普通圓孔拉刀設計

1、金屬切削原理與刀具 課程設計說明書 圓孔拉刀設計指導老師：梁 煒姓 名：劉 旺班 級：機制專升本2班學 號：12042010239 目錄一.題目及設計要求3二 拉刀設計51.拉刀參數(shù)的選擇51.1刀具材料51.2選用拉刀類型及拉削方式51.3拉削余量的確定51.4前角和后角的選擇52.拉刀切削部分設計62.1齒升量的選擇62.2齒距及同時工作齒數(shù)72.3容屑槽尺寸及形狀設計72.4柄部設計92.5頸部及過渡錐102.6前導部112.7后導部112.8切削齒和校準部的齒數(shù)與直徑112.9分屑槽設計122.10拉刀強度與拉床拉力的校驗132.11拉刀技術要求14三參考文獻15一.題目及設計要求在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（調質），220HBS，坯孔為鉆孔 L=70 mm拉削后的孔收縮量為0.005mm 按要求設計一把圓孔拉刀。二 拉刀設計1.拉刀參數(shù)的選擇 1.1刀具材料 工件材料為45鋼調質選擇刀具切削部分材料為W18Cr4V 強度為343329MPa柄部材料為40Cr強度為245MPa。1.2選用拉刀類型及拉削方式 因工件結構簡單 加工部分為圓孔所以采用圓孔拉刀來加工，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號鋼調質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校準齒：o=1° b1校=0.42.拉刀切削部分設計 2.1齒升量的選擇依據(jù)工件材料的性質與拉刀類型選取齒升量 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為了使刀齒負荷逐漸

4、下降，拉刀工作平穩(wěn)提高被加工表面質量 普通拉刀在粗切齒之后設置2至6個精切齒。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齒距及同時工作齒數(shù) 粗切齒的齒距p按經(jīng)驗公式計算 計算得 根據(jù)標準值取 P粗=12mm 同時為了便于制造取P精=12mm P校=12mm 最大同時工作齒數(shù)按下式計算 值取整數(shù)部分計算得=6.83 取為62.3容屑槽尺寸及形狀設計（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 查復雜刀具設計手冊表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 當容屑槽系數(shù)KKmin時就能滿足要求 根據(jù)工件參數(shù)由下表可以查出Kmin=2.5則K=8.97Kmin 故所選容屑槽復合要求。2.4柄部設計 柄部的直徑D1至少應比拉削前的孔徑小0.5mm柄部結構圖如下：依據(jù)預加工孔徑查復雜刀具設計手冊表1.1-25圓拉刀柄部基本尺寸如下：mm mm mm mmmm mmmm2.5頸部及過渡錐 拉刀頸部與機床工件之間的關系結構圖如下：拉刀頸部長度計算按公式： L2=m+B+

6、A-l3 L610A型號拉床的數(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-拉床花蘭盤法蘭厚度，A=30L3過渡錐長度，一般有10,15,20mm三種。取L3=10mm 則 L2=90mm2.6前導部前導部起導向和定位作用，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，長度L4等于拉削孔長度則D4=48.5mm L4=70mm 2.7后導部 后導部保持拉刀最后的正確位置，防止拉刀即將離開工件時， 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，長度等于(0.5-0.7)L

7、則D5=50mm L5=42mm 2.8切削齒和校準部的齒數(shù)與直徑 切削齒的總齒數(shù)為 40 取精切齒Z精=6 Z粗=34校準齒的齒數(shù)查復雜刀具設計手冊表1.1-23按IT7級選擇校準齒數(shù)Z校=3校準齒直徑取為 D校=dmmax+U=50.03mm校準部長度 L校=72mm切削部分長度 L=34*12+6*12=480第一個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CAD圖紙2.9分屑槽設計 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雜刀具設計手冊查表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拉刀強度與拉床拉力的校驗（1）普通拉削式圓孔拉刀的最大拉削力為：拉刀切削刃單位長度上的拉削力，查復雜刀具設計手冊表1.1-35 =10.5N/mm故Fmax=98.96KN （2）拉刀強度校驗 拉削時產(chǎn)生的拉應力應小于拉刀材料許用應力即查復雜刀具設計手冊表1.1-25得 Amin=660mm高速鋼（W18Cr4V）對應的許用應力=343-392故強度符合要求（3）拉床拉力校驗 拉削時產(chǎn)生的最大拉削力應小于拉床實際拉力，即 已知L6110型拉床額定拉力為200KN則選取實際拉力為機床狀態(tài)良好時拉力 F實際=0.8F額 F實際=160KN校驗機床滿足使用要求。2.11拉刀技術要求材料W18Cr4;40Cr熱處理硬度：刃部和導向部HRC6365HRC； 柄部HRC4052