矩形花键拉刀矩形花键铣刀设计使用说明刀具教学规划

目录

1 说明··3

2 矩形花键拉刀··4

2．1 设计要求·4

2．2 设计步骤·4

2.2.1 花键孔尺寸·4

2.2.2 确定拉削余量·4

2.2.3 齿升量的选择·5

2.2.4 切削几何参数选择·5

2.2.5 确定校准齿直径·6

2.2.6 倒角齿参数计算·6

2.2.7 确定齿距p及同时工作齿数·7

2.2.8 容削槽的设计·7

2.2.9 拉刀的分削槽形状·8

2.2.10 花键齿截型设计·8

2.2.11 粗算切削齿齿数·9

2.2.12 计算切削齿部分长度·10

2.2.13 拉刀尺寸设计·10

2．3 拉刀强度及拉床拉力校验·13

2.3.1 拉削力·13

2.3.2 拉刀强度校验·13

2.3.3 拉床拉力校验·13

2．4 确定拉刀的技术条件·14

3 矩形花键铣刀·15

3．1 设计要求·15

3．2 设计步骤·15

3.2.1 花键轴尺寸·15

3.2.2 具体参数设计·15

3.2.3 齿形高度和宽度·16

3.2.4 铣刀的孔径和外径·16

3.2.5 铣刀的齿数··17

3.2.6 铣刀的后角及铲削量··17

3.2.7 铣刀的容削槽和分削槽··18

3.2.8 校验·18

3．3 矩形花键铣刀的技术条件·19

3.3.1 表面粗糙度（按GB1031－68）·19

3.3.2 尺寸公差·19

3.3.3 形状位置公差·19

3.3.4 齿形误差·20

3.3.5 材料及热处理·20

4 参考文献·21

1说明

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 矩形花键拉刀2．1 设计要求

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。

2．2 设计步骤

2.2.1 花键孔尺寸

外径：D=460+0.100

内径：d=420+0.025

键宽：B=800.036

键数：Z=8

2.2.2 确定拉削余量

拉削余量A是拉刀各刀齿应切除金属层的厚度总和。应在保证去除前道工序造成的加工误差和表面破坏层前提下，尽量使拉削余量减小，缩短拉刀长度。拉削余量的计算公式如课本表15-1所列。

由于加工花键，孔型为花键孔，且外圆ф46H10，内圆ф42f7

此处假设加工工件的孔径d0为ф41

倒角齿切削余量：

A d= d B-d0=44.944-41.000=3.944mm

圆孔拉削余量：

A y=d-d0=42.025-41.000=1.025mm

花键拉削余量：

A h=d mmax−d B=46.100-44.944=1.156mm

2.2.3 齿升量的选择

齿升量a f在拉削余量确定的情况下，齿升量越大，则切除全部余量所需的刀齿数越少，拉刀的长度缩短，拉刀制造较容易，生产效率也可提高。但齿升量过大，拉刀会因强度不够而拉断，而且拉削表面质量也不容易保证。

通过课本表15-4知，a f=0.05～0.08。

取a f=0.07。

2.2.4 切削几何参数选择

⑴前角γ

0拉刀前角γ

一般是根据加工材料的性能选取。材料的强度（硬度）

低时，前角选大一些。根据课本表15-5，工件材料钢材、硬度HBS180，得前角

γ0=16°～18°、精切齿与校准齿倒棱前角γ

01

=5°。

⑵后角α

拉削时切削厚度很小，根据切削原理中后角的选择原则，因取

较大后角。由于内拉重磨前刀面，如后角取的很大，刀齿直径就会减小的很快，拉刀试用寿命会显著缩短。因此，内拉刀切削齿后角都选得较小，校准齿后角比切削齿的更小。但当拉削弹性大的材料（如钛合金）时，为减小切削力，后角可取得稍

大一些。根据课本表15-6，花键拉刀粗切齿后角α

0=2°30'+1°、刃带b

α1

=0.05～

0.15，花键拉刀精切齿后角α

0=2°+30'、刃带b

α1

=0.1～0.2，花键拉刀校准齿后

角α

0=1°+30'、刃带b

α1

=0.2～0.3。

⑶刃带宽度b

α1

拉刀各刀齿均留有刃带，以便于制造拉刀时控制刀齿直径；校准齿的刃带还可以保证沿前刀面重磨时刀齿直径不变。

⑷小结

粗切齿：前角γ

0=17°后角α

=2°30'+1°刃带b

α1

=0.1

精切齿：前角γ

0=17°后角α

=2°+30' 刃带b

α1

=0.15

校准齿：前角γ

0=17°后角α

=1°+30' 刃带b

α1

=0.25

2.2.5 确定校准齿直径

花键齿和圆形齿的扩张量，查表可得为5µm，倒角齿不设校准齿根据公式：d0g=D max±δ