圆孔拉刀刀具课程设计说明书

序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。

目录0.序言 (1)1.可转位车刀设计 (3)2.圆孔拉刀设计 (10)3.结语 (15)4参考文献 (16)一可转位车刀设计设计题目:已知：工件材料Y12，使用机床CA6140，加工后dm=22，Ra3.2，需精车完成，加工余量自定，设计装T刀片95°偏头外圆车刀。

设计步骤：1.1 选择刀片夹固结构：考虑到加工在CA6140普通车床上进行，属于连续切削，采用杠杆式刀片夹固结构。

1.2选择刀片材料：（硬质合金牌号）由原始条件给定：被加工工件材料为Y12，连续切削，完成精车工序，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YT30。

1.3选择车刀合理角度：根据刀具合理几何参数的选择原则，并考虑到可转位车刀：几何角度的形成特点，选取如下四个主要角度。

（1）前角＝15°，（2）后角＝8°，（3）主偏角＝95°;（4）刃倾角＝-3°，后角α。

的实际数值以及副后角在计算刀槽角度时，经校验后确定。

1.4选择切削用量：根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量为， 精车：pa ＝0.5 mm ，f ＝1mm/r ，v ＝60m/min1.5选择刀片型号和尺寸： （1）选择刀片有无中心固定孔由于刀片夹固结构已选定为杠杆式，因此应选用有中心固定孔的刀片。

（2）选择刀片形状按选定的主偏角＝95°，选用三角形刀片 （3）选择刀片精度等级 选用U 级。

（4）选择刀片内切圆直径d （或刀片边长L ） 根据已选定的pa 、r K 、sλ，可求出刀刃的实际参加工作Lse 。

为：pse r s0.50.804sin cos sin95cos(3)a L K ===︒︒λ L>1.5L se =1.026 （5）选择刀片厚度S 根据pa ，f ，利用诺模图，得S ≥4..73（6）选择刀尖圆弧半径r ε：根据pa ，f ，利用诺模图，得连续切削r ε=1.6（7）选择刀片断屑槽型式和尺寸根据条件，选择A 型。

当刀片型号和尺寸确定后，断屑槽尺寸便可确定。

确定刀片型号：TNUM220416-A ，尺寸为：L=22;d ＝12.7;S ＝4.76 ;1d =5.16;m=17.463;r ε=1.61.6确定刀垫型号和尺寸：硬质合金刀垫型号和尺寸选择，取决于刀片夹固结构的需要及刀片的型号和尺寸:适合于偏心式夹固结构的需要，并与刀片型号为TNUM220416-A 相对应的硬质合金刀垫的型号为：T22A ，其具体尺寸为L ＝20.26,d ＝11.7,S ＝3.18,d1=6.6，r =ε 0.8，8D =，c=1.5 1.7计算刀槽角度可转位车刀几何角度、刀片几何角度和刀槽几何角度之间的关系，刀槽角度计算步骤是： （1）刀杆主偏角rgK ＝rK ＝95°（2）刀槽刃倾角sgλ，sg sλ=λ＝-3°（3）刀槽前角ogr 刀槽底面可看作刀面，则刀槽前角ogr 的计算公式sogs tan cos tan 1tan tan cos nb o o nb -=+γtan γλγγγλ将o γ＝15°，nb γ＝20°，s λ＝-3°代入得：og tan 20cos(3)tan 0.0881tan15tan 20cos(3)︒︒-︒==-+︒︒︒tan15γ则ogγ＝—5.029° 取ogγ＝—5°（4）验算车刀后角0α 车刀后角0α的验算公式为og s s0og s(tan tan cos )cos tan 1tan tan cos nb nb -=+αγλλααγλ当nb α＝0°时 20og stan tan cos =-αγλ 将og γ＝—5°s λ＝—3°代入()2tan tan 5cos (3)0.087=--︒︒=α 则0α＝4.972° 与所选后角值相近，可以满足切削要求。

而刀杆后角ogα＝0α 故og α＝4.972°，取og α＝5° （5）刀杆副偏角/rgK∵/rgK ＝/r K而/r K ＝180°－rK －rε又∵rg ε＝r ε，rg K ＝r K ∴/rgK ＝180°－rg K －rgε＝180°－rK －rε车刀刀尖角rε的计算公式r og s s cot [cot tan sin ]cos =-εεγλλ当rbε＝60。

时,将og γ＝-5°s λ＝-3°代入，得，cot r ε=[cot rb εs s og s og λλγλγcos ]sin tan )cos (tan 12-+cot r ε＝0.581，r ε＝59.84°/rgK ＝180°—95°—59.84°=25.5°取 /rgK =25.5°（6）验算车刀副后角/α'''og /0//og (tan tan cos )cos tan ,1tan tan cos nb sg sgnb sg-=+αγλλααγλ当nb α＝0°时，/'2'0og tan tan cos sg =-αγλ而 /og sg tan tan cos tan sin og rg rg=-+γγελε/og sg tan tan sin tan cos sg rg rg=+λγελε将og γ＝—5°sg λ＝s λ＝-3°rg ε＝r ε＝59.84°代入 tan γ'og=tan （-5°）cos59.84°+tan （-3°）sin59.84°=-0.089则/ogγ＝-5.09°tan λ'rg =tan （-5°）sin59.84°+tan （-3°）cos59.84°=-0.049则/sg λ＝-2.81°再将/ogγ＝-5.09°，/sg λ＝-2.81°代入得tan 'o α＝-tan （-5.09°）2cos （-2.81°）＝-0.089则/α＝5.09°可以满足切削要求而刀杆副后角/og α=/0α 故/ogα=5.09°，/0α=5°综合上述计算结果，可以归纳出： 车道的几何角度为：oγ＝15°，0α＝4.97°，r K ＝95°/r K 25.16，s λ＝-3°/α＝5.09°刀杆与刀槽的几何角度为：ogγ＝-5°，og α＝5°，rg K＝95°，/rg K ＝25.5°, sg λ＝3°，/ogα=5°1.8选择刀杆材料和尺寸： （1）选择刀杆材料选用45号钢为刀杆材料，热处理硬度为HRC38-45 （2）选择刀杆尺寸 1）选择刀杆截面尺寸因加工使用CA6140普通车床，其中心高为200mm ，并考虑到为提高刀杆，选取刀杆截面尺寸BxH ＝20x25mm 由于切削深度p a＝0.5mm ，进给量f ＝1mm/r ，可以不必校验刀杆强度。

2）选择刀杆长度尺寸 选取刀杆长度为150mm 1.9选择杠杆及其相关尺寸 （1）选择杠杆材料杠杆材料选用45钢，热处理硬度为HRC40-45，发黑。

（2）选择杠杆直径c d 和偏心量ec d =1d -（0.2-0.4）m前面已经选定1d =5.16括号内取则cd =5.16-0.4=4.76mm偏心量e即0212d d e +≤μμ为使计算方便，取1μ＝2μ＝0.13，0d ＝2d=1，则e ≤0.130d =0.13x4.76=0.62mm 取e=0.6mm为使刀片夹固可靠，选用自锁性较好的螺钉偏心销，并取落定偏心销转轴直径2d 为M6（3）计算偏心销转轴孔中心在刀槽前面上的位置即用公式（2-6）和（2-7）将m 和n 求出（见图2-4）,即；10dm sin 22d d e -=+β-cos βn=d/2-ecos β-（d1-do ）/sin β 根据前边已选定的各尺寸得知 d1=3.81mm ， d=9.525mmdo=3.41mm ， e=0.42mm ， 取β=67°。

则M=9.525/2+0.42sin67°-（3.81-3.41）cos67°/2 =5.07mmN=9.525/2-0.42cos67°-（3.81-3.41）sin67°/2 =4.41mm二. 圆孔拉刀的设计被加工孔直径D=Ф32 +0.0210mm,拉前直径D0=Ф31 +0.16mm工件拉削孔长度L=45mm，拉削表面粗糙度不得大于Ra1.6μm。

工件材料：45钢，调质处理,硬度HBS220-250,抗拉强度бb=750MPa。

拉床型号:L6110型。

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］（1）选择拉刀材料拉刀结构复杂，价格昂贵，因此要求采用耐磨的刀具材料，以尽量提高刀具耐用度。

本例采用W18Cr4V .（2）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。

（3）选择刀齿几何参数按表3 一2 ，取拉刀前角15°．精切齿与校准齿前刀面采用倒棱，br1 =0.5- 1 mm ;粗切齿后角3°, 倒棱宽ba1小于0.2,精切齿:后角2°,ba1=0.3;校准齿: 后角1°,ba1=0.6确定校准齿直径（以角标x表示校准齿的参数）dox=dmmax+σ（1） 式中σ― 收缩量，σ= 0.01 ,dox = 32. 031mm确定拉削余量 计算余量（按表3-1）为Ａ′=0.005dm ＋（0.1～0.2）l =(0.005X32+0.15X )mm=0.97mm 按GB1439—78《锥柄长麻花钻》第１系列取Ф30.0mm 的钻头。