江西农业大学工学院刀具设计.docx
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江西农业大学工学院刀具设计
江西农业大学工学院
《金属切削原理与刀具》课程设计
题目:
拉刀设计
专业:
机械设计制造及其自动化
姓名:
程振涛
学号:
20085009
班级:
机制081
指导老师:
张庐陵
设计题目
已知条件:
1、要加工的工件零件图如图所示。
2、工件材料:
45钢。
σb=0.65Gpa
3、使用拉床:
卧式内拉床L6110A。
零件尺寸参数表
工件材料
组织状态
D
d
L
参数
45钢
调质
180±0.1
50±0.02
60±0.1
要求:
1、设计出精加工拉刀,所设计的拉刀能够完成零件的内孔任务;
2、课程设计说明书一份。
设计部分
1、根据加工零件和机床条件选择刀具类型为:
拉刀
2、确定刀具材料
根据工件材料选择刀具材料为:
普通高速钢W18Cr4V
3、工作部分设计
3.1、确定拉削图形
根据条件确定拉削图形如下图
3.1.1确定拉削余量A
因为拉前孔为镗孔
根据公式A=0.005Dm+(0.05~0.1)
mm
Dm——拉后孔直径(mm)
L——拉削长度(mm)
取Dm=50mm,L=60mm,系数取0.08
代入数据得A=0.87mm
3.2确定齿升量fZ
查阅有关资料后,取粗切齿的fZ=0.04mm
3.3确定齿距P
3.3.1根据公式P=(1.25~1.9)
取系数为1.6,经计算得P=12.4,取P=12mm
3.3.2同时工作齿数Ze=
+1(略去小数)
代入数据计算得:
Ze=6
3.4确定容屑槽形状和尺寸
3.4.1、综合分析后选择圆弧齿背型容屑槽
容屑系数K=
>1
Vp--容屑槽有效体积
VD--切屑体积
K—容屑系数
3.4.2、容屑槽深度h≥1.3
mm
代入数据后取h=5mm
3.5分屑槽
3.5.1、粗切齿、过渡齿采用圆弧形分屑槽,相关尺寸和图形如下图
3.5.2、精切齿采用角度形分屑槽,相关尺寸及图形如下图
3.6确定拉刀齿数Z和直径
3.6.1、根据公式Z=
+(3~5)
代入数据A=0.87mm,fZ=0.04mm得:
Z=15
经计算和查阅有关资料确定:
粗切齿数7、精切齿数4、过渡齿4
3.6.2根据齿升量和各部分齿数分配各齿的直径4、拉刀其他部分得设计
粗切齿(+-0.1)mm
1
2
3
4
5
6
7
49.36
49.44
49.52
49.6
49.68
49.76
49.84
过渡齿(+-0.1)
精切齿(+-0.1)
8
9
10
11
12
13
14
15
48.89
48.92
48.94
49.95
49.964
49.976
49.988
50
4.1、拉刀柄部与颈部形状及尺寸如下图所示
查阅资料得:
D1=42mm,D2=33mm,L1=20mm,L2=32mm,c=5mm
4.2、拉刀前导部结构设计
L3=10~20,一般取10、15、20中一个
L4等于工件长,即60mmD4拉前孔径49.36mm,公差按e8取
4.3、拉刀后导部结构设计
L5=(1/2~3/2)LL——拉削长度
D5拉后孔的最小尺寸,公差f7D5=49.9
4.4、拉刀尾部结构设计
L6=(0.5~0.7)*D=0.6*50=30mm
查资料知:
D6=31.968-0.068
4.5拉刀整体结构
拉到总长度L总=514mm。
5、拉力强度及拉床拉力校验
5.1拉削力
综合式圆孔拉刀得最大拉削力Fmax=Fc
N
查表得:
Fc′=28.0N。
则Fmax=13188N
5.2、拉削力强度校验
σ=Fmax/Amin=16.398Mpa=0.0164GPa<0.65Gpa=[σ]满足条件
Amin——拉力危险截面面积
[σ]——拉刀材料得许用应力
5.3、拉床拉力校验
Fmax
KmFm
查表L6110A型机床得而定拉力Fm=100000N,取Km=0.8
则,KmFm=0.8*100000=80000>Fmax符合要求
Fm——拉床额定拉力(N);
Km——拉床状态系数,新拉床Km=0.9,较好状态得旧拉床
Km=0.8,不良状态得旧拉床Km=0.5~0.7
6、圆孔拉刀的技术条件
6.1、表面光洁度
刀齿前面(
8)刀齿后面(
8)尖齿齿型表面(
8)
前导部表面(
8)后导部表面(
8)柄部表面(
8)
颈部表面(
8)过渡锥表面(
7)齿背表面(
5)
6.2、尺寸偏差
6.2.1拉刀外圆直径在全长上允许最大径向跳动量
拉刀长度与外径的比值
~15
>15~25
>25
最大径向跳动量(mm)
0.03
0.04
0.06
6.2.2拉刀切削齿外圆直径偏差
齿升量
切削齿外圆直径偏差
相邻两齿直径偏差
>0.035~0.05
±0.015
0.015
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