《拉刀課程設(shè)計》PPT課件

拉 刀 主要內(nèi)容 一、拉刀的種類與用途 二、 拉刀的組成與拉削方式 三、圓拉刀設(shè)計 四、矩形花鍵拉刀的結(jié)構(gòu)特點 拉削特點： 1、生產(chǎn)效率高 拉削過程是用拉刀進行的，它是靠拉刀的后一個 (或一 組 )刀齒高于前一個 (或一組 )刀齒，一層一層地切除余量， 以獲得所需要的加工表面。 2、加工精度和表面質(zhì)量高 3、拉刀耐用度高 4、拉床結(jié)構(gòu)簡單 5、封閉式容屑 6、加工范圍廣 7、拉削力大 一、拉刀種類 拉刀按加工表面分為 內(nèi)拉刀 和 外拉刀 ； 按拉削方式分 普通式、輪切式、及綜合式 ； 按受力不同分 拉刀 、 推刀 和 旋轉(zhuǎn)拉刀 按結(jié)構(gòu)不同分 整體式、焊接式、裝配式和鑲齒式 種類與用途 二、拉削表面形狀 幾種典型的表面形狀 三、拉床 拉床按加工表面分為 內(nèi)拉床 和 外拉床 ； 按布局分為 臥式 和 立式 兩類。 組成與拉削方式 一、組成 普通圓孔拉刀結(jié)構(gòu)如下： 普通圓孔拉刀結(jié)構(gòu)參數(shù)如下： 齒升量 fz: 相鄰刀齒半徑差，用以達到每齒切除金屬層 前角 0、后角 0、刃帶寬度 b1 拉削長度 L、切削厚度 hD和切削寬度 bD 二 、 拉削方式 分層式 、 分塊式和綜合式 分層式 是每層加工余量各由一個刀齒切除 ， 但根據(jù) 工件表面最終輪廓的形成過程不同又可以分為同廓 式與漸成式兩種 同廓式 是指各齒的廓形與加工表面的最終廓形相似 ， 最終廓形 是由最后一個切削齒拉削形成的 漸成式 是指加工表面最終廓形是又各齒拉削后銜接形成的 。 即由各刀齒的副切削刃逐漸切成 分塊式： 各組刀齒分別切削加工表面不同位置的加 工余量，最后由一圓形齒修光。 綜合式 ： 前部刀齒制作成單齒分塊式，后面部分刀 齒作成同廓分層式。 圓孔拉刀設(shè)計 拉刀設(shè)計主要內(nèi)容： 工作部分和非工作部分結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計；拉刀強度和拉床拉 力校驗；繪制拉刀工作圖 一 、工作部分設(shè)計 1. 圓柱銑刀 目前我國圓孔拉刀多采用綜合式拉削 ， 并已列為 專業(yè)工具廠的產(chǎn)品 2. 確定拉削余量 A 由下列經(jīng)驗公式 ： 當拉前孔為鉆孔或擴孔時： mmLDA m )2.01.0(005.0 += 當拉前孔為鏜孔或粗鉸孔時： mmLDA m )1.005.0(0 0 5.0 += 當拉前孔 Dw和拉后孔 Dm已知時： mmDDA wm - m i nm a x= L拉削長度 ， mm Dm max拉后孔的最大直徑 ， mm Dm min拉前孔的最小直徑 ， mm 3. 確定齒升量 fz、齒數(shù)和刀齒直徑 齒升量的確定原則： 1） 粗切齒齒升量 ， 為了縮短拉刀長度 ， 應(yīng)該盡量 加大 ， 使得各刀齒切除總余量的 0.6 0.8。 2） 精切齒齒升量 ， 按拉削表面質(zhì)量要求選取 ， 一 般 0.01 0.02mm 3） 過渡齒齒升量 在各齒上是變化的 ， 變化規(guī)律在 與 之間遞減 。 4） 校準齒齒升量一般取 0。 是最好起修光和校準拉削 表面作用 。 Zf Zf Zf Zf Zf Zf 拉刀上各齒齒數(shù)的確定 . 過渡齒一般取 4 8；精切齒齒數(shù) 3 7， 校準齒齒數(shù) 為 5 10；粗切齒的確定采用公式計算 I IIIII f AAA Z 2 )( 1 各齒直徑確定的方法 XZXX fDD 21 4、 幾何參數(shù)選擇 前角 0： 根據(jù)加工材料性能選取 ， 一般取 10 150 后角 0和刃帶寬 ba： 根據(jù)切削原理中后角的選擇原 則 ， 應(yīng)取較大的后角 。 但后角過大 ， 刀齒直徑 ， 拉刀壽命 5、 確定齒距 ， 容屑槽與分屑槽 一般可用經(jīng)驗公式計算： LP )8.125.1(= 計算出的齒距就取接近的標準值 1) 齒距 P P確定后，工作齒數(shù) Ze用下式計算： 1+= p L z e (略去小數(shù) ) 工件內(nèi)有空刀槽時用下式 (右圖 )： 1-)1( 22 +=+= p LLpLpLz e (略去小數(shù) ) Ze確定后，過渡齒數(shù)、精切齒數(shù)和校準齒齒 數(shù)參考下表： 2) 容屑槽 直線齒背型 圓弧齒背型 直線加長齒背型 3) 分屑槽 弧形槽 角度槽 直形槽 二、非工作部分設(shè)計 頸部與過渡錐總長： 1 柄部、頸部與過渡錐 l=H1+H+lc+(l3-l1-l2) 常用拉床 L6110、 6120、 6140： H拉床床壁厚： 60mm、 80mm、 100mm H1花盤厚度 ， 分別為 30mm、 40mm、 50mm lc 卡盤與床壁間隙 ， 分別為 5mm、 10mm、 15mm l3、 l1、 l2 卡盤與床壁間隙 ， 分別為 20mm、 30mm、 40mm l 分別取為 125mm、 175mm、 225mm l3 根據(jù)拉刀直徑取為 10 20mm 拉刀工作圖通常不標 l值 ， 而標 L1： L1=l1+l2+l+l4 l1、 l2 柄部尺寸 l4 前導(dǎo)部長度 2 前導(dǎo)部、后導(dǎo)部與尾部 前導(dǎo)部 l4: 一般 l4 =L 長徑比 L/D1.5 l4 =0.75L 直徑 d4=Dwmin 公差 f8 后導(dǎo)部 l5: (工件表面長度 )l4 不小于 20 后導(dǎo)部 l5: (工件表面長度 )15 20 20 25 25 30 30 50 50 拉刀總長度 L0 600 800 1000 1200 1300 1600 三、拉刀強度及拉床拉力校驗 1 拉削力 綜合式圓孔拉刀的最大拉削力： NZdFF ec 2 0m a x = cF 刀齒切削刃 單位長度拉削力 ， 可由有關(guān)資 料查得 ， 對綜合式圓孔拉刀就按 2fz查出 cF 2 拉刀強度校驗 S F = m i n m a x 3 拉床拉力校驗 拉床工作時的最大拉削力一定要小于拉床的實際 拉力： mm FKF m a x maxF 拉床的額定拉力 mK 拉床狀態(tài)系數(shù) ， 新拉床 0.9， 較好狀態(tài)的舊拉 床 0.8， 不良狀態(tài)的舊拉床 0.5 0.7 矩形花鍵拉刀的結(jié)構(gòu)特點 矩形花鍵拉刀主要用于拉削大徑定心和小鍵 定心的矩形花鍵孔 。 一 、 刀齒結(jié)構(gòu) 有倒角齒 、 花鍵齒以 及呈前后交錯排列的圓 孔切削齒 ， 花鍵切削齒 、 圓孔校準齒和花鍵校準 齒組成 。 二 、 前 、 后導(dǎo)部 前導(dǎo)部：常選 圓柱形 后導(dǎo)部： 花鍵形 拉刀的合理使用 1 要求預(yù)制孔精度為 IT10-IT8， 表面粗糙度 不超過 Ra5， 預(yù)制孔與定位端面垂直度偏差不 超過 0.05 2 嚴格檢查拉刀的制造精度 ， 對外購拉刀可 以進行 齒升量 、 容屑空間和拉刀強度 檢查 3 拉削 高性能和難加工材料 ， 可以選取適當 的熱處理改善材料得加工性 4 保管運輸拉刀時防止拉刀彎曲和碰壞刀齒 一、合理使用 二、消除拉削表面缺陷 1 提高刀齒刃磨質(zhì)量 ， 防止刃口微崩產(chǎn)生 并保持刃口鋒利 ， 各齒前角和刃帶寬度保持 一致 2 所保持拉削過程平穩(wěn) ， 增加工作時工作 齒數(shù) ， 減小精切齒和校準齒得齒距 ， 提高拉 削系統(tǒng)得剛性 。 3 合理選擇拉削速度 4 使用硬質(zhì)合金拉刀 ， 涂層拉刀 5 合理選用與充分澆注切削液 組合式圓孔拉刀設(shè)計舉例 材料： 40Cr鋼， b 0.98Gpa 硬度 210HBS 拉后表面粗糙度 Ra 0.8 m 拉床型號 L6110 拉刀材料 W6Mo5Cr4V2 許用應(yīng)力 =350Mpa 三設(shè)計計算過程 1、直徑方向拉削余量 A A=Dmax dmin =20.021-19=1.021mm 2. 齒升量 fz （ 粗切 過渡 精切 校正 ） 選 fz =0.03 fz =0.025、 0.02、 0.015 fz =0.01 fz =0 3計算齒數(shù) Z 初選 Z =3 Z =4 Z =6 計算 Z Z =A (A Z +A Z ) fz =1.021 ( (0.025+0.02+0.015) +(4 0.01) 0.03 =13.68 取 Z = 13 余下未切除的余量為： 2A=1.021 13 2 0.03 2 (0.025 0.02 0.015) (4 2 0.01) =0.041 mm 將 0.041未切除的余量分配給過渡齒切，則過渡齒數(shù) Z =5 過渡齒齒升量調(diào)正為： fz =0.025、 0.02、 0.015、 0.01、 0.01 最終選定齒數(shù) Z = 13 1 Z =5 Z = 4 1 Z = 6 Z Z Z Z Z 30 4直徑 Dx 粗切齒 Dx1 dmin =19.00 Dx2 Dx1 2fz Dx2 Dx14 19.06、 19.12、 19.18、 19.24、 19.30、 19.36、 19.42、 19.48、 19.54、 19.60、 19.66、 19.72、 19.78 過渡齒 Dx15 Dx19 19.83、 19.87、 19.90、 19.92、 19.94 精切齒 Dx20 Dx24 19.96、 19.98、 20.00、 20.02、 20.021 校準齒 Dx25 Dx30 20.021 5幾何參數(shù) o=15 o=1.5 2.5 b1=0.1 0.3 6齒距 P/mm P=1.5 L0.5 =1.5 500.5=10.6 選取 P=11 mm 7. 檢驗同時工作齒數(shù) Ze Ze =L / P 1 =50 / 11 1 =5.5 3 8. 計算容屑槽深度 h h = 1.13 (k L hD )0.5 = 1.13 (3 50 0.06 )0.5 = 3.39 9. 容屑槽形式和尺寸 形式：圓弧齒背形 尺寸： 粗切齒： p=11、 g=4、 h=4、 r=2、 R=7 精切齒、校準齒： p=9、 g=3、 h=3.5、 r=1.8、 R=5 10. 分屑槽尺寸 弧形槽： n=6、 R=25 角度槽： n=8、 bn =7、 =90 槽底后角： n =5 11檢驗 檢驗拉削力： Fc FQ Fc = Fc bD Ze k 195 D/2 Ze k = 195 3.1416 20/2 5 10 3 kN 30.6 kN FQ 100 0.75 kN 75 kN Fc FQ 檢驗拉刀強度： =350 MPa = Fc / Amin Amin =(Dz1 2h)2/4 = 3.1416（ 19 8） 2 4 942 mm = 30615 N 94 Mpa =325 Mpa 350 MPa 12. 前柄 -0.018 -0.018 -0.043 D1 = 18 0 -0.016 D1 = 18 d1 = 13.5 L1=16 20 36 13 過渡錐與頸部 過渡錐長： l3 =15 頸部： D2=18 l2 =100 14. 前導(dǎo)部與后導(dǎo)部 -0.02 -0.053 前導(dǎo)部： D4 = dmin =19.00 l 4 50 -0.02 -0.041 后導(dǎo)部： D6 = Dmin =20.00 l 6 40 15. 長度 L L 前柄過渡錐頸部前導(dǎo)部刀齒部后導(dǎo) 部 36 15 100 50（ 18 11 11 9） 40 538 540mm 16. 中心孔 兩端選用帶護準中心孔 d=2 d1= 6.3 t1 = 2.54 t =2 17. 材料與熱處理硬度 材料： W6Mo5CrV2 刀齒與后導(dǎo)部 63 66HRC 前導(dǎo)部 60 66HRC 柄部 40 52HRC 18技術(shù)條件 參考國標確定。（ GB3831-83 JB/T6457-92 ）