【正文】 本章總結(jié) 拉刀設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)中是一個(gè)難點(diǎn)，之所以為難點(diǎn)是在拉削過程中，產(chǎn)生的拉應(yīng)力較大，零件要求精度高，所以在設(shè)計(jì)拉刀時(shí)，拉刀材料的選擇，各種刀齒齒型設(shè)計(jì)，各齒齒升量的確定都要慎重考慮，確保加工精度，以及拉刀的合理性。 拉床拉力校驗(yàn) 拉刀工作時(shí)的最大拉削力應(yīng)小于拉床的實(shí)際拉力，即 式中 ――拉床額定拉力（ N）； ――拉床狀態(tài)系數(shù)，新拉床，較好狀態(tài)的舊拉床， 不良狀態(tài)的舊拉床，這里取。 高速鋼的許用應(yīng)力， 40Cr 的許用應(yīng)力，本次設(shè)計(jì)拉刀刀柄采用 40Cr，因此。 按查參考文獻(xiàn) [11]表 517，得。 拉刀強(qiáng)度及拉床拉力校驗(yàn) 拉削力 拉削時(shí)，雖然拉刀每個(gè)刀齒的切削很薄，但由于同時(shí)參加工作的的切削刃總長度很長，因此拉削力也很大。 2mm。 其中 ； ； ； 。 后導(dǎo)部直徑的基本尺寸等于拉削后孔的最小直徑 25mm，長度可取為工件長度的 1/2~2/3，因此，取。過渡錐長度一般為 15 或 20mm，由于拉刀直徑較小，取。 圖 拉刀頸部長度的確定 為了縮短拉刀長度，可將花盤換為厚度更小的襯套，這里選厚度為 14mm的襯套。查參考文獻(xiàn) [5]表，得 各參數(shù)具體如圖 所示。取校準(zhǔn)齒直徑等于工作拉削后孔允許的最大直徑，由于拉削后孔徑會(huì)產(chǎn)生收縮，校準(zhǔn)齒直徑應(yīng)取為 查參考文獻(xiàn) [11]表 5― 15，取 mm 帶入數(shù)據(jù)，得 拉刀其 他部分設(shè)計(jì) 部設(shè)計(jì) 柄部用于夾持拉刀和傳遞動(dòng)力的部分，為了制造容易，采用快速卡頭，查參考文獻(xiàn) [5]表 ，柄部結(jié)構(gòu)形式選Ⅱ型 A 無周向定位面的圓柱形前柄型式。最后一個(gè)精切齒直徑與校準(zhǔn)齒直徑相同，圓形齒第一齒直徑為預(yù)制孔直徑 ，以后每齒直徑以兩倍齒升量增加，最后一齒直徑為 。 （ 2）各刀齒直徑 所設(shè)計(jì)拉刀第一個(gè)粗切齒主要用于修正預(yù)制孔毛邊，不設(shè)齒升量，直徑等于預(yù)制孔的最小直徑 ，其余粗切齒直徑為前一刀齒直徑 加上兩倍齒升量。 圓形齒齒數(shù)確定：根據(jù)上文可知，圓形齒第一齒直徑為 ，最后一 齒直徑為內(nèi)孔最大直徑 ，齒升量為 ，得 齒， 所以取圓形齒齒數(shù)為 12 齒。 即，粗切齒分屑槽后角為 確定拉刀齒數(shù)和直徑 （ 1）拉刀齒數(shù) 根據(jù)已確定的拉削余量 A，選定的粗切齒齒升量，然后按公式估算切削齒齒數(shù) z（包括粗切齒、校準(zhǔn)齒和精切齒的齒數(shù)） 帶入數(shù)據(jù)，得，取整數(shù) z 44 齒。 圓形齒： 由于精切齒的齒升量較小為 ，拉削量較少，切屑呈崩碎狀，所 以在精切齒上不用開分屑槽，過渡齒分屑槽和粗切齒分屑槽一樣為圓弧形分屑槽，圓形齒分屑槽設(shè)計(jì)為角度形分屑槽，校準(zhǔn)齒無齒升量也不需做分屑槽。 查參考文獻(xiàn) [9]表 ，刃寬為 6mm 時(shí)，槽數(shù)為 1 個(gè) 分屑槽參數(shù)為： 粗切齒： ，??； ，取； ，取。拉刀前、后刀齒上的分屑槽應(yīng)交錯(cuò)磨出。 （ 4）確定容屑槽尺寸 查參考文獻(xiàn) [11]表 511，取基本槽，各尺寸分別為： 粗切齒：，過渡齒參數(shù)與其相同； 精切齒：，校準(zhǔn)齒、圓形齒參數(shù)與其相同，各參數(shù)所指，如圖 。 確定容屑槽形狀和尺寸 （ 1）容屑槽形狀選擇 查參考文獻(xiàn) [11]表 511，選曲線齒背槽型，其特點(diǎn)是：容屑空間較大，便于切屑卷曲，用于拉削韌性材料。 確定齒距及同時(shí)工作齒數(shù) 拉刀齒距的大小，直接影響拉刀的容屑空間和拉刀長度以及拉削同時(shí)工作齒數(shù)。 圖 齒形圖示 確定齒升量 齒升量確定的原則應(yīng)該是在保證加工表面質(zhì)量、容屑空間和拉刀強(qiáng)度的前提下，盡量選取較大值。 刀齒幾何參數(shù)選擇 查參考文獻(xiàn) [11]表 58，得： 前角 后角：切削齒；校準(zhǔn)齒 刃帶寬度：粗切齒（包括過渡齒、圓形齒） ；精切齒 ；校準(zhǔn)齒 。 齒型確定 在加工花鍵前預(yù)制孔只加工到 ，而任務(wù)書要求內(nèi)孔為 22mm，因此在加工花鍵的同時(shí)也要設(shè)計(jì)出加工內(nèi)孔的齒型，所以確定各齒齒型為：粗切齒、過渡齒、精切齒、校準(zhǔn)齒、圓形齒。 拉削方式選擇 拉削方式可分為分層拉削法（成形式、漸成式）、 分塊拉削法和組合拉削法。 拉刀切削部分的設(shè)計(jì) 切削部分是拉刀的重要部分，它決定著拉削生產(chǎn)率和加工表面質(zhì)量。 拉刀材料選擇 由任務(wù)書知所需加工零件材料我 HT200，其特點(diǎn)是硬度大，韌性差，因此在拉削過程中要求拉刀耐磨性好，查參考文獻(xiàn) [3]表 31，選鋼號(hào)為 W18Cr4V做拉刀材料，柄部采用 40Cr 材料，將兩種材料采用對(duì)焊連接，該拉刀材料特點(diǎn)是：綜合性能好，通用性 強(qiáng)，可磨性好，適合加工合金，普通鑄鐵等，硬度：63~66HRC，抗彎強(qiáng)度： ~，沖擊韌度： ~。拉削加工與其他切削方法相比，其特點(diǎn)表現(xiàn)在：生產(chǎn)率高、加工精度和表面粗糙度高 、成本低、機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單、操作簡單等。 本章總結(jié) 本章通過前邊設(shè)計(jì)的內(nèi)容，針對(duì)此次任務(wù)，對(duì)銑槽、鉆螺紋孔進(jìn)行了專用夾具設(shè)計(jì)，在夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮零件的良好可加工性，夾具結(jié)構(gòu)力求簡單、可靠，保證工人勞動(dòng)強(qiáng)度小，夾具結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性也是設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考慮的問題。采用手動(dòng)螺旋 移動(dòng)彎壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 本夾具用于在鉆床上加工拔叉上端面的兩螺紋孔。即： ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一取。即：故。 孔與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。 誤差分析與計(jì)算 該夾具以側(cè)面和花鍵內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。 圖 鉆孔用移動(dòng)彎壓板 切削力及夾緊力的計(jì)算 由參考文獻(xiàn) [13]查表可得： 切削力公式： 式中 查表得： 即： 實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn) [13]表得： 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算，由式（ ）有： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn) [13]表 可得： 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了 使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。方案三中，夾緊力比較理想，但夾具裝備比較復(fù)雜，成本也高，因此選用方案一采用移 動(dòng)彎壓板夾緊，夾緊、定位分開，且夾具裝備簡單。 方案三：采用兩短圓錐銷裝夾在花鍵孔兩端，兩短圓錐銷利用氣壓夾緊并定位。 夾具方案的設(shè)計(jì)選擇 方案一：利用移動(dòng)彎壓板夾緊。 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：兩螺紋孔與側(cè)面有位置要求，在對(duì)螺紋孔進(jìn)行加工前，花鍵孔已進(jìn)行了拉削加工。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。 鉆、攻 2― M8 螺紋孔夾具設(shè)計(jì) 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來鉆兩個(gè) 孔并攻 M8 螺紋。為防止此現(xiàn)象，心軸可采用可換的。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn) [13]可得： ⑴ 平面定位心軸定心的定位誤差 ： ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 誤差分析與計(jì)算 該夾具以平面定位心軸定心，心軸定心元件中心線與底槽側(cè)面規(guī)定的垂直度偏差 ，槽的公差為 mm。即： 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn) [13]表可得： 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 圖 銑槽用壓板 切削力及夾緊分析計(jì)算 刀具材料：（高速鋼鑲齒三面刃銑刀） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn) [13]表 129 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 查參考文獻(xiàn) [13]表得： 對(duì)于灰鑄鐵： 取 ， 即 所以 由參考文獻(xiàn) [3]表 12 可得： 垂直切削力 ：（對(duì)稱銑削） 背向力： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。壓板選擇為直壓板，加工兩個(gè)零件時(shí)，為了防止兩工件在長度尺寸上的誤差，而導(dǎo)致直壓板不能完全壓住兩工件，因此，在壓板兩端設(shè)計(jì)了兩個(gè)浮動(dòng)壓頭 ，且壓板也螺栓、螺母的連接采用球面墊圈，這樣就能消除兩工件的尺寸誤差。 方案二：采用壓板，用螺栓、螺母聯(lián)接，利用手動(dòng)夾緊，這種夾緊方式夾緊力小，但成本低。同時(shí)，應(yīng)加一圓柱銷固定好花鍵軸，防止花鍵軸帶動(dòng)工件在 X 方向上的旋轉(zhuǎn)自由度。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，在此選用特制花鍵軸找中心線，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。同時(shí)，應(yīng)考慮如 何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在粗銑此底槽時(shí)，其他都是未加工表面。其中加工底槽的夾具將用于臥式鏜床，刀具采用三面刃銑刀，而加工上端面上的兩螺紋孔的刀具分別為麻花鉆、絲錐，機(jī)床采用搖臂鉆床，另一任務(wù)要求為拉 25H7 花鍵孔的拉刀設(shè)計(jì)，詳見拉刀設(shè)計(jì)說明書。在加工拔叉 零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 本章總結(jié) 本章確定了零件的工藝路線，以及設(shè)計(jì)夾具前的定位基準(zhǔn)選擇，為后續(xù)的專用夾具設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備，根據(jù)毛坯尺寸及設(shè)計(jì)要求確定各個(gè)加工方案，再由各個(gè)加工方案選擇機(jī)床類型、刀具類型、切削用量以及機(jī)加工時(shí)間并編入工藝文件中。則： ：根據(jù)參