圆孔拉刀设计

1、刀具课程设计拉刀班级 11 机制12 姓名 汪彬、邬梦飞 组别 第十二组 老师 胡俊前 目录一、 已知条件-3二、 刀具材料的选择及拉削方式的确定-3三、拉刀工作部分设计-4 3.1、齿升量fz的确定-4 3.2、各刀齿齿数的确定-43.3各齿直径的确定-43.4、几何参数的确定-53.5确定齿距-63.6容屑槽的确定-73.7、分屑槽的确定-8四、非工作部分的设计-94.1、柄部的计算-94.2、柄部前端到第一齿长度-104.3、前导部的直径和长度-104.4后导部直径及长度-11五 拉刀长度的计算与检验-115.1、切削部分长度L-115.2、校准切削部分长度-115.3、拉刀总长度-11

2、5.4、同时工件齿数Ze的确定-125.5、校验容屑系数k -125.6、拉刀强度校核-135.7、拉刀校准齿直径 -14综合式圆孔拉刀图-15拉刀实体图-15小结-16参考文献-16一.已知条件：工件图1被拉孔直径表面粗糙度为Ra0.82预加工孔直径：D=29±0.1mm 拉后孔直径 ：D=30+0.02 -0.02mm3 拉削长度： l=36mm4 工件材料：45钢，b=0.98，硬度:210HBS，孔为钻孔坯。5 拉床型号： L6110型卧式拉床二、刀具材料的选择及拉削方式的确定 刀具材料选定为W18Cr4V拉削方式的确定：我们组设计的为综合式圆形拉刀：前面齿由分块拉削方式的粗

3、切齿和过渡齿组成，后面齿是由同廓拉削方式的精切齿和直径相等的校准齿组成。3、 拉刀工作部分设计1、齿升量的确定 齿升量的大小，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，由金属切削原理与刀具圆拉刀设计部分查得：粗切齿=0.05mm 精切齿=0.02mm对于过渡齿齿升量在各齿上是变化的，=0.050.02mm逐齿递减。校准齿齿升量=02、各刀齿齿数的确定根据金属切削原理刀具课程设计参考资料查得：过渡齿齿数=4-8，精切齿齿数=3-7，校准齿齿数=5-10， 粗切齿齿数可按如下公式计算：=则选取过渡齿=4 ， 精切齿=6，校准齿=5 拉削总余量 A=-

4、=30.02-28.9=1.12mm =7(结果取整)则粗切齿齿数=7总齿数为Z=7+4+6+5=223各齿直径的确定各刀齿直径=+2 =28.90各齿直径如下表：单位（mm）粗切齿28.9029.0029.1029.2029.3029.4029.50过渡齿29.6029.6829.7429.78精切齿29.8229.8629.9029.9429.9830.02校准齿30.0230.0230.0230.0230.024、几何参数的确定（1）前角前角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，前角的值一般取为10°15°。由金属切削原理与刀

5、具的圆拉刀设计部分可知:=15°°取=15°（2）后角 后角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，校准齿后角的偏差取。 由金属切削原理与刀具圆拉刀设计部分可以查得： 切削齿后角=2.5°4° 取=3° 校准齿后角=0.5°1° 取=0.5°（3）刃带后角b1和宽度b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b1=0°，宽度b=0.05mm的刃带，取此值。 根据金属切削原

6、理刀具课程设计参考资料查得：对于粗切齿，b=00.05mm 精切齿，b=0.10.15mm 校准齿，b=0.30.5mm。经分析取b粗=0.05mm b精=0.1mm b校=0.5mm 5、确定齿距齿距p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：p=1.251.8 此处切削齿取系数为1.4,P=8(结果取整) 校正齿系数取1.25，P=7(结果取整)6、容屑槽的确定容屑槽尺寸主要取决于拉削长度及每齿的切削厚度。它的形状和尺寸要求：能宽畅地容屑有利于切削卷曲，不

7、削弱刀齿强度和便于制造。这里我们选用圆弧齿背型，如下图; 切削齿 校准齿所以各值如下：切削齿：p=8 h=3 R=5 g=3 r=1.3校准齿：pz =7 h=2.5 R=4 g=2 r=17、分屑槽的确定 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.校准齿上也不做分屑槽。这里分屑槽形式选用：切削齿选用圆弧齿背型: 槽数n=8 槽宽b=8mm 槽底圆角半径r=10mm 四、非工作部分的设计1、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。柄直径至少比预加工孔直径少4mm，然后才能按标准选取，所以现取D=25mm

8、根据金属切削原理与刀具圆拉刀设计部分此处取：L=20mm D=25mm L=8mm D=22mmL=30mm D=20mm最小横截面：229刀柄强度允许拉力p：对于W18Cr4V: p=7945kg =35kg/对于45Cr： p=4540kg =20.1kg/2、柄部前端到第一齿长度. （1）颈部直径: 由前述计算并结合表可知: 颈部直径D2=25mm 颈部长度 查金属切削刀具课程设计参考资料拉刀部分表 对于型拉床花盘法兰厚度l=30mm床壁厚度l=30mm所以颈部长度L=l+ l=60mm （2）.过渡锥L=10mm所以 柄部前端到第一齿长度 =20+8+30+60+30=148mm3、前

9、导部的直径和长度.（1）前导部直径D:D=D=29±0.1mm（2） 前导部长度: 查资料可知: 取=30mm 拉刀前柄和前导部图（标有尺寸）如下：4后导部直径及长度：根据金属切削原理与刀具圆拉刀设计部分选取： （1）后导部直径 D= D=30+0.02 -0.02mm （2） 后导部长度. 选取后导部如下图：五 拉刀长度的计算1、切削部分长度L 可以根据以下公式计算得到: L=t·L=8×22=176mm2、校准切削部分长度L 拉刀校准切削部分长度: L=5×7=35mm3、拉刀总长度：L=148+176+30=354mm4、同时工件齿数Ze的确定 可

10、根据以下公式计算后结果取整， Ze=+1=5.53 计算齿Ze可取65、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。 根据金属切削原理刀具课程设计参考资料查得：容屑系数K=2-3.5 K=2.89 所以选取适用。6、拉刀强度校核（1）第一齿槽底直径：D=D-2h=29-2=24mm（2）切削刃总长度：=Dm=3.14 x30=94.2（3）最大拉削力：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可以查的P=12.1kg/mm=12.1x94.2x5=5699.1kg（4）最小断面拉应力：由公式可计算得：=24.88 kg/在这一部位所用材料为Cr，所以由表1.

11、1-36查的：对于40Cr:=25kg/ <=25kg/所以经校核可知，这以拉刀强度是允许的。7、拉刀校准齿直径.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，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。校准齿的直径为： 变形量由刀具设计手册表查得： 变形量=0所以 D=D=30+0.02 0 取D=30.02mm综合式圆孔拉刀图：拉刀实体图小 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计的参考资料，学会了如何分析现有问题，并熟悉了设计步骤，知道了如何查阅手册和一些相关量的常规选取方法，以及要注意的问题等等。在做的过程中，还结合了平时实习中所看到的实际情况，这也使