金属切削刀具课程设计——拉刀设计

题目: 矩形花键拉刀目录1. 前言1.1矩形花键拉刀设计————————————————— 32. 矩形花键拉刀设计2.10选择刀具材料及热处理硬度——————————————4 2.11拟订拉削余量切除顺序和拉削方式————————————4 2.12选择切削齿几何参数————————————————5 2.13确定校准齿直径，倒角齿不设校准齿———————————5 2.14计算倒角齿参数—————————————————5 2.15计算拉削余量—————————————————6 2.16选择齿升量——————————————————6 2.17设计容屑槽——————————————————6 2.18花键齿截形设计—————————————————7 2.19确定分屑槽参数—————————————————82.21校验拉刀强度和拉床载荷——————————————8 2.22确定拉刀齿数及每齿直径——————————————8 2.23拉刀齿部长度—————————————————9 2.24设计拉刀其他部分————————————————102.26 制定技术条件——————————————————— 114.总结—————————————————————————155.参考文献————————————————————16 6．附表—————————————————————17矩形花键拉刀及矩形花键铣刀设计1.1矩形花键拉刀设计被加工零件如图1.所示，工件材料为： 45钢；硬度HBS180 ；强度σb =610Mpa；工件长度L=30mm。

拉床为L6120型良好状态旧拉床，拉削时采用10%乳化液。

拉削前采用钻削加工预制孔。

1.2.矩形花键铣刀设计被加工零件如图2.所示，工件材料为：45钢；硬度HBS180 ；强度σb = 610Mpa ；工件长度L=30mm 。

2. 矩形花键拉刀设计【原始条件和设计要求】要求设计一把矩形内花键拉刀。

一、设计题目1.1、要加工的工件零件图如图所示。

1.2、工件材料：45钢。

σ＝0.65GPa1.3、使用拉床：卧式拉床L6110。

零件尺寸参数表工件材料组织状态 D d L 参数45钢调质200±0.1 50025.00 100二、设计步骤2.1、拉削方式选择拉刀从工件上把拉削余量切下来的顺序和方式，通常都用图形表达，称这种图形为“拉削图形”。

拉削图形分为分层式、分块式和综合式三大类。

综合式拉削集中了成形式拉削与轮切式拉削的特点，即粗切齿制成轮切式结构，精切齿则采用成形式结构。

这样，既缩短了拉刀长度，保证较高的生产率，又能获得较好的工件表面质量。

这里也使用综合式设计。

2.2拉刀工作部分设计2.2.1 刀具材料选取由于工件材料为45钢，且σb＝0.65GPa ，那么刀具材料选择40Cr2.2.2 确定拉削余量δ由经验公式δ=0.005mm L D m )2.0~1.0(+式中L 为拉削长度（mm ），m D 为拉削后孔的直径（mm ）代入数据δ=0.005×50﹢(0.1～0.2)100 =1.250～2.25mm,这里取δ为1.5mm2.2.3 齿升量的选取f a由《金属切削刀具》表5-1 采用综合式圆孔拉刀f a =0.05 mm2.2.4 选择几何角度由《金属切削刀具》表5-2切削齿前角选为︒±︒=2150γ切削齿后角：0α=03032'±'︒，刃带宽10.01=αb校准齿后角：0310'+︒=α， 刃带宽5.0~3.01=αb2.2.5 齿距与同时工作的齿数齿距p 是相邻两刀齿间的轴向距离，确定齿距的大小时，应考虑拉削的平稳性及足够的容屑空间，一般应有3～8个刀齿同时工作为好。

粗切齿的齿距按经验公式计算P=(1.25～1.5)l式中 l拉削长度 P 齿距，根据计算值，p 值取接近的标准值（mm ）。

P=（1.25～1.5）100=（12.5～15）mm最时工作齿数e z 可按下式计算e z =p l +1 由《刀具设计手册》6-22得e z 取7 e z 值仅取整数部分。

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。

金属切屑刀具拉刀设计系部：机电工程学院专业：机自4班学号：12042010姓名：金属切屑原理圆孔拉刀设计1.已知条件：a:被拉孔直径m D =30mm 表面粗糙度为Ra=10.8mm b:预加工孔直径D=29mm c:柆削长度：L=35 d ：工件材料45钢 a σ=0.735GPa ，185--220HBS,孔为钻孔坯。

e:拉床型号： L6110型卧式车床 2：刀具材料的选择刀具材料选定为W18Cr4V 柄部选取为40Cr 3：几何参数的确定A.前角0α前角r0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，前角的偏差一般取为02， 有《复杂刀具设计手册》表6-28查的：0r =2018。

± B.后角0a后角0a 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得小点，校准齿的后角比切屑齿的后角选得小点，切屑齿后角取03±，校准齿后角的偏差取015± 由《复杂刀具设计手册》表6-25查的： 切屑齿后角a=”30302'0较准齿后角z a ='0301 3.齿升量f a 的确定齿升量的f a 大小，对拉屑生产率和加工表面质量都很重要的影响。

齿升量是根据工件材料的性质和拉刀的类型决定的，普通切屑方式拉刀粗切齿的齿升量f a 由《复杂刀具设计手册》表6-13查的：f a =0.02mm4.a.齿距p 是相距两齿轴向的距离，齿距越小。

同时工件的齿数越多，切屑过程越平稳，加工表面的光洁度也越高，但齿数小时，容屑槽容积也越小，比较容易堵塞。

齿距可以按一下公式计算： P=（1.25~1.5)L=(1.25~1,5)35=7.7mmb:同时工件齿数e Z 的确定 根据以下公式计算后结果取整，e Z =PL+1=5.55.拉刀刚度允许最大槽深max H根据实际生产经验，不同直径拉刀按刚度允许的最大槽深也是不同的，由公式6-1得H=1.13alk =56.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。

《金属切削刀具》课程设计说明书课题名称:专业：班级：姓名：学号：指导老师：2012 年 6 月江西农业大学工学院前言伴随着大三的结束，大四的开始，我们已经开始慢慢的步入社会，课程设计其实已经变成鉴证我们三年所学的重要部分，通过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结合。

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基础。

种类繁多拉刀，它可加工各种形状通孔，直槽，螺旋槽和直线或曲线的外表面。

拉刀按加工表面不同，可分为内拉刀和外拉刀；按工作时受力方向不同，可分为拉刀和推刀。

拉削方式是指拉削过程中切削余量在各切削齿上的分配方式。

拉削方式对拉刀的结构和制造，拉到的耐用度，拉削力，拉削的表面光洁度和生产率有很大的影响。

拉刀是一种高生产率刀具，它切削速度低，耐用度高，寿命高。

拉刀是多刃切削刀具，切削力较大但机床结构简单，成本高，只适用于大批量生产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，比如金属切削原理、金属切削刀具、以及所学软件AUTOCAD、Solidworks的运用。

我利用此次课程设计的机会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不足从而加以弥补。

使我对专业知识得到进一步的了解和系统掌握。

由于本人水平有限,设计时间也比较仓促,在设计的过程中会遇到一些技术和其它方面的问题，再加上我对知识掌握的程度，也只能到这个程度了，理解万岁。

目录前言第一章绪论设计题目 (3)第二章拉刀工作部分设计2.1选择刀具材料 (4)2.2确定拉削余量A (4)2.3齿升量的选取 (4)2.4选择几何角度 (5)2.5齿距及各齿数的确定 (5)2.6确定容屑槽形状和尺寸 (5)2.7分屑槽的确定 (7)2.8确定拉刀齿数和直径 (7)第三章拉刀光滑部分设计3.1柄部、颈部与过渡锥 (9)3.2 前导部、后导部与尾部 (10)3.3 拉刀总长度L0 (10)第四章拉削力及拉刀强度的校验4.1 拉削力的校验 (11)4.2 拉刀强度的校验 (11)4.3拉床拉力校验............................................................11第五章课程设计小结结束语 (12)参考文献 (12)23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。

湖南工学院金属切屑刀具课程设计说明书题目圆体成形车刀、棱体成形车刀和圆拉刀的设计专业级班姓名学号指导老师职称圆体成形车刀设计设计说明及计算备注设计课题：工件如下图所示，材料为ζb=0.65GPa碳钢棒料，成形表面粗糙度为Ra3.2um，在C1336型单轴自动车床上加工。

要求设计圆体成形车刀。

设计步骤如下：1) 选择刀具材料查高速钢牌号及用途表，选用普通高速钢W18Cr4V制造。

2) 选择前角γf及后角αf根据材料的力学性能，查成形车刀的前角和后角表得：γf=10°，αf=12°。

3）画出刀具廓形（包括附加刃）计算图如下取k r=20°，a=2mm，b=1.5mm，c=5mm，d=1mm。

标出工作廓形各组成点1-12。

以0-0线（通过9-10段切削刃）为基准（以便于对刀），计算出1-12各点处的计算半径r jx（为避免尺寸偏差值对计算准确性的影响，故常采用计算尺寸、计算半径、计算长度和计算角度来计算）：a、b、c、d ------ 成形车刀的附加刀刃；a ------ 为避免切削刃转角处过尖而设的附加刀刃宽度，常取为0.5—3mm；b ------ 为考虑工件端面的精加工和倒角而设的附加刀刃宽度，其数值应大于端面精加工余量和倒角宽度。

为使该段刀刃在主剖面内有一定后角，常做成偏角k r=15°--45°，b值取为1—3mm；如工件有倒角，k r值应等于倒角角度值，b值比倒角宽度大1—1.5mm；c ------ 为保证后续切断工序顺利进行而设的预切槽刀刃宽度，c值常取3—8mm；d ------ 为保证成形车刀刃延长到工件毛坯表面之外而设的附加刀刃宽度，常取d=0.5—2mm。

高速钢牌号及用途表出自金属切削刀具设计简明手册第113页附表5。

注：在本课程设计中本书后面简称刀具设计手册。

成形车刀前角和后角表见刀具设计手册第28页表2-4。

r jx=基本半径±(半径公差/2) r j1=22.64/2mm=11.32mmr j2=28/2mm=14mmr j4=25/2mm=12.5mm再以1点为基准点，计算出计算长度l jxl j2=10mml j3=20mml j4=27mml j5=35mm4) 计算切削刃总宽度Lc ，并校验Lc/d min 之值 Lc=lj5+a+b+c+d=35+2+1.5+5+1=44.5mm d min =2×rj1=2×11.32=22.64mm 则5.29655.164.225.44min <==mmmmd L c ，允许。

1．拉刀齿部分设计 (1)1.1 刀具材料选取 (1)1.2刀具拉削方式 (1)1.3刀具几何参数的确定 (1)1.4校准齿直径的确定 (1)1.5 确定拉削余量A (1)1.6 齿升量的选取 (2)1.7容屑槽的尺寸计算 (2)1.7.1计算齿距 (2)1.7.2齿槽形状和尺寸确定 (2)1.7.3检验容屑条件 (3)1.7.4检验同时工作齿数 (3)1.7.5拉刀分屑槽的选用及几何尺寸的确定 (3)1.8拉刀齿数及每齿直径确定 (4)1.8.1齿升量的确定 (4)1.8.2齿数的确定 (4)2.拉刀光滑部分设计及拉床校核 (4)2.1拉刀前柄部形状和尺寸确定 (4)2.2拉刀强度与拉床载荷校验 (4)2.2.1拉刀强度校核 (4)2.2.2拉床选择及载荷校核 (5)2.3拉刀其他部分尺寸的确定 (5)2.3.1前导部的直径和长度的确定 (5)2.3.2后导部的直径和长度的确定 (5)2.3.3前柄端面至第一齿的距离 (6)3.拉刀总长计算与校验 (6)4.参考文献: (6)5.课程设计小结 (7)拉刀课程设计1．拉刀齿部分设计1.1 刀具材料选取刀具切削材料为HT200，且σb ＝0.03GPa ，那么刀具材料选择W18Cr4V 。

1.2刀具拉削方式刀具拉削方式为综合式。

1.3刀具几何参数的确定查《金属切削刀具课程设计指导书》，按表4-2，取前角05γ︒=，精切齿与校准齿刀面倒棱10.5~1r b m m =，015r ︒=-。

按表4-3，取粗切齿后角03α︒=，倒棱宽10.2b mm α≤，校准齿后角02α︒=，10.3b mm α=，校准齿01α︒=，10.6b mm α=。

1.4校准齿直径的确定max ox m d d δ=+式中：δ-收缩量，取0.01m m δ=，则60.0300.0160.040ox d m m =+=。

1.5 确定拉削余量A查《金属切削刀具课程设计指导书》，按表4-1计算。

金属切削原理与刀具课程设计课程设计说明书课题名称:专业：班级：姓名：学号：指导老师：目录1.课程设计题目.。

22.拉刀结构参数2.1.拉削特点。

42.2.拉刀材料选择。

42.3.拉床类型选择。

43.拉刀部分设计3.1. 拉削方式选择。

43.2. 确定拉削余量。

43.3. 确定道具集合参数3.3.1 齿升量fz。

43.3.2 确定齿距p。

43.3.3 确定道具几何角度。

53.4 确定容屑槽形状及尺寸3.4.1 容屑槽形状选择。

.。

53.4.2 确定容屑槽系数。

53.5 确定分屑槽尺寸。

53.6 确定拉刀齿数和拉削部分长度3.6.1 拉刀齿数的计算。

53.6.2 计算拉刀切削部分长度。

64 拉刀其他部分设计4.1 拉刀柄部设计。

64.2 拉刀前后导部设计。

64.3 尾部设计。

64.4 拉刀总长度。

65 拉刀强度及拉床拉力试验5.1 拉削力。

65.2 拉刀强度校核。

75.3 机床强度校核。

7参考文献。

7综合式圆孔拉刀设计1. 课程设计题目1、已知条件：1、要加工的工件零件图如图所示。

2、工件材料：45钢。

σb ＝0.65GPa3、使用拉床：卧式内拉床L6110A 。

零件图1. 设计出精加工拉刀，所设计的拉刀能够完成零件的内孔加工任务；2. 课程设计说明书一份。

倒角1×45°2.拉刀结构参数2.1拉削特点拉削是利用拉刀切削金属的搞生产率加工方法，可用来加工各种形状的通孔.槽及简单或复杂形状的外表面。

拉学加工与其他切削方法比较，其特点在：生产力高，加工精度和表面粗糙度高。

成本低，机床结构简单操作见到等2.2拉刀材料选择由于刀具材料为45钢，且σ＝0.65GPa，那么刀具材料选择40Cr。

b2.3拉床类型选择查阅书本和参考资料选用卧式拉床L6110A3.拉刀部分设计3.1拉削方式选择拉削方式可分为分层式拉削法（成形式，渐成式），分块拉削法和组合拉削法。

本次设计采用组合拉削法，粗切齿按分块式设计，精切齿则采用成形式结构3.2确定拉削余量按书上经验公式A=0.005D+（0.1-0.2）L取系数0.15经计算得A=1.4mm3.3确定刀具几何参数3.3.1齿升量fz由已知条件知：被加工材料为45钢，再由表16-1（课本）知fz=0.03～0.08mm 依据加工特性，粗切齿fz应取大一些，而精切齿fz应取小一点，但不可以小于0.005mm故粗取粗齿fz=0.06mm3.3.2 确定齿距P由经验公式16.4(课本)知：p=(1.25～1.9)L 取p=1.460≈10.84 由《金属切削手册》表8-7：取p=11mm 又要保证拉削平稳和拉刀强度，所以拉刀同时工作的齿应保证Ze=3～8由公式16.5（课本）：Ze=L/p +1=60/11 +1≈6.45，取工作齿数Ze=6,所以满足同时工作的齿Ze=3～8又取精切齿和校准齿距P=9mm3.3.3确定刀具几何角度由书上课本表16-2前角选r 。

目录1已知条件 (5)2刀具材料的选择 (6)3几何参数的确定 (6)4齿升量的确定 (7)5齿距的确定 (7)6拉刀刚度允许最大槽深 (7)7检验容屑系数 (8)8容屑槽尺寸 (8)9柄部的计算 (9)10拉刀强度的校核 (9)11机床拉刀校核 (10)12拉刀校准齿直径 (10)13拉刀余量 (11)14切削齿齿数 (11)15校准齿齿数 (11)16确定各刀齿直径 (11)17切削部分长度 (11)18校准切削部分长度 (12)19分屑槽长度 (12)20前导部的直径和长度 (12)21后导部的直径和长度 (12)22柄部前端到第一齿长度 (13)23拉刀总长度 (13)24中心孔 (13)参考书目 (14)小结 (15)金属切削原理与刀具课程设计圆孔拉刀设计 1. 已知条件：a.被拉孔直径 0.022026mD表面粗糙度为0.8a R m b.预加工孔直径： 0D =w D =0.10.125c.拉削长度：000.134l mmd.工件材料： 45钢，0.735bGPa ，185——220HBS ，孔为钻孔坯。

e.拉床型号： L6110型卧式拉床 2.刀具材料的选择刀具材料选定为W18Cr4V 柄部选取为40Cr 3.几何参数的确定 a. 前角0r前角0r 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，前角的偏差值一般取为2°。

由《复杂刀具设计手册》表1-1-7可以查得：0r =15°2°b. 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'30，校准齿后角的偏差取'15。

由《复杂刀具设计手册》表1-1-8可以查得： 切削齿后角0''23030校准齿后角0''13015zc.刃带1a 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=0°，宽度1a b =0.05mm 的刃带。

l56拉刀课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解拉刀的基本概念、分类及其在机械加工中的应用。

2. 学生能掌握拉刀的组成、结构、工作原理及其使用方法。

3. 学生了解拉刀的材质、热处理和刃磨技术，理解其对加工质量的影响。

技能目标：1. 学生能够正确选择和使用拉刀，进行简单的机械加工操作。

2. 学生能够根据加工要求，对拉刀进行适当的刃磨和调整。

3. 学生能够分析加工过程中出现的问题，并提出相应的解决方法。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械加工专业，增强职业认同感。

2. 培养学生严谨细致的工作态度，提高安全意识和责任感。

3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力。

本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，旨在使学生在掌握拉刀基本知识的基础上，提高实际操作技能，培养良好的职业素养。

通过本课程的学习，学生将能够独立完成拉刀的选用、使用和维护，为今后的工作实践打下坚实基础。

二、教学内容1. 拉刀概述- 拉刀的定义、分类及其在机械加工中的应用。

- 拉刀的发展历程及未来发展趋势。

2. 拉刀的结构与工作原理- 拉刀的组成、结构特点。

- 拉刀的工作原理及其在加工过程中的作用。

3. 拉刀的选用与使用- 拉刀的选择原则和方法。

- 拉刀的使用技巧、注意事项。

4. 拉刀的刃磨与维护- 拉刀刃磨的基本要求、方法和技术。

- 拉刀的维护保养、故障排除。

5. 拉刀加工实例分析- 典型拉刀加工工艺流程。

- 拉刀加工过程中常见问题及解决方法。

教学内容根据课程目标，紧密结合教材，确保科学性和系统性。

教学大纲明确教学内容安排和进度，以教材相关章节为基础，涵盖拉刀基本知识、选用与使用、刃磨与维护等方面。

通过实例分析，使学生能够将理论知识与实际操作相结合，提高解决实际问题的能力。

三、教学方法本课程采用以下多元化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高教学效果：1. 讲授法：教师通过生动的语言、形象的比喻，对拉刀的基本概念、结构、工作原理等理论知识进行讲解，使学生形成系统的认识。

刀具拉刀课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握刀具拉刀的基本概念、分类及其在机械加工中的应用。

2. 学生能够掌握刀具拉刀的组成、结构、工作原理及其相关参数。

3. 学生能够了解不同材质的刀具拉刀特性及其适用范围。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，正确选择、使用和保养刀具拉刀。

2. 学生能够独立完成刀具拉刀的拆装、调试和简单维修。

3. 学生能够运用刀具拉刀进行金属切削加工，并分析加工过程中的问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械加工的兴趣，激发他们学习刀具知识的热情。

2. 培养学生的团队合作意识，提高他们在实际操作中的沟通协作能力。

3. 增强学生的安全生产意识，使他们养成良好的操作习惯。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在帮助学生将理论知识与实际操作相结合，提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。

学生特点：学生为初中年级，具有一定的机械基础知识和动手能力，但需加强对刀具拉刀知识的系统学习和实践操作。

教学要求：注重理论与实践相结合，通过讲解、示范、实践等多种教学手段，使学生在掌握知识的同时，提高操作技能和解决实际问题的能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 刀具拉刀基础知识：- 刀具拉刀的定义、分类及用途- 刀具拉刀的组成、结构及其工作原理- 刀具拉刀的主要参数及其对加工的影响2. 刀具拉刀的选择与应用：- 不同材质的刀具拉刀特性及选用原则- 刀具拉刀在金属切削加工中的应用实例- 刀具拉刀使用中的注意事项及维护保养方法3. 刀具拉刀操作技能：- 刀具拉刀的拆装、调试方法- 刀具拉刀的切削加工操作步骤及技巧- 刀具拉刀加工过程中常见问题及解决方案4. 实践教学环节：- 安排学生进行刀具拉刀的拆装、调试和切削加工实践- 组织学生进行刀具拉刀应用案例分析，提高学生解决问题的能力- 组织小组讨论，培养学生的团队合作和沟通能力教材章节关联：本教学内容与教材中“金属切削机床与刀具”章节相关，涉及教材中第3章第2节“刀具的类型及其应用”和第3章第3节“刀具的选用与维护”。

一、金属切削刀具课程设计的目的金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及刀具”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节，其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容，锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力，是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。

通过金属切削刀具课程设计，具体应使学生做到：(1) 掌握金属切削刀具的设计和计算的基本方法；(2) 学会运用各种设计资料、手册和国家标难；(3) 学会绘制符合标准要求的刀具工作图，能标注出必要的技术条件。

二、设计内容和要求完成矩形花键铣刀、矩形花键拉刀两种刀具的设计和计算工作，绘制刀具工作图和必要的零件图以及编写一份正确、完整的设计说明书。

刀具工作图应包括制造及检验该刀具所需的全部图形、尺寸、公差、粗糙度要求及技术条件等；说明书应包括设计时所涉及的主要问题以及设计计算的全部过程；设计说明书中的计算必须准确无误，所使用的尺寸、数据和计量单位，均应符合有关标准和法定计量单位；使用A4纸打印，语言简练，文句通顺。

具体设计要求见附页。

三、拉刀的设计（一）选定刀具类型和材料的依据1选择刀具类型：对每种工件进行工艺设计和工艺装备设计时，必须考虑选用合适的刀具类型。

事实上，对同一个工件，常可用多种不同的刀具加工出来。

采用的刀具类型不同将对加工生产率和精度有重要影响。

总结更多的高生产率刀具可以看出，增加刀具同时参加切削的刀刃长度能有效的提高其生产效率。

例如，用花键拉刀加工花键孔时，同时参加切削的刀刃长度l=B³n³Zi，其中B 为键宽，n为键数，Zi为在拉削长度内同时参加切削的齿数。

若用插刀同时参加切削的刀刃长度比插刀大得多，因而生产率也高得多。

2正确选择刀具材料：刀具材料选择得是否恰当对刀具的生产率有重要的影响。

因为硬质合金比高速钢及其他工具钢生产率高得多，因此，在能采用硬质合金、的情况下应尽力采用。

由于目前硬质合金的性能还有许多缺陷，如脆性大，极难加工等，使他在许多刀具上应用还很困难，因而，目前许多复杂刀具还主要应用高速钢制造。

组合式圆孔拉刀设计举例一．已知条件加工零件如右图材料：40Cr钢，σb＝0.98Gpa 硬度210HBS拉前孔径φ拉后孔径φ拉后表面粗糙度R a 0.8 μm拉床型号L6110 拉刀材料W6Mo5Cr4V2 许用应力[σ]=350Mpa二．设计要求设计计算组合式圆孔拉刀，绘制拉刀工作图三．设计计算过程：1、直径方向拉削余量AA=D max–d min =20.021-19=1.021mm2. 齿升量f z （Ⅰ－粗切Ⅱ－过渡Ⅲ－精切Ⅳ－校正）选f zⅠ=0.03f zⅡ=0.025、0.02、0.015f zⅢ=0.01f zⅣ=03．计算齿数Z初选ZⅡ=3ZⅢ=4 ZⅣ=6 计算ZⅠZⅠ=[A－(A ZⅡ+A ZⅢ)]／２×f zⅠ=[1.021－(２×(0.025+0.02+0.015) +(4×0.01)]／２×0.03=13.68取ZⅠ= 13 余下未切除的余量为：2A={1.021－[13×2×0.03＋2×(0.025＋0.02＋0.015)＋(4×2×0.01)]}}=0.041 mm将0.041未切除的余量分配给过渡齿切，则过渡齿数ZⅡ=5过渡齿齿升量调正为：f zⅡ=0.025、0.02、0.015、0.01、0.01最终选定齿数ZⅠ= 13＋1 ZⅡ=5ZⅢ= 4＋1 ZⅣ= 6Z ＝ZⅠ＋ZⅡ＋ZⅢ＋ZⅣ＝304．直径D x⑴粗切齿D x1＝d min =19.00 D x2 ＝D x1＋2f zⅠ……………………D x2 －D x14＝19.06、19.12、19.18、19.24、19.30、19.36、19.42、19.48、19.54、19.60、19.66、19.72、19.78⑵过渡齿D x15 －D x19 ＝19.83、19.87、19.90、19.92、19.94⑶精切齿D x20 －D x24 ＝19.96、19.98、20.00、20.02、20.021⑷校准齿D x25 －D x30 ＝20.0215．几何参数γo =15° αo =1.5°～2.5° b α1=0.1～0.36．齿距 P/mmP=1.5× L 0.5 =1.5 ×500.5=10.6选取P=11 mm7. 检验同时工作齿数 ZeZe =L / P ＋1 =50 / 11＋1 =5.5 >38. 计算容屑槽深度 hh = 1.13 × (k L h D )0.5 = 1.13 × (3×50×0.06 )0.5 = 3.399. 容屑槽形式和尺寸形式：圆弧齿背形尺寸：粗切齿： p=11、g=4、h=4、r=2、R=7精切齿、校准齿：p=9、g=3、h=3.5、r=1.8、R=510. 分屑槽尺寸弧形槽：n=6、R=25角度槽：n=8、b n =7、ω=90°槽底后角：αn =5°11．检验检验拉削力：F c < F QF c = F c ’ × b D × Ze × k＝ 195×πD/2 ×Ze ×k = 195 ×3.1416 ×20/2 ×5 ×10－3kN ＝ 30.6 kN F Q ＝ 100×0.75 kN ＝75 kNF c < F Q检验拉刀强度： σ< [σ][σ] =350 MPaσ= F c / A minA min =π(D z1－2h)2/4 = 3.1416（19－8）2／4＝ 942 mmσ = 30615 N ／94 Mpa =325 Mpa < 350 MPa 12. 前柄D 1 = 18 d 1 = 13.5 L 1=16＋20＝3613． 过渡锥与颈部 过渡锥长：l 3 =15颈部： D 2=18 l 2 =10014. 前导部与后导部 -0.016 -0.043 D-0.018前导部：D 4 = d min =19.00l 4 ＝ 50后导部：D 6 = D min =20.00 l 6 ＝ 40 15. 长度 LL ＝前柄＋过渡锥＋颈部＋前导部＋刀齿部＋后导部 ＝36＋15＋100＋50＋（18×11＋11×9）＋40 ＝538 ≈540mm16. 中心孔两端选用带护准中心孔d=2 d 1= 6.3 t 1 = 2.54 t =217. 材料与热处理硬度材料：W6Mo5CrV2刀齿与后导部 63～66HRC前导部 60～66HRC柄部 40～52HRC18．技术条件参考国标确定。