矩形花键拉刀铣刀设计

目录

1.前言 (3)

2.矩形花键拉刀 (5)

2.1花键孔尺寸 (5)

2.2拉削长度 (6)

2.3工件材料 (6)

2.4刀具结构参数及各部分功用 (6)

2.4.1拉刀的结构 (6)

2.4.2切削方式 (7)

2.4.3拉削余量 (7)

2.4.4拉刀刀齿结构 (7)

2.5设计步骤 (8)

3.矩形花键铣刀 (17)

3.1花键轴尺寸 (17)

3.2拉削长度 (17)

3.3工件材料 (17)

3.4设计步骤 (17)

4.总结 (21)

5.致谢 (21)

6.参考资料 (21)

1.前言

随着社会的进步和科学技术的迅速发展，金属切削刀具也由那些古老的手动设备被自动化设备代替并逐渐向高速、高精度方向发展。为了满足生产的需要，金属切削工具的种类越来越丰富.以培养学生的创新思维能力、观察分析能力、工程实践能力及综合能力为出发点，我设计选择的题目是：矩形花键拉刀及矩形花键铣刀。拉刀上有很多齿，后一个刀齿（或后一组刀齿）的齿高要高于（或齿宽宽于）前一个刀齿，所以当拉刀作直线运动时（对某些拉刀来说则为旋转运动），便能依次地从工件上切下很薄的金属层。故加工质量好，生产效率高。拉刀寿命长，较麻烦，价格较高，一般是专用工具，因而多用于大量批量生产的精加工。

金属切削刀具课程设计是学完“金属切削原理及刀具”课程的基础上进行的重要的实践教学环节，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了理论的能力，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、手册和国家标准；

（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

完成矩形花键拉刀及矩形花键铣刀的设计和计算工作，绘制刀具工作图和必要的零件图以及编写一份正确、完整的说明书。

刀具工作图应包括制造及检验所需的全部图形、尺寸、公差、粗糙度要求及技术要求等；说明书应包括设计时所涉及的问题以及设计计算的全部过程；设计说明书中的计算必须准确无误，所用的尺寸、数据、和计量单位，均应符合有关标准和法定计量单位。

在刀具设计时，应该从以下方面入手：

（１）正确选择刀具的类型，实践证明，采用不同的刀具将对加工生产率和精度产生重要的影响。且增加刀具同时参加切削的刀刃长度能有效的提高其生产率。

（２）正确选择刀具材料，刀具材料的选择是否恰当对生产率会产生重要的影响。目前刀具多用硬质合金和高速钢，由于硬质合金比高速钢及其他工具钢生产搞得多，因此在能事用硬质合金的情况下尽量使用硬质合金，在切削条件很差和使用复杂刀具是应选高速钢。

（３）确定合理的切削方式，即在刀齿上一顶的方式分配切削厚度和宽度。切削方式选得是否得当对刀具的切削效率，切削负荷，耐用度及加工表面质量都有很到的影响。

（４）确定刀具合理的基和角度，选择合理的集合角度能提高切削精度和使用期限。

（５）合理设计刀具的重磨表面，刀具用钝后需要重磨，以便使其重新获得锋利的刀刃，继续使用，但重磨前刀面还是后到面，是具体的情况而定。

重磨时应考虑以下几个问题：

１）应使重磨去的金属层为最小，从而使刀具可重磨次数最多，增强刀具的使用寿命。常见的重磨方式有刀前前刀面重磨，后刀面重磨和

前后刀面同时重磨。

２）对于重磨刀具，应是重磨后刀具刃形不变，这些刀具后刀面都是成形表面，一般应重磨前刀面。这样可是重磨简单，且刃形不变。

３）有些尺寸刀具要求重磨后主要尺寸不变活变化很小，这些刀具需重磨前刀面，并且后角做得很小，一时重磨后刀具的尺寸变化很小。

总之，无论是刀具要重磨前刀面还是后面，在设计刀具的结构尺寸

事都要考虑刀具重磨后容屑槽容积的改变。

合理确定刀具的结构参数，包括刀体的尺寸，刀齿的形状和尺寸，

容屑槽的形状和尺寸，刀齿的齿数，装恰部分的尺寸等．设计刀具结构参数是，必须考虑一系列的问题，如强度，精度，生产率，容屑要求等．

设计刀具结构参数时，一个值得注意的方面是对大尺寸刀具应尽量采用装配式结构，可降低刀具的成本.确定刀具的结构参数时，要特别注意运用标准，目前许多刀具结构尺寸都有自己的一定标准．

（６）正确设计刀具的廓形，廓形的设计精度将直接影响加工件的精度，应努

力提高，这一点在目前尤为重要．

2.矩形花键拉刀

2.1花键孔尺寸

外径 0.1

050e D φ+=

内径 0.025046d φ+=

键宽 0.09009d +=

倒角 45c ⨯︒ c =0.3mm 键数 n=8

2.2拉削长度

l=70mm

2.3工件材料

45#钢硬度HBS175 强度σb =600Mpa 2.4 刀具结构参数及各部分功用

2.4.1拉刀的结构

图1

表1

2.4.2 切削方式：采用分层拉削方式中的成形式拉削方式

2.4.3拉削余量：对于花键孔A=d mmax−d wmin

2.4.4拉刀刀齿结构：

表2

2.5设计步骤

（1）切削齿几何参数

根据表4-2，查得拉刀的前角γ

o

=16-18o

根据表4-3，查得粗切齿的后角3100

0+

=

a，刃带b a=0.1～0.2

精切齿的后角α

o =230

0.'

+‘，刃带b

a

=0.2～0.3；校准齿的后角α

o

=130

0.

+，

刃带b

a

=0.4。

（2）确定校准齿直径倒角不设校准齿

查表4—16得花键齿圆形齿的扩张量均为5微米，则花键齿校准齿和圆形齿校准齿直径为

=

d hx50.1-0.005=50.095mm

=

d yx46.025-0.005=46.02mm

(3) 矩形花键拉刀倒角齿参数计算查表4—29得：