拉刀课程设计

目录一．圆孔拉刀设计任务书 (2)1．设计题目 (2)二．设计过程 (3)（1）拉刀材料 (3)（2）拉削方式 (3)（3）几何参数 (3)（4）校准齿直径 (3)（5）拉削余量 (3)（6）齿升量 (3)（7）容屑槽 (3)（8）分层式拉刀粗切齿、过度齿和精切齿均采用三角形分屑槽 (4)（9）前柄部形状和尺寸 (4)（10）校验拉刀强度与拉床载荷 (4)（11）齿数及每齿直径 (5)（12）拉刀及其他部分 (6)（13）计算和校验拉刀总长 (6)(14) 制定技术条件 (7)三．技术条件 (7)四．课程设计小结 (8)五．参考文献 (9)一．圆孔拉刀设计任务书1．设计题目已知条件：1、要加工的工件零件图如图所示。

2、工件材料：HT200零件图零件尺寸参数表要求：1、设计刀具工作图一份；2、课程设计说明书一份。

倒角1×45°二．设计过程工件直径0.030060+长度60mm ，材料HT200，工作如上图所示；拉床为L6140型不良状态的旧拉床，采用10%极压乳化液，拉削后孔的扩张量为0.01mm 。

设计步骤如下：（1） 拉刀材料：由于工件材料为HT200，且热处理状态为，那么刀具材料选择W18Cr4V 。

（2） 拉削方式：分层式（3） 几何参数：由《金属切削机床与刀具课程设计指导书》表4.2，选择前角γ=5°，精切齿与校准齿前刀面倒棱 b γ1=0.5～1.0mm ，10γ =-5°；由《金属切削机床与刀具课程设计指导书》表 4.3，选择粗切齿后角0α=3°，倒棱宽1αb ≦0.2mm ，精切齿后角0α=2°，倒棱宽1αb =0.3mm ，校准齿后 角0α=1°，倒棱宽1αb =0.6mm（4） 校准齿直径（以角标x 表示校准齿的参数）0x d =δ+max m d式中δ—扩张量，取δ=0.01mm ，则ox d =60.030-0.01=60.020mm ；（5） 拉削余量：按表4.1计算。

当预制孔采用钻削加工时，A 的初值为0.005 1.07m A d mm =+=采用59Φ钻头，最小孔径为min 59,w d =拉削余量为0min 1.02x w A d d mm =-=（6） 齿升量。

按表4.8取粗切齿齿升量为mm f 040.0=α。

（7） 容屑槽。

①计算齿距。

按表4.8粗切齿与过渡齿齿距为(1.3~10.06~12.41p mm =≈，取11mm取精切齿与校准齿齿距（用角标j 表示精切齿的参数）(0.6~0.8) 6.6~8.8j x p p p mm ===,取7mm②容屑槽形状及尺寸采用曲线齿背。

按表4.9基本槽型，粗切齿与过渡齿取h=4mm ，g=4mm ，r=2mm ，R=7mm ，精切齿与校准齿取h=2.5mm ，g=2.5mm ，r=1.3mm ，R=4mm 。

③校验容屑槽条件l K h f α213.1⨯≥按表4.11，取容屑系数K=2.5，工件长度l=60mm ，齿升量mm f 040.0=α，则1.13 3.9mm ==而容屑槽深h=4mm,所以h ≥校验合格。

④校验同时工作齿数。

按表4.8计算。

min 5.45e lZ p== max 1 6.45e lZ p =+=满足83≤≤e Z 的校验条件。

（8） 分层式拉刀粗切齿、过度齿和精切齿均采用三角形分屑槽。

根据表4.12，当直径0d =60mm 时，三角形分屑槽数为011(~)26.92~31.476k n d π==取k n =28槽宽b=1～1.2mm ，槽深h ，=0.4～0.5mm 。

前后齿分屑槽应交错排列。

校准齿不做分屑槽。

（9） 前柄部形状和尺寸。

按表4.18，选用Ⅱ型-A 式无周向定位面的圆柱形前柄，取d 1=56mm ，最小断面处直径为d 2=42mm 。

（10） 校验拉刀强度与拉床载荷。

按表4.21、4.22、4.23计算最大拉削力。

综合式拉刀粗切齿的切削厚度为齿升量a f 的1倍，1mm 长度刀刃上的切削力F z ，，应按2a f 确定。

3max z w emax 01234F F a Z k k k k k 10-=∑⨯，3=19660 6.4511.150.91.13110278.6kN π-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=柄部最小断面处为危险断面，直径为Φ42，面积为22min 421384.744A mm π⨯==拉应力为maxmin0.2Gpa F A σ== 按表4.26，【σ】=0.35-0.40GPa ，则【σ】>σ,校验合格。

按表4.24、4.25，拉床允许的拉力为F r k=400×0.7=280kN由上述可知，拉削力F max =278.6N ，则F r k> F max ,拉床载荷校验合格。

（11） 齿数及每齿直径。

取过度齿与精切齿齿升量为0.032、0.024、0.020、0.016、 0.012、0.008、0.005mm 。

后四齿齿升量小于粗切齿的1/2，为精切齿，而前三齿称过度齿。

过度齿与精切齿切除的余量为:g jA A 20.0320.0240.0200.0160.0120.0080.0050.234mm +=⨯++++++=（）则粗切齿齿数Z c 为（第一个粗切齿齿升量为零）c ()1.020.234Z 1111220.04g j fA A A α-+-=+=+=⨯粗切齿与过度齿，精切齿共切除余量为(11-1)×2×0.04+0.234=1.034mm ，多切除余量0.014mm 的余量，需要调整各齿齿升量。

各齿直径列于图的尺寸表中。

按表4.15取6个校准齿，共有粗切齿、过度齿、精切齿、校准齿齿数为11+3+4+6=24（个）（12）拉刀及其他部分。

根据表4.20，取前导部的直径与长度为d 4=d wmin =59mm l 4=l=60mm后导部的直径与长度为d 7=d xmin =60mml 7=（0.5~0.7）l=（0.5~0.7）×60=（30~42）mm ，取30mm 前柄端面至第一齿的距离：''11s 4L l m B A l =++++查表4.18，l 1，=l3=130mm ，m 取20mm ，查表4.24，B s =100mm ，A=50mm ，前导部l 4=60mm ，则L 1，=130+20+100+50+60=360mm颈部直径为d 2=d 1-（0.3~0.5）=56-0.5=55.5mm过度锥长度为15mm 。

拉刀直径较小，不设后柄部。

（13）计算和校验拉刀总长。

粗切齿与过度齿的长度l 5=11 ×（11+3）=154mm粗切齿与校准齿的长度l 6=7 ×（4+6）=70mm总长为L=L 1,+l 5+l 6+l 7=360+154+70+30=614mm最后取L=620mm,L , =366mm.查表4.29，当拉刀直径为60时，允许长度24×60=1440mm ，总长度校验合格。

(14) 制定技术条件。

三．技术条件1.拉刀材料：W18Cr4V。

2.拉刀热处理硬度：刀齿及后导部HRC63~66；前导部HRC40~52；允许进行表面强化处理。

3.No22-27齿外圆直径尺寸的一致性为0.005mm，且不允许有正锥度。

4.No1-20齿外圆表面对G-H基准轴线的径向圆跳动公差为0.030mm。

5. No21-27齿外圆表面对G-H基准轴线的径向圆跳动公差为0.007mm。

6.拉刀各部径向跳动应在同一方向。

7.拉刀表面不得有裂纹、碰伤、锈迹等影响使用性能的缺陷。

8拉刀切削刃应锋利，不得有毛刺、崩刃和磨削烧伤。

9.拉刀容屑槽表面应磨光，且不得有凹凸不平等影响卷屑效果的缺陷。

10.在拉刀颈部打印：厂标、Ф56H7、γ5o、L50、制造年月、产品编号。

11.拉刀按GB3831-83标准验收。

四．课程设计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。

通过这次设计，我基本上掌握了拉刀设计的一般思路，并能够独立查询相关手册完成设计。

这次设计使我在基本理论的综合运用以及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。

提高了我独立思考问题，解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础！五．参考文献1、陆剑中、孙家宁主编。

金属切削原理与刀具。

北京：机械工业出版社2006.42、刘华明主编。

金属切削设计简明手册。

北京：机械工业出版社.19943、叶伟昌主编。

刀具模量设计简明手册。

北京：机械工业出版社.19994、廖念钊等编著。

互换性与技术测量。

北京：找个计量出版社20075、刘华明主编。

金属切削刀具课程设计指导资料。

北京：机械工业出版社19866、乐兑谦主编。

金属切削刀具。

北京：机械工业出版社.19947、王娜君。

金属切削刀具课程设计指导资料。

哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社2000。