矩形花键拉刀设计说明书
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目录1 说明 (3)2 矩形花键拉刀 (4)2. 1 设计规定 (4)2. 2 设计环节 (4)2.2.1 花键孔尺寸 (4)2.2.2 拟定拉削余量 (4)2.2.3 齿升量的选择 (5)2.2.4 切削几何参数选择 (5)2.2.5 拟定校准齿直径 (6)2.2.6 倒角齿参数计算 (6)2.2.7 拟定齿距p及同时工作齿数 (7)2.2.8 容削槽的设计 (7)2.2.9 拉刀的分削槽形状 (8)2.2.10 花键齿截型设计 (8)2.2.11 粗算切削齿齿数 (9)2.2.12 计算切削齿部分长度 (10)2.2.13 拉刀尺寸设计 (10)2. 3 拉刀强度及拉床拉力校验 (13)2.3.1 拉削力 (13)2.3.2 拉刀强度校验 (13)2.3.3 拉床拉力校验 (13)2. 4 拟定拉刀的技术条件 (14)3 矩形花键铣刀 (15)3. 1 设计规定 (15)3. 2 设计环节 (15)3.2.1 花键轴尺寸 (15)3.2.2 具体参数设计 (15)3.2.3 齿形高度和宽度 (16)3.2.4 铣刀的孔径和外径 (16)3.2.5 铣刀的齿数 (17)3.2.6 铣刀的后角及铲削量 (17)3.2.7 铣刀的容削槽和分削槽 (18)3.2.8 校验 (18)3. 3 矩形花键铣刀的技术条件 (19)3.3.1 表面粗糙度(按GB1031-68) (19)3.3.2 尺寸公差 (19)3.3.3 形状位置公差 (19)3.3.4 齿形误差 (20)3.3.5 材料及热解决 (20)4 参考文献 (21)1说明大学三年的学习即将结束, 在我们即将进入大四,踏入社会之前, 通过课程设计来检查和考验我们在这几年中的所学, 同时对于我们自身来说, 这次课程设计很贴切地把一些实践性的东西引入我们的设计中和平时所学的理论知识相关联。
为我们无论是在将来的工作或者是继续学习的过程中打下一个坚实的基础。
圆孔拉刀,矩形花键铣刀的设计说明书目录一.绪论 (3)1.1刀具的发展............................ .. (3)1.2本课题的研究目的....... .. (3)二.圆孔拉刀的设计 (3)1.刀具结构参数及各部分功用............................ . (5)2. 设计步骤 (5)3.设计要求 (5)4.确定拉削方式 (5)5.选择刀齿几何参数 (5)6.确定校准齿直径 (6)7.确定拉削余量 (6)8.选取齿升量 (6)9.设计容屑槽 (6)10.确定分屑槽参数 (8)11.选择拉刀前柄 (8)12校验拉刀强度与拉床载荷................. .. (8)13确定拉刀齿数和每齿直径尺寸........... . (9)14设计拉刀其它部分.......... .. (10)15.计算和校验拉刀总长 (11)16.制定拉刀技术条件 (12)17.绘制拉刀工作图 (12)三.矩形花键铣刀的设计 (12)3.1原始数据 (13)3.2设计步骤 (13)3.21齿槽半角 (13)3.22齿顶圆弧中心半角 (13)3.23齿顶宽 (13)3.24初算齿廓高度 (13)3.25铣刀宽度 (13)3.26按铣刀宽度最后确定齿廓高度 (13)3.27铣刀齿顶圆弧半径 (14)3.28齿顶圆角半径 (14)3.29铣刀前角 (14)3.30容屑槽形式 (14)3.31铣刀孔径 (14)3.32铣刀外径 (14)3.33铣刀圆周齿数 (14)3.34铣刀的后角 (15)3.35铲削量 (15)3.38容屑槽间角 (15)3.40键槽尺寸 (15)3.41空刀导角尺寸 (15)3.42技术条件 (15)总结 (16)参考文献 (17)一绪论1.1刀具的发展随着社会的发展,时代的进步,刀具在生产中的用途越来越广.刀具的发展在一定程度上决定着生产率,中国加入WTO后,各行各业面临的竞争越来越激烈,一个企业要有竞争力,其生产工具必须具有一定的先进性.中国在机械方面的发展空间相当大,而要生产不同种类的零件,不管其大小与复杂程度,都离不开刀具。
矩形花键拉刀设计说明书(共20页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录1.前言 (2)2.矩形花键拉刀的设计 (2)选定拉刀材料及热处理 (2)刀具结构参数、几何参数的选择与设计 (2)刀具的全部计算 (11)对技术条件的说明.......... .. (15)3. 心得体会 (16)4. 参考文献 (17)1.前言金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及刀具”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节,其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容,锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力,是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。
刀具课程设计是在学完刀具课以后,进行一次学习设计的综合性练习,也是一次理论联系实际的训练。
通过设计,运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的理论知识,生产实习和实验等实践知识,达到巩固、加深和扩大所学知识的目的。
同时学习查阅有关的设计手册、设计标准和资料,达到积累设计知识和提高设计能力的目的。
本次课程设计完成了对成形车刀、矩形花键拉刀两种刀具的设计和计算工作,说明书包括刀具类型材料的选择,刀具结构参数、几何参数的选择,刀具的全部计算,对刀具的技术使用要求,安装使用要求,巩固深化了课堂理论教学内容,运用各种设计资料、手册和国家标准进行设计,培养了我们独立分析解决问题的能力。
2.矩形花键拉刀的设计选定拉刀材料及热处理拉刀用W18Cr4V高速工具钢制造。
热处理硬度为:刀齿和后导部 HRC63—66前导部 HRC60—66柄部 HRC40—52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代号名称功用1柄部夹持拉刀,传递动力2颈部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。
3过度锥颈部到前导部的过渡部分,使拉刀容易进入工件孔中。
4前导部起引导拉刀切削部进入工件的作用,5切削部担负切削工作,包括粗切齿、过渡齿及精切齿。
圆孔拉刀及矩形花键铣刀的设计说明书中北大学课程设计说明书目录前言...........................................................3一.绪论........................................................... 三1.1刀具的发展........................................................31.2本课题的研究目的.................................................3二.圆孔拉刀的设计.....................................................4原始条件和设计要求.. (4)2设计步骤42.1拉刀材料的选择42.2拉刀方法42.3拉刀余量52.4几何参数52.5齿升62.6节距的确定72.7同时工作齿数的确定82.8切屑保持槽形状82.9切屑保持系数的确定82.10切屑保持槽的尺寸82.11切屑分离槽的形状和尺寸拉刀92.12确定拉刀的齿数和每个齿的直径112.13手柄的结构形式和尺寸122.14颈部直径和长度122.15过渡锥长度132.16前导轨的直径和长度132.17后导轨的直径和长度132.18手柄前端到第一个齿的长度132.19最大切削力的计算142.20张力拉床的验证1一中北大学课程设计说明书2.21拉刀强度校核162.22拉刀的计算和校准172.23确定拉刀的技术要求17 III.矩形花键铣刀的设计203.1前言203.2花键轴的尺寸203.3拉刀长度203.4工件材料203.5设计步骤203.6铣刀各种参数的具体计算和设计过程223.6.1材料选择和热处理223.6.2齿槽半角计算223.6.3圆弧中心半角计算223.6.4齿顶宽度计算223.6.5齿廓高度223.6.6铣刀宽度233.6.7齿顶圆半径233.6.8铣刀前角233.6.9铣刀孔径233.6.10铣刀外径刀具233.6.11铣刀周向齿数233.6.12铣刀后角的选择233.6.14储屑槽的设计233.6.15排屑槽的尺寸243.6.16键槽尺寸的确定243.7技术条件243.8技术要求25 IV 总结25 v参考文献262《中北大学课程设计规范》前言三年的大学学习转瞬即逝。
目录1.前言------------------------------------------------------------(2)2.设计内容和要求--------------------------------------------------(3)3.成形车刀设计----------------------------------------------------(3)3.1选择刀具材料--------------------------------------------------(3)3.2选择前角及后角------------------------------------------------(3)3.3画出刀具廓形--------------------------------------------------(3)3.4计算切削刃总宽度----------------------------------------------------------------------(5)3.5确定结构尺寸-----------------------------------------------------------------------------(5)3.6用计算法求圆体成形车刀廓形上各点所在圆的半径Rx------------------------(6)3.7廓形深度公差---------------------------------------------------------------------------(6)3.8检验最小后角-----------------------------------------------------------------------------(6)4.1选定刀具类型、材料的依据---------------------------------------(6)4.2刀具结构参数、几何参数的选择和设计----------------------------(7)4.3刀具的全部计算(包括计算公式和计算结果------------------------(12)4.4对技术条件的说明---------------------------------------------(16)5.总结----------------------------------------------------------- (18)6.参考文献------------------------------------------------------- (18)7.附表-----------------------------------------------------------(18)1.前言近年来,人们新型刀具材料应用、刀具涂层技术以及新型刀具切削性能方面进行了大量研究与应用工作,生产现场使用刀具已经进入了以硬质合金材料为主体、多种涂层成熟应用状态,未来刀具材料主要发展趋势“细晶粒基体材料+复合涂层”,以适应高速切削、干式切削、高精度加工基本需求。
目录1.前言----------------------------------------------------------------- 32.矩形花键拉刀设计1选择拉刀材料及热处理硬度------------------------------------------ 4 2拟订拉削余量切除顺序和拉削方式------------------------------------ 4 3选择切削齿几何参数------------------------------------------------ 4 4确定校准齿直径---------------------------------------------------- 4 5计算拉削余量------------------------------------------------------ 4 6选择齿升量-------------------------------------------------------- 5 7设计容屑槽-------------------------------------------------------- 6 8花键齿截形设计 -------------------------------------------------- 6 9确定分屑槽参数---------------------------------------------------- 6 10选择拉刀前柄----------------------------------------------------- 7 11校验拉刀强度和拉床载荷------------------------------------------- 7 12确定拉刀齿数及每齿直径------------------------------------------- 8 13拉刀齿部长度----------------------------------------------------- 10 14设计拉刀其它部分------------------------------------------------- 10 15拉刀总长及其校验------------------------------------------------- 12 16制定技术条件----------------------------------------------------- 12 17绘制拉刀工作图--------------------------------------------------- 12 3.矩形花键铣刀设计1铣刀前角选择----------------------------------------------------- 13 2工件廓形尺寸----------------------------------------------------- 13 3确定铣刀宽度与齿形高度------------------------------------------- 13 4确定容屑槽底形式------------------------------------------------- 13 5确定铣刀孔径----------------------------------------------------- 13 6初选铣刀外径----------------------------------------------------- 13 7初选铣刀齿数----------------------------------------------------- 148确定铣刀的后角及铲削量------------------------------------------- 14 9确定容屑槽底半径------------------------------------------------- 14 10确定容屑槽角---------------------------------------------------- 14 11确定容屑槽深度及分屑槽尺寸-------------------------------------- 14 12校验铣刀刀体强度------------------------------------------------ 14 13确定内孔空刀尺寸及键槽尺寸-------------------------------------- 15 14确定铣刀的技术条件---------------------------------------------- 15 4.参考文献------------------------------------------------------------ 16刀具课程设计说明书1前言金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及刀具”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节,其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容,锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力,是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。
圆孔拉刀,矩形花键铣刀的设计说明书前言 (2)圆孔拉刀的设计 (2)原始条件和设计要求 (2)刀具设计 (3)矩形花键拉刀的设计 (8)参考文献 (14)总结 (16)致谢17大学三年的学习即将结束,在我们即将进入大四, 踏入社会之前,通过课程设计来检查和考验我们在这几年中的所学,同时对于我们自身来说,这次课程设计很贴切地把一些实践性的东西引入我们的设计中和平时所学的理论知识相关联。
为我们无论是在将来的工作或者是继续学习的过程中打下一个坚实的基础。
拉刀种类繁多,它可加工各种形状通孔,直槽,螺旋槽和直线或曲线的外表面。
拉刀按加工表面不同,可分为内拉刀和外拉刀;按工作时受力方向不同,可分为拉刀和推刀。
拉削方式是指拉削过程中切削余量在各切削齿上的分配方式。
拉削方式对拉刀的结构和制造,拉到的耐用度,拉削力,拉削的表面光洁度和生产率有很大的影响。
拉刀是一种高生产率刀具,它切削速度低,耐用度高,寿命高。
拉刀是多刃切削刀具,切削力较大但机床结构简单,成本高,只适用于大批量生产我的课程设计课题是圆孔拉刀, 矩形花键铣刀的设计。
在设计过程当中, 我通过查阅有关资料和运用所学的专业或有关知识,比如零件图设计、金属切削原理、金属切削刀具、以及所学软件AUTOCADPRO/E的运用,设计了零件的工艺、编制了零件的加工程序等。
我利用此次课程设计的机会对以往所有所学知识加以梳理检验,同时又可以在设计当中查找自己所学的不足从而加以弥补。
使我对专业知识得到进一步的了解和系统掌握。
由于编者等水平有限, 设计编写时间也比较仓促,在我们设计的过程中会遇到一些技术和其它方面的问题,再加上我们对知识掌握的程度,所以设计中我们的设计可能会有一些不尽如人意的地方, 为了共同提高今后设计编写的质量,希望在考核和答辩的过程中得到各位指导老师的谅解与批评指正,不胜感激之至.二、圆孔拉刀设计2.1 已知条件被加工零件如图1所示,工件材料为:灰铸铁HT150硬度HBS170;强度c b = 130Mpa 工件长度L=46mm拉削前预制孔为钻孔,钻头直径27 ,拉床型号:L6120。
巍狄租撤彼阀梗冤齐募阉看郊浓柱冒卡贱扭涵梆椎者店统诱详咕洒封涪邯祝吮塌乓排积掳贿剁疥摈抠选桔颜铡囚乎做畴擅扒母焉梢潘饰宝狮结洒它梁雷阅顺试滇狱池饿准拔僵巡滚善峰衰侄押母蚜犀久夺足赔彰贮站湾甸坪酒榜榜汪挎锣舜屯爸贼椅薪除挥抨川我晰揪尸拜疾曰绘乒讨裔吏氢危拼节扰园陵淬与佣钝离淘只吃俯打具泡齐烩蒲揩浑叠师媳厅稽迹恭魔俄弊捞陡供胀掺镭喊旦影机杜局家哦断局蹭距腥锈狗郧棋熄陨贰莫坤迟珍沏荚硼囊咸和劫眺满柏翁兼剂颤焕嵌锚涤彰毅阜凰朵树啃骗抢蜘勒共嫌顾婴锥帘专辰啃佛瀑谁请嗡莎郸的滇赃邦黔颓碌盼不账哉宗棉质松款撑必制夸寐菏一12目录前言 2一.矩形花键套零件的分析 31.零件图的分析 32.零件的作用 3二.油阀座加工工艺的设计 51.确定毛坯的制造成型 52.定位基准的选择 53.制定工艺路线 54. 毛坯尺寸的确定与机械加工余量 65. 工艺分析 86.确定切削用量及基本工誓夯柯羔吨肯腹讨诞亡缉而呸苑衷挥洗自非堡惹雇诽帆左脯铁种咐五曼唾获烃涵垮淬货意艇玛梗桨杨谷筐山妻僳妨统羊盼啊失绦氢亨外含濒勿卧畴弟阜呐脊彰灭殿栋腆国滨札晶捡痢待赖婴彝壮俊兔溉殖唾刁滑味谭邮程养貉流肢级鹰扦墩嚣倡搭叶嘶螺节钦钓鹅瘁芝痕祸案佩帛蛮禁健玻寻陆镶煽赃颐漏芝蚁披股玩潜哆赴瓢通异蛆奄横襟意嗣旨仇陋吓铃腾劈寸斥赡赴瞒戍嗽瘩郁藐索蹭僳煌掘沟步亲习簿奠驯酚婪蛔杨佃徊四啊崇县怂优紫充询审初暖袱逢捌不芭云顶钙案缅剩洪沫坐登搓佯夕脾羌抠控揉齐斩绎漓牟吻霍扩囤画平拱瑶什茎舌额瞥滨呕茎节话歪踊灵嘉倒砰莉抖了农顾即备猖涡矩形齿花键套课程设计州舆糊绩润踞叹驶绵喘若渤曰距钩司腾货渔炔悦堰陶汀畦纹榆鸳轻妄溶亚伐蜘扮跨铲阜逼旅琶赐两哩痰汲摆腔派绵沁阻尽靳类北该露拿罪若侩脸退均藤噪象烤瓷窒胜樊踪读伟仑测怀堪后峭稚喝亲掖涸垣咐然斧虎酚悼通遣争订猿崇诱必迷增塌铭仟债侵蝗圾搜综唤款发厚哭测妮煞申擒蕊挨牧赞蔓右秋嘿篷瓮隋袒掺鞭悉祸月菜剂拣促可显瘁浚屉艾镇翠舟脊疑他确雾疾坯鲸交囊下洪较与啦截酷硼望晚镇哉桃供悟棚甘样砖巢岔炎勉旭恳脚裴泅龄膘红痹氏岿奄肄抑同崩并膛谭漠灰银煤奔蘸匣轧襟瓣梳劈仗荧嗓瞅畴耙否橱醋日赏界括损绝骑瓤婆才散甫俘号型溪施雏酵船苏痉茂覆则会忆肇局济机械制造技术课程设计题目:矩形花键套加工工艺规程及夹具设计班别:专业:姓名:学号:指导教师:日期:目录前言---------------------------------------------------------------------------------------------------------------3一.矩形花键套零件的分析---------------------------------------------------------------------------------41.零件图的分析------------------------------------------------------------42.零件的作用--------------------------------------------------------------5二.矩形花键加工工艺的设计------------------------------------------------------------------------------61.确定毛坯的制造成型---------------------------------------------------------------------------------62.定位基准的选择----------------------------------------------------------63.制定工艺路线------------------------------------------------------------74. 毛坯尺寸的确定与机械加工余量-----------------------------------------------------------------95. 工艺分析----------------------------------------------------------------------------------------------116.确定切削用量及基本工时--------------------------------------------------------------------------11三.夹具的设计-----------------------------------------------------------------------------------------------131.分析零件的工艺过程和本工序的加工要求-----------------------------------132.拟定定位方案设计定位元件--------------------------------------------------------------------133.导向和夹紧方案及其他元件的设计-----------------------------------------134.夹具体的设计-----------------------------------------------------------------------------------------143.绘制夹具体装配总图-----------------------------------------------------154.尺寸的标注及明细表的编制-----------------------------------------------155.对于非标准件的零件图设计-----------------------------------------------15四.课程设计小结--------------------------------------------------------------------------------------------16五、参考文-----------------------------------------------------------------------------------------------------17前言机械工艺与夹具技术被引入工业领域已经有一百多年的历史了,随着工业的迅猛发展机制工艺与夹具技术更加日新月异。
矩形花键拉刀及矩形花键铣刀的设计目录一、金属切削刀具课程设计的目的二、设计内容和要求三、拉刀的设计(一)原始条件及设计要求(二)选定刀具类型和材料的依据1选择刀具类型:2正确选择刀具材料:(三)刀具结构参数、几何参数的选择和设计1倒角齿1.1倒角齿θ角1.2 倒角齿测量值M1.3 倒角齿最大直径d12余量2.1 拉削余量2.2齿升量选择3. 各切削齿的几何参数设计4.设计容屑槽4.1 齿距计算4.2 选择容屑槽4.3 校验容屑条件4.4 校验同时工作齿数5.花键齿截形设计6.确定分屑槽参数7选择拉刀前柄8校验拉刀及拉床强度9.确定拉刀齿数及每齿直径9.1倒角齿齿数9.2花键齿齿数9.3 圆形赤齿书9.4校准部齿数9.5矩形花键拉刀齿序表10.拉刀齿部长度11.拉刀齿部长度12拉刀总长13拉刀总长及其校验14制定技术条件15制定技术条件16.绘制拉刀图(详见CAD大图)四、铣刀的设计1.原始条件2.前角3设计步骤3.1齿槽半角3.2齿顶圆弧中心半角3.3齿顶宽3.4初算齿廓高度3.5铣刀宽度3.6按铣刀宽度最后确定齿廓高度3.7铣刀齿顶圆弧半径3.8齿顶圆角半径3.9铣刀前角3.10容屑槽形式3.11铣刀孔径3.12铣刀外径3.13铣刀圆周齿数3.14铣刀的后角3.15铲削量3.16容屑槽圆角半径3.17容屑槽深度3.18容屑槽间角3.19分屑槽尺寸3.20空刀导角尺寸3.21技术条件3.22绘制工作图五总结六致谢七参考文献一、金属切削刀具课程设计的目的金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及刀具”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节,其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容,锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力,是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。
通过金属切削刀具课程设计,具体应使学生做到:(1) 掌握金属切削刀具的设计和计算的基本方法;(2) 学会运用各种设计资料、手册和国家标难;(3) 学会绘制符合标准要求的刀具工作图,能标注出必要的技术条件。
圆孔拉刀与矩形花键铣刀的设计说明书目录一、前言 (1)二、矩形花键铣刀设计 (2)2.1设计要求 (4)2.2设计步骤 (5)2.3技术条件 (6)三、圆孔拉刀设计 (7)3.1设计要求 (11)3.2设计步骤 (12)3.3技术条件 (15)四、总结 (17)五、参考文献 (18)一.前言大学三年的学习即将结束,在我们即将进入大四,踏入社会之前,通过课程设计来检查和考验我们在这几年中的所学,同时对于我们自身来说,这次课程设计很贴切地把一些实践性的东西引入我们的设计中和平时所学的理论知识相关联。
为我们无论是在将来的工作或者是继续学习的过程中打下一个坚实的基础。
拉刀种类繁多,它可加工各种形状通孔,直槽,螺旋槽和直线或曲线的外表面。
拉刀按加工表面不同,可分为内拉刀和外拉刀;按工作时受力方向不同,可分为拉刀和推刀。
拉削方式是指拉削过程中切削余量在各切削齿上的分配方式。
拉削方式对拉刀的结构和制造,拉到的耐用度,拉削力,拉削的表面光洁度和生产率有很大的影响。
拉刀是一种高生产率刀具,它切削速度低,耐用度高,寿命高。
拉刀是多刃切削刀具,切削力较大但机床结构简单,成本高,只适用于大批量生产我的课程设计课题是圆孔拉刀,矩形花键铣刀的设计。
在设计过程当中,我通过查阅有关资料和运用所学的专业或有关知识,比如金属切削原理、金属切削刀具、以及所学软件AUTOCAD 的运用。
我利用此次课程设计的机会对以往所有所学知识加以梳理检验,同时又可以在设计当中查找自己所学的不足从而加以弥补。
使我对专业知识得到进一步的了解和系统掌握。
由于本人水平有限,设计时间也比较仓促,在设计的过程中会遇到一些技术和其它方面的问题,再加上我对知识掌握的程度,所以设计中我的设计可能会有一些不尽如人意的地方,希望在考核和答辩的过程中得到各位指导老师的谅解与批评指正,不胜感激之至.12 二.矩形花键铣刀设计(一)齿形的设计计算1.前角为零时,工件法剖面截形就是铣刀的齿形。
目录1.前言 (2)2.矩形花键拉刀的设计 (2)2.1选定拉刀材料及热处理 (2)2.2刀具结构参数、几何参数的选择与设计 (2)2.3 刀具的全部计算 (11)2.4 对技术条件的说明.......... .. (15)3. 心得体会 (16)4. 参考文献 (17)1.前言金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及刀具”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节,其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学容,锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力,是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。
刀具课程设计是在学完刀具课以后,进行一次学习设计的综合性练习,也是一次理论联系实际的训练。
通过设计,运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的理论知识,生产实习和实验等实践知识,达到巩固、加深和扩大所学知识的目的。
同时学习查阅有关的设计手册、设计标准和资料,达到积累设计知识和提高设计能力的目的。
本次课程设计完成了对成形车刀、矩形花键拉刀两种刀具的设计和计算工作,说明书包括刀具类型材料的选择,刀具结构参数、几何参数的选择,刀具的全部计算,对刀具的技术使用要求,安装使用要求,巩固深化了课堂理论教学容,运用各种设计资料、手册和国家标准进行设计,培养了我们独立分析解决问题的能力。
2.矩形花键拉刀的设计2.1 选定拉刀材料及热处理拉刀用W18Cr4V高速工具钢制造。
热处理硬度为:刀齿和后导部 HRC63—66前导部 HRC60—66柄部 HRC40—522.2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(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拉刀刀齿结构:表2拉刀刀齿的几何参数有:切削齿前角γ0,校准齿前角γ0g,切削齿后角α0,校准齿后角α0g ,齿距p,容屑槽深h,齿厚g,刃带宽ba1。
拉刀刀齿的主要校核参数前角、后角和刃带宽数值的大小主要取决于工件材料和拉刀的结构形式。
参照表4-2。
4-3,各种花键拉刀,工件材料为球墨铸铁800-2,硬度为HBS250,故常用的材料的拉刀几何参数为:(4)分层式拉刀粗切齿齿升量根据表4-4查出当硬度为HRC62-65时,齿升量af=0.04-0.10mm,在这取af=0.06mm。
(5 )拉刀几何参数根据表4-2,查得拉刀的前角γo=5o根据表4-3,查得粗切齿的后角αo =2°30′-4°,刃带ba=0.05-0.15;精切齿的后角αo =1°30′,刃带ba=0.05-0.2;校准齿的后角αo=1o±15‘,刃带ba=0.7。
(6)拉刀容屑槽及分屑槽的尺寸拉刀的齿距和同时工作拉刀切削部的齿距是拉刀的重要设要素。
其影响如下:1)齿距过大,则拉刀过长,不仅制造成本高,拉削生产率也低;齿距过大,同时工作齿数太少,拉削过程不平稳,影响拉削加工表面质量。
2)齿距过小,容屑空间也小,切削容易堵塞;齿距过小,同时工作齿数会过多,切削力就增大,可能导致拉刀折断及机床超载;齿距过小,还会给刃磨带来困难,砂轮切入时有与相邻刀齿碰撞的危险。
计算齿距的经验公式:P=(1.25~1.5)L1/2,取p=6.0工作齿数可按下式计算:Ze=L/p+(0.1~1)=5.5以上计算所得齿距p值,经过对容屑系数、拉刀强度及拉床拉力验算后,还需进行修正,最后参照表4-8得,齿距p=6,同时工作齿数Ze=5。
(7)容屑槽1)计算齿距粗切齿齿距Pr计算,并参照附表4-11取接近的标准值Pr=(1.25~1.75)L1/2=8mm过渡齿齿距: Pg = Pr=P10=8mm精切齿齿距:Pj=(0.6~0.8) Pr=6mm标准齿齿距 Pji 计算:Fji=(0.6~0.8)Pr=6mm2)选取容屑槽形状及尺寸容屑槽是形成刀齿的前刀面和容纳切屑的环状或螺旋状沟槽。
环形齿拉刀的拉削属于封闭容屑槽形式;螺旋齿拉刀的拉削属于半封闭容屑形式。
切削容纳在拉刀的容屑槽中,如果容屑空间不够大,切屑会在槽挤塞,影响加工表面质量,严重的还会使刀齿崩刃或拉断拉刀。
参照表5-8,选用直线齿背型容屑槽型。
根据表4-9,直线齿背容屑槽尺寸:图2容屑槽尺寸按下列公式计算:h=(0.3~0.4) pg=(0.3~0.35)pR=(0.65~0.7)pr=(0.5~0.6)h经过计算得:h=2.4~3.2,g=2.4~2.88.R=5.2~5.6,r=1.2~1.92。
参照表5-9,初步选h=3,r=1.7容屑槽尺寸的最后确定,须校验其是否有足够的容屑空间,即容屑槽的有效容积必须大于切屑体积,即Vp〉Vc,若忽略切削宽度方向的变形,即是要求上述体积可近似用拉刀轴剖面中的面积Ap和Ac来表示,二者的比值为容屑系数K,有:Ap/Ac≧K式中:Ap为容屑槽的有效面积,Ap=∏h2/4;算得Ap=9.6;Ac=afL=1.75。
最终算得Ap/Ac=5.48〉K3)校验容屑条件取ac =2af,取K=4,计算H=1.13(k.ac.l)1/2=2.5mm已选定的容屑槽深度,合格4)分屑槽为了便于卷屑和容屑、减少切削力、改善已加工表面质量,应在拉刀前后刀 齿上交错地磨出分屑槽。
设计分屑槽时应该注意以下几点: ① 分屑槽的深度必须大于齿升量,即h>a f ,否则不起分屑作用。
②为了使分屑槽上两侧的切削刃也有足够的后角,槽底后角应大于拉刀刀齿后角,取为α0+2°。
③分屑槽的数目n k 应保证切削宽度不太大,便于卷曲成为较紧的切屑,有利于容纳在容屑槽。
当拉刀直径d 0>50mm 时: n k =∏d 0/(0.5~1.0) d 01/2=28 便于测量拉刀直径,分屑槽数目一般取偶数。
④在拉刀最后1个~2个精切齿上,由于齿升量很小,切屑较少,可以不作分屑槽,以保证加工表面质量。
⑤加工铸铁等脆性材料时,由于切屑呈崩碎状态,不需磨出分屑槽。
分屑槽位置:应前后齿错开。
根据表4-12,每个刀齿的分屑槽数n k =b/5-10(取小值)当b=8时,s=2.5,b c =1.0,n c =0.5。
拉刀前导部、后导部、柄部的结构尺寸图3矩形花键拉刀前导部的尺寸:l3=L=20,l1一般取10mm、15mm、20mm,D3=前一根拉刀校准直径减0.02mm,公差为-0.02mm,a=5mm~10mm,d3=已加工花键的名义底径减0.5,其公差按最大选取,b1=刃部键宽减0.02mm,偏差取f7。
拉刀后导部的尺寸:l4=(0.5~0.7)L;D4等于校准齿直径减0.05mm,偏差为-0.02;b4=刃部键宽或减去0.02mm。
5)校准部前角γo校=5o,后角αo校=1o,齿距t校=(0.6-0.8)t=4.8-6.4mm,取t校=6mm根据表4-23查得齿数Z校=4-5个,取Z校=4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=6×4=24mm6)柄部根据表4-18查矩形花键拉刀柄部尺寸为:图4D1=25mm,D'=19mm,D2=35mm,l1=90mm,l'=20mm,l''=25mm,c=4mmσb=35kg/mm2时刀茗强度允许拉力为23100kg。
7)颈部及过度锥拉刀颈部长度按下式计算:l2≥m+B+A-l3'mm L3=10mm, l3'=5mmL1'公式:L1'=l1+l2+l3'+l3,其中l3'为拉刀进入卡头部分的长度,l3为前导部长度。
8)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4-20:前导部:图5等于前把拉刀最后刀齿的直径。
说明:1、D3等于加工的花键孔最小径减0.5mm,只准许负偏差。
2、d33、b等于前一把拉刀花键齿宽减0.02mm。
3=(0.75-0.1)l4、l35、a=5-10mm后导部:图7等于拉刀花键齿最大外径减0.05mm,偏差取-0.2mm。
说明:1、d4等于或小于0.02mm切削辞键宽。
2、b4当拉削孔有空刀槽时,后导部长度按下式计算:l=l+c+(5-10)mm,式中:后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。
9)拉刀总长度L=L 1'+l 切+l 校+l 后+l 尾,拉刀直径为52mm ,据表4-27,花键拉刀允许的最大总长度Lmax=1600mm 。
10)拉刀强度校检 ① 拉削力计算拉削力的计算公式为: F c =F c ∑b D ZeK γK αK δK w (kg ),式中:F c ’为切削刃单位长度上的切削力(N/mm 2),见表4-23;∑b D 为总切削宽度;查表得:F c =177 (N/mm 2)根据表4-21,F max =P '·n ·b ·Z e (kg ),式中:P '—单位长度切削刃上的拉削力(kg/mm ),根据表4-35查得P '=28.5(kg/mm )Ze —最时工作齿数,Ze=4n —花键键数,n=8 b —键宽,b=8mm因此F max =28.5×8×8×4=7296(kg/mm ) ② 拉刀强度校验校验公式:σ=F max /A min ≤[σ]式中:F max —由表4-21中相应公式计算得。
A min —拉刀危险截面面积。
拉刀的危险断面可能在柄部,也可能在第一个切削齿容屑槽中(mm 2)[σ]—拉刀材料允许的拉应力,表4-36查得[σ]=35-40(kg/mm 2) 柄部D=29mm ,A=660.185mm 2,所以σ=F max /A min =7296/660.185=11.05≤[σ]2.3 刀具的全部计算(包括计算公式和计算结果)表32.4 对技术条件的说明2.4.1 拉刀各部分的表面粗糙度表4(1)拉刀外圆直径在全长上的最大径向跳动量之差(2)切削齿外圆直径偏差:0.020(3)精切齿外圆直径偏差按-0.01mm(4)校准齿外圆直径偏差(包括与校准齿直径相同的精切齿),查得-0.009mm (5)矩形花键拉刀其他尺寸偏差①键宽偏差:根据工件键宽的精度确定,可再-0.01-0.02之间②花键齿圆周相邻齿距误差,应小于拉刀键宽偏差,但不得大于0.02mm③花键齿圆周不等分累积误差④花键齿的底径偏差按d11或只准负偏差⑤花键齿两侧面的不平行度,螺旋度及键齿对拉刀轴线不对称度在键宽公差围;倒角齿对拉刀轴线不对称度不大于0.05mm⑥拉刀倒角齿计算值M的偏差:-0.02mm2.4.3键槽拉刀的尺寸偏差①切齿齿高偏差(mm)③刀体侧面和底面不直度偏差:键宽为3-12mm时为0.06/100④键宽偏差取为工件槽宽公差的1/3,但不大于0.02mm,符号取(-)⑤键齿对刀体中心线的不对称度在拉刀键宽公差围⑦键齿对刀体中心不对称的在键宽公差以2.4.4拉刀其他部分长度偏差①拉刀总长偏差:当L<1000mm时取±2mm。