课程设计说明书 2.2 刀具结构参数、几何参数的选择和设计 (1)拉刀的结构
图1 表1
代号 名 称 1 2 3 4 5 6 柄部 颈部 过度锥 前导部 切削部 校准部 功 用 夹持拉刀,传递动力 连接柄部和后面各部,其直径与柄部相同或略小,拉刀材料及规格等标记一般打在颈部。 颈部到前导部的过渡部分,使拉刀容易进入工件孔中。 起引导拉刀切削部进入工件的作用, 担负切削工作,包括粗切齿、过渡齿及精切齿。 起刮光、校准作用,提高工件表面光洁度及精度,并作为切削部的后备部。 保持拉刀与工件的最后相对位置,防止在拉刀即将离开工件时因工件下垂而损坏工件已加工表面及刀齿。 7 后导部 8
尾部 支持拉刀使之不下垂,多用于较大较长的拉刀,也用于安装压力环。 (2) 切削方式:采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-Do (4)分层式拉刀粗切齿齿升量
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课程设计说明书 根据表4-6查出当硬度为HRC62-65时,齿升量af=0.05-0.08mm,在这取af=0.07mm。
(5) 拉刀几何参数
根据表4-9,查得拉刀的前角γo=16-18
o
根据表4-10,查得粗切齿的后角αo=3o+30‘,刃带ba=0.05-0.15;
精切齿的后角αo=1o±15‘,刃带ba=0.05-0.15;校准齿的后角αo=1o±15‘,刃带ba=0.7mm。
(6)齿距及同时工作齿数
根据表4-12,拉刀齿距计算公式:l=80mm时,t=(1.3-1.6)l1/2
(mm) 同时工作齿数:Ze=(l/t)+1(取整) 经计算得t=11.6-14.3,按表4-13取标准值为:t=14,Ze=6 (7)容屑槽
根据表4-14,直线齿背容屑槽尺寸:
图2
t=14时,g=4.5mm,I型的h=5.5mm,r=2.8mm
根据表4-16,容屑系数K值当t=14,af=0.07mm时,K=3.2 (8)分屑槽
分屑的作用:使切屑易于变形,易于卷屑。 分屑槽位置:应前后齿错开。
根据表4-17,每个刀齿的分屑槽数nk=b/5-10(取小值) 当b=9时,s=3.0,bc=1.0,nc=0.5。
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图3
(9)校准部 前角γ
o校
=5o,后角α
o校
=1o,齿距t校=(0.6-0.8)t=8.4-11.2mm,取t校=11mm
根据表4-23查得齿数Z校=4-5个,取Z校=5个
最后一个精切齿及校准齿直径应按下式确定:D校=Dmax±δ,其中δ为孔的变形量。
拉刀校准部长度l校=t校×Z校=11X5=55mm (10)柄部
根据表4-25查得圆拉刀柄部尺寸为:
图4
D1=25mm,D'=19h13mm,D2=35mm,l1=75mm,l'=15mm,l''=28h13mm,c=5mm σb=35kg/mm时刀茗强度允许拉力为23100kg。 (11)颈部及过度锥
拉刀颈部长度按下式计算:l2≥m+B+A-l3'mm
式中:B-机床床壁厚度,根据表4-30查得机床型号L6120,B=75mm
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课程设计说明书 A-花盘法兰厚度,根据表4-30查得机床型号L6120,A=35mm m-卡头与机床床壁间隙,可取m=10-20mm,在这取20mm l3'-过渡锥长度,一般l3'=10-20mm,在这取20mm 因此求得l2≥110mm。
图5
图中:床壁孔径200mm,B=75mm,花盘孔径150mm,a=75mm,A=35mm 拉刀颈部直径D2可比柄部直径D1小0.3-1mm,也可以取颈部与柄部直径相同,以便于一次磨出。
L1'公式:L1'=l1+l2+l3'+l3,其中l1为拉刀进入卡头部分的长度,l3为前导部长度。
(12)前导部、后导部和尾部
前导部主要起导向和定心作用,故应和予制孔形状相同。根据表4-31及4-32: 前导部:
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图6
说明:1、D3等于前把拉刀最后刀齿的直径,偏差为表4-32。 2、d3等于加工的花键孔最小内径减0.5mm,只准许负偏差。 3、b3等于前一把拉刀花键齿宽减0.02mm。 4、l3=(0.75-0.1)l 5、a=5-10mm 后导部:
图7
说明:1、d4等于拉刀花键齿最大外径减0.05mm,偏差取-0.2mm。 2、b4等于或小于0.02mm切削辞键宽。
当拉削孔内有空刀槽时,后导部长度按下式计算:l后=l+c+(5-10)mm,式中:l为空刀槽宽度,c为前端拉削长度。
尾部在拉刀工作时支撑在拉床托架上,防止拉刀尾部下垂,对于小而轻的拉刀可不做尾部。 (13)拉刀总长度
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