课程设计矩形花键拉刀与矩形花键铣刀的设计说明书

矩形花键拉刀与矩形花键铣刀的设计说明书目录1.前言----------------------------------------------------------------- 12.金属切削刀具课程设计的目的---------------------------------------- 23.设计内容和要求-------------------------------------------------------24.拉刀的设计------------------------------------------------------------2概述----------------------------------------------------------------2原始条件---------------------------------------------------------4选定刀具类型和材料的依据----------------------------------4刀具结构参数、几何参数的选择和设计-------------------------------5 5.铣刀的设计-----------------------------------------------------------12概述--------------------------------------------------------12原始条件--------------------------------------------------------12齿形的设计计算----------------------------------------------13结构参数的选择及计算----------------------------------------13矩形花键铣刀的技术条件--------------------------------------15刀具的全数计算----------------------------------------------176. 总结------------------------------------------------------------------187.致谢------------------------------------------------------------------198. 参考文献--------------------------------------------------------------20一、前言大学三年的学习即将终止，在咱们即将进入大四,踏入社会之前，通过课程设计来检查和考验咱们在这几年中的所学，同时关于咱们自身来讲，这次课程设计很贴切地把一些实践性的东西引入咱们的设计中和平常所学的理论知识相关联。

为咱们不管是在以后的工作或是继续学习的进程中打下一个坚实的基础。

我的课程设计课题目是矩形花键拉刀与矩形花键铣刀的设计。

在设计进程当中,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、和所学软件AUTOCAD的运用，设计了零件的工艺、编制了零件的加工程序等。

我利用这次课程设计的机遇对以往所有所学知识加以梳理查验，同时又能够在设计当中查找自己所学的不足从而加以弥补，使我对专业知识取得进一步的了解和系统把握。

由于本人水平有限,设计编写时刻也比较仓促,在咱们设计的进程中会碰到一些技术和专业知识其它方面的问题，再加上咱们对知识把握的程度，因此设计中咱们的设计会有一些不尽如人意的地址, 为了一起提高尔后设计设计的质量，希望在考核和答辩的进程中取得列位指导教师的谅解与批评指正,不胜感激之至.编者2．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，锻炼和培育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) 把握金属切削刀具的设计和计算的大体方式；(2) 学会运用各类设计资料、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。

3．设计内容和要求完成矩形花键铣刀、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和编写一份正确、完整的设计说明书。

刀具工作图应包括制造及查验该刀具所需的全数图形、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要紧问题和设计计算的全数进程；设计说明书中的计算必需准确无误，所利用的尺寸、数据和计量单位，均应符合有关标准和法定计量单位；利用A4纸打印，语言精练，文句通顺。

具体设计要求见附页。

4.拉刀的设计概述拉刀是一种高生产率的刀具，能够用来加工各类形状的通孔、直槽、螺旋槽和直线或曲线外表面，普遍的用于大量和成批生产中。

拉刀的种类如图（1）用于的成形。

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转变。

当拉刀作运动时，每一个刀齿就从工件上切下必然厚度的金属，最终取得所要求的尺寸和形状。

拉刀经常使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。

拉刀按加工表脸部位的不同，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。

推刀经常使用于校准热处置后的型孔。

拉刀的种类虽多，但结构组成都类似。

如一般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，避免拉刀歪斜；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，避免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。

拉刀常用整体制造，也可做成组合式。

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。

原始条件矩形花键拉刀设计被加工零件如图1 所示，工件材料为：45钢；硬度HBS185 ；强度σb= 610MPa；工件长度L=60mm。

花键孔尺寸外径0.127210()D H mmφ+=内径0.03627()fD H mmφ+=键宽0.036129()b H mm+=倒角45c⨯︒c=键数8 z=拉削长度60L mm =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，必需考虑选用适合的刀具类型。

事实上，对同一个工件，常可用多种不同的刀具加工出来。

采纳的刀具类型不同将对加工生产率和精度有重要阻碍。

总结更多的高生产率刀具能够看出，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。

例如，用花键拉刀加工花键孔时，同时参加切削的刀刃长度l=B×n×Zi，其中B 为键宽，n为键数，Zi为在拉削长度内同时参加切削的齿数。

假设用插刀同时参加切削的刀刃长度比插刀大得多，因此生产率也高得多。

2正确选择刀具材料：刀具材料选择得是不是适当对刀具的生产率有重要的阻碍。

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

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

拉刀结构复杂，造价昂贵，因此要求采纳耐磨的刀具材料，以提高其耐费用；考虑到还应有良好的工艺性能，依照《刀具课程设计指导书》表29，选择高速工具钢，其应用范围用于各类刀具，专门是形状较复杂的刀具。

依照表30，选择W18Cr4V。

刀具结构参数、几何参数的选择和设计设计步骤一、选择拉刀材料及热处置硬度拉刀材料选用W6Mo5Cr4V2高速钢。

热处置硬度见图技术条件。

二、拟订拉削余量切除顺序和拉削方式拉削作量的切除顺序为：倒角—键侧—与大径—小径，拉刀切削齿的顺序是：倒角齿—花键齿—圆形齿。

实际采纳分层拉削渐放式。

本节用脚标d,h,y表示倒角齿，花键齿和圆形齿；用脚标c,g,j和x表示粗切。

过渡，精切和校准齿；用脚标w和m表示工件预制孔和拉削孔。

3、选择切削几何参数依照工件材料：45钢，HBS185，查表4-2可选择：拉刀前角016γ=︒-18︒，取017γ=︒。

精切齿与校准齿倒棱前角015γ=︒ 后角α=2°拉刀齿后角选择查表4-3：粗切齿 '10230a ︒+=︒，10.05~0.15a b =精切齿 '3002a ︒+=，10.1~0.2ab = 校准齿 '3001a ︒+=，10.2~0.3ab =4、确信校准齿直径 倒角齿不设校准齿查表4－16，花键齿,圆形齿的扩张量为10um ，那么花键齿校准齿和圆形齿校准齿直径为mm d mm d yx hx 020.62)010.0030.62(110.72)010.0120.72(=-==-=5．计算倒角齿参数 查表4－29知倒角的工艺角度为 ︒=45θ。

按表4－29 计算如下：6.计算拉削余量 按表4－1计算圆形拉削余量为1mm ，预制孔径为61，实际拉削余量mm mm A y 28.2)61020.62(=-min 1max 1max 1min min 21220.545sin 0.209762arcsin 0.209712.111sin()62sin(4512.1)26.03222226.0345 5.1353sin 12sin 4511.0212sin sin11.02y y B B B B B ftg tg d M d mmM ctg ctg ctg mmB B d θϕϕθϕϕθθϕϕ++⨯⨯︒=====︒=+=⨯⨯︒+︒=⨯=-=-︒=⨯︒====︒262.78(0.3~0.6)63.28B mm d d mm mm=+=倒角余量 mm A d 28.200.6128.63=-=花键余量mm A h 93.8)1.028.63(110.72=--=7．选择齿升量 按表4－4选择为倒角齿：mm a fd 065.0=（槽拉刀和键槽拉刀栏）花键齿：mm a fh 050.0=（矩形花键拉刀栏）圆形齿：mm a fy 050.0= （综合式拉刀栏）8．设计容屑槽1）齿距计算 按表4－8(1.3~11P mm === mm P P P j g 8)8.0~6.0(===2）选择容屑槽 按表4-9采纳曲线槽，粗切齿用深槽，h=4.5mm,精切齿用大体槽。