矩形花键铣刀与矩形花键的设计说明书

矩形花键铣刀与矩形花键的设计说明书

目录

一、前言 (1)

二、矩形花键铣刀设计 (2)

2.1齿形的设计计算 (3)

2.2结构参数的选择及计算 (3)

2.3设计要求 (5)

2.4设计步骤 (6)

2.5矩形花键铣刀的技术条件 (7)

三、矩形花键拉刀设计 (9)

3.1选定刀具类型和材料的依据 (9)

3.2 刀具结构参数、几何参数的选择和设计四、总结 (9)

3.3刀具的全部计算 (17)

3.4 排齿升量 (20)

3.5对技术条件的说明 (21)

四、总结 (22)

五、参考文献 (22)

一．前言

转眼间大学三年的学习就要结束了，一直都迷茫着不知道自己学到什么东西,马上就要走上社会走上工作岗位了,面对严峻的就业形势,我们感到前所未有的压力,然而我们也明白只有扎实的掌握好自己所学专业的专业知识才能在经济萧条的大形势之下较好的生存,现在通过课程设计来初步的检验我们对专业知识的掌握程度,同时巩固和提高我们对所学知识的深层次理解。通过课程设计我们可以清晰明了的感受到在生产实践中有好多的知识是课本上学不来的，者就要求我们多联系实际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。

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在这次课程设计任务中我的课程设计课题是圆孔拉刀,矩形花键铣刀的设计。在设计的这几天当中,我深感课本上的东西很浅甚至都不能满足我们做课程设计的需要，这就要求我们进图书馆上网来查阅有关资料并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。通过此次课程设计我可以完成对以往所有所学知识的梳理检验，同时有发现很多的不足和错误。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,设计时间也相对比较仓促,在设计的过程中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，所以的设计作业还存在着很多不完善甚至是错误，希望老师给与批评和指正！!

二.矩形花键铣刀设计

2.1 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。

2.前脚大于零时

铣刀有了前角以后，其刀齿在径向截面的齿形和前刀面上的齿形，就与工件法剖面的截形不同了。设γf为铣刀外圆处的纵向前角，当γf较大时，铣刀径向截面和前刀面上的齿形需进行修正计算。

下图所示的是工件齿形和铣刀齿形得关系，其中（b）为给定的工件齿形；（c）为铣刀径向截面应具有的齿形，即铲刀应具有的齿形；（d)为铣刀前刀面的齿形，即样板应具有的齿形。

2.2结构参数的选择及计算

2.2.1.铣刀齿形高度h

设被切工件成形部分高度为hw，则成形铣刀齿形高度应为：

h＝hw＋（1－2）mm

2.2.2.铣刀宽度B

设被切工件阔形宽度为Bw，则铣刀宽度B可取为稍大于B。

2.2.

3.容屑槽底形式

铲齿成形铣刀容屑槽底形式通常有两种，即平地形式和中间有凸起或槽底倾斜的加强形式。在铲削深度较小和刀齿强度足够的情况下，应采用平底形式。在铣削深度较大时，宜采用加强形式。

2.2.4.铣刀的孔径d

铣刀的孔径d应根据铣削宽度和工作条件选取，可以按刚度，强度条件计算，也可根据生产经验选取。

2.2.5.铣刀的外径do

对于平底形式的容屑槽，铣刀外径可按下面公式计算：do＝d+2m＋2H

式中：d－铣刀孔径

m－壁厚，一般取（0.3－0.5）d

H－全齿高

由于全齿高的计算又需依据外径do，因此，用上式直接计算铣刀外径是困难的，我国一些工厂采用下式估算铣刀外径：

do＝（2－2.2）d＋2.2h＋（2－6）

根据上面公式的计算结果再取外径的推荐值。

2.2.6.铣刀的圆周齿数Zk

铲齿成形铣刀的圆周齿数Zk可按下式计算

Zk＝Πdo/S

式中S为铣刀的圆周齿距，粗加工时，可取S＝（1.8－2.4）H

精加工时，可取S=(1.3-1.8)H，式中H为容屑槽的高度。

但是在设计成形铣刀时，直接按公式计算圆周齿数是困难的，因为式中H尚未确定，而确定它时，又要反过来依据铣刀的圆周齿数。因而在设计时，可根据生产经验按铣刀外圆直径的大小预先选定圆周齿数，在设计计算出铣刀的其他结构参数后再反过来校验圆周齿数设计得是否合适。

2.2.7.铣刀的后角及铲削量K

设铲齿成形铣刀的顶刃径向后角为αf，一般取αf＝10o－15o。相应的铲削量可按下式计算：K＝tgαfΠdo/Zk，式中do为铣刀外径，Zk为圆周齿数。求出铲削量后，应按附录表40所列的铲床凸轮的升距选取相近的K值。

初步选定径向后角和计算出铲削量以后，需验算刀齿侧刃上一点x的主剖面后角αox，验算应选ψx最小处的x点，验算公式可按下面公式：

sinψx

tgαox＝tgα

f

应使αox不小于2－3o。实际计算表明，当ψx<15时，常满足这宜要求，可采

用增大顶刃后角，斜置工件，斜铲齿等方法增大侧刃后角。

对于精度要求高的成形铣刀，其齿背除铲齿外尚需进行铲磨。为使铲磨时又砂轮空刀，齿背后部应做出深铲部分。选择II型深铲形式，经计算选K＝4，K2=0.7－0.8

2.2.8.容屑槽尺寸

（1）容屑槽底半径r

可按下式计算：r＝Π[do-2(h+K)]/2AZ

h

式中A为系数，当铲齿凸轮空程角δ＝60时，A＝6，当δ＝90时，A＝4。对于需要铲磨齿背的成形铣刀，通常取δ＝90o计算出的r应圆整刀0.5mm。

（2）容屑槽间角θ：一般取20o－35o

+r

（3）容屑槽深度H：H＝h＋K+K

2

2.2.9.分屑槽尺寸

当铣刀宽度B<20时，切削刃上不需要作分屑槽。

2.2.10.刀齿、刀体强度和砂轮干涉的校验

由以上所述可以看出，在确定铲齿成形铣刀的外径do，齿数Zk，铲削量K，容屑槽深度H......等参数时，常常互相牵涉，难以直接确定某一参数。因此，需采取试算的方法，首先假设几个参数的数据，再根据他们确定其他一些参数。这样选定成形铣刀的各参数后，还需进行校验，检验铣刀结构是否紧凑，合理，刀体，

刀齿强度是否足够。

2.3设计要求

。

被加工零件如图2.所示，工件材料为：45钢；硬度HBS175 ；强度σb = 600Mpa；