当前位置：文档之家 › 拉刀设计1

拉刀设计1

  • 格式：doc
  • 大小：167.33 KB
  • 文档页数：8

前言《金属切削原理与刀具》是一门基础性的技术课程，它的主要任务是培养学生知道什么是刀具，如何使用刀具，怎样设计刀具的能力。

本设计是在学习了《金属切削原理与刀具》之后所完成的。

为了提高对书中知识的理解和对设计的完善还参照了《刀具工程师手册》等书籍。

圆孔拉刀一般采用综合轮切拉削方式，但也有时用同轮廓拉削方式。

本设计力求简洁高效所以采用综合轮切拉削方式，涉及材料的选择、参数确定、尺寸计算、尺寸校核等诸多方面，对整个拉刀分段进行设计计算。

由于水平有限，设计中错误疏漏之处在所难免，恳请批评指正。

目 录1.设计题目———————————————————————————— 12.拉刀工作部分设计———————————————————————— 22.1 刀具材料选取———————————————————————————— 2 2.2 确定拉削余量A ——————————————————————————— 2 2.3 齿升量的选取———————————————————————————— 2 2.4 选择几何角度———————————————————————————— 2 2.5 齿距与同时工作的齿数———————————————————————— 2 2.6 确定容屑槽形状和尺寸———————————————————————— 2 2.7分屑的确定————————————————————————————— 3 2.8确定拉刀齿数和直径————————————————————————— 33.拉刀光滑部分设计———————————————————————— 43.1柄部顶部到第一齿长度———————————————————————— 4 3.2 柄部的设计———————————————————————————— 4 3.3 前导部与后导部—————————————————————————— 4 3.4 拉刀总长度L ——————————————————————————— 44.拉刀强度及拉床拉力校验————————————————————— 54.1 拉削力——————————————————————————————— 5 4.2拉刀强度校验———————————————————————————— 5 4.3拉床拉力校验———————————————————————————— 55.总 结—————————————————————————————— 66.参考文献———————————————————————————— 6综合式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：45钢。

σb ＝0.65GPa3、使用拉床：卧式内拉床L6110。

零件图零件尺寸参数表要求：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.拉刀工作部分设计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 确定拉削余量A由经验公式A=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A=0.005mm mm 799.1~024.145)2.0~1.0(42=+⨯，这里取A 为1.5mm2.3 齿升量的选取由《金属切削原理与刀具》表16.1 采用综合式圆孔拉刀 选05.0=z f mm2.4 选择几何角度查《金属切削原理与刀具》表16.2 ，16.3 校准齿前角与切削齿前角相同选为︒±︒=2150γ 切削齿后角：α=03032'±'︒，刃带宽05.0=αb 校准齿后角：031'+︒=z α， 刃带宽3.0~2.0=z b α2.5 齿距与同时工作的齿数查《复杂刀具设计手册》表1.1-13得齿距p=11，同时工作齿为6个2.6 确定容屑槽形状和尺寸根据加工要求选为圆弧齿背形,深槽形由《复杂刀具设计手册》表1.1-18查得拉刀刚度允许最大槽深mm h 7max = 查表1.1-16选取容屑槽系数[]3=K查《复杂刀具设计手册》表1.1-14知当p=11时h=4.5 代入公式Lf hk z 82π=得354.26005.085.414.32<=⨯⨯⨯=kK<min K 不允许出现，所以需将齿距加大，选P=12，查取h=5代入公式[]K k >=⨯⨯⨯=2.36005.08514.32可行查《复杂刀具设计手册》表1.1-14得到： 粗切齿齿形 p=12 , h=5, g=4, r=2.5, R=8 精切齿及校准齿齿形 9=Z p , h=4 , g=3, r=2 , R=72.7分屑的确定综合式圆拉刀粗切齿采用圆弧形分屑槽，精切齿采用角度形分屑槽查《复杂刀具设计手册》表1.1-20得粗切齿分屑槽: 槽数101=n , 槽宽mm b 5.51= ，弧形半径mm R 5.221=查《复杂刀具设计手册》表1.1-19精齿分屑槽：222=n ， 槽宽mm b 12=， 深度mm h 7.02= 圆弧半径3.0=r 槽形角︒︒=60~45ω2.8确定拉刀齿数和直径按经验公式： )5~3(2+=Zf A Z =18305.025.1=+⨯=Z查《金属切削原理与刀具》表16.4孔精度IT8，取校准齿齿数,7=Z Z 校准部长度2L =Z Z Z P ⨯=mm 6379=⨯精切齿齿数取5 则粗切齿齿数为13 ,切削部长度mm L 2019512133=⨯+⨯= （1） 确定拉刀校准齿直径由题知孔的公差为0.04mm 查《金属切削原理与刀具》表 1.1-24拉削后孔的扩张量mm 005.0=∆则校准齿直径d mm D d m og 02.50005.002.50max ≈-=∆±=, 取∆为“—” （2） 确定各个齿齿径， （见图纸）3.拉刀光滑部分设计3.1柄部顶部到第一齿长度颈部与过渡锥总长mm l l l l H H l c )(2131--'+++= 拉床L6110的有关尺寸：213,,l l l '————分别取125,175,225mmH ————拉床床壁厚 60mm1H ————花盘厚度30mm过渡锥3l ————根据拉刀直径取为10~20mmcl ————卡盘与床壁间隙，5mml ————取125mm柄部顶部到第一齿长度1L ：mm l l l l L 2404512540304211=+++=+++=3.2 柄部的设计柄部已标准化按要求选取查《复杂刀具设计手册》表1.1-25选得柄部尺寸分别如下：,461mm D = mm D 452= ,,35mm D =' mm l 901=, mm c 8=, mm l 20=', mm l 32=''3.3 前导部与后导部前导部4l 一般取为与拉削长度L=45mm 相等，直径min 04w D d =，公差按8f 查得后导部查《复杂刀具设计手册》表1.1-30为45mm, min 05m D d =（拉后孔最小直径），公差按7f 查得3.4 拉刀总长度0L0L =3251L L l L +++=255+45+201+63=564mm4.拉刀强度及拉床拉力校验4.1 拉削力综合式圆孔拉刀的最大拉削力max 05F d =由下式计算 N Z d F F e C 20max π'=式中'C F ——拉削刃单位长度拉削力（N/mm ）圆孔式拉刀按zD f h 2=查出'C F由fz=0.05mm,查《复杂刀具设计手册》表1.1-35知， Fc=16.3×9.8=159.74N 带入数据，得Fmax=87821.65N4.2拉刀强度校验拉刀工作，主要承受拉应力，按下式校验[]σσ≤=minmax A F式中 Amin ——拉刀上的危险截面面积（mm2）； Fmax ——拉刀材料的许用应力（MPa ）。

40Cr 的许用应力 ，本次设计拉刀刀柄采用40Cr ，因此。

拉刀危险截面为柄部截面面积，即：σ=Fmax/Amin=102.68MPa<392MPa 故拉力强度符合要求。

4.3拉床拉力校验拉刀工作时的最大拉削力应小于拉床的实际拉力，即 Fmax<=Km*Fm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100KN ， Km×Fm=100000×0.9=90000N>Fmax=87821.65N 机床拉力满足条件。

5.总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。

本次课程设计的主要任务的独立把拉刀的整个设计过程弄清楚，在此基础上完成相关的设计任务，由于设计内容看似简单，其实所要做的辅助性工作也是相当多的，因为刀具设计过程中所涉及到的参数实在很多，所以在做课程设计之间，我又认真复习了从图书馆借来的拉刀设计的参考资料，学会了如何分析现有问题，并熟悉了设计步骤，知道了如何查阅手册和一些相关量的常规选取方法，以及要注意的问题等等。

在做的过程中，还结合了平时实习中所看到的实际情况，这也使我在思想素质和分析能力上都有所提高。

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。

6.参考文献[1]韩荣第主编.金属切削原理与刀具. 第三版,哈尔滨工业大学,2007[2]四川省机械工业局编.复杂刀具设计手册上册.机械工业出版社,2003[3]陈于萍，周兆元编.互换性与测量技术.第二版,机械工业出版社2008[4]于永泗,齐民主编.机械工程材料.大连理工大学出版社.2007.2。

合集下载

第四章_拉刀设计及应用

第四章_拉刀设计及应用

• 11) 拉床拉削走刀时的平稳、有力，与拉床运行前的邮箱 运转加热，油缸中储存空气的排出，油压稳定升降有着密 切关系，其中以排除走刀时的颤动或爬行尤为重要；
• 12) 拉削前应用冷却润滑油冲洗浸溶拉刀，冲刷附在刀齿 和 容屑槽内的切屑或其他赃物，并使刀齿进一步得到润滑；
• 13) 拉刀插入夹头时，要注意插板是否插正；自动锁紧的夹 头，在拉刀插入后要用手往回拉一拉，看是否已经锁紧；带 爪式的夹头在拉刀插入后要观察和用手试拉是否装正和 卡 住。然后将所需拉削的工件推在拉削的定位面上，才能 开 车拉削。
第四章 拉刀的设计及应用
• 第一节 概述 第二节 拉刀主要切削要素的选取
• 第三节 拉刀的合理使用 • 第四节 拉刀的重磨与检验
一、概述
• 一、 拉刀的种类和用途 • 二、 拉刀结构要素 • 三、 拉削方式
图1 渐开线花键拉刀(6T95倒档啮合齿座)
一、 拉刀的种类和用途（工作示意图）
• 拉刀.mpg
• 拉削前的工件应满足下列要求 • 1) 拉前的预制孔，应进行半精加工； • 2) 拉削时的基面必须平整光滑，如果预制孔与定位基面精
度较差，则应采用球面支承夹具； • 3) 对于较短的工件。其长度小于拉刀两个齿距时，可用夹
具把几个工件紧固在一起拉削； • 4) 钢件应经过正火或退火及调制处理，其硬度在
1、前角γ、后角α 的选取
• 前角γ 拉刀的前角主要根据被拉削材料的性能选
取。当拉削韧性材料时，应选用较大的前角，拉 削脆性材料时，应选用较小的前角。
• 后角α 拉刀的后角是根据拉刀的类型和工件所需
的加工精度而确定的。增大后角可以减少拉刀后 刀面与工件的摩擦，但在重磨时会很快减小拉刀 的尺寸，使其丧失精度。通常拉削IT7~IT8级精 度的圆孔拉刀、花键拉刀、四六方拉刀以及其他 类型的拉刀切削齿后角为2°~3°30′，拉削IT9精 度和更低精度的上述拉刀切削齿后角为3°~4°， 单面有齿的槽拉刀、平面拉刀和外拉刀切削齿后 角为4°~7°，校准齿的后角为0°30′~1°30′。
拉刀课程设计

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。

第五章_专用刀具设计(2)

第五章_专用刀具设计(2)

原则：在保证去除(qùchú)前道工序的加工误差和表面破坏层 的前提下，尽量选用小的拉削余量，以缩短拉刀长度。 采用经 验公式法和查表法。
预制孔为钻孔或扩孔:
预制孔为镗孔或铰孔： A 0 .0D 5 m (0 .1 － 0 .2 ） L 0
A 0 .0D 5 m (0 .0－ 5 0 .1 ） L 0
缺点 在工件已加工表面上可能出现副切削刃的交接痕迹，使工件的 加工表面质量稍差。
精品资料
第二节 拉刀设计
2.分块式拉削方式(fāngshì)
分块式拉削 工件上的每一层金属(jīnshǔ)由一组尺寸基本相同的刀齿 切去，每个刀齿仅切去一层金属(jīnshǔ)的一部分。
如图，三个刀齿为一组的圆孔拉刀刀齿构造及拉削图形。
1/2~2/3，但不得小于20mm。 尾部长度(chángdù)一般取为拉削后孔径的0.5~0.7倍，直径等于护送托架衬套孔径。
(4) 拉刀总长度(chángdù) 拉刀总长度(chángdù)受到拉床允许的最大行程、拉刀刚度、拉刀生产工艺水平、热处理设备等因
素的限制，一般不超过表5-16所规定的数值。否则，需修改设计或改为两把以上的成套拉刀。
F0
精品资料
第二节 拉刀设计
三、拉刀的结构(jiégòu) 1. 拉刀的组成(zǔ
chénɡ)
头部 —— 拉刀的夹持部分，传递动力。 颈部 —— 头部与过渡锥的连接部分。便于夹头夹住拉刀头部。 过渡锥 —— 易于拉刀前导部进入工件孔，并对准中心。 前导部 —— 引导工件，防止拉刀进入工件孔后发生歪斜。
精品资料
第二节 拉刀设计
(3)确定(quèdìng)拉刀材料 W6Mo5Cr4V2高速钢整体制造；也常采用高性能高速钢
W2Mo9Cr4VCo8，W6Mo5Cr4V2Al制造， 硬质合金环形齿套装在9SiCr或40Cr的刀体上。
腰形孔拉刀设计汇总

腰形孔拉刀设计汇总

腰形孔拉刀设计南海广播电视大学学习中心邹晔设计任务在拉床上使用拉刀加工工件的工艺过程称为拉削加工。

拉削主要用于大批量生产中加工各种形状的通孔、平面及成形面等。

拉刀是一种定型刀具，在一次拉削中完成粗切、精切、校准、修光操作，切除被加工表面的全部加工余量，生产率高，加工质量高。

但一把拉刀只适宜于一种规格尺寸的孔或槽，拉刀制造复杂，且成本高，只用于大批量生产中。

本设计的拉刀用于加工图示的腰形孔，该腰形孔是适用于拉削的典型表面形状。

预制腰形孔的情况如图，所用拉床为L6120设计计算根据预制孔的情况及零件图的要求，决定采用同廓式（层拔式）拉削方法。

为节约材料，减少加工工序，采用一把拉刀，先拉圆弧部分，再拉平面部分。

由于平面部分有较高的表面质量要求，因而在设计拉刀时，除设计粗切齿外，还设计有精切齿，以保证要求。

具体设计计算如下：（单位：mm）12（一） 切削部分：1．切削余量 A圆弧部分： Ay=35.062-34.23=0.832 平面部分： Ap=27.033-26=1.037 2．前角r ∵ HB240~300＞229 ∴ 取r =11°±2° 3．后x 切削齿为3°±30′校准齿为1°30′±15′ 4．齿升量S圆弧部分：Sy=0.025 平面部分：Sp=0.05 5．齿距t69.7353.1*)5.1~25.1(0===l t 取 t=8 6．同时工作齿数Z i ：375.5183510=+=+=t l Z 向上取整：Z=67．容屑槽的形状及尺寸：A ． 容屑槽的形状：齿背为曲线的槽形B ． 容屑槽各部分尺寸如下：粗切齿：齿沟深：h=33齿厚： g =3齿槽圆弧半径：R=5 r=1.5 精切齿及校准齿： 齿沟深：h=2.5 齿厚：g=2.5齿槽圆弧半径：R=4 r=1.38．容屑槽的校验：查表知：t=8，齿升量Sz ≤0.05的拉刀容屑槽容屑系数Kmin=3.3，而由公式：2*785.0l S h K z =可知：圆弧部分的实际容屑系数K y 及平面部分实际容屑系数K p 如下：=y K 02*785.0l S h z =07.835*025.03*785.02=＞Kmin K p 02*785.0l S h z =037.435*05.03*785.02=＞Kmin 因此，所选的容屑槽尺寸及形状合理。