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深孔钻镗床主轴变速箱设计【CAD图+文档,深孔钻,镗床,主轴,变速箱,设计,CAD,文档
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河南理工大学本科毕业实习报告前言对于大四的的每一个学生来说，毕业实习是我们机械设计制造及其自动化专业知识结构中不可缺少的组成部分，其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面；同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道，培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神，也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法，并且通过实习，对生产企业设备及各个生产环节建立全面、系统的知识。这次的实习对我们的毕业设计来说非常重要，它为我们的毕业设计打下良好的基础。本次的毕业设计的课题是深孔钻削镗床的设计。深孔钻削镗床用来加工孔类箱体类的工件，具有良好的加工精度和加工质量，因此这种机床都是专用机床！为了更好地做好毕业设计，我们还进行了毕业实习！根据自己的课题我们选择了实习的工厂焦作神华重型机械厂，在里面我们重点了解深孔钻削镗床的基本结构，基本工作原理和基本操作！公司简介 焦作神华重型机械制造有限公司(原焦作重型机械制造有责任限公司)是集科技开发、生产经营、技术服务于一体，具有百年历史的国家二级企业，国家二级计量单位，省级 文明单位，中国煤矿机械装备公司及河南省煤矿机械制造公司成员厂。公司现有职工二千多人，其中各类专业技术人员300余人，中、高级专业技术职称人员50余人。拥有固定资产5000万元，年产值7000万元，各种机加工设备300台（套），其中5m立车、5m滚齿机、大型数显落地镗铣床等精良设备50台（套）。公司技术力量雄厚，下设机械加工、铆焊、铸造、热处理、检测及安装等分厂，有先进的理化实验、计量检测、产品检测、信息中心等。本公司面向煤矿、建材、化工、冶金、电力、环保等行业，可承揽年产120万吨煤炭设备、30万吨水泥成套设备、15万千瓦电煤磨设备及20万吨纯碱成套设备、0.630万千瓦燃煤电厂环保设备制造及安装，产品远销全国二十六个省、市、自治区，曾多次为国家重点工程配套。2000年12月获得中国方圆认证委员会质量认证中心ISO9001国际质量体系认证。我们的质量方针是：满足顾客的需要是我们永恒的追求。质量目标是：质量体系按ISO9001标准保持稳定有效运行，产品一次交验合格率95%。以高质量、低成本、优质服务、达到顾客满意为宗旨。公司面向煤矿、建材、化工、冶金、电力、环保等行业。多次为国家重点工程配套带式输送机，在用户中享有较高声誉。 公司依靠科技进步，坚持走质量效益型道路，形成了从新产品开发、生产制造、销售和服务全过程的质量保证体系。作为国家二级计量合格单位，公司拥有一套完整的质量检测系统，严格的管理程序，先进的测试设备，检测手段齐全，从原材料进厂到产品出厂，每一个环节都进行严格检查。企业设有质量测试中心，中心有九个实验室：化验室、硬度实验室、金相室、探伤室、力学实验室、热工仪表室、机械性能测试室、计量鉴定室、托辊实验室。各种检测仪器和设备30余台，主要有：大型金相显微镜，布洛维硬度计，长度测试仪、超声波探伤仪、磨损试验机、高频疲劳试验机、X射线探伤仪，各种拖辊性能测试设备等。通过以上测试手段可以对我厂产品的成品，半成品以及材料的物理，化学和机械性能进行测试分析和质量控制。公司技术力量雄厚，产品设计采用计算机辅助设计和工艺，先后开发出一批具有国内先进水平的新产品，提高了产品的市场竞争力。正文由于深孔钻床的特殊性，其价格比较昂贵，对于非专业化深孔加工的厂家，成本过高。而采用普通车床改装为深孔加工机床。由于其成本低、制造周期短以及车床多用(车削、深孔钻削、深孔螳削和深7L所磨)等优点。已为许多生产厂家所接受。车床改装为深孔加工机床主要有机床和油路两大部分。机床部分主要钉中心架、授油器和联结器三大部件；油路部分主要合进油路、回油路以及排屑箱、油箱等。改造对车床的要求不高，可以用旧机床进行。改装时，不改变原车床的性能只需将车床上刀架拆除，换上联结器、授油器和中心架分别装在车床内导轨上。原机床主运动和进给运动机构不变，不用原车床油路系统，另行配置油箱和排屑箱、并在授油器和联结器上接冷却润滑油路改装后的钻床拆除深孔钻削装置后，仍可作为车床使用。 在公司的车间里我看到了跟我的毕业设计相关的一些刀具（涡轮滚刀、车刀、拉刀等），下面就着重介绍一下拉刀的一些种类和设计过程。 一、拉刀概述： 拉削加工与其他切削方法相比，有如下一些有点1生产率高拉刀的切削速度虽然很低，但因同时加工的刀刃很长，且在一次行程中即可完成粗、精加工工序，故生产率较铣削高的多。2加工精度和表面光洁度高拉削的精度可达24级，加工表面粗糙度一般可达Ra=3.20.8，高的可达Ra=0.40.2。3成本低拉刀制造成本虽很高，但其两次重磨之间的耐用度及总的刀具寿命都很高，因而分摊到每个零件的刀具费用不大。4机床结构简单拉削过程只有主运动，没有走刀运动，故拉床结构简单。5操作简单拉削加工无须较高技术水平的操作工人。由于拉削方法具有很多优点，因此在大量和生产中获得了广泛的应用。近年来，随着对产品质量要求的不断提高，特别是加工那些形状复杂的孔时，小批生产中也常用拉刀来加工。二、拉刀的种类和用途拉刀上有很多刀齿，后一个刀齿(或后一组刀齿)的齿高要高于(或齿宽宽于)前一个刀齿(或前一组刀齿)，所以当拉刀作直线运动时(对某些拉刀来说则为旋转运动)，便能依次地从工件上切下很薄的金属层，故加工质量好，生产效率高。拉刀寿命长，并且拉床结构简单。但拉刀结构复杂，制造比较麻烦，价格较高，一般是专用刀具，因而多用于大量和批量生产的精加工。 拉刀种类很多，通常从两方面来分类： (1)接照加工表而的不同，可分为加工圆形、方形、多边形、花键槽、键槽等通孔的内拉刀和加工平面、燕尾槽、燕层头等外表面的外拉刀。(2)按照结构的不同，可分为整体式拉刀和装配式拉刀，后者多为大型外拉刀。拉刀是在拉伸状态下工作的，刀具承受拉力。实际生产中还常采用一种叫做推刀的刀具，它是公压缩状态下工作的，它的工作部分与拉刀相似，但齿数少，长度短，制造比较容易。土要用于精校孔或校准热处理后(硬度小于45HRc )变形的孔。三、拉刀的类型拉刀的类型很多。按照加工表面的不同，可分为内拉刀和外拉刀；按照刀具受力方式的不同，可分为拉刀和推刀。四、拉刀的结构和切削部分的几何参数拉刀由下列几部分所组成：柄部、颈部、过渡锥、前导部、切削部、校准部、后导部及支托部。各部分的作用列与表1。一般情况下，拉刀的柄部是与工作部分一起用整体高速钢（也有用合金钢CrWMn）制成的。为了节约高速钢，直径较大的拉刀柄部可用40Cr钢，然后与高速钢做的工作部分在过渡锥部对焊起来。为了提高拉刀的耐用度，近年来，不仅在外拉刀上逐步较多地是使用硬质合金，而且在内拉刀上液开始使用硬质合金。表1 拉刀的构造及切削部分的几何参数名 称说 明 柄 部 夹持拉刀，传递动力的部分 颈 部 柄部与其后各部分的连接部分，其直径与柄部直径相同或略小。拉刀材料、尺寸规格等标记，一般都打在颈部 过 渡 锥 颈部与前导部之间的过渡部分，其对准中心作用前 导 部 切削部进入工作前，起引导作用，防止拉刀歪斜，并可检查拉前孔径是否太小，以免拉刀第一个刀齿因负担太重而遭致破坏 切 削 部 担负切削工作，包括粗切齿、过渡齿及精切齿，切去全部加工余量 校 准 部 起刮光、校准作用，提高工件表面光洁度及精度，并为切削部的后备部 后 导 部 保持拉刀的最后的正确位置，防止拉刀在即将离开工件时因工件下垂而损坏已加工表面及刀齿 支 托 部 支持拉刀不使其下垂五、 拉刀切削部分的设计切削部分是拉刀的主要部分，他决定着拉削生产率和加工表面质量。设计切削部分时要解决下列任务：选择拉削方式，确定拉削余量，选择前角、后角及齿升量，确定齿距及容屑槽的形状，选择分屑槽数量和尺寸等。 （一） 拉削方式 拉削方式是指在拉削过程中按什么样的顺序将加工余量从工件上切下来。拉削方式对于拉刀加工的生产率、加工表面质量及拉刀的制造成本都有很大影响，是设计拉刀的一个重要问题。拉削方式可分为分层拉削法、成组拉削法和组合拉削法。1. 分层拉削法( 普通式)这种方法的特点，是将加工余量一层一层的顺序切下。为了断屑，刀齿上磨有窄分屑槽。属于这类方式的有： （1）同阔式 采用这种拉削方式时，刀齿的廓形与被拉削工件的廓形相似，每个刀齿都是按照工件的廓形切下一层厚度为(Sz)的金属层，只有最后一个切削齿，才形成工件上的被加工表面。这种拉刀的特点如下：1) 后一个刀齿的直径比前一个刀齿的直径加大，相邻两齿的直径差为2Sz。2) 由于每个刀齿是用其全部圆周参加切削的，故切下切削的宽度很大。3) 由于被加工表面的最后轮廓是由一个刀齿形成的，切削厚度很小，故工件 加工表面光洁度很高。 同廓式拉刀有下列缺点： 1）由于切削宽度很大，受拉削力限制的切削厚度就比较小，因此设计的拉刀很长;同时，在拉削有锻造或铸造的黑皮时，由于切削厚度很薄，刀齿可能在黑皮中工作，加速刀具磨损。 2）为了使切下的切削易于卷曲和排除，拉刀上开有交错的窄分屑槽，形成的切削带有刚性很强的“筋”，不易卷曲，因而需要较大的容屑空间；同时，分屑槽处刀刃上的副后角很小，而且散热条件差，故刀具耐用度较低。 这种拉削方式在加工平面、圆孔和形状简单的成形表面时，由于刀齿廓形简单，制造容易，加工光洁度较高，因而得到了广泛的应用。3） 渐成式 采用这种拉削方式时，刀齿的廓形与被拉削工件的廓形大多不相同，工件上的被加工表面是有许多刀齿的侧刃逐渐形成的。由于刀刃可做成圆弧或直线等简单形状，故制造也比较容易。但由于被加工表面是由很多刀刃形成的，故加工光洁度较差。键槽、华键孔及多边形孔常用渐成法加工。 2. 成组拉削法这种方法的特点，在于加工表面的每一层金属是由一组刀齿(通常每组由23个齿组成)来完成，每组内的刀具具有相同的直径或高度，而依靠增加刀刃宽度来切去金属层；在每一切削齿组之间有齿升量。加工圆孔时，成组拉削法中采用的最多的是轮切式。轮切式圆孔拉刀的每一切削齿组，除最后一个刀齿外，其余各个刀齿均开有交错的宽弧形分屑槽。每个刀齿大约切去全部切削宽度（即圆周长，等于D）的1zc（zc每组中刀齿数）的金属层。为了避免最后一个圆形刀齿可能形成整圆切削，它的直径通常要比该齿组中其余刀齿的直径小0.020.04毫米。轮切式拉刀的优点如下：（1）由于采用了宽弧形分屑槽，能够比较容易地磨出较大的槽底后角（146）侧后角。分屑槽处主刀刃与副刀刃之间的夹角也较大，因而可减少刀具磨损，提高刀具耐用度。（2）由于切削宽度较窄，可选用较大的齿升量，因此可缩短拉刀长度和节约贵重的刀具材料，而且常常可用一把轮切式拉刀代替普通拉削方式的23把成套拉刀，可提高加工生产率。 （3）由于切削上没有“加强筋”，切削容易卷曲，因而容屑空间和齿距可相应的减小，也有利于缩短拉刀长度。轮切式拉刀的主要缺点是，拉刀制造比较复杂。轮切式拉刀可用于加工圆孔和华键孔。3.组合拉削法这种拉削方式是以上几种切削方式的组合以便充分发挥它们各自的优点和弥补各自的缺点。例如，在加工方孔时，为了弥补单独用渐成式或成组切削方式所引起的工件表面光洁度不高的缺陷，可采用渐成同廓组合方式或成组同廓组合方式。在拉削槽宽公差低于4级的沟槽时，可采用渐成法。在拉削24级精度且光洁度要求较高的沟槽时，可采用渐成同廓组合方式。综合轮切式圆拉刀也是种组合切削方式的拉刀，它的粗切齿部分采用宽弧形槽分屑(相当于zc=1的轮切式拉刀)，切下厚而窄的切削；精切齿部分采用窄分屑槽，切下宽而薄的切削。这样即可缩短拉刀长度，又可得到较高的拉削表面光洁度。（二）拉削余量的确定加工余量是为了得到一定形状的工件所必须切下的金属层。加工不同行状的孔时，加工余量的形式也不同。直径余量A0=2A=DD0 式中 A单边余量； D被拉孔的直径； D0预制孔的直径加工余量的大小应该选择恰当。若余量太小，被拉削工件上前一工序留下的破坏层未被完全切去，工件表面质量不高；则设计的拉刀长度势必增大，增加拉刀制造的困难及刀具材料的浪费。拉削余量可用经验公式计算也可根据查表选取。1. 圆孔拉刀加工时拉削余量的确定在拉削用钻头或扩孔钻加工过的圆孔时，其加工余量A0为： A00.005D（0.10.2） 在拉削用绞刀、镗刀或粗拉刀加工过的圆孔时，其加工余量A0为： A00.005D（0.050.1） 式中 D孔的直径; 拉削长度。 2. 花键拉刀加工时拉削余量的确定A0DemaxD0min 式中 Demax花键孔的最大外径; D0min 预制孔的最小内径。 3. 多边形拉刀加工时拉削余量的确定 用拉刀加工方孔六边形矩形孔等多边形孔时，预制孔一般都用钻头钻出，其直径D0等于被拉孔两侧边间的距离S（内切圆直径），即： D0Smin 当被加工孔的侧边上不允许留下预加工孔的痕迹时，则令D0比边距S小0.30.5毫米。 如预加工孔先用铣刀或插刀加工成方孔矩形孔，然后再用拉刀加工时，则沿各边的加工余量是均匀分布的。 （三）前角及后角的选择 1、 前角的选择 前角是根据被加工材料的性质选取的。材料的强度或硬度高，前角宜小；反之，前角宜大。拉刀前角的推荐数值列与表2前角的偏差取为2。 表2 拉刀前角的选择被加工材料硬度HB前角（度）被加工材料硬度HB前角（度） 钢1971982292291618 15 1210可锻造铁 10铜、铝及镁合金、巴氏合金 20 灰 铸 铁180180 108 5青铜、黄铜 5 但是，拉刀上并不是经常能制成大的前角的，尤其是当拉刀的直径很小时更是这样。拉刀前角的大小与拉刀直径和砂轮直径有下列关系 Dm= 拉刀第一个刀齿齿槽处的直径（毫米）； 拉刀前角（度） 拉刀轴线和砂轮主轴中心线之间的夹角(度)如果前角过大必将发生啃刀，甚至无法使用 前角r过小，将会发生切削振动，拉出的工件光洁度差。拉刀前角r直线部分过长，卷屑性能差，槽内积屑过多，致使拉刀断裂。拉刀前角的测量通常用万能量角器。测量时是用拉刀外圆母线为基准，这样测量本身存在因齿计量的影响而引起的测量误差，使读数角度小于实际角度值。如果再不严格控制测量前角r的直线部分的长度必将产生很大测量误差 控制拉刀前角r的直线部分的长度的含义是：根据R 尺寸的大小，加工者和检查人员根据图纸R 尺寸的大小，通过计算确定前角y的直线部分长度。当检查人员在检查拉刀前角r时若没有经过计算而用万能量角器测量前r时测量爪的伸长部分长度一般都比理论直线长得多。这样很容易出现误差，把本来合格的前角r检成前角小的现象，亦易误把不合格的前角检成合格的，一般情况下多数是测量出的角度比实际角度小如图1所示。AC= BC= 直线部分长度AB=AC - BC= 图11如图2所示可 看出实际前角r ，而测量得到的前角为r-r，相差r，而 r是随伸长部分越长则误差r越大。图2根据不同前角大小 算出理论直线部分长度列表如表3 表3 前角和前角直线部分长度对应表上表直线部分长度是当R=25时的计算值R值由拉刀图纸上标出，不同的R 其测量直线部分长度，L=R 即可，L为测量时测爪应伸出的长度。一般只允许小于 L值为宜。 2、 后角的选择后角是根据拉刀的类型及被加工工件所需要的精度来决定的。增大后角可减少拉刀与工件相互间的摩擦，提高刀具耐用度。但内拉刀上的后角若太大，在以后沿前面重磨时，拉刀直径就会很快变小，因而丧失拉刀的精度。为此，内拉刀的后角应比外拉刀选的较小些，校准齿的后角比切削齿选得小些。拉刀后角的推荐数值列与表4。切削齿后角的偏差取30，校准齿后角的偏差取15。表4 拉刀后角的选择拉 刀类 型圆拉刀及后角拉刀 键 槽 拉 刀切 削 齿校 准 齿切 削 齿校 准 齿后 角 加工耐热合金及钛合金时，拉刀的前角和后角按表5 在拉刀的切削齿上，允许有0、宽度0.05毫米的刃带。表5 加工耐热合金及钛合金时拉刀的前角及后角拉 刀类 型耐 热 合 金 钛 合 金 z z内拉刀1535 23355723外拉刀1012 571012 810注：粗拉时用较大后角，精拉时用较小后角。（四） 齿升量的选择 拉刀齿升量Sz(即没齿切削厚度)的大小，对拉削生产率和加工表面质量都有很重要的影响。齿升量愈大，拉刀长度愈短，拉刀的成本愈低，拉削生产率也愈高。但齿升量太大时，拉刀的耐用度和工件的表面光洁度都将显著降低。齿升量是根据工件材料的性质与拉刀的类型决定的。在大部分拉刀上，粗切齿部分所有刀齿的齿升量，一般都取相同值。但对于有些拉刀（例如方拉刀、渐开线花键拉刀等）来说，由于参加切削的刀刃的长度是逐渐变小的，而当齿升量不变时，每个刀齿的切削面积和切削力也将逐渐变小。为了使机床和拉刀的负荷均匀以及缩短拉刀长度，应该逐齿增加齿升量。但这样会增加拉刀结构和制造的复杂性。因此，在实际生产中，一般是将刀齿分成若干段（阶梯），在每一段范围内的齿升量保持不变。为了使刀齿负荷逐渐下降，拉刀工作平稳，提高被加工表面质量，普通式拉刀在粗切齿之后设置25个精切齿。精切齿的齿升量可大致按0.8Sz、0.5Sz、0.3Sz、逐齿递减，最后一、二个精切齿的齿升量取0.010.02毫米。加工钢料时，综合轮切式圆拉刀粗切齿的齿升量可取0.030.06毫米。轮切式拉刀粗切齿的齿升量，一般按表6规定选取。在轮切式拉刀上，通常设置一组（有时两组）由两齿组成的过渡齿组（1），其齿升量约为粗切齿的一半左右。过渡齿后设置若干个精切齿组（2）和不成齿组（1）的精切齿，其齿升量依次递减，最后一、二个精切齿的齿升量取0.010.02毫米，在需要得到高光洁度时，甚至可取0.005毫米。精切齿组后的第一个精切齿的齿升量取0.005毫米，是考虑到精切齿组中后一刀齿直径减小量（通常为0.04毫米）会大大增加第一个精切齿的负荷。 表6 轮切式拉刀粗切齿齿升量圆 孔 拉 刀拉刀直径 100齿 升 量0.030.080.050.120.080.160.10.20.150.25 （五） 齿距及同时工作齿数齿距t是相邻两齿轴向间的距离，齿距越小，同时工作齿数越多，切削过程越平稳，工件加工表面光洁度也越高。但齿距很小时，容屑槽容积也很小，这使切削有可能堵塞在槽内而折断拉刀。齿距太大，不仅使同时工作齿数减少，而且会增加拉刀长度。为了保证拉刀平稳而没有振动地工作，保证良好的表面质量，拉刀最好有45个齿同时工作。对于短的工件，同时工作齿数不应少于2；对于长的工件，同时工作齿数不应大于8。齿距t可按下列公式计算：对于普通式拉刀 t（1.251.5） 对于轮切式拉刀 t（1.451.9） 式中 拉削长度（毫米）。齿距t确定后，最多同时工作齿数可按下式确定： 1（取整数） 当零件孔内有空刀槽时，最多的同时工作齿数可按下式确定（图3） 式中 L零件总长（毫米）； 空刀槽长度（毫米）。图3 带空刀槽的零件 （六）拉刀的容屑槽拉刀容屑槽的尺寸主要受齿距P大小的影响,所以确定齿距P时应首先满足容屑空间的需要,其次应使同时工作齿数多于3个。拉刀上容屑槽的形状与尺寸应满切屑流出时能自由卷曲、阻力小,容屑宽畅,不削弱拉刀强度和制造容易等条件。直线形齿槽,形状简单,制造容易,但容屑空间较小,它适用于拉削脆性材料和余量较小的分层拉削方式的拉刀上；圆弧形齿槽,它使切屑流出与卷曲顺利,制造较费时。适用于拉削韧性材料和齿升量大的拉刀上；直线双圆弧形齿槽,它的容屑空间充足,制造较方便。适用于齿升量大和分快拉削方式的拉刀上.因此,在综合轮切式圆孔拉刀上常作出这种槽形。容屑槽尺寸应根据切削层尺寸确定.应使容屑槽有效面积A大于切削层面积A0即: 满足容屑条件,应为: 式中： h-容屑槽深度; k-容屑系数, k1前述求得的齿距P和容屑槽深度h,再利用表7选取直线双圆弧直线双圆弧齿槽型的尺寸参数。（七）拉刀分屑槽分屑槽可使切屑在宽度上分成小段，使金属层变形容易，切屑易于卷曲和便于从槽中排出。拉刀上的分屑槽，在前后刀齿上应交错排列，使后一刀齿能切下前一刀齿因开有分屑槽而留下的凸筋。分屑槽的深度要大于齿升量Sz。加工钢件时，一定要开有分屑槽；加工铸铁和其他脆性金属时，一般可不开分屑槽。分屑槽可按下式计算 式中 B切削刃宽度，对圆孔拉刀则 BDg 分屑槽的截形可以是矩形的、半圆的或=4560的角形槽。角形槽能保证高的刀具用度，故常用。轮切拉削刀齿作出圆弧分屑槽，它不仅能达到分屑的目的，又能起到减小切削宽度，提高分屑槽转角处的散热能力和提高强度的作用；当分层拉削拉刀的刀刃宽度超过10mm时，应作出角度分屑槽或直槽分屑槽。相临刀齿分屑槽均应交错分布。槽底后角。校准齿上不磨出分屑槽。表7为拉刀分屑槽尺寸。表7分屑槽尺寸 拉刀直径（D）（mm）圆 槽 弧直槽与角度槽圆弧槽数n槽宽圆 弧半 径槽数n槽宽槽深253025.12784.8251410.527.1295.229.1314.5303531.1331051633.1355354035.1375.51837.1385.538.1406 （八） 切削部分的长度 拉刀的切削部分由粗切齿、过渡齿和精切齿所组成。如令L、L、L；、及、分别表示粗切齿、过渡齿和精切齿部分的长度、齿数及齿距，则拉刀切削部分的长度为：LLL （毫米） 切削部分长度的偏差取2毫米。通常取，（校准齿齿距）， 粗切齿齿数可按下列公式计算。对普通式拉刀： 式中 粗切齿单边加工余量（毫米） 式中 总单边拉削余量（毫米）； 过渡齿单边加工余量（毫米） 精切齿单边加工余量（毫米） 公式中之所以要增加一个刀齿，是由于通常拉刀第一个刀齿没有齿升量，它的尺寸等于前导部尺寸的原因。这样做是为了在余量不均和金属含有杂质时，使第一个刀齿不至承受过大的偶然载荷。对轮切式拉刀： 式中 每组齿数。这种拉刀的第一组刀齿通常要参加切削，其齿升量取0.5Sz。六、拉刀校准部分的设计拉刀的校准部分，在拉削过程中起校准和修光孔的作用。校准齿没有齿升，横截面的尺寸都和最后一个精切齿相同。校准齿均不开分屑槽。 （一）前角及后角1、前角为了制造方便，校准齿的前角取与切削齿相同。对于精确的拉刀，为了提高它的尺寸耐用度，建议在Sz0.02毫米的精切齿和校准齿上，将前角减小到5（加工钢和可锻造铁）和0（加工铸铁）2、后角为了使拉刀重磨后的尺寸变化较小，延长拉刀的使用寿命，校准齿的后角应较切削齿取得小些，其值列于表4。在拉刀校准齿上，可做成0、宽度0.20.3毫米的刃带。（二）齿距及齿形为了方便制造，校准齿和精切齿的齿距，可取等于粗切齿齿距。为缩短拉刀长度，提高拉刀工作的平稳性和拉削表面质量，在加工2级和4级精度的孔时，精切齿和校准齿可做成缩短的齿距，即： 为减少拉刀刀齿进入和退出工件时产生的周期性振动，提高加工表面质量，对加工Ra=1.6以上光洁度孔的圆拉刀，可将精切齿和校准齿的齿距做成不相等，其增减量可在(0.51.5)毫米之间变化。校准齿的槽形做成于切削齿相同。（三）齿数校准齿的齿数视加工孔的精度而定。空的精度要求较高时，校准齿齿数也取得较多。校准齿齿数可按表8选取 表8拉刀校准齿齿数拉 刀 类 型校 准 齿 数 圆 孔拉 刀加工2级及4级精度的孔加工6级精度的孔加工7级精度的孔 57 34 23 花键拉刀、方拉刀及具有单面刀齿的拉刀（键槽、槽、平拉刀和外拉刀等） 45成套拉刀中的粗拉刀 23 （四）校准部分的直径及长度 为了保证拉刀有最长的使用寿命，校准齿和最后一个精切齿直径，应等于被拉孔的最大直径Dmax,并考虑到拉削时由于金属和工件变形引起的孔的尺寸变化。校准齿的直径为： DzDmax 式中 变形量。 变形量有时为扩张量（在公式中用符号），有时为缩小量（在公式中用正号）。在一般情况下，被加工孔总是大于校准齿直径。扩张量的大小应该通过试验确定。表9所列数值，可供设计拉刀时参考。 表9 拉削时孔的扩张量孔 的 直 径扩 张 量（）0.0250.0270.030.033 0 0.002 0.004 孔 的 直 径 扩 张 量（） 0.0350.050.060.100.110.170.0050.010.02 孔 的 直 径 扩 张 量（） 0.180.290.300.340.400.030.040.05在加工韧性金属及薄壁零件时，被加工孔常产生收缩。加工韧性金属时，收缩量取0.01毫米。在薄壁零件或壁厚相差很大的零件上加工2级和4级精度的孔时，建议将校准齿直径初步确定为比工件孔最大直径增大0.020.04毫米，然后根据加工孔的实际测量尺寸，再研磨校准齿到所需要的尺寸。 拉刀校准部分的长度为： 式中 校准齿齿距 （毫米） 校准齿齿数校准部分长度偏差取1毫米。七、拉刀光滑部分设计（一）柄部 柄部是用来夹持拉刀和传递动力的部分。 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。 柄部直径D1至少比预加工孔直径小0.5毫米，然后按标准选。 （二）颈部及过渡锥拉刀颈部长度可按下式计算（图4）： 式中 机床床壁厚度； 花盘法兰厚度； 卡头与机床床壁间隙，可取1020毫米； 过渡锥长度，一般=1020毫米,通常取成10、15、20毫米三种尺寸。这样，颈部长度变为： 拉刀颈部直径D2应比柄部直径小0.31毫米，有时，也可将柄部与颈部一次磨出，这时。在拉刀图纸上通常不标注颈部长度，而是标注柄部前端到第一个刀齿之间的长度。的计算公式如下（图4） 式中 柄部长度； 拉削长度（毫米） 图4 拉刀颈部长度的确定（三）前导部前导部主要起导向和定心作用，它的长度为由过渡锥终端到第一个切削齿的距离。圆孔拉刀、花键拉刀、多边形拉刀等的前导部，均作出圆柱形。前导部的直径D3，应等于预制孔的最小直径D0，其偏差取（预制孔为钻孔和扩孔）或（预制孔为铰孔、镗孔或粗拉孔）。前导部长度，一般等于拉削孔长度。若工件的长度和直径之比大于1.5时，则取0.75，但不小于40毫米。（四） 后导部后导部的作用是，当拉刀最后几个刀齿将离开工件之前，保持工件与拉刀的相对位置，使工件不致因自重而发生倾斜。后导部的横界面形状，可做成与拉削后孔的形状相同。为便于拉刀制造，除圆孔拉刀外，所有需装在顶尖上加工的其他拉刀，如花键拉刀、多边形拉刀等，均可做成圆形后导部。当采用圆形后导部时，后导部的直径D4，取等于被拉削孔的最小直径Dmin(圆孔拉刀)或花键孔的最小内经Dimin（花键拉刀）。其偏差按（用于24级精度的孔）或（用于4级精度一下的孔）。当采用花键后导部时，D4取等于花键孔外径减0.05毫米，公差取0.02毫米。后导部长度，但不小于20毫米。一般可按表10选取。表10拉刀后导部直径拉 削长 度100后导部长度 2025303545506070在拉削两个直径一样大的同轴孔或有空刀槽的孔时，则后导部长度按下式计算（图3）： 式中 空刀槽宽度（毫米）； 零件上靠支撑端孔的长度（毫米）。（五）支托部及压光环尾部1、支托部对长而重的大型拉刀（D60毫米），为防止因自重下垂而影响加工质量和损坏刀齿，拉刀的后导部需增加，或在后导部的后面做出直径较小的支托部，放在机床的托架中。为了使拉刀在每次行程后退回到原始位置，在拉刀的后端可设置后托柄。后托柄可与拉刀做成一个整体，也可做成装配形式。后托柄的形状与尺寸，与前端的柄部（快速卡头）相同，其长度可做成90、120、150毫米三中规格。做成装配式后托柄时，拉刀的尾部尺寸可按表11选取。表11装配式后托柄的拉刀尾部尺寸 拉 刀 直 径 尾 部 直 径 尾 部 长 度6065 6575 75404550 4040502、压光环尾部为了提高拉刀的尺寸耐用度和拉削表面质量，可在拉刀后导部的后面，设置压光刀齿（压光环）。压光环的直径，要根据拉削孔径的实际收缩情况通过试验确定。（八） 拉刀的总长度及成套拉刀拉刀的总长度是拉刀所有组成部分柄部、颈部、过渡锥、前导部、切削部（包括粗切齿段、过渡齿段和精切齿段）、校准部、后导部及支托部长度的总和，即: 式中 柄部长度（毫米） 颈部长度（毫米） 过渡锥长度（毫米） 前导部长度（毫米） 切削部长度（毫米） 校准部长度（毫米） 后导部长度（毫米） 支托部长度（毫米）拉刀总长度的允许偏差，在1000毫米以内，取2毫米，在更长时，取3毫米。拉刀的总长度应能满足下列要求：（1） 不超过机床所规定的最大行程。（2） 工厂设备加工的可能性。（3） 热处理变形的因拉刀刚性太差而造成的加工困难等。 拉刀的最大长度，一般不要超过表12所列数值。表12 拉刀的最大长度在 顶 尖 上 加 工 的 拉 刀拉刀直径12151520202525303050507008001000120013001500平 面 拉 刀 和 键 槽 拉 刀拉刀横界面最小尺寸55881212181822225007501000120013001500如果设计出的拉刀长度过大，则应重新进行计算，通过采用合理的拉削方式、在允许的范围内增大齿升量、减小齿距等办法，以缩短拉刀长度。在采取这些办法还不能满足要求是，需做成两把以上的成套拉刀。 设计成套拉刀时要考虑以下几点要求：（1） 成套拉刀中每一把拉刀的长度应尽可能差不多，以使每把拉刀的工作负担平均。（2） 除第一把拉刀以外的其他各把拉刀的第一个切削齿尺寸，应等于前一把拉刀的校准齿尺寸。各把粗拉刀的校准齿齿数取为23个，只有一把拉刀的校准齿齿数才取与单把拉刀相同的校准齿数。（见表8）。（3） 在加工沟槽、方形孔及矩形孔时，如果一套中拉刀数目不多，制造精度又很高时，每把拉刀的切削刃宽度可做成相等。一般情况下，除第一把拉刀切削刃宽度，比前一把拉刀减小0.020.04毫米，以保证拉刀顺利通过工件。如果因切削刃宽度不同，在沟槽侧面形成的阶梯不超过槽宽公差时，则不需进行补充加工，如图5a所示。加工槽宽精度在67级的沟槽时，可采用这种办法。如果槽宽精度要求较高（24级），沟槽侧面形成的阶梯超过槽宽公差时，这时最后一把拉刀的切削刃宽度应与工件槽宽相同，并且在拉刀两侧面上也做有刀齿，以便补充切去沟槽侧面上所留下的阶梯（图5b）,提高加工表面光洁度。 （4） 成套拉刀中，除第一把拉刀外，其他几把拉刀前导部的形状，应于前一把拉刀加工的孔形相同。 图5 成套拉刀切削刃宽设计成套拉刀时，一套中的拉刀数可用下式计算： 式中 切削部分长度（毫米）； 校准部分长度（毫米）； 拉刀最大允许长度（毫米）； 拉刀光滑部分总长度（毫米）。 式中 拉刀前端到第一个刀齿之间的长度（毫米），见公式 每把拉刀的齿数可用下式计算： 式中 切削齿齿数； 校准齿齿数。上式是按照一套中几把拉刀的长度大致相等时计算的。如果考虑到终切拉刀经过几次重磨后会因尺寸过小而报废，为节约拉刀材料消耗，可将出切拉刀工作部分的长度尽可能设计的长一些（取为），终切拉刀工作部分的长度尽可能取得短一些。当拉刀设计成23把一套时，除第一把拉刀以外的其他拉刀，其前导部的形状和横向尺寸，均与前一把拉刀加工过的孔的形状和尺寸一致。九、拉削力的计算及拉刀强度校核（一）拉削力的计算拉削时的
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