1、课程设计说明书圆孔拉刀设计学生姓名： 王洁 学 号： 310804010402 学 院： 机械与动力工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 题 目： 金属切削原理与刀具课程设计 指导教师： 高爱华 2011 年 12 月 28 日1课程设计说明书金属切削原理与刀具课程设计圆孔拉刀设计任务书 （1）设计要求在 L6110 型卧室拉床上，拉制上图所示零件的孔，已知工件材料45 钢， ，185220HBS, 坯孔为钻孔，尺寸见下表分组。0.735bGPa要求设计一把空拉刀。已知参数: （拉后孔m023.M1D径）01.3L（拉前孔径）2.0-W（2）完成作业1）拉刀工作图2）设计说明书一、内容摘
2、要拉刀的种类很多，其中圆孔拉刀是使用很广泛的一种，圆孔拉刀由工作部分与非工作部分组成。圆孔拉刀在加工工件时，因拉削方式不同每个刀齿的切屑层形状，切削顺序和切削位置也不同，而且它与切削力的大小，刀齿的负荷，加工质量，拉刀耐用度拉削长2度等都有密切的关系，因此要根据需要设计拉刀。拉刀上有很多齿，后一个刀齿（或后一组刀齿）的齿高要高于（或齿宽宽于）前一个刀齿（或前一组刀齿） ，所以当拉刀作直线运动时，便能依次的从工件上切下很薄的金属层。故加工质量好，生产效率高。拉刀寿命长，并且拉床结构简单。拉削有如下特点 ：1）拉削时只有主运动，拉床结构简单操作方便。2）拉削速度较低，一般为 ，拉削平稳，且切削厚度
3、很薄，因此拉刀精度可达到 ，表面粗糙度达 。3）同时工作的刀齿多，切削刃长，一次行程完成粗、精加工，生产效率高。4）每一刀齿在工作过程中只切削一次，刀齿磨损慢，刀具耐用度高，寿命长。5）加工范围广，可拉削各种形状的通孔和外表面，但拉刀设计、制造复杂，价格昂贵，较适于大批量生产中应用。前言 将近一学期的金属切削原理及刀具的学习和认识，我们了解了各种刀具的材料，使用范围，使用方法及其性能；并且能够自己动手设计并能根据设计条件及加工条件查用资料、工作手册及公式具备计算设计简单刀具的能力 。3目 录1、已知条件52、刀具材料的选择63、几何参数的确定64、齿升量的确定75、齿距的确定76、拉刀刚度允许
4、最大槽深87、检验容屑系数88、容屑槽尺寸89、柄部的计算910、拉刀强度的校核911、机床拉刀校核1012、拉刀校准齿直径1113、拉刀余量1114、切削齿齿数1115、校准齿齿4数1116、确定各刀齿直径1217、切削部分长度1218、校准切削部分长度1219、分屑槽长度1220、前导部的直径和长度1321、后导部的直径和长度1322、柄部前端到第一齿长度1323、拉刀总长度1424、中心孔14参考书目 14小 结1551、已知条a.被拉孔直径 m023.M1D表面粗糙度为 0.8aRb.预加工孔直径：m2D1.0-Wc.拉削长度：m01.3Ld.工件材料：45 钢， ，185220HBS
5、 ，孔为钻孔坯。0.735bGPad=6e.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 W18Cr4V3.几何参数的确定a. 前角 0r前角 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： =15 0rb. 后角 0a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 ，校准齿后角的偏差取 。3015由复杂刀具设计手册表 1-1-8 可以查得：切削齿后角 02a=校准齿后角 135zc
6、.刃带 的选择1ab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 =0.05mm 的刃带。1ab根据金属切削刀具课程设计参考资料查得：=0.05mm1ab切=0.6mm校74.齿升量 的确定zs齿升量 的大小，对拉削生产率和加工表面质量都有很重要的影z响。齿升量是根据工件材料的性质和拉刀的类型决定的，综合式切削方式拉刀粗切齿的齿升量 由复杂刀具设计手册表 1-1-10 查得：zs=0.04mmzs5. a.齿距 t 是相邻两齿轴向的距离，齿距越小，同时工件的齿数越多，切削过程越平稳，加工表面的光洁度也越高，但齿距小时，容削槽容积也很小，比较容易堵塞。齿距可按
7、以下公式计算：对于综合式式拉刀： m0.831.9)(.45L1.9)(.45t0b.同时工件齿数 的确定iZ可根据 1.1-13 查取 =4i6.拉刀刚度允许最大槽深 maxh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，可以查复杂刀具设计手册表 1-1-8 得：=4mmmaxh7.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。由齿升量和加工材料可以从复杂刀具设计手册表 1-1-15 中选取最小容屑系数 0.3kmin8拉削刚料时，切削总是形成中空的卷屑，它们的体积总是大于被切下金属层的体积，二者的比值称为容屑系数 k。min202 7.16305
8、.4klshkz 所以选取适用。8容屑槽尺寸容屑槽尺寸主要取决于拉削长度及每齿的切削厚度。槽的各个参数与齿距 t 之间的关系大致如下：h=(0.450.38)tg=(0.350.30)tR=(0.650.70)tr=0.5h所以各值如下：（由复杂刀具设计手册表 1-1-14）查得：切削齿：t=8 h=2.5 R=5g=3 r=1.3校正齿： =5 h=2 R=3.5 ztg=1.5 r=19. 柄部的计算：选用柄部时，应尽量采用快速卡头的形状，因其制造容易，柄部强度高。柄直径 按标准选取，所以现取1Dm16D02.-79由由复杂刀具设计手册表 1-1-25 查的:701l024.1D1525mml8c最小横截面：95 2刀柄强度允许拉力p：对于 W18Cr4V: p=3325kg =35kg/2m对于 45Cr： p=1900kg =20.1kg/10. 拉刀强度校核第一齿槽底直径 ：dmh15.202Ddw切削刃总长度 ：Bw8.64.3B最大拉削力 ：maxPmaxiPZ其中 P 为拉刀单位长度刀刃上的切削力由复杂刀具设计手册表 1.1-25 可以查的 QP=12.1kg/mm kg3048.621Pmax最小断面拉应力 ：由公式 可计算得：maxinF2kg/7.319504在这一部位所用材料为 W18Cr4V，所以由复杂刀具设计手册
