成形车刀设计(中北大学09级).docVIP

三、拉刀的设计 前言 拉刀是一种高生产率的刀具，可以用来加工各种形状的通孔、直槽、螺旋槽以及直线或曲线外表面，广泛的用于大量和成批生产中。 拉刀的种类如图（1） 用于拉削的成形刀具。刀具表面上有多排刀齿，各排刀齿的尺寸和形状从切入端至切出端依次增加和变化。当拉刀作拉削运动时，每个刀齿就从工件上切下一定厚度的金属，最终得到所要求的尺寸和形状。拉刀常用于成批和大量生产中加工圆孔、花键孔、键槽、平面和成形表面等, 生产率很高。拉刀按加工表面部位的不同，分为内拉刀和外拉刀；按工作时受力方式的不同，分为拉刀和推刀。推刀常用于校准热处理后的型孔。 拉刀的种类虽多，但结构组成都类似。如普通圆孔拉刀的结构组成为：柄部,用以夹持拉刀和传递动力;颈部，起连接作用；过渡锥，将拉刀前导部引入工件；前导部，起引导作用，防止拉刀歪斜；切削齿，完成切削工作，由粗切齿和精切齿组成；校准齿，起修光和校准作用，并作为精切齿的后备齿；后导部，用于支承工件，防止刀齿切离前因工件下垂而损坏加工表面和刀齿；后托柄，承托拉刀。 　　拉刀的结构和刀齿形状与拉削方式有关。拉削方式通常分为分层拉削和分块拉削两类。前者又分成形式和渐成式；后者又分轮切式和综合轮切式。成形式拉刀各刀齿的廓形均与被加工表面的最终形状相似;渐成式拉刀的刀齿形状与工件形状不同,工件的形状是由各刀齿依次切削后逐渐形成。轮切式拉刀由多组刀齿组成，每组有几个直径相同的刀齿分别切去一层金属中的一段，各组刀齿轮换切去各层金属。综合轮切式拉刀的粗切齿采用轮切式，精切齿采用成形式。轮切式拉刀切削厚度较分层拉削的拉刀大得多，具有较高的生产率，但制造较难。 　　拉刀常用高速钢整体制造，也可做成组合式。硬质合金拉刀一般为组合式，因生产率高、寿命长，在汽车工业中常用于加工缸体和轴承盖等零件，但硬质合金拉刀制造困难。 5．计算倒角齿参数 查表4－29知倒角的工艺角度为 。按表4－29 计算如下： 6.计算拉削余量 按表4－1计算圆形拉削余量为1mm，预制孔径为61，实际拉削余量 倒角余量 花键余量 7．选择齿升量 按表4－4选择为 倒角齿：（槽拉刀和键槽拉刀栏） 花键齿：（矩形花键拉刀栏） 圆形齿： （综合式拉刀栏） 8．设计容屑槽 1）齿距计算 按表4－7 2）选择容屑槽 按表4-8采用曲线槽，粗切齿用深槽，h=4.5mm,精切齿用基本槽。 3）校验容屑条件 查表4-9得容悄系数k=3.5。倒角齿齿升量大时，就校验之，应使满足式　：　 　 因式h=4.5,所以　式满足，校验合格。 4）校验同时工作齿数 据表4-7得知l/p=5,即，满足的校验条件 9.花键齿截形设计 花键齿键宽按下式计算，精确到0.001mm： 式中，为内花键键槽宽最大极限尺寸；为拉削扩张量（查表4-16得=0.010mm）; 为拉刀键齿宽制造公差带宽，为保证键齿尺寸耐用度高，应在制造条件允许范围内取小值，取=0.010mm。则 =(12.043-0.010)mm=12.033mm =(12.033-0.010)mm=12.023mm 拉刀键齿面应制出的修光刃f，其下应磨出侧隙角。工厂常在齿高为1.25mm及其以下的刀齿上磨侧隙，在图中标出。 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。由于在每个圆形齿上都存在着不工作的刃段，圆形齿段不必磨分屑槽。 11.选择拉刀前柄 按表4—17选择Ⅱ型—A无周向定位面的圆柱形前柄，公称尺寸 mm,卡爪底径mm,其余见图 12.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 拉刀最小截面积在卡槽底颈处，则拉应力 （表4-25），拉刀强度校验合格。根据表4-23,表4-24,拉床拉力为400 X 0.8KN=320KN,比Fmax大,拉床载荷校验合格.选用L6140拉床,良好状态旧拉床. 13.确定拉刀齿数及每齿直径 1）倒角齿齿数 取18 2）花键齿齿数 初拟花键过渡痴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。花键粗切齿齿数 取89齿，多切去了0.250.052mm=0.025mm的余量，应减去0.0125的齿升量.因此减去一个精切齿并将齿升量调整为0.04,0.03,0.015,0.0075.后