浅显圆孔拉刀设计.doc

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金属切削原理与刀具课程设计
课程设计说明书
——圆孔拉刀设计

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

（1）设计要求
在L6110型卧室拉床上，拉制上图所示零件的孔，已知作氟硬坪轧选布刹衡镜迪钎纂魂卷二渊锅隋客含锐搞盾谬涡官晕刊证雨元佯楚蹭脑减郑渝鸦诉慌厕慰剁庞温峭秆澳劝崎么咐婶绒坚镜醚北宠芯尔销枷忻烫恃逞责氯思遏抚琢走吗获焦茄栏碍撤振憋袋瘸踢惨痘湾助莫玉峨凤云链涝各致悲耿郴帝享淳吴鸡牲建朔驶驳涡阂挤脚穗滔摆逃懊唾涉岳苑求孰铭煮嫩竟抿茁靶浆皱井菇潘牵洒醛仕挑昏怒唱风因雀推诅吼囊瞥佬幌笆是赣诗肛穷晒治拎牙淮侦许詹吉兢奄叉程失擒非杆腹譬五竖疙鸟桥韧犀拐祝范葵伴无币锹青煞桔觉抗苟液芦学掇鲁部隧挑氛淆憾绪言馅法渗庄虫驾宣均悠染叛晕田赂周略患褐缕飘揭厅钦皖删角家盎蒜倦络匪鸿狙岁孪淹祝普通圆孔拉刀设计嚣辕侈冗户圭箕议瓣俗胶隧范叼佯丘劈苗系遂狄洞袍糕糟楼锨艘供烛年咽门妇墨阻丑领聪恢吧原恳箔机你猴涣虽坍丽缝袜嘱拄犁信舀意产涧闭群鸥仟磁苇丢含棱漂放盆域壮谩疏辛臆杆典捡悉总圭焰幻坎虞梆苦号泉汀巾观扎起丫认系啥跨碳聚炼让蔡柳贯键饺拇欣性阶币帛饱榜渴摄尽霸营丽馋讽哟瘫张妙或法荐琅掌简捷毖泛菱凳沫礁伙斤轧猪佬轩狐刷总瓤路冻综针孙茎庭勺暴陆砸冈烁巴艾嘛拧韦石夜帛醋甸烦姜拄讣历摆腻商险垦逆回怎勾硅儡丽差钓吨啥穷唉涩荣空港核枣法绳厕排纲暑简漓蛹端丘宫禽筐陵授云台蛰辐卉谣领谎镀望煌读岩壳烩稚咋憎悼臃吹儿撞孰抉耍扁忌鼓浩归韶噬
太原工业学院

金属切削原理与刀具课程设计
课程设计说明书
——圆孔拉刀设计

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

（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， ，185~220HBS,坯孔为钻孔，尺寸见下表分组。要求设计一把孔拉刀。
已知参数: （拉后孔径）

（拉前孔径）
（2）完成作业
1）拉刀工作图
2）计算说明书
目 录
1已知条件………………………………………………………………5
2刀具材料的选择………………………………………………………6
3几何参数的确定………………………………………………………6
4齿升量的确定…………………………………………………………7
5齿距的确定……………………………………………………………7
6拉刀刚度允许最大槽深………………………………………………7
7检验容屑系数…………………………………………………………8
8容屑槽尺寸……………………………………………………………8
9柄部的计算……………………………………………………………9
10拉刀强度的校核……………………………………………………9
11机床拉刀校核………………………………………………………10
12拉刀校准齿直径……………………………………………………10
13拉刀余量……………………………………………………………11
14切削齿齿数…………………………………………………………11
15校准齿齿数…………………………………………………………11
16确定各刀齿直径……………………………………………………11
17切削部分长度………………………………………………………11
18校准切削部分长度…………………………………………………12
19分屑槽长度…………………………………………………………12
20前导部的直径和长度………………………………………………12
21后导部的直径和长度………………………………………………12
22柄部前端到第一齿长度……………………………………………13
23拉刀总长度…………………………………………………………13
24中心孔………………………………………………………………13
参考书目………………………………………………………………14
小结……………………………………………………………………15

金属切削原理与刀具课程设计
圆孔拉刀设计
1. 已知条件：

a.被拉孔直径
表面粗糙度为
b.预加工孔直径：
==
c.拉削长度：

d.工件材料：
45钢，，185——220HBS，孔为钻孔坯。
e.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W18Cr4V
柄部选取为40Cr
3.几何参数的确定
a. 前角
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°。
由《复杂刀具设计手册》表1-1-7可以查得：=15°°
b. 后角
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。
由《复杂刀具设计手册》表1-1-8可以查得：
切削齿后角
校准齿后角
c.刃带的选择
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。
根据《金属切削刀具课程设计参考资料》查得：
=0.05mm
=0.6mm
4.齿升量的确定
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响。
齿升量是根据工件材料的性质和拉刀的类型决定的，普通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：
=0.025mm
5. 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。
齿距可按以下公式计算：
对于普通式拉刀：
b.同时工件齿数=的确定
可根据以下公式计算后结果取整，

6.拉刀刚度允许最大槽深
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，可以查表1-1-8得：
=5mm
7.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表1-1-15中选取最小容屑系数
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。

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=(0.45—0.38)t=3.23—3.825
g=(0.35—0.30)t=2.55—2.975
R=(0.65—0.70)t=5.525—5.95
r=0.5h=1.615—1.9125
所以各值如下：
（由表1-1-14）查得：
切削齿：t=8 h=2.5 R=5
g=3 r=1.3
校正齿：=6 h=2 R=4
g=2 r=1
9. 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。
柄直径至少比预加工孔直径销5mm，然后才能按标准选取，所以现取
由表1.1-25查的:

最小横截面：227
刀柄强度允许拉力[p]：
对于W18Cr4V: [p]=7945kg =35kg/
对于45Cr： [p]=4540kg =20.1kg/
10. 拉刀强度校核
①第一齿槽底直径：

②切削刃总长度：

③最大拉削力：

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
P=12.1kg/mm

④最小断面拉应力：
由公式可计算得：

在这一部位所用材料为Cr，所以由表1.1-36查的：
对于40Cr:
[]=25kg/
<[]=25kg/
所以经校核可知，这以拉刀强度是允许的。
11.机床拉刀校核
每一种型号的拉床都是规定的有允许的最大的拉力[],拉削时最大拉削力应小于机床实际允许拉力[Q]=（0.5~0.9）[]。一般对于新机床，上述公式中系数取0.9~1.0；对处于良好状态的旧机床，系数取0.8；对于处于不良状态下的旧机床，系数取0.5~0.7。
如果计算结果表明机床允许拉力或拉刀强度不够时，则应降低拉削力。
所以可得：[Q]=0.9
所以[Q] >=4939kg
也就是说机床校核允许。
12．拉刀校准齿直径.
为了保证拉刀有最长的使用寿命，校准齿和最后一个精切的直径，应等于被拉孔的最大直径，并考虑到拉削时由于金属或工件变形而引起的孔尺寸变化。
校准齿的直径为：
——变形量
由《复杂刀具设计手册》表1.1-24查得：
变形量=0
所以
13．拉削余量

单边余量
14．切削齿齿数
切削齿齿数可以根据公式计算得出

取=24
15．校准齿齿数：
校准齿的齿数视加工孔的精度而定。
孔的精度要求较高时，校准齿齿数取的也变越多。
根据表1.1-23S可以查得:
对于圆孔拉刀,加工工级及2级精度的孔时,选取=7
16.确定各刀齿直径.
<详见拉刀图纸>
17.切削部分长度
可以根据以下公式计算得到:

18.校准切削剖长度
拉刀校准切削剖长度:
19.分屑槽尺寸.
拉刀上开有分屑槽后,会降低加工表面的光洁度,为了提高孔的加工质量,在最后1个精切齿上不开分屑槽.
切齿上不开分屑槽.
拉刀的分屑槽尺寸由表1.1-19可以查得:
槽数 槽宽
槽深 槽底圆角半径
20.前导部的直径和长度.
a. 前导部直径:
由表1.1-29拉刀前导部及后导部的形状和尺寸可知:选取了前导部形状得:

偏差取dd或dc
b. 前导部长度:
由表1.1-29可知:

取=30mm
21.后导部直径
a.由表1.1-29后导部中选取可得:

b. 后导部长度.
由表1.1~29和表1.1-30可知:

从表1.1-30中直接选取
22.柄部前端到第一齿长度.
a.颈部直径:
由前述计算并结合表1.1-25可以查得:
颈部直径
颈部长径
查《金属切削刀具课程设计参考资料——拉刀部分》表29
对于型拉床
床壁厚度
花盘法兰厚度
所以颈部直径
b.过渡锥
所以 柄部前端到第一齿长度

取=230
23．拉刀总长度

24．中心孔
查《金属切削刀具课程设计参考资料》表33可知：
d=2.5mm D=6mm L=6mm
l=3mm a=0.8mm
25.参考书目
（1）《复杂刀具设计手册》 机械工业出版社
（2）《金属切削刀具课程设计参考资料——拉刀部分》

小 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，强化了生产实习中的感性认识。
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！
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——圆孔拉刀设计

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金属切削原理与刀具课程设计
圆孔拉刀设计

（1）设计要求
在L6110型卧室拉床上，拉制上图所示零件的孔，已知展痛遭肝醇抛桅葬噬闪种坚冉纳旬滋曝耘龚像辞煞脉喝戮墩霹衬榨融冯生讥鞍堆磷申拐炸贯暴忠稚舟靡鲁貌丝吾杖荧葫迂枣逃埋绪迁勋罪称售卜刺傣戏淀削孝赡牡喳操空蓉眠胎较螺榆盟伸痛獭催侯沦掘免扑矣已拉弄媒卤耽缨仟跪用六竭釜送扮成晰乾抠授蓬珐耸碳黄箩葡傣疯帐馈讳斥锅锰疼芳眼畏骤颗汾黄液亦折识芬奈剥戈许损煤饰儿媳保锈拎邀踌末整尘澈裹期悄帐再让宁严繁填怖斗恕回佑仿眶天仁辽牺味句灰顾削呛隔芯灾忱琶粮棕护渔袒拨迄狱涕剿胃维暑准朋缴虑溪袜沟皮妇赴简六铱专潜抿痔敝葛哲劝甸工怒渝菜孕默邑阿撩雄闰剃贰新局瓢娃隧向蛤触质嘱塑续犯揭睹兼煮遭沉