赵彬的说明书(标准格式版)解剖

成形车刀与矩形花键拉刀设计说明书
目录
1.前言 (2)
2.绪论 (2)
3.成形车刀设计
3.1前言 (3)
3.2设计要求 (3)
3.3选取工件材料 (3)
3.4选择前角及后角 (3)
3.5刀具廓形及附加刀刃计算 (3)
3.6计算切削刃的总长度 (5)
3.7确定结构尺寸 (5)
3.8用计算法求圆体成形车刀廓形上所在圆的半径Rx (6)
3.9车刀廓形宽度Lx即为相应工件廓形的计算长度L jx (6)
4、矩形花键拉刀设计
4.1 花键孔尺寸 (7)
4.2 拉削长度 (7)
4.3 工件材料 (7)
4.4 设计步骤 (7)
4.5 各齿尺寸 (17)
5.总结 (20)
6.参考文献 (20)
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成形车刀与矩形花键拉刀的设计。

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.
06020143 46
赵彬
2、绪论
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。

设计内容和要求
完成成形车刀与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。

3、成形车刀设计
3.1 前言
成形车刀又称为样板刀,它是加工回转体成形表面的专用刀具,它的切削刃形状是根据工件廓形设计的。

成型车刀主要用于大量生产,在半自动或自动车床上加工内,外回转体的成型表面。

成形车刀的种类很多,按照刀具本身的结构和形状分为:平体成形车刀,棱体成形车刀和圆体成形车刀三种。

它的优点和缺点:稳定的加工质量,生产率较高（因为只需要一个切削行程就可以切出所需要的成形表面）,刀具的可重磨次数多,使用期限长,但是它的设计,计算和制造比较麻烦,制造成本高。

目前多在纺织机械厂,汽车厂,拖拉机厂,轴承厂等工厂中使用。

3.2设计要求
设计要求：按照要求完成一把成型车刀，并且能够用该刀具加工出图示的工件。

3.3 选取刀具材料
工件材料为：硬铝YL12,硬度HBS115，抗拉强度σb = 490 MPa 。

选取刀具材料：
18W 4
r C V
3.4选择前角及后角
由表（2-4）《金属切削刀具设计简明手册》得：f
γ
=15°，
f
∂
=10°。

3.5 刀具廓形及附加刀刃计算 根据设计要求取
r κ=45°（有倒角，主偏角应取倒角值）。

如图（2）所示：以0—0线为基准，计算出1—8各点处的计算半径r 。

（注：为了避免尺寸偏差值对计算准确性的影响，故常采用计算尺寸---计算长度和计算角度来计算）
半径公差
R jx=基本半径 2
R1j=11.18 mm
R2j=19.795 mm
R3j=11.18 mm
R4j=R5j=12.475 mm
R6j=R7j=9 mm
R8j=8 mm
以上各个半径就是标注点的相对0—0线的半径长度，Rjx半径是进行刀具切削的各个点的设计绘制的。

再以1点为基准点，计算长度L jx：
L1j = 基准长度
L2j=10 mm
L3j=20 mm
L 4j =30 mm L 5j =45 mm L 6j =45 mm L 7j =48 mm L 8j =49 mm
3.6 计算切削刃的总长度
l=工件廓形宽度
（a 、b 、c 、d 是成形车刀的附加刀刃）
a = 为避免切削刃转角处过尖而设的附加刀刃宽度，一般取0.5至3 mm 。

本设计中a =1 mm 。

b = 为考虑工件端面的精加工和倒角而设的附加刀刃宽度，其数值应大于端面精加工余量和倒角宽度。

为了使该段刀刃在主剖面内有一定后角，主偏角常为15至45 度，，b 取为1至3 mm ，如果工件有倒角，主偏角值应等于倒角角度，b 的值比倒角宽度大1至1.5 mm 。

本设计中b = 2 mm 。

c = 为保证后续切断工序顺利进行而设的预切槽刀刃宽度，c 的值常取 3至8 mm 。

本设计中c = 5 mm 。

d = 为保证成形车刀刀刃延长到工件毛胚表面之外而设的附加刀刃宽度，常取d 值0.5至2 mm 。

本设计中d = 2 mm 。

L c = l + a + b + c + d = 49 + 1 + 2 + 5 + 2 = 59 mm
由于刀具的一部分是辅助用的加工部分，则可以对刀具的外部半径进行圆整，最后考虑到加工刀具的精度问题取L c 为59 mm 。

3.7 确定结构尺寸
为了达到加工结构的优化和合理的加工工艺，应使： 刀具廓形最大半径：
d
m e A R +++≥=)(22m ax 00d （见表2—3）
由表（2—3）查得《金属切削刀具设计简明手册》 ： C1312车床（刀具结构为C 型）d 。

= 52 ；d = 12 mm; 选用毛坯直径为35mm,则A max = 17.5 – 11.18 = 6.32 mm ；
取 e = 10 mm ,m =8 mm 。

3.8用计算法求原体成形车刀廓形上的各个点所在圆半径 x R
计算廓形上的各个点所在圆半径 x R
计算过程如表（1—1）《金属切削刀具设计简明手册》所示：
56
.231015cos 26cos 99.101015sin 26sin h f f f f 0c =+=+==+=+=）（）（）（）（
αγαγR B R
备注： 以上各个值的计算公式为：，
表（1）
)
sin arcsin(
0f jx
j r r γλ=fx
f
j fx jx r r r cos cos 0-=γx C ；
x
C B -=0x B ；
)
arctan(x c B h =x ε ；
x c
h εsin =
x R ；
3.9 车刀廓形宽度Lx 即为相应工件廓形的计算长度L jx 。

各个值分别为：
L3=Lj3=20 mm
L5=Lj5=12.5 mm
L6=Lj6=9 mm
L7=Lj7=9 mm
4、矩形花键拉刀设计
图（2）
4.1花键孔尺寸
外径
084
.0
32+
=φ
e
D
内径
021
.0
26+
=φ
d
键宽
倒角
︒
⨯45
c c=1
键数 n=6
4.2拉削长度 l=40mm
4.3工件材料硬铝硬度HBS115 强度σb =490Mpa
4.4 设计步骤
序
号
项
目
符号计算公式或选取方式计算精度计算
1 刀
材
料
184
W Cr v
2 齿
升
量
f
a查表5-1(书)
3 齿
距
P
校
P
粗切齿l
p)5.1
~
25
.1(
=
过渡齿
粗
过
p
p=
精切齿
当
p
p
mm
p=
≤
精
时，
10
校准齿
p
p）
（
校
8.0
~
6.0
=
2.9
~
7.7
=
粗
p
取
mm
p8
=
粗
mm
p8
=
过
mm
p8
=
精
4.6
~
8.4
=
校
p
取
mm
p5
=
校
4 同
时
工
作
齿
数
c
Z
1
+
=
p
l
Z
e
(略去小数)
5
1
8
32
=
+
=
e
Z
5 拉
削
余
量
切
除
顺
根据表4-27（手册）
加工顺序为:
倒角
花键
圆孔
20 键
齿
廓
形
尺
寸
齿
宽
度
棱
面
宽
副
偏
角
b
f
/
r
κ
表4-28
δ
+
=
max
B
b
f=0.8 — 1 mm
'
30
1
~
1
'︒
︒
=
γ
κ
03
.6
=
b
取mm
f1
=
取
︒
=1
'
γ
κ
圆孔齿部分的计算
21 圆孔
校准
齿直
径
D
圆校
max
D dδ
=-
圆校
=0
0.001 mm
D021
.
26
=
圆校
22 圆孔
拉削余量δl
d
m
075
.0
005
.0+
=
δ76
.0
=
δ
23 圆形
切削
齿齿数Z
圆)5
~
3(
2
+
⨯
=
f
a
Z
δ
圆
10
=
圆
Z
29
校准齿
容屑槽
尺寸h
校
r
校
g
校
校
R
由表 4—28
mm
h2
=
校
mm
r1
=
校
mm
g3
=
校
mm
R5
=
校
30
分
屑槽查表4-13
b=6mm,
s=2.0mm(类型I）
h'=0.5
b'=1.0mm
31 前导部
尺寸
3
d
3
l
δ
-
=d
d
3
3
l l=
mm
d4.
25
6.0
26
3
=
-
=
mm
l38
3
=
32
后导部尺寸
4
d
4
l
m
d
d=
4
4
(0.5~0.7)
l l
=
mm
d26
4
=
mm
l28
~
20
4
=
取mm
l24
4
=
33 切削角
度及刃
带宽
γ
α
a
b
查表 5-3
查表4-2
粗削齿
︒
=3
α刃带1.0
1
=
α
b
精切齿
'
30
1
︒
=
α1.0
1
=
α
b
校准齿
︒
=1
α5.0
1
=
α
b
34 过度锥
40 拉削
强度
校验
[]
max
min
F
A
σσ
=≤
直径最小的截面为
柄部
由表4—25查得
[]σ
= 490
2
2'
1
min
385
.
283
4
mm
d
A=
=
π
MPa
28
.
114
=
σ
[]
σσ
<
合格
4.5 各齿尺寸
齿型齿号尺寸公差
a
b
倒角齿
倒角齿
1 26.10
025
.0
±0.1
2 26.20
3 26.30
4 26.40
5 26.50
6 26.60
7 26.70
8 26.80
9 26.90
10 27.00
11 27.10
12 27.20
13 27.30
14 27.40
15 27.50
16 27.60
17 27.70
18 27.80
19 27.90
5、总结：
课程设计作为工科院校大学生的必修环节，不仅是巩固大学生大学所学知识的重要环节，而且也是在检验毕业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。

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的所学的知识，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。

通过这一学期的学习和对有关资料的查阅，我运用所学的专业知识和从与专业相关联的课程为出发点，设计了刀具零件的工艺、编制了刀具零件的加工程序，并复习了autoCAD软件的运用，同时学习了其他一些相关软件的应用。

在设计思想中尽可能体现了我所学的、掌握和了解的知识。

其次我从这次课程设计中获益匪浅，在以后的工作中，肯定会遇到许多困难，但回想起这设计经历的时候，我就萌发出那种和困难做斗争的勇气。

当然由于设计经验的不足，在设计过程中难免有不足和缺点，但是我绝得得到教训也算是一种收获吧。

6、参考文献:
1. 机械工程手册(金属切削刀具) 1980年机械工业出版社
2. 金属切削刀具设计 1962年机械工业出版社
3. 铣刀,拉刀生产图册 1977年技术标准出版社
4. 乐兑谦主编金属切削刀具北京 1993年机械工业出版社
5.刘华明主编金属切削刀具课程设计指导资料 1986年机械工业出版社
6.刀具课程设计指导 1985年机械工业出版社。