刀具課程設(shè)計(jì)--內(nèi)孔所需拉刀的設(shè)計(jì)

1、<p>　　金屬切削原理與刀具課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　圓</b></p><p><b>　　孔</b></p><p><b>　　拉</b></p><p><b>　　刀</b></p><p><

2、;b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計(jì)</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1已知條件........................................................4</p><p>　　2刀具材料的

3、選擇..............................................5 </p><p>　　3幾何參數(shù)的確定..............................................5</p><p>　　4 齒升量的確定.................................................5</p>

4、<p>　　5 齒距的確定....................................................6</p><p>　　6 拉刀剛度允許最大槽深..................................6</p><p>　　7 檢驗(yàn)容屑系數(shù)..............................................

5、...6</p><p>　　8 容屑槽尺寸.....................................................7</p><p>　　9 柄部的計(jì)算.....................................................7</p><p>　　10 拉刀強(qiáng)度的校核...............

6、.............................8</p><p>　　11 機(jī)床拉刀校核..............................................9</p><p>　　12 拉刀校準(zhǔn)齒直徑............................................9</p><p>　　13 拉刀余量..

7、.....................................................9</p><p>　　14 切削齒齒數(shù)...................................................10</p><p>　　15 校準(zhǔn)齒齒數(shù)...................................................

8、10</p><p>　　16 確定各刀齒直徑............................................10</p><p>　　17 切削部分長(zhǎng)度................................................10</p><p>　　18 校準(zhǔn)切削部分長(zhǎng)度.......................

9、..................10</p><p>　　19 分屑槽長(zhǎng)度....................................................10</p><p>　　20 前導(dǎo)部的直徑和長(zhǎng)度......................................11</p><p>　　21 后導(dǎo)部的直徑和長(zhǎng)度.....

10、.................................11</p><p>　　22 柄部前端到第一齒長(zhǎng)度..................................11</p><p>　　23 拉刀總長(zhǎng)度....................................................12</p><p>　　24中心孔

11、...........................................................12</p><p>　　小結(jié) ...................................................................13</p><p>　　參考書目.....................................

12、.........................14</p><p>　　備注......................................................................14</p><p>　　加工圖示零件內(nèi)孔所需拉刀的設(shè)計(jì)過(guò)程及計(jì)算說(shuō)明</p><p><b>　　1.已知條件：</b>&l

13、t;/p><p><b>　　A．被拉孔直徑</b></p><p><b>　　B．預(yù)加工孔直徑：</b></p><p><b>　　C．拉削長(zhǎng)度：</b></p><p>　　D．工件材料：45鋼，=0.735 Gpa，185~220HBS，孔坯為鉆孔。</p>

14、<p>　　E．拉床型號(hào)：L6110型臥式拉床</p><p>　　2.拉削方式的選擇：</p><p>　　采用分層拉削法（普通拉削方式），這種拉削方式在加工平面，圓面和形狀簡(jiǎn)單的成形表面時(shí)，由于刀齒廓形簡(jiǎn)單，制造容易，加工光潔度較高，因而得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　普通式圓孔拉刀，拉刀刀齒由切削齒及校準(zhǔn)齒組成。切削齒包括粗切齒和精切齒，逐齒具

15、有齒升量，并采用窄分屑槽分屑。最后一二個(gè)精切齒上不開分屑槽。</p><p>　　3.刀具材料的選擇：刀具材料選定為W18Cr4V，柄部選取為40Cr</p><p><b>　　4.幾何參數(shù)的確定</b></p><p><b>　　A．前角</b></p><p>　　前角的大小是根據(jù)被加工材料

16、性質(zhì)決定的，材料的強(qiáng)度或硬度高，前角宜??；反之，前角宜大，前角的偏差值一般選取為 。由《復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，表1-1-7可以查得：= </p><p><b>　　B．后角 </b></p><p>　　后角是拉刀的類型及被加工工件所需的精度來(lái)決定的，內(nèi)拉刀的后角應(yīng)比外拉刀選的小些，切削齒后角的偏差取，標(biāo)準(zhǔn)齒后角的偏差取</p><p&

17、gt;　　由《復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)》,表1-1-8可以查得：切削齒后角 標(biāo)準(zhǔn)齒后角 </p><p><b>　　C. 刃帶的選擇</b></p><p>　　刃帶應(yīng)根據(jù)拉刀的類型及被加工材料的性質(zhì)選擇，在拉刀的切削齒上，允許有a=，寬度=0.05mm的刃帶。</p><p>　　根據(jù)《金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)參考資料》查得：

18、=0.05mm，=0.6mm</p><p><b>　　5.齒升量的確定</b></p><p>　　齒升量的大小，對(duì)拉削生產(chǎn)率和加工表面質(zhì)量都有很重要的影響。齒升量是根據(jù)工件材料的性質(zhì)和拉刀的類型決定的，普通切削方式拉刀粗切齒的齒升量由《復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-1-10查得，=0.025mm</p><p><b>　　6.齒距t

19、的確定</b></p><p>　　a.齒距t是相鄰兩齒軸向的距離，齒距越小，同時(shí)工件的齒數(shù)越多，切削過(guò)程越平穩(wěn)，加工表面的光潔度越高，但齒距小時(shí)，容屑槽容積也很小，比較容易堵塞。</p><p>　　齒距可按以下公式計(jì)算：</p><p><b>　　對(duì)于普通式拉刀：</b></p><p>　　前導(dǎo)部的直

20、徑和長(zhǎng)度取t=8mm</p><p>　　b.同時(shí)工件齒數(shù)的確定</p><p>　　可根據(jù)以下公式計(jì)算后取整，</p><p><b>　　=5</b></p><p>　　7.拉刀剛度允許最大槽深</p><p>　　根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，不同直徑拉刀按剛度允許的最大槽深也是不同的，可以查《復(fù)雜刀

21、具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-1-8得：=5mm</p><p><b>　　8.校驗(yàn)容屑系數(shù)k</b></p><p>　　根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，用不同的拉刀加工不同材料時(shí)，最小容屑系數(shù)k也是不同的。 </p><p>　　由齒升量和加工材料可以從《復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-1-15中選取最小容屑系數(shù)：=3</p><

22、;p>　　拉削剛料時(shí)，切削總是形成中空的卷屑，它們的體積總是大于被切下金屬層的體積，二者的比值稱為容屑系數(shù)k</p><p><b>　　，所以選取適用。</b></p><p><b>　　9.容屑槽尺寸</b></p><p>　　容屑槽尺寸主要取決于拉削長(zhǎng)度及每齒的切削厚度。槽的各個(gè)參數(shù)與齒距t之間的關(guān)系大致如

23、下：</p><p><b>　　所以各值如下：</b></p><p>　　由《復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-1-14查得：</p><p>　　切削齒：t =8 h=2.5 g=3 r=1.3 R=5</p><p>　　校正齒： =6 h=2 g=2 r=1 R=4</p><p><b&

24、gt;　　10.柄部的計(jì)算：</b></p><p>　　選用柄部時(shí)，應(yīng)盡量采用快速卡頭的形狀，因?yàn)槠渲圃烊菀祝繌?qiáng)度高。柄直徑至少比預(yù)加工孔直徑小0.5mm，然后才能按標(biāo)準(zhǔn)選取，所以現(xiàn)在?。海杀?.1-25查得：</p><p><b>　　mm mm mm</b></p><p>　　mm mm mm</p&g

25、t;<p>　　最小橫截面：227mm</p><p>　　刀柄強(qiáng)度允許拉力［p］：</p><p>　　對(duì)于W18Cr4V：［p］=7945kg </p><p>　　對(duì)于45Cr：［p］=4540kg </p><p><b>　　11.拉刀強(qiáng)度校核</b></p><p>

26、　?。?）第一齒槽底直徑</p><p><b>　?。?）切削刃總長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　（3）最大拉削力</b></p><p>　　其中P為拉刀單位長(zhǎng)度刀刃上的切削力由《復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1.1-35可以查得P=12.1kg/mm</p><p>　　=4749.25kg&

27、lt;/p><p>　?。?）最小斷面拉應(yīng)力</p><p><b>　　由公式 </b></p><p><b>　　可計(jì)算得</b></p><p>　　在這一部位所用材料為W18Cr4V，所以由表1.1-36查得：</p><p><b>　　對(duì)于40C

28、r：</b></p><p>　　所以經(jīng)校核可得，這一拉刀強(qiáng)度是允許的。</p><p><b>　　12．機(jī)床拉刀校核</b></p><p>　　每一種型號(hào)的拉床都是規(guī)定的有允許的最大的拉力，查《復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P42附錄=10000kg，拉削時(shí)最大拉削力應(yīng)小于機(jī)床實(shí)際允許拉力。一般對(duì)于新機(jī)床，上述公式中系數(shù)取0.9-1.0；

29、對(duì)處于良好狀態(tài)的舊機(jī)床，系數(shù)取0.8；對(duì)于處于不良狀態(tài)下的舊機(jī)床，系數(shù)取0.5-0.7</p><p>　　如果計(jì)算結(jié)果表明機(jī)床允許拉力或拉刀強(qiáng)度不夠時(shí)，則應(yīng)降低拉削力。</p><p><b>　　所以可得：</b></p><p><b>　　所以：</b></p><p><b>　

30、　即機(jī)床校核允許。</b></p><p>　　13．拉刀校準(zhǔn)齒直徑</p><p>　　為了保證拉刀有最長(zhǎng)的使用壽命，校準(zhǔn)齒和最后一個(gè)精切的直徑，應(yīng)等于被拉孔的最大直徑，并考慮到拉削時(shí)因?yàn)榻饘倩蚬ぜ冃嗡鸬目壮叽缱兓?lt;/p><p><b>　　校準(zhǔn)齒的直徑為：</b></p><p>　　由《復(fù)雜刀

31、具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1.1-24查得：</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　14．拉削余量</b></p><p><b>　　單邊余量：</b></p><p><b>　　15．切削齒齒數(shù)</b></p>&l

32、t;p>　　切削齒齒數(shù)可以根據(jù)公式計(jì)算得出：</p><p><b>　　，取=28</b></p><p><b>　　16．校準(zhǔn)齒齒數(shù)</b></p><p>　　校準(zhǔn)齒齒數(shù)視加工孔的精度而定。</p><p>　　孔的精度要求較高時(shí)，校準(zhǔn)齒取的也多。</p><p&g

33、t;　　根據(jù)表1.1-23S可以查得：</p><p>　　對(duì)于圓孔拉刀，加工工級(jí)及2級(jí)精度的孔時(shí)，選取=7 </p><p>　　17．確定各刀齒直徑</p><p><b>　　<詳見拉刀圖紙></b></p><p><b>　　18．切削部分長(zhǎng)度</b></p>

34、<p>　　可以根據(jù)以下公式計(jì)算得到：</p><p>　　19．校準(zhǔn)切削剖長(zhǎng)度</p><p>　　拉刀校準(zhǔn)切削剖長(zhǎng)度：</p><p><b>　　20．分屑槽尺寸</b></p><p>　　拉刀上開有分屑槽后，會(huì)降低加工表面的光潔度，為了提高孔的加工質(zhì)量，在最后一個(gè)精切齒上不開分屑槽。</p&

35、gt;<p><b>　　切齒上不開分屑槽</b></p><p>　　拉刀的分屑槽尺寸由表1.1-19可以查得：</p><p>　　槽數(shù)： 槽寬：</p><p>　　槽深： 槽低圓角半徑：</p><p>　　21．前導(dǎo)部的直徑和長(zhǎng)度<

36、;/p><p><b>　　a、前導(dǎo)部直徑</b></p><p>　　由表1.1-29拉刀前導(dǎo)部及后導(dǎo)部的形狀和尺寸可知：選取了前導(dǎo)部形狀得：</p><p><b>　　偏差取dd或dc</b></p><p><b>　　b、前導(dǎo)部長(zhǎng)度：</b></p><

37、;p>　　由表1.1-29可知，</p><p><b>　　取30mm</b></p><p><b>　　22．后導(dǎo)部直徑</b></p><p>　　a、由表1.1-29后導(dǎo)部中選取可得：</p><p><b>　　b、后導(dǎo)部長(zhǎng)度</b></p>&

38、lt;p>　　由表1.1-29可知：</p><p><b>　　取25mm</b></p><p>　　23．柄部前端到第一齒長(zhǎng)度</p><p><b>　　a、頸部直徑：</b></p><p>　　由前述計(jì)算并結(jié)合表1.1-25可以查得</p><p><

39、b>　　頸部直徑：</b></p><p><b>　　頸部長(zhǎng)頸：</b></p><p>　　查《金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)參考資料—拉刀部分》表29可得</p><p>　　對(duì)于L6110型拉床</p><p><b>　　床壁厚度：</b></p><p>

40、<b>　　花盤法蘭厚度：</b></p><p><b>　　所以頸部直徑：</b></p><p><b>　　b、過(guò)渡錐取</b></p><p>　　所以， 柄部前端到第一齒長(zhǎng)度</p><p><b>　　取220mm</b></p>

41、<p><b>　　24．拉刀總長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　25．中心孔</b></p><p>　　查《復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)》總附錄 表I可知：</p><p>　　d=2.5mm D=6mm L=6mm l=3mm a=8mm</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)

42、</b></p><p>　　對(duì)這次課程設(shè)計(jì)，我深感受益匪淺。因?yàn)橥ㄟ^(guò)這次課程設(shè)計(jì)，真的讓我感受到了理論與實(shí)踐更加結(jié)合，加深了我對(duì)理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了對(duì)生產(chǎn)的感性認(rèn)識(shí)。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)主要是詳細(xì)地把拉刀的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程弄清楚，在此基礎(chǔ)上完成相關(guān)的設(shè)計(jì)任務(wù)。 設(shè)計(jì)內(nèi)容看似不復(fù)雜，但其實(shí)為了它所做的輔助性工作也是相當(dāng)繁多的。因?yàn)榈毒咴O(shè)計(jì)過(guò)程中所涉及到的參數(shù)實(shí)在太多

43、。所以在做課程設(shè)計(jì)時(shí)，我又認(rèn)真復(fù)習(xí)了拉刀設(shè)計(jì)的參考資料，從中學(xué)習(xí)了如何分析現(xiàn)有問(wèn)題，并熟悉了相關(guān)設(shè)計(jì)工作。知道了如何查閱手冊(cè)和一些相關(guān)量的常規(guī)選取方法。以及要注意到的問(wèn)題等等。在做的過(guò)程中，和結(jié)合了平時(shí)實(shí)習(xí)時(shí)看到的情況加以分析聯(lián)系。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)使我基本掌握了拉刀設(shè)計(jì)的一般性思路，并能夠獨(dú)立地查詢相關(guān)的資料手冊(cè)。使我的獨(dú)立思考能力和解決問(wèn)題的能力得到了鍛煉，這對(duì)于以后工作是非常重要的。真的非常

44、感謝老師規(guī)劃的教學(xué)任務(wù)，對(duì)我而言真的非常有益。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　?。?）《復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)》（上冊(cè)） 四川省機(jī)械工業(yè)局， 機(jī)械工業(yè)出版社，1979 </p><p>　　（2）《金屬切削原理與刀具》 陸劍中，上海理工大學(xué)，2005</p><p>

45、;　　（3）《金屬切削原理與刀具》 吳善元，機(jī)械工業(yè)出版社，1995</p><p>　　（4）《非標(biāo)準(zhǔn)刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 許先續(xù)，機(jī)械工業(yè)出版社，1992</p><p><b>　　備注</b></p><p><b>　　拉削方式的選擇：</b></p><p>　　采用分

46、層拉削法（普通拉削方式），這種拉削方式在加工平面，圓面和形狀簡(jiǎn)單的成形表面時(shí)，由于刀齒廓形簡(jiǎn)單，制造容易，加工光潔度較高，因而得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　普通式圓孔拉刀采用分層式拉削方式中的同廓式，拉刀刀齒由切削齒及校準(zhǔn)齒組成。切削齒包括粗切齒和精切齒，逐齒具有齒升量，并采用窄分屑槽分屑。最后一二個(gè)精切齒上不開分屑槽。</p><p>　　同廓式拉削方式的特點(diǎn)：</p>