刀具课程设计罗昊

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1、孔拉刀设计班级：机制08—3班姓名：罗昊学号：310804010319加工图示零件内孔所需拉刀的设计过程及计算说明1.己知条件:表面粗糙度为Ra=0.8mmB.预加工孔直径：Dw=26^C.拉削长度：LO=38°O1D.工件材料：45钢，〜=o.735Gpa,185〜220HBS，孔坯为钻孔。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40Cr3.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决定的，材料的强度或硬度高，前角宜小；反之，前角宜大，前角的偏差值一般选由《复杂刀具设计手册》，表1-1-7可以查得:Zo=15Q±2°B.

2、后角6Q)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，切削齿后角的偏差取±30，，标准齿后角的偏差取±15，由《复杂刀具设计手册》，表1-1-8可以查得：切削齿后角2。30，±30’标准齿后角1。30，±15，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a=0。，宽度么=0.05mm的刃带。根据《金属切削刀具课程设计参考资料》查得：b,vl=Q_05mrn>hi校=0.Gmm4.齿升量Sz的确定齿升量大小，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

3、粗切齿的齿升量sz由《复杂刀具设计手册》表1-1-10查得，Sz=q025mm5.齿距t的确定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，加工表面的光洁度越高，但齿距小时，容屑槽容积也很小，比较容易堵塞。齿距可按以下公式计算：对于普通式拉刀：t=(1.25〜1.5)7^7=(1-25-1.5)V38mm=7.7-9.2mm,取t=9mmb.同时工件齿数Z;的确定可根据以下公式计算后取整，Zi=T+,=V+1=52z：=56.拉刀刚度允许最大槽深hmax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：

4、hmax=5mm7.校验容屑系数k根据实际生产经验，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：kmin=2.5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k4SzL04x0.025x38'3:、匕X?、=13.22〉kmin，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二(0.45〜0.38)t二3.42〜4.05g=(0.35-0.30)1=2.7-3.15R=(0.65-0

5、.70)1=5.85-6.3/=0.5h=1.71-2.025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=9h=3.5g=3r=l.8R=5校正齿：？2=7h=2.5g=3r=l.3R=59.柄部的计算：选用柄部时，应尽量采用快速卡头的形状，因为其制造容易，柄部强度高。柄直径0,至少比预加工孔直径小5mm，然后才能按标准选取，所以现在取：D,=20l^,由表1.1-25查得：1,=75mmD'=l7°028mmd2=i9mml'=20mml"=28°028mmc=5mm最小横截面：177mm刀柄强度允许拉力[p]:对于W18Cr4V:[p]=6195kg<7=35

6、kg/mm2对于45Cr:[p]=3560kg(7=20kg/mm28.拉刀强度校核(1)第一齿槽底直径^cV=D、、-2h=26-2x3.5=19mm(2)切削刃总长度tc'Dm=3.14x28=87.92mm(3)最大拉削力P^PlBZi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1.1-35可以查得P=12.lkg/mmPmax=5318kg(4)最小断面拉应力<7由公式=kFmin可计算得==23.6kg/mm2225在这一部位所用材料为W18CMV,所以由表1.1-36查得：对于40Cr：[(J]=25kg/mm2所以经校核可得，这一拉刀强度是允许的。8.机床拉刀

7、校核每一种型号的拉床都是规定的有允许的最大的拉力[Q舰]，查《复杂刀具设计手册》P42附录[Q_]=10000kg，拉削时最大拉削力Pmax应小于机床实际允许拉力[Q]=(0.5~0.9)[Q,nax]。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]=0.9x[Qmax