刀具课程设计说明书-封皮

中北大学课程设计说明书学生姓名：张文杰学号：0602014123学院：机械工程与自动化学院____________ 专业：机械设计制造及其自动化___________ 题目__________ 圆孔拉刀设计________________矩形花键铳刀设计指导教师：庞学慧职称：教授指导教师：武文革职称：教授2009年6月3日中北大学课程设计任务书2008/2009 学年第_2_学期学院：机械工程与自动化学院______________ 专业：机械设计制造及其自动化____________ 学生姓名：张文杰学号：0602014123课程设计题目：___________ 圆孔拉刀设计______________矩形花键铣刀设计起迄日期：6月4日〜6月12日______________ 课程设计地点：___________ 工字楼______________________ 指导教师：_______________ 庞学慧、武文革______________ 系主任：_______________ 王彪_______________________下达任务书日期：2009 年6月3日课程设计任务书1设计目的：*・■ m ・・ H ・・・・WW ・■ VK・■・・ W ・■■*・・・■ n ・■・・W ・・ W ・・・■ H ・■ m ・・ ni・・・■ n ・■ S"F・・・¥■■・・・・■■r ■・■=*■・■ W・・・*■・・ n!・・■■*・・・■■・・・・・■"*・・■*■・■ VV ■・・・■"*・・・■ m ■・・ W ・・!■■»・・■ VB ■・9W ■壬金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及刀具”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节，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和理论的能力，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、手册和国家标难；(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。

2. 设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等) ：1S・■ ・・・■■・・■«・・■ n ・■ ・■・*■・・■■■・・■«・・■ ・■ n ■・・！■■■・・■■»・・・■ H ・・・"《・■■(!・・■ 0-・・■■"(!■・・0-■・・・■■・・■■(!・・■ 0»・H ・・・^ ・・■"■!・・■ h・・■»!■・・・・■■・・・^!・・■ ・■ ■・・・・・・^!・・・JT・・■ 01! ■・・■「■・・mW ・・■■■!・・■「*・・■ TU ■・・* ■・■■・完成成形车刀、成形铳刀、拉刀其中两种刀具的设计和计算工作，绘制刀具工作图和必要的零件图以及编写一份正确、完整的设计说明书。

刀具工作图应包括制造及检验该刀具所需的全部图形、尺寸、公差、粗糙度要求及技术条件等；说明书应包括设计时所涉及的主要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，所使用的尺寸、数据和计量单位，均应符合有关标准和法定计量单位；使用A4纸打印，语言简练，文句通顺。

具体设计要求见附页。

3. 设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、_.……实物样品等〕: ... ...... ...... ...... ...... ..... .........1.刀具图纸2张（A1或A2，计算机绘制）2 •课程设计说明书1份（打印，A4纸不少于20页）设计任务23 1. 圆孔拉刀设计被加工零件如图 1.所示，工件材料为：可锻铸铁KTH300 HBS120 ;强度c b =300Mpa。

2. 矩形花键铣刀设计被加工零件如图 2.所示，工件材料为：可锻铸铁KTH300 HBS120 ;强度c b =300Mpa；工件长度L=30mm。

—06;硬度—06;硬度20 023220图图1. 0・05图2. 图2图1. 图2.S62oo5LT5O o- f7^HU26d106键均布—0.012 A3.2 _］」6小10b ■----6键均布斗0.012| A56、八前言大学三年级可以说是大学四年学习生活中很重要的一年。

这一年，开设了很多专业课，为我们走出校园，走向工作岗位奠定了基础，使我们的专业知识素养提高到可观的层面。

金属切削原理与金属切削刀具是众多专业课中很重要的一门，是机械设计制造及其自动化专业学生所必备的专业知识技能。

介于其重要性，学校开设了一周的金属切削刀具课程设计。

它是基于我们对金属切削原理及刀具学习后的实践性环节，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和理论的能力，是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。

我的课程设计题目是圆孔拉刀设计与矩形花键铣刀设计。

在设计过程中，我充分运用了所学过的相关知识，并且查阅相关资料，充分运用了绘图软件AUTOCAD设计了零件的工艺、编制了零件的加工程序等。

通过这次课程设计，我对这学期本门课程所学的内容又了进一步的理解和掌握。

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, 不胜感激之编者2009年6月5日一、金属切削刀具课程设计的目的金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及刀具” 等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节，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和理论的能力，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、手册和国家标难；(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。

二、设计内容和要求完成圆孔拉刀、矩形花键拉刀两种刀具的设计和计算工作，绘制刀具工作图和必要的零件图以及编写一份正确、完整的设计说明书。

刀具工作图应包括制造及检验该刀具所需的全部图形、尺寸、公差、粗糙度要求及技术条件等；说明书应包括设计时所涉及的主要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，所使用的尺寸、数据和计量单位，均应符合有关标准和法定计量单位；使用A4 纸打印，语言简练，文句通顺。

三、拉刀的设计设计任务圆孔拉刀设计被加工零件如图1.所示，工件材料为：可锻铸铁图1.说明broach拉刀是一种高生产率的刀具，可以用来加工各种形状的通孔、直 槽、螺旋槽以及直线或曲线外表面，广泛的用于大量和成批生产中。

常见拉刀的种类如下图KTH300 — 06 ;硬度HBS120 ;强度 c b =300Mpa 。

3.26d106键均布0.012 A3.2520 o7^WU25图2.1x45°20 0.05十删跚删谕谕遥打删II删圖1珊删HH泄bi图2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。

拉刀按加工表面部位的不同，分为内拉刀和外拉刀；按工作时受力方式的不同，分为拉刀和推刀。

推刀常用于校准热处理后的型孔。

拉刀的种类虽多，但结构组成都类似。

如普通圆孔拉刀的结构组成为：柄部，用以夹持拉刀和传递动力；颈部，起连接作用；过渡锥，将拉刀前导部引入工件；前导部，起引导作用，防止拉刀歪斜；切削齿，完成切削工作，由粗切齿和精切齿组成；校准齿，起修光和校准作用，并作为精切齿的后备齿；后导部，用于支承工件，防止刀齿切离前因工件下垂而损坏加工表面和刀齿；后托柄，承托拉刀。

拉刀的结构和刀齿形状与拉削方式有关。

拉削方式通常分为分层拉削和分块拉削两类。

前者又分成形式和渐成式；后者又分轮切式和综合轮切式。

成形式拉刀各刀齿的廓形均与被加工表面的最终形状相似；渐成式拉刀的刀齿形状与工件形状不同，工件的形状是由各刀齿依次切削后逐渐形成。

轮切式拉刀由多组刀齿组成，每组有几个直径相同的刀齿分别切去一层金属中的一段，各组刀齿轮换切去各层金属。

综合轮切式拉刀的粗切齿采用轮切式，精切齿采用成形式。

轮切式拉刀切削厚度较分层拉削的拉刀大得多，具有较高的生产率，但制造较难。

拉刀常用高速钢整体制造，也可做成组合式。

硬质合金拉刀一般为组合式，因生产率高、寿命长，在汽车工业中常用于加工缸体和轴承盖等零件，但硬质合金拉刀制造困难（一）选定刀具类型和材料的依据1 选择刀具类型：对每种工件进行工艺设计和工艺装备设计时，必须考虑选用合适的刀具类型。

事实上，对同一个工件，常可用多种不同的刀具加工出来。

采用的刀具类型不同将对加工生产率和精度有重要影响。

总结更多的高生产率刀具可以看出，增加刀具同时参加切削的刀刃长度能有效的提高其生产效率。

2 正确选择刀具材料：刀具材料选择得是否恰当对刀具的生产率有重要的影响。

因为硬质合金比高速钢及其他工具钢生产率高得多，因此，在能采用硬质合金、的情况下应尽力采用。

由于目前硬质合金的性能还有许多缺陷，如脆性大，极难加工等，使他在许多刀具上应用还很困难，因而，目前许多复杂刀具还主要应用高速钢制造。

拉刀结构复杂，造价昂贵，因此要求采用耐磨的刀具材料，以提高其耐用度；考虑到还应有良好的工艺性能，根据《刀具课程设计指导书》表29，选择高速工具钢，其应用范围用于各种刀具，特别是形状较复杂的刀具。

根据表30，选择W18Cr4V整体制造。

（二）刀具结构参数、几何参数的选择和设计设计步骤、拉削余量0.005d m 011 0.005 20 0.1 「20 0.55mm2、选择切削几何参数按表5- 2, 5- 3选择。

前角丫=5°粗切齿后角° 3 精切齿后角° 2 校准齿后角°13、齿升量选择查表5- 1，取粗切齿齿升量0.05mm。

为使拉削平稳，令第一个过渡齿到最后一个精切齿间各刀齿的齿升量均匀递减。

取过渡齿和精切齿齿数5齿，齿升量可先按0. 8a f、0. 5a f、0. 3 a f、0. 2a f、0. l a f，精切齿齿升量选取0.005mm。