普通圓孔拉刀設(shè)計(jì)

1、金屬切削原理與刀具 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 圓孔拉刀設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師：梁 煒姓 名：劉 旺班 級(jí)：機(jī)制專(zhuān)升本2班學(xué) 號(hào)：12042010239 目錄一.題目及設(shè)計(jì)要求3二 拉刀設(shè)計(jì)51.拉刀參數(shù)的選擇51.1刀具材料51.2選用拉刀類(lèi)型及拉削方式51.3拉削余量的確定51.4前角和后角的選擇52.拉刀切削部分設(shè)計(jì)62.1齒升量的選擇62.2齒距及同時(shí)工作齒數(shù)72.3容屑槽尺寸及形狀設(shè)計(jì)72.4柄部設(shè)計(jì)92.5頸部及過(guò)渡錐102.6前導(dǎo)部112.7后導(dǎo)部112.8切削齒和校準(zhǔn)部的齒數(shù)與直徑112.9分屑槽設(shè)計(jì)122.10拉刀強(qiáng)度與拉床拉力的校驗(yàn)132.11拉刀技術(shù)要求14三參考文獻(xiàn)15一.題目及設(shè)計(jì)要求在L

2、6110型臥室拉床上，拉制下圖零件的孔，已知工件材料45鋼（調(diào)質(zhì)），220HBS，坯孔為鉆孔 L=70 mm拉削后的孔收縮量為0.005mm 按要求設(shè)計(jì)一把圓孔拉刀。二 拉刀設(shè)計(jì)1.拉刀參數(shù)的選擇 1.1刀具材料 工件材料為45鋼調(diào)質(zhì)選擇刀具切削部分材料為W18Cr4V 強(qiáng)度為343329MPa柄部材料為40Cr強(qiáng)度為245MPa。1.2選用拉刀類(lèi)型及拉削方式 因工件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 加工部分為圓孔所以采用圓孔拉刀來(lái)加工，拉削方式選用普通拉削方式中的同廓拉削。拉刀由切削齒及校準(zhǔn)齒組成。1.3拉削余量的確定已知拉削前后的孔徑，則拉削余量為=dmmax-dwmin =50.025-48.5 =1.5mm

3、1.4前角和后角的選擇 （1）前角o按被加工材料的性質(zhì)選取，一般宜選擇較小的前角 根據(jù)下表選擇前角由工件45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)220HBS選取o=15°（2）后角o與刃帶寬度b1的選用為了使刀齒重磨之后，直徑變小較慢，為了延長(zhǎng)刀具的壽命一般選擇較小值。根據(jù)金屬切削刀具課本表5-3選擇后角與刃帶寬度為:粗切齒：o=3° b1粗=0.1精切齒：o=2° b1精=0.08校準(zhǔn)齒：o=1° b1校=0.42.拉刀切削部分設(shè)計(jì) 2.1齒升量的選擇依據(jù)工件材料的性質(zhì)與拉刀類(lèi)型選取齒升量 查金屬切削刀具課本表5-1取普通拉削圓孔拉刀的粗切齒齒升量af=0.02為了使刀齒負(fù)荷逐漸

4、下降，拉刀工作平穩(wěn)提高被加工表面質(zhì)量 普通拉刀在粗切齒之后設(shè)置2至6個(gè)精切齒。精切齒的齒升量按0.8af 0.5af 0.3af遞減最后一兩精切齒的齒升量取0.01-0.02mm2.2齒距及同時(shí)工作齒數(shù) 粗切齒的齒距p按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 計(jì)算得 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值取 P粗=12mm 同時(shí)為了便于制造取P精=12mm P校=12mm 最大同時(shí)工作齒數(shù)按下式計(jì)算 值取整數(shù)部分計(jì)算得=6.83 取為62.3容屑槽尺寸及形狀設(shè)計(jì)（1）容屑槽形狀選擇容屑槽要有足夠的容屑空間，能使切削卷曲自由，又能使刀齒有足夠強(qiáng)度，并可以多次重磨。 因工件材料為45鋼齒距P=12mm 則選用槽深為基本槽齒被為曲線的槽形 這樣不僅便于

5、切屑卷曲排除而且便于制造。如圖 （2）容屑槽的尺寸 根據(jù)粗齒和精齒齒距P 查復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1.1-14選 容屑各尺寸為h=4mm g=4mm r=2mm R=8mm （3）容屑槽的校驗(yàn) 當(dāng)容屑槽系數(shù)KKmin時(shí)就能滿足要求 根據(jù)工件參數(shù)由下表可以查出Kmin=2.5則K=8.97Kmin 故所選容屑槽復(fù)合要求。2.4柄部設(shè)計(jì) 柄部的直徑D1至少應(yīng)比拉削前的孔徑小0.5mm柄部結(jié)構(gòu)圖如下：依據(jù)預(yù)加工孔徑查復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1.1-25圓拉刀柄部基本尺寸如下：mm mm mm mmmm mmmm2.5頸部及過(guò)渡錐 拉刀頸部與機(jī)床工件之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)圖如下：拉刀頸部長(zhǎng)度計(jì)算按公式： L2=m+B+

6、A-l3 L610A型號(hào)拉床的數(shù)據(jù)如下：M -拉床夾頭與拉床床壁的間隙，m=10mmB-拉床床壁厚度, B=60mmA-拉床花蘭盤(pán)法蘭厚度，A=30L3過(guò)渡錐長(zhǎng)度，一般有10,15,20mm三種。取L3=10mm 則 L2=90mm2.6前導(dǎo)部前導(dǎo)部起導(dǎo)向和定位作用，并可檢查拉削前孔徑是否太小，以免拉刀第一刀齒負(fù)荷太大而損壞。一般其直徑D4等于拉削前孔的最小直徑dwmin，長(zhǎng)度L4等于拉削孔長(zhǎng)度則D4=48.5mm L4=70mm 2.7后導(dǎo)部 后導(dǎo)部保持拉刀最后的正確位置，防止拉刀即將離開(kāi)工件時(shí)， 件下垂而損壞已加工表面。其直徑等于拉削后孔的最小直徑dmmin，長(zhǎng)度等于(0.5-0.7)L

7、則D5=50mm L5=42mm 2.8切削齒和校準(zhǔn)部的齒數(shù)與直徑 切削齒的總齒數(shù)為 40 取精切齒Z精=6 Z粗=34校準(zhǔn)齒的齒數(shù)查復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1.1-23按IT7級(jí)選擇校準(zhǔn)齒數(shù)Z校=3校準(zhǔn)齒直徑取為 D校=dmmax+U=50.03mm校準(zhǔn)部長(zhǎng)度 L校=72mm切削部分長(zhǎng)度 L=34*12+6*12=480第一個(gè)參加切削的粗切齒直徑為：D01=dwmin+af=48.5+0.02=48.52mm其他刀齒直徑見(jiàn)CAD圖紙2.9分屑槽設(shè)計(jì) 分屑槽能減小切屑寬度起斷屑作用，普通拉削式圓孔拉刀的粗切齒和精切齒上作出角形分屑槽從復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)查表47.6-16得 b1=1.0mm h1=0.

8、72mm r1=0.3mm =60°取粗齒上分屑槽 N=25 精切齒上分屑槽 N=222.10拉刀強(qiáng)度與拉床拉力的校驗(yàn)（1）普通拉削式圓孔拉刀的最大拉削力為：拉刀切削刃單位長(zhǎng)度上的拉削力，查復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1.1-35 =10.5N/mm故Fmax=98.96KN （2）拉刀強(qiáng)度校驗(yàn) 拉削時(shí)產(chǎn)生的拉應(yīng)力應(yīng)小于拉刀材料許用應(yīng)力即查復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1.1-25得 Amin=660mm高速鋼（W18Cr4V）對(duì)應(yīng)的許用應(yīng)力=343-392故強(qiáng)度符合要求（3）拉床拉力校驗(yàn) 拉削時(shí)產(chǎn)生的最大拉削力應(yīng)小于拉床實(shí)際拉力，即 已知L6110型拉床額定拉力為200KN則選取實(shí)際拉力為機(jī)床狀態(tài)良好時(shí)拉力 F實(shí)際=0.8F額 F實(shí)際=160KN校驗(yàn)機(jī)床滿足使用要求。2.11拉刀技術(shù)要求材料W18Cr4;40Cr熱處理硬度：刃部和導(dǎo)向部HRC6365HRC； 柄部HRC4052