圆孔拉刀，矩形花键铣刀的设计说明书前言 (2)圆孔拉刀的设计 (2)原始条件和设计要求 (2)刀具设计 (3)矩形花键拉刀的设计 (8)参考文献 (14)总结 (16)致谢17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。

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。

拉刀按加工表面不同，可分为内拉刀和外拉刀；按工作时受力方向不同，可分为拉刀和推刀。

拉削方式是指拉削过程中切削余量在各切削齿上的分配方式。

拉削方式对拉刀的结构和制造，拉到的耐用度，拉削力，拉削的表面光洁度和生产率有很大的影响。

拉刀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的课程设计课题是圆孔拉刀, 矩形花键铣刀的设计。

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AUTOCADPRO/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。

由于编者等水平有限, 设计编写时间也比较仓促,在我们设计的过程中会遇到一些技术和其它方面的问题，再加上我们对知识掌握的程度，所以设计中我们的设计可能会有一些不尽如人意的地方, 为了共同提高今后设计编写的质量，希望在考核和答辩的过程中得到各位指导老师的谅解与批评指正,不胜感激之至.二、圆孔拉刀设计2.1 已知条件被加工零件如图1所示，工件材料为：灰铸铁HT150硬度HBS170;强度c b = 130Mpa 工件长度L=46mm拉削前预制孔为钻孔，钻头直径27 ,拉床型号：L6120。

查表得圆孔直径2800.021序号符号公式结果1 刀具材料 W18Cr4V2几何参数前角：10 2后角：切削齿：2.50.5f校准齿：z1.50.5f=0.05f z =0.20 3 jdbiri2L_a齿升里 S zS z =0.03 3齿距 同时工作齿数t Z it =10 Z i =55拉刀刚度允许 最大槽深h maxh max =96检验容 屑槽系数查表得：t =10时h =4k 9.1 k min所以适用3.27d10 6键均布0.012 A5 5]0 1◎ o1AZQ —605卩5x42 33.矩形花键拉刀的设计1.矩形花键拉刀设计被加工零件如图2.所示，工件材料为：45钢；硬度HBS190 ;强度c b =610Mpa；工件长度L=40mm。

倒角C X45 ° c = 0.3 mm 键数n=6矩形花键拉刀的设计（一）刀具结构参数及各部分功用1拉刀的结构7-.舵-厂；1.冃垫港祠导城L 5旳划gg 一— &抉淮祈表12 切削方式：米用分层拉削方式中的同廓式拉削方式3拉削余量：对于花键孔A=De-Do4拉刀刀齿结构：(二)、拉刀几何参数的选择和设计1选择拉刀材料：W18 C r4V2:拟订拉削余量切除顺序和拉削方式拉削余量切除顺序为：倒角一一键测与大径一一小径，拉刀切削齿的顺序是：倒角齿一一花键齿——圆形齿。

实际采用分层拉削渐成式。

后面用d、h和y表示角齿、花键齿和圆形齿；用c、g、j和x表示粗切、过度、精切和校准齿；用w和m表示工件预制孔和拉削孔。

3:选择切削齿几何参数前脚：0=16,精切齿与校准齿倒棱前脚ot=5后脚：粗切齿：0=2° 30' +1°b ai=0.10精确齿：0=2° +30' b ai=0.15校准齿：0=1+30' b ai =0.24:确定校准齿直径倒角齿不设校准齿查表4—16得，花键齿、圆形齿的扩张量均为4um则花键齿校准齿和圆形齿校准齿直径为d hx =34.10-0.004=34.996mm;d yx=28.021-0.004=28.0017mm;5:计算倒角齿参数查表4—29知倒角的工艺角度为=30°。

按表4—29计算如下：sin 1=( B min+2ftg )/ d ymax =(7+2*0.5*tg45 ° )/28=0.27061=arcsin0.2115=15.7 °M=1/2 d ymax sin( + 1)=1/2*28*sin(45 ° +15.7 ° )=12.32mmctg B =2*M/( B min sin )-ctg =(2*12.32)/(7*sin45 )-ctg45 °=3.99B =arcctg3.99=14.34d B = B min /sin B=28.71mmd2= d B+(0.3~0.6)=29.21mm6:计算切削余量；按表4-1计算圆形拉削余量为1mm预制孔径为27mm实际拉削余量A y=28.0017-27=1.0017mm倒角余量A d =29.21-27=2.21mm花键余量A h =34.996-(29.21-0.1)=6.396mm7:选择齿升量；查表4-4 选择为花键齿：a fh=0.050m m (矩形花键拉刀栏)&设计容屑槽⑴齿距计算查表4-7P=(1.2~1.5) .丨=(1.2~1.5) . 40 =8mm=p gP j = p x=(0.6~0.8)p=6mm⑵选择容屑槽查表4-8采用曲线槽，粗切齿用深槽，h=3mm,精切齿用基本槽⑶校验容屑条件查表4-9得容屑系数k=2.5。

倒角齿齿升量大时，应校验之，应使满足式h > 1.13 kaf71.13 . kafT=1.13 25*0.05*40— =2.53因h=3,所以满足条件，校验合格⑷校验同时工作齿数查表4-7得l/p=5所以：Z emin =5Z emax =5+1=6,满足3< Z e < 8的校验条件9：花键齿截形设计花键齿键宽B h 按下列式子计算B h max =B max maxB hmin = B hmax - b式中，B max为花键键槽宽最大极限尺寸；b为拉削扩张量（查表得b=0.004mn）b为拉刀键齿制造公差带宽，为保证键赤耐用度高，b应在制造范围内取最小值，这里取b=0.010mm 则B hmax=7.036-0.004=7.032mmB hmin=7.032-0.010=7.022mm拉刀键齿侧面应制出K r =0°的修光刃f,其下应磨出侧隙角1° 30'。

工厂常在齿高为1.25mm及以下的刀齿上磨侧隙。

10：确定分屑槽参数除校准齿和与其相邻的一个精切齿外，拉刀切削齿均磨制三角形分屑槽（表4-13）。

由于在每个圆形齿上都存在着不工作刃段，圆形齿段不必磨分屑槽。

11：选择拉刀前柄按表4-17选择U型A无周向定位面的圆柱形前柄，公称尺寸d1=25mm卡爪底径d2=21mm12：校验拉刀强度通过计算分析，确认倒角齿拉削力最大，因而应计算拉刀倒角齿拉削力（表4-20、4-21 和4-22）a w=z（B hmax+2f）=6*（7.032+2*0.5）mm=48.192mmF max=F z ' a k°k!k2k3k4 *10 3=98.55KN拉刀最小截面积在卡槽底颈处，则拉应力2F max/A min F max /（ /4X 29 ）=0.2GP[ ]（表4-25），拉刀强度校验合格（13）确定拉刀齿数及每齿直径1）花键齿齿数初拟花键过渡齿与精切齿的齿升量为0.04，0.03，0.02，0.01，0.005mm逐步递减，共切除余量A''=0.21mm。

花键粗切齿齿数量 —I fh ，为精切齿，前2齿则为过渡齿。

22）圆形齿齿数初拟方案与花键齿相同，即拟切去 A''余量，计算圆形粗切齿齿数为取10齿，少切了0.15 0.005 2mm 0.015 mm 的余量，需增加一个精切齿, 其齿升量为0.0075mm 这样，圆形齿段具有粗切齿 6个，过渡齿2个，精切齿2个。

3） 校准部齿数 圆形齿和花键齿校准齿齿数查表 4-14，得花键校准齿齿数 召^ 4圆形校准齿齿数Z yx 44） 各齿直径基本尺寸 见表4-41。

（14）拉刀齿部长度 参照图4-2。

花键齿段长度I h 8 48+6 6+8=428mm 圆形齿窜长度|y8 10+6 6=116mm拉刀齿部长度I |y l h 544mm （15）设计拉刀其他部分 按表 4-17，4-19，4-23 计算：前柄 l 190mm d 1 25 f 8 ( 0.020)mm颈部l 2m B S Al 3(10 80 40 15)mm 115mmd 2d 1 0.5mm 24.5mm 过渡锥 l 15mmzhcA A 、、4.89 0.21 1 45.752afh2 0.05取46齿，多切去了0.25 0.05 2 0.025mm 的余量，应减去o.oi25mm 勺齿升量。

因此，减去一个精切齿并将齿升量调整为0.04，0.03，0.015，0.0075mm 后 2 齿齿升A A''2afy9.23前柄伸入夹头长度I]11 5mm 85mm前柄端部至第i 刀齿的距离：L'i l im BA I 3(90 10 80 40 40)mm 260m后导部|420mm d4 d mymin28f 7( 0.02 0.041 )mm后柄|580mmd525f8(0.02 0.059)mm(16)拉刀总长及其校验L L ' I l 4 l 5 (260+544+20+80)=904 mm拉刀几何参数汇总如下前导部 1340mm d 3 d wmin27f 7(0.020 0.0410)mm(三)对技术条件的说明1拉刀各部分的表面光洁度(1) 拉刀各部分尺寸偏差（2）拉刀外圆直径在全长上的最大径向跳动量之差（3）切削齿外圆直径偏差：0.020（4）精切齿外圆直径偏差按-0.01mm（5）校准齿外圆直径偏差（包括与校准齿直径相同的精切齿），查得-0.009mm（6）矩形花键拉刀其他尺寸偏差①键宽偏差：根据工件键宽的精度确定，可再-0.01-0.02之间②花键齿圆周相邻齿距误差，应小于拉刀键宽偏差，但不得大于0.02mm③花键齿圆周不等分累积误差④花键齿的底径偏差按d11或只准负偏差⑤花键齿两侧面的不平行度，螺旋度及键齿对拉刀轴线不对称度在键宽公差范围内；倒角齿对拉刀轴线不对称度不大于0.05mm⑥拉刀倒角齿计算值M的偏差：一0.02mm2键槽拉刀的尺寸偏差①切齿齿高偏差（mr）②精切齿及校准齿齿高偏差取—③刀体侧面和底面不直度偏差：键宽为3—12mm寸为0.06/100④键宽偏差取为工件槽宽公差的1/3，但不大于0.02mm符号取（―）⑤键齿对刀体中心线的不对称度在拉刀键宽公差范围内⑥键齿对刀体中心不对称的在键宽公差以内3拉到其他部分长度偏差①拉刀总长偏差：当L<1000mm寸取土2mm②切削部分长度偏差取土2mm③校准部分长度偏差取土1mm④柄部长度取偏差取土1mm⑤前导部，后导部长度偏差取土1mm⑥容屑槽深偏差：当h<4mn时寸，取土0.3mm4参考文献1) ．刘华明主编．金属切削刀具设计简明手册．北京：机械工业出版社，1994.72) ．乐兑谦主编．金属切削刀具．北京：国防工业出版社，1984.63) . 庞学慧武文革主编．互换性与测量技术基础．北京：兵器工业出版社，2003.74.) 杨晶刘云主编．机械工程材料基础．北京：兵器工业出版社，2002.12总结课程设计作为工科院校大学生的必修环节，不仅是巩固大学生大学所学知识的重要环节，而且也是在检验毕业生综合应用知识的能力、自学能力、独立操作能力和培养创新能力，是大学生参加工作前的一次实践性锻炼。