圆孔拉刀说明书.doc

圆孔拉刀的设计
工件直径Ф48H7(+0.0250)mm,工件拉削孔长度38mm,空内无空刀槽，拉削表面粗糙度不得大于Ra1.6μm。工件拉削孔部截面图见图4-１。
工件材料：铜合金QA15，调质处理,硬度HBS200,抗拉强度бb=800MPa。
拉床型号:L6120型;工作情况:良好的旧拉床。
采用10%极压乳化液。
要求设计圆拉刀。设计时应考虑:预制空加工方式;标准麻花钻钻削;拉削变形量：拉削后孔收缩，收缩量（在直径上）为0.01mm。
［设计步骤］
选择拉刀材料及热处理硬度参考附录表5选Ｗ6Ｍo5Ｃ
r4Ｖ２高速钢按整体式制造拉刀。热处理要求见图４－１。
确定拉削方式综合式拉刀较短，适用拉削碳钢和低合金
钢，拉削精度和表面质量并不低于其它拉削方式，且拉削耐用度较高。因此，本例选择综合式拉削。
选择刀齿几何参数按表4-2、表4-3选择，具体见图4-1。
确定校准齿直径本例以脚标o、w、m、c、g、j和x依次
表示拉刀、预制孔、拉削孔、粗切齿、过渡齿、精切齿和校准齿。
do=dmmax+δ=48.035mm
式中δ——拉削变形（收缩）量，δ＝0.01mm。
确定拉削余量计算余量（按表4-1）为
Ａ′=0.005dm＋（0.1～0.2）=(0.00548+0.15)mm=1.16mm
按GB6137-85《锥柄长麻花钻》第１系列取Ф47.0mm的钻头。这样，实际拉削余量为
Ａ＝dox-dwmin=(48.035-47.0)mm=1.035mm
选取齿升量按表4-4，选取粗切齿齿升量ａf=0.04mm。
设计容屑槽
计算齿距按表4-7，粗切齿与过渡齿齿距为
P＝（1.2～1.5）=（1.2～1.5）=7.4～9.2mm
取P=8mm
当P≤10mm时
精切齿和校准齿齿距为Pj=Px=P=8mm
2）选取拉刀容屑槽查表4-8，选曲线齿背型，粗切齿和过渡齿取深槽，h=3mm：精切齿和校准齿取基本槽，h=2mm。
3）校验容屑条件查表4-10得容屑系数k＝3.0，则
h′=1.13=1.13mm=3.4mm
显然，h′〈h，容屑条件校验合格。
4）校验同时工作齿数照表4-7计算（l/p）=38/8=4,
zemin=4,zemax=4+１。满足３≤ze≤8的校验条件，校验合格。
（8）确定分屑槽参数拉刀粗切齿与过度齿采用弧形分屑槽，精切齿（最后一个精切齿除外）采用三角形分屑槽。弧形槽按表4-12
设计，当domin=47mm，槽数nk=12，槽宽
a=dominsin90o/nk-（0.3～0.7）mm=47sin90o/12-（0.3～0.7）mm=5.5mm
切屑宽度aw=2dominsin90o/nk-a=（2×49×sin90o/12-6）mm=6.77mm
因aw＞a，可使拉削表面质量较好,前后刀齿重叠拉削而无空隙。
三角形槽按表4-11设计，d。=48mm
N=（1/7～1/6）πd。=24
槽宽b=1～1.2mm,深h′=0.5mm,槽形角w≥90o
前后刀齿的分屑槽应在圆周方向错开半个槽距，交错排列。
（9）选择拉刀前柄按表4-17，选用Ⅱ型—A无周向定位面的圆柱形前柄，取d=45mm,卡爪处底径d2=34mm,其他见图4-1。
拉刀无需设后柄。
（10）校验拉刀强度与拉床载荷按表4-20、表4-21和表4-22计算最大刀削力。根据综合式拉削特点，切削厚度ac=2af。
Fmax=FZ∑awzemaxk0k1k2k3k4×10ˉ3
=196×48π/2×5×1.06×1.15×0.9×1.13×1.12×10-3KN=102.6KN
拉刀最小断面为前柄卡爪底部，其面积为
Ａrmin=πd22/4=π342/4mm2=907.9mm2
危险截面部位的拉应力为
б=Fmax/Armin=102.6/907.9GPa=0.113GPa
按表4-25，高速钢圆拉刀许用应力[б]=0.35GPa,显然，б<[б],拉刀强度校验合格。
按表4-23、表4-24和已知L6120型良好状态旧拉床，可算出拉床允许拉力
Frk=2000.8KN=160KN
显然，Fmax<Frk，拉床载荷校验合格。
（11）确定拉刀齿数和每齿直径尺寸按本章一、3.齿升量中所述，取过度齿与精切齿齿升量递减为：0.03、0.025、0.020、0.015、0.01、0.01mm,共切除余量
Ag+Aj=2（0.03+0.025+0.020+0.015+0.01+0.01）mm=0.22mm其中，前2齿齿升量大于1/2af,可属过渡齿；后4齿齿升量较小，属精切齿。
粗切齿齿数按下式计算后取整为
Ze=[A-(Ag+Af)]/2af+1=(1.035-0.22)/20.04+1=11
粗切齿、过渡齿、精切齿共切除余量
[（11-1）×2×0.04+