拉刀设计计算说明书
刀具课程设计计算说明书圆孔拉刀优秀版
机械制造技术基础课程设计(刀具部分) 圆孔拉刀设计计算说明书机械工程学院目录一、原始条件及设计要求： (3)二、刀具结构形式的确定： (3)三、刀具材料的确定： (3)四、刀具几何参数的合理选择及其计算 (4)五、拉削力及拉刀强度验算： (8)5.1拉削力验算 (8)5.2 拉力强度验算 (9)六、技术条件的制定 (9)6.1拉刀热处理（文献[5]） (9)6.2拉刀表面粗糙度的制定（文献[3]） (9)6.3拉刀重要尺寸公差的制定（文献[3]） (10)七、拉刀的制造工艺及检验方法 (10)7.1拉刀的检验方法： (10)7.2拉刀制造工艺 (11)八、设计体会 (11)九、参考文献： (12)一、原始条件及设计要求：工件直径为：Φ30H7，长度为：25～40mm ，材料为45#钢，调质处理后硬度为HB220～250，抗拉强度为：0.75GPa ，工件如下图所示。
使用机床为L6140拉床。
试设计圆孔拉刀。
查阅《机械加工工艺手册》，所用机床为卧式内拉床，额定拉力为400kN ，最大行程为2000mm 。
最大拉力5300N 。
取拉削长度0L =40mm ，孔的最终尺寸要求为+0.021030mm二、刀具结构形式的确定：选用综合式圆拉刀，它综合分块式圆拉刀和分层式圆拉刀的优点，且圆拉刀可加工的精度和表面粗糙度为：一般：H7~H9，Ra0.8um 以下，完全符合加工要求。
综合式圆拉刀精切齿采用分层拉削图形，可保证较高的加工精度和表面质量，其粗切削齿采用分块拉削，但不分齿组，而是每齿切去一圈金属的一半，其余留给下一齿，每齿都有齿升量，故实际切削厚度为2f a （第一齿为f a ）。
由于单位切削力减小，故齿升量f a 可适当增大，拉刀长度可减小。
此外，圆弧形分屑槽具有较大的侧后角，刀尖角也大，这些都使拉刀寿命延长。
这种拉刀也较易制造，所以在生产中应用较多。
三、刀具材料的确定：根据《金属切削刀具设计手册》，可选用拉刀材料为W6Mo5Cr4V2的普通高速工具钢。
拉刀设计说明书
刀具课程(毕业)设计说明书专业机械制造与自动化班级3146班姓名刘鑫学号33指导老师刘伟成绩电话陕西国防工业职业技术学院（本页放置自己的设计任务书--按给定的尺寸画一张准确的零件图,要求标注清晰准确。
）已知条件加工零件图如图所示3-38。
材料；45钢 =0。
735 硬度=185220HBS 拉前孔颈+0.10拉后孔径+o.02733表面粗糙度Ra0.8um 拉床型号L6110.2设计要求设计计算组合式圆孔拉刀,绘制拉刀工作图。
3设计计算过程设计说明序号项目计算过程选用结果1 2 3 直径方向拉削余量A齿升量fa齿数1z直径xDA=max w min-dD=33.027-32=1.027粗切齿f1a=0.08过渡齿f11a=0。
05 0.045 0。
040 齿数=3精切齿f111a=0.02 齿数=4校正齿 0 齿数=5Z1=11111f1-2aZ ZAX（A+A）=3.73125粗切齿齿数=3切削余量为0。
73125x0.16=0。
117将余量分配到过渡齿和精切齿f1a=0。
08 0。
08 0。
08 齿数=3+1f11a=0.055 0。
05 0。
045 0.04 齿数=3+1f111a=0。
035 0。
02 0.02 0.02 0.02齿数=4+1校正齿=0 z=5粗切齿第一刀未切除故粗齿第一部32A=1.027f1a=0。
08f11a=0.05 0.0450.040 齿数=3f111a=0。
02 齿数=4校正齿 0齿数=51z=3。
73125f1a=0.08 0。
08 0。
08 齿数=3+1f11a=0。
055 0。
050。
045 0.04 齿数=3+1f111a=0.035 0。
020。
02 0。
02 0.024 5 几何参数齿距p/Mm2432.16D D= 32。
32 32.4859D D=32.59 32.69 32。
78 32.861015D D=32.867 32.907 32.947 32。
拉刀设计(原创)
一、设计题目1.1、要加工的工件零件图如图所示。
1.2、工件材料：45钢。
σ＝0.65GPa1.3、使用拉床：卧式拉床L6110。
零件尺寸参数表工件材料组织状态 D d L 参数45钢调质200±0.1 50025.00 100二、设计步骤2.1、拉削方式选择拉刀从工件上把拉削余量切下来的顺序和方式，通常都用图形表达，称这种图形为“拉削图形”。
拉削图形分为分层式、分块式和综合式三大类。
综合式拉削集中了成形式拉削与轮切式拉削的特点，即粗切齿制成轮切式结构，精切齿则采用成形式结构。
这样，既缩短了拉刀长度，保证较高的生产率，又能获得较好的工件表面质量。
这里也使用综合式设计。
2.2拉刀工作部分设计2.2.1 刀具材料选取由于工件材料为45钢，且σb＝0.65GPa ，那么刀具材料选择40Cr2.2.2 确定拉削余量δ由经验公式δ=0.005mm L D m )2.0~1.0(+式中L 为拉削长度（mm ），m D 为拉削后孔的直径（mm ）代入数据δ=0.005×50﹢(0.1～0.2)100 =1.250～2.25mm,这里取δ为1.5mm2.2.3 齿升量的选取f a由《金属切削刀具》表5-1 采用综合式圆孔拉刀f a =0.05 mm2.2.4 选择几何角度由《金属切削刀具》表5-2切削齿前角选为︒±︒=2150γ切削齿后角：0α=03032'±'︒，刃带宽10.01=αb校准齿后角：0310'+︒=α， 刃带宽5.0~3.01=αb2.2.5 齿距与同时工作的齿数齿距p 是相邻两刀齿间的轴向距离，确定齿距的大小时，应考虑拉削的平稳性及足够的容屑空间，一般应有3～8个刀齿同时工作为好。
粗切齿的齿距按经验公式计算P=(1.25～1.5)l式中 l拉削长度 P 齿距，根据计算值，p 值取接近的标准值（mm ）。
P=（1.25～1.5）100=（12.5～15）mm最时工作齿数e z 可按下式计算e z =p l +1 由《刀具设计手册》6-22得e z 取7 e z 值仅取整数部分。
刀具圆孔拉刀设计说明书
专业课程设计说明书（智能制造专业）（刀具部分）设计题目：圆孔拉刀设计者：学号：指导教师：山东大学机械工程学院二零二一年十二月二十九日目录1前言 (3)2绪论 (3)2.1矩形花键拉刀的相关介绍 (3)2.2设计的目的及要求 (3)2.2.1设计目的 (3)2.2.2设计要求 (4)3矩形花键拉刀设计 (4)3.1 原始条件和设计要求 (4)3.2 设计步骤 (4)3.2.1选择拉刀材料 (4)3.2.2确定拉削方式 (4)3.2.2选择切削齿几何参数 (4)3.2.4确定核准齿直径 (5)3.2.5计算拉削余量 (5)3.2.6选取齿升量 (5)3.2.7设计容屑槽 (5)3.2.8拉刀强度与拉床载荷 (6)3.2.9拉刀其他部分设计 (8)3.2.10计算和校验拉刀总长 (8)4总结 (9)5致谢 (9)6参考文献 ........................................ 错误!未定义书签。
1前言经过机械学院前三年的培养，刀具设计课程设计旨在锻炼我们运用所学知识的能力，将平时积累的知识和经验运用到刀具设计之中，夯实学习成果，进一步提高专业设计水平和设计能力。
拉刀种类繁多，它可加工各种形状通孔，直槽，螺旋槽和直线或曲线的外表面。
它是一种高生产率刀具，它切削速度低，耐用度高，寿命高。
拉刀是多刃切削刀具，切削力较大但机床结构简单，成本高，只适用于大批量生产。
我本次的课程设计课题是圆孔拉刀。
在设计过程当中,我查阅设计说明书和指导手册，比如金属切削原理及刀具，利用AutoCAD等软件辅助设计计算。
通过这次设计，我把以往所有所学知识加以梳理，同时又可以在设计当中查找自己所学的不足从而加以弥补，进而使我对专业知识得到更加全面和系统的掌握。
2绪论2.圆孔拉刀的相关介绍我设计选择的题目是：圆孔拉刀设计。
拉刀上有很多齿，后一个刀齿（或后一组刀齿）的齿高要高于（或齿宽宽于）前一个刀齿，所以当拉刀作直线运动时（对某些拉刀来说则为旋转运动），便能依次地从工件上切下很薄的金属层。
圆孔拉刀设计说明书
圆孔拉刀设计说明书目录前言 (3)1.原始条件和设计要求 (4)2.设计步骤 (4)2.1选择拉刀材料 (4)2.2拉削方式 (4)2.3校准齿直径 (5)2.4拉削余量 (5)2.5几何参数 (5)2.6齿升量 (5)2.7确定齿距 (5)2.8确定同时工作齿数 (5)2.9容屑槽形状 (5)2.10确定容屑系数 (6)2.11确定容屑槽尺寸 (6)2.12拉刀的分屑槽形状及尺寸 (6)2.13确定拉刀的齿数和每齿直径 (6)2.14柄部结构形式及尺寸 (8)2.15颈部直径与长度 (8)2.16过渡锥长度 (9)2.17前导部直径长度 (9)2.18后导部直径长度 (9)2.18柄部前端到第一齿长度 (9)2.19后导部直径长度 (9)2.20计算最大切削力 (9)2.21拉床拉力校验 (9)2.22拉刀强度校验 (10)2.23计算校验拉刀 (10)2.24确定拉刀技术要求 (10)2.25绘制拉刀工作图 (13)3.总结 (14)4.总结 (15)5.参考文献 (16)前言大学三年的学习即将结束，在我们即将进入大四,踏入社会之前，通过课程设计来检查和考验我们在这几年中的所学，同时对于我们自身来说，这次课程设计很贴切地把一些实践性的东西引入我们的设计中和平时所学的理论知识相关联。
为我们无论是在将来的工作或者是继续学习的过程中打下一个坚实的基础。
我的课程设计课题是圆孔拉刀的设计。
在设计过程当中,我通过查阅有关资料和运用所学的专业或有关知识，比如零件图设计、金属切削原理、金属切削刀具、以及所学软件AUTOCAD、PRO/E的运用，设计了零件的工艺、编制了零件的加工程序等。
我利用此次课程设计的机会对以往所有所学知识加以梳理检验，同时又可以在设计当中查找自己所学的不足从而加以弥补。
使我对专业知识得到进一步的了解和系统掌握.1.原始条件和设计要求工件直径03.0+Ra1.6 μm,工件材料: 拉床型号采用10%极压乳化液 2.设计步骤 2.1选择拉刀材料拉刀材料常用 W6Mo5Cr4V2高速工具钢整体制造。
拉刀设计
11、确定拉刀齿数和每齿直径尺寸
按本章齿升量中所述，取过渡齿与精切齿齿升量递减为 0.05,0.045,0.04,0.035，0.03,0.025,0.02,0.015,0.01,0.01，共除去余量 Aj+Ag=2 （ 0.05+0.045+0.04+0.035+0.03+0.025+0.02+0.015+0.01+0.01 ）
9、选择拉刀前刀柄
按表 4-17 选用Ⅱ型—A 无周向定位面的圆柱形前柄，取 d1=36mm，卡爪处 底径 d2=27mm，其余见表 4-1，拉刀无需后柄。
10、检验拉刀强度与拉床载荷
按表 4-20,4-21,4-22 计算最大拉销力。根据综合式拉销特点，切削厚度 ac=2af=0.1。 Fmax=Fz ’ Σ awzemaxkok1k2k3k4 × 10-3=188 × 6 × 15.06 × 1 × 1 × 1.13 × 1 × 1=19.20kN， 拉刀最小断面为前柄卡爪底部，其面积为 Armin=π d2²/4=572.27mm² 危险断面部位的拉应力为 σ =Fmax/Armin=0.034GPa， 按表 4-25，高速钢许用应力[σ ]=0.35GPa，显然，σ ﹤[σ ]，拉刀强度校验合格。 按表 4-23,4-24 和已知 L6120 型拉床， 可算出拉床允许拉力 Frk=200×0.8=160kN， Fmax﹤Frk，拉床载荷校验合格。
4、确定拉销余量（按表 4-1）
δ =dmmax-dwmin=38.027-36=2.027
5、确定校准齿直径
do 校= dmmax-u=38.027-2=36.027（u—孔的扩张量）
6、选取齿升量
拉刀设计计算说明书1
拉刀设计计算说明书[原始条件]工件直径为：Φ30H7（0025.0+），长度为：25～40mm ，材料为45#钢，调质处理后硬度为HBS220～250，抗拉强度为：0.75GPa ，工件如下图所示。
使用机床为L6140拉床。
试设计圆孔拉刀。
设计步骤如下：（1）拉刀材料：W18Cr4V.（2）拉削方式：综合式（3）几何参数：按文献【1】表4.2，加工材料45#钢，硬度为HB220～250，抗拉强度GPa b 75.0=σ，故取前角 15=o γ，精切齿与校准齿前刀面倒棱， 5,1~5.011==o mm b γγ。
按文献【1】表4.3，取粗切齿后角 3o =α，倒棱宽mm b 2.01≤α，精切齿后角 2=o α，mm b 3.01=α，校准齿 1=o α，mm b 6.01=α。
（4）校准齿直径（以角标x 表示校准齿的参数）δ+=max 0m x d d 式中 δ—收缩量，取mm 01.0=δ，则mm d d m x 035.3001.0025.30max 0=+=+=δ。
（5）拉削余量：文献【1】表4.1计算。
当预制孔采用钻削加工时，A 的初值为mm l d A m 78.0401.030005.01.0005.0=⨯+⨯=+= 采用Ø29的钻头，最小孔径mm d w 29min =，拉削余量为mm d d A w x 035.129035.30min 0=-=-=(6)齿升量：按表4.4，取粗切齿的齿升量为mm a f 03.0=（综合轮切式圆孔拉刀）。
(7)容屑槽：①计算齿距。
按表4.8，粗切齿与过渡齿齿距为mm p 930)6.1~3.1(≈=取精切齿与校准齿齿距（用角标j 表示精切齿的参数）mm p p p x j 2.7~5.49)8.0~6.0()8.0~6.0(=⨯===取mm p p x j 6==②由于本设计中采用综合式拉刀的形式，故容屑槽形状及尺寸采用曲线齿背。
拉刀铣刀设计说明书
一、金属切削刀具课程设计的目的金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及刀具”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节，其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容，锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力，是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。
通过金属切削刀具课程设计，具体应使学生做到：(1) 掌握金属切削刀具的设计和计算的基本方法；(2) 学会运用各种设计资料、手册和国家标难；(3) 学会绘制符合标准要求的刀具工作图，能标注出必要的技术条件。
二、设计内容和要求完成矩形花键铣刀、矩形花键拉刀两种刀具的设计和计算工作，绘制刀具工作图和必要的零件图以及编写一份正确、完整的设计说明书。
刀具工作图应包括制造及检验该刀具所需的全部图形、尺寸、公差、粗糙度要求及技术条件等；说明书应包括设计时所涉及的主要问题以及设计计算的全部过程；设计说明书中的计算必须准确无误，所使用的尺寸、数据和计量单位，均应符合有关标准和法定计量单位；使用A4纸打印，语言简练，文句通顺。
具体设计要求见附页。
三、拉刀的设计（一）选定刀具类型和材料的依据1选择刀具类型：对每种工件进行工艺设计和工艺装备设计时，必须考虑选用合适的刀具类型。
事实上，对同一个工件，常可用多种不同的刀具加工出来。
采用的刀具类型不同将对加工生产率和精度有重要影响。
总结更多的高生产率刀具可以看出，增加刀具同时参加切削的刀刃长度能有效的提高其生产效率。
例如，用花键拉刀加工花键孔时，同时参加切削的刀刃长度l=B³n³Zi，其中B 为键宽，n为键数，Zi为在拉削长度内同时参加切削的齿数。
若用插刀同时参加切削的刀刃长度比插刀大得多，因而生产率也高得多。
2正确选择刀具材料：刀具材料选择得是否恰当对刀具的生产率有重要的影响。
因为硬质合金比高速钢及其他工具钢生产率高得多，因此，在能采用硬质合金、的情况下应尽力采用。
由于目前硬质合金的性能还有许多缺陷，如脆性大，极难加工等，使他在许多刀具上应用还很困难，因而，目前许多复杂刀具还主要应用高速钢制造。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
拉刀设计计算说明书
[原始条件]
工件直径为：Φ45H7（0025
.0+），长度为：45～60mm ，材料为45#
钢，调质处理后硬度为HB220～250，抗拉强度为：0.75GPa ，工件如下图所示。
使用机床为L6140拉床。
试设计圆孔拉刀。
设计步骤如下：
（1）拉刀材料：W18Cr4V.
（2）拉削方式：综合式
（3）几何参数：按文献【1】表4.2，加工材料45#钢，硬度为HB220～250，抗拉强度GPa b 75.0=σ，故取前角 15=o γ，精切齿与校准齿前刀面倒棱， 5,1~5.011==o mm b γγ。
按文献【1】表4.3，取粗切齿后角 3o =α，倒棱宽mm b 2.01
≤α，精切齿后角 2=o α，mm b 3.01=α，校准齿 1=o α，mm b 6.01
=α。
（4）校准齿直径（以角标x 表示校准齿的参数）
δ+=max 0m x d d 式中 δ—收缩量，取mm 01.0=δ，则mm d d m x 035.3001.0025.30max 0=+=+=δ。
（5）拉削余量：文献【1】表4.1计算。
当预制孔采用钻削加工时，A 的初值为mm l d A m 78.0401.030005.01.0005.0=⨯+⨯=+= 采用Ø29的钻头，最小孔径mm d w 29min =，拉削余量为
mm d d A w x 035.129035.30min 0=-=-=
(6)齿升量：按表4.4，取粗切齿的齿升量为mm a f 03.0=（综合轮切式圆孔拉刀）。
(7)容屑槽：
①计算齿距。
按表4.8，粗切齿与过渡齿齿距为
mm p 930)6.1~3.1(≈=
取精切齿与校准齿齿距（用角标j 表示精切齿的参数）
mm p p p x j 2.7~5.49)8.0~6.0()8.0~6.0(=⨯===
取mm p p x j 6==
②由于本设计中采用综合式拉刀的形式，故容屑槽形状及尺寸采用曲线齿背。
按表4.9基本槽型，
粗切齿与过渡齿取mm R mm r mm g mm h 5,8.1,3,5.3====，
精切齿与校准齿取mm R mm r mm g mm h 4,1,2,2====，如图1所示 ③校验容屑条件
l a K h f 213.1⨯≥
按表4.11 轮切式拉刀容屑槽的容屑系数，由切削宽度
mm a a f e 06.003.022=⨯==，取容屑系数0.3=K ,工件最大长度mm l 40=,
齿升量mm a f 03.0=，则
mm l a K h f 03.34003.020.313.1213.1=⨯⨯⨯⨯=⨯≥，
而容屑槽深度mm h 5.3=，符合容屑条件。
④校验同时工作齿数。
按表4.8 拉刀齿距及同时工作齿数计算， 3925min min ≈==p l Z e ，519
401max max ≈+=+=p l Z e 满足83≤≤e Z 的校验条件。
（8）综合式拉刀粗切齿与过渡齿用弧形分屑槽，精切齿用三角形分屑槽（为什么？）。
根据表4.13 圆拉刀弧形分屑槽，当最小直径mm d 29min 0=时，弧形分屑槽数8=k n 。
槽宽为
mm n d a k 5)7.0~3.0(8
90sin 29)7.0~3.0(90sin min 0≈-⨯=-= 切削宽度
mm a n d a k w 658
90sin 29290sin 2min 0≈-⨯⨯=-=
根据表4.12 圆拉刀三角形分屑槽，当直径mm d 300=时，三角形分屑槽数位
1530)6
1~71()61~71(0≈⨯==ππd n k 槽宽mm b 2.1~0.1=，槽深mm h 5.0~4.0'=。
前后齿分屑槽应交错排列。
校准齿及最后一个精切齿不做分屑槽。
（9）前柄部形状和尺寸。
按表4.18 圆柱形前柄II 型GB3832.2-83，选用II 型-A 式无周向定位面的圆柱形前柄，mm d 251=，最小断面处的直径为mm d 192=。
（10）校验拉刀强度与拉床载荷 按表4.23、4.24、4.25计算最大拉削力。
综合式拉刀粗切齿的切削厚度f e a a 2=，故1mm 长度刀刃上的切
削力'z F 应按f a 2确定。
kN k k k k k Z a F F w z 6.88101113.115.127.152
30228103343210max 'max =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=--∑π柄部最小断面处为危险断面，直径为mm d 192=，面积为
22
min 283419mm A =⨯=π
拉应力为
GPa A F 31.0283
3.88min max ===σ 按表
4.26高速钢拉刀的许用应力，[][],G Pa 3
5.0σσσ>=，则校验合格。
按表4.24、4.25，拉床允许的拉力为
kN F kN k F T 3.883208.0400max =>=⨯=,拉床载荷校验合格。
（11）齿数及每齿直径。
取过渡齿与精切齿齿升量为0.025、0.020、0.015、0.010、0.005。
后三齿齿升量小于粗切齿齿升量f a 的1/2，
为精切齿，前两齿为过渡齿。
过渡齿与精切齿切除的余量为mm A A j g 15.0)005.0010.0015.0020.0025.0(2=++++⨯=+，则粗切齿齿数c Z 为（第一个粗切齿齿升量为零）
15103
.0215.0035.112)
(=+⨯-=++-=f j g e a A A A Z 粗切齿与过渡齿，精切齿共切除余量为mm 99.015.003.021-15=+⨯⨯）（， 剩余余量为1.035-0.99=0.045mm,可以在增加一个精切齿。
调整后精切齿齿升量为0.015,0.01375,0.0125,0.01125。
如图1中所示尺寸表中。
按表4.15取校准齿6个，共有粗切齿、过渡齿、精切齿、校准齿的齿数为15+2+4+6=27（个）。
（12）拉刀其他部分。
根据表4.20，取前导部的直径与长度为 mm l mm
d d w 40000.294min 4===
后导部的直径与长度为
mm l l mm
d d m 20)7.0~5.0(025.307min 7====
前柄端面至第一齿的距离（表4.20中图）
411''l A B m l L s ++++=
查表4.18，mm L l 90'31==，m 取20mm(《刀具工程师手册》，P351)，查表4.24，mm A mm B s 50100==，，前导部mm l 404=，则
mm L 30040501002090'1=++++=
颈部直径
mm d d 5.245.025)5.0~3.0(12=-=-=
过渡锥长度取为15mm(刀具工程师手册》，P351)
拉刀直径较小，不设后柄部。
（13）计算和校验拉刀总长
粗切齿与过渡齿长度mm l 153)215(95=+⨯=
精切齿与校准齿长度 mm l 60)64(66=+⨯=
总长为mm l l l L L 5282060153295'7651=+++=+++=
查表4.29，当拉刀直径为30时，允许的长度为mm mm 5287803026>=⨯， 总长校验合格。
（14）制定技术条件。
1、拉刀材料：W18Cr4V.
2、拉刀热处理硬度：刀齿及后导部HRC63~66；前导部HRC60~66；前柄部HRC40~52；允许进行表面强化处理。
3、R
4、R
5、R
6、拉刀各部径向跳动应在同一方向。
7、拉刀表面不得有裂纹、碰伤、锈迹等影响使用性能的缺陷。
8、拉刀切削刃应锋利，不得有毛刺、崩刃和磨削烧伤。
9、拉刀容屑槽表面应磨光，且不得有凹凸不平等影响卷屑效果的缺陷。
10、在拉刀颈部打印：厂标、Ø30H7、γ15°、制造年月、产品编号。
11、拉刀按GB3831-83标准验收。