当前位置：文档之家 › 金属切削原理拉刀设计

金属切削原理拉刀设计

  • 格式：doc
  • 大小：99.00 KB
  • 文档页数：8

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.。

2
2.拉刀结构参数
2.1.拉削特点。

4
2.2.拉刀材料选择。

4
2.3.拉床类型选择。

4
3.拉刀部分设计
3.1. 拉削方式选择。

4
3.2. 确定拉削余量。

4
3.3. 确定道具集合参数
3.3.1 齿升量fz。

4
3.3.2 确定齿距p。

4
3.3.3 确定道具几何角度。

5
3.4 确定容屑槽形状及尺寸
3.4.1 容屑槽形状选择。

.。

5
3.4.2 确定容屑槽系数。

5
3.5 确定分屑槽尺寸。

5
3.6 确定拉刀齿数和拉削部分长度
3.6.1 拉刀齿数的计算。

5
3.6.2 计算拉刀切削部分长度。

6
4 拉刀其他部分设计
4.1 拉刀柄部设计。

6
4.2 拉刀前后导部设计。

6
4.3 尾部设计。

6
4.4 拉刀总长度。

6
5 拉刀强度及拉床拉力试验
5.1 拉削力。

6
5.2 拉刀强度校核。

7
5.3 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 ＝0.65GPa
3、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。

b
2.3拉床类型选择
查阅书本和参考资料选用卧式拉床L6110A
3.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=1.4mm
3.3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=0.06mm
3.3.2 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=9mm
3.3.3确定刀具几何角度
由书上课本表16-2前角选r 。

=15°
由表16.3(课本)以及《金属切削手册》可得:
粗切齿：0a =2°30′'30± 1a b =0.1mm
精切齿：0a =2°30′'30± 1a b =0.2mm
校准齿：0a =1°'15± 1a b =0.6mm
3.4确定容屑槽形状及尺寸
3.4.1荣屑槽形状选择
由于P=11.619＜16mm ，所以选择曲线齿背型荣屑槽，其特点是：荣屑空间较大，便于切削卷曲，用于拉削韧性材料
3.4.2确定荣屑系数
由《金属切削手册》中查的K =2.5
固由课本公式16.8：h=1.13=1.13√[K]hL =1.13√3*0.06*2*60=4.79mm
由于切削在荣屑槽内卷曲为保证荣屑，荣屑槽的有效体积须大于切削所占体积取h=5mm
3.5确定分屑槽尺寸
精切齿是采用角度型分屑槽时，查金属切削手册8.14得取槽数为22 分屑槽宽度：b k =1.2mm
分屑槽宽度：h k =0.7mm
粗切齿时采用圆弧形分屑槽，从金属切削手册8.13得取槽数为12
分屑槽宽度：bk=6.2mm
3.6确定拉刀齿数和拉削部分长度
3.6.1拉刀 齿数的计算
根据书上公式：Z=A/2Fz+(3-5)=(1.4/2*0.06)+(3-5)=14.6-16.6
取齿数为Z=18
3.6.2计算拉刀拉削部分长度
拉刀拉削部分长度L=18*11=198mm
校准部长度L ‘=6*9=54mm
4拉刀其他部分设计
4.1.拉刀柄部设计
由书上数据知卧式拉床L6110A 拉刀柄部长度L1=30mm ，L2=40mm ，过度总长125mm ，取过渡锥长度L3=20mm ，拉床厚度H=60mm ，花盘厚度H1=30mm ，卡盘与床壁间隙Lc=5mm ，L3‘=20mm
查阅《金属切削手册》拉刀柄部直径d1=42mm ，d2=33mm
过渡锥直径d3=37mm
4.2拉刀前.后导部设计
从书上知可取L4=L=60mm ，后导部长度=0.5L=30mm
4.3尾部设计
尾部长度L6=0.6D=30mm
4.4；拉刀总长度
L=30+40+125+198+54+20+30+5+30+30=622mm 取L=800mm
5拉刀强度及拉床拉力试验
5.1拉削力
N Z d F F e o c 2
m ax π'= 式中Fc′----切削刃单位长度拉削力（N/mm ）
Ze---工作齿数
由于是综合拉刀，所以要按Z D f h 2=查出'c F ，由《金属切削手册》表8-33
可查得： Fc=31.5*9.8=308.7
又可计算出第一齿槽底直径mm h D d o 85.385285.4820=⨯-=-= 故有：N Z d F F e o c 91.11297362
85.3814.37.3082m ax =⨯⨯⨯='=π 5.2拉刀强度校核
由所设计的拉刀和结合所学过的材料力学知识可知拉刀的危险截面在第一个刀齿
槽部或在柄部
Amin=1/4 o d π=0.25*3.14*38.5*38.5=1184.82mm 2
柄部Amin=1/4 o d π=0.25*3.14*45*45=1589.625mm2 故有：MPa A F 35.9582
.118491.112973min max 1≈==σ MPa A F 07.71625
.158991.112973min max 2≈==σ 均小于需用应力 固可行 5.3机床强度校核
拉刀工作时的最大拉削力应小于拉床的实际拉力，即
m m F K F ≤m ax
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 (《复杂刀具设计手册》附录)； 为拉床状态系数，新拉床 =0.9，较好状态的旧拉床 =0.8，不良状态的旧拉床 =0.5 ～0.7. 这里取0.9 . 查《机械加工工艺手册》表3.1-84，得L6110拉床的额定拉力为200KN ， 故有：KN F KN F K m m 6.1181802009.0m ax =≥=⨯=，所以设计合理。

参考文献：
(1)、上海市金属切削技术协会编.金属切削手册.第二版.上海科学技术出版社,1984.4.
(2)、机械加工工艺装备设计手册编委会编.机械加工工艺装备设计手册.机械工业出版社.1998.6.
(3)、中国国家标准汇编.国标：GB3832.2-82.中国标准出版社.1987.。

合集下载

拉刀设计(原创)

拉刀设计(原创)

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。

金属切屑刀具-拉刀设计

金属切屑刀具-拉刀设计

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。

圆形拉刀课程设计

圆形拉刀课程设计

《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。

金属切削原理及其在刀具设计中的应用研究

金属切削原理及其在刀具设计中的应用研究

金属切削原理及其在刀具设计中的应用研究金属切削是一种常见的金属加工方式，它在众多工业领域中得到广泛应用。

刀具作为金属切削的关键工具，其设计和性能直接影响到加工质量和效率。

本文将介绍金属切削的原理，并探讨其在刀具设计中的应用研究。

金属切削的原理可以简单地理解为刀具对金属工件进行破坏性切削，通过切削力的作用使工件产生剪切变形，从而加工出所需的形状和尺寸。

常见的金属切削方式包括车削、铣削、钻削等。

在切削过程中，刀具与工件之间发生相对运动，刀具的锋利边缘进入工件表面，将切削屑剥离并移除。

金属切削过程中，涉及到刀具材料的选择和设计。

刀具材料应具备高硬度、高耐磨性和高热稳定性等特点。

常见的刀具材料包括高速钢、硬质合金和陶瓷材料等。

在刀具设计中，应根据不同的切削任务选择合适的材料和刀具几何形状。

同时，刀具的刃角、刃口半径、刀具尺寸等参数也需要根据具体情况进行调整。

在刀具设计中，要根据金属的不同性质和加工要求来选择合适的切削参数。

切削速度、进给速度和切削深度是影响切削过程效果的重要参数。

切削速度与切削时间有关，通常越快切削速度会提高生产效率，但如果速度过快会导致刀具磨损加剧。

进给速度指刀具在单位时间内的移动距离，进给速度增加可以提高加工效率，但过大的进给速度可能会引发振动和表面质量下降。

切削深度是指每一刀片的轴向投入深度，过深的切削深度可能会导致刀具断裂或加工质量下降。

刀具的涂层和润滑剂也是在切削过程中发挥重要作用的因素。

涂层可以提高刀具的表面硬度、降低摩擦系数和延长刀具寿命。

润滑剂的应用可以减少摩擦热量和延长刀具的使用寿命。

在实际应用中，刀具设计需要根据具体的切削任务和工件材料来选择合适的工艺和切削策略。

例如，对于加工硬度较高的工件材料，要选择硬质合金等高耐磨材料进行刀具制造，并采用较小的切削参数以减少热量积累和切削力的影响。

而对于加工软材料的工件，切削参数可以适当增加以提高加工效率。

在未来，随着工业技术的不断发展，金属切削原理和刀具设计将继续得到深入研究和应用。