腰形孔拉刀设计汇总

1、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

2、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）(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=1.0372 前角 r / HB240300 > 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

3、=0.055. 齿距tt =(1.251.5)* . I0 =1.3 - 35 二 7.69取 t=86. 同时工作齿数Zi :Z 丄 1 = 351 = 5.375t8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=3齿厚： g =3齿槽圆弧半径：R=5r=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=4r=1.3&容屑槽的校验：查表知：t=8，齿升量Szw 0.05的拉刀容屑槽容屑系数Kmin=3.3，而由公式：20.785hS * lSz l0可知：圆弧部分的实际容屑系数Ky

4、及平面部分实际容屑系数 Kp2 20.785h0.785*3二 8.07 > KminSz*l00.025*35如下：0.785h2 心 Sz*l。0.785* 32-4.037 > Kmin0.05* 35y因此，所选的容屑槽尺寸及形状合理。9. 分屑槽尺寸：A .圆弧部分切削刃宽度：By=0。56 n R*2=0.56*3.1416*17.5*2=61.64(mm)分屑槽数 n= Bp = 61.64 = 7.7055 108取n=8,单边为4B. 平面部分切削刃宽度：B 平= 17.52 -13.52 * 2* Z =44.54B 44 54分屑槽数n B44 =5.575

5、108取n=6,单边为3C. 分屑槽形状及尺寸如下：槽宽：b=1.2槽深：h=0.8槽底半径：r=0.410. 齿数：ZqA .切削齿：A0 832圆弧部分：Zq - (2 4)2=182§2*0.025An1 037平面部分：Z - (2 4)- 4 -152Sz2* 0.025(含五个精切齿)B .校准齿：圆弧部分取 4，平面部分取5。核准齿及精切齿齿距：tjt j=0.8t=6.4 取 t j=611 .切削部分长度 LqL =18 X 8+4 X 6+10 X 8+5 X 6+5 X 6=308(二) 拉刀校准部分设计1.前角丫 丫 取与精切齿前角相冋为62.后角a '

6、;取 a ' =1 ° 30'3.齿距及齿形齿距tj= (0.60.8) t=0.8 t=6.4取t=6齿槽形状同切削齿4校准部分直径Dj Bj圆弧部分：Dj=Dmax=35.062平面部分：Bj=Bmax=27.033（三）柄部：采用圆柱形柄部，其形状见工作图，尺寸如下：D1 = C 25-0.025L1 =15mm-0.085D2= C 19-0。28L1=28mm（四）颈部及过渡锥：1. 取过渡锥长度L2 =15mm2. 因所用拉床为L6120，所以拉刀的颈部长度一般取180mm3. 颈部直径 D2 取 D2 =D2=C 25；0；5 （五）前导部:1前导部长度

7、L3 取L3=Lo=352 前导部直径D3 (B3)0.025D3= 0 34.23 oB3=26_0.02114（六）后导部：1. 后导部长度L4取L4=27mm2. 后导部直径 D4 （ B4）0.025D4=D i-0.05= 0 35.062-0.05= 0 35.012 _B4=B i-0.03=27.033-0.03=27.003 q027（七）拉刀总长：L=L q+L i +L 1+L2 +L2+L3+L4 =308+15+28+15+180+35+27=608（mm ）（八）拉削力的计算及拉刀强度校验：一、拉削力P max的计算1. 圆弧部分拉削力 P max查表知：圆孔拉刀单

8、位长度切削刃上的拉削力P=16.8kg/mm同时工作齿数 Z i=5每齿的切削刃总长By=61.64Pmax =PByZ i=16.8 X 61.64 X 5=5.17T2. 平面部分拉削力P' max查表知：平面拉刀单位长度切削刃上的拉削力P' =24.5kg/mm同时工作齿数Zi =5每齿的切削刃总长Bp =44.54P' max =P' BpZi =24.5 X 44.54X 5=5.456T二、拉刀强度校核：拉刀全长上的危险截面在刀柄部，故校核刀柄部的强度。 刀柄部最小截面积：1Smm =n42 1 2 2D! =*3.14159*19 =283.386

9、(mm )4最大拉削力为 P' max =5.456TPmaxa 二Smin19.3kg / mm2283.386而查表知的刀材料允许的抗拉应力d =3540( kg/mm 2)a=(T 故抗拉强度足够。(九) 拉床拉力验算：查表知L6120拉床的公称拉力Q max=20T 而一般情况下，拉床的实际拉削力Q= ( 0.50.9) Q max=(0.50.9) X 20=1018T拉刀拉削进产生的最大拉削力 Pmax=5.456T故对于新机床及处于良好状态的旧机床均可使用 （十 ） 拉刀主要技术条件1 拉刀各部分的表面粗糙度：刀齿前面0.8后导部表面0.8刀齿后面0.8柄部表面1.6刃带

10、表面0.4颈部表面6.4前导部表面0.8过渡锥表面1.62 拉刀外径在全长上的径向跳动不超过0.06mm（十一 ） 排齿升量圆弧部分序号直径（mm）公差切削齿0134.23-0.020234.280334.330434.380534.430634.480734.530834.580934.631034.681134.731234.781334.831434.881534.931634.981735.02-0.0151835.05校准齿1935.062-0.012035.0622135.0622235.062平面部分序号直径（mm）公差切削齿0126.00-0.020226.100326.200426.300526.400626.500726.600826.700926.801026.90精 切齿1126.95-0.0151226.971326.991427.011527.0331627.033-0.01校1727.0331827.033准齿1927.0332027.033（十二 ） 拉刀工作简图 （见附页图 ）设计总结该拉刀是为有关单位进行的实际刀具设计。该拉刀具有 以下几个特点：1该拉刀将腰形孔的平面与圆弧部分的拉削一次完成，既提高了生产效率，也减