拉刀设计(原创)

一、设计

题目

1.1、要加

工的工件零

件图如图所

示。

1.2、工件

材料：45钢。

σ＝

0.65GPa

1.3、使用

拉床：卧式

拉床L6110。

零件尺寸参数表

工件材料组织状态 D d L 参数45钢调质200±0.1 50025.00 100

二、设计步骤

2.1、拉削方式选择

拉刀从工件上把拉削余量切下来的顺序和方式，通常都用图形表达，称这种图形为“拉削图形”。拉削图形分为分层式、分块式和综合式三大类。综合式拉削集中了成形式拉削与轮切式拉削的特点，即粗切齿制成轮切式结构，精切齿则采用成形式结构。这样，既缩短了拉刀长度，保证较高的生产率，又能获得较好的工件表面质量。这里也使用综合式设计。

2.2拉刀工作部分设计

2.2.1 刀具材料选取

由于工件材料为45钢，且σb＝0.65GPa ，那么刀具材料选择40Cr

2.2.2 确定拉削余量δ

由经验公式δ=0.005mm L D m )2.0~1.0(+

式中L 为拉削长度（mm ），m D 为拉削后孔的直径（mm ）

代入数据δ=0.005×50﹢(0.1～0.2)100 =1.250～2.25mm,这里取δ为1.5mm

2.2.3 齿升量的选取f a

由《金属切削刀具》表5-1 采用综合式圆孔拉刀f a =0.05 mm

2.2.4 选择几何角度

由《金属切削刀具》表5-2切削齿前角选为︒±︒=2150γ

切削齿后角：0α=03032'±'︒，刃带宽10.01=αb

校准齿后角：0310'+︒=α， 刃带宽5.0~3.01=αb

2.2.5 齿距与同时工作的齿数

齿距p 是相邻两刀齿间的轴向距离，确定齿距的大小时，应考虑拉削的平稳性及足够的容屑空间，一般应有3～8个刀齿同时工作为好。

粗切齿的齿距按经验公式计算

P=(1.25～1.5)l

式中 l

拉削长度 P 齿距，根据计算值，p 值取接近的标准值（mm ）。

P=（1.25～1.5）100=（12.5～15）mm

最时工作齿数e z 可按下式计算e z =

p l +1 由《刀具设计手册》6-22得

e z 取7 e z 值仅取整数部分。e z =（7～9）；过渡齿的齿距过p =p

精切齿的齿距精p =（0.6～0.8）p=（7.5～12）取10

2.2.6 确定容屑槽形状和尺寸

根据加工要求及由《刀具设计手册》6-16选为曲线齿背形,深槽形

由《刀具设计手册》6-23生产中常用的容屑槽尺寸可得h=6mm ，g=5mm ，r=3mm ，R=10mm ⎪⎪⎭

⎪⎪⎬⎫

====h r p R p g P h 5.0)70.0~65.0()30.0~35.0()0.38~45.0( 由《复杂刀具设计手册》表1.1-18查得拉刀刚度允许最大槽深mm h 9max =

查表1.1-16选取容屑槽系数[]3=K

查《复杂刀具设计手册》表1.1-14知当p=14时h=6 代入公式L f h k z 82π=

得 3026.310005.08614.32

>=⨯⨯⨯=k 查《复杂刀具设计手册》表1.1-14得到：

粗切齿齿形 p=14, h=6, g=4, r=3, R=10

精切齿及校准齿齿形 10=Z p , h=4.5 , g=3, r=2 3, R=7

2.2.7分屑的确定

综合式圆拉刀粗切齿及过渡齿采用圆弧形分屑槽，精切齿采用角度形分屑槽 查《复杂刀具设计手册》表1.1-20得粗切齿分屑槽: 槽数101=n , 槽宽mm b 51= ，弧形半径mm R 5.221=

查《复杂刀具设计手册》表1.1-19精齿分屑槽：222=n ， 槽宽mm b 12=， 深度mm h 7.02= 圆弧半径3.0=r 槽形角︒︒=60~45ω

2.2.8确定拉刀齿数和直径

)5~3(2+=Z

f A Z =)20~18()5~3(05.025.1=+⨯ 拉刀校准部起校准和修光作用，校准齿没有齿升量，其横截面的形状和尺寸都和最后一个精切齿相同。当精切齿重磨后尺寸变小时，校准齿将逐步参加切削。是精切齿的后备刀齿。

校准齿不开分屑槽。

校准齿直径∆=+

-max D d z

由《复杂刀具设计手册》表1.1-24得扩量为0

z d =50.025 校准齿直径公差为00625.0)(4

1=δ 校准齿齿数6=z z 孔的精度为IT7~IT8

精切齿的齿距

z p =（0.6～0.8）p=（7.5～12）取10 校准部长度z z z z p l *==60

校准齿前角由《刀具设计手册》6-32得o ae 5=γ

校准齿后角由《刀具设计手册》6-30得030

01+=o az α；2.01=a b ；

三.拉刀光滑部分设计

3.1柄部的设计

,451mm D = mm D 342= ,,5.44mm D ='

mm l 901=, mm c 8=, mm l 20=', mm l 32=''

3.2颈部长度

由《刀具设计手册》式6-12

)(21'3110l l l l h H H l c --++++=

0l ---------颈部长度（包括过渡锥长度）（mm ）；

H-------- L6110拉床床壁厚为60mm ；

1H ------ L6110花盘厚度为30mm ；

1h ------ L6110衬套厚度为8mm ；

c l ------ L6110卡头与机床床壁间隙为5mm ；

21'3l l l -- ---------L6110为20mm

0l 为123mm ；

颈部直径颈D =49mm

过渡锥直径锥l 在L6110拉床为10mm

3.3前导部与后导部

由《刀具设计手册》6-37得500==D D 前导

前导L =100；查表6-38得偏差为17.012.0--

查表6-39得500==D D 后导；由《复杂刀具设计手册》表 1.1-30得后导L =45;

3.4拉刀总长度

总长L =1l +0l +前导L +后导L +z l +切削L =90+123+100+98+60+45=516mm