金屬切削原理與刀具課程設(shè)計(jì).

1、刀具課程設(shè)計(jì)拉刀班級(jí)11機(jī)制 12姓名汪彬、鄔夢(mèng)飛組別第十二組老師胡俊前1目錄一、 已知條件 -3二、 刀具材料的選擇及拉削方式的確定 -3三、拉刀工作部分設(shè)計(jì) -43.1 、齒升量 fz 的確定 -43.2 、各刀齒齒數(shù)的確定 -43.3各齒直徑的確定 -43.4、幾何參數(shù)的確定 - -53.5確定齒距 -63.6容屑槽的確定 -73.7、分屑槽的確定 -8四、非工作部分的設(shè)計(jì) -94.1 、柄部的計(jì)算 -94.2 、柄部前端到第一齒長(zhǎng)度 -104.3 、前導(dǎo)部的直徑和長(zhǎng)度 -104.4 后導(dǎo)部直徑 D4 及長(zhǎng)度 -11五 拉刀長(zhǎng)度的計(jì)算與檢驗(yàn) -11切削部分長(zhǎng)度 L-115.1、校準(zhǔn)切削部

2、分長(zhǎng)度 -115.2、5.3、拉刀總長(zhǎng)度 -115.4 、同時(shí)工件齒數(shù) Ze 的確定 -1225.5 、校驗(yàn)容屑系數(shù)k -125.6 、拉刀強(qiáng)度校核 -135.7 、拉刀校準(zhǔn)齒直徑Dz -14綜合式圓孔拉刀圖 -15拉刀實(shí)體圖 -15小結(jié) -16參考文獻(xiàn) -163一 .已知條件：工件圖1 被拉孔直徑表面粗糙度為Ra0.82 預(yù)加工孔直徑： D W =29± 0.1mm拉后孔直徑：D M =30+0.02-0.02mm3 拉削長(zhǎng)度：l=36mm4 工件材料： 45 鋼， =0.98GP ，硬度 :210HBS，孔為鉆孔坯。ba5 拉床型號(hào)：L6110 型臥式拉床4二、 刀具材料的選擇及

3、拉削方式的確定刀具材料選定為W18Cr4V拉削方式的確定： 我們組設(shè)計(jì)的為綜合式圓形拉刀：前面齒由分塊拉削方式的粗切齒和過(guò)渡齒組成，后面齒是由同廓拉削方式的精切齒和直徑相等的校準(zhǔn)齒組成。三、拉刀工作部分設(shè)計(jì)1、齒升量 f z 的確定齒升量 f z 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，由金屬切削原理與刀具圓拉刀設(shè)計(jì)部分查得：粗切齒 f z1 =0.05mm精切齒 fz3 =0.02mm對(duì)于過(guò)渡齒齒升量在各齒上是變化的，f z2 =0.050.02mm 逐齒遞減。校準(zhǔn)齒齒升量fz 4 =02、各刀齒齒數(shù)的確定根據(jù)金屬切削原理刀具課程設(shè)計(jì)

4、參考資料查得：過(guò)渡齒齒數(shù) Z2 =4-8，精切齒齒數(shù)Z3 =3-7，校準(zhǔn)齒齒數(shù)Z4 =5-10，粗切齒齒數(shù)可按如下公式計(jì)算：Z1= A( A2A3 )2 f z1則選取過(guò)渡齒 Z2 =4 ， 精切齒 Z3 =6，校準(zhǔn)齒 Z4 =5拉削總余量 A= DM max- DWmin=30.02-28.9=1.12mm5Z1= 1.12 (0.05 0.040.030.02 6 * 0.02) =7(結(jié)果取整 )20.05則粗切齒齒數(shù)Z1 =7總齒數(shù)為 Z=7+4+6+5=223各齒直徑的確定各刀齒直徑 D X = D X 1 +2 f z1D1 = DWmin =28.90各齒直徑如下表：?jiǎn)挝唬╩m）

5、粗切齒28.9029.0029.1029.2029.3029.4029.50過(guò)渡齒29.6029.6829.7429.78精切齒29.8229.8629.9029.9429.9830.02校準(zhǔn)齒30.0230.0230.0230.0230.024、幾何參數(shù)的確定（1）前角 o前角 o 的大小是根據(jù)被加工材料性質(zhì)選擇的，材料的強(qiáng)度或硬度高，前角宜?。环粗?，前角宜大，前角的值一般取為10° 15°。由金屬切削原理與刀具 的圓拉刀設(shè)計(jì)部分可知 : o=15° ±2 °取 o=15°（2）后角 a 0后角 a 0 是拉刀的類型及被加工工件所需

6、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，校準(zhǔn)齒的后角比切削齒的后角選的小些，切削齒后角的偏差取±30' ，校準(zhǔn)齒后角的偏差取±15' 。由金屬切削原理與刀具圓拉刀設(shè)計(jì)部分可以查得：切削齒后角 a0 =2.5° 4°取 a 0 =3°6校準(zhǔn)齒后角 a 0 =0.5° 1°取 a 0 =0.5°（ 3）刃帶后角 b1 和寬度 b的選擇刃帶應(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b1=0°，寬度 b=0.05mm 的刃帶，取此值。根據(jù)金屬切削原理刀具課程設(shè)計(jì)參考

7、資料查得：對(duì)于粗切齒， b =0 0.05mm精切齒，=0.1 0.15mm 校準(zhǔn)齒，bb=0.30.5mm。經(jīng)分析取 b粗 =0.05mmb精 =0.1mmb校 =0.5mm5、確定齒距齒距 p 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)，加工表面的光潔度也越高，但齒距小時(shí)，容削槽容積也很小，比較容易堵塞。齒距可按以下公式計(jì)算：對(duì) 于普通 式拉刀 ： p=1.25 1.8L此處切削 齒取系數(shù) 為1.4,P=8( 結(jié)果取整 )校正齒系數(shù)取 1.25 ，P=7(結(jié)果取整 )6、容屑槽的確定容屑槽尺寸主要取決于拉削長(zhǎng)度及每齒的切削厚度。它的形狀和尺寸要求：能寬暢地容屑有利于

8、切削卷曲，不削弱刀齒強(qiáng)度和便于制造。這里我們選用圓弧齒背型，如下圖;7切削齒校準(zhǔn)齒8所以各值如下：切削齒： p=8h=3 R=5g=3r=1.3校準(zhǔn)齒： pz =7h=2.5 R=4g=2r=17、分屑槽的確定拉刀上開(kāi)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 1 個(gè)精切齒上不開(kāi)分屑槽 .校準(zhǔn)齒上也不做分屑槽。這里分屑槽形式選用：切削齒選用圓弧齒背型: 槽數(shù) n=8槽寬 b=8mm槽底圓角半徑 r=10mm四、非工作部分的設(shè)計(jì)1、柄部的計(jì)算：9選用柄部時(shí)，應(yīng)盡量采用快速卡頭的形狀，因其制造容易，柄部強(qiáng)度高。柄直徑 D 1 至少比預(yù)加工孔直徑少4mm，然后才能按標(biāo)準(zhǔn)選

9、取，所以現(xiàn)取 D 1 =25mm根據(jù)金屬切削原理與刀具圓拉刀設(shè)計(jì)部分此處?。篖 1 =20mmD 1 =25mmL ' =8mmD ' =22mmL 2' =30mmD 2 ' =20mm最小橫截面： 229mm2刀柄強(qiáng)度允許拉力p：對(duì)于 W18Cr4V:p=7945kg=35kg/ mm2對(duì)于 45Cr：p=4540kg=20.1kg/mm22、柄部前端到第一齒長(zhǎng)度.（1）頸部直徑 :由前述計(jì)算并結(jié)合表可知:頸部直徑 D2=25mm頸部長(zhǎng)度 L2lbla查金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)參考資料拉刀部分表對(duì)于 L6110 型拉床花盤(pán)法蘭厚度l a =30mm床壁厚度 l

10、b =30mm所以頸部長(zhǎng)度 L 2 =l a + l b =60mm（2）.過(guò)渡錐 L 3 =10mm10所以柄部前端到第一齒長(zhǎng)度I 1'I 1' =20+8+30+60+30=148mm3、前導(dǎo)部的直徑和長(zhǎng)度 .（1）前導(dǎo)部直徑 D 3:D 3 =D W =29±0.1mm（2） 前導(dǎo)部長(zhǎng)度 :查資料可知 :l 3(0.75 1.0) l0(0.75 1.0)3425.5 34mm取 L3 =30mm拉刀前柄和前導(dǎo)部圖（標(biāo)有尺寸）如下：4后導(dǎo)部直徑 D4 及長(zhǎng)度：根據(jù)金屬切削原理與刀具圓拉刀設(shè)計(jì)部分選取：（1）后導(dǎo)部直徑D 4 = D M =30+0.02 -0.0

11、2mm（2） 后導(dǎo)部長(zhǎng)度 .L4(0.5 0.7)L0(0.5 0.7)3417 23.8mm選取 L430mm后導(dǎo)部如下圖：11五 拉刀長(zhǎng)度的計(jì)算1、切削部分長(zhǎng)度L可以根據(jù)以下公式計(jì)算得到:L= t ·L=8×22=176mm2、校準(zhǔn)切削部分長(zhǎng)度L 6拉刀校準(zhǔn)切削部分長(zhǎng)度 : L 6 =5×7=35mm3、拉刀總長(zhǎng)度： L 總 =148+176+30=354mm4、同時(shí)工件齒數(shù)Ze 的確定可根據(jù)以下公式計(jì)算后結(jié)果取整，Ze= L+1= 361=5.5 3計(jì)算齒 Ze 可取 6P85、校驗(yàn)容屑系數(shù)k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。根據(jù)金屬切

12、削原理刀具課程設(shè)計(jì)參考資料查得：容屑系數(shù)12K=2-3.5K=h2=3.142.52=2.894lhD4 34.0.05所以選取適用。6、拉刀強(qiáng)度校核（ 1）第一齒槽底直徑d ' ：D=D Min -2h=29-2 2.5 =24mm（ 2）切削刃總長(zhǎng)度B ：B =Dm=3.14 x30=94.2（ 3）最大拉削力 Pmax ：PmaxPBZi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)可以查的 QP=12.1kg/mmPmax =12.1x94.2x5=5699.1kg（ 4）最小斷面拉應(yīng)力：由公式Pmax 可計(jì)算得：Fmin= 5699.1 =24.88 kg/mm22

13、29在這一部位所用材料為Cr，所以由表 1.1-36 查的：對(duì)于 40Cr:=25kg/ mm2<=25kg/ mm213所以經(jīng)校核可知，這以拉刀強(qiáng)度是允許的。7、拉刀校準(zhǔn)齒直徑Dz .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Dmax ，并考慮到拉削時(shí)由于金屬或工件變形而引起的孔尺寸變化。校準(zhǔn)齒的直徑Dz 為：DzDm a x變形量由刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)表查得：變形量=0所以D z =D M =30+0.02 0取 D z =30.02mm14綜合式圓孔拉刀圖：拉刀實(shí)體圖15小結(jié)為期一周的金屬切削與刀具課程設(shè)計(jì)已基本結(jié)束，回顧圓孔拉刀設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程， 我覺(jué)得受益匪淺。 金屬切削與刀具課程設(shè)計(jì)是整個(gè)相關(guān)課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)， 使理論與現(xiàn)實(shí)更加接近， 加深了我們對(duì)理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。本次課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)的獨(dú)立把拉刀的整個(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)， 由于設(shè)計(jì)內(nèi)容看似簡(jiǎn)單， 其實(shí)所要做的輔助性工作也是相當(dāng)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)在很多，所以在做課程設(shè)計(jì)之間， 我又認(rèn)真復(fù)習(xí)了從圖書(shū)館借來(lái)的拉刀設(shè)計(jì)的參考資料， 學(xué)會(huì)了如何分析現(xiàn)有問(wèn)題， 并熟悉了設(shè)計(jì)步驟，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， 以及要注意的問(wèn)題等等。在做