拉刀全参数化计算机辅助设计及其强度效验

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拉刀设计说明书

刀具课程(毕业)设计说明书专业机械制造与自动化班级3146班姓名刘鑫学号33指导老师刘伟成绩电话陕西国防工业职业技术学院（本页放置自己的设计任务书--按给定的尺寸画一张准确的零件图,要求标注清晰准确。

）已知条件加工零件图如图所示3-38。

材料；45钢 =0。

735 硬度=185220HBS 拉前孔颈+0.10拉后孔径+o.02733表面粗糙度Ra0.8um 拉床型号L6110.2设计要求设计计算组合式圆孔拉刀,绘制拉刀工作图。

3设计计算过程设计说明序号项目计算过程选用结果1 2 3 直径方向拉削余量A齿升量fa齿数1z直径xDA=max w min-dD=33.027-32=1.027粗切齿f1a=0.08过渡齿f11a=0。

05 0.045 0。

040 齿数=3精切齿f111a=0.02 齿数=4校正齿 0 齿数=5Z1=11111f1-2aZ ZAX（A+A）=3.73125粗切齿齿数=3切削余量为0。

73125x0.16=0。

117将余量分配到过渡齿和精切齿f1a=0。

08 0。

08 齿数=3+1f11a=0.055 0。

05 0。

045 0.04 齿数=3+1f111a=0。

035 0。

02 0.02 0.02 0.02齿数=4+1校正齿=0 z=5粗切齿第一刀未切除故粗齿第一部32A=1.027f1a=0。

08f11a=0.05 0.0450.040 齿数=3f111a=0。

02 齿数=4校正齿 0齿数=51z=3。

73125f1a=0.08 0。

08 0。

08 齿数=3+1f11a=0。

055 0。

050。

045 0.04 齿数=3+1f111a=0.035 0。

020。

02 0。

02 0.024 5 几何参数齿距p/Mm2432.16D D= 32。

32 32.4859D D=32.59 32.69 32。

78 32.861015D D=32.867 32.907 32.947 32。

拉刀课件

孔加工刀具
二、拉削方式分层式、分块式和综合式组成分层式是每层加工余量各由一个刀齿切除，但根据工件表面与最终轮廓的形成过程不同又可以分为同廓式与渐成式两种拉削方式
孔加工刀具
组成与拉削方式
同廓式是指各齿的廓形与加工表面的最终廓形相似，最终廓形是由最后一个切削齿拉削形成的
孔加工刀具
拉刀设计主要内容：
工作部分和非工作部分结构参数设计；拉刀强度和拉床拉圆孔力校验；绘制拉刀工作图
拉刀的设计
孔加工刀具
圆孔拉刀的设计
孔加工刀具
一、工作部分设计
主要考虑生产效率和加工质量。同时要控制拉刀制造成本。
圆孔拉刀的设计
1. 确定拉削图形
目前我国圆孔拉刀多采用综合式拉削，并已列为专业工具厂的产品
2. 确定拉削余量A
拉削余量应保证去除前道工序的加工误差和表面破坏层的前提下，拉削余量尽量小的原则。具体确定拉削余量应根据拉前孔的状态来定。 1）按经验公式计算拉前孔为钻孔或扩孔时按公式A = 0.005Dm +(0.1 ～0.2) L mm 拉前孔为镗孔或铰孔时按公式A = 0.005Dm + (0.05 0.1) L mm ～ L─拉削长度，mm；
孔加工刀具
孔加工刀具
山西大同大学煤炭工程学院-机械系-王晨升
孔加工刀具
（一）（二）
拉刀的种类与用途
拉刀的组成与拉削方式
教学内容
（三）（四）
圆拉刀设计
矩形花键拉刀的结构特点
（五）
拉刀的合理使用和刃磨
孔加工刀具
拉削特点：
拉削过程是用拉刀进行的，它是靠拉刀的后一个(或一组)刀齿高于前一个(或一组)刀齿，一层一层地切除余量，以获得所需要的加工表面。 1、生产效率高 2、加工精度和表面质量高 3、拉刀耐用度高 4、拉床结构简单 5、封闭式容屑 6、加工范围广 7、拉削力大

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＝0.65GPa1.3、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40Cr2.2.2 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1.5mm2.2.3 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 mm2.2.4 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=αb2.2.5 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。

刀具圆孔拉刀设计说明书

专业课程设计说明书（智能制造专业）（刀具部分）设计题目：圆孔拉刀设计者：学号：指导教师：山东大学机械工程学院二零二一年十二月二十九日目录1前言 (3)2绪论 (3)2.1矩形花键拉刀的相关介绍 (3)2.2设计的目的及要求 (3)2.2.1设计目的 (3)2.2.2设计要求 (4)3矩形花键拉刀设计 (4)3.1 原始条件和设计要求 (4)3.2 设计步骤 (4)3.2.1选择拉刀材料 (4)3.2.2确定拉削方式 (4)3.2.2选择切削齿几何参数 (4)3.2.4确定核准齿直径 (5)3.2.5计算拉削余量 (5)3.2.6选取齿升量 (5)3.2.7设计容屑槽 (5)3.2.8拉刀强度与拉床载荷 (6)3.2.9拉刀其他部分设计 (8)3.2.10计算和校验拉刀总长 (8)4总结 (9)5致谢 (9)6参考文献 ........................................ 错误!未定义书签。

1前言经过机械学院前三年的培养，刀具设计课程设计旨在锻炼我们运用所学知识的能力，将平时积累的知识和经验运用到刀具设计之中，夯实学习成果，进一步提高专业设计水平和设计能力。

拉刀种类繁多，它可加工各种形状通孔，直槽，螺旋槽和直线或曲线的外表面。

它是一种高生产率刀具，它切削速度低，耐用度高，寿命高。

拉刀是多刃切削刀具，切削力较大但机床结构简单，成本高，只适用于大批量生产。

我本次的课程设计课题是圆孔拉刀。

在设计过程当中,我查阅设计说明书和指导手册，比如金属切削原理及刀具，利用AutoCAD等软件辅助设计计算。

通过这次设计，我把以往所有所学知识加以梳理，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，进而使我对专业知识得到更加全面和系统的掌握。

2绪论2.圆孔拉刀的相关介绍我设计选择的题目是：圆孔拉刀设计。

拉刀上有很多齿，后一个刀齿（或后一组刀齿）的齿高要高于（或齿宽宽于）前一个刀齿，所以当拉刀作直线运动时（对某些拉刀来说则为旋转运动），便能依次地从工件上切下很薄的金属层。

腰形孔拉刀设计汇总

腰形孔拉刀设计南海广播电视大学学习中心邹晔设计任务在拉床上使用拉刀加工工件的工艺过程称为拉削加工。

拉削主要用于大批量生产中加工各种形状的通孔、平面及成形面等。

拉刀是一种定型刀具，在一次拉削中完成粗切、精切、校准、修光操作，切除被加工表面的全部加工余量，生产率高，加工质量高。

但一把拉刀只适宜于一种规格尺寸的孔或槽，拉刀制造复杂，且成本高，只用于大批量生产中。

本设计的拉刀用于加工图示的腰形孔，该腰形孔是适用于拉削的典型表面形状。

预制腰形孔的情况如图，所用拉床为L6120设计计算根据预制孔的情况及零件图的要求，决定采用同廓式（层拔式）拉削方法。

为节约材料，减少加工工序，采用一把拉刀，先拉圆弧部分，再拉平面部分。

由于平面部分有较高的表面质量要求，因而在设计拉刀时，除设计粗切齿外，还设计有精切齿，以保证要求。

具体设计计算如下：（单位：mm）12（一）切削部分：1．切削余量 A圆弧部分： Ay=35.062-34.23=0.832 平面部分： Ap=27.033-26=1.037 2．前角r ∵ HB240~300＞229 ∴ 取r =11°±2° 3．后x 切削齿为3°±30′校准齿为1°30′±15′ 4．齿升量S圆弧部分：Sy=0.025 平面部分：Sp=0.05 5．齿距t69.7353.1*)5.1~25.1(0===l t 取 t=8 6．同时工作齿数Z i ：375.5183510=+=+=t l Z 向上取整：Z=67．容屑槽的形状及尺寸：A ．容屑槽的形状：齿背为曲线的槽形B ．容屑槽各部分尺寸如下：粗切齿：齿沟深：h=33齿厚： g =3齿槽圆弧半径：R=5 r=1.5 精切齿及校准齿：齿沟深：h=2.5 齿厚：g=2.5齿槽圆弧半径：R=4 r=1.38．容屑槽的校验：查表知：t=8，齿升量Sz ≤0.05的拉刀容屑槽容屑系数Kmin=3.3，而由公式：2*785.0l S h K z =可知：圆弧部分的实际容屑系数K y 及平面部分实际容屑系数K p 如下：=y K 02*785.0l S h z =07.835*025.03*785.02=＞Kmin K p 02*785.0l S h z =037.435*05.03*785.02=＞Kmin 因此，所选的容屑槽尺寸及形状合理。

圆孔拉刀的课程设计

一、设计题目 2二、机床的选择及其他参数 2三、设计步骤 21、拉刀材料选择 22、拉削方式选择 33、几何参数的确定 34、校准齿直径 35、拉削余量计算 36、齿升量确定 47、容屑槽的确定 4（1）计算齿距 4（2）容屑槽形状及尺寸采用曲线齿背 4（3）容屑条件校验 4（4）同时工作齿数校验 48、确定分屑槽参数 59、前柄部形状和尺寸设计 510、拉刀强度和拉床载荷校验 511、齿数及每齿直径确定 612、拉刀其他部分设计 613、计算和校验拉刀总长确定 714、技术条件 7小结 8参考文献 9一、设计题目工件外径D:180mm，长度64mm，材料45钢，热处理状态：调质，硬度在220~250HBS，孔内径d:。

二、机床的选择及其他参数拉床为L6140型不良好状态的旧拉床，采用10%极压乳化液，拉削后孔的收缩为0.011mm。

三、设计步骤1、拉刀材料选择拉刀结构复杂，价格昂贵，因此要求采用耐磨的刀具材料，以尽量提高刀具耐磨度。

此任务可采用。

2、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。

3、几何参数的确定按表4.2，取前角，精切齿和校准齿前刀面倒。

按表4.3，取粗切齿后角，倒棱宽，精切齿后角，，校准齿，。

4、校准齿直径以角标x表示校准齿的参数：式中------收缩量，取，则。

5、拉削余量计算按表4.1计算。

当预制孔采用钻削加工时，A的初值为：采用钻头，最小孔径为，拉削余量为:6、齿升量确定按表4.4，取粗切齿齿升量为。

7、容屑槽的确定（1）计算齿距按表4.8，粗切齿与过渡齿齿距为取精切齿与校准齿齿距（用角标j表示精切齿的参数）（2）容屑槽形状及尺寸采用曲线齿背按表4.9基本槽形，粗切齿与过渡齿取，精切齿与校准齿取，如图1.4所示。

40#拉刀机构的设计及控制

第2章总体结构分析……………………………………………………………22.1 拉刀机构设计目的…………………………………………………………………22.2机构原理分析………………………………………………………………………2
第3章机械零件的设计与计算……………………………………………………5
3.1机械零件设计的性质和任务…………………………………………….5
4.4.4液压阀的选择……………………………………………………………...43
4.4.5油箱容量的确定……………………………………………………………43
4.5液压系统的性能验算………………………………………………………43
4.5.1 回路压力损失验算…………………………………………………………...43
关键词：40＃刀柄；拉刀机构；PLC；控制
ABSTRACT
40th shaft tool for small spindle of CNC machine tools, automatic tensioning and automatic release tool within the institution. By pre-compressed disk spring, generate enough upward broach. When tool change is needed, loose knife signal from the CNC system through control solenoid valve in hydraulic system, hydraulic system pressure on oil fuel tank into the upper end of the spindle, and oil moves the piston push broach part down, continue to compress disk spring, shaft moving down, through tool change manipulator and complete tool change. In the top of the cylinder, there are two proximity sensors detect whether the cylinder piston in place if cylinder Pistons are not yet in place, then the two proximity does not signal, NC system cannot continue to perform the next procedure, to ensure the safety of CNC machine tools. In addition, the levers are hollow, so that when the tools change spindle hole and compressed air to clean the tool taper shank to ensure accurate installation of the tool.

【文献综述】螺旋齿拉刀的计算机辅助设计

文献综述机械设计制造及其自动化螺旋齿拉刀的计算机辅助设计一、概述在加工多种几何特征内外表面时，拉削是主要的方式。

拉削可以提高生产效率并获得极高的加工精度。

拉床的结构和操作方式都比较简单，所以拉削在日常加工中使用非常广泛。

但是拉刀的结构和形状复杂，设计困难，所以拉刀价格比较昂贵。

随着计算机技术的飞速发展，在刀具设计中越来越多的使用到计算机辅助设计。

利用计算机及其图形设备帮助设计人员设计就是计算机辅助设计，简称CAD。

CAD技术可以帮助设计人员进行大量的计算、分析和对比，并使开发人员选择最优的方案。

在拉刀的设计中，计算机辅助设计已经开始得到重视并逐渐开始使用。

二、已有文献综述及评价“基于UG的螺旋齿圆孔拉刀三维实体造型[1]”（隋向东，2011）通过对螺旋齿拉刀三维实体造型过程的分析，提出了将特征参数化和草图参数化结合进行三维建模的方法。

利用草图功能绘制完整齿槽，并通过布尔运算生成刀具实体，实现了螺旋齿拉刀的三维实体造型。

旨在为设计人员寻求简便有效的设计方法和工具提供参考。

“螺旋齿拉刀的CAD设计及有限元分析[2] ”(隋向东，2010)在研究金属切削理论和弹性有限元理论的基础上，采用有限元方法从刚度、强度和应力观点对刀具进行分析计算，可以为改进拉刀受力情况、合理设计拉刀结构以及对拉刀进行失效分析提供理论依据和分析手段。

“计算机辅助拉刀设计系统研究[3]”(张捷等,2005)通过对拉刀设计过程的研究，提出了解决了计算机辅助设计系统中工件信息描述、工程图表处理、参数化绘图、刀具图形文件管理等问题的方法，开发出了拉刀 CAD 系统，对其他刀具系统的开发有较好的借鉴作用。

“拉刀CAD自动设计方法的探讨[4]”（庞丽君等，2009）开发了一个基于Microsoft Windows操作系统的拉刀参数化CAD和图档与设计文档管理系统。

介绍了系统的总体方案及基本功能模块,探讨了基于网络的图文档案数据库管理、系统安全等相关问题。

拉刀设计

4.17.4 拉刀刀齿外圆直径的极限偏差
0.007
4.17.5拉刀全长尺寸的极限偏差为：拉刀全长于等于1000mm 时为±3mm，拉刀全长大于1000mm 时为±5mm。
5. 拉刀设计算例
圆孔拉刀设计举例 5.1 [原始条件] 工件直径φ50+0.025mm，工件长度30~50 mm，材料45号钢，硬度220-250HBS， σb=0.75GPa，工件如图。
3.2 对设计说明书的要求
应有统一规定的封面和设计任务书，说明书的内容应包括设计刀具时所遇到的主要问题以及设计计算的全部程序。应根据任务书中给定的原始条件，独立地提出自己的设计方案，以培养独立分析和解决实际问题的能力。
设计说明书应用钢笔写在16开纸上，字迹与插图应工整、清晰，语言要简练，文句要通顺，说明书的每一页都应留有装订线和边框，编写页码，最后应将说明书装订成册。
Zç =(A-(Ag+Aj))/2÷af+1=(1.035-0.28)/2÷0.04+1=10
粗切齿与过渡齿，精切齿共切除余量为(10-1) x 2 x 0.04+0.28 = 1. 0 mm ，剩余0.035mm的余量，需增加一个精切齿，调整各精切齿齿升量。各齿直径列于图中。
0.042 0.036 0.032 0.08 0.018 0.011
1.13×（K×2afl）1/2= 1. 13 ×（2.7 ×0.08 × 50）1/2 = 3.71
而容屑槽深h =4 mm，所以校验合格。 4）校验同时工作齿数。表4 .8 计算。 Zemin=lmin/p=30/10=3 Zemax=lmax/p+1=50/10+1=6
满足 3≤ Ze ≤ 8 条件。

拉刀全参数化计算机辅助设计及其强度效验

１圆孔拉刀计算机辅助设计总体程序设计
拉刀零件图的轴向视图（视图）柄部、渡锥、导部、主由过前
以上是拉刀计算机辅助设计程序ｍｉａｌｌ的流、｛１柏数ｊｒＩ
形函数均包括尺寸标注。川厂ｒＪＪ］ ’ ：Ｊ拉的ｉＪＪ『，｝Ｖｉ｛Ｊ；ｌ数
方法与实现过程，序语言用ＡｔＣ程ｕｏＡＤ内部Ａｕｌｐ语言．中ｔｉｏｓ文
（４调用拉刀后导部分的设讣函数绘出拉刀的１）
（５绘制粗切齿容屑槽。１）
部分。
（６绘制精齿和校准街锌眉礴．１）．
Ｑａ —ｑｎ，ＳｉｇｅｇＨＵＮＧＹｏ—ｙｅＵＳｕ—ｘｎＵＢｉｉｇＨＩｎ —ｆｎ，ＱＡａｕ，Ｄｈｉｇ
（ａｉｅｓｔｆＥｌｃｒａｉｎｅａｄＴｃｎｌｇ’Ｘｉｎ０７．ｈｎＸｉｎＵｎｖｒｉｏｅｔｉｌＳｅｃｎｅｈｏｏ？ａ７１０Ｃｉａ）ｙｃ．１
（７绘制粗切齿栽面图和月牙槽图形．１），
解决了在圆孑拉刀ＣＤ过程中的参数计算，动程序设计，自ＬＡ驱动生成拉刀零件图及强度校验等问题。
（８绘制粗切齿截而和分胴槠．１）．（９输出零件图。１）
／．０ｃｃｃ— ｅ， ’ ；！／０，，的啦ｅ，，啦气ｔｃ，乙．、

拉刀课程设计

公差f7 一般取拉孔后孔径的0.5 ～0.7倍
直径d6=护送托架衬套孔径 3 拉刀总长度L0
拉刀直径d0 拉刀总长度L0
12～15 >15～20 >20～25
600
800
1000
>25～ 30
1200
>30～50 >50 1300 1600
三、拉刀强度及拉床拉力校验
1 拉削力综合式圆孔拉刀的最大拉削力：
• 16. 中心孔
• 两端选用带护准中心孔
• d=2 d1= 6.3 t1 = 2.54 t =2
• 17. 材料与热处理硬度
• 材料：W6Mo5CrV2
•
刀齿与后导部 63～66HRC
•
前导部 60～66HRC
•
柄部 40～52HRC
• 18．技术条件
• 参考国标确定。（GB3831-83
JB/T6457-92 ）
•
＝ 30.6 kN
• FQ ＝ 100×0.75 kN ＝75 kN
•
Fc< FQ
• 检验拉刀强度： σ< [σ]
•
[σ] =350 MPa
•
σ= Fc / Amin
•
Amin =π(Dz1－2h)2/4 = 3.1416（19－8）2／4＝ 942 mm
•
σ = 30615 N／94 Mpa =325 Mpa < 350 MPa
• 10. 分屑槽尺寸
• 弧形槽：n=6、R=25
• 角度槽：n=8、bn =7、ω=90°
• 槽底后角：αn =5°
• 11．检验
• 检验拉削力：Fc< FQ
•
Fc = Fc’ × bD × Ze × k

拉刀设计说明书

角度槽：n=20、bn=7、ω=90°
槽底后角：αn=
表3—41
表3—42
11
检验
检验拉削力：Fc＜FQ
Fc= Fc＇×bD×Ze×k
=195×3.1416× ×5×10-3
=64.3kN
FQ=100×0.75 kN=75 kN
比较可知：Fc＜FQ
检验拉刀强度:=Fc/Amin
= =260MPa＜350 Mpa
={1.227-【2x(0.025+0.02+0.015)+4x0.01】}/2x0.03
=12.84
取ZI=12，余下未切除的余量为
2A=1.227-[12x2x0.03+2x(0.025+0.02+0.015)+4x2x0.01]
=0.047则过渡Fra bibliotek数ZⅡ=5ZI=12
ZⅡ=3
ZⅢ=4
ZⅣ=6
调整齿数为
＜
Fc=64.3kN
FQ=75 kN
Fc＜FQ
=260MPa
=350 Mpa
＜
表3—51
表3—52
表3—53
L6110说明书
12
前柄
D =40 D =30 L =25
表3—48
13
过渡锥与颈部
L3=15
颈部直径D2=d1-(0.3～0.5)=39,
颈部长度 L 大于等于m+Bs+A-L3=90,
则颈部长度选取L2=100
精切齿：DZ19～DZ24=41.94，41.96, 41.99, 42.00, 42.02, 42.027
校准齿：DZ25～DZ29=42.027，
DZ19属精切齿

MK6110型数控拉刀磨床检测系统设计

以及接触式测头的速度圆跟随算法。设计与研究结果表明，该磨床数控系统的自动检测功能适用于磨削各种圆拉刀、平拉刀、花键拉刀及其他内孔拉刀的刀齿，可以自动完成循环磨削。
关键词数控磨床拉刀测头检测
ＭＫ６１１０数控拉刀磨床系统软件采用汉字提示、工艺卡式对话编程，集编程加工于一体。在扩展功
ｒ＝齿距Ｈ＝齿深Ｈ＝齿升量
如图７和图８所示。
测萤方向
— —
ＪＩ厂－－速度劂
ｖ＝前角Ｒ＝容屑槽半径Ａ＝齿尖点
＼／
万ｎ
Ｂ＝容槽最深点＼ Nhomakorabea／Ｑ
、
一
一
图４拉刀齿形结构
应始终与被测齿面接触，测头的综合变形量应受到严格的约束，即￡ｉ＜ｓ＜ｓ（其中，ｓｉ是测头允许的最小综合变形量，
变形量）。
是测头允许的最大综合
中，如何将物理世界与计算机联系起来，信号调制和数据转换电路起着极其重要的作用，将直接影响
近；当测头过压时，要使测头离开被测齿面。３）测头跟随调节算法的核心是在给定速度的
基础上确定合速度ｖ的方向，实现合速度ｖ向物理
如图１所示。
图２拉刀的齿形磨损形式
⑧
（ａ）内拉刀拉削表面形状
图３拉刀检测系统框图
厂］Ｉ

综合式圆孔成型拉刀的设计

江西农业大学工学院《金属切削刀具》课程设计说明书课题名称:专业：班级：姓名：学号：指导老师：2012 年 6 月金属切削刀具课程设计任务书前言金属切削原理与刀具课程设计是机械设计及自动化专业学生在“金属切削原理”和“金属切削刀具”及其它有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节，是素质教育的主要措施之一。

其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容，锻炼和培养学生综合运用所学过的知识和理论的能力，是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练本设计是在学习了《金属切削原理与刀具》之后所完成的。

为了提高对书中知识的理解和对设计的完善参照了《刀具工程师手册》等书籍。

成形圆孔拉刀一般采用综合轮切拉削方式，但也有时用同轮廓拉削方式。

本设计力求简洁高效所以采用综合轮切拉削方式，涉及材料的选择、参数确定、尺寸计算、尺寸校核等诸多方面，对整个拉刀分段进行设计计算。

由于作者水平有限，设计中错误疏漏之处在所难免，恳请批评指正。

编者2012年6月目录1 拉刀工作部分设计 (1)1.1确定拉削图形 (1)1.2 确定拉削余量A (1)f (1)1.3 确定齿升量Z1.4 确定齿距t (2)1.5 确定空屑槽形状和尺寸 (3)1.5.1 容屑槽的形状 (3)1.5.2 容屑系数K与容屑槽深度h (3)1.6选择几何参数 (4)1.7 分屑槽参数确定 (5)1.8 确定拉刀齿数和直径 (5)2 拉刀其它部分设计 (6)2.1 柄部与颈部及过渡锥 (6)2.2 前导部与后导部及尾部 (7)2.3 拉刀总长度 (8)3 拉刀强度及拉床拉力校验 (8)3.1 拉削力 (8)3.2 拉刀强度校核 (9)3.3 拉床拉力校核 (9)4 圆孔拉刀技术条件 (9)4.1材料选择和处理工艺 (9)4.2消除拉削表面缺陷 (10)4 课程设计小结 (11)参考文献 (12)1 拉刀工作部分设计工作部分是拉刀的重要组成部分，它直接关系到拉削生产效率和表面质量，也影响拉刀的制造成本。

圆孔拉刀设计课程设计说明书

课程设计说明书——圆孔拉刀设计学院：机械与动力工程学院专业：机械设计制造及其自动化题目：金属切削原理与刀具课程设计2011年12月28日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任务书（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， 0.735b GPa σ=，185~220HBS,坯孔为钻孔，尺寸见下表分组。

要求设计一把空拉刀。

已知参数:mm 023.00M 21D += （拉后孔径）mm 01.0030L -=mm 20D 1.01.0-W += （拉前孔径）（2）完成作业1）拉刀工作图2）设计说明书一、内容摘要拉刀的种类很多，其中圆孔拉刀是使用很广泛的一种，圆孔拉刀由工作部分与非工作部分组成。

圆孔拉刀在加工工件时，因拉削方式不同每个刀齿的切屑层形状，切削顺序和切削位置也不同，而且它与切削力的大小，刀齿的负荷，加工质量，拉刀耐用度拉削长度等都有密切的关系，因此要根据需要设计拉刀。

拉刀上有很多齿，后一个刀齿（或后一组刀齿）的齿高要高于（或齿宽宽于）前一个刀齿（或前一组刀齿），所以当拉刀作直线运动时，便能依次的从工件上切下很薄的金属层。

故加工质量好，生产效率高。

拉刀寿命长，并且拉床结构简单。

拉削有如下特点：1）拉削时只有主运动，拉床结构简单操作方便。

2）拉削速度较低，一般为，拉削平稳，且切削厚度很薄，因此拉刀精度可达到，表面粗糙度达。

3）同时工作的刀齿多，切削刃长，一次行程完成粗、精加工，生产效率高。

4）每一刀齿在工作过程中只切削一次，刀齿磨损慢，刀具耐用度高，寿命长。

5）加工范围广，可拉削各种形状的通孔和外表面，但拉刀设计、制造复杂，价格昂贵，较适于大批量生产中应用。

前言将近一学期的金属切削原理及刀具的学习和认识，我们了解了各种刀具的材料，使用范围，使用方法及其性能；并且能够自己动手设计并能根据设计条件及加工条件查用资料、工作手册及公式具备计算设计简单刀具的能力。

基于AutoCAD的花键拉刀的参数化设计

命令来源。命令来源。 • 3.VS2005：功能强大的程序开发环境，设 3.VS2005：功能强大的程序开发环境，计中将运用它完成主体部分，即程序编写。计中将运用它完成主体部分，即程序编写。 • 4.Acess数据库：用来完善整个程序的重要 4.Acess数据库数据库：工具。工具。
本课题的意义
基于AutoCAD 基于AutoCAD的花键拉刀 AutoCAD的花键拉刀参数化设计
指导教师：0 指导教师：0 机设应2006级机设应2006级
本课题主要内容
• 1.掌握花键拉刀的设计方法 1.掌握花键拉刀的设计方法 • 2.利用Acess建立花键拉刀基本参数数据库 2.利用利用Acess建立花键拉刀基本参数数据库 • 3.建立设计过程计算模型 3.建立设计过程计算模型 • 4.利用ObjectARX技术，在AutoCAD设计 4.利用利用ObjectARX技术， AutoCAD设计技术
为任意调整的参数。对于变量化参数赋予为任意调整的参数。不同数值，不同数值，就可得到不同大小和形状的零件模型。件模型。 • 在这次设计中管理参数是关键。在这次设计中管理参数是关键。
完成设计所用到的工具
• 1.AutoCAD：参数化设计系统的载体。 1.AutoCAD：参数化设计系统的载体。 • 2.ObjectARX：CAD二次开发中的函数和 2.ObjectARX：CAD二次开发中的函数和
形所需要的函数。形所需要的函数。 2.编写for循环语句， 2.编写循环语句编写for循环语句，对函数输入参数进行循环运算。循环运算。
其他部分的绘制
• 1.后导部的绘制 1.后导部的绘制 • 2.花键齿齿形图的绘 2.花键齿齿形图的绘 •
制 3.校准齿齿形图的绘 3.校准齿齿形图的绘制

创新研修矩形花键拉刀实施方案

2012年春季创新研修课作业矩形花键拉刀设计院系：机电学院工业设计系班级：学生姓名：学号：授课教师：教师评价：H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y矩形花键拉刀设计哈尔滨工业大学机电学院工业设计任务说明任务主要为建立花键孔拉削加工刀具设计地基本方法，并以三维图形表示其刀具基本结构.具体设计小径定心，具有倒角齿、花键齿和圆孔齿三种齿形，圆孔齿与花键齿交互排列地矩形花键拉刀.已知条件：内花键尺寸：大径)58(105812.00mm H D +=φφ，小径)52(75203.00mm H d +=φφ，键槽宽)10(111009.00mm H B +=，倒角C=0.5mm ，键数n=8. 拉削长度：L=(50~80)mm工件材料：18CrMnTil56~207HBS预制孔直径：)50.5112.000mm d +=φ 拉床型号L6120设计过程首先通过翻阅专业书籍及上网查阅资料了解拉削与拉刀地基本知识，包括拉削和拉刀种类、拉刀结构组成、拉削图形及拉刀地安装等，然后根据相关知识参照其他拉刀设计实例进行矩形花键拉刀地设计和计算，最后通过犀牛三维建模软件建立矩形花键拉刀模型.一、刀齿地配置、齿形及参数计算1、矩形花键拉刀刀齿地配置形式根据工件地不同要求，矩形花键拉刀可有不同地刀齿配置形式2、花键齿底径1d按下式计算：mm d d 5.01-= 式中d ——内花键小径 3、矩形花键拉刀倒角齿计算矩形花键拉刀倒角齿直径和测量值地计算二、刀齿地配置、齿形及参数计算4、小径定心矩形花键拉刀设计计算1）拉刀材料：W18Cr4V 2）内花键大径最大尺寸/mm 12.5812.058max =+=D 3）内花键小径最大尺寸/mm 03.5203.052max =+=d4）花键拉削余量/mm 62.650.5112.580max 1=-=-=d D A 5）圆孔拉削余量/mm53.050.5103.520max 2=-=-=d d A6）内花键最大件槽宽/mm09.1009.010max =+=B7）齿升量/mm 07.0=f α 8）齿距/mm0)5.1~25.1(L p =13取=p9）同时工作齿数 710max =+=pL z 10）拉削力/N 1593417809.10282max 'max =⨯⨯⨯==Bnz F F 11）容屑系数3=K12）容屑槽深度/mm 63.48007.0313.113.11max =⨯⨯≥≥L K h α 13）最小断面面积/2mm 54.11333842min =⨯=πA14）强度校验计算[]6.140minmax=≤=σσA F 查表合格5、倒角齿部分地计算15）倒角齿测量值M （mm ）115.021021=⨯+=+=C B B211538.0sin 11==dB ϕ86.212cos d 78.32-452。

智能化CAD系统中刀具几何参数优化与强度分析的开题报告

智能化CAD系统中刀具几何参数优化与强度分析的开题报告一、选题背景随着制造业转型升级的推进，制造业对数字化、智能化、绿色化的需求越来越迫切。

在这种大趋势下，智能化CAD系统越来越受到制造业的青睐。

刀具作为制造中的重要工具，其设计和优化对制造效率、质量、成本等方面都有着极大的影响。

因此，在智能化CAD系统中实现刀具几何参数优化与强度分析对于提高制造效率、质量、成本等方面有着重要的作用。

二、研究内容本研究的研究内容主要包括：1. 刀具几何参数的优化算法研究。

对于不同的加工工件，需要设计不同的刀具，并确定其几何参数。

但是，针对不同的加工工件，不同的几何参数对于加工效率、质量等方面的影响不同。

因此，需要研究刀具几何参数优化的算法，从而能够针对不同的加工工件，确定最优的刀具几何参数。

2. 刀具强度分析方法研究。

刀具在加工过程中需要承受很大的切削力和切削热，因此要求刀具具有较高的强度。

本研究将研究不同的刀具材料的强度特性，从而能够对所设计的刀具进行强度分析，以确保刀具在加工过程中能够保持一定的强度和刚度。

3. 智能化CAD系统的设计与实现。

本研究将设计和实现一个智能化CAD系统，该系统将包括刀具几何参数优化算法和刀具强度分析模块，同时还将集成绘图、模拟等功能，能够方便地支持用户进行刀具设计和优化。

三、研究意义1. 提高制造效率。

本研究将研究刀具几何参数的优化算法，能够为制造业提供优化的刀具设计方案，从而提高制造效率。

2. 提高制造质量。

本研究将研究刀具材料的强度特性，并对所设计的刀具进行强度分析，提高刀具的强度和刚度，从而能够提高制造质量。

3. 降低制造成本。

本研究将研究刀具几何参数优化算法，能够为制造业提供优化的刀具设计方案，从而能够降低制造成本。

四、研究方法本研究将采用文献研究、实验研究及测试分析等方法来进行研究。

主要的研究步骤包括：1. 文献研究。

对相关领域的文献进行系统性的调研，了解已有的研究成果及其不足之处，为本研究提供理论基础。

渐开线拉刀的袖珍计算机辅助设计

渐开线拉刀的袖珍计算机辅助设计
刘以光
【期刊名称】《工具技术》
【年(卷),期】1989(23)10
【摘要】渐开线拉刀是拉刀设计中比较复杂和具有代表性的。

本文介绍利用内存较小的PC—1500袖珍计算机完成渐开线拉刀辅助设计的方法。

编程中对某些设计原则的见解,特别是为使程序精练而对不少数据表格的处理办法,提供同行商讨。

若将PC—1500计算机配上适当的绘图仪(如SR—6602)等外围设备,便可根据渐开线花键孔的基本参数,用本程序立即就能绘出供生产需要的渐开线拉刀图纸。

【总页数】5页(P13-17)
【关键词】渐开线;拉刀;CAD;刀具
【作者】刘以光
【作者单位】重庆工具厂
【正文语种】中文
【中图分类】TG715.02
【相关文献】
1.渐开线直齿插齿刀的计算机辅助设计 [J], 李宝学;黄克志
2.渐开线花键拉刀倒角刀齿的设计 [J], 吴修义
3.加工渐开线拉刀的专用镗刀设计 [J], 李勇
4.基于Deform-3D的拉刀几何参数下的同步齿套渐开线花键拉削力仿真分析 [J],
李东方;杨海波;巫少龙;林玉珍;徐文俊;黄林波
5.圆弧代替渐开线加工小模数渐开线拉刀的计算及其误差分析 [J], 赵统钧
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