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机械毕业设计论文
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机械毕业设计541刀具课程设计拉刀,机械毕业设计论文
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金属切削原理与刀具课程设计 课程设计说明书 圆孔拉刀设计 学院：机械与动力工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机制 姓名： 学号： 日期 : 课程设计说明书 金属切削原理与刀具课程设计 圆孔拉刀设计 nts （ 1）设计要求 在 L6110 型卧室拉床上，拉制上图所示零件的孔，已知工件材料 45钢， 0 .7 3 5b G Pa ， 185220HBS,坯孔为钻孔，尺寸见下 表分组。要求设计一把空拉刀。 已知参数 : 0 .0 2 2026MD m m （拉后孔径） 00 0 . 134L m m0 . 10 . 125WD m m（拉前孔径） （ 2）完成作业 1）拉刀工作图 2）计算说明书 目 录 1 已知条件 5 2 刀具材料的选择 6 nts3 几何参数的确定 6 4 齿升量的确定 7 5 齿距的确定 7 6 拉刀刚度允许最大槽深 7 7 检验容屑系数 8 8 容屑槽尺寸 8 9 柄部的计算 9 10 拉刀强度的校核 9 11 机床拉刀校核 10 12 拉刀校 准齿直径 10 13 拉刀余量 11 14 切削齿齿数 11 15 校准齿齿数 11 16 确定各刀齿直径 11 17 切削部分长度 11 18 校准切削部分长度 12 19 分屑槽长度 12 20 前导部 的直径和长度 12 21 后导部的直径和长度 12 22 柄部前端到第一齿长度 13 23 拉刀总长度 13 24 中心孔 13 nts参考书目 14 小结 15 金属切削原理与刀具课程设计 圆孔拉刀设计 1. 已知条件： nts a.被拉孔直径 0.022026mD +=表面粗糙度为 0.8aRmmb.预加工孔直径： 0D=wD= 0.10.125+-c.拉削长度： 00 0.134l mm-=d.工件材料： 45 钢， 0 .7 3 5b G Pad =， 185 220HBS，孔为钻孔坯。 ntse.拉床型号： L6110 型卧式拉床 2.刀具 材料的选择 刀具材料选定为 W18Cr4V 柄部选取为 40Cr 3.几何参数的确定 a. 前角0r前角0r的大小是根据被加工材料性质选择的，材料的强度或硬度高，前角宜小；反之，前角宜大，前角的偏差值 一般取为 2 。 由复杂刀具设计手册表 1-1-7 可以查得：0r=15 2 b. 后角0a后角0a是 拉刀的类型及被加工工件所需的精度来决定的，内拉刀的后角应比外拉刀选的小些，校准齿的后角比切削齿的后角选的小些，切削齿后角的偏差取 30 ，校准齿后角的偏差取 15 。 由复杂刀具设计手册表 1-1-8 可以查得： 切削齿后角 0 2 3 0 3 0a =? 校准齿后角 0 1 3 0 1 5za =?c.刃带1ab的选择 刃带应根据拉刀的类型及被加工材料的性质选择，在拉刀的切削齿上，允许 有 a =0，宽度1ab=0.05mm 的刃带。 根据金属切削刀 具课程设计参考资料查得： 1ab切=0.05mm nts 1ab校=0.6mm 4.齿升量zs的确定 齿升量zs的大小，对拉削生产率和加工表面质量都有很重要的影响。 齿升量是根据工件材料的性质和拉刀的类型决定的，普通切削方式拉刀粗切齿的齿升量zs由复杂刀 具设计手册表 1-1-10 查得： zs=0.025mm 5. a.齿距 t 是相邻两齿轴向的距离，齿距越小，同时工件的齿数越多，切削过程越平稳，加工表面的光洁度也越高，但齿距小时，容削槽容积也很小，比较容易堵塞。 齿距可按以下公式计算： 对于普通式拉刀：0( 1 . 2 5 1 . 5 ) ( 1 . 2 5 1 . 5 ) 3 4 8 . 5t l m m= - - = - - =b.同时工件齿数iZ=的确定 可根据以下公式计算后结果取整， 0 1 5 .7i lZ t= + =6.拉刀刚度允许最大槽深maxh根据实际生产经验，不同直径拉刀按刚度允许的最大槽深也是不同的，可以查表 1-1-8 得： maxh=5mm 7.校验 容屑 系数 k 用不同的拉刀加工不同材料时，最小 容屑系数 k 也是不同的。 由齿升量和加工材料可以从表 1-1-15 中选取最小容屑系数ntsmin 2.5k =拉削刚料时，切削总是形成中 空的卷屑，它们的体积总是大于被切下金属层的体积，二者的比值称为容屑系数 k。 22m i n03 . 1 4 4 1 4 . 7 84 4 0 . 0 2 5 3 4zhkkslp = = = 创所以选取适用。 8容屑槽尺寸 容屑槽尺寸主要取决于拉削长度及每齿的切削厚度。槽的各个参数与齿距 t 之间的关系大致如下： h=(0.45 0.38)t=3.23 3.825 g=(0.35 0.30)t=2.55 2.975 R=(0.65 0.70)t=5.525 5.95 r=0.5h=1.615 1.9125 所以各值如下： （由表 1-1-14）查得： 切削齿： t=8 h=2.5 R=5 g=3 r=1.3 校正齿： zt =6 h=2 R=4 g=2 r=1 9. 柄部的计算： 选用柄部时，应尽量采用快速卡头的形状，因其制造容易，柄部强度高。 nts柄直径1D至少比预加工孔直径销 5mm，然后才能按标准选取，所以现取 0.0251 0.08522D 由表 1.1-25 查的 : 1 75l mm00 .2 8 1 7D m m2 21D mm 15l mm 0 0 .2 828l mm 5c mm 最小横截面： 227 2mm 刀柄强度允许拉力 p： 对于 W18Cr4V: p=7945kg =35kg/ 2mm 对于 45Cr： p=4540kg =20.1kg/ 2mm 10. 拉刀强度校核 第一齿槽底直径 d ： 2 2 5 2 2 . 5 2 0wd D h m m 切削刃总长度 B ： 3 . 1 4 2 6 8 1 . 6 4 8 1 . 6MB D m m m m 最大拉削力maxP： m a x iP P B Z 其中 P 为拉刀单位长度刀刃上的切削力由复杂刀具设计手册表 1.1-25 可以查的 Q P=12.1kg/mm m a x 1 2 . 1 8 1 . 6 5 4 9 3 9P k g 最小断面拉应力 ： 由公式maxminPF 可计算得： nts24939 2 1 . 7 5 /227 k g m m 在这一部位所用材料为 Cr，所以由表 1.1-36 查的： 对于 40Cr: =25kg/ 2mm maxP=4939kg 也就是说机床校核允许。 12拉刀校准齿直径zD. 为了保证拉刀有最长的使用寿命，校准齿和最后一个精切的直径，应等于被拉孔的最大直径maxD，并考虑到拉削时由于金属或工件变形而引 起的孔尺寸变化。 校准齿的直径zD为： m axzDD 变形量 nts由复杂刀具设计手册表 1.1-24 查得： 变形量 =0 所以 0 . 0 2 2m a x 026zmD D D m m 13拉削余量0A0 2 6 . 0 2 2 2 5zwA D D 单边余量0 / 2 1 . 0 2 2 / 2 0 . 5 1 1A A m m 14切削齿齿数qZ切削齿齿数可以根据公式计算得出 0 1 . 0 2 2( 2 5 ) ( 2 5 ) 2 2 . 4 4 2 5 . 4 42 2 0 . 0 2 5qzAZ S 取qZ=24 15校准齿齿数zZ： 校准齿的齿数视加工孔的精度而定。 孔的精度要求较高时，校准齿齿数取的也变越多。 根据表 1.1-23S 可以查得 : 对于圆孔拉刀 ,加工工级及 2 级精度的孔时 ,选取zZ=7 16.确定各刀齿直径 . 17.切削部分长度qI可以根据以下公式计算得到 : . 8 2 4 1 9 2qqI t I m m 18.校准切削剖长度 zI 拉刀校准切削剖长度 : 6 7 4 2z z zI t Z m m nts19.分屑槽尺寸 . 拉刀上开有分 屑槽后 ,会降低加工表面的光洁度 ,为了提高孔的加工质量 ,在最后 1 个精切齿上不开分屑槽 . 切齿上不开分屑槽 . 拉刀的分屑槽尺寸由表 1.1-19 可以查得 : 槽数 1 14n 槽宽 1 1b mm槽深 1 0.7h mm槽底圆角半径1 0.3r mm20.前导部的直径和长度 . a. 前导部直径3D: 由表 1.1-29 拉刀前导部及后导部的形状和尺寸可知 :选取了前导部形状得 : 0 . 13 0 . 125wDD 偏差取 dd 或 dc b. 前导部长度 : 由表 1.1-29 可知 : 30( 0 . 7 5 1 . 0 ) ( 0 . 7 5 1 . 0 ) 3 4 2 5 . 5 3 4l l m m 取3L=30mm 21.后导部直径4Da.由表 1.1-29 后导部中选取可得 : 0 . 0 2 24 m a x 026D D m mb. 后导部长度 . 由表 1.129 和表 1.1-30 可知 : nts 40( 0 . 5 0 . 7 ) ( 0 . 5 0 . 7 ) 3 4 1 7 2 3 . 8L L m m 从表 1.1-30 中直接选取4 30L mm22.柄部前端到第一齿长度 . a.颈部直径 : 由前述计算并结合表 1.1-25 可以查得 : 颈部直径2 21D mm颈部长径2 baL l l查金属切削 刀具课程设计参考资料 拉刀部分表 29 对于 6110L 型拉床 床壁厚度 60bl mm花盘法兰厚度 30al mm所以颈部直径2 6 0 3 0 9 0L m mb.过渡锥 3 15L mm所以 柄部前端到第一齿长度 1I1 1 2 3 0 7 5 9 0 1 5 3 4 2 1 4I l l l l m m 取 1I=230mm 23拉刀总长度 1 2 4 2 3 0 1 9 2 4 2 3 0 4 9 4ggL L L L L m m 24中心孔 查金属切削刀具课程设计参考资料表 33 可知： d=2.5mm D=6mm L=6mm l=3mm a=0.8mm nts25.参考书目 （ 1）复杂刀具设计手册 机械工业出版社 （ 2）金属切削刀具课程设计参考资料 拉刀部分 小 结 为期一周的金属切削与刀具课程设计已基本结束，回顾圆孔拉刀设计的整个过程，我觉得受益匪浅。金属切削与刀具课程设计是整nts个相关课程的重要教学环节，使理论与现实更加接近，加深了我们对理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。 本次课程设计的主要任务的独立把拉刀的整个设计过程弄清楚，在此基础上完成相关的设计任务，由于设计内容看似简单，其实所要做的辅助性工作也是相当多的，因为刀具设计过程中所涉及到的参数实在很多，所以在做课程设计之间，我又认真复习了从图书馆借来的拉刀设
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