綜合式圓孔拉刀設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)金屬切削原理與刀具課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　《金屬切削刀具》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</p><p>　　課題名稱(chēng): </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)： </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　姓

2、 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　2012 年 6 月</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b>

3、;</p><p><b>　　1 已知條件</b></p><p>　　1.1 要加工的工件零件圖如下圖圖所示</p><p>　　1.2 工件材料：35鋼。σb＝0.60GPa</p><p>　　1.3 零件尺寸參數(shù)表：</p><p>　　1.4 使用拉床：臥式內(nèi)拉床L6110</p

4、><p><b>　　2完成的工作</b></p><p>　　2.1 繪制被加工工件</p><p>　　2.2 繪制刀具零件圖（成型車(chē)刀還需畫(huà)出樣板設(shè)計(jì)圖）</p><p>　　2.3 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，字?jǐn)?shù)不得少于4000字</p><p><b>　　3 拉刀材料與處理</b

5、></p><p>　　3.1 材料刃部W18Cr4V，柄部40Cr</p><p>　　3.2 熱處理硬度：刃部和導(dǎo)向部HRC63～65HRC，柄部HRC40～52HRC。</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　《金屬切削原理與刀具》是一門(mén)基礎(chǔ)性的技術(shù)課程，它的主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)

6、生知道什么是刀具，如何使用刀具，怎樣設(shè)計(jì)刀具的能力。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)了《金屬切削原理與刀具》之后所完成的。為了提高對(duì)書(shū)中知識(shí)的理解和對(duì)設(shè)計(jì)的完善還參照了《刀具工程師手冊(cè)》等書(shū)籍。</p><p>　　圓孔拉刀一般采用綜合輪切拉削方式，但也有時(shí)用同輪廓拉削方式。本設(shè)計(jì)力求簡(jiǎn)潔高效所以采用綜合輪切拉削方式，涉及材料的選擇、參數(shù)確定、尺寸計(jì)算、尺寸校核等諸多方面，對(duì)整個(gè)拉刀分

7、段進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　由于作者水平有限，設(shè)計(jì)中錯(cuò)誤疏漏之處在所難免，懇請(qǐng)批評(píng)指正。</p><p><b>　　編 者</b></p><p><b>　　2012年6月</b></p><p>　　目 錄</p><p>　　1拉刀工作部分的設(shè)

8、計(jì)……………………………………………………1</p><p>　　1.1 繪制工件…………………………………………………………1</p><p>　　1.2 拉削余量…………………………………………………………1</p><p>　　1.3 齒升量……………………………………………………………1</p><p>　　1.4 確定齒距……………

9、……………………………………………2</p><p>　　1.5 容屑槽形狀和尺寸………………………………………………2</p><p>　　1.6 選擇幾何參數(shù)……………………………………………………3</p><p>　　1.7 分屑槽……………………………………………………………3</p><p>　　1.8 拉刀齒數(shù)和直徑………………

10、…………………………………4</p><p>　　2拉刀其它部分的設(shè)計(jì)……………………………………………………5</p><p>　　2.1 柄部與頸部及過(guò)渡錐……………………………………………5</p><p>　　2.2 前導(dǎo)部與后導(dǎo)部及尾部…………………………………………6</p><p>　　2.3 拉刀總長(zhǎng)度………………………………

11、………………………6</p><p>　　3拉到強(qiáng)度及拉床拉力校驗(yàn)………………………………………………7</p><p>　　3.1 拉削力……………………………………………………………7</p><p>　　3.2 拉刀強(qiáng)度校核……………………………………………………7</p><p>　　3.3 拉床拉力校核………………………………………

12、……………7</p><p>　　4課程設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………………………8</p><p>　　1 拉刀工作部分的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.1 繪制工件</b></p><p>　　圖1-1 加工工件</p><p><b>　　1.2 拉削余量A&l

13、t;/b></p><p>　　按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，拉削前孔為鉆孔時(shí)</p><p><b>　　1.3 齒升量</b></p><p>　　表1.1 圓孔拉刀齒升量</p><p><b>　　表 1-1</b></p><p>　　齒升量 粗切，過(guò)渡，精切。</

14、p><p><b>　　1.4 確定齒距P</b></p><p>　　為保證拉削平穩(wěn)和拉刀強(qiáng)度，拉刀同時(shí)工作齒數(shù)應(yīng)保證=3～8個(gè)。</p><p>　　一般齒距可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：</p><p><b>　　P取10mm</b></p><p>　　齒距P確定后。同時(shí)工作齒數(shù)。

15、所以 取5(個(gè))</p><p>　　過(guò)渡齒和粗切齒相等齒距取10mm，精切齒和校準(zhǔn)齒齒距一般是粗切的0.7倍或相等這里取7mm</p><p>　　1.5 確定空屑槽形狀和尺寸</p><p>　　1.5.1 容屑槽的形狀</p><p>　　由于P=11mm,所以選擇圓弧齒背型容屑槽，其特點(diǎn)是：容屑空間較大，便于切屑卷曲，更易于拉削韌性材

16、料。</p><p><b>　　圖 1-2 容屑槽</b></p><p>　　1.5.2 容屑系數(shù)K與容屑槽深度h</p><p>　　已知工件材料：35鋼，σb＝0.60GPa。[K]=2.5~5.5，所以K取3。綜合式拉削</p><p><b>　　容屑槽深度h計(jì)算：</b></p&

17、gt;<p>　　查刀具工程師手冊(cè)表得：</p><p>　　粗切齒h=4mm，g=3mm，R=7mm，r=2mm</p><p>　　精切齒h=3mm，g=3mm，R=7mm，r=1.5mm</p><p><b>　　1.6選擇幾何參數(shù)</b></p><p><b>　　圖 1-3 校準(zhǔn)齒&

18、lt;/b></p><p><b>　　查表得： </b></p><p><b>　　前角，</b></p><p>　　粗切齒、精切齒后角，校準(zhǔn)齒后角</p><p>　　粗切齒刃帶寬度，精切齒，校準(zhǔn)齒</p><p>　　1.7 分屑槽參數(shù)確定</p>

19、;<p><b>　　圖 1-4 分屑槽</b></p><p>　　拉刀直徑17~19mm</p><p>　　查刀具工程師手冊(cè)表得： </p><p>　　精切齒角度形分屑槽槽數(shù)，槽寬，槽深</p><p>　　粗切齒圓弧形分屑槽槽數(shù)，槽寬，</p><p>　　為使分屑槽兩側(cè)刃

20、上也具有足夠的后角，槽底后角一般不應(yīng)小于，常取</p><p>　　1.8 確定拉刀齒數(shù)和直徑</p><p><b>　　拉刀齒數(shù)計(jì)算：</b></p><p><b>　　Z取15</b></p><p>　　由于，精度取IT8，查表得：</p><p>　　粗切齒數(shù)Z1

21、=7,過(guò)渡齒數(shù)Z2=3,精切齒數(shù)Z3=5，校準(zhǔn)齒Z4=6</p><p><b>　　刀齒直徑：</b></p><p>　　圓孔拉刀第一個(gè)粗切齒主要用來(lái)修正預(yù)制空的毛邊，可不設(shè)齒升量，第一個(gè)粗切齒直徑等于預(yù)制空的最小直徑。后面每個(gè)刀齒直徑都加上，最后一個(gè)精切齒直徑與校準(zhǔn)齒直徑相同。</p><p>　　校準(zhǔn)齒直徑 &l

22、t;/p><p>　　粗切齒和過(guò)渡齒總長(zhǎng)度 </p><p>　　精切齒和校準(zhǔn)齒總長(zhǎng)度 </p><p>　　2 拉刀其它部分設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 柄部與頸部及過(guò)渡錐</p><p>　　柄部直徑D1取15mm，查表得：</p><p>　　柄部小徑 D2=9mm，<

23、/p><p><b>　　柄部總長(zhǎng)度 ，</b></p><p>　　大徑長(zhǎng)度 ，小徑長(zhǎng)度 柄前錐 </p><p>　　圖 2-1 柄部尺寸</p><p>　　頸部長(zhǎng)度 頸部直徑與柄部直徑相同</p><p><b>　　查表得：</b></p>

24、<p>　　因?yàn)楣ぜ字睆捷^小 過(guò)渡錐取15mm，m取10mm</p><p>　　L6110機(jī)床床壁厚度 B=70mm </p><p>　　法蘭盤(pán)厚度 A=30mm</p><p><b>　　頸部長(zhǎng)度 </b></p><p>　　圖 2-2 拉刀非工作部分<

25、/p><p>　　2.2 前導(dǎo)部與后導(dǎo)部及尾部</p><p>　　圖 2-3 前導(dǎo)部 圖2-4 后導(dǎo)部 圖2-5 尾部</p><p>　　前導(dǎo)部直徑，為預(yù)制孔徑</p><p><b>　　長(zhǎng)度</b></p><p>　　后導(dǎo)部直徑下限尺寸，偏差為</p

26、><p><b>　　長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　尾部直徑</b></p><p><b>　　長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　2.3 拉刀總長(zhǎng)度</b></p><p>　　拉刀直徑15~20mm，查表得：&l

27、t;/p><p>　　L0最大允許800mm</p><p>　　3 拉刀強(qiáng)度及拉床拉力校驗(yàn)</p><p><b>　　3.1 拉削力</b></p><p>　　綜合式圓孔拉刀最大拉削力計(jì)算：</p><p>　　，p為單位長(zhǎng)度切削刃上的切削力</p><p>　　查表得：

28、p=16.3 kg/mm 所以</p><p>　　3.2 機(jī)床拉刀校核</p><p>　　拉刀工作時(shí)，主要承受拉應(yīng)力</p><p>　　高速鋼對(duì)應(yīng)的許用應(yīng)力=343~392MPa，40Cr許用應(yīng)力=245MPa</p><p><b>　　拉刀柄部截面應(yīng)力</b></p><p>　　故拉力

29、強(qiáng)度符合要求。</p><p><b>　　拉刀容屑槽截面應(yīng)力</b></p><p>　　故拉力強(qiáng)度符合要求。</p><p>　　3.3 拉床拉力校核</p><p>　　拉力工作時(shí)的最大拉削力一定小于拉床的實(shí)際拉力</p><p>　　拉床狀態(tài)系數(shù)，拉床額定拉力</p><

30、;p>　　取狀態(tài)較好的舊拉床=0.8</p><p>　　查表得：L6110拉床的額定拉力為200KN，</p><p><b>　　機(jī)床拉力滿足條件</b></p><p><b>　　4 課程設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　為期一周的金屬切削與刀具課程設(shè)計(jì)已基本結(jié)束，回顧圓孔拉刀設(shè)計(jì)

31、的整個(gè)過(guò)程，我覺(jué)得受益匪淺。金屬切削與刀具課程設(shè)計(jì)是整個(gè)相關(guān)課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，使理論與現(xiàn)實(shí)更加接近，加深了我們對(duì)理論知識(shí)的理解。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)的獨(dú)立把拉刀的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程弄清楚，在此基礎(chǔ)上完成相關(guān)的設(shè)計(jì)任務(wù)，由于設(shè)計(jì)內(nèi)容看似簡(jiǎn)單，其實(shí)所要做的輔助性工作也是相當(dāng)多的，因?yàn)榈毒咴O(shè)計(jì)過(guò)程中所涉及到的參數(shù)實(shí)在很多，所以在做課程設(shè)計(jì)之間，我又認(rèn)真復(fù)習(xí)了從圖書(shū)館借來(lái)的拉刀設(shè)計(jì)的參考資料，學(xué)會(huì)了如

32、何分析現(xiàn)有問(wèn)題，并熟悉了設(shè)計(jì)步驟，知道了如何查閱手冊(cè)和一些相關(guān)量的常規(guī)選取方法，以及要注意的問(wèn)題等等。在做的過(guò)程中，還結(jié)合了平時(shí)實(shí)習(xí)中所看到的實(shí)際情況，這也使我在思想素質(zhì)和分析能力上都有所提高。</p><p>　　通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我基本上掌握了拉刀設(shè)計(jì)的一般思路，并能夠獨(dú)立查詢相關(guān)手冊(cè)完成設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)使我在基本理論的綜合運(yùn)用以及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我獨(dú)立思考問(wèn)題，解決問(wèn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的

33、能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 韓榮第.金屬切削原理與刀具.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2007.</p><p>　　[2] 陸劍中，孫家寧.金屬切削原理與刀具.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.</p><p>　　[3] 劉杰