刀具课程设计(矩形花键拉刀

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1 题目: 矩形花键拉刀

目录

1. 前言

1.1矩形花键拉刀设计— — — — — — — — — — — —— — — — — 3

2. 矩形花键拉刀设计

2.10选择刀具材料及热处理硬度— — — — — — — — — — — —— — 4

2.11拟订拉削余量切除顺序和拉削方式 — — — — — — — — — — — —4

2.12选择切削齿几何参数 — — — — — — — — — — — —— — — —5

2.13确定校准齿直径，倒角齿不设校准齿 — — — — — — — — — — —5

2.14计算倒角齿参数 — — — — — — — — — — — —— — — — — 5

2.15 计算拉削余量 — — — — — — — — — — — —— — — — — 6

2.16选择齿升量 — — — — — — — — — — — —— — — — — — 6

2.17设计容屑槽 — — — — — — — — — — — —— — — — — — 6

2.18花键齿截形设计 — — — — — — — — — — — —— — — — —7

2.19确定分屑槽参数 — — — — — — — — — — — —— — — — —8

2.20选择拉刀前柄 — — — — — — — — — — — —— — — — — 8

2.21校验拉刀强度和拉床载荷 — — — — — — — — — — — — — — 8

2.22 确定拉刀齿数及每齿直径 — — — — — — — — — — — — — —8

2.23 拉刀齿部长度 — — — — — — — — — — — —— — — — — 9 ` 课程设计说明书

2 2.24 设计拉刀其他部分 — — — — — — — — — — — — — — — — 10

2.25 拉刀总长及其校验 — — — — — — — — — — — — — — — 11

2.26 制定技术条件 — — —— — — — — — — — — — — — — — — — 11

4.总结—— — —— — —— — — — — — — — — — — — — — — — — —15

5.参考文献— — — — — —— — — — — — — — — — — — — —16

6．附表— — — — — — — — — — — — — — — — — — —— —17

矩形花键拉刀及矩形花键铣刀设计

1.1矩形花键拉刀设计

被加工零件如图1.所示，工件材料为： 45钢；硬度HBS180 ；强度σb =610Mpa；工件长度L=30mm。拉床为L6120型良好状态旧拉床，拉削时采用10%乳化液。拉削前采用钻削加工预制孔。

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1.2.矩形花键铣刀设计

被加工零件如图2.所示，工件材料为：45钢；硬度HBS180 ；强度σb = 610Mpa；工件长度L=30mm。

2. 矩形花键拉刀设计

【原始条件和设计要求】

要求设计一把矩形内花键拉刀。拉削的内花键代号及尺寸公差为8﹡mmf)0025.0(742

mm)0100.0(10H46mm)0036.0(9H8，倒角高度0.5mm，顶角圆弧半径r 0.4mm。内花键键槽对基准轴线的位置度公差0.015mm ` 课程设计说明书

4 2.10选择刀具材料及热处理硬度

拉刀材料选用W18Cr4V高速钢。热处理硬度见设计图中技术要求。

2.11拟订拉削余量切除顺序和拉削方式

拉削余量的切除顺序为：倒角—键侧与大径—小径，拉刀切削切齿的顺序是：倒角齿—花键齿—圆形齿，实际采用分层拉削渐成式。

在本说明书中，用脚标d、h和y表示倒角齿、花键齿、圆形齿；用脚标c、g、j和x表示粗切、过渡、精切和校准齿；用脚标w和m表示工件预制孔和拉削孔。

2.12选择切削齿几何参数

查拉刀齿前角、后角可得：取拉刀前角160，精切齿与校准齿倒棱前角501。

取粗切齿，302，精切齿 2，校准齿 1

2.13确定校准齿直径，倒角齿不设校准齿

查表4-16，花键齿、圆形齿的扩张量均为m5，则花键齿校准齿和圆形齿校准齿的直径为：

mmmmdhx095.46)005.0100.46(

mmmmdyx020.42)005.0025.42(

2.14计算倒角齿参数

查表4-29，因为为8齿，所以倒角工艺角度为45。

2143.000.4245tan5.020.8tan2sinmin1ymazdfB ` 课程设计说明书

5 37.122143.0arcsin1

mmdMymaz686.17)sin(211

2529.54545sin0.8686.172sin2minctgctgBMctgB

778.102529.5arcctgB

mmBdBB78.42778.10sin0.8sinmin

mmd23.43)6.0~3.0(78.422

2.15 计算拉削余量

按表4-1计算圆形拉削余量为1mm ，预制孔径为41mm，

实际拉削余量为：mmmmAy020.1)41020.42(

倒角余量 (43.2341)2.23dAmmmm

花键余量 mmmmAh82.3)]1.023.42(095.46[

2.16选择齿升量：按表4-4选择为

倒角齿：0.05~0.20.050fdamm

花键齿：mmafh050.008.0~05.0

圆形齿：mmafy050.006.0~03.0 ` 课程设计说明书

6 2.17设计容屑槽

1）齿距计算：按表4-7， mmmmlp830)5.1~2.1()5.1~2.1(

mmPppjg6)8.0~6.0(

2）选择容屑槽：采用曲线槽，粗切齿用深槽，h＝3mm，精切齿用基本槽。

3）校验容屑条件：查表4-9得，容屑系数k＝3，倒角齿开量最大时，应校验之，应使满足lkahf13.1

397.230050.0313.113.1lkaf

因h＝3，所以lkahf13.1式满足，校验合格。

4）校验同时工作齿数 因为3830pl，即3mineZ，413maxeZ，满足38eZ的校验条件。

2.18花键齿截形设计

花键齿键宽hB按下式计算，精确到0.001mm。

maxminhhbBB minmaxhhbBB

式中，maxB为内花键键槽宽最大极限尺寸；b为拉削扩张量(b=0.005mm); b为拉刀键齿宽制造公差带宽，为保证键齿尺寸耐用度高，b应在制造条件允许范围内取小值，取b＝0.010mm，则：

mmmmBh031.8)005.0036.8(max ` 课程设计说明书

7 mmmmBh021.8)010.0031.8(min

拉刀键齿侧面应制出00rK的修光刃f，其下应磨出侧隙角0'130。

2.19确定分屑槽参数

除校准齿和与其相邻的一个精切齿外，拉刀切削齿均磨制成三角形分屑槽。由于在每个圆形齿上都存在着不工作刃段，圆形齿段不必磨分屑槽。

2.20选择拉刀前柄

按表4-17选择型—A无周向定位面的圆柱形前柄，公称尺寸mmdf8401，卡爪底径；，，，32mmL225mmL139.6mmd2h1302mmd，其余见图。

2.21校验拉刀强度和拉床载荷

通过计算分析，确定倒角齿拉削力最大，因而应计算拉刀倒角齿拉削力：

mmmmfBzahw248.72)5.02031.8(8)2(max

'3maxmax0123410ZweFFaZkkkkkKN

KNKN8.120101113.115.115.15248.722)192174(3

拉刀最小截面积在卡槽底颈处，则拉应力为：

GPaFAFnax11.03842minmax

[]（表4-25），拉刀强度校验合格。 ` 课程设计说明书

8 拉床拉力为2000.8KN=160KN,比maxF大，拉床载荷校验合格。

2.22 确定拉刀齿数及每齿直径

1）倒角齿齿数： 3.22050.0223.22fdddcaAZ 取23dcZ

2）花键齿齿数：

初拟花键过渡齿与精切齿的齿升量为0.05、0.05、0.05、0.05、0.05,逐步递减，共切除余量''0.21Amm，花键粗切齿齿数：

3.820.211126.1220.050hhcfhAAZa

取26齿，少切去了0.10.520.1mmmm的余量，应增加一个精切齿，其齿升量为0.005mm的齿升量，过度齿2个，精切齿4个。

3）圆形齿齿数： 初拟方案与花键齿相同，即拟订切去A余量，计算圆形粗切齿齿数

为：1.805.0221.002.12dyyycaAAZ

取8ycZ齿，少切了0.01的余量，需增加一个精切齿，其齿升量为0.005mm，这样，圆形齿段具有粗齿8个，过渡齿3个，精切齿3个

4）校准部切齿 倒角齿不设校准齿，圆形齿和花键齿校准齿齿数，查表得：

花键校准齿齿数：4hcZ