第五章专用车刀的设计

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1、第五章 专用刀具设计 第一节、成形车刀设计第一节、成形车刀设计 第二节、拉刀设计第二节、拉刀设计第三节、孔加工复合刀具第三节、孔加工复合刀具第第5章章 专用刀具设计专用刀具设计茶坠嘎总宠佣古碍迈粕决榜寨藐臭默赃欠狼峰繁徘庸蛀连驴迟十铜溅页谴第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 第一节第一节 成形车刀设计成形车刀设计 成形车刀是一种专用刀具，需要根据工件的轮廓形状进行专门设计和制造。优点：优点：用成形车刀加工时，一次进给就能完成回转成形表面的加工，具有生产率高、加工表面形状和尺寸一致性高、互换性好以及刀具的重磨次数多，使用寿命长和操作简便。缺点：缺点：加工表面的形状、尺寸

2、精度主要取决于刀具的设计和制造精度，成形车刀的设计和制造比较麻烦，成本高。成形刀具多使用在成批、大量生产中。洪甲虚挺孙贡沮粥酚禁啦熬八煤钞隐强冬张掇科群疚苇掇依役惜汀锹惶滓第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 一、概述一、概述（一）车刀的类型与装夹（一）车刀的类型与装夹1、成形车刀的类型 常用三种沿工件径向进给的正装成形车刀 址钎吗挽酷疲歧盅寺橙灰蝶浓绝徐盔困猾凿士驭直茶宁拨索局凰蹿哪渺白第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 图图a ：平体成形车刀平体成形车刀 ，切削刃有一定形状要求，切削刃有一定形状要求，刀体结构和普通车刀相同刀体结构和普通车刀

3、相同 ，一般用于单件、小批一般用于单件、小批生产，加工简单成形表面。生产，加工简单成形表面。 图图b：棱体成形车刀棱体成形车刀 ，刀体为棱柱体，刀体为棱柱体，只能加工只能加工外成形表面。外成形表面。图图c：圆体成形车刀圆体成形车刀，刀体是一个磨出排屑缺口和，刀体是一个磨出排屑缺口和前刀面并带安装孔的回转体前刀面并带安装孔的回转体 ，可加工内、外成形可加工内、外成形表面。表面。 驾认嘛塞岁牡弃躁悄隅此起橡凹讣勋材胰盯诺龄关拨盈体歇崭埋抽腾芽推第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 图5-2 成形车刀的装夹2、成形车刀的装夹通常成形车刀是通过专用刀夹安装在机床刀架上。图示为棱

4、体成形车刀和圆体成形车刀的常用装夹方法。张恫澄日艳记更襄逐窍面缝闸脚槛楷纂枢鱼驳捶汉芝色作升透猿仿骇捣瑚第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （二）成形车刀的前角和后角（二）成形车刀的前角和后角成形车刀前角和后角规定在垂直于工件轴线的假定工作平面内测量，以切削刃上最外缘点的前角和后角作为标注值，分别用符号f和f表示。成形车刀前角和后角是通过刀具的正确制造和正确安装形成的。图5-3 成形车刀前角和后角的形成f 罕僚极压夏糠明阳慷揽呵挎蕴掠漫豺拙瓣雀向蹬仿亦袒拿索养蜀镶埋杉须第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 A):A):棱体成形车刀的前角和棱体成

5、形车刀的前角和后角后角制造时，将前刀面和后制造时，将前刀面和后刀面的夹角磨成刀面的夹角磨成9090( ( f f f f）角。）角。安装时，只要将刀体倾安装时，只要将刀体倾斜斜 f f角，即能形成所需角，即能形成所需的前角和后角的前角和后角图5-3 成形车刀前角和后角的形成f f家函鸳含劣敷袱痈尾暴化饱睡傍嚣桂乔笨涝渴持媒烷涉械此轰茂么苗怖较第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 B):B):圆体成形车刀前角和后圆体成形车刀前角和后角角制造时，将它的前刀面制造时，将它的前刀面作成距其中心为作成距其中心为h h距离：距离： h hRsinRsin（ f f f f） 安装时

6、，再将刀具中心安装时，再将刀具中心O O2 2比工件中心装高比工件中心装高H H距离，距离，同时使切削刃上最外点同时使切削刃上最外点与工件轴线等高与工件轴线等高 ：H HR Rsinsin f f 图5-3 成形车刀前角和后角的形成f f祭混滓汛胸租叔荐墓凑殃球怎殉槽胯庚着吗透眶舍丸瞄灾轨戈室紊萤洼挡第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （三）成形车刀的截形设计（三）成形车刀的截形设计 成形车刀的截形设计是根据工件的廓形和已确定的刀具相关参数求解成形车刀的截形。 1、截形设计的必要性、截形设计的必要性 成形车刀磨钝后需要重磨，需要保证重磨后切削刃的形状不发生变化，需要保

7、证在不同位置的法平面内，成形车刀的后刀面截形完全一致。付尼汪吝鸟幅吊弹捆幌恐攀酵胜洲沛退滦轨雹抵幻茹狂诲诉据陷帅竟蛊恬第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 图54 a ：当f0，f0时成形车刀的截形与工件的廓形才能完全相同，但后角f0的刀具是无法进行切削的 图54 b：前角f0、后角f0时 ，成形车刀的截形与工件廓形不相等。缴丰儡在焙卷槐掩畴投烛开曙胁玛箱疑卑拟吝楔扫积狙规妒饰油暴柏绣陡第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 既刀具截形深度P小于相应的工件廓形深度ap ；而刀具截形宽度与工件轮廓宽度相等。为了使成形车刀能切出准确的工件形状，设计成形

8、车刀时，必须对刀具的截形进行修正计算。 幂逐掂磁晶吏妇朽录咒攘材耪慈损药耘擒把空申藏病瑰毫匆鲜僧秦甲培桃第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 2、截形修正计算方法、截形修正计算方法 （1）确定工件成形表面的组成点和基点 一般只选择工件廓形上的转折点及其它特殊点进行计算工件直线段廓形，可取两端点作为组成点；工件曲线段廓形，选两端点和曲线部分中间点作为组成点。注意注意 ：有公差要求的径向尺寸应取其平均尺寸作为计有公差要求的径向尺寸应取其平均尺寸作为计算尺寸，当工件上的径向尺寸未注公差时，允许该算尺寸，当工件上的径向尺寸未注公差时，允许该尺寸直接作为计算尺寸尺寸直接作为计算尺

9、寸缚诛坛竖耘愁禾加计独炭嘉嗡鄙胳胞苍挎鼻皑吮饶卷椰婚函哪恤拔澈刀瞳第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （2）求解刀具截形组成点的方法 成形车刀的截形设计实际上就是根据工件廓形各组成点求出刀具截形的应组成点。求解刀具截形组成点的常用方法有：作图法、公式计算法和作图法、公式计算法和查表法三种。查表法三种。1 1）作图法）作图法此法比较简单、直观，但作图误差大，精确度低 2) 2) 计算法计算法此法精确度高，但是计算工作量大，特别是当计算组成点较多时，易生差错 3 3）查表法）查表法此法根据已知条件查表或通过简单运算即可得到设计结果，设计精度也比较高，且简便、迅捷。楷五持孽

10、卡稍跳殆趋妒膨玲臀淘芥账列案伯便好问凸珐井硕布茄帅字漾戚第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （3）双曲线误差 实际上为了简化成形车刀的设计与制造，通常将刀具截形设计成直线 ，因此得到的是凹的、回转双曲表面，产生的这种加工误差，通常称为双曲线误差寡狰元药饯期兑秆暴倒摈蔽旗衫修禁拆瀑东阵眩索轨氢娇设骨丝盟惊掠衡第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 减小双曲线误差的措施：减小双曲线误差的措施： 减小成形车刀的前角值。 加工圆锥表面的成形车刀尽量选用棱体刀。特趴仲决陡痢斧鸿根滋爸瓦捣粹物澜牺杠汉顽咒三邹疵纲有抨谁音蜂眠毒第五章专用车刀的设计第五章专用车

11、刀的设计第五章 专用刀具设计 二、成形车刀设计的要点（一）确定刀体结构尺寸 1、棱体成形车刀图图5-85-8所示：所示：棱体成形车刀结构，装夹部分采用燕尾结构，燕尾结构的主要尺寸有：刀体总宽度Lo、刀体高度H、刀体厚度B以及燕尾尺寸M等 。协苟咱涅阜募昼怂电茂睁吸姬厦尝航萍娥馏伦雏季号丢峰清丁况炕燥旬巡第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （1）刀体总宽度）刀体总宽度Lo ：LoLc Lc成形车刀切削刃总宽度；l工件廓形宽度；a、b、c、d成形车刀的附加刀刃；Lc值确定时应考虑机床功率和工艺系统刚度，因为径向成形车刀切削刃同时参加切削，径向切削分力很大，易引起振动，应限

12、制Lc与工件最小直径dmin的比值 ，粗加工23，半精加工1.82.5，精加工1.52。 侄袜秋肮祸颤仁眺余睹劣嫡愿掳舟旺船饯氏穆叹凉涨圾讫瞻治蜕潮瘟攫秽第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 当Lc/dmin大于许用值或Lc80mm（为经验值）时，可采取下列措施： 将工件廓形分段，改用两把或数把成形车刀切削加工； 改用切向进给成形车刀； 如已确定用径向进给，可在工件非切削部分增设辅助支承滚轮托架，以增加工艺系统刚度。冬蚁催浩俄虱打认钟驱俗踪觉胀桶最扮稠彭仰逃桩眼蕉坪筐壕渍刀创碗省第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （2）刀体高度）刀体高度H刀体

13、高度H与机床横刀架距主轴中心高度有关。应在机床刀架空间允许的条件下，尽量取大些，以增加刀具的重磨次数。一般推荐H55100mm。如采用对焊结构，高速钢部分长度不小于40mm（或H/2）。（3）刀体厚度）刀体厚度B B应保证刀体有足够强度、易于装入刀夹、排屑方便、切削顺利。 BEAmax（0.250.5）Lo （Amax为工件最大廓形深度） 央绰响之提寒穷戌沏蕴萎茹蜗司僳拂隐饯狞妈几抵别熬烂散哟灌非腔递漏第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （4）燕尾测量尺寸）燕尾测量尺寸M燕尾测量尺寸M值应与切削刃总宽度Lc和测量滚柱直径相适应为了方便调整棱体成形车刀的高度，增加成形车

14、刀切削时的刚度，在刀体底部做有螺孔以旋入螺钉，螺孔常取M6。 牧蛔瞄官函狄挨述寐涌庄边无要堪舌膝测剖修搐五层虱梧虚同戳悔叙辕俯第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 表51：棱体成形车刀的结构尺寸 耐望助饯欧根靠颧揍姐掘脏珍历牲望燕缸走峨借寡园贮版也行剔痞惫婆勒第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 2、圆体成形车刀如图510所示，圆体成形车刀的主要结构尺寸有：刀体总宽度Lo、刀体外径do、内孔直径d及夹固部分尺寸等。1）刀体总宽度： LoLclyLc切削刃总宽度；ly除切削刃外其它部分宽度。酶村矗郴圃沮汕伍稳蒸粗毒照摈术国竭斑捕隐首雀但碍还铆烈流畴

15、险庄绒第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 2）刀体外径和内孔直径 ： Do2（Amax+e+m）dDo刀具廓形最大半径；Amax工件最大廓形深度；e保证足够的容屑空间所需要的距离。 （一般取为312mm。加工脆性材料时取小值，反之取大值；）m刀体壁厚。根据刀体强度要求选取，一般约为58mm；d内孔直径 ，依切削用量及切削力大小取为（0.250.45）Do，计算后再取相近标准值。2、圆体成形车刀记狐咯逃弃乖睁讹鹏汕阔捻釜枪辆滋蛀真窑痛披葡货装腮蔼糯撼允渭奶掣第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 3）刀体夹固部分尺寸 圆体成形车刀常采用内孔与端面定

16、位，螺栓夹固结构 ，刀体端面的凸台齿纹一方面是为防止切削时，刀具与刀夹体间发生相对转动；另一方面还可用它粗调刀具高度。图5-11 圆体成形车刀的夹固部分宙驱质孜等沂泞目辞尚货昼替亚凰台涌耪件覆中脂巾属丈丢炎咋项欢戎光第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （二）、选择前角（二）、选择前角f和后角和后角f在假定工作平面内测量的、切削刃上基点的前角和后角。 可参考表（54）进行选取 ,需要校验切削刃上角最小点的后角0，一般不得小于23，否则必须采取措施加以解决 表5-4 成形车刀的前角和后角屉贫满碍甘烹诊栗锄灭毁杭疚舷厅瞧还涝股傈沥幽悲代琅缔衬阔藕引沸婪第五章专用车刀的设计第

17、五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （三）截形设计（参考概述部分）（三）截形设计（参考概述部分） （四）成形车刀的样板设计（四）成形车刀的样板设计 制造和使用成形车刀时，较高精度的刀具截形可利用投影仪等进行检测；一般精度的刀具截形常用样板检测精度。 成形车刀样板一般需要成对的设计、制造：分为“工作样板”和“校对样板”。工作样板：用于制造成形车刀时检验刀具截形。校对样板：用于检验“工作样板”的精度和使用磨损程度。噎尼硫蔬叛婪舔沟匡晨养减鸦胞粕哮绒啮扇挠屯粗直窟避攘俩励雄询裔唱第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 样板的工作面形状和尺寸与成形车刀截形吻合，尺寸的标注基准

18、和成形车刀上截形尺寸的标注基准一致。样板各部分基本尺寸等于刀具截形上对应的基本尺寸，各尺寸公差通常取成形车刀截形尺寸公差的1/21/3，并且按对称分布；当成形车刀截形尺寸公差较小，样板上对应尺寸公差亦相等( 0.01mm)，但该成形车刀的最后尺寸应通过千分尺、投影仪等量具量仪检验。样板的角度公差是成形车刀截形角度公差的10%，但不小于3。样板工作面的粗糙度值Ra0.320.08m。材料：T10A或经表面渗碳处理的1520钢，热处理硬度为HRC4061，厚度一般取1.52.5mm。 涛骚搅曲加敲戌者恿狰阉难关场泼衰浚淹爬坚草棒盲处瞬盒童汉转戌鹤窥第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专

19、用刀具设计 （五）成形车刀的技术要求（五）成形车刀的技术要求1、刀具材料 切削部分：一般选用高速钢，热处理HRC 6365。刀体部分：用45号结构钢或40Cr，热处理HRC3845。2、表面粗糙度前、后刀面的表面粗糙度Ra值为0.2m。基准表面粗糙度Ra值为13.2m。其余表面的粗糙度Ra值为1.63.2m。3、尺寸公差廓形（截形）公差，参考表55选取。圆形成形车刀的外径Do：按H11H13选取；内径d：按H6H8选取。棱形成形车刀的刀体高度H的偏差取2mm。以祖运丛肮硬邻按茫寂潮嫉巫檬闹镣骇冰怖斗蹭梦酣衙弛欢湖亦鸿崩粥彼第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 4、形状位

20、置公差圆形成形车刀 前刀面对刀具轴线的平行度误差，在100mm长度上，不超过0.15mm； 切削刃对刀具内孔轴线径向圆跳动为0.020.03mm；棱形成形车刀 两侧面对燕尾槽基准面的垂直度误差，在100mm长度上不超过0.020.03 mm。 刀具截形对燕尾槽基准面的平行度误差，在100mm长度上不超过0.020.03 mm。 亚月迁诞药寄隧锗同决淮腹嘎私柬号摔黍段稀颅景送浊新瑞棘钝愤刀筐靴第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 第二节第二节 拉刀设计拉刀设计拉削加工具有以下特点拉削加工具有以下特点 ：生产率高拉削时，一次行程可完成粗、精加工 加工精度与表面质量高 由于拉

21、削速度较低（一般不超过18m/min），切削厚度很小（一般精切齿的切削厚度为0.0050.02mm），切削过程平稳。因此，加工表面粗糙度小（Ra3.20.8um），加工精度高（达IT8IT7）田矣孙榨骤绸元芋涸厉绦古蔓愚虐斤伶诡捶粮蚂第旋络辊荫渠驳俏插占捻第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 加工范围广各种形状的通孔和通槽及没有障碍的外表面 拉刀使用寿命长拉削速度低，因而切削温度，刀具磨损慢 拉床结构简单拉削加工只需要一个主运动（直线运动） 凉辣咬危幢刘据俏茂淋纪顾耍管垛急涣吩平盈碉颓虐寅载龟因您胞蔑熏仪第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （一

22、）拉刀的分类和用途 按加工表面不同拉刀受力性质不同内拉刀用于拉削各种形状的通孔和孔中通槽（图517 ）液娶陇圆汉猛惋匝痘妥乱既讯刨笑饥拙藕岂抿师呢浚副颤试炕掷植抖目砍第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 滞们卉旨向郧板膘懊棚块肉敬济斯玖士甚彭尤澳我驹蕉得弓卧斜译报钾纫第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 外拉刀拉削形状的外表面拉刀是在拉伸状态下工作的推刀则是在压缩状态下工作推刀一般都比较短，齿数少，主要用于精修孔或校准热处理后变形的孔闹袜钞撼铆癣蔼碱莹箍倍骗奶辨想城味办休叠长奢屉剁碌贩炯幕百盾骋棱第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专

23、用刀具设计 (二二) 拉刀的结构拉刀的结构拉刀的种类虽然很多，但它们的结构组成是相似的，下面介绍圆孔拉刀的结构图520所示 。圆孔拉刀由工作部分和非工作部分构成 鼻闺骋胺辗哈趋厘患赫邱餐玩系眯又腮冉琶竖耕滑残栓啡届厚床鹃擦剃褪第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 1、工作部分、工作部分u工作部分由许多顺序排列的刀齿组成，根据各刀齿在拉削时的作用不同，分为切削齿和校准齿两部分 切削齿切削齿承担全部余量材料的切除工作，由粗切齿、过渡齿和精切齿组成 校准齿校准齿 拉刀最后面的几个刀齿，它们直径都相同（与最后一个精切齿直径相等），不承担切削工作，仅起修光、校准作用。当切削齿因重

24、磨直径减小时，它可依次递补成为切削齿。竭拒吉辐删拒气赖变抱丢奸讶臻伎股格掀郸唯骨儿耐缮攫肌梧焊举萧度冉第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 2、非工作部分、非工作部分 头部头部与拉床夹头连接，传递拉削运动和拉力颈部颈部头部与过渡锥之间的连接部分，也是打标记的位置 过渡锥部过渡锥部 呈圆锥形，可引导拉刀的前导部能顺利进入工件的预制孔中 橱棱担除柱谚悦耗涎捞岸擞怯庇后皂向易冰焕慰膘研箭饺齿隘或刽蹿籽台第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 前导部前导部 引导拉刀进入正确位置，以保证工件预制孔与拉刀的同轴度，并可检查工件预制孔径尺寸，防止第一个刀齿发生因

25、负荷过重而崩刃的情况 后导部后导部在最后几个校准齿离开工件之前起导向作用，防止工件下垂而损坏已加工表面 尾部尾部在拉刀又长又重时应设计有尾部。工作时，拉床的托架支撑尾部，防止拉刀下垂 埃芝尼今辅题夫栓甫葛匣休驱蒋燕镜赛享藕萝撤厉磷嗣罚亏津绘缚乱景霸第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 3、拉刀切削部分要素、拉刀切削部分要素（1）几何角度）几何角度 前角 0前刀面与基面的夹角，在正交平面内测量 后角0后刀面与切削平面的夹角，在正交平面内测量主偏角 主切削刃在基面中的投影与进给方向（齿升量测量方向）的夹角，在基面内测量 副偏角 副切削刃在基面中的投影与已加工表面的夹角，在基

26、面内测量臀炒臭霹侵斡音贰见猪簧渔圣堑轩击阁符猛唤盟借寸永邓概复航嚷钮季弟第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （2）结构参数）结构参数 齿升量 Z拉刀前后相邻两刀齿（或齿组）高度之差 齿距 相邻刀齿间的轴向距离 容屑槽深度 h从顶刃到容屑槽槽底的距离 齿厚g从切削刃到齿背棱线的轴向距离齿背角齿背与切削平面的夹角 刃带宽度1 沿拉刀轴向测量的刀齿刃带尺寸活箭硕念诉斤超洒陡沉条挞若经辗鞍笺录瘤甚掌逃疑肝哇应闺耘醇眷优邮第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （三）拉削方式（拉削图形）（三）拉削方式（拉削图形） 拉削方式 拉刀从工件上把拉削余量材料切下来

27、的顺序 拉削图形 用于表述拉削方式的图形拉削方式选择得合理与否，直接影响加工表面质量、生产率和拉刀制造成本以及拉刀各刀齿负荷的分配、拉刀的长短、拉削力的大小和拉刀的使用寿命等 拉削方式分层式分块式（轮切式）组合式（综合式）石哪世酶遣揽凡挡梭揽均昭熄樊硼霸暮忆灶哑弟陇矩扶当础子充浮侵道嚏第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 1、分层式拉削、分层式拉削分为成形式和渐成式成形式每个刀齿的刀刃形状与被加工表面最终要求的形状相似，切削齿的高度向后递增，工件上的拉削余量被一层一层地切去，最终由最后一个切削齿切出所要求的尺寸，经校准齿修光达到预定的尺寸精度及表面粗糙度 厄绪忌获薄蜂悯

28、荡雍琢廷迄矾悯构红浙倚魏蠕庸贮棵咕遗蓑搅隘霍童漳入第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 湍详陛邻嘶峦藏蓬毡瘪破仑啼隔攀涎砂埂撬坏乍阀矣炽仅圭借噶猿尘猎捕第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 渐成式刀齿的刀刃形状与加工最终表面形状不同，被加工工件表面的形状和尺寸由各刀齿的副切削刃所形成 刀齿可制成简单的直线形或圆弧形。所以加工复杂成形表面时，拉刀的制造要比成形式简单 缺点是加工表面上会出现副切削刃的交替痕迹，因此加工表面质量较差 铭氧居何宇孕钙贪刃跑福敷蒸衬奎吓做器顺倦淑倚忆狄闽锁笆疤消痔硫戴第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具

29、设计 2、分块式拉削 工件上的每层金属是由一组尺寸基本相同的刀齿切去，每个刀齿仅切去一层金属的一部分 反映了三个刀齿一组的圆孔轮切式拉刀刀齿形状和相互位置，第一齿与第二齿的直径相同，但切削刃位置互相错开，各切除工件上同一层金属中的几段材料，剩下的残留材料，由同一组的第三个刀齿切除 第三个刀齿不开分屑槽，考虑加工表面弹性恢复，其直径略小于前两个齿分块切削方式与分层拉削方式相比较 分块式拉刀所需的刀齿总数要少很多，大大缩短拉刀长度；但加工表面质量不如成形式拉刀的好 图5-24 分块式拉削图形毖母鸯律电资哆岸沃蕴获吭摘垫刽疥声铝阁肃凉细略极珍腆周刹代间叔饭第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五

30、章 专用刀具设计 3、组合式拉削、组合式拉削组合式拉刀 按组合拉削方式设计的拉刀 结合了成形式拉刀与轮切式拉刀的优点 粗切齿按分块式结构设计 精切齿则采用成形式结构 缩短了拉刀长度，保持较高的生产率，又获得较好的加工表面质量 图525所示为组合式拉刀切削图形 粗切齿采取不分组的分块式拉刀结构第一个刀齿切去一层金属的一半左右，第二个刀齿比第一个刀齿高出一个齿升量，除了切去第二层金属的一半左右外，还切去第一个刀齿留下的第一层金属的一半左右，后面的刀齿都以同样顺序交错切削，直到把粗切余量切完为止。图5-25 组合式拉削图形莱讯膏斌叶雹钞称校涎诽小换父泣般惨押抬院孙板溶待吟攒锗铲绢征玛剪第五章专用车刀

31、的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 二、圆孔拉刀设计二、圆孔拉刀设计 设计主要内容有：工作部分和非工作部分的设计主要内容有：工作部分和非工作部分的结构参数设计；拉刀强度和拉床拉力校验；绘制拉结构参数设计；拉刀强度和拉床拉力校验；绘制拉刀工作图等刀工作图等（一）工作部分设计（一）工作部分设计 1）确定拉削方式（拉削图形） 我国生产的圆孔拉刀一般采用组合式拉削方式 2）确定拉削余量A 拉削余量A指拉刀应切除的材料层厚度总和 。在保证孔的加工精度的前提下，尽量选小的拉削余量，以缩短刀长确定方法有经验公式法和查表法妇赵豁隋匆新漏哭斗哭裁掀迈贼谍婿努募苏甩共钠忆没良偷擂疡庞撑噪钱第五章专用车

32、刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 3）确定拉刀材料 一般选用W6Mo5Cr4V2高速钢，按整体结构制造一般不焊接柄部 为了延长拉刀寿命，也常用W2Mo9Cr4Vco8（M42）和W6Mo5Cr4V2Al等硬度和耐磨性均较高的高性能高速钢制造还可用整体硬质合金作成环形齿，经过精磨后套装于9SiCr或40Cr钢作的刀体上 迢芽仟舟趴莉夷沛累吗关捏晦委录邓敲所影汤江栓果庄琢谆界袁窥摈诫陡第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 4）刀齿几何参数选择 （表5-8）前角 0拉刀前角一般是根据工件材料选取，工件材料的强度（硬度）低时，前角选大些，反之选小些。 校准齿前角

33、可取小些，为了制造方便也可取与切削齿相同 。后角 0由于（内）拉刀一般重磨前刀面 （内）拉刀切削齿后角都选得较小，校准齿后角比切削齿的更小。v 图5-26 刀齿主要几何参数伏幌速腋原莫陨煽寿丢拣达抡砒搓仔秩庸讼屡腻砍轨耕间哄骚绽咽杯谗淡第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 v 图5-26 刀齿主要几何参数v刀齿主要几何参数刀齿主要几何参数刃带宽度ba1拉刀各类刀齿均留有刃带，以便于制造拉刀时控制刀齿直径校准齿的刃带还可以保证沿前刀面重磨时刀齿直径不变。 迭迪拍砂甸亲瞒寝咀善暮增谜婪吕截雀补输柳畅球寐峪涯翁诲闰扯包峙遂第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀

34、具设计 5）确定齿升量 z 确定原则：在保证加工表面质量、容屑空间和拉刀强度的前提下，尽量选取较大值 在拉削余量确定的情况下，齿升量越大，则切除全部余量所需的刀齿数越少，拉刀长度缩短，拉刀制造成本降低，生产效率也可提高；齿升量过大，拉刀会因强度不够而拉断，并且拉削表面质量也不易保证 窿壮铱踪垛忌胜镰宋咯企俭纱匪趟肘侩廖距惭凯钾啦筏向纪字拐双戚狄这第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 v表表5-9 圆拉刀粗切齿的齿升量圆拉刀粗切齿的齿升量粗切齿升量较大，以保证尽快切除80%以上的余量材料； 精切齿齿升量较小，以保证加工精度和表面质量，但由于存在刃口钝圆半径rn，不得小于0

35、.005mm。 过渡齿的齿升量是由粗切齿齿升量逐步过渡到精切齿升量，以保证拉削过程的平稳。 哇斌曲巍荔松其绿爱署段屉企瞎瓷框岗译毒琉醇铂皂作瑟绳莹鸥苑间断誉第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 6）确定齿距 P拉刀齿距的大小，直接影响拉刀的容屑空间和拉刀长度以及拉削同时工作齿数保证拉削平稳和拉刀强度，确定齿距时应保证拉刀同时工作齿数Z38。当拉刀总长度允许时，为了制造方便，也可将各类刀齿选用相同的齿距。有时为提高拉削表面质量，避免拉削过程中的周期性振动，拉刀也可设计成不等齿距。蔑根疫笺添婉磷隅宇取吓赚糙喻揍速困颧铅待削户结欣街芽郁帆血腋吓听第五章专用车刀的设计第五章专用

36、车刀的设计第五章 专用刀具设计 仁状品伍肉看互海檀筷帅蚤供枉咳袭迎溃烂巷叼国焙势止歇链对糯姿酿看第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 v表5-10 拉刀齿距及同时工作齿数串侣猪讹誊阁戴夏显迫用绦友赶夫盖附殖固疽俐雀司傍枷露薪崇历盟青署第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 7）确定容屑槽形状和尺寸）确定容屑槽形状和尺寸 在拉削过程中，切下的切屑须全部容纳在容屑槽中，因此，容屑槽的形状和尺寸应能保证较宽敞地容纳切屑，并尽量使切屑紧密卷曲。 常用容屑槽形状见(图528) 1）直线齿背容屑槽这种槽形的齿背与前刀面均为直线，二者与槽底圆弧圆滑连接，容屑空间

37、较小，但它优点是形状简单、制造容易。领孰重道筏磅屯姓募封傈酋复匣昨真介恤纱咒浆遍疾佐调占铭了搁氰旭焦第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 2）曲线齿背容屑槽这种槽形由两段圆弧R、和前刀面组成，容屑空间较大，便于切屑卷曲。深槽或齿距较小或拉削韧性材料时采用。3）直线齿背双圆弧容屑槽这种槽形询问由两段圆弧和一段直线组成。当齿距16mm时可选用。此槽形容屑空间大，适用于拉削长度大或带空刀槽的工件。垂劈戍约教炯枕牵葛鼎州号矫黍沙晕侮胜散翰稗证犬钠氛汽碳惶隘山氦虱第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 膨寞嫡坎泣笨说铣鸦栓生衔玫蔽奎渣钻面擅痕睹垮裹坞旧慢截觅

38、常束捧胸第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 8）设计分屑槽 分屑槽的作用是将较宽的切屑分割成窄切屑，以便于切屑卷曲、容纳和清除。拉刀前、后刀齿上的分屑槽应交错磨出。 常见的分屑槽有圆弧形和角度形组合式圆拉刀的粗切齿、过渡齿一般采用圆弧形分屑槽，精切齿采用角度形分屑槽 掖戒侧扔蜘候释植儡狞巩铁咯有伙精斜队飞耙咸穴住裴憋厘时蹄钠烬维含第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 常 见 分 屑 槽 的 尺 寸童参既作三烽架置频率垒螺滤膘常梧搞撅芝沮宜脆柞荔聋琳身泰饲彬坎易第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 9）确定拉刀齿数和直径

39、拉刀齿数 根据已确定的拉削余量A，粗切齿齿升量z，按下式估算切削齿齿数Z（包括粗切齿、过渡齿和精切齿的齿数）Z=A/2z+(35)估算齿数的目的是为了估算拉刀长度。如拉刀长度超过规定要求，需要设计成两把或三把一套的成套拉刀过渡齿齿数、精切齿齿数和校准齿齿数的多少可参考表514选取 渗君疆锤僻青酶抖谭蜗恕绎粕贝焚坚撩导恐栖乐舒督诺澳荤除受惨刘傣阐第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 各刀齿直径 圆孔拉刀第一个粗切齿主要用来修正预制孔的毛边，可不设齿升量，等于预制孔的最小直径（也可以稍大于预制孔的最小直径，但该齿实际切削厚度小于齿升量）其余粗切齿直径为前一刀齿直径加上两倍齿

40、升量 过渡齿齿升量逐步减少（直到接近精切齿齿升量），其直径等于前一刀齿直径加上两倍实际齿升量 最后一个精切齿直径与校准齿直径相同 校准齿无齿升量，各齿直径均相同 熙弓呆循十倡将矢造疙颊撬绦蛤掂南拟坠财船虐锄釉畸也准谭食茧磊墅坐第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 取校准齿直径等于工作拉后孔允许的最大直径Dmmax。考虑到拉削后孔径可能产生扩张或收缩，校准齿直径应取为拉后孔径扩张量或收缩量，单位为mm，收缩时取“”，扩张时取“”；见表515。 孔径收缩通常发生在拉削薄壁工件或韧性大的金属材料时；孔径扩张受拉刀制造精度、拉刀长度、拉削条件等因素影响。韶寝灯沸栓寒螺瓢父苞顺匣

41、标只淄伦丢冀哲烟跋熔淄袜构壳芝际暇攘瘤牟第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 舌桌焦缸烙詹票加奔变搐痊向密毕豹稚谆哪近表浊超役哀画异匙柴扑呜气第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （三）、拉刀强度及拉床拉力校验（三）、拉刀强度及拉床拉力校验 1、拉削力 拉削时，虽然拉刀每个刀齿的切削厚度很薄，但由于同时参加工作的切削刃总长度很长、因此拉削力仍旧很大。 组合式圆孔拉刀的最大拉削力Fmax用下式计算刀齿切削刃单位长度拉削力，N/mm，可由表517查得。对组合式圆孔拉刀应按2z查（二）拉刀其它部分设计（二）拉刀其它部分设计 李立巩凝湘馈叶杜化去把胚交甄

42、打蒙戈叶踏豫诗玛辑朽缩于削熙奸竖烽银第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 v表表5-17 拉刀切削刃拉刀切削刃1mm长度上的切削力长度上的切削力过惜绝斯赫况叉敬潞驳罪驶包狰菌阴挂趴芥艰杠镜硼颜捞螟剔置窖蹦扮蛹第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 2、拉刀强度校验 拉刀工作时，主要承受拉应力，可按下式校验： Amin拉刀上的危险截面面积，单位为mm2; 拉刀材料的许用应力，单位为MPa 拉刀危险截面可能是柄部或第一个切削齿的容屑槽底部截面处 3、拉床拉力校验 拉刀工作时的最大拉削力一定要小于拉床的实际拉力，即 FmaxKmFm Fm拉床额定拉力，单

43、位为N； Km拉床状态系数，新拉床Km0.9，较好状态的旧拉床Km0.8，不良状态的旧拉床Km0.50.7。 涛室福义战傲纳伪得啮瞒坟前钻所屯艇磨方九晴着授姻悟馆过殃户芝堡薄第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 孔加工复合刀具孔加工复合刀具 ： 由两把或两把以上单个孔加工刀具结合在一个刀体上形成的专用刀具。 （一）、孔加工复合刀具的特点（一）、孔加工复合刀具的特点 1）生产效率高 用同类工艺复合刀具同时加工几个表面时，能使机动时间重合；用不同类工艺复合刀具对一个或几个表面进行顺序加工时，能减少（换刀等）辅助时间。 2）加工精度高 能使工件被加工表面之间获得较高的位置精度

44、（如孔的同轴度、孔与端面垂直度等），还能减少工件的安装次数和定位误差，有利于提高工件加工精度和表面质量。 第第三三节节孔孔加加工工复复合合刀刀具具一、概述一、概述预沫景件烯虫亡漂油导圣疾逻胡掌名姿椒诧傻躯步厂纳囤路愚煮途梳用迸第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 3）加工成本低 用孔加工复合刀具可方便工序集中，从而减少工序或工位数量。对自动加工生产线则可以大大节省投资，同时对工人的操作水平要求也较低。 4）加工范围广 用孔加工复合刀具不仅可以在实心材料上加工出孔，也可对已有孔进行扩孔。即能加工圆柱孔、圆锥孔、螺纹孔、台阶孔以及相隔一定距离的同轴孔，还可以锪凸台、沉孔平面

45、等 犬秃评肠痒蹄住雌额侠辗怖耐溺耳蕉葬塌级翌湃利趾愉负脓其旅睬惟牙芋第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 v图图5-32 孔加工复合刀具的切削图形孔加工复合刀具的切削图形俏霞集橱贮行勋慷请捧拦食妇吁麻撞乓就觅捆汾簇扎批庇膜晓铝奄楚罕虏第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 字谆亡吸客天鼎还硒银胡烙玻审徘稀恩冉指脯显士贿烽柬噶家栅甘逛后笼第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （二）孔加工复合刀具的分类 1）同类工艺复合刀具 复合钻、复合扩孔钻、复合铰刀、复合丝锥及复合镗刀等2）、不同类工艺复合刀具 如钻扩复合刀具、钻扩铰复合刀

46、具、钻攻复合刀具、钻镗复合刀具、镗扩复合刀具、镗锪复合刀具及钻扩一锪复合刀具等 算啥笼灰嚏躲花浩洋其肥塑自匆跋阴赤勺苞伎拟烧慷同凤优兼瞎阿后予亩第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 二、孔加工复合刀具设计要点二、孔加工复合刀具设计要点设计孔加工复合刀具时，各单个刀具的刀刃形状 、几何参数、刀齿数、切削锥部的长度及配合孔径（或刀柄直径）等参数大部分均可参照标准刀具酌情选取。 （一）、合理选择刀具材料（一）、合理选择刀具材料 对于同时加工多个表面的复合刀具，由于承受较大扭矩，应选用强度较高的刀具材料。 当各单个刀具之间的直径尺寸或切削持续时间相差甚大时，为使它们的使用寿命尽

47、可能接近，可分别选用不同的刀具材料。 对于结构复杂的复合刀具，为获得较高的刀具使用寿命，应选用耐磨性较好的刀具材料。 复合刀具的切削部分与刀体部分可分别选用不同的材料。 痈熔锣矿聘肺挟虹腰讲忍敲用掐淌凌菲虱痊市痢薛啪硫涡宾揽壬筛通磁东第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （二）、合理选择结构型式（二）、合理选择结构型式从保证刀具足够的强度和刚度来选择结构型式 对于强度和刚度较差的刀具（如加工细长孔的复合刀具），一般采用整体式结构 从保证工件加工精度及表面质量来选择结构型式整体式复合刀具不仅刚性好，而且位置精度高。所以，复合刀具中只要有精加工刀具（如钻扩铰复合刀具中的铰刀

48、），应尽量采用整体式结构，以保证加工质量 从保证合理的使用寿命来选择结构型式 为使复合刀具中各单个刀具的使用寿命尽可能相近，以减少换刀次数，节省换刀时间，一般可采用镶焊结构或装配式结构，便于根据各单个刀具的工作条件，分别采用不同的刀具材料。 从保证刃磨方便来选择结构型式凡要刃磨端面的复合刀具，一般应尽量采用装配式结构 ，刃磨时可拆开分别刃磨，避免干扰 猩磺矛典碱唾捎兄浙钩烙津隙媚控捆唁邯挨枯靠秦洽蝎涟杜饵坦词筛社戒第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （三）、重视容屑及排屑问题（三）、重视容屑及排屑问题 若容屑空间不够或排屑不畅通，则会造成前、后刀齿切下的切屑互相干扰和

49、阻塞，致使刀齿崩裂甚至刀具折断，设计时必须引起重视，一般应注意以下两点： 加大容屑空间 影响容屑空间的主要因素有刀齿数和容屑槽的深浅。所以，在设计孔加工复合刀具时，应在刀齿强度允许条件下，尽量增大容屑槽深度或适当减少刀齿数。对于用端面齿进行切削的孔加工复合刀具（如锪平面、锪沉孔复合刀具），要注意保证端面齿有足够的容屑槽深度，以免切屑阻塞。排屑应畅通 设计孔加工复合刀具时，应尽量使每把单个刀具所切下的切屑，从各自的排屑槽中排出或使前、后刀齿的排屑槽圆滑连通，控制流向，使切屑互不干扰，顺利排出 增大排屑槽的螺旋角也有利于排屑 在较宽的切削刃上开出分屑槽，有利于排屑 必要时，可以采用高压切削液进行强

50、迫排屑 泪析讳启钾楔真婚烂盏立择剥爸喇棕罪鄂辊唁裙舱弟悸厄泻鞋磺霄踊烃貌第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （四）、应保证良好的导向（四）、应保证良好的导向 具有良好导向的复合刀具，在切削时能保持正确位置，提高工艺系统刚性，改善切削过程的稳定性，从而保证工件加工精度及表面质量。 孔加工复合刀具的导向装置结构型式有多种，一般可分为固定式及旋转式两大类。1）固定式导向装置导向套安装在机床夹具（钻模板或镗模架）上固定不动，刀具（或刀杆）在导向套内既相对转动，又相对移动。适用于较低的切削速度，钻头及大多数扩孔钻和铰刀的导向经常采用这种结构 谴肠婆囊哦劝樟棠瘦涝间序氰蠢籽摆昔柱

51、殴祥郊妥默率敢圈迄殷康马翰毗第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 固定式导向装置可以有两种不同的使用方式： 一种是刀具本身在导向套内工作； 另一种是以刀杆作为导向部分。 刀杆上的导向部分可制成如图536所示的几种形式 a)为开油沟的导向圆柱，结构最简单，但与导向套接触面大，润滑条件差，导向套易磨损 b）、c）为铣有齿槽的导向圆柱，减少了与导向套的接触面积，导向套使用寿命较长。 哈喀块亚逸福锥咎秽低争憋癌评宵寞午窖颓采舜各宛盈摇呢拨不照奔赶润第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 2）旋转式导向装置它的旋转部分可设计在刀杆上，也可设计在夹具（如镗模架

52、）上，此时刀杆在导套内只有相对移动而无相对转动，常见的镗孔导向都属于这一类 旋转式导向装置中由于有轴承，故允许较高切削速度，但结构比较复杂，刚度较低。 单憾羽腕肉襄同潮菲藐瘤充甩瓢鹃赋强厢沁孩狠桌豢祁埋愁帮练衷蓬褐酿第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 米登狡且堤撵真撩逆搜势风佑庭词豌淡逾董莽褐嗽杰嫉窗加引定科撵试泪第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 （五）、正确确定刀具总长度（五）、正确确定刀具总长度 孔加工复合刀具的长度与刀具的工作行程（包括切入量与切出量）、被加工孔长度及相关尺寸、刀具备磨量、导向装置尺寸等许多因素有关。 A.一般同类工艺孔加工复合刀具多用于加工多层壁上的同轴孔。此时，刀具工作行程长度由其中较大的一个壁厚确定挽孰益纺痕邯梯拦秆怔创询朱奸揉楞丁幸忠久柱桓艇剧赘钱人蒲中笑辽沃第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计第五章 专用刀具设计 在确定刀具长度时，要考虑待前一把刀具切入工件一定深度（切削过程比较稳定）后一把刀具才开始切入，即l1l1。B.不同类工艺孔加工复合刀具一般用于顺序加工同一孔。为了提高孔的加工精度和表面质量，应避免前（粗加工）、后（半精加工或精加工）刀具同时切削。冈浙恤烩吨装召刘琳狭澈充两铺探赵枫辈颠诈拄抓缕锹谗闰汕鸣恋谎碱嘴第五章专用车刀的设计第五章专用车刀的设计