圓孔拉刀刀具課程設(shè)計說明書

1、沈陽理工大學(xué)1序言序言機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。沈陽理工大學(xué)2目錄目錄0.0.序言序言 .1 11.1.可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計 .3 32.2.圓孔拉刀設(shè)計圓孔拉刀設(shè)計 .10103.3.結(jié)語結(jié)語 .15154 4 參考文

2、獻參考文獻.1616沈陽理工大學(xué)3一一 可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計設(shè)計題目設(shè)計題目: :已知：工件材料 Y12，使用機床 CA6140，加工后 dm=22，Ra3.2，需精車完成，加工余量自定，設(shè)計裝 T 刀片 95偏頭外圓車刀。設(shè)計步驟：1.11.1 選擇刀片夾固結(jié)構(gòu)：選擇刀片夾固結(jié)構(gòu)：考慮到加工在 CA6140 普通車床上進行，屬于連續(xù)切削，采用杠桿式刀片夾固結(jié)構(gòu)。1.21.2 選擇刀片材料：（硬質(zhì)合金牌號）選擇刀片材料：（硬質(zhì)合金牌號）由原始條件給定：被加工工件材料為 Y12，連續(xù)切削，完成精車工序，按照硬質(zhì)合金的選用原則，選取刀片材料（硬質(zhì)合金牌號）為 YT30。1.31.3 選擇車

3、刀合理角度：選擇車刀合理角度：根據(jù)刀具合理幾何參數(shù)的選擇原則，并考慮到可轉(zhuǎn)位車刀：幾何角度的形成特點，選取如下四個主要角度。（1）前角15， （2）后角8， （3）主偏角95;（4）刃傾角-3，后角 。的實際數(shù)值以及副后角在計算刀槽角度時，經(jīng)校驗后確定。沈陽理工大學(xué)41.41.4 選擇切削用量選擇切削用量：根據(jù)切削用量的選擇原則，查表確定切削用量為，精車：0.5 mm，f1mm/r，v60m/minpa1.51.5 選擇刀片型號和尺寸：選擇刀片型號和尺寸：（1）選擇刀片有無中心固定孔由于刀片夾固結(jié)構(gòu)已選定為杠桿式，因此應(yīng)選用有中心固定孔的刀片。（2）選擇刀片形狀按選定的主偏角95，選用三角形刀

4、片（3）選擇刀片精度等級選用 U 級。（4）選擇刀片內(nèi)切圓直徑 d（或刀片邊長 L）根據(jù)已選定的、，可求出刀刃的實際參加工作 Lse。parKs為： L1.5Lse=1.026psers0.50.804sincossin95 cos(3 )aLK（5）選擇刀片厚度 S根據(jù)，f，利用諾模圖，得 S4.73pa（6）選擇刀尖圓弧半徑：根據(jù)，f，利用諾模圖，得連續(xù)切削rpa=1.6r（7）選擇刀片斷屑槽型式和尺寸根據(jù)條件，選擇 A 型。當?shù)镀吞柡统叽绱_定后，斷屑槽尺寸便沈陽理工大學(xué)5可確定。確定刀片型號：TNUM220416-A，尺寸為：L=22;d12.7;S4.76 ; =5.16;m=17.

5、463;=1.61dr1.61.6 確定刀墊型號和尺寸：確定刀墊型號和尺寸：硬質(zhì)合金刀墊型號和尺寸選擇，取決于刀片夾固結(jié)構(gòu)的需要及刀片的型號和尺寸:適合于偏心式夾固結(jié)構(gòu)的需要，并與刀片型號為TNUM220416-A 相對應(yīng)的硬質(zhì)合金刀墊的型號為：T22A，其具體尺寸為 L20.26,d11.7,S3.18,d1=6.6， 0.8，c=1.5r 8D 1.71.7 計算刀槽角度可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度、刀片幾何角度和刀槽幾何計算刀槽角度可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度、刀片幾何角度和刀槽幾何角度之間的關(guān)系，刀槽角度計算步驟是角度之間的關(guān)系，刀槽角度計算步驟是：（1）刀桿主偏角95rgKrK（2）刀槽刃傾角，-3sg

6、sgs=（3）刀槽前角 刀槽底面可看作刀面，則刀槽前角的計算公式ogrogrsogstancostan1tantancosnboonbt an將15，20，-3代入得：onbsogtan20cos(3 )tan0.0881 tan15 tan20 cos(3 ) tan15則5.029 取5ogog（4）驗算車刀后角0沈陽理工大學(xué)6車刀后角的驗算公式為0ogss0ogs(tantancos)costan1tantancosnbnb當0時 nb20ogstantancos 將53ogs代入 則4.97220tantan5cos (3 )0.087 0與所選后角值相近，可以滿足切削要求。而刀桿后角

7、og0故4.972，取5ogog（5）刀桿副偏角/rgK /rgK/rK 而180/rKrKr 又，rgrrgKrK 180180/rgKrgKrgrKr車刀刀尖角的計算公式r/2rogsogsscotcot1 (tancos)tansincosrb當時,將-5-3代入，rb60。ogs得， cot=cotrrbssogsogcossintan)cos(tan12cot0.581，59.84rr1809559.84=25.5/rgK沈陽理工大學(xué)7取 =25.5/rgK（6）驗算車刀副后角/0og/0/og(tantancos)costan,1tantancosnbsgsgnbsg當0時，而nb

8、/20ogtantancossg /ogsgtantancostansinogrgrg /ogsgtantansintancossgrgrg將5-359.84代入ogsgsrgr tan=tan（-5）cos59.84+tan（-3）sin59.84=-og0.089則-5.09/og tan=tan（-5）sin59.84+tan（-3）cos59.84=-rg0.049則-2.81/sg再將-5.09，-2.81代入/og/sg得 tan-tan（-5.09）（-2.81）-0.089o2cos則5.09/0可以滿足切削要求而刀桿副后角=/og/0故=5.09，=5/og/0綜合上述計算結(jié)

9、果，可以歸納出：沈陽理工大學(xué)8車道的幾何角度為：15，4.97，9525.16，-3o0rK/rKs5.09/0刀桿與刀槽的幾何角度為：-5，5，95，25.5, 3，ogogrgK/rgKsg=5/og1.81.8 選擇刀桿材料和尺寸：選擇刀桿材料和尺寸：（1）選擇刀桿材料選用 45 號鋼為刀桿材料，熱處理硬度為 HRC38-45 （2）選擇刀桿尺寸1）選擇刀桿截面尺寸因加工使用 CA6140 普通車床，其中心高為 200mm，并考慮到為提高刀桿，選取刀桿截面尺寸 BxH20 x25mm 由于切削深度0.5mm，進給量 f1mm/r，可以不必校驗刀桿強度。pa2）選擇刀桿長度尺寸選取刀桿長度

10、為 150mm1.91.9 選擇杠桿及其相關(guān)尺寸選擇杠桿及其相關(guān)尺寸（1）選擇杠桿材料杠桿材料選用 45 鋼，熱處理硬度為 HRC40-45，發(fā)黑。（2）選擇杠桿直徑和偏心量 ecd=-（0.2-0.4）mcd1d前面已經(jīng)選定=5.16 括號內(nèi)取1d沈陽理工大學(xué)9則=5.16-0.4=4.76mmcd偏心量 e 即021221dd22e1為使計算方便，取0.13，=1，120d2d211則 e 0.13=0.13x4.76=0.62mm 取 e=0.6mm0d為使刀片夾固可靠，選用自鎖性較好的螺釘偏心銷，并取落定偏心銷轉(zhuǎn)軸直徑為 M62d（3）計算偏心銷轉(zhuǎn)軸孔中心在刀槽前面上的位置即用公式（2

11、-6）和（2-7）將 m 和 n 求出（見圖 2-4）,即；10dmsin22dde-cos n=d/2-ecos-（d1-do）/sin根據(jù)前邊已選定的各尺寸得知 d1=3.81mm， d=9.525mm do=3.41mm， e=0.42mm， 取 =67。則 M=9.525/2+0.42sin67-（3.81-3.41）cos67/2=5.07mm N=9.525/2-0.42cos67-（3.81-3.41）sin67/2 =4.41mm沈陽理工大學(xué)10二二. . 圓孔拉刀的設(shè)計圓孔拉刀的設(shè)計被加工孔直徑 D=32 +0.021 0mm,拉前直徑 D0=31 +0.16 0mm 工件拉

12、削孔長度 L=45mm，拉削表面粗糙度不得大于Ra1.6m。 。工件材料：45 鋼，調(diào)質(zhì)處理,硬度 HBS220-250,抗拉強度b=750MPa。拉床型號:L6110 型。采用 10%極壓乳化液。要求設(shè)計圓拉刀。設(shè)計時應(yīng)考慮:預(yù)制空加工方式;標準麻花鉆鉆削;拉削變形量：拉削后孔收縮，收縮量（在直徑上）為0.01mm。設(shè)計步驟（1）選擇拉刀材料 拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，因此要求采用耐磨的刀具材料，以盡量提高刀具耐用度。本例采用W18Cr4V . （2）確定拉削方式綜合式拉刀較短，適用拉削碳鋼和低合金鋼，拉削精度和表面質(zhì)量并不低于其它拉削方式，且拉削耐用度較沈陽理工大學(xué)11高。因此，本例選擇綜合

13、式拉削。（3）選擇刀齒幾何參數(shù)按表 3 一 2 ，取拉刀前角 15精切齒與校準齒前刀面采用倒棱，br1 =0.5- 1 mm ;粗切齒后角 3, 倒棱寬 ba1 小于 0.2,精切齒:后角 2,ba1=0.3; 校準齒: 后角 1,ba1=0.6確定校準齒直徑（以角標 x 表示校準齒的參數(shù)）dox=dmmax+（1）式中 收縮量，= 0.01 ,dox = 32. 031mm 確定拉削余量計算余量（按表 3-1）為=0.005dm（0.10.2）=(0.005X32+0.15X)mm=0.97mml按 GB143978錐柄長麻花鉆第系列取 30.0mm 的鉆頭。這樣，實際拉削余量為dox-dw

14、min=(32.031-30.0)mm=2.031mm（2）選取齒升量按表 3-4，選取粗切齒齒升量 ap=0.04mm。（3）設(shè)計容屑槽1）計算齒距按表 3-7，粗切齒與過渡齒齒距為（1.31.6）=（1.21.6）=6.89.0mml取 P=8mm精切齒和校準齒齒距為 Pj=Px=（0.60.8）P=5.5mm2）選取拉刀容屑槽 查表 3-8，選曲線齒背型，粗切齒和過渡齒取深槽，h=3mm：精切齒和校準齒取基本槽，h=2mm。3）校驗容屑條件 查表 3-10 得容屑系數(shù) k3.0，則 沈陽理工大學(xué)12h=1.13=1.13Xmm=2.68mmlafk)2(3004. 020 . 3XXX顯

15、然，hh，容屑條件校驗合格。4）校驗同時工作齒數(shù) 照表 3-7 計算（l/p）=32/8=4, zemin=4,zemax=5。滿足ze8 的校驗條件，校驗合格。（8）確定分屑槽參數(shù) 拉刀粗切齒與過度齒采用弧形分屑槽，精切齒（最后一個精切齒除外）采用三角形分屑槽。弧形槽按表 3-12設(shè)計，當 domin=30mm，槽數(shù) nk=8，槽寬a=domin sin90o/nk-（0.30.7）mm =30Xsin90o/8-（0.30.7）mm=5mm切屑寬度 aw=2dominsin90o/nk-a=（230sin90o/8-5）mm=6.71mm因 awa，可使拉削表面質(zhì)量較好,前后刀齒重疊拉削而

16、無空隙。三角形槽按表 4-11 設(shè)計，d。=30mm N=（1/71/6）d。=15槽寬 b=11.2mm,深 h=0.5mm,槽形角 w90o前后刀齒的分屑槽應(yīng)在圓周方向錯開半個槽距，交錯排列。（9） 選擇拉刀前柄 按表 3-17，選用型A 無周向定位面的圓柱形前柄，取 d=28mm,卡爪處底徑 d2=21mm,其他見圖 3-1。拉刀無需設(shè)后柄。（10） 校驗拉刀強度與拉床載荷 按表 3-20、表 3-21 和表 3-22 計算最大刀削力。根據(jù)綜合式拉削特點，切削厚度 ac=2af。Fmax=FZawzemaxk0 k1 k2 k3 k4103沈陽理工大學(xué)13 =16130/241.271.

17、151.131110-3KN=50.06KN拉刀最小斷面為前柄卡爪底部，其面積為 rmin=d22/4=x212/4mm2=346.19mm2危險截面部位的拉應(yīng)力為 =Fmax/Armin=50.06/346.19GPa=0.145GPa按表 4-25，高速鋼圓拉刀許用應(yīng)力=0.35GPa,顯然，,拉刀強度校驗合格。按表 3-23、表 3-24 和已知 L6120 型良好狀態(tài)舊拉床，可算出拉床允許拉力 Frk=200X0.8KN=160KN顯然，F(xiàn)maxFrk，拉床載荷校驗合格。（11） 確定拉刀齒數(shù)和每齒直徑尺寸 按本章一、3.齒升量中所述，取過度齒與精切齒齒升量遞減為：0.03、0.025

18、、0.020、0.015、0.01、0.01mm,共切除余量 Ag+Aj=2（0.03+0.025+0.020+0.015+0.01+0.01）mm=0.22mm 其中，前 2 齒齒升量大于 1/2af,可屬過渡齒；后 4 齒齒升量較小，屬精切齒。粗切齒齒數(shù)按下式計算后取整為Ze=A-(Ag+Af)/2af+1=(1.035-0.22)/2X0.04+1=11粗切齒、過渡齒、精切齒共切除余量（11-1）20.04+0.22mm=1.02mm沈陽理工大學(xué)14剩下（1.035-1.02）mm=0.015mm 的余量未切除，需增設(shè)一個精切齒切到要求的尺寸。按表 3-14，取校準齒 7 個，其直徑尺寸

19、 dox已在前面計算確定了。這樣，拉刀總齒數(shù)為 zo+zg+zj+zx=11+2+5+7=25圖 3-1 中按齒號列出了各齒直徑尺寸及其公差。（12） 設(shè)計拉刀其他部分 按表 3-19：前柄 l=100mm d=28f8mm頸部 l=m+Bo+A-l3110mm d2=d1-0.5mm=27.5mm過渡錐 l3=15mm前導(dǎo)部 l4=40mm d4=dwmin=31f7mm 后導(dǎo)部 l7=20mm d7=dmmin=32f7mm拉刀前柄端面至第 1 刀齒的距離 L1=l1+m+Bs+A+l4=(95+20+75+35+40)mm=265mm (13) 計算和效驗拉刀總長粗切齒與過度齒長 l5=8(11+2)=104mm精切齒與效準齒長 lo=5.5(5+7)=66mm拉刀總長 L=L+l5+l6+l7=455mm按表 4-26 允許拉刀總長為 28do=2830mm=840mm,顯然,拉刀短得多,所以長度合格。沈陽理工大學(xué)15結(jié)論結(jié)論通過這次課設(shè)，我了解到自己還有很多專業(yè)知識的欠缺，理論與實際不能完全的結(jié)合在一起，需要繼續(xù)完善自己的專業(yè)知識與技術(shù)水平。通過此次課程設(shè)計