刀具課程設(shè)計---矩形花鍵拉刀及矩形花鍵銑刀

1、<p>　　題目: 矩形花鍵拉刀及矩形花鍵銑刀</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1. 前言</b></p><p>　　1.1矩形花鍵拉刀設(shè)計— — — — — — — — — — — —— — — — — 3 </p><p>　　1.2.矩形花鍵銑

2、刀設(shè)計— — — — — — — — — — — —— — — — — 4</p><p>　　2. 矩形花鍵拉刀設(shè)計</p><p>　　2.10選擇刀具材料及熱處理硬度— — — — — — — — — — — —— — 4</p><p>　　2.11擬訂拉削余量切除順序和拉削方式 — — — — — — — — — — — —4</p>&l

3、t;p>　　2.12選擇切削齒幾何參數(shù) — — — — — — — — — — — —— — — —5</p><p>　　2.13確定校準(zhǔn)齒直徑，倒角齒不設(shè)校準(zhǔn)齒 — — — — — — — — — — —5 </p><p>　　2.14計算倒角齒參數(shù) — — — — — — — — — — — —— — — — — 5</p><p>　　2.15 計

4、算拉削余量 — — — — — — — — — — — —— — — — — 6</p><p>　　2.16選擇齒升量 — — — — — — — — — — — —— — — — — — 6</p><p>　　2.17設(shè)計容屑槽 — — — — — — — — — — — —— — — — — — 6</p><p>　　2.18花鍵齒截形設(shè)計 — —

5、 — — — — — — — — — —— — — — —7</p><p>　　2.19確定分屑槽參數(shù) — — — — — — — — — — — —— — — — —8 </p><p>　　2.20選擇拉刀前柄 — — — — — — — — — — — —— — — — — 8</p><p>　　2.21校驗拉刀強度和拉床載荷 — — — — —

6、— — — — — — — — — 8 </p><p>　　2.22 確定拉刀齒數(shù)及每齒直徑 — — — — — — — — — — — — — —8</p><p>　　2.23 拉刀齒部長度 — — — — — — — — — — — —— — — — — 9</p><p>　　2.24 設(shè)計拉刀其他部分 — — — — — — — — — — —

7、— — — — — 10</p><p>　　2.25 拉刀總長及其校驗 — — — — — — — — — — — — — — — 11</p><p>　　2.26 制定技術(shù)條件 — — —— — — — — — — — — — — — — — — — 11</p><p>　　3. 矩形花鍵銑刀設(shè)計</p><p>　　3

8、.1花鍵軸尺寸 — — — — — — — — — — — — — — — —11</p><p>　　3.2拉削長度 — — — — — — — — — — — — — —11</p><p>　　3.3工件材料 — — — — — — — — — — — — — — — — —11</p><p>　　3.4設(shè)計步驟及尺寸計算— — — — — — — — —

9、— — — — — — — — —11</p><p>　　3.5結(jié)合成形銑刀補充計算的數(shù)據(jù)及說明— — — — — — — — — — — — — — 13</p><p>　　4.總結(jié)—— — —— — —— — — — — — — — — — — — — — — — — —15</p><p>　　5.參考文獻— — — — — —— — — — — — —

10、— — — — — — —16</p><p>　　6．附表— — — — — — — — — — — — — — — — — — —— —17</p><p>　　矩形花鍵拉刀及矩形花鍵銑刀設(shè)計</p><p><b>　　1. 前言</b></p><p>　　大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，在大一大二兩年的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)和大三

11、這學(xué)年的專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)之后我們已經(jīng)開始運用自己掌握的知識和技能來做設(shè)計，它能夠提高我們運用知識的能力和獨立思考以及應(yīng)用軟件使理論和實踐相結(jié)合的能力，大家可以把自己的想法融入設(shè)計，在設(shè)計中又尋找差距的過程中來不斷提高自己，為早日扎實掌握技術(shù)，靈活運用知識步入社會為工作打好一定的基礎(chǔ)我們做設(shè)計是必要的，這讓我感到很欣慰并充滿力量，但是確實通過課程設(shè)計檢驗了我們在這幾年中的所學(xué)，，發(fā)現(xiàn)我們所掌握的所運用的程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。</p>

12、<p>　　我的課程設(shè)計課題目是矩形花鍵拉刀與矩形花鍵銑刀的設(shè)計。在設(shè)計過程當(dāng)中,我通過查閱有關(guān)資料和運用所學(xué)的專業(yè)或有關(guān)知識，比如零件圖設(shè)計、金屬切削原理、金屬切削刀具、以及所學(xué)軟件AUTOCAD的運用，設(shè)計了零件的工藝、編制了零件的加工程序等。我利用此次課程設(shè)計的機會對以往所有所學(xué)知識加以梳理檢驗，同時也在設(shè)計當(dāng)中發(fā)現(xiàn)自己所學(xué)的不足從而加以彌補，使我對專業(yè)知識得到進一步的了解和系統(tǒng)掌握。</p><p

13、>　　由于水平有限,設(shè)計編寫時間也比較倉促,在我的設(shè)計中會出現(xiàn)一些技術(shù)和專業(yè)知識等方面的問題，因此會有一些不盡如人意的地方, 為了早日提高自己，希望在考核和答辯的過程中得到各位指導(dǎo)老師的諒解與批評指正,我將認(rèn)真學(xué)習(xí)改正，謝謝老師。</p><p>　　1.1矩形花鍵拉刀設(shè)計 </p><p>　　被加工零件如圖1.所示，工件材料為： 45鋼；硬度HBS180 ；強度σb =610Mp

14、a；工件長度L=30mm。拉床為L6120型良好狀態(tài)舊拉床，拉削時采用10%乳化液。拉削前采用鉆削加工預(yù)制孔。</p><p>　　1.2.矩形花鍵銑刀設(shè)計</p><p>　　被加工零件如圖2.所示，工件材料為：45鋼；硬度HBS180 ；強度σb = 610Mpa；工件長度L=30mm。</p><p>　　2. 矩形花鍵拉刀設(shè)計</p><

15、p>　　【原始條件和設(shè)計要求】</p><p>　　要求設(shè)計一把矩形內(nèi)花鍵拉刀。拉削的內(nèi)花鍵代號及尺寸公差為8﹡ ，倒角高度0.5mm，頂角圓弧半徑r 0.4mm。內(nèi)花鍵鍵槽對基準(zhǔn)軸線的位置度公差0.015mm</p><p>　　2.10選擇刀具材料及熱處理硬度</p><p>　　拉刀材料選用W18Cr4V高速鋼。熱處理硬度見設(shè)計圖中技術(shù)要求。</p

16、><p>　　2.11擬訂拉削余量切除順序和拉削方式</p><p>　　拉削余量的切除順序為：倒角—鍵側(cè)與大徑—小徑，拉刀切削切齒的順序是：倒角齒—花鍵齒—圓形齒，實際采用分層拉削漸成式。</p><p>　　在本說明書中，用腳標(biāo)d、h和y表示倒角齒、花鍵齒、圓形齒；用腳標(biāo)c、g、j和x表示粗切、過渡、精切和校準(zhǔn)齒；用腳標(biāo)w和m表示工件預(yù)制孔和拉削孔。</p&g

17、t;<p>　　2.12選擇切削齒幾何參數(shù)</p><p>　　查拉刀齒前角、后角可得：取拉刀前角，精切齒與校準(zhǔn)齒倒棱前角。</p><p>　　取粗切齒，精切齒 ，校準(zhǔn)齒 </p><p>　　2.13確定校準(zhǔn)齒直徑，倒角齒不設(shè)校準(zhǔn)齒</p><p>　　查表4-16，花鍵齒、圓形齒的擴張量均為，則花鍵齒校準(zhǔn)齒和圓形齒校準(zhǔn)齒的

18、直徑為：</p><p>　　2.14計算倒角齒參數(shù)</p><p>　　查表4-29，因為為8齒，所以倒角工藝角度為。</p><p>　　2.15 計算拉削余量 </p><p>　　按表4-1計算圓形拉削余量為1mm ，預(yù)制孔徑為41mm，</p><p><b>　　實際拉削余量為：</b>

19、;</p><p><b>　　倒角余量 </b></p><p><b>　　花鍵余量 </b></p><p>　　2.16選擇齒升量：按表4-4選擇為</p><p><b>　　倒角齒：</b></p><p><b>　　花鍵齒：&l

20、t;/b></p><p><b>　　圓形齒：</b></p><p><b>　　2.17設(shè)計容屑槽</b></p><p>　　1）齒距計算：按表4-7， </p><p>　　2）選擇容屑槽：采用曲線槽，粗切齒用深槽，h＝3mm，精切齒用基本槽。</p><p>

21、;　　3）校驗容屑條件：查表4-9得，容屑系數(shù)k＝3，倒角齒開量最大時，應(yīng)校驗之，應(yīng)使?jié)M足</p><p>　　因h＝3，所以式滿足，校驗合格。</p><p>　　4）校驗同時工作齒數(shù) 因為，即，，滿足的校驗條件。</p><p>　　2.18花鍵齒截形設(shè)計 </p><p>　　花鍵齒鍵寬按下式計算，精確到0.001mm。<

22、/p><p>　　式中，為內(nèi)花鍵鍵槽寬最大極限尺寸；為拉削擴張量(=0.005mm); 為拉刀鍵齒寬制造公差帶寬，為保證鍵齒尺寸耐用度高，應(yīng)在制造條件允許范圍內(nèi)取小值，?。?.010mm，則：</p><p>　　拉刀鍵齒側(cè)面應(yīng)制出的修光刃f，其下應(yīng)磨出側(cè)隙角。</p><p>　　2.19確定分屑槽參數(shù) </p><p>　　除校準(zhǔn)齒和與

23、其相鄰的一個精切齒外，拉刀切削齒均磨制成三角形分屑槽。由于在每個圓形齒上都存在著不工作刃段，圓形齒段不必磨分屑槽。</p><p>　　2.20選擇拉刀前柄 </p><p>　　按表4-17選擇無周向定位面的圓柱形前柄，公稱尺寸，卡爪底徑，其余見圖。</p><p>　　2.21校驗拉刀強度和拉床載荷 </p><p>　　通過計算分

24、析，確定倒角齒拉削力最大，因而應(yīng)計算拉刀倒角齒拉削力：</p><p>　　拉刀最小截面積在卡槽底頸處，則拉應(yīng)力為：</p><p>　　（表4-25），拉刀強度校驗合格。</p><p>　　拉床拉力為2000.8KN=160KN,比大，拉床載荷校驗合格。</p><p>　　2.22 確定拉刀齒數(shù)及每齒直徑</p><

25、p>　　1）倒角齒齒數(shù)： 取</p><p><b>　　2）花鍵齒齒數(shù)： </b></p><p>　　初擬花鍵過渡齒與精切齒的齒升量為0.05、0.05、0.05、0.05、0.05,逐步遞減，共切除余量，花鍵粗切齒齒數(shù)：</p><p>　　取26齒，少切去了的余量，應(yīng)增加一個精切齒，其齒升量為0.005mm的齒升量，過度齒2

26、個，精切齒4個。</p><p>　　3）圓形齒齒數(shù)： 初擬方案與花鍵齒相同，即擬訂切去余量，計算圓形粗切齒齒數(shù)</p><p><b>　　為：</b></p><p>　　取齒，少切了0.01的余量，需增加一個精切齒，其齒升量為0.005mm，這樣，圓形齒段具有粗齒8個，過渡齒3個，精切齒3個</p><p>　

27、　4）校準(zhǔn)部切齒 倒角齒不設(shè)校準(zhǔn)齒，圓形齒和花鍵齒校準(zhǔn)齒齒數(shù)，查表得：</p><p><b>　　花鍵校準(zhǔn)齒齒數(shù)：</b></p><p><b>　　圓形校準(zhǔn)齒齒數(shù)：</b></p><p>　　這樣拉刀總齒數(shù)為：23+34+8+4+5=78，具體齒序見表1。</p><p>　　2.2

28、3 拉刀齒部長度</p><p>　　倒角齒段長度： </p><p><b>　　花鍵齒段長度：</b></p><p><b>　　圓形齒段長度：</b></p><p>　　拉刀齒部長度： </p><p>　　2.24 設(shè)計拉刀其他部分 </p

29、><p>　　按表4-17 4-19 4-23計算：</p><p>　　前柄： </p><p><b>　　頸部： </b></p><p>　　過渡錐： </p><p><b>　　前導(dǎo)部： </b></p>&

30、lt;p>　　前柄伸入夾頭長度： </p><p>　　前柄端部至第一刀齒的距離：</p><p>　　后導(dǎo)部： </p><p>　　后柄： 可不設(shè)置</p><p>　　2.25 拉刀總長及其校驗</p><p>　　根據(jù)表4-26知，允許拉刀總長為31,拉刀長度校驗合格。</p>

31、<p>　　2.26 制定技術(shù)條件（見拉刀工作圖）</p><p>　　2.27 繪制拉刀工作圖（見附圖1）</p><p>　　3. 矩形花鍵銑刀設(shè)計</p><p><b>　　3.1花鍵軸尺寸</b></p><p>　　外徑 </p><p>　

32、　內(nèi)徑 </p><p>　　鍵數(shù) Z＝8 </p><p>　　鍵寬 </p><p>　　鍵底圓角半徑 r＝1</p><p>　　3.2拉削長度 L=30mm</p><p>　　3.3工件

33、材料 45#鋼 硬度 HBS180 強度σb =610Mpa</p><p><b>　　3.4 設(shè)計步驟</b></p><p>　　3.5結(jié)合成形銑刀補充計算的數(shù)據(jù)及說明</p><p>　　3. 5.1銑刀的齒數(shù) </p><p>　　在保證刀齒強度和足夠的重磨次數(shù)的條件下，應(yīng)盡力

34、取齒數(shù)多些，以便增加銑削的平穩(wěn)性。 其中t為銑刀的圓周齒距，在精加工時可取</p><p>　　H=h+K+r 其中H為容屑槽高度；K為刀齒鏟削量；r為容屑槽底半徑，一般為1~3mm由于齒數(shù)未確定時后兩參數(shù)都無法確定，因此初步估算：</p><p>　　H=h+0.06+（1~3）mm=11.3mm</p><p>　　代入t=1.811.3=20.

35、34mm；</p><p>　　再代入數(shù)據(jù)，得=8.49,所以取9；</p><p>　　3.5.2銑刀的后角及鏟削量 </p><p>　　給出進給方向的后角，一般可以取</p><p>　　初選=后，需驗算銑刀切削刃上某點的主剖面后角</p><p>　　tg=tgsintgsin=tgsin</p>

36、<p>　　求得=，驗算在合格范圍內(nèi)。對于精度要求高的成形銑刀，其齒背除鏟齒外尚需進行鏟磨，。</p><p>　　3.5.3容屑槽尺寸 </p><p><b>　　1）容屑槽底半徑 </b></p><p>　　式中：A為系數(shù)，可取6。</p><p><b>　　2）容屑槽角 </b

37、></p><p>　　值應(yīng)按照加工容屑槽所用的角度銑刀的系列選取，一般取為、、等，本設(shè)計取。</p><p>　　3.5.4銑刀刀齒與刀體強度的校驗</p><p><b>　　1）校驗刀齒強度 </b></p><p>　　對于平底式容屑槽銑刀，按下式計算齒根寬度；</p><p>　　

38、經(jīng)過計算知，因此滿足要求。</p><p><b>　　2）校驗刀體強度</b></p><p>　　為保證刀體強度，要求。根據(jù)，可知：</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　　3.5.5校驗鏟磨齒形時砂輪是否和下一個刀齒發(fā)生干涉，畫圖按此方法畫，因此在此不再贅述與校驗

39、。</p><p>　　3.5.6銑刀鍵槽的選擇</p><p>　　參考設(shè)計手冊附錄，取鍵系數(shù)見上表</p><p>　　3.5.7技術(shù)條件（此為成形銑刀技術(shù)條件，僅作參考）</p><p><b>　　1）表面粗糙度</b></p><p>　　刀齒前面、內(nèi)孔表面、端面及鏟磨銑刀的齒背表面——

40、不大于</p><p>　　鏟齒銑刀的齒背面——不大于</p><p><b>　　其余部分——不大于</b></p><p><b>　　2）尺寸公差</b></p><p>　　銑刀主要結(jié)構(gòu)的尺寸公差見下表及銑刀工作圖。</p><p>　　3)形狀位置公差銑刀的形狀位置

41、公差</p><p>　　根據(jù)前面所算數(shù)據(jù)，查表3-9，知：</p><p>　　切削刃的徑向和端面跳動公差為0.03mm；</p><p>　　刀體端面跳動公差為0.02mm；</p><p>　　零度前角銑刀前刀面的徑向性公差為0.06mm。</p><p><b>　　4）齒形公差</b>&

42、lt;/p><p>　　因為齒形高度在4~12，所以透光度：齒形的基本部分為0.05mm；齒頂及圓周部分為0.09mm</p><p><b>　　5）材料及熱處理</b></p><p>　　銑刀采用高速鋼，熱處理后的硬度為。在銑刀的工作部分，不得有脫碳層和軟點。</p><p><b>　　4.總結(jié)：</

43、b></p><p>　　金屬切削刀具課程設(shè)計是我們在學(xué)完 《金屬切削原理及刀具》等有關(guān)課程的基礎(chǔ)上進行的重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是使學(xué)生鞏固和深化課堂理論教學(xué)內(nèi)容，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和理論的能力，是對學(xué)生進行獨立分析，解決問題能力的強化訓(xùn)練。通過本次課程設(shè)計，我學(xué)到了：課程設(shè)計作為工科院校大學(xué)生的必修環(huán)節(jié)，不僅是鞏固大學(xué)生大學(xué)所學(xué)知識的重要環(huán)節(jié)，而且也是在檢驗畢業(yè)生綜合應(yīng)用知識的能力、自學(xué)

44、能力、獨立操作能力和培養(yǎng)創(chuàng)新能力，是大學(xué)生參加工作前的一次實踐性鍛煉。</p><p>　　在這次課程設(shè)計中，通過對有關(guān)知識的梳理，對各手冊的查閱，并在復(fù)習(xí)并運用所學(xué)軟件AUTOCAD的運用后我的設(shè)計水平有所增加，而且它對能力的提高也很有幫助。具體有以下幾點收獲：</p><p>　　掌握了金屬切削刀具的設(shè)計和計算方法；</p><p>　　學(xué)會運用各種設(shè)計資料，手

45、冊和國家標(biāo)準(zhǔn)；</p><p>　　學(xué)會繪制符合標(biāo)準(zhǔn)要求的刀具工作圖，能標(biāo)出必要的技術(shù)條件。</p><p>　　這次設(shè)計圓滿結(jié)束了，以后面對的是工作和學(xué)習(xí)中更多的學(xué)習(xí)和需要解決的問題，我會在這次設(shè)計經(jīng)歷的鼓舞下更有信心地走下去，不斷努力做得更好！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]

46、劉華明編. 金屬切削刀具設(shè)計簡明手冊. 機械工業(yè)出版社，2005.7</p><p>　　[2]東華大學(xué)編 .畫法幾何及工程制圖 .上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2003.3</p><p>　　[3]樂兌謙編. 金屬切削刀具（第2版） .機械工業(yè)出版社. 2001.6</p><p>　　[4]龐學(xué)慧，武文革編. 互換性與