圓孔拉刀設(shè)計(jì)說明書_-

1、課程設(shè)計(jì)說明書 圓孔拉刀設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 王潔 學(xué) 號(hào)： 310804010402 學(xué) 院： 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 題 目： 金屬切削原理與刀具課程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 高愛華 2011年12月28日課程設(shè)計(jì)說明書金屬切削原理與刀具課程設(shè)計(jì)圓孔拉刀設(shè)計(jì) 任務(wù)書 （1）設(shè)計(jì)要求 在L6110型臥室拉床上，拉制上圖所示零件的孔，已知工件材料45鋼， ，185220HBS,坯孔為鉆孔，尺寸見下表分組。要求設(shè)計(jì)一把空拉刀。已知參數(shù): （拉后孔徑） （拉前孔徑）（2）完成作業(yè)1）拉刀工作圖2）設(shè)計(jì)說明書一、內(nèi)容摘要 拉刀的種類很多，其中圓孔拉刀是使用很廣泛的一種，圓孔拉刀由工作

2、部分與非工作部分組成。圓孔拉刀在加工工件時(shí)，因拉削方式不同每個(gè)刀齒的切屑層形狀，切削順序和切削位置也不同，而且它與切削力的大小，刀齒的負(fù)荷，加工質(zhì)量，拉刀耐用度拉削長(zhǎng)度等都有密切的關(guān)系，因此要根據(jù)需要設(shè)計(jì)拉刀。拉刀上有很多齒，后一個(gè)刀齒（或后一組刀齒）的齒高要高于（或齒寬寬于）前一個(gè)刀齒（或前一組刀齒），所以當(dāng)拉刀作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，便能依次的從工件上切下很薄的金屬層。故加工質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高。拉刀壽命長(zhǎng)，并且拉床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。拉削有如下特點(diǎn) ：1）拉削時(shí)只有主運(yùn)動(dòng)，拉床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單操作方便。2）拉削速度較低，一般為 ，拉削平穩(wěn)，且切削厚度很薄，因此拉刀精度可達(dá)到 ，表面粗糙度達(dá) 。3）同時(shí)工作的刀齒多，切

3、削刃長(zhǎng)，一次行程完成粗、精加工，生產(chǎn)效率高。4）每一刀齒在工作過程中只切削一次，刀齒磨損慢，刀具耐用度高，壽命長(zhǎng)。5）加工范圍廣，可拉削各種形狀的通孔和外表面，但拉刀設(shè)計(jì)、制造復(fù)雜，價(jià)格昂貴，較適于大批量生產(chǎn)中應(yīng)用。前言 將近一學(xué)期的金屬切削原理及刀具的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)，我們了解了各種刀具的材料，使用范圍，使用方法及其性能；并且能夠自己動(dòng)手設(shè)計(jì)并能根據(jù)設(shè)計(jì)條件及加工條件查用資料、工作手冊(cè)及公式具備計(jì)算設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單刀具的能力 。目 錄1、已知條件52、刀具材料的選擇63、幾何參數(shù)的確定64、齒升量的確定75、齒距的確定76、拉刀剛度允許最大槽深87、檢驗(yàn)容屑系數(shù)88、容屑槽尺寸89、柄部的計(jì)算910、拉刀

4、強(qiáng)度的校核911、機(jī)床拉刀校核1012、拉刀校準(zhǔn)齒直徑1113、拉刀余量1114、切削齒齒數(shù)1115、校準(zhǔn)齒齒數(shù)1116、確定各刀齒直徑1217、切削部分長(zhǎng)度1218、校準(zhǔn)切削部分長(zhǎng)度1219、分屑槽長(zhǎng)度1220、前導(dǎo)部的直徑和長(zhǎng)度1321、后導(dǎo)部的直徑和長(zhǎng)度1322、柄部前端到第一齒長(zhǎng)度1323、拉刀總長(zhǎng)度1424、中心孔14參考書目 14小 結(jié)151、已知條a. 被拉孔直徑 表面粗糙度為b.預(yù)加工孔直徑： c.拉削長(zhǎng)度： d.工件材料： 45鋼，185220HBS，孔為鉆孔坯。e.拉床型號(hào)： L6110型臥式拉床2.刀具材料的選擇 刀具材料選定為W18Cr4V3.幾何參數(shù)的確定a. 前角前

5、角的大小是根據(jù)被加工材料性質(zhì)選擇的，材料的強(qiáng)度或硬度高，前角宜小；反之，前角宜大，前角的偏差值一般取為°。由復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-1-7可以查得：=15°°b. 后角 后角是拉刀的類型及被加工工件所需的精度來決定的，內(nèi)拉刀的后角應(yīng)比外拉刀選的小些，校準(zhǔn)齒的后角比切削齒的后角選的小些，切削齒后角的偏差取，校準(zhǔn)齒后角的偏差取。 由復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-1-8可以查得： 切削齒后角 校準(zhǔn)齒后角c.刃帶的選擇 刃帶應(yīng)根據(jù)拉刀的類型及被加工材料的性質(zhì)選擇，在拉刀的切削齒上，允許有=0°，寬度=0.05mm的刃帶。 根據(jù)金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)參考資料查得： =0.05

6、mm =0.6mm4.齒升量的確定 齒升量的大小，對(duì)拉削生產(chǎn)率和加工表面質(zhì)量都有很重要的影響。 齒升量是根據(jù)工件材料的性質(zhì)和拉刀的類型決定的，綜合式切削方式拉刀粗切齒的齒升量由復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-1-10查得： =0.04mm5. a.齒距t是相鄰兩齒軸向的距離，齒距越小，同時(shí)工件的齒數(shù)越多，切削過程越平穩(wěn)，加工表面的光潔度也越高，但齒距小時(shí)，容削槽容積也很小，比較容易堵塞。 齒距可按以下公式計(jì)算： 對(duì)于綜合式式拉刀： b.同時(shí)工件齒數(shù)的確定 可根據(jù)1.1-13查取=46.拉刀剛度允許最大槽深 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，不同直徑拉刀按剛度允許的最大槽深也是不同的，可以查復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-1-8得

7、： =4mm7.校驗(yàn)容屑系數(shù)k 用不同的拉刀加工不同材料時(shí)，最小容屑系數(shù)k也是不同的。 由齒升量和加工材料可以從復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-1-15中選取最小容屑系數(shù) 拉削剛料時(shí)，切削總是形成中空的卷屑，它們的體積總是大于被切下金屬層的體積，二者的比值稱為容屑系數(shù)k。 所以選取適用。8容屑槽尺寸 容屑槽尺寸主要取決于拉削長(zhǎng)度及每齒的切削厚度。槽的各個(gè)參數(shù)與齒距t之間的關(guān)系大致如下： h=(0.450.38)t g=(0.350.30)t R=(0.650.70)t r=0.5h 所以各值如下： （由復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-1-14）查得：切削齒：t=8 h=2.5 R=5 g=3 r=1.3校正齒：=

8、5 h=2 R=3.5 g=1.5 r=19. 柄部的計(jì)算：選用柄部時(shí)，應(yīng)盡量采用快速卡頭的形狀，因其制造容易，柄部強(qiáng)度高。柄直徑按標(biāo)準(zhǔn)選取，所以現(xiàn)取由由復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-1-25查的: 最小橫截面：95刀柄強(qiáng)度允許拉力p：對(duì)于W18Cr4V: p=3325kg =35kg/對(duì)于45Cr： p=1900kg =20.1kg/10. 拉刀強(qiáng)度校核第一齒槽底直徑：切削刃總長(zhǎng)度：最大拉削力：其中P為拉刀單位長(zhǎng)度刀刃上的切削力由復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1.1-25可以查的P=12.1kg/mm最小斷面拉應(yīng)力：由公式可計(jì)算得：在這一部位所用材料為W18Cr4V，所以由復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1.1-36查的：對(duì)

9、于W18Cr4V:=35kg/ <=35kg/所以經(jīng)校核可知，這以拉刀強(qiáng)度是允許的。11.機(jī)床拉刀校核每一種型號(hào)的拉床都是規(guī)定的有允許的最大的拉力,拉削時(shí)最大拉削力應(yīng)小于機(jī)床實(shí)際允許拉力Q=（0.50.9）。一般對(duì)于新機(jī)床，上述公式中系數(shù)取0.91.0；對(duì)處于良好狀態(tài)的舊機(jī)床，系數(shù)取0.8；對(duì)于處于不良狀態(tài)下的舊機(jī)床，系數(shù)取0.50.7。如果計(jì)算結(jié)果表明機(jī)床允許拉力或拉刀強(qiáng)度不夠時(shí)，則應(yīng)降低拉削力。所以可得：Q=0.9所以Q >=3040kg 也就是說機(jī)床校核允許。12拉刀校準(zhǔn)齒直徑.為了保證拉刀有最長(zhǎng)的使用壽命，校準(zhǔn)齒和最后一個(gè)精切的直徑，應(yīng)等于被拉孔的最大直徑，并考慮到拉削時(shí)由

10、于金屬或工件變形而引起的孔尺寸變化。校準(zhǔn)齒的直徑為： 變形量由復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1.1-24查得： 變形量=0所以 13拉削余量 單邊余量14切削齒齒數(shù) 切削齒齒數(shù)可以根據(jù)公式計(jì)算得出 取=1815校準(zhǔn)齒齒數(shù)：校準(zhǔn)齒的齒數(shù)視加工孔的精度而定。孔的精度要求較高時(shí)，校準(zhǔn)齒齒數(shù)取的也變?cè)蕉?。根?jù)復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1.1-23S可以查得:對(duì)于圓孔拉刀,加工工級(jí)及8級(jí)精度的孔時(shí),選取=716.確定各刀齒直徑.<詳見拉刀圖紙>17.切削部分長(zhǎng)度 可以根據(jù)以下公式計(jì)算得到: 18.校準(zhǔn)切削剖長(zhǎng)度 拉刀校準(zhǔn)切削剖長(zhǎng)度:19.分屑槽尺寸. 拉刀上開有分屑槽后,會(huì)降低加工表面的光潔度,為了提高孔的加工

11、質(zhì)量,在最后1個(gè)精切齒上不開分屑槽. 切齒上不開分屑槽. 拉刀的分屑槽尺寸由表1.1-19可以查得: 槽數(shù) 槽寬 槽深 槽底圓角半徑20.前導(dǎo)部的直徑和長(zhǎng)度. a. 前導(dǎo)部直徑: 由表1.1-29拉刀前導(dǎo)部及后導(dǎo)部的形狀和尺寸可知:選取了前導(dǎo)部形狀得: 偏差取dd或dcb. 前導(dǎo)部長(zhǎng)度: 由表1.1-29可知: 取=25mm21.后導(dǎo)部直徑 a.由表1.1-29后導(dǎo)部中選取可得: b. 后導(dǎo)部長(zhǎng)度. 由表1.129和表1.1-30可知:從表1.1-30中直接選取22.柄部前端到第一齒長(zhǎng)度.a.頸部直徑: 由前述計(jì)算并結(jié)合復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1.1-25可以查得: 頸部直徑 頸部長(zhǎng)徑 查金屬切削刀

12、具課程設(shè)計(jì)參考資料拉刀部分表29 對(duì)于型拉床床壁厚度花盤法蘭厚度所以頸部長(zhǎng)度b.過渡錐所以 柄部前端到第一齒長(zhǎng)度23拉刀總長(zhǎng)度24中心孔 查復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)總附表可知： d=2mm D=5mm L=5mm l=3mm a=0.8mm25.參考書目（1）復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社（2）金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)參考資料拉刀部分（3）刀具設(shè)計(jì)手冊(cè) 袁哲俊 劉明華 機(jī)械工業(yè)出版社（4）金屬切削原理與刀具小 結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)的獨(dú)立把拉刀的整個(gè)設(shè)計(jì)過程弄清楚，在此基礎(chǔ)上完成相關(guān)的設(shè)計(jì)任務(wù)，由于設(shè)計(jì)內(nèi)容看似簡(jiǎn)單，其實(shí)所要做的輔助性工作也是相當(dāng)多的，因?yàn)榈毒咴O(shè)計(jì)過程中所涉及到的參數(shù)實(shí)在很多，所以在做課程設(shè)計(jì)之間，我又認(rèn)真復(fù)習(xí)了從圖書館借來的拉刀設(shè)計(jì)的參考資料，學(xué)會(huì)了如何分析現(xiàn)有問題，并熟悉了設(shè)計(jì)步驟，知道了如何查閱手冊(cè)和一些相關(guān)量的常規(guī)選取方法，以及要注意的問題等等。在做的過程中，還結(jié)合了平時(shí)實(shí)習(xí)中所看到的實(shí)際情況，這也使我在思想素質(zhì)和分析能力上都有所提高。通過這次設(shè)計(jì)，我基本上掌握了拉刀設(shè)計(jì)的一般思路，并能夠