矩形花鍵拉刀課程設計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1.前言...................................................3</p><p>　　2.矩形花鍵拉刀...........................................5</p><p>　　2.1花鍵孔尺寸.

2、..........................................5</p><p>　　2.2拉削長度.............................................6</p><p>　　2.3工件材料.............................................6</p><p>　　2.

3、4刀具結構參數及各部分功用.............................6</p><p>　　2.4.1拉刀的結構........................................6</p><p>　　2.4.2切削方式..........................................7</p><p>　　2.4.3

4、拉削余量..........................................7</p><p>　　2.4.4拉刀刀齒結構......................................7</p><p>　　2.5設計步驟.............................................8</p><p>　　3

5、.矩形花鍵銑刀...........................................17</p><p>　　3.1花鍵軸尺寸..........................................17</p><p>　　3.2拉削長度............................................17</p><p

6、>　　3.3工件材料............................................17</p><p>　　3.4設計步驟............................................17</p><p>　　4.總結...................................................21</

7、p><p>　　5.致謝...................................................21</p><p>　　6.參考資料...............................................21</p><p><b>　　1.前 言</b></p><p>

8、;　　隨著社會的進步和科學技術的迅速發(fā)展，金屬切削刀具也由那些古老的手動設備被自動化設備代替并逐漸向高速、高精度方向發(fā)展。為了滿足生產的需要，金屬切削工具的種類越來越豐富.以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力、觀察分析能力、工程實踐能力及綜合能力為出發(fā)點，我設計選擇的題目是：矩形花鍵拉刀及矩形花鍵銑刀。拉刀上有很多齒，后一個刀齒（或后一組刀齒）的齒高要高于（或齒寬寬于）前一個刀齒，所以當拉刀作直線運動時（對某些拉刀來說則為旋轉運動），便能依次地從工

9、件上切下很薄的金屬層。故加工質量好，生產效率高。拉刀壽命長，較麻煩，價格較高，一般是專用工具，因而多用于大量批量生產的精加工。</p><p>　　金屬切削刀具課程設計是學完“金屬切削原理及刀具”課程的基礎上進行的重要的實踐教學環(huán)節(jié)，其目的是使學生鞏固和深化課堂理論教學內容，鍛煉和培養(yǎng)學生綜合運用所學知識了理論的能力，是對學生進行獨立分析、解決問題能力的強化訓練。</p><p>　　通過

10、金屬切削刀具課程設計，具體應使學生做到：</p><p>　　掌握金屬切削刀具的設計和計算的基本方法；</p><p>　　學會運用各種設計資料、手冊和國家標準；</p><p>　　學會繪制符合標準要求的刀具工作圖，能標注出必要的技術條件</p><p>　　完成矩形花鍵拉刀及矩形花鍵銑刀的設計和計算工作，繪制刀具工作圖和必要的零件圖以及編

11、寫一份正確、完整的說明書。</p><p>　　刀具工作圖應包括制造及檢驗所需的全部圖形、尺寸、公差、粗糙度要求及技術要求等；說明書應包括設計時所涉及的問題以及設計計算的全部過程；設計說明書中的計算必須準確無誤，所用的尺寸、數據、和計量單位，均應符合有關標準和法定計量單位。</p><p>　　在刀具設計時，應該從以下方面入手：</p><p>　　正確選擇刀具的類

12、型，實踐證明，采用不同的刀具將對加工生產率和精度產生重要的影響。且增加刀具同時參加切削的刀刃長度能有效的提高其生產率。</p><p>　　正確選擇刀具材料，刀具材料的選擇是否恰當對生產率會產生重要的影響。目前刀具多用硬質合金和高速鋼，由于硬質合金比高速鋼及其他工具鋼生產搞得多，因此在能事用硬質合金的情況下盡量使用硬質合金，在切削條件很差和使用復雜刀具是應選高速鋼。</p><p>　　確

13、定合理的切削方式，即在刀齒上一頂的方式分配切削厚度和寬度。切削方式選得是否得當對刀具的切削效率，切削負荷，耐用度及加工表面質量都有很到的影響。</p><p>　　確定刀具合理的基和角度，選擇合理的集合角度能提高切削精度和使用期限。</p><p>　　合理設計刀具的重磨表面，刀具用鈍后需要重磨，以便使其重新獲得鋒利的刀刃，繼續(xù)使用，但重磨前刀面還是后到面，是具體的情況而定。重磨時應考慮以

14、下幾個問題：</p><p>　?。保怪啬トサ慕饘賹訛樽钚?，從而使刀具可重磨次數最多，增強刀具的使用壽命。常見的重磨方式有刀前前刀面重磨，后刀面重磨和前后刀面同時重磨?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?lt;/p><p>　　２）對于重磨刀具，應是重磨后刀具刃形不變，這些刀具后刀面都是成形表面，一般應重磨前刀面。這樣可是重磨簡單，且刃形不變。</p><p&

15、gt;　?。常┯行┏叽绲毒咭笾啬ズ笾饕叽绮蛔兓钭兓苄。@些刀具需重磨前刀面，并且后角做得很小，一時重磨后刀具的尺寸變化很小。總之，無論是刀具要重磨前刀面還是后面，在設計刀具的結構尺寸事都要考慮刀具重磨后容屑槽容積的改變。</p><p>　　合理確定刀具的結構參數，包括刀體的尺寸，刀齒的形狀和尺寸，容屑槽的形狀和尺寸，刀齒的齒數，裝恰部分的尺寸等．設計刀具結構參數是，必須考慮一系列的問題，如強度，精度，生產

16、率，容屑要求等．</p><p>　　設計刀具結構參數時，一個值得注意的方面是對大尺寸刀具應盡量采用裝配式結構，可降低刀具的成本.確定刀具的結構參數時，要特別注意運用標準，目前許多刀具結構尺寸都有自己的一定標準．</p><p>　　正確設計刀具的廓形，廓形的設計精度將直接影響加工件的精度，應努力提高，這一點在目前尤為重要．</p><p><b>　　2

17、.矩形花鍵拉刀</b></p><p>　　2.1花鍵孔尺寸 </p><p><b>　　外徑 </b></p><p><b>　　內徑 </b></p><p><b>　　鍵寬 </b>&

18、lt;/p><p><b>　　倒角 </b></p><p>　　鍵數 n=8 </p><p><b>　　2.2拉削長度 </b></p><p><b>　　=70mm </b></p><p><b>　　2.3工件材料

19、</b></p><p>　　45#鋼 硬度HBS175 強度σb =600Mpa</p><p>　　2.4 刀具結構參數及各部分功用</p><p>　　2.4.1拉刀的結構</p><p><b>　　圖1</b></p><p><b>　　表1</b>

20、;</p><p>　　2.4.2 切削方式：采用分層拉削方式中的成形式拉削方式</p><p>　　2.4.3拉削余量：對于花鍵孔A=</p><p>　　2.4.4拉刀刀齒結構： </p><p><b>　　表2</b></p><p><b>　　2.5設計步驟<

21、;/b></p><p>　?。?）切削齒幾何參數</p><p>　　根據表4-2，查得拉刀的前角γo=16-18o</p><p>　　根據表4-3，查得粗切齒的后角，刃帶ba=0.1～0.2</p><p>　　精切齒的后角αo= ‘，刃帶ba=0.2～0.3；校準齒的后角αo=， 刃帶ba=0.4。</p><

22、;p>　?。?）確定校準齒直徑 倒角不設校準齒</p><p>　　查表4—16得花鍵齒 圓形齒的擴張量均為5微米，則花鍵齒校準齒和圓形齒校準齒直徑為 </p><p>　　50.1-0.005=50.095mm</p><p>　　46.025-0.005=46.02mm</p><p>　　(3) 矩形花鍵拉刀倒角齒參數計

23、算 查表4—29得： </p><p>　?。?）計算拉削余量：</p><p>　　按表4—1得圓孔預制孔拉削余量為</p><p>　　A=0.005+（0.1～0.2）=1.2 mm 所以預制孔徑為44.70mm</p><p>　　實際拉削余量A=46.02-44.70=1.32mm,</p><p>

24、　　=48.02-45.00=3.02mm</p><p>　　=50.095-48.12=1.975mm</p><p>　?。?）選擇齒升量，按表4—4得</p><p>　　=0.065 mm（槽拉刀和鍵槽拉刀欄）</p><p>　　=0.05mm（矩形花鍵拉刀欄）</p><p>　　=0.05mm（綜合式拉

25、刀欄）</p><p><b>　?。?）設計容屑槽</b></p><p><b>　　1．齒距</b></p><p>　　按表4—7得 P=(1.25～1.5) =12mm</p><p>　　P校=(0.6～0.8)*11=9mm</p><p><b>

26、;　　2.選擇容屑槽</b></p><p>　　按表4—8得 采用曲線槽 粗切齒用深槽h=(4.5mm) </p><p><b>　　精切齒用基本齒</b></p><p><b>　　3.校驗容屑條件：</b></p><p>　　查表4—8得容屑系數k=3。倒角齒齒升量

27、大時，應校驗之，應使?jié)M足式h1.13:</p><p>　　1.13=1.13=4.17</p><p>　　因為h=4.5,所以h1.13，合格。</p><p>　　4.校驗同時工作齒數：</p><p><b>　　根據表4—7得 </b></p><p>　　=6～7滿足38， 所以合格

28、。</p><p>　?。?）花鍵齒截形設計：</p><p>　　=9.036-0.005=9.031mm</p><p>　　=9.031-0.01=9.021mm =0.01mm</p><p>　　(8) 確定分屑槽系數 除校準齒和與其相鄰的一個精切齒外，拉刀切削齒均磨出三角形分屑槽（表4—13）。由于在每個圓

29、形齒上都存在著不工作刃段，圓形齒段不必磨分屑槽。</p><p>　?。?9）選擇拉刀前柄：</p><p>　　查表4—17選A—無周向定位面的圓柱形前柄。公稱尺寸=45mm卡爪底徑=34mm</p><p><b>　　其余見圖</b></p><p>　?。?0）校驗拉刀強度和拉床載荷：</p>&l

30、t;p>　　通過計算分析，確認倒角齒拉削力最大，因而應計算拉刀倒角齒拉削力 </p><p>　　見表（4—20，4—21， 4—22）</p><p>　　=Z*(+2f)=8*(9.031+2*0.9)=86.65mm</p><p>　　***k0*k1*k2*k3*k4*0.001=124.3KN</p><p>　　

31、拉刀最小截面積在卡槽底勁處，則拉力=/=124.3*4/34*34*3.14=0.14Gpa<［］</p><p>　　(表4-25),拉刀強度校驗合格。根據表4—23，4—24得 拉床拉力為</p><p>　　200*0.8KN=160KN比 大，拉床載荷校驗合格。</p><p>　　（11）確定拉刀齒數及每齒直徑：</p><

32、p>　　1.倒角齒齒數： =/2*2.86/2*0.65=22.23 取=24</p><p>　　齒升量0.065mm</p><p>　　2.花鍵齒齒數以及齒升量:</p><p>　　花鍵粗切齒齒數 =（）/2*+1=20.25 取18齒.</p><p><b>　　考慮到切屑余量.</b><

33、;/p><p>　　取花鍵 粗切齒18個，齒升量0.05</p><p>　　過渡齒3個，齒升量0.04</p><p>　　精切齒2個，齒升量0.0075</p><p>　　3. 圓形齒齒數： 初擬方案與花鍵齒相同，即擬切去余量，計算圓形粗切齒齒數為</p><p>　　=（—）/2*=（1.22-0.18）/2*0

34、.05=10.4 取11齒，增加精切齒，其齒升量為0.015mm，這樣圓形齒段具有粗切齒11個，過渡齒3個(齒升量0.04)，精切齒2個。</p><p>　　4. 校準部齒數：倒角齒不設校準齒。圓形齒和圓錐齒校準齒齒數 查表4—14得</p><p>　　花鍵校準齒齒數：=4</p><p>　　圓形校準齒齒數：=4</p><p>

35、;　　5. 各齒直徑基本尺寸：見下表</p><p>　?。?2） 拉刀齒部長度</p><p>　　倒角齒段長度=12*24=288mm</p><p>　　花鍵齒段長度=12*18+3*12+6*9=306mm </p><p>　　圓形齒段長度=12*14+9*6=222mm</p><p>　　拉刀齒部長度=+

36、+=816mm</p><p>　　（13） 設計拉刀其他部分</p><p>　　查表4—17 ，4—19 ，4—23得</p><p>　　前柄=110mm =45f8()</p><p><b>　　勁部</b></p><p><b>　　過渡錐</b>

37、</p><p><b>　　前導部</b></p><p><b>　　前柄伸入夾頭長度</b></p><p>　　前柄端部至第1刀齒的距離mm</p><p><b>　　后導端</b></p><p><b>　　后柄 </b&

38、gt;</p><p>　　(14)拉刀總長及其檢驗：</p><p>　　所以拉刀長度校驗合格。</p><p>　?。?5）制定技術條件</p><p>　　1. 拉刀各部分的表面光潔度</p><p><b>　　表3</b></p><p>　　2 .拉刀各部分尺寸

39、偏差</p><p>　　1.拉刀外圓直徑在全長上的最大徑向跳動量之差</p><p>　　2.切削齒外圓直徑偏差：0.020</p><p>　　3.精切齒外圓直徑偏差按-0.01mm</p><p>　　4.校準齒外圓直徑偏差（包括與校準齒直徑相同的精切齒），查得-0.009mm</p><p>　　5.矩形花鍵拉

40、刀其他尺寸偏差</p><p>　　1） 鍵寬偏差：根據工件鍵寬的精度確定，可再-0.01-0.02之間</p><p>　　2） 花鍵齒圓周相鄰齒距誤差，應小于拉刀鍵寬偏差，但不得大于0.02mm</p><p>　　3） 花鍵齒圓周不等分累積誤差</p><p>　　4） 花鍵齒的底徑偏差按d11或只準負偏差</p><

41、;p>　　5) 花鍵齒兩側面的不平行度，螺旋度及鍵齒對拉刀軸線不對稱度在鍵寬公差范圍內；倒角齒對拉刀軸線不對稱度不大于0.05mm</p><p>　　6) 拉刀倒角齒計算值M的偏差：－0.02mm</p><p>　　6.鍵槽拉刀的尺寸偏差</p><p>　　1)切齒齒高偏差（mm）</p><p>　　2)精切齒及校準齒齒高

42、偏差取－0.015mm</p><p>　　3)刀體側面和底面不直度偏差：鍵寬為3－12mm時為0.06/100</p><p>　　4)鍵寬偏差取為工件槽寬公差的1/3，但不大于0.02mm，符號?。ǎ?lt;/p><p>　　5)鍵齒對刀體中心線的不對稱度在拉刀鍵寬公差范圍內</p><p>　　6)鍵齒對刀體中心不對稱的在鍵寬公差以內&l

43、t;/p><p>　　7.拉到其他部分長度偏差</p><p>　　1) 拉刀總長偏差：當L<1000mm時取±2mm。</p><p>　　2) 切削部分長度偏差取±2mm。</p><p>　　3) 校準部分長度偏差取±1mm。</p><p>　　4) 柄部長度取偏差取±

44、1mm。</p><p>　　5) 前導部，后導部長度偏差取±1mm。</p><p>　　6）容屑槽深偏差：當h<4mm時，取±0.3mm。</p><p><b>　　3．矩形花鍵銑刀</b></p><p><b>　　已知條件：</b></p><

45、;p><b>　　3.1花鍵軸尺寸</b></p><p>　　外徑 </p><p>　　內徑 </p><p>　　鍵數 Z＝8 </p><p>　　鍵寬 </p><p&g

46、t;　　鍵底圓角半徑 r＝1</p><p>　　3.2拉削長度 </p><p><b>　　L=70mm</b></p><p>　　3.3工件材料 </p><p>　　45#鋼 硬度 HBS175 強度σb =600Mpa</p><p

47、><b>　　3.4 設計步驟</b></p><p>　　4總 結</p><p>　　課程設計作為工科院校大學生的必修環(huán)節(jié)，不僅是鞏固大學生大學所學知識的重要環(huán)節(jié)，而且也是在檢驗畢業(yè)生綜合應用知識的能力、自學能力、獨立操作能力和培養(yǎng)創(chuàng)新能力，是大學生參加工作前的一次實踐性鍛煉。</p><p>　　大學三年的學習即將結束，

48、在我們即將進入大四,踏入社會之前，通過課程設計來檢查和考驗我們在這幾年的所學的知識，同時對于我們自身來說，這次課程設計很貼切地把一些實踐性的東西引入我們的設計中和平時所學的理論知識相關聯(lián)。為我們無論是在將來的工作或者是繼續(xù)學習的過程中打下一個堅實的基礎。</p><p>　　通過這一學期的學習和對有關資料的查閱，我運用所學的專業(yè)知識和從與專業(yè)相關聯(lián)的課程為出發(fā)點，設計了刀具零件的工藝、編制了刀具零件的加工程序，并

49、復習了所學軟件AUTOCAD、PRO/E的運用，同時學習了其他一些相關軟件的應用。在設計思想中盡可能體現(xiàn)了我所學的、掌握和了解的知識。</p><p>　　其次我從這次課程設計中獲益匪淺，在以后的工作中，肯定會遇到許多困難，但回想起這設計經歷的時候，我就萌發(fā)出那種和困難做斗爭的勇氣。</p><p>　　當然由于設計經驗的不足，在設計過程中難免有不足和缺點，但是我絕得得到教訓也算是一種收獲

50、吧。</p><p><b>　　5致 謝</b></p><p>　　感謝與我相關的課題組的同學，他們在設計中給了我很大的幫助，和他們的討論時常使我的思路豁然開朗，他們給了我很多很好的設計性建議，使我的設計加快了進程。</p><p>　　在此向所有給予我?guī)椭椭С值睦蠋熀屯瑢W們表示深深的謝意！</p><p&g

51、t;　　6參 考 文 獻:</p><p>　　1. 機械工程手冊(金屬切削刀具) 1980年 機械工業(yè)出版社</p><p>　　2. 金屬切削刀具設計 1962年 機械工業(yè)出版社 </p><p>　　3. 銑刀,拉刀生產圖冊 1977年 技術