圆孔拉刀设计说明书

圆孔拉刀设计说明书目录前言..................................................31.原始条件和设计要求............................................42.设计步骤............................................42.1选择拉刀材料................................................42.2拉削方式....................................................42.3校准齿直径..................................................52.4拉削余量.....................................................52.5几何参数....................................................52.6齿升量......................................................52.7确定齿距....................................................52.8确定同时工作齿数............................................52.9容屑槽形状..................................................52.10确定容屑系数...............................................62.11确定容屑槽尺寸....................................62.12拉刀的分屑槽形状及尺寸.....................................62.13确定拉刀的齿数和每齿直径...................................62.14柄部结构形式及尺寸.........................................82.15颈部直径与长度.............................................82.16过渡锥长度.......................................92.17前导部直径长度....................................92.18后导部直径长度....................................92.18柄部前端到第一齿长度...................................92.19后导部直径长度....................................92.20计算最大切削力........................................92.21拉床拉力校验..........................................92.22拉刀强度校验.........................................102.23计算校验拉刀.........................................102.24确定拉刀技术要求......................................102.25绘制拉刀工作图.......................................133.总结...............................................144.总结...............................................155.参考文献...........................................16前言大学三年的学习即将结束，在我们即将进入大四,踏入社会之前，通过课程设计来检查和考验我们在这几年中的所学，同时对于我们自身来说，这次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关联。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。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，比如零件图设计、金属切削原理、金属切削刀具、以及所学软件AUTOCAD、PRO/E的运用，设计了零件的工艺、编制了零件的加工程序等。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.1.原始条件和设计要求工件直径D=03.0060mm,工件拉削孔长度L=40mm,拉削表面粗糙度不得大于Ra1.6m,孔内无空刀槽,工件拉削孔部截面图如下:3.223f7A0.0126键均布6d10A图2.28a114060H71x45°1x45°3.23.21.61.63.20.050.0250.025图1.工件材料:铜合金Qsi3-1硬度:HBS220强度b=550MPa拉床型号:L6140型工作状况:良好状态旧拉床采用10%极压乳化液2.设计步骤2.1选择拉刀材料拉刀材料常用W6Mo5Cr4V2高速工具钢整体制造。用制造的拉刀热处理硬度：刀齿和后导部63HRC～66HRC；前导部60HRC～66HRC；柄部45HRC～58HRC；2.2拉削方式采用综合式的拉削方式,即在同一只拉刀上采用了两种拉削方式的组合.它的粗精切削齿都不分组,粗切削齿上开圆弧形分削槽,槽宽略小于刃宽,前后刀齿上分削槽交错排列,故粗切削齿上齿升量较大,拉削表面质量高,拉刀制造容易,适用于拉削余量较多的圆孔,是目前常用的一种拉削方式。2.3校准齿直径maxoxmdd01.0（式中收缩量，取01.0mm，则maxoxmdd60.04=0.01+60.03=mm)2.4拉削余量假设该圆拉刀用来钻孔,则其拉削余量可用如下公式查表4-1:计算余量A=0.005Dm+(0.1～0.2)L=0.00560.030+0.1540=1.249mm按GB143878《锥柄麻花钻》第1系列取59实际余量min0wxddA04.15904.60mm2.5几何参数拉刀的几何参数主要指刀齿上的前角,后角和后刀面上的刃带宽,为制造方便,其校准齿上的前角通常与切削齿相同。查表有:切削齿:前角=5，精切齿与校准齿前刀面倒棱5.01b～1mm，1001。粗切齿后角=3，倒棱宽1.01bmm；精切齿：后角=2，倒棱宽15.01bmm；校准齿:后角=1，倒棱宽25.01bmm。2.6齿升量fa查表4-4粗切齿:fa=0.06mmfcaa20.12mm.2.7确定齿距查表4-7有粗切齿齿距:P=(1.25～1.5)L=7.90～9.49取P=9mm精切齿齿距及校准齿齿距:jp=xp(0.6~0.8)p=(0.60.8)P=4.8～7.2取P=6mm2.8确定同时工作齿数由计算式:最少同时工作齿数mineZ=L/P取mineZ=4最多同时工作齿数maxeZ=L/P+1取maxeZ=5且满足3Ze82.9容屑槽形状为减少加工容屑槽的成形车刀和样板的种类，应尽量将容屑槽的形状和尺寸标准化，系列化。目前常用的容屑槽形状有直线齿背型，曲线齿背型和直线齿背双圆弧型三种.选用曲线齿背型。2．10确定容削系数K容屑系数K根据ca=0.12查表4-10取K=22．11确定容屑槽尺寸为保证拉刀有足够的容削空间查表4-8粗切齿和过渡齿取深槽，h=4mm,g=3mm,r=2mm,R=7mm;精切齿和校准齿取基本槽，h=2mm，g=2mm,r=1mm,R=4mm2.12拉刀的分屑槽形状及其尺寸常用分屑槽的形状有圆弧形和角度形两种。圆弧形分屑槽主要用于轮切式拉刀的切削齿和组合式拉刀的粗切齿和过度齿上；三角形分屑槽用于同廓式拉刀的切削齿和组合式拉刀的精切齿上。故：粗切齿与过渡齿采用弧形分屑槽，精切齿（最后一个精切齿除外）采用三角形分屑槽。弧形槽按表4-12设计0mind=59mm，槽数kn=14槽宽a=0mind90sinkn(0.30.7)=6mm切削宽度wa=20mind90sinkna=7.21mm三角形槽按表4-11设计，前后刀齿的分屑槽应在圆周方向错开半个槽距，交错排列0d=60mm，槽数n=011()76d=32槽宽b=1.01.2mm，深0.5hmm，槽形角2.13确定拉刀齿数和每齿直径尺寸过度齿齿数gz=3～5,精切齿齿数jz=3～7,校准齿齿数xz=5～7取过渡齿与精切齿齿升量递减为：0.025、0.020、0.015、0.015、0.01、0.01mm，切除余量gjAA，其中，前2齿齿升量大于12fa，可属过渡齿；后4齿齿升量较小，属精切齿。gjAA=2×（0.025+0.020+0.015+0.015+0.010+0.010）=0.19mm粗切齿齿数cz=12gjfa=15粗切齿、过渡齿、精切齿共切除余量:[（15－1）×2×0.03＋0.19]mm=1.030mm剩下（1.040-1.030）mm=0.010mm的余量未切除，需增设一个精切齿切到要求的尺寸。按表4-14，取校准齿7个，则拉刀总齿数为：cgjxzzzz=15+2+5+7=29按齿号列出了各齿直径尺寸及其公差见下表：齿号直径基本尺寸Dmm直径尺寸公差mm齿号直径基本尺寸Dmm直径尺寸公差mm123459.00059.06059.12059.1800.015141559.78059.8400.015161759.89059.9300.01567891011121359.24059.30059.36059.42059.48059.54059.60059.66059.720181920212259.96059.99060.01060.03060.035-0.012324252627282960.03560.03560.03560.03560.03560.03560.03500.0072.14柄部结构形式及尺寸拉刀圆柱形前柄的结构形式可分为Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型用于柄部直径小于18mm的拉刀，Ⅱ型用于柄部直径大于18mm的拉刀。Ⅰ型和Ⅱ型又可分为无周向定位面和有周向定位面。当拉刀用于实现工作行程和返回行程的自动循环时，需要有后柄结构，后柄放置在拉刀后导部的后边，后柄的结构形式有Ⅰ型和Ⅱ型两种，Ⅰ型为整体式，Ⅱ型为装配式，一般在后柄直径较大时采用。故该拉刀选择Ⅱ型A-无周向定位面的圆柱形前柄型式.查表4-18知:前柄1301*3lL030.0076.011856fdD0250.02'1242hdD321'Ll402''Ll6c2.15颈部直径2d与长度2l颈部直径可取与前柄直径相同值,也可略小于前柄直径.颈部长度要保证拉刀第一个刀齿尚未进入工件之前,拉刀前柄能被拉床的夹头夹住.因此可得拉刀颈部长度计算公式颈部长度：23110slmBAlmm对于L6140型号的拉床,其尺寸如下:式中:2l--颈部长度m=10～20取m=15sB--拉床床壁厚度100mmA--法兰盘厚度50mm3l--过渡锥长度10，15或20mm，这里选3l=15mm颈部直径；21dd取5.555.012ddmm2.16过度锥长度3l3l=15mm2.17前导部直径4d,长度4l030.0060.0min4759fddw4ll或440l取4l=40mm