圆孔拉刀设计说明书

...wd......wd......wd...圆孔拉刀设计说明书目录前言 31.原始条件和设计要求 42.设计步骤 42.1选择拉刀材料 42.2拉削方式 42.3校准齿直径 52.4拉削余量 52.5几何参数 52.6齿升量 52.7确定齿距 52.8确定同时工作齿数 52.9容屑槽形状 52.10确定容屑系数 62.11确定容屑槽尺寸62.12拉刀的分屑槽形状及尺寸 62.13确定拉刀的齿数和每齿直径 62.14柄部构造形式及尺寸 82.15颈部直径与长度 82.16过渡锥长度 92.17前导部直径长度 92.18后导部直径长度 92.18柄部前端到第一齿长度92.19后导部直径长度 92.20计算最大切削力92.21拉床拉力校验92.22拉刀强度校验102.23计算校验拉刀102.24确定拉刀技术要求102.25绘制拉刀工作图133.总结144.总结155.参考文献16前言大学三年的学习即将完毕，在我们即将进入大四,踏入社会之前，通过课程设计来检查和考验我们在这几年中的所学，同时对于我们自身来说，这次课程设计很贴切地把一些实践性的东西引入我们的设计中和平时所学的理论知识相关联。为我们无论是在将来的工作或者是继续学习的过程中打下一个坚实的根基。我的课程设计课题是圆孔拉刀的设计。在设计过程当中,我通过查阅有关资料和运用所学的专业或有关知识，比方零件图设计、金属切削原理、金属切削刀具、以及所学软件AUTOCAD、PRO/E的运用，设计了零件的工艺、编制了零件的加工程序等。我利用此次课程设计的时机对以往所有所学知识加以梳理检验，同时又可以在设计当中查找自己所学的缺乏从而加以弥补。使我对专业知识得到进一步的了解和系统掌握.1.原始条件和设计要求工件直径D=mm,工件拉削孔长度L=40mm,拉削外表粗糙度不得大于Ra1.6m,孔内无空刀槽,工件拉削孔部截面图如下:工件材料:铜合金Qsi3-1硬度:HBS220强度=550MPa拉床型号:L6140型工作状况:良好状态旧拉床采用10%极压乳化液2.设计步骤2.1选择拉刀材料拉刀材料常用W6Mo5Cr4V2高速工具钢整体制造。用制造的拉刀热处理硬度：刀齿和后导部63HRC～66HRC；前导部60HRC～66HRC；柄部45HRC～58HRC；2.2拉削方式采用综合式的拉削方式,即在同一只拉刀上采用了两种拉削方式的组合.它的粗精切削齿都不分组,粗切削齿上开圆弧形分削槽,槽宽略小于刃宽,前后刀齿上分削槽交织排列,故粗切削齿上齿升量较大,拉削外表质量高,拉刀制造容易,适用于拉削余量较多的圆孔,是目前常用的一种拉削方式。2.3校准齿直径〔式中收缩量，取mm，则mm)2.4拉削余量假设该圆拉刀用来钻孔,则其拉削余量可用如下公式查表4-1:计算余量A=0.005Dm+(0.1～0.2)=0.00560.030+0.15=1.249mm按GB143878《锥柄麻花钻》第1系列取实际余量mm2.5几何参数拉刀的几何参数主要指刀齿上的前角,后角和后刀面上的刃带宽,为制造方便,其校准齿上的前角通常与切削齿一样。查表有:切削齿:前角=，精切齿与校准齿前刀面倒棱～mm，。粗切齿后角=，倒棱宽mm；精切齿：后角=，倒棱宽mm；校准齿:后角=，倒棱宽mm。2.6齿升量查表4-4粗切齿:=0.06mm0.12mm.2.7确定齿距查表4-7有粗切齿齿距:P=(1.25～1.5)=7.90～9.49取P=9mm精切齿齿距及校准齿齿距:==(0.60.8)P=4.8～7.2取P=6mm2.8确定同时工作齿数由计算式:最少同时工作齿数=L/P取=4最多同时工作齿数=L/P+1取=5且满足3Ze82.9容屑槽形状为减少加工容屑槽的成形车刀和样板的种类，应尽量将容屑槽的形状和尺寸标准化，系列化。目前常用的容屑槽形状有直线齿背型，曲线齿背型和直线齿背双圆弧型三种.选用曲线齿背型。2．10确定容削系数K容屑系数K根据=0.12查表4-10取K=22．11确定容屑槽尺寸为保证拉刀有足够的容削空间查表4-8粗切齿和过渡齿取深槽，h=4mm,g=3mm,r=2mm,R=7mm;精切齿和校准齿取根本槽，h=2mm，g=2mm,r=1mm,R=4mm2.12拉刀的分屑槽形状及其尺寸常用分屑槽的形状有圆弧形和角度形两种。圆弧形分屑槽主要用于轮切式拉刀的切削齿和组合式拉刀的粗切齿和过度齿上；三角形分屑槽用于同廓式拉刀的切削齿和组合式拉刀的精切齿上。故：粗切齿与过渡齿采用弧形分屑槽，精切齿〔最后一个精切齿除外〕采用三角形分屑槽。弧形槽按表4-12设计=59，槽数=14槽宽=(0.30.7)=6切削宽度=2=7.21三角形槽按表4-11设计，前后刀齿的分屑槽应在圆周方向错开半个槽距，交织排列=60，槽数==32槽宽=1.01.2，深，槽形角2.13确定拉刀齿数和每齿直径尺寸过度齿齿数=3～5,精切齿齿数=3～7,校准齿齿数=5～7取过渡齿与精切齿齿升量递减为：0.025、0.020、0.015、0.015、0.01、0.01mm，切除余量，其中，前2齿齿升量大于，可属过渡齿；后4齿齿升量较小，属精切齿。=2×〔0.025+0.020+0.015+0.015+0.010+0.010〕=0.19mm粗切齿齿数==15粗切齿、过渡齿、精切齿共切除余量:[〔15－1〕×2×0.03＋0.19]mm=1.030mm剩下〔1.040-1.030〕=0.010的余量未切除，需增设一个精切齿切到要求的尺寸。按表4-14，取校准齿7个，则拉刀总齿数为：=15+2+5+7=29按齿号列出了各齿直径尺寸及其公差见下表：齿号直径根本尺寸直径尺寸公差齿号直径根本尺寸直径尺寸公差1234567891011121359.00059.06059.12059.18059.24059.30059.36059.42059.48059.54059.60059.66059.720141559.78059.840161759.89059.930181920212259.96059.99060.01060.03060.035-0.012324252627282960.03560.03560.03560.03560.03560.03560.0352.14柄部构造形式及尺寸拉刀圆柱形前柄的构造形式可分为Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型用于柄部直径小于18mm的拉刀，Ⅱ型用于柄部直径大于18mm的拉刀。Ⅰ型和Ⅱ型又可分为无周向定位面和有周向定位面。当拉刀用于实现工作行程和返回行程的自动循环时，需要有后柄构造，后柄放置在拉刀后导部的后边，后柄的构造形式有Ⅰ型和Ⅱ型两种，Ⅰ型为整体式，Ⅱ型为装配式，一般在后柄直径较大时采用。故该拉刀选择Ⅱ型A-无周向定位面的圆柱形前柄型式.查表4-18知:前柄2.15颈部直径与长度颈部直径可取与前柄直径一样值,也可略小于前柄直径.颈部长度要保证拉刀第一个刀齿尚未进入工件之前,拉刀前柄能被拉床的夹头夹住.因此可得拉刀颈部长度计算公式颈部长度：对于L6140型号的拉床,其尺寸如下:式中:--颈部长度m=10～20取m=15--拉床床壁厚度100mm--法兰盘厚度50mm--过渡锥长度10，15或20mm，这里选=15mm颈部直径；取mm2.16过度锥长度=15mm2.17前导部直径,长度或取=40mm2.18后导部直径,长度或取=20mm2.19柄部前端到第一齿长度拉刀前柄端面至第1刀齿的距离130+15+100+50+40=335mm前柄伸入夹头的长度或取=130mm2.20计算最大切削力按表4-20、表4-21和表4-22计算最大拉削力。根据综合式拉削特点，切削厚度KN式中:-切削刃单位长度上的切削力查表4-22有=251N2.21拉床拉力校验计算出的拉削力应小于拉床的实际拉力,对于良好状态的旧拉床,=0.8查表4-24拉床L6140的公称拉力为=400KN0.8KN符合要求。2.22拉刀强度校验为防止拉刀拉断,拉削时产生的拉应力应小于拉刀材料的许用应力,即=/,式中:--拉刀上的危险截面积,一般在柄部或颈部.--拉刀材料的许用应力,高速钢的=0.35GPa===2769.48=/=261.44/2769.48=0.0944GPa<所以拉刀强度允许.2.23计算校验拉刀粗切齿与过渡齿长精切齿与校准齿长拉刀的总长mm按下表允许拉刀总长为，显然，设计拉刀比允许拉刀短的多，所以长度校验合格。圆拉刀允许的最大总长度〔表二〕拉刀直径6～1010～1830～4040～5050～60>60最大总长度283028262524精细圆拉刀一般不超过202.24确定拉刀技术要求(GB3813-83)①拉刀热处理用W6Mo5Cr4V2高速工具钢制造的拉刀热处理硬度刀齿和后导部6366HRC前导部6066HRC柄部4558HRC允许进展外表强化处理②拉刀外表粗糙度(表三)拉刀外表外表粗糙度拉刀外表外表粗糙度刀齿圆柱刃带外表精切齿前面校准齿前面粗切齿前面刀齿后面前导部外圆柱外表后导部外圆柱外表中心孔工作锥面柄部外圆柱外表③拉刀粗切齿外圆直径的极限偏差(见表四)拉刀粗切齿外圆直径的极限偏差齿升量外圆直径极限偏差相邻齿齿升量差0.030.050.007④圆拉刀精切齿与外圆校准齿外圆直径的极限偏差(见表五)圆拉刀精切齿与外圆校准齿外圆直径的极限偏差被加工孔的直径偏差校准齿与其尺寸一样的精切齿的外圆直径的极限偏差其余精切齿的外圆直径的极限偏差0.018>>>>0.046⑤拉刀外圆外表对拉刀基准轴线的径向圆跳动公差(见表六)表六拉刀外圆外表对拉刀基准轴线的径向圆跳动公差对拉刀基准轴线的径向跳动公差拉刀柄部与卡爪接触的锥面对拉刀基准轴线的斜向圆跳动公差拉刀各局部的径向圆跳动应在同一个方向校准齿和校准齿一样直径的精切齿及后导部其余局部0.1拉刀全长与其根本直径的比值径向圆跳动公差不得超过表五中所规定的外圆直径公差值>>250.030.040.06⑥拉刀前导部与后导部外圆直径公差(按f7)⑦拉刀全长尺寸的极限偏差(见表七)表七拉刀全长尺寸的极限偏差拉刀全长尺寸长度尺寸允许的极限偏差1000>1000⑧拉刀外表拉刀外表不得有裂纹,碰伤,锈迹等影响使用性能的缺陷.⑨拉刀切削刃拉刀切削刃应锋利,不得有毛刺,崩刃和磨削烧伤.⑩拉刀容屑槽拉刀容屑槽的连接应圆滑,不许有台阶.2.25绘制拉刀工作图总结课程设计作为工科院校大学生的必修环节，不仅是稳固大学生大学所学知识的重要环节，而且也是在检验毕业生综合应用知识的能力、自学能力、独立操作能力和培养创新能力，是大学生参加工作前的一次实践性锻炼。大学三年的学习即将完毕，在我们即将进入大四,踏入社会之前，通过课程设计来检查和考验我们在这几年的所学的知识，同时对于我们自身来说，这次课程设计很贴切地把一些实践性的东西引入我们的设计中和平时所学的理论知识相关联。为我们无论是在将来的工作或者是继续学习的过程中打下一个坚实的根基。通过这一学期的学习和对有关资料的查阅，我运用所学的专业知识和从与专业相关联的课程为出发点，设计了刀具零件的工艺、编制了刀具零件的加工程序，并复习了所学软件AUTOCAD、PRO/E的运用，同时学习了其他一些相关软件的应用。在设计思想中尽可能表达了我所学的、掌握和了解的知识。其次我从这次课程设计中获益匪浅，在以后的工作中，肯定会遇到许多困难，但回想起这设计经历的时候，我就萌发出那种和困难做斗争的勇气。当然由于设计经历的缺乏