圓孔拉刀設(shè)計(jì)

1、 河南理工大學(xué)HENAN POLYTECHNIC UNIVERSITY金屬切削原理與刀具課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)圓孔拉刀設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)：機(jī)制04-2班姓名：羅克學(xué)號(hào)：0403010218日期:2008年3月課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)金屬切削原理與刀具課程設(shè)計(jì)圓孔拉刀設(shè)計(jì) （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(jiàn)下表分組。要求設(shè)計(jì)一把孔拉刀。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）計(jì)算說(shuō)明書(shū)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

2、量的確定75齒距的確定76拉刀剛度允許最大槽深77檢驗(yàn)容屑系數(shù)88容屑槽尺寸89柄部的計(jì)算910拉刀強(qiáng)度的校核911機(jī)床拉刀校核1012拉刀校準(zhǔn)齒直徑1013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1117切削部分長(zhǎng)度1118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1221后導(dǎo)部的直徑和長(zhǎng)度1222柄部前端到第一齒長(zhǎng)度1323拉刀總長(zhǎng)度1324中心孔13參考書(shū)目14小結(jié)15金屬切削原理與刀具課程設(shè)計(jì) 圓孔拉刀設(shè)計(jì)1. 已知條件：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。

3、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W18Cr4V 柄部選取為40Cr3.幾何參數(shù)的確定a. 前角前角的大小是根據(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?。环粗?，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(lèi)型及被加工工件所需的精度來(lái)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(lèi)型及被加工材

4、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： =0.05mm =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(lèi)型決定的，普通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： =0.025mm5. 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(guò)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)于普通式拉刀： b.同時(shí)工件齒數(shù)=的確定 可根據(jù)以下公式計(jì)

5、算后結(jié)果取整， 6.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，可以查表1-1-8得： =5mm7.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(chēng)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=3.233.825 g=(0.350.30)t=2.552.975 R=(0.650

6、.70)t=5.5255.95 r=0.5h=1.6151.9125 所以各值如下： （由表1-1-14）查得：切削齒：t=8 h=2.5 R=5 g=3 r=1.3校正齒：=6 h=2 R=4 g=2 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。柄直徑至少比預(yù)加工孔直徑銷(xiāo)5mm，然后才能按標(biāo)準(zhǔn)選取，所以現(xiàn)取由表1.1-25查的: 最小橫截面：227刀柄強(qiáng)度允許拉力p：對(duì)于W18Cr4V: p=7945kg =35kg/對(duì)于45Cr： p=4540kg =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

7、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Cr，所以由表1.1-36查的：對(duì)于40Cr:=25kg/ <=25kg/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 >

8、=4939kg 也就是說(shuō)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=2415校準(zhǔn)齒齒數(shù)：校準(zhǔn)齒的齒數(shù)視加工孔的精度而定?？椎木纫筝^高時(shí)，校準(zhǔn)齒齒數(shù)取的也變?cè)蕉?。根?jù)表1.1-23S可以查得:對(duì)于圓孔拉刀,加工工級(jí)及2級(jí)精度的孔時(shí),選取=716.確定各刀齒直徑.<詳見(jiàn)拉刀圖紙>17.切削部分長(zhǎng)度 可以根據(jù)以

9、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(kāi)有分屑槽后,會(huì)降低加工表面的光潔度,為了提高孔的加工質(zhì)量,在最后1個(gè)精切齒上不開(kāi)分屑槽. 切齒上不開(kāi)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=30mm21.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

10、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)合表1.1-25可以查得: 頸部直徑 頸部長(zhǎng)徑 查金屬切削刀具課程設(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(pán)法蘭厚度所以頸部直徑b.過(guò)渡錐所以 柄部前端到第一齒長(zhǎng)度 取=23023拉刀總長(zhǎng)度24中心孔 查金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)參考資料表33可知： d=2.5mm D=6mm L=6mm l=3mm a=0.8mm25.參考書(shū)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)參考資料拉刀部分小 結(jié) 為期一周的金屬切削與刀具課程設(shè)計(jì)已基本結(jié)束，回顧圓孔拉刀設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，我覺(jué)得受益匪淺。金屬切削與刀具課程設(shè)計(jì)是整個(gè)相關(guān)課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，使理論與現(xiàn)實(shí)更加接近，加深了我們對(duì)理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。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(guò)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(guò)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(shū)館借來(lái)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(wèn)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(wèn)