铰刀设计
(双面打印)毕业设计实例二
东莞职业技术学院毕业设计绞肉机设计学生姓名：学号：年级专业：2021级机电一体化指导教师：系部：机电工程系广东·东莞提交日期：目录摘要 (1)1 绪论 (1)2 构造及工作原理 (2)绞肉机的构造 (2)2. 送料机构 (2)2. 切割机构 (2)驱动机构 (2)2.2绞肉机的工作原理 (3)3 螺旋供料器的设计 (4) (4) (4)4 传动系统的设计 (5)5 绞刀的设计 (6)6 消费才能分析 (7) (7) (7) (7)参考文献 (9)致谢 (10)绞肉机设计作者：指导教师：〔东莞职业技术学院2021级*******，东莞523808〕摘要：本人阐述了肉类加工机械---绞肉机的工作原理、主要技术参数、传动系统、典型零件的构造设计及消费才能分析。
关键词：绞肉机；挤肉样板；绞刀；绞笼1 绪论随着国民经济的开展和人民生活程度的进步，人民对食品工业提出了更高的要求。
现代食品已朝着营养、绿色、方便、功能食品的方向开展，且功能食品将成为新世纪的主流食品。
食品工业也成为国民经济的支柱产业，作为装备食品工业的食品机械工业开展尤为迅猛。
食品工业的现代化程度，在很大程度上依赖于食品机械的开展及其现代化程度，分开现代仪器和设备，现代食品工业就无从谈起。
食品工业的开展是设备和工艺共同开展的结果，应使设备和工艺到达最正确配合，以设备革新和创新促进工艺的改进和开展，以工艺的开展进一部促进设备的开展和完善。
两者互相促进、互相完善，是使整个食品工业向现代化迈进的必要条件。
在肉类加工的过程中，切碎、斩拌搅拌工序的机械化程度最高，其中绞肉机、斩拌机、搅拌机是最根本的加工机械。
几乎所有的肉类加工厂都具备这3种设备。
国内一些大型肉类加工厂先后从西德、丹麦、瑞士、日本等引进了先进的加工设备，但其价格非常昂贵。
目前中、小型肉类加工企业所使用的大部分设备为我国自行设计制造的。
今后，我国应在增加产品品种、进步产品质量和技术程度上狠下工夫。
金刚石(PCD)铰刀的产品介绍及应用
量，是对金刚石铰刀寿命有很大的影响。 ⑥ 前导向部：前导部是考虑与加工前的孔，其中最小间隙为10--20米欧。
同时还需要注意冷却槽的设计 金刚石铰刀铰孔时，若热量和切屑来不及排出，刀体将发热膨胀，孔的加工质量会明显降低，严重时还会发生“咬死”刀现象。
内镀法
金刚石铰刀内镀的方法： 采用稳定材料制造一个与铰刀外形相反的
高精度内孔胎模，将金刚石磨粒电镀在胎模内表 面，加厚形成电镀层，再将镀层与刀杆粘结在一 起。
金刚石颗粒的顶端整齐，规则地排列在模具 的内表面上，等高性和均匀性较好；
无需修磨，微刃锋利；
所加工孔的尺寸精度和几何精度较高，表面 粗糙度较小，使用寿命较长。
2 PCD铰刀
PCD铰刀的定义及优势
PCD铰刀，一般根据直径大小，采用合金基体或者钢制基体。刃数为2刃或2刃以上。此类刀具主要用于加工公 差要求比较严格，光洁度要求比较高的孔，通孔盲孔均可加工。此类刀具加工的孔，光洁度最高可达Ra0.1以内。
PCD铰刀的优势
具有超高硬度和耐磨性； 具有超长刀具使用寿命； 切削性能稳定，加工效率高； 提高尺寸精度和工艺可靠性。
备注：一般直径15mm左右的可以做成可调式金刚石铰刀，但由于国内市场，可调式金刚石铰刀精度没有固定时金刚 石铰刀好，如果要求精度较高的情况下， 建议选择固定式金刚石铰刀
金刚石铰刀的组成结构及优势
金刚石铰刀的优势
镀层结合力，金刚石粘结牢度，金刚石颗粒分布均匀，外观质量高； 金刚石铰刀前后导向外圆度达到0.005mm，圆柱度为0.005mm/100mm，前导向外圆粗糙度Ra0.63微米， 后导向外圆粗糙度Ra0.16um，刀柄与前后导向部分的同轴度达到0.015mm； 被铰孔工件圆柱度小于0.003，粗糙度可达Ra0.4-0.2，精度高，效率高，使用寿命长； “量体裁衣”式服务，规范化流程，为客服创造的价值超越契约。
美标铰刀尺寸公差标准
美标铰刀尺寸公差标准全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：美标铰刀尺寸公差标准是指美国标准化协会制定的用于衡量铰刀尺寸的规范，旨在确保产品质量和尺寸精度符合国际标准。
铰刀是一种常用的切削工具，用于在工件上加工凹凸面或倒角。
铰刀的质量和精度对加工质量和效率有着重要影响，因此必须严格遵守相关的尺寸公差标准。
根据美标铰刀尺寸公差标准，铰刀的尺寸应该符合特定的公差范围，以确保铰刀的几何形状和尺寸精度满足加工要求。
铰刀的尺寸公差包括直径、长度、刃尖半径、切铣角度等多个方面的要求。
直径公差是指铰刀的直径与理论标准直径之间的允许差值范围，长度公差是指铰刀的长度与理论标准长度之间的误差范围。
刃尖半径公差是指刃尖半径与标准值之间的允许差值范围，切铣角度公差是指铰刀的切削角度与标准值之间的误差范围。
在生产过程中，制造商必须严格按照美标铰刀尺寸公差标准进行生产和质量控制，以确保铰刀的尺寸精度和几何形状满足客户的需求。
一旦铰刀的尺寸超出公差范围，可能导致工件加工精度下降，甚至影响产品质量和使用效果。
铰刀制造商必须严格控制生产工艺和质量检测，以确保产品质量。
除了尺寸公差标准外，美标铰刀还对铰刀材料、硬度、涂层、表面粗糙度等方面进行了规定。
铰刀材料应选用高品质的合金钢或硬质合金材料，以保证铰刀的强度和耐磨性。
铰刀的表面硬度应符合标准要求，以确保刀具在使用过程中不易磨损和变形。
铰刀的涂层应具有较好的耐磨性和切削性能，以延长铰刀的使用寿命。
美标铰刀尺寸公差标准是保证铰刀质量和精度的重要依据，制造商必须严格遵守相关规范进行生产和质量控制，以确保铰刀的质量和尺寸精度符合国际标准。
只有这样，才能满足客户的需求，提高产品质量，推动行业的发展和进步。
第二篇示例：美标铰刀尺寸公差标准是指美国标准协会（ANSI）制定的关于铰刀尺寸公差的规范，旨在确保铰刀的尺寸精度和质量，以提高产品的可靠性和稳定性。
铰刀是一种用于连接两个或多个部件并允许它们相对旋转的机械零件，广泛应用于各种工业领域，如机械制造、汽车制造、航空航天等。
镗刀、铰刀和复合刀具
3.3.3高强度低温钎焊技术在复合刀具上的应用
刀片钎焊式复合加工刀具或带导向结构型复合刀具用一般钎焊技术易 产生刀片裂纹和导向部分退严重影响刀具寿命。由于硬质合金具有高 冷硬(HRC74~ 87)和高热硬性(可耐850~ 1400 ℃) , 但导性差, 焊接性能 不好的特点, 加以刀片与刀体材料同,在高温钎焊结合时,产生较大的应 力, 易产生刀裂纹,一般高温钎焊又易造成带导向结构的复合刀导向部 分退火, 硬度降低,从而降低了刀具寿命和加精度。采用高强度低温钎 焊技术, 既保证了钎焊质又有效减少了钎焊时所产生的内应力, 为提高 复合具的寿命创造了有利条件。
带挤压与磨擦.
2.3圆柱机用铰刀设计 2.3.1铰刀直径及其公差
两种确定公差直径的经验法： 1）高速钢铰刀：把工件上将 被铰孔的直径公差分成三等 份，剩余1/3作为铰刀制造公 差，即工件被铰孔公差的1/3 -2/3为铰刀的制造偏差。 2）硬质合金铰刀：铰孔的直 径公差值分成四等份，取孔 公差1/4作为铰刀直径的制造 上偏差，孔公差的1/2作为铰 刀直径制造下的偏差。
Ra达1.6～0.8μm,主要特点是有很小主偏角和很大螺旋角,但制造较困难
2.4.2可转位单刃铰刀
1双头螺栓 2导向块 3刀片 4压板 5刀体 6调节螺钉 7顶销 8限位销
3 复合刀具
整体式
复合刀具是将两把或两把以上的同 类或不同类的孔加工刀具组合成一 体的专用刀具, 它能在一次加工的 过程中,完成钻孔、 扩孔、 铰孔、 锪孔和镗孔多工序不同的工艺复合, 具有高效率、高精度、高可靠性的 成形加工等优点。缺点：制造、刃 磨和尺寸调整较为困难。
2.3.5工作部分尺寸
（1）前导锥 l3 在切削部分前端作出1～2 mm×45°前导锥，对切削 刃起保护作用。 （2）切削部分长度 l1 l1=（1.3～1.4）tan Kr （3）校准部分 校准部分倒锥量为0.005,后锥角3°～5°,后锥角长度为3～
螺旋锥形铰刀设计加工尝试
６ ９
螺 旋 锥 形 铰 刀 设计 加 工 尝 试
李锦成
（ 江 门市技师 学院 ，江 门 ５ ２ ９ ０ ０ ０ ）
摘 要：锥形螺旋铰刀在铰孔时具有切 削顺畅 ，排 削好、铰 削稳定、不易起波纹、精度 高、粗糙度好及寿命 长 的优 点 ， 但 其 制 造加 工 比较 复杂 。本 文 主要 分析 螺 旋锥形 铰 刀 的加 工 ，从 铰 刀制 作主要 参 数 的选择 ，铰 刀的加 工 （ 车、铣加工 ），铰刀的热处理 ，铰刀的精加 工 （ 精磨 ） 等几个方面分析其加 工过程 ，并探讨铰刀使用的注意
（１） 铣刀 的选择 。 如 果是直齿 的铣 刀 ， 用 单角铣刀 （ 图
３ ）较方便 。若果 是螺旋 型的齿槽 ，必须选 择双 角铣刀 （ 图
３ ） 。 因 为 单 角 铣 刀 在 加 工 过 程 中 ， 刀 具 的 旋 转 轨 迹 会 与 刀
需要 分粗铰 、精铰 多把成套配用 ，购 买更为 困难 。因此，最
事项，以期为铰刀加工提供参考。
关 键词 ：锥 形铰 刀 螺旋 型 加 工
在 多年工作 中，笔者遇 到只能用锥形铰 刀加 工的难题 ，
主要 是 加 工 细 长 的锥 孔 ，孑 Ｌ 长约 ９ Ｏ～ １ ２ ０ ａ ｒ ｍ ，小 头 的 孔 径 最
于测量 ，因此选择对 称 的 ６齿 。 （ ３ ）铰 刀 的前角 。考 虑 到零 件材料 比较 软 （ 铸铜 ）， 不 易用 大前角 ，刃 口还 要锋 利 以便 降低切 削力 ， 同时 需防
材 料 ： 铸 铜
要分 析 车、铣 的加 工 。铰刀 的开 齿 比较工 作复 杂 ，一般 由
卧铣床进 行 。
图 １ 锥 孔示意图
镗刀、铰刀和复合刀具
镗刀、铰刀和复合刀具（上海大学，机电工程及自动化学院，上海200072）摘要：镗刀是加工大孔的唯一精加工方法，对其展开研究具有重要的意义。
铰刀的切削过程十分复杂，它的形状决定了切削精度。
本文介绍了复合刀具在孔系加工中的选型，以及根据不同孔系情况对复合刀具的改进设计。
在孔系加工中，选用复合刀具后，可以明显提高生产效率，降低劳动强度，保证零件的加工精度等。
关键词：镗刀，铰刀，复合刀具Boring cutter, reamer and Composite Tool（College of Mechatronics Engineering and Automation，Shanghai University, Shanghai 200072, China）Abstract:Since boring cutter is the only tool for large diameter holes’ machining and the study on it is of great significance. Reamer cutting process is very complicated, and its shape decided cutting accuracy. This article also describes the selection of composite tool working holes, and the improvement of the composite tool design according to the different holes. Working holes by composite tools, you can significantly improve production efficiency, reduce labor intensity and ensure the machining accuracy.孔加工是机械加工的一个重要分支，同时孔加工刀具也是机械加工研究的重要课题，分别以镗刀和铰刀为主要研究对象，分析镗刀和铰刀分类及加工形式，同时研究镗削运动形式，探究镗刀和铰刀设计基本理论。
可调铰刀标准
可调铰刀标准可调铰刀是一种常见的金属切削工具，广泛应用于机械加工领域。
它的设计结构独特，具有可调节切削角度的功能，因此被广泛认为是一种非常实用的工具。
可调铰刀的标准是指该工具的设计和制造需要符合一定的规范和要求。
这些标准包括但不限于以下几个方面。
可调铰刀的刀具材料应具有一定的硬度和耐磨性。
常见的刀具材料包括高速钢、硬质合金等。
这些材料具有良好的切削性能，可以在加工过程中保持刀具的稳定性和耐用性。
可调铰刀的刀具结构应合理。
刀具结构包括刀柄、刀片和夹持装置等部分。
刀柄应具有足够的强度和刚度，以保证切削过程中不会发生振动和变形。
刀片的设计应考虑到切削角度的调节需求，并具有良好的切削刃和刃面质量。
夹持装置应能够牢固固定刀片，以确保刀具的稳定性和切削精度。
可调铰刀的切削参数应符合要求。
切削参数包括切削速度、进给量和切削深度等。
这些参数应根据具体的加工材料和工件进行选择，以保证加工效率和加工质量。
可调铰刀的使用要求也需要符合一定的标准。
操作人员应具备一定的加工经验和技能，能够正确使用和调整刀具。
在使用过程中，需要注意安全操作，避免发生事故。
刀具的保养和维护也是重要的一环，及时清洁和修整刀具，可以延长刀具的使用寿命。
可调铰刀标准的制定是为了确保该工具的质量和性能达到一定的要求。
只有符合标准的可调铰刀才能够在实际加工中发挥良好的效果。
对于生产厂家和使用者来说，遵循这些标准是非常重要的，可以提高加工效率，降低生产成本，同时也能够保证加工质量和工件精度的要求。
因此，我们应当加强对可调铰刀标准的研究和应用，推动工具制造技术的进步和创新。
这样，才能更好地满足工业生产的需求，促进制造业的发展。
长铰刀的设计体会
导向杆 杆上 开有容屑槽 。铰 刀长度 用 ，磨 损 不 大 ，所 以选 用 了结 构钢
是１０ ０ ｍｍ，长 径 比为４ 属 于大 ４ Ｃｒ 刀杆 材料 调质 处 理 ，硬度 ２ ０ ０ 作 长 径 比刀具 。从 图１ 出 ，其形状 公 为２ － ３ 看 ８ ３ ＨＲＣ。切 削刃 的硬 度 和耐
两 孔 的 距 离 为４３０ ｍｍ ， 同 轴 度 孔 时 后 导 向杆 则在 已铰过 的ＡＴ 中 后 只 有少 数 的 刀 能在 磨 床 上 磨 出尺 Ｌ （． １ ００ ３ ｍｍ）要 求很 高 ，孔尺寸 是 起导 向作 用 ，前导 向杆不起 作用 。 ２ ．７ － ５ ５ １ｍｍ。两孔距离远 ５４ ９ ２ ．２
是 刀 刃 以前 导 向部 分 为 一段 ，刀 刃
和 后 导 向部分 为 另一 段 。后 边 一 段
２ 设计
中包 括 了刀具 的装 夹 部 分和 连 接 用
以前 使 用 过 整体 式 铰 刀 （ 图 的莫 氏锥 柄部 分 ，稍 长 一点 。两段 如
差 最后 通 过 铰 孔 来保 证 最终 孔径 ２）铰 这两 个孔 。该铰 刀 的材料 是高 之 间用 莫 氏锥 套 连 接 。 因零 件 是 铸
ａ螺旋 角较小 ，一般 ＜３ 。 ． ０。
ｂ 为降 低 切 削 力 ，前 角 ＇可取 ． ，
可取大 ， 齿取０ １ｍｍ，精切齿 取 件 。 粗切 ．
００ ５ｍｍ。 ．２
Ｃ 该 加 工 方 法 的 应 用 范 围 较 ．
导２ 角 在 粗切 齿 ５ 用 果 １作 后 ５０ 向￣ 用 ￣ ￣ｏ 詈分取 应 … 部 ～ … 效
确定铰刀直径公差
确定铰刀直径公差
假设被加工零件孔的上偏差和下偏差分别为ES和EI，而铰刀直径的上偏差和下偏差分别为es和ei。
则：
es=2/3 (ES-EI)+EI ei=es-1/4(ES-EI)
例如：我们要铰10H9(0+0、036)的孔，饺刀的上偏差依据上述公式应为：
es=2 (0、036-0)+0=0、024 铰刀的下偏差据上述公式应为：ei=0、024-1 (0、036-0)=0、015 则：铰10H9(0+0、036)孔的铰刀尺寸及公差带为10+0、015+0、024。
查资料，10H9铰刀尺寸公差为10+0、013+0、023与计算得出公差相差甚微，可以满足使用要求。
该方法可为按被加工孔的尺寸精度来设计或研磨铰刀提供参考。
但铰孔时还受机床主轴径向跳动、铰刀的安装偏差、铰刀各刀齿的径向跳动、冷却液、切削用量等因素的影响，使铰出孔的直径往往会扩大或收缩．因此，为满足工艺要求，一般要先试铰，根据试铰情况来修正计算出的公差带，再刃磨铰刀，投入使用。
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末叶片叶根锥销孔大螺旋锥铰刀国产化改进设计
（ ２ ）部分大规格 锥度铰刀切 削刃圆锥刃带偏
锥 销 孔 的加 工 质 量 ， 我 公司长 期 以来 ，
一
Ａ Ｉ ５ ／ ３ ２ ５ ｜ ＾ ｌ Ｉ 、
Ｉ ／ １ ０ ０ ２ ０ ［ Ａ
．
两 端
；
广
２ ３ ０
８
一
，
严
进口锥度铰刀存在的主要问题
（ １ ）受转 子轮 槽结构限制 ，铰 刀小端 尺寸偏 由于进 口铰 刀为标准铰刀 ，铰刀基准直径位于
铰 刀小 端 约 ｌ Ｏ ｍｍ位 置 （ 见图２ ） ，由 于 转 子 轮 槽
退 刀槽宽度较小 ，在加工时往往出现铰 刀端部 已顶 在退刀槽工件上而销孔直径却未达到设计要求 的现 象 。根据设计锥销孔规格 ，如要解决该问题需采用 非标铰刀 （ 见 图３ ）。但是 由于进 口非标铰 刀的采
Ｉ Ｏ Ｏ ＭＷ ，转 子 的 末 叶 销 规 格 也 增 大 到 ＞ ￣￣ ２ ０ ｍｍ以 上 。 目前 常 用 规 格 为￣ ２ ２ ｍｍ￣ ３ １ ￣ ２ ５ ｍｍ，预 计 最 大
规格进 行相应 地研制试 验 。通 过分析 ，为提 高铰 刀的寿命我们选择Ｍ４ ２ 高性能高速钢作为铰 刀的材
（ 扭振 ）。导致销孔内表面产生螺旋状切削振动痕
别选用 了３ ５ 。 和４ ５ 。 的铰 刀螺旋 角 ，容屑槽深度 为
０ ． ５ ｄ ，并 对 铰 刀 进 行 对 比试 验 。试 验 方 法 主要 分 为
粗 、精铰２ 次成形加工和粗精铰一次成形加工 。验
证 内容 主 要 包括 ：切 削效 率 比较 、铰 刀排 屑效 果 比 较 、表 面 质量 对 比等 。 从 试 验 的结 果 分析 ： （ １ ） １ ２ ｍｍ以 下 铰 刀 由于 切 削 长 度 和 切 削 面
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《金属切削原理与刀具》课程设计（2）
铰
刀
的
设
计
组别第六组
姓名蒋亮亮学号*********
姓名谢涛学号*********
姓名魏秋文学号*********
姓名权栋梁学号*********
姓名赵文豪学号*********
指导老师：***
目录
一、设计任务书﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒2
二、铰刀的设计过程
1、确定铰刀直径公差﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒3
2、齿数与槽型的选择﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒3
3、铰刀几何角度﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒3
（1）主偏角κr﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒3（2）背前角γp和后角αp﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒4（3）刃倾角λs﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒4
4、铰刀各部分尺寸﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒5
三、铰刀工作图﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒6
四、铰刀实体图﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒7
五、铰孔失效模式分析及解决措施﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒8
六、参考文献﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒﹒12
一、设计任务书
题目：设计手用铰刀，铰刀材料为合金工具钢，所铰毛坯孔尺寸为Φ9.8，加工后孔的尺寸要求为Φ10 0+0.015，孔深度为10mm，孔内表面粗糙度为Ra0.8。
内容：
1、确定铰刀直径公差
2、齿数与槽型的选择
3、铰刀几何角度
4、铰刀各部分尺寸
5、铰刀工作图
6、铰刀实体图
7、铰孔失效模式分析及解决措施
二、铰刀的设计过程
1、确定铰刀直径公差
根据《刀具设计手册》，此处按扩张量计算。
计算得铰刀公
差带图如图一。
查表得公差为IT5。
图一
所以铰刀直径公差为0.005。
2、齿数与槽型的选择
根据《刀具设计手册》，铰刀齿数计算公式Z=1.5√d+(2~4)，选择6齿。
为制造方便，选取等齿距分布，直线齿背型，齿槽为直槽。
3、铰刀几何角度
（1）主偏角κr
手用铰刀一般取较小主偏角κr=1°~1°30’，以减轻工人
的劳动强度和获得良好导向性。
此处选择κr=1°。
（2）背前角γp和后角αp
铰削时切削较薄，切削与前面在刃口附近处接触，前角的大小对切削变形的影响并不显著。
通常高速钢铰刀在精铰时取γp=0°。
铰削时切削厚度较小，后面磨损较为严重，应选择较大的后角，此处选取αp=10°。
高速钢铰刀切削部分不
留有刃带，校准部分留有刃带，取0.2mm。
（3）刃倾角λs
为制造方便，此处刃倾角为0°。
切削部分为图二。
图二
校准部分为图三。
图三
4、铰刀各部分尺寸
根据《刀具设计手册》确定以下各部分尺寸。
如图四。
图四
如图五。
图五
如图六。
图六
五、铰孔失效模式分析及解决措施
六、参考文献
[1] 陆剑中、孙家宁。
金属切削原理与刀具[M] 北京：机械工业出版社，2011.
[2] 李澄、吴天生、闻百桥。
机械制图[M]北京：高等教育出版社，2011.
[3]袁哲俊、刘华明。
刀具设计手册[M]北京：机械工业出版社，1999.。