圆孔综合式拉刀设计.doc

实践教学环节
课程名称
车刀课程设计
课程编码

佳木斯大學
机械设计制造及其自动化专业
（卓越工程师）
设计说明书
（圆孔综合式拉刀设计）

题 目： 圆孔综合式拉刀设计
学 院： 机械工程学院
专 业： 机械设计制造及其自动化
姓 名： 郭帅亮
指导教师： 王冬
完成日期： 2013年12月1日

佳木斯大学机械工程学院
2013年12

佳木斯大学机械设计制造及其自动化专业（卓越工程师）设计说明书
目 录
圆孔综合式拉刀设计 1
1.原始条件和设计要求 1
2.设计步骤 1
（1）选择拉刀材料及热处理硬度 1
（2）确定拉削方式 1
（3）选择刀齿几何参数 1
（4）确定校准齿直径 1
（5）确定拉削余量 2
（6）选取齿升量 2
（7）设计容屑槽 2
（8）确定分屑槽参数 3
（9）选择拉刀前柄 3
(10)校验拉刀强度与拉床载荷 3
（11）确定拉刀齿数和每齿直径尺寸 4
（12）设计拉刀其他部分按表4-19（涉及表4-17,4-23，4-39）： 5
参考文献 6

-I-
圆孔综合式拉刀设计
1.原始条件和设计要求
预制孔直径 mm，拉削孔直径 mm ，钻底孔。Ra=1.6 ， L=80mm。机床：L6110，良好状态。工件材料为HT20—40,硬度170—241 HBS。
2.设计步骤
（1）选择拉刀材料及热处理硬度
HT20—40为灰口铸铁，参考附录表5选择W6Mo5Cr4V2高速钢，按整体式制造拉刀。热处理要求见图1-1。
（2）确定拉削方式
综合式拉刀较短，拉削精度和表面质量并不低于其它拉削方式，且拉刀耐用度较高。因此，本例选择综合式拉削。
（3）选择刀齿几何参数
按表4-2、表4-3选择，且工件材料为灰铸铁，拉刀刀齿前角=，
粗切齿
精切齿
校准齿。
（4）确定校准齿直径
这里以脚标o、w、m、c、g、j和x依次表示拉刀、预制孔、拉削孔、粗切齿、过渡齿、精切齿和校准齿。
34.0270.01=34.017mm
式中—拉削变形（扩张）量，（灰铸铁为脆性材料拉削变形为扩张）取扩张量=0.01mm。
（5）确定拉削余量
计算余量（按表4-1）预制孔为钻孔的余量计算公式为
=
根据已知条件=32+0.34mm可知，实际的拉削余量为

（6）选取齿升量
按表4-4，选取粗切齿齿升量
（7）设计容屑槽
1）计算齿距
按表4-7，粗切齿与过渡齿齿距为

取p = 13mm
精切齿和校准齿齿距取为

2)选取拉刀容屑槽
查表4-8，选曲线齿背型，粗切齿和过渡齿取深槽，h = 5mm;精切
齿和校准齿取基本槽，h= 4mm。
3)校验容屑条件
查表4-10得容屑系数k=2.7，则

显然，，容屑条件校验合格。
4)校验同时工作齿数
照表4-7计算取6， ；满足的校验条件，校验合格。
（8）确定分屑槽参数
拉刀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，当，槽数，槽宽
=
切削宽度
因，可使拉削表面质量较好，前后刀齿重叠拉削而无空隙。
三角形槽按表4-11设计，，槽数
（因分屑槽数宜取偶数）取n=16。按槽宽b=1~1.2mm；槽深；槽型角。
前后刀齿的分屑槽应在圆周方向错开半个槽距，交错排列。
（9）选择拉刀前柄
按表4-17，选用圆柱形前柄II型——A无周向定位面的圆柱形前柄，取卡爪处底径，其他详见图
拉刀无需设后柄。
(10)校验拉刀强度与拉床载荷
按表4-20、表4-21和表4-22计算最大拉削力。根据综合式拉削特点，由表4-10切削厚度；
式中=196N/mm，；切削力修正系数：切削刃状态修正系数为 ；刀齿磨损状况修正系数为；切削液状况修正系数为；刀齿前角状况修正系数为；刀齿后角状况修正系数为。
拉刀最小断面为前柄卡爪处底部，其面积为

危险断面部位的拉应力为

按表4-25，高速钢圆拉刀许用应力，显然，拉刀强度校验合格。
按表4-23、表4-24和已知L6110良好状态的公称拉力，拉床工作状态修正系数可算出拉床允许拉力

显然，，，拉床载荷校验合格。
（11）确定拉刀齿数和每齿直径尺寸
为使拉削平稳，可令第一个过渡齿到最后一个精切齿间各刀齿的齿升量均匀递减。一般，取过渡齿和精切齿齿数5~8齿，齿升量先按计算，再适当调整。但应保证最后一个精切齿的齿升量不小于0. 005。取过渡齿与精切齿齿升量递减为:0.03，0.025, 0.02, 0.015, 0.01, 0.01mm，过渡齿与精切齿共切除余量，

其中，前2齿齿升量大于，可属于过渡齿;后4齿齿升量较小，属精切齿。粗切齿齿数按下式计算后取整为

为了防止剩余的切削余量为负值，此处取23
其中实际拉削余量，
粗切齿、过渡齿、精切齿共切除余量

剩余的余量未切除，需增设一个齿升量为0.0185mm的精切齿，切到要求的尺寸。
按表4-14，取加工公差等级H7~H9的孔，选取校准齿为5~7个，此处取校准齿6个，其直径尺寸已在前面计算确定了。
这样，拉刀总齿数为

图中按齿号列出了各齿直径尺寸及其公差
（12）设计拉刀其他部分按表4-19（涉及表4-17,4-23，4-39）：
前柄：；。
颈部： 取其中，此处取15；床壁厚度；法兰盘厚度；

过渡锥：
由已知条件得前导部：；由表4-39得，
参考文献
[1]刘华明.金属切削刀具设计简明手册.北京:机械工业出版社,2006
[2]陆剑中.金属切削原理与刀具.北京: 机械工业出版社,2011

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