刀具课程设计说明书(完整版).

矩形花键拉刀及成形车刀设计说明书目录1.前言 (1)2.绪论 (2)3.刀具设计3.1圆孔式拉刀的设计过程 (3)3.2 矩形花键铣刀的设计 (8)4．小结 (15)5．致谢 (15)6．参考文献 (15)1、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。

我的课程设计课题目是矩形花键拉刀与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AUTOCAD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。

由于本人水平有限,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专业知识其它方面的问题，再加上我们对知识掌握的程度，所以设计中我们的设计会有一些不尽如人意的地方, 为了共同提高今后设计设计的质量，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.2、绪论2.1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.中国作为一个农业大国,其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. 目前，在金属切削技术领域中，我国和先进的工业国家之间还存在着不小的差距，但这种差距正在缩小。

随着工厂、企业技术改造的深入开展，各行各业对先进刀具的需要量将会有大幅度的增长，这将有力地促进金属切削刀具的发展2.2本课题研究的目的课程设计作为工科院校大学生的必修环节，不仅是巩固学生大学所学知识的重要环节，而且也是在检验大学生综合应用知识的能力、自学能力、独立操作能力和培养创新能力，是大学生参加工作前的一次实践性锻炼。

通过本课题设计可以达到以下目的：1. 综合运用学过的专业理论知识，能独立分析和拟订某个刀具合理的工艺路线，具备设计中等复杂刀具零件的能力。

2. 能根据被加工零件的技术要求，运用刀具设计的基本原理和方法，掌握一些专用刀具设计方法，完成刀具结构设计，提高刀具设计能力。

3. 熟悉和学会使用各种手册，能善于使用网络搜寻一些设计的相关资料，掌握一定的工艺制订的方法和技巧。

4. 进一步提高计算机操作的基本技能﹑CAD及Pro/engineer软件应用能力(造型设计与自动编程)﹑仿真模拟软件的应用。

3刀具设计（一）圆孔拉刀的设计1. 前言用于拉削的成形刀具。

刀具表面上有多排刀齿，各排刀齿的尺寸和形状从切入端至切出端依次增加和变化。

当拉刀作拉削运动时，每个刀齿就从工件上切下一定厚度的金属，最终得到所要求的尺寸和形状。

拉刀常用于成批和大量生产中加工圆孔、花键孔、键槽、平面和成形表面等,生产率很高。

圆孔拉刀一般用来加工2~4级精度的孔。

圆孔拉刀按受力方式不同，可分为拉刀和推刀。

圆孔拉刀可设计为普通拉削方式、轮切式和综合轮切式的结构。

此设计选用了综合轮切式圆孔拉刀。

2、圆孔式拉刀由非工作部分和工作部分组成。

圆孔式拉刀由非工作部分和工作部分组成2、1非工作部分包括以下几部分：（1）柄部图1 拉刀柄部供拉床夹头夹住以传递动力。

其直径应比拉削前的孔径小0.5mm。

柄部形状如图1。

（2）颈部连接柄部与其后各部分。

（3）过渡锥使拉刀容易进入工件孔中，起对准中心的作用。

（4）前导部起导向和定心作用，防止拉刀歪斜，并可检查拉削前孔径是否太小，以免拉刀第一齿负荷太大而损坏。

其直径d4应等于拉削前前孔的最小直径d min，长度一般等于拉削孔的长度，但不小于40mm。

（5）后导部保持拉刀最后的正确位置，防止拉刀即将离开工件时，工件下垂而损坏已加工表面。

其直径等于拉削后孔的最小直径d min，长度等于（0.5-0.7）l0,但不小于20mm。

（6）支托部防止长而重的拉刀自重下垂，影响加工质量和损坏刀齿。

2、2工作部分由粗切齿、精切齿、校准齿组成3、原始条件3、 圆孔拉刀的参数选择和设计计算 3.1选择拉刀材料及热处理强度参考附录表5选W6Mo5Cr4V2高速钢按整体式制造拉刀。

拉刀热处理硬度:刀齿及后导部 63.-66HRC;前导部 60-66HRC;前柄 45-58HRC 。

3.2确定拉削方式综合式拉刀较短，适用于拉削碳钢和低碳钢，拉削精度和表面质量并不低于其他方式，且拉刀耐用度高。

因此，选择综合式拉削 3.3选择刀齿几何参数查表4-2、4-3得： 刀具前角017λ=，精切齿与校准齿005γ= 刀具后角：粗切齿110.12.5a ab =±=细切齿010.50.22a a b =±=校准齿10.50.31a a b=±=3.4确定校准齿直径maxm d=40.025；&=0.001xd =maxm d+&=40.0353.5确定拉削余量、计算余量拉削前预制孔为钻孔，查表4-1可知切削余量 l d A m )2.0~1.0(005.0+='=（）mm=1.25mm按GB1439-78《锥柄长麻花钻》取Ø39mm 的钻头。

这样，实际拉削余量为min (40.03539) 1.035ox w A d d mm =-=-=mm3.6选取齿升量按表4-4，我们先取粗切齿的齿升量=f a 0.05mm3.7设计容屑槽 3. 7. 1 计算齿距 初切齿与过度齿齿：(1.25(1.2 5.67~9.48P mm ===，取标准值为： 9P mm =精切齿与校准齿齿距：(0.6~0.8)(5.4~7.2)j x P P P mm ===取mmP P x j 7==3. 7. 2 选取容屑槽形状选取 曲线齿背的槽形，粗切齿和过度齿取深槽，h=4mm 精切校准齿齿距取基本槽，h=2.5mm 3. 3 .7. 3检验容屑条件查4-10得容屑系数K=3.0，则显然h h <'，容屑条件校验合格 3.8检验同时工作齿数照表4-7计算 40/9 4.44rlP ==，min max 4,5e e Z Z == 满足了同时工作齿数3~8为宜的条件，校验合格确定分屑槽参数 3.9确定分屑槽参数查表4-12当min 39,o d mm =槽数12k n =，槽宽min 9090sin (0.3~0.7)39sin (0.3~0.7) 5.610o k a d mm mm n ︒︒=-=⨯-=切削宽度min 90902sin (239sin 5.6) 6.610w o k a d a mm mm n ︒︒=-=⨯⨯-=因a a w >，可使拉削表面质量较好，前后刀齿重叠拉削而无空隙三角形槽按表4-11设计，40o d mm =，槽数n=o d π)61~71(=（26.9~31.4）=23取偶数即n=24 槽宽b=1~1.2mm ，深mm h 5.0='，槽形角︒≥90ω 前后刀齿的分屑槽应在圆周方向错开半个槽距，交错排列。

3. 10选择拉刀前柄按表4-17，选用∏型-A 无周向定位面的圆柱形前柄，取136d mm =，卡爪处底径227d mm =。

拉刀无需设后柄。

1.13 3.91h mm'===3. 11校验拉刀强度按表4-20，4-21，4-22计算最大拉削力，根据综合式拉削特点，拉削厚度220.050.1c f a a mm ==⨯=查表4-22可知'242zf=查表4-21可知12341.27 1.15 1.1311kk k k k =====∑-'=343210max max 10*K K K K K Z aF F e w Z=3502425 1.27 1.15 1.1311102KN π-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=156.84KN 拉刀最小断面为前柄卡爪底部，其面积为22222min 29572.5644r d A mm mm ππ⨯===危险断面部位的拉应力为max min 156.840.274572.56r F GPa GPa A σ=== 按表4-25Qsi3-1圆拉刀许用应力GPa 35.0][=σ，显然][σσ<，拉刀强度校验合格 3.12确定拉刀齿数和每齿直径尺寸取过度齿与精确齿齿升量递增为：0.030，0.025，0.020，0.0175，0.015，0.015.共切除余2(0.0300.0250.0200.01750.0150.015)0.245g j A A mm mm +=+++++=其中，前2齿齿升量大于f a 21，可属于过度齿，后4齿齿升量较小，属精切齿。

粗切齿齿数按下式计算后取整为()1.0430.24511922*0.05g j c fA A A z a -+-=+=+=粗切齿过度齿，精切齿共切除余量[(9-1)*2*0.05+0.22]mm=1.02mm 剩下（1.035-1.02）mm=0.015mm 未切除，故需设一个精切齿切到要求的尺寸按表4-14取校准齿7个，其直径尺寸oxd 已在前面计算确定了。

这样，拉刀总齿数为925723c g j x Z Z Z Z +++=+++= 装配图中按齿号列出了各齿直径尺寸及其公差3. 13设计拉刀其他部分 按表4-19：前柄 11110,368l mm d f mm ==颈部2321157535151100.535.5l m Bs A l mm d d mm=+++=++-==-=过渡锥 315l mm =前导部 44min 40,397w l mm d d f mm === 后导部 77min 20,407m l mm d d f mm === 拉刀前柄端面至第一刀齿的距离114(10515753540)270L l m B s A l mm mm '''=++++=++++=3. 14计算和校验拉刀总长粗切齿和过度齿长 59*(92)99l mm mm =+= 精切齿与校准齿长 67(47)84l mm mm =⨯+=拉刀总长 1567270998420473L L l l l mm '=+++=+++= 按表4-26允许拉刀总长为0241200d mm =，显然，此拉刀短得多，所以长度校验合格。

3.15制定拉刀技术条件 应根据本章二。