矩形花鍵拉刀課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1.前言...................................................3</p><p>　　2.矩形花鍵拉刀...........................................5</p><p>　　2.1花鍵孔尺寸.

2、..........................................5</p><p>　　2.2拉削長(zhǎng)度.............................................6</p><p>　　2.3工件材料.............................................6</p><p>　　2.

3、4刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)及各部分功用.............................6</p><p>　　2.4.1拉刀的結(jié)構(gòu)........................................6</p><p>　　2.4.2切削方式..........................................7</p><p>　　2.4.3

4、拉削余量..........................................7</p><p>　　2.4.4拉刀刀齒結(jié)構(gòu)......................................7</p><p>　　2.5設(shè)計(jì)步驟.............................................8</p><p>　　3

5、.矩形花鍵銑刀...........................................17</p><p>　　3.1花鍵軸尺寸..........................................17</p><p>　　3.2拉削長(zhǎng)度............................................17</p><p

6、>　　3.3工件材料............................................17</p><p>　　3.4設(shè)計(jì)步驟............................................17</p><p>　　4.總結(jié)...................................................21</

7、p><p>　　5.致謝...................................................21</p><p>　　6.參考資料...............................................21</p><p><b>　　1.前 言</b></p><p>

8、;　　隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，金屬切削刀具也由那些古老的手動(dòng)設(shè)備被自動(dòng)化設(shè)備代替并逐漸向高速、高精度方向發(fā)展。為了滿足生產(chǎn)的需要，金屬切削工具的種類(lèi)越來(lái)越豐富.以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、觀察分析能力、工程實(shí)踐能力及綜合能力為出發(fā)點(diǎn)，我設(shè)計(jì)選擇的題目是：矩形花鍵拉刀及矩形花鍵銑刀。拉刀上有很多齒，后一個(gè)刀齒（或后一組刀齒）的齒高要高于（或齒寬寬于）前一個(gè)刀齒，所以當(dāng)拉刀作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)（對(duì)某些拉刀來(lái)說(shuō)則為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)），便能依次地從工

9、件上切下很薄的金屬層。故加工質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高。拉刀壽命長(zhǎng)，較麻煩，價(jià)格較高，一般是專(zhuān)用工具，因而多用于大量批量生產(chǎn)的精加工。</p><p>　　金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)是學(xué)完“金屬切削原理及刀具”課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是使學(xué)生鞏固和深化課堂理論教學(xué)內(nèi)容，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)了理論的能力，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立分析、解決問(wèn)題能力的強(qiáng)化訓(xùn)練。</p><p>　　通過(guò)

10、金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)，具體應(yīng)使學(xué)生做到：</p><p>　　掌握金屬切削刀具的設(shè)計(jì)和計(jì)算的基本方法；</p><p>　　學(xué)會(huì)運(yùn)用各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；</p><p>　　學(xué)會(huì)繪制符合標(biāo)準(zhǔn)要求的刀具工作圖，能標(biāo)注出必要的技術(shù)條件</p><p>　　完成矩形花鍵拉刀及矩形花鍵銑刀的設(shè)計(jì)和計(jì)算工作，繪制刀具工作圖和必要的零件圖以及編

11、寫(xiě)一份正確、完整的說(shuō)明書(shū)。</p><p>　　刀具工作圖應(yīng)包括制造及檢驗(yàn)所需的全部圖形、尺寸、公差、粗糙度要求及技術(shù)要求等；說(shuō)明書(shū)應(yīng)包括設(shè)計(jì)時(shí)所涉及的問(wèn)題以及設(shè)計(jì)計(jì)算的全部過(guò)程；設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中的計(jì)算必須準(zhǔn)確無(wú)誤，所用的尺寸、數(shù)據(jù)、和計(jì)量單位，均應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法定計(jì)量單位。</p><p>　　在刀具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該從以下方面入手：</p><p>　　正確選擇刀具的類(lèi)

12、型，實(shí)踐證明，采用不同的刀具將對(duì)加工生產(chǎn)率和精度產(chǎn)生重要的影響。且增加刀具同時(shí)參加切削的刀刃長(zhǎng)度能有效的提高其生產(chǎn)率。</p><p>　　正確選擇刀具材料，刀具材料的選擇是否恰當(dāng)對(duì)生產(chǎn)率會(huì)產(chǎn)生重要的影響。目前刀具多用硬質(zhì)合金和高速鋼，由于硬質(zhì)合金比高速鋼及其他工具鋼生產(chǎn)搞得多，因此在能事用硬質(zhì)合金的情況下盡量使用硬質(zhì)合金，在切削條件很差和使用復(fù)雜刀具是應(yīng)選高速鋼。</p><p>　　確

13、定合理的切削方式，即在刀齒上一頂?shù)姆绞椒峙淝邢骱穸群蛯挾取Ｇ邢鞣绞竭x得是否得當(dāng)對(duì)刀具的切削效率，切削負(fù)荷，耐用度及加工表面質(zhì)量都有很到的影響。</p><p>　　確定刀具合理的基和角度，選擇合理的集合角度能提高切削精度和使用期限。</p><p>　　合理設(shè)計(jì)刀具的重磨表面，刀具用鈍后需要重磨，以便使其重新獲得鋒利的刀刃，繼續(xù)使用，但重磨前刀面還是后到面，是具體的情況而定。重磨時(shí)應(yīng)考慮以

14、下幾個(gè)問(wèn)題：</p><p>　?。保?yīng)使重磨去的金屬層為最小，從而使刀具可重磨次數(shù)最多，增強(qiáng)刀具的使用壽命。常見(jiàn)的重磨方式有刀前前刀面重磨，后刀面重磨和前后刀面同時(shí)重磨?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?lt;/p><p>　?。玻?duì)于重磨刀具，應(yīng)是重磨后刀具刃形不變，這些刀具后刀面都是成形表面，一般應(yīng)重磨前刀面。這樣可是重磨簡(jiǎn)單，且刃形不變。</p><p&

15、gt;　?。常┯行┏叽绲毒咭笾啬ズ笾饕叽绮蛔兓钭兓苄?，這些刀具需重磨前刀面，并且后角做得很小，一時(shí)重磨后刀具的尺寸變化很小?？傊?，無(wú)論是刀具要重磨前刀面還是后面，在設(shè)計(jì)刀具的結(jié)構(gòu)尺寸事都要考慮刀具重磨后容屑槽容積的改變。</p><p>　　合理確定刀具的結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括刀體的尺寸，刀齒的形狀和尺寸，容屑槽的形狀和尺寸，刀齒的齒數(shù)，裝恰部分的尺寸等．設(shè)計(jì)刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)是，必須考慮一系列的問(wèn)題，如強(qiáng)度，精度，生產(chǎn)

16、率，容屑要求等．</p><p>　　設(shè)計(jì)刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)，一個(gè)值得注意的方面是對(duì)大尺寸刀具應(yīng)盡量采用裝配式結(jié)構(gòu)，可降低刀具的成本.確定刀具的結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)，要特別注意運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)，目前許多刀具結(jié)構(gòu)尺寸都有自己的一定標(biāo)準(zhǔn)．</p><p>　　正確設(shè)計(jì)刀具的廓形，廓形的設(shè)計(jì)精度將直接影響加工件的精度，應(yīng)努力提高，這一點(diǎn)在目前尤為重要．</p><p><b>　　2

17、.矩形花鍵拉刀</b></p><p>　　2.1花鍵孔尺寸 </p><p><b>　　外徑 </b></p><p><b>　　內(nèi)徑 </b></p><p><b>　　鍵寬 </b>&

18、lt;/p><p><b>　　倒角 </b></p><p>　　鍵數(shù) n=8 </p><p><b>　　2.2拉削長(zhǎng)度 </b></p><p><b>　　=70mm </b></p><p><b>　　2.3工件材料

19、</b></p><p>　　45#鋼 硬度HBS175 強(qiáng)度σb =600Mpa</p><p>　　2.4 刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)及各部分功用</p><p>　　2.4.1拉刀的結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　圖1</b></p><p><b>　　表1</b>

20、;</p><p>　　2.4.2 切削方式：采用分層拉削方式中的成形式拉削方式</p><p>　　2.4.3拉削余量：對(duì)于花鍵孔A=</p><p>　　2.4.4拉刀刀齒結(jié)構(gòu)： </p><p><b>　　表2</b></p><p><b>　　2.5設(shè)計(jì)步驟<

21、;/b></p><p>　?。?）切削齒幾何參數(shù)</p><p>　　根據(jù)表4-2，查得拉刀的前角γo=16-18o</p><p>　　根據(jù)表4-3，查得粗切齒的后角，刃帶ba=0.1～0.2</p><p>　　精切齒的后角αo= ‘，刃帶ba=0.2～0.3；校準(zhǔn)齒的后角αo=， 刃帶ba=0.4。</p><

22、;p>　?。?）確定校準(zhǔn)齒直徑 倒角不設(shè)校準(zhǔn)齒</p><p>　　查表4—16得花鍵齒 圓形齒的擴(kuò)張量均為5微米，則花鍵齒校準(zhǔn)齒和圓形齒校準(zhǔn)齒直徑為 </p><p>　　50.1-0.005=50.095mm</p><p>　　46.025-0.005=46.02mm</p><p>　　(3) 矩形花鍵拉刀倒角齒參數(shù)計(jì)

23、算 查表4—29得： </p><p>　　（4）計(jì)算拉削余量：</p><p>　　按表4—1得圓孔預(yù)制孔拉削余量為</p><p>　　A=0.005+（0.1～0.2）=1.2 mm 所以預(yù)制孔徑為44.70mm</p><p>　　實(shí)際拉削余量A=46.02-44.70=1.32mm,</p><p>

24、　　=48.02-45.00=3.02mm</p><p>　　=50.095-48.12=1.975mm</p><p>　　（5）選擇齒升量，按表4—4得</p><p>　　=0.065 mm（槽拉刀和鍵槽拉刀欄）</p><p>　　=0.05mm（矩形花鍵拉刀欄）</p><p>　　=0.05mm（綜合式拉

25、刀欄）</p><p><b>　　（6）設(shè)計(jì)容屑槽</b></p><p><b>　　1．齒距</b></p><p>　　按表4—7得 P=(1.25～1.5) =12mm</p><p>　　P校=(0.6～0.8)*11=9mm</p><p><b>

26、;　　2.選擇容屑槽</b></p><p>　　按表4—8得 采用曲線槽 粗切齒用深槽h=(4.5mm) </p><p><b>　　精切齒用基本齒</b></p><p><b>　　3.校驗(yàn)容屑條件：</b></p><p>　　查表4—8得容屑系數(shù)k=3。倒角齒齒升量

27、大時(shí)，應(yīng)校驗(yàn)之，應(yīng)使?jié)M足式h1.13:</p><p>　　1.13=1.13=4.17</p><p>　　因?yàn)閔=4.5,所以h1.13，合格。</p><p>　　4.校驗(yàn)同時(shí)工作齒數(shù)：</p><p><b>　　根據(jù)表4—7得 </b></p><p>　　=6～7滿足38， 所以合格

28、。</p><p>　　（7）花鍵齒截形設(shè)計(jì)：</p><p>　　=9.036-0.005=9.031mm</p><p>　　=9.031-0.01=9.021mm =0.01mm</p><p>　　(8) 確定分屑槽系數(shù) 除校準(zhǔn)齒和與其相鄰的一個(gè)精切齒外，拉刀切削齒均磨出三角形分屑槽（表4—13）。由于在每個(gè)圓

29、形齒上都存在著不工作刃段，圓形齒段不必磨分屑槽。</p><p>　?。?9）選擇拉刀前柄：</p><p>　　查表4—17選A—無(wú)周向定位面的圓柱形前柄。公稱(chēng)尺寸=45mm卡爪底徑=34mm</p><p><b>　　其余見(jiàn)圖</b></p><p>　?。?0）校驗(yàn)拉刀強(qiáng)度和拉床載荷：</p>&l

30、t;p>　　通過(guò)計(jì)算分析，確認(rèn)倒角齒拉削力最大，因而應(yīng)計(jì)算拉刀倒角齒拉削力 </p><p>　　見(jiàn)表（4—20，4—21， 4—22）</p><p>　　=Z*(+2f)=8*(9.031+2*0.9)=86.65mm</p><p>　　***k0*k1*k2*k3*k4*0.001=124.3KN</p><p>　　

31、拉刀最小截面積在卡槽底勁處，則拉力=/=124.3*4/34*34*3.14=0.14Gpa<［］</p><p>　　(表4-25),拉刀強(qiáng)度校驗(yàn)合格。根據(jù)表4—23，4—24得 拉床拉力為</p><p>　　200*0.8KN=160KN比 大，拉床載荷校驗(yàn)合格。</p><p>　?。?1）確定拉刀齒數(shù)及每齒直徑：</p><

32、p>　　1.倒角齒齒數(shù)： =/2*2.86/2*0.65=22.23 取=24</p><p>　　齒升量0.065mm</p><p>　　2.花鍵齒齒數(shù)以及齒升量:</p><p>　　花鍵粗切齒齒數(shù) =（）/2*+1=20.25 取18齒.</p><p><b>　　考慮到切屑余量.</b><

33、;/p><p>　　取花鍵 粗切齒18個(gè)，齒升量0.05</p><p>　　過(guò)渡齒3個(gè)，齒升量0.04</p><p>　　精切齒2個(gè)，齒升量0.0075</p><p>　　3. 圓形齒齒數(shù)： 初擬方案與花鍵齒相同，即擬切去余量，計(jì)算圓形粗切齒齒數(shù)為</p><p>　　=（—）/2*=（1.22-0.18）/2*0

34、.05=10.4 取11齒，增加精切齒，其齒升量為0.015mm，這樣圓形齒段具有粗切齒11個(gè)，過(guò)渡齒3個(gè)(齒升量0.04)，精切齒2個(gè)。</p><p>　　4. 校準(zhǔn)部齒數(shù)：倒角齒不設(shè)校準(zhǔn)齒。圓形齒和圓錐齒校準(zhǔn)齒齒數(shù) 查表4—14得</p><p>　　花鍵校準(zhǔn)齒齒數(shù)：=4</p><p>　　圓形校準(zhǔn)齒齒數(shù)：=4</p><p>

35、;　　5. 各齒直徑基本尺寸：見(jiàn)下表</p><p>　?。?2） 拉刀齒部長(zhǎng)度</p><p>　　倒角齒段長(zhǎng)度=12*24=288mm</p><p>　　花鍵齒段長(zhǎng)度=12*18+3*12+6*9=306mm </p><p>　　圓形齒段長(zhǎng)度=12*14+9*6=222mm</p><p>　　拉刀齒部長(zhǎng)度=+

36、+=816mm</p><p>　　（13） 設(shè)計(jì)拉刀其他部分</p><p>　　查表4—17 ，4—19 ，4—23得</p><p>　　前柄=110mm =45f8()</p><p><b>　　勁部</b></p><p><b>　　過(guò)渡錐</b>

37、</p><p><b>　　前導(dǎo)部</b></p><p><b>　　前柄伸入夾頭長(zhǎng)度</b></p><p>　　前柄端部至第1刀齒的距離mm</p><p><b>　　后導(dǎo)端</b></p><p><b>　　后柄 </b&

38、gt;</p><p>　　(14)拉刀總長(zhǎng)及其檢驗(yàn)：</p><p>　　所以拉刀長(zhǎng)度校驗(yàn)合格。</p><p>　　（15）制定技術(shù)條件</p><p>　　1. 拉刀各部分的表面光潔度</p><p><b>　　表3</b></p><p>　　2 .拉刀各部分尺寸

39、偏差</p><p>　　1.拉刀外圓直徑在全長(zhǎng)上的最大徑向跳動(dòng)量之差</p><p>　　2.切削齒外圓直徑偏差：0.020</p><p>　　3.精切齒外圓直徑偏差按-0.01mm</p><p>　　4.校準(zhǔn)齒外圓直徑偏差（包括與校準(zhǔn)齒直徑相同的精切齒），查得-0.009mm</p><p>　　5.矩形花鍵拉

40、刀其他尺寸偏差</p><p>　　1） 鍵寬偏差：根據(jù)工件鍵寬的精度確定，可再-0.01-0.02之間</p><p>　　2） 花鍵齒圓周相鄰齒距誤差，應(yīng)小于拉刀鍵寬偏差，但不得大于0.02mm</p><p>　　3） 花鍵齒圓周不等分累積誤差</p><p>　　4） 花鍵齒的底徑偏差按d11或只準(zhǔn)負(fù)偏差</p><

41、;p>　　5) 花鍵齒兩側(cè)面的不平行度，螺旋度及鍵齒對(duì)拉刀軸線不對(duì)稱(chēng)度在鍵寬公差范圍內(nèi)；倒角齒對(duì)拉刀軸線不對(duì)稱(chēng)度不大于0.05mm</p><p>　　6) 拉刀倒角齒計(jì)算值M的偏差：－0.02mm</p><p>　　6.鍵槽拉刀的尺寸偏差</p><p>　　1)切齒齒高偏差（mm）</p><p>　　2)精切齒及校準(zhǔn)齒齒高

42、偏差?。?.015mm</p><p>　　3)刀體側(cè)面和底面不直度偏差：鍵寬為3－12mm時(shí)為0.06/100</p><p>　　4)鍵寬偏差取為工件槽寬公差的1/3，但不大于0.02mm，符號(hào)?。ǎ?lt;/p><p>　　5)鍵齒對(duì)刀體中心線的不對(duì)稱(chēng)度在拉刀鍵寬公差范圍內(nèi)</p><p>　　6)鍵齒對(duì)刀體中心不對(duì)稱(chēng)的在鍵寬公差以內(nèi)&l

43、t;/p><p>　　7.拉到其他部分長(zhǎng)度偏差</p><p>　　1) 拉刀總長(zhǎng)偏差：當(dāng)L<1000mm時(shí)取±2mm。</p><p>　　2) 切削部分長(zhǎng)度偏差取±2mm。</p><p>　　3) 校準(zhǔn)部分長(zhǎng)度偏差取±1mm。</p><p>　　4) 柄部長(zhǎng)度取偏差取±

44、1mm。</p><p>　　5) 前導(dǎo)部，后導(dǎo)部長(zhǎng)度偏差取±1mm。</p><p>　　6）容屑槽深偏差：當(dāng)h<4mm時(shí)，取±0.3mm。</p><p><b>　　3．矩形花鍵銑刀</b></p><p><b>　　已知條件：</b></p><

45、;p><b>　　3.1花鍵軸尺寸</b></p><p>　　外徑 </p><p>　　內(nèi)徑 </p><p>　　鍵數(shù) Z＝8 </p><p>　　鍵寬 </p><p&g

46、t;　　鍵底圓角半徑 r＝1</p><p>　　3.2拉削長(zhǎng)度 </p><p><b>　　L=70mm</b></p><p>　　3.3工件材料 </p><p>　　45#鋼 硬度 HBS175 強(qiáng)度σb =600Mpa</p><p

47、><b>　　3.4 設(shè)計(jì)步驟</b></p><p>　　4總 結(jié)</p><p>　　課程設(shè)計(jì)作為工科院校大學(xué)生的必修環(huán)節(jié)，不僅是鞏固大學(xué)生大學(xué)所學(xué)知識(shí)的重要環(huán)節(jié)，而且也是在檢驗(yàn)畢業(yè)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力、自學(xué)能力、獨(dú)立操作能力和培養(yǎng)創(chuàng)新能力，是大學(xué)生參加工作前的一次實(shí)踐性鍛煉。</p><p>　　大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，

48、在我們即將進(jìn)入大四,踏入社會(huì)之前，通過(guò)課程設(shè)計(jì)來(lái)檢查和考驗(yàn)我們?cè)谶@幾年的所學(xué)的知識(shí)，同時(shí)對(duì)于我們自身來(lái)說(shuō)，這次課程設(shè)計(jì)很貼切地把一些實(shí)踐性的東西引入我們的設(shè)計(jì)中和平時(shí)所學(xué)的理論知識(shí)相關(guān)聯(lián)。為我們無(wú)論是在將來(lái)的工作或者是繼續(xù)學(xué)習(xí)的過(guò)程中打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　通過(guò)這一學(xué)期的學(xué)習(xí)和對(duì)有關(guān)資料的查閱，我運(yùn)用所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和從與專(zhuān)業(yè)相關(guān)聯(lián)的課程為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了刀具零件的工藝、編制了刀具零件的加工程序，并

49、復(fù)習(xí)了所學(xué)軟件AUTOCAD、PRO/E的運(yùn)用，同時(shí)學(xué)習(xí)了其他一些相關(guān)軟件的應(yīng)用。在設(shè)計(jì)思想中盡可能體現(xiàn)了我所學(xué)的、掌握和了解的知識(shí)。</p><p>　　其次我從這次課程設(shè)計(jì)中獲益匪淺，在以后的工作中，肯定會(huì)遇到許多困難，但回想起這設(shè)計(jì)經(jīng)歷的時(shí)候，我就萌發(fā)出那種和困難做斗爭(zhēng)的勇氣。</p><p>　　當(dāng)然由于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的不足，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免有不足和缺點(diǎn)，但是我絕得得到教訓(xùn)也算是一種收獲

50、吧。</p><p><b>　　5致 謝</b></p><p>　　感謝與我相關(guān)的課題組的同學(xué)，他們?cè)谠O(shè)計(jì)中給了我很大的幫助，和他們的討論時(shí)常使我的思路豁然開(kāi)朗，他們給了我很多很好的設(shè)計(jì)性建議，使我的設(shè)計(jì)加快了進(jìn)程。</p><p>　　在此向所有給予我?guī)椭椭С值睦蠋熀屯瑢W(xué)們表示深深的謝意！</p><p&g

51、t;　　6參 考 文 獻(xiàn):</p><p>　　1. 機(jī)械工程手冊(cè)(金屬切削刀具) 1980年 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　2. 金屬切削刀具設(shè)計(jì) 1962年 機(jī)械工業(yè)出版社 </p><p>　　3. 銑刀,拉刀生產(chǎn)圖冊(cè) 1977年 技術(shù)