普通圆孔拉刀设计

金属切削原理与刀具

课程设计说明书

——圆孔拉刀设计

指导老师：梁炜

姓名：刘旺

班级：机制专升本2班

学号：12042010239

目录

一.题目及设计要求 (3)

二拉刀设计 (4)

1.拉刀参数的选择 (4)

1.1刀具材料 (4)

1.2选用拉刀类型及拉削方式 (4)

1.3拉削余量的确定 (4)

1.4前角和后角的选择 (4)

2.拉刀切削部分设计 (5)

2.1齿升量的选择 (5)

2.2齿距及同时工作齿数 (6)

2.3容屑槽尺寸及形状设计 (6)

2.4柄部设计 (8)

2.5颈部及过渡锥 (9)

2.6前导部 (10)

2.7后导部 (10)

2.8切削齿和校准部的齿数与直径 (10)

2.9分屑槽设计 (11)

2.10拉刀强度与拉床拉力的校验 (12)

2.11拉刀技术要求 (13)

三．参考文献 (14)

一.题目及设计要求

在L6110型卧室拉床上，拉制下图零件的孔，

已知工件材料45钢（调质）0.735b GPa σ=，220HBS ，坯孔为

钻孔mm 6.48D 1.01.0-W += L=70 mm 拉削后的孔收缩量为0.005mm

mm 50D 025.00-+=m 按要求设计一把圆孔拉刀。

二拉刀设计

1.拉刀参数的选择

1.1刀具材料

工件材料为45钢调质选择刀具切削部分材料为W18Cr4V 强度为343~329MPa柄部材料为40Cr强度为245MPa。

1.2选用拉刀类型及拉削方式

因工件结构简单加工部分为圆孔所以采用圆孔拉刀来加工，拉削方式选用普通拉削方式中的同廓拉削。拉刀由切削齿及校准齿组成。

1.3拉削余量的确定

已知拉削前后的孔径，则拉削余量δ为

δ=dmmax-dwmin

=50.025-48.5

=1.5mm

1.4前角和后角的选择

（1）前角γo按被加工材料的性质选取，一般宜选择较小的前角根据下表选择前角

由工件45号钢调质220HBS选取γo=15°

（2）后角αo与刃带宽度b1的选用

为了使刀齿重磨之后，直径变小较慢，为了延长刀具的寿命一般选择较小值。根据《金属切削刀具》课本表5-3选择后角与刃带宽度为:

粗切齿：αo=3° b1粗=0.1

精切齿：αo=2° b1精=0.08

校准齿：αo=1° b1校=0.4

2.拉刀切削部分设计

2.1齿升量的选择

依据工件材料的性质与拉刀类型选取齿升量查《金属切削刀具》课本表5-1

取普通拉削圆孔拉刀的粗切齿齿升量af=0.02

为了使刀齿负荷逐渐下降，拉刀工作平稳提高被加工表面质量普通拉刀在粗切齿之后设置2至6个精切齿。

精切齿的齿升量按0.8af 0.5af 0.3af递减最后一两精切齿的齿升量取0.01-0.02mm

2.2齿距及同时工作齿数

粗切齿的齿距p 按经验公式计算 L P )1.5~25.1(=

计算得 )12.5~10.5(=P

根据标准值取 P 粗=12mm 同时为了便于制造取

P 精=12mm P 校=12mm

最大同时工作齿数按下式计算

1+=p

L Z e e Z 值取整数部分

计算得e Z =6.83 取e Z 为6

2.3容屑槽尺寸及形状设计

（1）容屑槽形状选择

容屑槽要有足够的容屑空间，能使切削卷曲自由，又能使刀齿有足够强度，并可以多次重磨。

因工件材料为45钢齿距P=12mm 则选用槽深为基本槽齿被为

曲线的槽形 这样不仅便于切屑卷曲排除而且便于制造。如图

（2）容屑槽的尺寸

根据粗齿和精齿齿距P

查《复杂刀具设计手册》表1.1-14选

容屑各尺寸为h=4mm g=4mm r=2mm R=8mm

（3）容屑槽的校验

当容屑槽系数K ≥Kmin 时就能满足要求 l a h K c

42

π=

根据工件参数由下表可以查出

Kmin=2.5

则K=8.97≥Kmin 故所选容屑槽复合要求。

2.4柄部设计

柄部的直径D1至少应比拉削前的孔径小0.5mm 柄部结构图如下：

依据预加工孔径查《复杂刀具设计手册》表1.1-25圆拉刀柄部基本尺寸如下：

361=D mm 20'=D mm

352=D mm 901=L mm

20'=L mm 0

34.0"30-=L mm

8=C mm

2.5颈部及过渡锥

拉刀颈部与机床工件之间的关系结构图如下：

拉刀颈部长度计算按公式：

L2=m+B+A-l3

L610A型号拉床的数据如下：

M ---拉床夹头与拉床床壁的间隙，m=10mm

B----拉床床壁厚度, B=60mm

A----拉床花兰盘法兰厚度，A=30

L3过渡锥长度，一般有10,15,20mm三种。取L3=10mm 则 L2=90mm

2.6前导部

前导部起导向和定位作用，并可检查拉削前孔径是否太小，以免拉刀第一刀齿负荷太大而损坏。一般其直径D4等于拉削前孔的最小直径dwmin ，长度L4等于拉削孔长度

则D4=48.5mm L4=70mm

2.7后导部

后导部保持拉刀最后的正确位置，防止拉刀即将离开工件时， 件下垂而损坏已加工表面。其直径等于拉削后孔的最小直径dmmin ，长度等于(0.5-0.7)L

则D5=50mm L5=42mm

2.8切削齿和校准部的齿数与直径

切削齿的总齿数为 )5~2(a 2f +=z

Z δ切≈40 取精切齿Z 精=6

Z 粗=34