圆孔拉刀及矩形花键拉刀说明书

中北大学课程设计说明书圆孔拉刀,矩形花键铣刀的设计说明书目 录前言2圆孔拉刀的设计2原始条件和设计要求2刀具设计3矩形花键拉刀的设计8参考文献14总结15致谢161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。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、PRO/E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。由于编者等水平有限,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可能会有一些不尽如人意的地方, 为了共同提高今后设计编写的质量，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.二、圆孔拉刀设计2.1已知条件被加工零件如图1所示，工件材料为：灰铸铁HT150；硬度HBS170 ；强度b = 130Mpa；工件长度L=46mm。拉削前预制孔为钻孔，钻头直径，拉床型号：L6120。查表得圆孔直径。 图2.2刀具设计序号符号公式结果1刀具材料W18Cr4V2几何参数前角：后角：f切削齿：校准齿：f=0.05 fz=0.203齿升量szsz=0.034齿距同时工作齿数tzit=10zi=55拉刀刚度允许最大槽深hmaxhmax=96检验容屑槽系数查表得：t=10时h=4加工灰铸铁时所以适用7容屑槽尺寸查表得切削齿：t=10 h=4g=2 r=2校准齿：tz=7 h=2.5g=2.5 r=1.38柄部9拉刀强度校核第一齿槽底直径：切削刃总长： 最大拉削力：最小断面在柄部对40Cr查表得： 查表得：10机床拉力校核QQ=0.9QmaxQ=0.920吨=18吨 Pmax11拉刀校准齿直径查表得：12拉削余量A。A。=Dz-D。A=27.991-27=0.99113 切削齿齿数14校准齿齿数查表得=315确定各刀齿直径16切削部长度=1019=19017校准部长度=73=2118 分屑槽尺寸查表得槽数 ：n1=14槽宽：b1=1槽深：h1=0.7槽底圆角半径：r1=0.319前导部直径：D3长度：查表得：D3=D0=0.75D3=27=0.7546=34.520后导部直径：D4长度：D4=D查表得D4=27=3521柄部前端到第一齿长度：颈部直径颈部长度过渡锥柄部前端到第一齿长度：=20 查表得=+查表得： =75 =35+=24=110=75+110+20+46=251取=26022拉刀总长=+=260+190+21+35=406取=4103.矩形花键拉刀的设计1. 矩形花键拉刀设计被加工零件如图2.所示，工件材料为：45钢；硬度HBS190 ；强度b =610Mpa；工件长度L=40mm。倒角C45c = 0.3 mm 键数 n=6基本尺寸1.花键孔尺寸: 外径: De =34+0.100 mm 内径: d = 28+0.021 mm 键宽: b = 7+0.036 mm2.拉削长度: L = 40mm3工件材料: 45钢 HBS 1904.预制孔直径: D0 =28-0.24mm倒角C45c = 0.3 mm 键数 n=6一 . 基本计算序号项目符号计算公式及选取方法计算精度计算结果1拉刀材料45号钢2齿升量af查表af = 0.05 mm3齿距tt = 1.5L1/2t = 10 mmt校t校 = 0.7tt校 = 8mm4同时工作齿数ZeZe = (L/t)+1 Ze = 55拉削余量查表得到切除顺序确定为 a 型工序: 倒角圆孔花键6倒角齿测量值Mb1 = b+2fb1 = 7.06 mmsin1= b1/dmax0.00011 = 14.6x = 90-0.001x = 45.4M=(dmaxcosx )/20.01M = 9.847倒角与键侧交点直径dBHO =(2M-bmincos)/(2sin)HO = 13.62tanB =(bmin)/( 2HO)tanB = 0.25B = 14.41dB=(bmin)/(sinB)dB = 28.138最后一个倒角齿直径d2d2 = dB + (0.30.6)d2 = (28.4328.73)9倒角齿切削余量A倒A倒 = d2 -DominA倒 = (0.670.97) mm10倒角齿齿数Z倒Z倒 = A倒 /(2af )整数Z倒 = 8实际d2=Domin+(2af )Z倒因第一个切削齿无齿升量,故实际Z倒 应增加一齿d2 = 28.56(实际) Z倒 = 911倒角齿部分的长度L倒L倒 = tZ倒+13mm(13mm为最后一齿的齿距)L倒 = 90 mm二 . 圆孔齿部分的设计计算序号项目符号计算公式及选取方法计算精度计算结果12圆孔校准孔直径D圆校D圆校 = D圆孔(查表得知= 0.004)0.001D圆校 = 28.02113圆孔拉削余量A圆A圆 = D圆校DominA圆 =0.234 mm14圆形切削齿齿数Z圆Z圆 = A圆 /(2af )+4Z圆 = 615圆形齿部分长度L圆切 L圆切 = tZ圆L圆切 = 60 mm16圆形校准齿齿数Z圆校查表得到Z圆校 = 417圆形校准齿部分长度L圆校L圆校 = t校 Z圆校L圆校 =37 mm18圆形齿部分总长L圆L圆 = L圆切 + L圆校L圆 = 97 mm三 . 花键齿部分的参数计算序号项目符号计算公式及选取方法计算精度计算结果19第一个花键齿的直径D花1D花1 = d2-0.1D花1 = 28.46 mm20花键校准齿直径D花校D花校 = Demax (查表得知= 0.02)0.001D花校 =34.09mm21花键拉削余量A花A花 = D花校D花1A花 = 5.63 mm22花键切削齿齿数Z花切Z花切 = A花 /(2af )+4Z花切 = 59.361.323花键切削部分长度L花切L花切 = t Z花切L花切 = 60 mm24花键校准齿齿数Z花校查表得到Z花校 = 525花键校准部分长度L花校L花校 = t校 Z花校L花校 = 40 mm26花键部分总长L花L花 = L花切 + L花校L花 = 605 mm27花键齿廓形尺寸bb = Bmaxb = 7.031 mm棱面宽度f查表得到 f = 0.8f = 0.80.2 mm副偏角KrKr= 1四 . 其他部分计算28容屑沟尺寸hh1.13(afLK)1/2(其中K=3.2)h4.17(实际取)h=3.2mmr查表得到r =1.6 mmg查表得到g =3.2 mm29标准齿容屑沟尺寸h校查表得到h校 = 2.5 mmr校查表得到r校 =2.2 mmg校查表得到g校 =2.5 mm30分屑槽倒角齿和花键齿交错布置31前导部尺寸d3d3 = Domind3 = 27.76l3l3 = Ll3 =40 mm32后导部尺寸d4d4 = D花校 -0.5d4 = 33.84 mml4l4 = (0.5-0.7)Ll4 = 25 mm33切削角度及刀带宽0查表得到0 = 160查表得到0 = 33034过渡锥长度l3l3= 10mm20mml3= 10mm35柄部长度D1查表得到D1 =25-0.0.032mmDD=19mmLL= 15 mmLL= 28 mmL1L1 =75 mmCC = 5 mm36颈部长度l2l2 = m+A+B- l3l2 = 110 mmmm = 10mm20mmm = 10 mmA查表得到A = 75mmBB = 35mm37第一个切削齿之前的长度L1L1= L1+L2+L3+L3L1= 235 mm38刀具总长LL= L1+ L倒+L花+L圆+L4L =1052 mm39刀齿直径及排列见图纸五 . 拉削力计算及校验40最大拉削力awaw = 6d4aw =42FmaxFmax = PawZeFmax=5187kg校验结果小于拉床许用拉力41拉刀强度校验AminAmin = (382)/4= Fmax /Amin= 18.33kg/mm校验结果公式成立,强度合格六 拉刀主要技术条件1 拉刀各部分的表面粗糙度：刀齿前面Ra0.8m 后导部表面Ra0.8m刀齿后面Ra0.8m 柄部表面Ra1.6m刃带表面Ra0.4m 颈部表面Ra6.4m前导部表面Ra0.8m 过渡锥表面Ra1.6m2 拉刀外径在全长上的径向跳动不超过0.06mm六 排齿升量圆弧部分花键部分序号直径（mm）公差序号直径（mm）公差切削齿0134.23-0.02切削齿0126.00-0.020234.280226.100334.330326.200434.380426.300534.430526.400634.480626.500734.530726.600834.580826.700934.630926.801034.681026.901134.73精切齿1126.95-0.0151234.781226.971334.831326.991434.881427.011534.931527.0331634.98校准齿1627.033-0.011735.02-0.0151727.0331835.051827.033校准齿1935.062-0.011927.0332035.0622027.0332135.0622235.062设计总结 该拉刀是为有关单位进行的实际刀具设计。该拉刀具有以下几个特点：1 该拉刀将腰形孔的平面与圆弧部分的拉削一次完成，既提高了生产效率，也减少了因多次装夹而造成的误差。2 该拉刀根据零件的要求，在拉刀平面切削齿中，除粗切齿外，还设计了五个精切齿及五个校准齿，使零件图上平面部分的粗糙度要求得以保证。3 该拉刀的设计采用同廓式拉削方法，各刀齿的廓形与被加工表面的最终形状相似，它们一层一层切去加工余量，而最后一个切削齿和校验参与被加工表面的最终形成，使拉削后的表面质量较高。4 参考文献1）刘华明主编金属切削刀具设计简明手册北京：机械工业出版社，1994.72）乐兑谦主编金属切削刀具北京：国防工业出版社，1984.63）. 庞学慧 武文革主编互换性与测量技术基础北京：兵器工业出版社，2003.74.） 杨 晶 刘 云主编机械工程材料基础北京：兵器工业出版社，2002.12 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，并复习了所学软件AUTOCAD、PRO/E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。致 谢本次设计是在庞学慧老师和武文革老师的悉心指导和帮助下完成的。他们渊博的知识、勤奋的工作作风、务实的学习和工作态度、积极进取的勇气和魄力、以及对学生从严要求的治学态度都深深感染了我，值得我终身学习。他们无私的奉献精神是我毕生学习和追求的目标。在今后的学习和生活之中，老师的教诲必将激励我不断奋发向上。同时也要感谢与我相关的课题组的同学，他们在设计中给了我很大的帮助，和他们的讨论时常使我豁然开朗，他们给了我很多很好的设计建议，使我的设计加快了进程。在此向所有给予我帮助和支持的老师和同学们表示深深的谢意！16