金属切削刀具课程设计-矩形花键拉刀与矩形花键铣刀的设计610mpa30mm.doc

中北大学课程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 录一、前言2二、矩形花键铣刀设计3 2.1设计要求 2.2设计步骤 2.3技术条件三、圆孔拉刀设计5 3.1设计要求 3.2设计步骤 3.3技术条件四、总结9五、参考文献9全套图纸加扣3012250582 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。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，比如金属切削原理、金属切削刀具、以及所学软件AUTOCAD、Solidworks的运用。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,设计时间也比较仓促,在设计的过程中会遇到一些技术和其它方面的问题，再加上我对知识掌握的程度，所以设计中我的设计可能会有一些不尽如人意的地方,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.2矩形花键铣刀设计2.1设计要求被加工零件上图所示，工件材料为：45钢；硬度HBS180；强度b =610 Mpa；工件长度L=30mm。外径 内径 键数 键宽 2.2设计步骤 齿槽半角 180/Z=180/6=30o 齿顶圆弧中心半角 = 齿顶宽 齿廓高度 铣刀宽度 取B=13 铣刀齿顶圆弧半径 铣刀前角 容屑槽形式 在铣削深度较小和刀齿强度足够的情况下，应采用平底式；在铣削深度较大时，宜采用加强式。 故该容屑槽选择采用平底式。 铣刀孔径 根据切削宽度B=13查表3-4，可得d=22mm 铣刀外径 铣刀齿数 查表3-6 铣刀后角 故= 可满足要求 铲削量 查附表2 取k=3 =4.5 容屑槽半径 取r=2 容屑槽间角 容屑槽深度 分屑槽尺寸 因为该铣刀宽度小于20，故切削刃上不需做分屑槽 键槽尺寸和内孔空刀尺寸 查附录表1得 d=22，r=1.0，t=17.6，=24.1，h=4 查附录表3 =9 校验 检验刀齿强度 齿根宽度C 所以刀齿强度满足要求检验刀体强度 所以刀体满足要求2.3 技术条件 见铣刀工作图3圆孔拉刀3.1设计要求被加工零件如图1.所示，工件材料为：45钢；硬度HBS180；强度b = 610Mpa；工件长度L=30mm。孔的直径： =3.2设计步骤拉床及其他条件选取拉床型号：L6120型，工作状况：良好的旧拉床。采用10%的极压乳化液。设计时应考虑：预制孔加工方式，标准麻花钻钻削，拉削变形量，拉削后孔收缩，收缩量（在直径上）为0.01。刀具材料及热处理硬度的选择参考附录表5选高速钢按整体式制造拉刀。热处理要求见图。拉削方式的选择综合式拉刀较短，适于拉削碳钢和低合金钢，拉削精度和表面质量并不低于其它拉削方式，且拉刀耐用度较高。因此，选用综合式拉削。刀齿几何参数的选择按表4-2、表4-3选择， 校准齿直径的确定分别以脚标o、w、m、c、g、j和x依次表示拉刀、预制孔、拉削孔、粗切齿、过渡齿、精切齿和校准齿。 dox=dmmax+=30.021+0.01=30.031mm式中 ：拉削变形（收缩量），=0.01 mm。拉削余量的确定计算拉削余量（按表4-1）为 A=0.005dm+(0.10.2) =(0.00530+0.15 ) mm=0.97 mm按GB6137-85第1系列取29.00 mm 的钻头。这样，实际拉削量为 A= doxdmmin=30.031 - 29 = 1.031 mm齿升量的确定按表4-4，选取粗切齿齿升量f=0.05mm。 容屑槽的确定 计算齿距按表4-7，粗切齿与过渡齿齿距为P1.3=1.37.2 mm,当P10mm时,精切齿和校准齿齿距为Pj=Px=（0.60.8）P=5.5mm 选取拉刀容屑槽 查表4-8，选曲线齿背型，粗切齿和过渡齿取深槽，h=3mm：精切齿和校准齿取基本槽，h=2.5mm。校验容屑条件 查表4-10得容屑系数k3.0，则 h=1.13=1.13mm=3.09mm显然，hh，容屑条件校验合格。校验同时工作齿数 照表4-7计算（l/p）=30/7=4, zemin=4,zemax=5。满足ze8的校验条件，校验合格。 分屑槽参数的确定拉刀粗切齿与过度齿采用弧形分屑槽，精切齿（最后一个精切齿除外）采用三角形分屑槽。弧形槽按表4-12设计，当=29.00mm，槽数nk=8，槽宽a=sin90o/nk-（0.30.7）=29sin90o/8-（0.30.7）=5.06mm切屑宽度 aw=2dominsin90o/nk-a=229sin90o/8-5.06=6.25mm因awa，可使拉削表面质量较好,前后刀齿重叠拉削而无空隙。三角形槽按表4-11设计，d。=30mm, 槽数 N=（1/71/6）d。=13,槽宽b=11.2mm,深h=0.40.5mm,槽形角w90o 。前后刀齿的分屑槽应在圆周方向错开半个槽距，交错排列。拉刀前柄的选择按表4-17，选用型A无周向定位面的圆柱形前柄，取d1=28mm,卡爪处底径d2=21mm,其他见拉刀的cad图。拉刀无需设后柄。拉刀强度与拉床载荷的校验按表4-20、表4-21和表4-22计算最大拉削力。根据综合式拉削特点，切削厚度ac=2af。：Fmax= FzawZemaxk0 k1 k2 k3 k4103 =24230/251.271.151.131.01.010-3KN=94.1KN拉刀最小断面为前柄卡爪底部，其面积为 rmin=d22/4=212/4mm2=346.2mm2危险截面部位的拉应力为 =Fmax/Armin=94.1/346.2GPa=0.27GPa按表4-25，高速钢圆拉刀许用应力=0.35GPa,显然，,拉刀强度校验合格。按表4-23、表4-24和已知L6120型良好状态旧拉床，可算出拉床允许拉力 Frk=2000.8KN=160KN显然，FmaxFrk，拉床载荷校验合格。 拉刀齿数和每齿直径尺寸的确定按本章一、3.齿升量中所述，取过度齿与精切齿齿升量递减为：0.03、0.025、0.020、0.015、0.01、0.01mm,共切除余量 Ag+=2（0.03+0.025+0.020+0.015+0.01+0.01）mm=0.22mm其中，前2齿齿升量大于1/2af,可属过渡齿；后4齿齿升量较小，属精切齿。粗切齿齿数按下式计算后取整为zc=A-(Ag+)/2af+1=(1.031-0.22)/20.05+1=9粗切齿、过渡齿、精切齿共切除余量（9-1）20.05+0.22mm=1.02mm剩下（1.031-1.02）mm=0.01mm的余量未切除，需增设一个精切齿切到要求的尺寸。按表4-14，取校准齿7个，其直径尺寸dox已在前面计算确定了。这样，拉刀总齿数为 zo+zg+zj+zx=9+2+5+7=23图4-1中按齿号列出了各齿直径尺寸及其公差。 拉刀其他部分的确定 按表4-19：前柄 l=90mm d=28f8mm颈部 l=m+Bs+A-l3120mm d2=d1-0.5mm=27.5mm （取m=15, Bs =75, A=35）过渡锥l3=15mm前导部 l4=40mm d4=dwmin=29f7mm 后导部=25mm d7=dmmin=30mm拉刀前柄端面至第1刀齿的距离 L1=l1+m+Bs+A+l4=(90+15+75+35+40)mm=255mm 拉刀总长的确定和效验效验粗切齿与过度齿长 l5=10(9+2)=110mm精切齿与效准齿长 l6=10(5+7)=120mm拉刀总长 L=L+l5+l6+=510mm按表4-26允许拉刀总长为24do=2430mm=720mm,显然,拉刀短得多,所以长度合格。3.3制定拉刀技术条件 应根据本章二。主要内容应列入拉刀工作图中,见cad图。总结初次看到刀具任务时，一头雾水，因为上金属刀具时，没怎么认真听，对拉刀和铣刀知之甚少，所以考完试，就拿着刀具书到图书馆看。看了一天书，然后拿着任务书，对着刀具手册，一步一步计算数据，算数据时，有好多专业术语都不懂，到图书馆查资料，或者问老师，然后自己回去慢慢琢磨，最后终于把数据搞定了。布置任务时，老师说可以用软件画图，也可以用图纸画，我个人倾向于用软件，