圆形拉刀课程设计

1、拉刀课程设计说明书 课题名称: 拉刀设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机械 姓 名： 学 号： A071201 金属切削原理与刀具课程设计 “成形圆孔拉刀刀具设计” 第一章 绪论设计题目 图1-11.1已知条件：1、要加工的工件零件图如下图图所示。2、工件材料：35钢。b0.60GPa 3、已知参数: L= 58mm = 46 mm =160±0.1 mm4、 刀具组织要进行正火处理 5、使用拉床：卧式内拉床L6110。 第二章 拉刀工作部分设计2.1选择刀具材料 a.被拉孔直径 ， = 46 mm表面粗糙度为Ra1.6mm b.拉削长度：L=58mm c.工件材料：

2、35钢，b0.60GPa，185220HBS，孔为钻孔坯。 d.拉床型号：卧式内拉床L6110A结论：根据已知条件，工件材料为35钢，且b0.60GPa，所以刀具材料可选择40Cr2.2 确定拉削余量A由经验公式A=0.005式中L为拉削长度（mm），为拉削后孔的直径（mm）代入数据A=0.005，这里取A为1.0mm2.3 齿升量的选取a、粗切齿齿升量f z1：为了缩短拉刀长度，应尽量加大，使各刀齿切除总余量60%80%左右。直径小于50mm的孔，f z1=0.030.06，取0.05b、精切齿齿升量f z3：按拉削表面质量选取，一般f z3=0.010.02，取0.015c、过度齿齿升量f

3、 z2：在各齿上是变化的，在f z1与f z3之间逐齿递减d、校准齿齿升量f z4=0，是起最后修光校准拉削表面作用2.4 选择几何角度a、 前角：根据被加工材料；b、 后角：拉削普通钢切削齿0；校准齿0；c、 刃带后角b1和宽度b a：一般取b1=0；b a：粗切齿00.05，精切齿0.10.15mm，校准齿0.30.5mm。2.5 齿距及各齿数的确定a、齿距：通常由经验公式确定 P=1.25 1.5=7.919.49mm，取P=9mm所以粗切齿与过渡齿齿距P1=P2=9；精切齿与校准齿齿距P3=P4=（0.60.8）P=5.47.2mm，取7mmb、同时工作齿数：P确定后，工作齿数Ze用下

4、式计算求得Ze=5.44，取Ze=5c、Ze确定后，过渡齿数、精切齿数和校准齿齿数参考下表： 表2-1 由表可得，取过渡齿数Z2=6，精切齿数Z3=5，校准齿齿数Z4=6，则粗切齿齿数2.6 确定容屑槽形状和尺寸a、容屑槽形状 目前使用的容屑槽有三种形式，根据加工要求选为圆弧齿背形：深槽形，容屑槽形式如下图： 图2-1b、容屑槽尺寸查刀具设计手册表1.1-18得拉刀槽深 取h=4查表1.1-16选取容屑槽系数查复杂刀具设计手册表1.1-14知当p=9时h=4 代入公式得 满足要求查复杂刀具设计手册表1.1-14得到：g=（0.350.30）P=3.152.70mm 取g=3mmR=（0.650

5、.70）P=5.856.30mm 取R=6mmr=0.5h=2mm2.7分屑槽的确定综合式圆拉刀粗切齿采用圆弧形分屑槽，精切齿采用角度形分屑槽，分屑槽外形如下图： 图2-2 查复杂刀具设计手册公式1.1-12得粗切齿分屑槽: 槽数 取n1=6； 槽宽 ，取a=6mm；弧形半径，取R1=15查复杂刀具设计手册表1.1-19精齿分屑槽：， 取n2=12；槽宽， 深度 圆弧半径槽形角2.8确定拉刀齿数和直径a、计算齿数 Z 初选 Z=6 Z=5 Z=6 计算ZA=2x（0.020+0.025+0.030+0.035+0.040+0.045）=0.39A=2x5x0.015 =0.15 Z=A(A+A

6、)×fz=1.0(×(0.15+0.39)×0.05 =4.6 取Z=4 余下未切除的余量为：2A=1.04×2×0.052×(0.020+0.025+0.030+0.035+0.040+0.045)(5×2×0.015) =0.06 mm 将0.06未切除的余量分配给过渡齿切，则过渡齿数Z=7过渡齿齿升量调正为： fz=0.045、0.040、0.035、0.030、0.025、0.020、0.015最终选定齿数 Z= 41 Z=7 Z= 51 Z= 6 Z ZZZZ 24b、确定拉刀齿直径 粗切齿Dx1dmin

7、 =24.00 Dx2 Dx12fz Dx2 Dx1424.30、24.40、24.50、24.60 过渡齿Dx15 Dx19 24.65、24.70、24.75、24.80、24.85、24.87、24.90 精切齿Dx20 Dx24 24.92、24.94、24.96、24.98、25.00、25.02 校准齿Dx25 Dx30 25.02、25.03、25.04、25.05、25.06、25.07 第三章 拉刀光滑部分设计3.1柄部、颈部与过渡锥查刀具设计手册，柄部可选择B型有周向定位面，如图所示： 图 3-1 颈部与过渡锥总长：查刀具设计手册表6-36可得修正后D1=22mm，D1&#

8、39;=21.7mm，D2=16.5mm,e=18.75mm常用拉床L6110、6120、6140：H拉床床壁厚：60mm、80mm、100mmH1花盘厚度，分别为30mm、40mm、50mmlc 卡盘与床壁间隙，分别为5mm、10mm、15mml3 根据拉刀直径取为1020mm、卡盘与床壁间隙，分别为20mm、 40mm 、30mml 分别取为125mm、175mm、225mm 拉刀工作图通常不标l值，而标L1：L1=l1+l2+l+l4、 柄部尺寸l 4 前导部长度 图 3-2 拉刀柄部长度的分布 3.2 前导部、后导部与尾部前导部l4: 一般 l4 =(1.52)D长径比L/D>1

9、.5 直径d4=Dwmin 公差f 8 取 l4 = 45mm 图 3-3 拉刀前导部后导部l5 ： l5 ½(工件表面长度)<l4 不小于 20 取30mm 孔内有空刀槽 l5=l1+l2+(510) 直径d5=Dmmin(拉后的最小直径 ) 公差f 7尾部l6 ： 一般取拉孔后孔径的0.5 0.7倍 直径d6 = 护送托架衬套孔径 图 3-4 拉刀后导部 图 3-5 拉刀尾部3.3 拉刀总长度L0 拉刀总长度：L0= l1+l2+l+l4+l5+lg （ lg 为刀刃部分长度） 参见如下表：（附刀具设计手册表6-45） 表 3-1 取L0=30+40+125+45+30+（

10、12x9+12x7）=462mm 第四章 拉削力及拉刀强度的校验4.1 拉削力的校验查刀具设计手册表6-50，可得公式 查刀具设计手册表6-48，可得单位长度切削刃上的拉削力所以可算得 4.2 拉刀强度的校验式中 Smin 拉刀上的危险截面面积，柄部D2=16.5mm截面处；查刀具设计手册表6-55，可得拉刀材料的许用应力 拉刀强度校验由公式可得：所以 故拉刀强度符合要求4.3拉床拉力校验拉刀工作时的最大拉削力应小于拉床的实际拉力，即 式中 Fm拉床额定拉力（N）；     Km 拉床状态系数，新拉床 ，较好状态的旧拉床 ，不良状态的旧拉床 ，这里取为拉床