圓孔拉刀刀具課程設(shè)計說明書

1、<p><b>　　序言</b></p><p>　　機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。</p><p>　　就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事

2、的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　0.序言1</b></p><p>　　1.可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計3</p><p>　　2.圓孔拉刀設(shè)計10<

3、/p><p><b>　　3.結(jié)語15</b></p><p><b>　　4參考文獻(xiàn)16</b></p><p><b>　　一 可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計</b></p><p><b>　　設(shè)計題目:</b></p><p>　　已知：工

4、件材料Y12，使用機(jī)床CA6140，加工后dm=22，Ra3.2，需精車完成，加工余量自定，設(shè)計裝T刀片95°偏頭外圓車刀。</p><p><b>　　設(shè)計步驟：</b></p><p>　　1.1 選擇刀片夾固結(jié)構(gòu)：</p><p>　　考慮到加工在CA6140普通車床上進(jìn)行，屬于連續(xù)切削，采用杠桿式刀片夾固結(jié)構(gòu)。</p&g

5、t;<p>　　1.2選擇刀片材料：（硬質(zhì)合金牌號）</p><p>　　由原始條件給定：被加工工件材料為Y12，連續(xù)切削，完成精車工序，按照硬質(zhì)合金的選用原則，選取刀片材料（硬質(zhì)合金牌號）為YT30。</p><p>　　1.3選擇車刀合理角度：</p><p>　　根據(jù)刀具合理幾何參數(shù)的選擇原則，并考慮到可轉(zhuǎn)位車刀：幾何角度的形成特點(diǎn)，選取如下四個

6、主要角度。</p><p>　　（1）前角＝15°，（2）后角＝8°，（3）主偏角＝95°;</p><p>　?。?）刃傾角＝-3°，</p><p>　　后角α。的實(shí)際數(shù)值以及副后角在計算刀槽角度時，經(jīng)校驗(yàn)后確定。</p><p>　　1.4選擇切削用量：</p><p>　

7、　根據(jù)切削用量的選擇原則，查表確定切削用量為，</p><p>　　精車：＝0.5 mm，f＝1mm/r，v＝60m/min</p><p>　　1.5選擇刀片型號和尺寸：</p><p>　?。?）選擇刀片有無中心固定孔</p><p>　　由于刀片夾固結(jié)構(gòu)已選定為杠桿式，因此應(yīng)選用有中心固定孔的刀片。</p><p&g

8、t;<b>　　（2）選擇刀片形狀</b></p><p>　　按選定的主偏角＝95°，選用三角形刀片</p><p>　　（3）選擇刀片精度等級</p><p><b>　　選用U級。</b></p><p>　?。?）選擇刀片內(nèi)切圓直徑d（或刀片邊長L）</p><

9、p>　　根據(jù)已選定的、、，可求出刀刃的實(shí)際參加工作Lse。為：</p><p>　　L>1.5Lse=1.026</p><p>　　（5）選擇刀片厚度S</p><p>　　根據(jù)，f，利用諾模圖，得S≥4..73</p><p>　?。?）選擇刀尖圓弧半徑：根據(jù)，f，利用諾模圖，得連續(xù)切削=1.6</p><

10、p>　　（7）選擇刀片斷屑槽型式和尺寸</p><p>　　根據(jù)條件，選擇A型。當(dāng)?shù)镀吞柡统叽绱_定后，斷屑槽尺寸便可確定。</p><p>　　確定刀片型號：TNUM220416-A，尺寸為：</p><p>　　L=22;d＝12.7;S＝4.76 ; =5.16;m=17.463;=1.6</p><p>　　1.6確定刀墊型號和

11、尺寸：</p><p>　　硬質(zhì)合金刀墊型號和尺寸選擇，取決于刀片夾固結(jié)構(gòu)的需要及刀片的型號和尺寸:適合于偏心式夾固結(jié)構(gòu)的需要，并與刀片型號為TNUM220416-A相對應(yīng)的硬質(zhì)合金刀墊的型號為：T22A，其具體尺寸為L＝20.26,d＝11.7,S＝3.18,d1=6.6， 0.8，，c=1.5</p><p>　　1.7計算刀槽角度可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度、刀片幾何角度和刀槽幾何角度之間的關(guān)

12、系，刀槽角度計算步驟是：</p><p><b>　　（1）刀桿主偏角</b></p><p><b>　?。剑?5°</b></p><p>　?。?）刀槽刃傾角，＝-3°</p><p>　?。?）刀槽前角 刀槽底面可看作刀面，則刀槽前角的計算公式</p>&l

13、t;p>　　將＝15°，＝20°，＝-3°代入得：</p><p>　　則＝—5.029° ?。健?°</p><p><b>　?。?）驗(yàn)算車刀后角</b></p><p>　　車刀后角的驗(yàn)算公式為</p><p><b>　　當(dāng)＝0°時

14、 </b></p><p><b>　　將＝—5°＝—3°</b></p><p>　　代入 則＝4.972°</p><p>　　與所選后角值相近，可以滿足切削要求。</p><p><b>　　而刀桿后角＝</b></p><p>

15、;　　故＝4.972°，?。?°</p><p><b>　?。?）刀桿副偏角</b></p><p><b>　　∵＝</b></p><p><b>　　而＝180°－－</b></p><p><b>　　又∵＝，＝</b&g

16、t;</p><p>　　∴＝180°－－＝180°－－</p><p>　　車刀刀尖角的計算公式</p><p>　　當(dāng)＝時,將＝-5°＝-3°代入，</p><p><b>　　得， </b></p><p><b>　　cot=[cot<

17、;/b></p><p>　　cot＝0.581，＝59.84°</p><p>　?。?80°—95°—59.84°=25.5°</p><p><b>　　取 =25.5°</b></p><p>　?。?）驗(yàn)算車刀副后角</p>&l

18、t;p><b>　　當(dāng)＝0°時，而</b></p><p>　　將＝—5°＝＝-3°＝＝59.84°代入</p><p>　　tan=tan（-5°）cos59.84°+tan（-3°）sin59.84°=-0.089</p><p><b>　　則

19、＝-5.09°</b></p><p>　　tan=tan（-5°）sin59.84°+tan（-3°）cos59.84°=-0.049</p><p><b>　　則＝-2.81°</b></p><p>　　再將＝-5.09°，＝-2.81°代入&l

20、t;/p><p>　　得tan＝-tan（-5.09°）（-2.81°）＝-0.089</p><p><b>　　則＝5.09°</b></p><p><b>　　可以滿足切削要求</b></p><p><b>　　而刀桿副后角=</b><

21、/p><p>　　故=5.09°，=5°</p><p>　　綜合上述計算結(jié)果，可以歸納出：</p><p><b>　　車道的幾何角度為：</b></p><p>　?。?5°，＝4.97°，＝95°25.16，＝-3°＝5.09°</p>

22、<p>　　刀桿與刀槽的幾何角度為：</p><p>　?。?5°，＝5°，＝95°，＝25.5°, ＝3°，=5°</p><p>　　1.8選擇刀桿材料和尺寸：</p><p><b>　?。?）選擇刀桿材料</b></p><p>　　選用45

23、號鋼為刀桿材料，熱處理硬度為HRC38-45 </p><p><b>　?。?）選擇刀桿尺寸</b></p><p>　　1）選擇刀桿截面尺寸</p><p>　　因加工使用CA6140普通車床，其中心高為200mm，并考慮到為提高刀桿，選取刀桿截面尺寸BxH＝20x25mm由于切削深度＝0.5mm，進(jìn)給量f＝1mm/r，可以不必校驗(yàn)刀桿強(qiáng)度

24、。</p><p>　　2）選擇刀桿長度尺寸</p><p>　　選取刀桿長度為150mm</p><p>　　1.9選擇杠桿及其相關(guān)尺寸</p><p><b>　　（1）選擇杠桿材料</b></p><p>　　杠桿材料選用45鋼，熱處理硬度為HRC40-45，發(fā)黑。</p>&

25、lt;p>　?。?）選擇杠桿直徑和偏心量e</p><p>　　=-（0.2-0.4）m</p><p>　　前面已經(jīng)選定=5.16括號內(nèi)取</p><p>　　則=5.16-0.4=4.76mm</p><p><b>　　偏心量e即</b></p><p>　　為使計算方便，?。剑?.1

26、3，＝，=1，</p><p>　　則e0.13=0.13x4.76=0.62mm 取e=0.6mm</p><p>　　為使刀片夾固可靠，選用自鎖性較好的螺釘偏心銷，并取落定偏心銷轉(zhuǎn)軸直徑為M6</p><p>　?。?）計算偏心銷轉(zhuǎn)軸孔中心在刀槽前面上的位置即</p><p>　　用公式（2-6）和（2-7）將m和n求出（見圖2-4）

27、,即；</p><p>　　n=d/2-ecosβ-（d1-do）/sinβ</p><p>　　根據(jù)前邊已選定的各尺寸得知</p><p>　　d1=3.81mm， d=9.525mm</p><p>　　do=3.41mm， e=0.42mm， 取β=67°。</p><p><b>　

28、　則</b></p><p>　　M=9.525/2+0.42sin67°-（3.81-3.41）cos67°/2</p><p><b>　　=5.07mm</b></p><p>　　N=9.525/2-0.42cos67°-（3.81-3.41）sin67°/2</p>&

29、lt;p><b>　　=4.41mm</b></p><p>　　二. 圓孔拉刀的設(shè)計</p><p>　　被加工孔直徑D=Ф32 +0.021 0mm,拉前直徑D0=Ф31 +0.16 0mm工件拉削孔長度L=45mm，拉削表面粗糙度不得大于Ra1.6μm。。</p><p>　　工件材料：45鋼，調(diào)質(zhì)處理,硬度HBS220-250,抗

30、拉強(qiáng)度бb=750MPa。</p><p>　　拉床型號:L6110型。</p><p>　　采用10%極壓乳化液。</p><p>　　要求設(shè)計圓拉刀。設(shè)計時應(yīng)考慮:預(yù)制空加工方式;標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉆削;拉削變形量：拉削后孔收縮，收縮量（在直徑上）為0.01mm。</p><p><b>　?。墼O(shè)計步驟］</b></p

31、><p>　　選擇拉刀材料 拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，因此要求采用耐磨的刀具材料，以盡量提高刀具耐用度。本例采用W18Cr4V . </p><p>　　確定拉削方式　綜合式拉刀較短，適用拉削碳鋼和低合金</p><p>　　鋼，拉削精度和表面質(zhì)量并不低于其它拉削方式，且拉削耐用度較高。因此，本例選擇綜合式拉削。</p><p>　　選擇刀齒幾何

32、參數(shù)　按表3 一2 ，取拉刀前角15°．精切齒與校準(zhǔn)齒前刀面采用倒棱，br1 =0.5- 1 mm ;粗切齒后角3°, 倒棱寬ba1小于0.2,精切齒:后角2°,ba1=0.3; 校準(zhǔn)齒: 后角1°,ba1=0.6</p><p>　　確定校準(zhǔn)齒直徑　（以角標(biāo)x表示校準(zhǔn)齒的參數(shù)）</p><p>　　dox=dmmax+σ</p>&l

33、t;p>　　式中σ― 收縮量，σ= 0.01 ,dox = 32. 031mm 確定拉削余量　計算余量（按表3-1）為</p><p>　?。痢?0.005dm＋（0.1～0.2）=(0.005X32+0.15X)mm=0.97mm</p><p>　　按GB1439—78《錐柄長麻花鉆》第１系列取Ф30.0mm的鉆頭。這樣，實(shí)際拉削余量為</p><p>

34、　?。粒絛ox-dwmin=(32.031-30.0)mm=2.031mm</p><p>　　選取齒升量　按表3-4，選取粗切齒齒升量ap=0.04mm。</p><p><b>　　設(shè)計容屑槽</b></p><p>　　計算齒距　按表3-7，粗切齒與過渡齒齒距為</p><p>　?。校剑?.3～1.6）=（1.2

35、～1.6）=6.8～9.0mm</p><p>　　取 P=8mm</p><p>　　精切齒和校準(zhǔn)齒齒距為Pj=Px=（0.6～0.8）P=5.5mm</p><p>　　2）選取拉刀容屑槽 查表3-8，選曲線齒背型，粗切齒和過渡齒取深槽，h=3mm：精切齒和校準(zhǔn)齒取基本槽，h=2mm。</p><p>　　3）校驗(yàn)

36、容屑條件 查表3-10得容屑系數(shù)k＝3.0，則 </p><p>　　h′=1.13=1.13Xmm=2.68mm</p><p>　　顯然，h′〈h，容屑條件校驗(yàn)合格。</p><p>　　4）校驗(yàn)同時工作齒數(shù) 照表3-7計算（l/p）=32/8=4, </p><p>　　zemin=4,zemax=5。滿足３≤ze≤8的校驗(yàn)條件，校

37、驗(yàn)合格。</p><p>　?。?）確定分屑槽參數(shù) 拉刀粗切齒與過度齒采用弧形分屑槽，精切齒（最后一個精切齒除外）采用三角形分屑槽?；⌒尾郯幢?-12</p><p>　　設(shè)計，當(dāng)domin=30mm，槽數(shù)nk=8，槽寬</p><p>　　a=domin sin90o/nk-（0.3～0.7）mm =30Xsin90o/8-（0.3～0.7）mm=5mm<

38、/p><p>　　切屑寬度 aw=2dominsin90o/nk-a=（2×30×sin90o/8-5）mm=6.71mm</p><p>　　因aw＞a，可使拉削表面質(zhì)量較好,前后刀齒重疊拉削而無空隙。</p><p>　　三角形槽按表4-11設(shè)計，d。=30mm</p><p>　　N=（1/7～1/6）πd。=15<

39、;/p><p>　　槽寬b=1～1.2mm,深h′=0.5mm,槽形角w≥90o</p><p>　　前后刀齒的分屑槽應(yīng)在圓周方向錯開半個槽距，交錯排列。</p><p>　　（9） 選擇拉刀前柄 按表3-17，選用Ⅱ型—A無周向定位面的圓柱形前柄，取d=28mm,卡爪處底徑d2=21mm,其他見圖3-1。</p><p><b>　　

40、拉刀無需設(shè)后柄。</b></p><p>　　（10） 校驗(yàn)拉刀強(qiáng)度與拉床載荷 按表3-20、表3-21和表3-22計算最大刀削力。根據(jù)綜合式拉削特點(diǎn)，切削厚度ac=2af。</p><p>　　Fmax=FZ∑awzemaxk0 k1 k2 k3 k4×10ˉ3</p><p>　　=161×30π/2×4×1.

41、27×1.15×1.13×1×1×10-3KN=50.06KN</p><p>　　拉刀最小斷面為前柄卡爪底部，其面積為</p><p>　　Ａrmin=πd22/4=Πx212/4mm2=346.19mm2</p><p>　　危險截面部位的拉應(yīng)力為</p><p>　　б=Fmax/Arm

42、in=50.06/346.19GPa=0.145GPa</p><p>　　按表4-25，高速鋼圓拉刀許用應(yīng)力[б]=0.35GPa,顯然，б<[б],拉刀強(qiáng)度校驗(yàn)合格。</p><p>　　按表3-23、表3-24和已知L6120型良好狀態(tài)舊拉床，可算出拉床允許拉力</p><p>　　Frk=200X0.8KN=160KN</p><p

43、>　　顯然，F(xiàn)max<Frk，拉床載荷校驗(yàn)合格。</p><p>　?。?1） 確定拉刀齒數(shù)和每齒直徑尺寸 按本章一、3.齒升量中所述，取過度齒與精切齒齒升量遞減為：0.03、0.025、0.020、0.015、0.01、0.01mm,共切除余量</p><p>　　Ag+Aj=2（0.03+0.025+0.020+0.015+0.01+0.01）mm=0.22mm其中，前2齒

44、齒升量大于1/2af,可屬過渡齒；后4齒齒升量較小，屬精切齒。</p><p>　　粗切齒齒數(shù)按下式計算后取整為</p><p>　　Ze=[A-(Ag+Af)]/2af+1=(1.035-0.22)/2X0.04+1=11</p><p>　　粗切齒、過渡齒、精切齒共切除余量</p><p>　　[（11-1）×2×0.

45、04+0.22]mm=1.02mm</p><p>　　剩下（1.035-1.02）mm=0.015mm的余量未切除，需增設(shè)一個精切齒切到要求的尺寸。</p><p>　　按表3-14，取校準(zhǔn)齒7個，其直徑尺寸dox已在前面計算確定了。</p><p><b>　　這樣，拉刀總齒數(shù)為</b></p><p>　　zo+z

46、g+zj+zx=11+2+5+7=25</p><p>　　圖3-1中按齒號列出了各齒直徑尺寸及其公差。</p><p>　?。?2） 設(shè)計拉刀其他部分 按表3-19：</p><p>　　前柄 l１=100mm d１=28f8mm</p><p>　　頸部 l２=m+Bo+A-l3≈110mm d2=d1-0.5mm=27.5mm

47、</p><p>　　過渡錐l3=15mm</p><p>　　前導(dǎo)部 l4=40mm d4=dwmin=31f7mm </p><p>　　后導(dǎo)部 l7=20mm d7=dmmin=32f7mm</p><p>　　拉刀前柄端面至第1刀齒的距離</p><p>　　L1′=l1′+m+Bs′+A+l4=(9

48、5+20+75+35+40)mm=265mm</p><p>　　(13) 計算和效驗(yàn)拉刀總長</p><p>　　粗切齒與過度齒長 l5=8×(11+2)=104mm</p><p>　　精切齒與效準(zhǔn)齒長 lo=5.5×(5+7)=66mm</p><p>　　拉刀總長 L=L′+l5+l6+l7=455

49、mm</p><p>　　按表4-26允許拉刀總長為28do=28×30mm=840mm,顯然,拉刀短得多,所以長度合格。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　通過這次課設(shè)，我了解到自己還有很多專業(yè)知識的欠缺，理論與實(shí)際不能完全的結(jié)合在一起，需要繼續(xù)完善自己的專業(yè)知識與技術(shù)水平。</p><

50、;p>　　通過此次課程設(shè)計,使我們能綜合運(yùn)用所學(xué)基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本訓(xùn)練,掌握機(jī)械制造過程中的加工方法,加工裝備等基本知識。通過給定設(shè)計題目，初步掌握分析編制零件加工工藝規(guī)程和設(shè)計刀具的方法。提高分析和解決實(shí)際工程問題的能力,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及今后從事科學(xué)研究,工程技術(shù)工作打下較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　這次的課設(shè)讓我學(xué)會了很多知識，例如如何選取刀具的角度、

51、進(jìn)給量、切削速度；如何擬定工藝路線，如何選取基準(zhǔn)面等等。進(jìn)行課設(shè)的時候，由于是第一次設(shè)計，有很多不會的地方，所以不懂的地方去問老師或同學(xué)，通過老師耐心的講解和與同學(xué)的討論下，我學(xué)會了更多的方法和技巧，并運(yùn)用到設(shè)計的過程中，解決了實(shí)際設(shè)計中遇到的問題，同時使我在一定程度上提高了獨(dú)立分析和解決機(jī)械加工工藝能力，進(jìn)一步掌握了基本專業(yè)技術(shù)。</p><p>　　一周的課程設(shè)計，對我而言，是知識與經(jīng)驗(yàn)的收獲與積累，是人生中

52、的一次閱歷，讓我知道了自己現(xiàn)在的知識水平有多困乏，我不能滿足于現(xiàn)有的成績，需要不斷的汲取知識與經(jīng)驗(yàn)，才能在機(jī)械這一行業(yè)中作的更加出色。這次的課設(shè)讓我重新認(rèn)識了自己，鞭策我在今后的學(xué)習(xí)中要更加努力，不斷完善自己，才能在這一領(lǐng)域之中成為佼佼者。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]鄒青 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》 機(jī)械工業(yè)