小径定心渐开线花键拉刀的设计与工艺（含CAD图纸）
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1毕业设计任务书设计题目： 小径定心渐开线花键拉刀的设计与工艺 系部： 机械工程系 专业： 机械设计制造及其自动化 学号： 学生： 指导教师（含职称）： （高工） 专业负责人： 1设计的主要任务及目标本设计的主要任务：设计加工渐开线内花键拉刀，绘制小径定心渐开线花键拉刀的图纸，并编制小径定心渐开线花键拉刀的加工工艺规程。目标： 通过本次设计了解小径定心渐开线花键拉刀的结构型式; 1了解小径定心渐开线花键拉刀相对其它渐开线花键拉刀的优越性。 2了解拉刀各部分尺寸的计算方法； 3小径定心渐开线花键拉刀各种切削角度的选取原则。4.通过工艺规程的编制，学习小径定心渐开线花键拉刀的完整加工过程， 5掌握工艺规程的编写要求，真正理解工艺规程在实际加工中的作用和重要性。2设计的基本要求和内容要求：绘制的图纸符合机械制图国家标准，并做到内容完整、准确。设计的工艺既要切合实际又要保证产品的精度要求，还要符合经济性的要求。内容：设计并绘制小径定心渐开线花键拉刀的图纸，编制小径定心渐开线花键拉刀的加工工艺规程，并编写毕业设计论文。3主要参考文献1. GB/T 5102-2004 渐开线花键拉刀 技术条件2. GB 3832.3-2008 拉刀圆柱形后柄 型式和基本尺寸3. GB 3832.2-2008 拉刀圆柱形前柄 型式和基本尺寸4. 刀具设计手册 机械工业出版社 1999 年 6 月25. 拉刀设计与使用 机械工业出版社 1990 年 10 月4进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 确定设计思路，进行开题检查2 完成小径定心渐开线花键拉刀产品图。3 进行工艺规程的编制，进行中期检查4 完成工艺规程的编制，编写毕业设计论文5 设计及及图纸整理，准备答辩购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396毕 业 设 计小径定心渐开线花键拉刀的设计与工艺 学生姓名： 学号： 系 部： 专 业： 指导教师： 机械工程系机械设计制造及其自动化购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396毕业设计任务书设计题目： 小径定心渐开线花键拉刀的设计与工艺 系部： 机械工程系 专业： 机械设计制造及其自动化 学号： 学生： 指导教师（含职称）： （高工） 专业负责人： 1设计的主要任务及目标本设计的主要任务：设计加工渐开线内花键拉刀，绘制小径定心渐开线花键拉刀的图纸，并编制小径定心渐开线花键拉刀的加工工艺规程。目标： 通过本次设计了解小径定心渐开线花键拉刀的结构型式; 1了解小径定心渐开线花键拉刀相对其它渐开线花键拉刀的优越性。 2了解拉刀各部分尺寸的计算方法； 3小径定心渐开线花键拉刀各种切削角度的选取原则。4.通过工艺规程的编制，学习小径定心渐开线花键拉刀的完整加工过 5程，掌握工艺规程的编写要求，真正理解工艺规程在实际加工中的作用和重要性。2设计的基本要求和内容要求：绘制的图纸符合机械制图国家标准，并做到内容完整、准确。设计的工艺既要切合实际又要保证产品的精度要求，还要符合经济性的要求。内容：设计并绘制小径定心渐开线花键拉刀的图纸，编制小径定心渐开线花键拉刀的加工工艺规程，并编写毕业设计论文。3主要参考文献1. GB/T 5102-2004 渐开线花键拉刀 技术条件2. GB 3832.3-2008 拉刀圆柱形后柄 型式和基本尺寸3. GB 3832.2-2008 拉刀圆柱形前柄 型式和基本尺寸4. 刀具设计手册 机械工业出版社 1999 年 6 月购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 1972163965. 拉刀设计与使用 机械工业出版社 1990 年 10 月4进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 确定设计思路，进行开题检查2 完成小径定心渐开线花键拉刀产品图。3 进行工艺规程的编制，进行中期检查4 完成工艺规程的编制，编写毕业设计论文5 设计及及图纸整理，准备答辩小径定心渐开线花键拉刀的设计与工艺摘要：拉刀是一种多齿工具，拉削时由于后一个刀齿高出前一个刀齿，从而能够一层层地从工件上切去金属，以获得所要求的工件表面，拉削工艺大量应用于孔加工，从理论上讲，各种形状的孔或槽，只要各截面形状相同，都可以通过拉削刀来获得。在齿轮行业中，渐开线花键孔拉刀是应用较广泛的一种，也是设计难度较大的一种，小径定心渐开线同心圆拉刀更是近年来伴随立式拉床的改进和工具生产水平的提高而兴起的一种高定位精度、高制造难度、非常有发展前途的拉刀。关键词：小径定心渐开线花键同轴度，花键Centering trails involute spline broach design and technologyAbstract：broach tool is a multi-tooth, the broaching teeth because the latter up before a tooth, it is possible to cut layers of metal from the workpiece to obtain the desired surface, the broaching process large hole processing is applied, in theory, the holes or slots of various shapes, as long as the same cross-sectional shape, can be obtained by broaching tool. In the gear industry, involute spline broaches the hole is the widely used one, is difficult to design a larger, concentric trails Centering involute broaches more recent years, accompanied by vertical broaching a high-precision positioning tools to improve and enhance the level of production and the rise of high manufacturing difficulty, very promising broaches.购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396Keywords: Centering trails involute spline concentricity, spline centering购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396目 录1 前言 .11.1 本次设计的相关内容 .11.2 本次设计研究背景及目的 .21.3 本次设计研究的意义 .21.4 小径定心渐开线花键拉刀的结构型式 .21.5 小径定心渐开线花键拉刀相对其它拉刀的优越性 .32 设计过程 .42.1 选择拉刀材料及热处理硬度 .42.2 拟订拉削余量切除顺序和拉削方式 .42.3 拉刀各部分尺寸的计算 .42.3.1 圆切齿部分 .42.3.2 拉刀渐开花键齿部分的设计 .72.3.3 圆齿、花键齿交错排列部分 .72.3.4 拉削力的计算与强度的核验 .82.3.5 切削角度的选取原则 .93 加工工艺 .12结论 .19参考文献 .20致谢 .2111 前言拉刀是一种多齿工具，拉削时由于后一个刀齿高出前一个刀齿，从而能够一层层地从工件上切去金属，以获得所要求的工件表面，拉削工艺大量应用于孔加工，从理论上讲，各种形状的孔或槽，只要各截面形状相同，都可以通过拉削刀来获得。拉刀的使用寿命长，但结构较复杂，制造成本高。目前，主要在成批、大量生产中用它对各种形状的通孔、通槽和外表面加工。对有些形状复杂的孔和槽，即使小批量生产也有用拉刀加工的。拉刀由工作部分和非工作部分组成。工作部分：切削部分，其上刀齿起切削作用，前面刀齿为粗切齿、后面刀齿为精切齿，各齿直径依次递增，经拉削后切去全部加工余量；校准部分，最后少数刀齿起修光和校准作用，各齿的形状及直径均相同；工作部分刀齿上具有前角和后角，并在后面上磨出圆柱刃带 f。相邻两刀齿间的空间是容屑槽。各切削齿的刀刃上作出分屑槽。非工作部分：柄部，它与拉床连接，用以传递拉力；前导部，工件预制孔套在前导部上，用以保持孔与拉刀同轴度，并引导拉刀以正确的方向进入孔中；过渡锥，是前导部前端的圆锥部分，以引导拉刀逐渐进入孔中；颈部，柄部和过渡锥间的连接部分；后导部，刀齿切离后，用它支承工件，以防止工件工件下垂而损坏加工表面和拉刀刀齿；后托部，对于尺寸大而重的拉刀，拉床的托架或夹头支撑在后托部上，防止拉刀下垂，并减轻了装卸拉刀的劳动强度。在齿轮行业中，渐开线花键孔拉刀是应用较广泛的一种，也是设计难度较大的一种，小径定心渐开线同心圆拉刀更是近年来伴随立式拉床的改进和工具生产水平的提高而兴起的一种高定位精度、高制造难度、非常有发展前途的拉刀。1.1 本次设计的相关内容本课题属于太原工业学院机械工程系学生毕业设计指定设计内容。是根据国际和国内的最新形势和市场需求而确定的研究课题。对实际的生产和生活有很大的实际意义。21.2 本次设计研究背景及目的渐开线花键拉刀系非标准复杂刀具，由于它齿形精度高，技术要求严，制造周期长，所以价格昂贵。随着国内中高档轿车生产的发展，渐开线花键拉刀的需求量日益增加。过去，汽车制造公司都用美国进口的拉刀来拉削传动箱齿轮及刹车盘拨叉中的渐开线内花键，所以成本很高。现在我们自主开发一种小径定心渐开线花键拉刀来拉削刹车盘拨叉齿轮零件。1.3 本次设计研究的意义小径定心拉刀不仅能有效的提高花键孔精度，还能降低工装费用从而降低生产成本，这是因为普通拉刀拉削工序之后的其他工序，凡是需以花键孔定位，均需制造花键心轴包括检验心轴，以保证必须的定位精度，而花键心轴制造复杂，成本高，一根渐开线花键心轴的价格是光滑心轴的 35 倍。而小径定心拉刀被应用以后，小径与大径的一致性非常好，可以使后续工序均以小径为基准，只制造光滑心轴即可，省去很多花键心轴的费用。1.4 小径定心渐开线花键拉刀的结构型式图 1 小径定心复合式渐开线花键刀1.前柄部 2.颈部 3.过渡锥部 4.前导部 5.圆孔预切部 6.花键预切部 7.圆孔、花键交错切3削、校准部 8.后导部 9.后柄部1.5 小径定心渐开线花键拉刀相对其它拉刀的优越性与评键联接相比，花键联接在强度、工艺和使用上具有以下几个优点：a）因为花键是在轴和孔上直接而均匀地制造出较多的齿与槽，因而联接受力较均匀；b）因齿或槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与轮毂的强度削弱较少；c）齿数较多，总接触面积增大，故而能能承受较大的载荷；d）花键联接的轴与轮毂的对中性及导向性好。表 1 小径定心拉刀与普通拉刀拉削花键孔精度对比表小径定心渐开线花键拉刀的最大特点就是它的圆拉齿与花键齿的同轴度非常高，图 1 即是小径定心拉刀的示意图，由图可见，它的精切齿和校准齿部分是由圆孔齿、花键齿交错排列的， （见图 1 中第 7 部分） 。这样，就有效的避免了普通拉刀造成的花键与内孔的偏移，大大提高了被加工孔的精度，很多工具厂形象地把这种拉刀称为跳齿拉刀，又叫做同心圆拉刀。因此，凡是小径定心花键联结的花键孔，由于小径与键槽有较高的同轴度要求，都应采用小径定心式拉刀。小径定心拉刀不仅能有效的提高花键孔精度，还能降低工装费用从而降低生产成本，这是因为普通拉刀拉削工序之后的其他工序，凡是需以花键孔定位(如滚齿、磨外圆端面等)，均需制造花键心轴包括检验心轴，以保证必须的定位精度，而花键心轴制造复杂，成本高，一4根渐开线花键心轴的价格是光滑心轴的 35 倍。而小径定心拉刀被应用以后，小径与大径的一致性非常好，可以使后续工序均以小径为基准，只制造光滑心轴即可，省去很多花键心轴的费用。52 设计过程2.1 选择拉刀材料及热处理硬度拉刀材料选用 W18Cr4V。热处理硬度见图技术条件。2.2 拟订拉削余量切除顺序和拉削方式拉刀刀齿组合形式：圆孔、花键交错刀齿拉削顺序：从外到内特点及适用范围：精度高，适用于一些特定场合2.3 拉刀各部分尺寸的计算2.3.1 圆切齿部分(即插图 1 的第 5 部分)(1)拉前孑 L 精度要高于普通拉刀的拉前孔精度，应达到 8 级精度孔，目的是为了拉刀的圆切齿齿数尽量少，以减少拉刀长度。(2)拉削余量要小于普通拉刀。余量太大，势必增加拉刀长度，余量过小，又不能保证拉削精度，因此，拉削余量控制在 0.3 一 0.6mm 比较好。(3)圆孔部分不能像普通拉刀那样直接拉到小径最终尺寸，而是要留出 0.060.1mm 的余量给后面与花键齿相同的圆齿去拉削。6图 2 拉削表面粗糙度与齿升量的关系(4)圆孔齿的齿升量要比普通拉刀齿升量小，否则不利于提高小径精度和粗糙度。在拉削表面的诸多缺陷中，齿升量是影响最大的因素之一，随着齿升量增加，拉削表面粗糙度升高，这是由于切屑厚时会出现较深的前驱裂纹并增大刀瘤，刀瘤使表面粗糙度损害得更严重，因为刀瘤一面和拉刀一齐移动，一面将位于其前面的和后面的金属层扯破，同时形成毛刺细纹擦伤和裂痕，拉削 20Cr 等低碳钢时，刀瘤的形成更剧烈。上面图 2 即是由试验得到的齿升量与拉削表面粗糙度的关系曲线，由图可见，当齿升量0.04mm 时，可获得 Ra3.2(相当于 7)的表面粗糙度，随着齿升量的增加，粗糙度也随之上升，这是因为：当齿升量低时，切屑薄，润滑冷却液可沿细微裂纹浸入全部切屑层，落到拉刀刀齿的摩擦接触面上加以润滑并降低接触面的摩擦力及磨损，同时不易形成切屑瘤，而当齿升量超过 0.06mm 时，润滑冷却液就几乎不能穿过切屑了，拉刀切削刃上也较容易出现切屑瘤。因此，圆切齿部分的齿升7量一般不应超过 0.04mm，而普通拉刀的齿升量往往在 0.060.08mm 之间。(5)分屑槽的数目与允度。分屑槽的作用是减小切屑宽度，减小拉削阻力，便于切屑容纳在槽中，分屑槽的深度一定要大于齿升量，否则将不起分屑作用。近年来，对分屑槽的研究越来越深入，主要体现在以下几个方面：(a)分屑槽数量趋向增多，一般设计手册都是通过查表或经验公式：nkpdo67(nk分屑槽数，pdo拉刀在圆周上的切削长度)来确定分屑槽数目，没有更多的说明，但是拉削实践表明，切屑的卷曲程度不仅与材料和齿升量有关，而且与拉刀刀齿切削宽度有关，齿宽越宽，切屑卷的中间空隙越大，刀齿宽越窄，则卷屑也越紧密，所需容屑空间就越小，过宽的刀齿形成的屑卷由于间隙大，不易在容屑槽里缩紧，当切屑超过正常的极限缩紧度后，切屑停止转动，螺旋外圈不再沿齿间滑动，如继续拉削就会引起切屑不规则变形，以后产生的切屑将形成褶曲填满齿间的整个耷间(如图 2.3 所示)，由于切屑产生的附加变形及与零件表面产生摩擦的结果，使拉削力大大增加，从而导致刀齿的崩落和折断，因此刀齿的切屑宽度应尽可能小。目前，日本、德国的某种汽车齿轮用拉刀分屑槽数目较多，如直径 80mm 的拉刀，分屑槽数达 60 个，B4.2mm ，而我们一般设计手册推荐直径 7580mm 拉刀，分屑槽数为 36 个，B6.5 7，显然刀齿过于宽大了，因此建议小径定心拉刀顶宽超过 4mm 花键刀齿都要开分屑槽，圆孔齿部分无论直径大小一律按槽距 B5mm 计算分屑槽数目并取成偶数。图 2.1 拉刀宽度 B 图 2.2 图 2.38图 2.4 图 2.5(6)分屑槽角度。分屑槽上沿整个刀齿的后刀面上槽深，应做成相等(如图 2.4(a)所示) ，即分屑槽底的轴向角度应不小于拉刀齿顶后角。 ，以保证整个分屑的切削刃上获得一定的后角，应避免(图 2.4(b)的情况。使分屑槽底部产生了负后角。另外，分屑槽的形式应如图 2.5(a)所示，分屑槽夹角 e90，改善散热条件，要避免图 2.5(b)的情况。此外，前后刀齿上分屑槽的位置要相互错开：最后一个精切齿不开分屑槽。2.3.2 拉刀渐开花键齿部分的设计(图 1)由于拉刀花键部分总切削刃宽度比圆孔部分要小，所以齿升量可以取大些，值得注意的是，如果加大齿升量，齿距、槽形参数也要做相应调整。拉刀的花键齿是逐渐升高的，根据工件花键的高度和拉刀齿升量可算出共需多少齿完成切削任务，同前面提到的圆孔部分切削一样，小径定心花键拉刀的花键部分也不能拉到最终尺寸，而要留出 0.030.1mm 的量由后面的交错齿切削。花键齿部分的参数选择、跨棒距计算等与普通拉刀相同。为了减少渐开线花键拉刀齿侧面与工件被加工表面间的摩擦，应磨去刀齿形上不参加形成花键孔齿槽侧面的渐开线齿形部分，即磨出齿形的侧隙角。这时渐开线花键拉刀齿形见图 2.6 中的实线部分。齿侧单面磨去量一般取 0.2mm，先将渐开线花键拉刀的齿形尺寸磨好，并经测量合格后再磨齿形侧隙角，磨时用已计算和修磨好锥角的砂轮从拉刀校准齿部分进刀，向切削齿部分磨，逐齿降低砂轮的位置高度，以保证每个刀齿保留 0.6 一 0.8mm 长的渐开线部分。2.3.3 圆齿、花键齿交错排列部分(图 1 中第部分)9这一部分是拉刀的精切齿和校准齿部分，精切齿是为了继续拉削前面圆孔齿和花键齿留下的切削余量，达到最终尺寸要求，同时与后面的校准齿一起消除前面刀齿造成的小径对大径的偏移，达到产品的同轴度要求，从精切齿开始，花键齿、圆孔齿交错排列，精切齿齿升量可以是递减的，最后一个精切齿的齿升量 0.005mm，由于留给精切齿的切削量很小(0.050.1mm)，只需排列二、三个齿就到达校准齿了。校准齿起校对孔的形状，保证同轴度，提高光洁度的作用。校准齿的横截面尺寸与最后一个精切齿相同，没有齿升量，特别需要指出的是，无论是精切齿还是校准齿都是一个圆孔齿和一个花键齿为一组，为了控制拉刀需要，拉刀花键齿的小径尺寸必须小于与其相邻的前一个圆孔直径尺寸，并且齿距要 PP1。见图 2.7。图 2.6 拉刀齿形的侧隙图 图 2.7排列校准齿时应注意以下几点：校准齿中花键齿圆孔齿各需用 57 个；校准齿齿距可以取短一些，如短 12mm，也可以不变；校准齿前角可取 0一 5，也可取与切削齿一致，但后角一定要比切削齿小，可在 30一 2范围内，刃带 a 要比切削齿的宽，可取 0.5 一 lmm，这是为了校准齿尺寸不会很快减少和提高拉削过程的平稳性。102.3.4 拉削力的计算与强度的核验前柄：d1=32-0.025/-0.064、d2=24 0/-0.210 、L1+L2=57过渡锥与颈部：颈部: l2m+Bs+A-L3 d2=d1-(0.30.5) 过渡锥：L3=15前导部后导部的长度：前导： L4=52 D4=dwmin=33.86-0.025/-0.050后导： D6=dmmin=35 -0.025/-0.05 L6=35材料与后导部：材料：W6M5Cr4V2后导部：HRC=63 66前导部：HRC=6066柄部：HRC=4052检验：检验拉削力：FcFQFc=FcbD Ze k =195 (d/2)Zek=1953.141617.560.75=48.2kNFQ = 1000.75 kN=75kN11比较可知： FcFQ检验拉刀强度：= Fc/AminAmin=(Dz1-2h)2/4=3.1416(33.86-7)2 /4=566.62mm=46772N/566.2MPa2.3.5 切削角度的选取原则前角1.工件材料的强度,硬度愈低,塑性愈好,应取较大的前角;加工脆性材料( 如铸铁)或刀-屑接触长度短的材料( 如钛合金)时,应取较小前角; 加工特硬材料(如淬硬钢,冷硬铸铁等)甚至可取负的前角.2.刀具材料的抗弯强度及韧性愈高,可取较大的前角.3.断续切削或粗加工有硬皮的锻,铸件时应适当减小前角,但如果此时有较大的负刃倾角配合,仍可取较大的前角,以减小径向切削力.4.高速切削时,前角对切屑变形及切削力的影响较小,可取较小前角.5.成形刀具或展成刀具的前角,应根据具体加工要求来选择。后角1.精加工时,切削厚度薄,磨损主要发生在后刀面,宜取较大后角;粗加工时,切削厚度大,负荷重,前后刀面均要发生磨损,宜取较小后角。2.多刃刀具切削厚度较薄,应取较大后角。3.被加工工件刚性差(如细长轴或薄壁工件)时,应取较小后角,以增大后刀面与工件的接触面积,减少或消除振动。4.工件材料较软,粘,加工硬化倾向大,弹性模量小时,后面摩擦严重,则取较大后角;工12件材料硬度,强度高,为保证刃口强度,宜取较小后角;但对加工硬材料的负前角刀具,后角应稍大些,以便刀刃易于切入工件;加工脆性材料 ,负荷集中在刃口处,宜取较小后角。5.尺寸刀具(如内拉刀,铰刀等)应取较小后角;以免重磨后刀具尺寸变化太大。6.对进给运动速度较大的刀具(如螺纹车刀,铲齿车刀等),后角的选择应充分考虑到工作后角与标注后角之间的差异。7.铲齿刀具(如成形铣刀,滚刀等)的后角要受到铲背量的限制,不能太大,但要保证侧刃后角不小于 2 度。刃倾角1.冲击负荷较大的继续切削,应取较大负值的刃倾角,以保护刀尖,提高切削平稳定性,此时可配合采用较大的前角,以免径向切削力过大。2.精加工时应取正值的刃倾角,使切屑流向待加工表面,以免划伤已加工表面。3.加工高硬度材料时,可取负值刃倾角,以提高刀具强度。4.微量切削的精加工刀具可取特别大的刃倾角。5.孔加工刀具(如镗刀,铰刀)的刃倾角方向,应根据孔的性质决定.加工通孔时,应取正值刃倾角,使切屑由孔的前方排出,以免划伤孔壁;加工盲孔时 ,应取负值刃倾角,使切屑向后排出,以免淤积在孔底。主偏角1.在工艺系统(机床- 工件-夹具- 刀具)刚性允许得条件下 ,应尽可能采用较小的主偏角,以提高刀具的寿命。2.工件材料强度,硬度高时,宜取较小的主偏角。3.在切削过程中,刀具需作中间切入时,应取较大的主偏角。4.主偏角的大小还应与工件的形状相适应(如车阶梯轴,铣直角台阶等)5.采用小偏角时应考虑切削刃有效长度是否足够。13副偏角1.工件或刀具刚性较差时,应取较大的副偏角。2.精加工刀具应取较小的或零度副偏角,以加强副切削刃对工件已加工表面的修光作用。3.在切削过程中需作中间切入或双向进给的刀具,应取较大的副偏角。4.切断,切槽及孔加工刀具的副偏角应取较小值,以保证重磨后刀具尺寸变化量较小。143 加工工艺工序号 工序内容 车间 设备 工艺装备1 切料，校直备料 锯床 螺旋校直机，盒尺图3.1 切料，校直2 去应力退火备料3 车端面打中心孔拉刀 车床 中心架，三爪卡盘，钻卡头，钻卡头接杆图 3.2 车端面打中心孔4 车外圆及卡环槽拉刀 车床 柄部样板，顶尖，鸡心卡头，百分表架15图 3.3车外圆及卡环槽5 车切削齿锥度拉刀 车床 游标卡尺，顶尖，鸡心卡头，百分表架图 3.4车切削齿锥度6 打字，校直拉刀 螺旋压力机 字头，百分表架，V 形铝块16图 3.5 打字，校直7 车容屑槽 拉刀 车床 沟形样板，卡尺，百分表架图 3.6 车容屑槽8 校直 拉刀 螺旋压力机 百分表架，V 形铝块图 3.7校直9 车圆孔齿外圆拉刀 车床 中心架，顶尖，鸡心卡头，百分表架1710 荒磨外圆 拉刀 外圆磨床 环形卡箍，支板，顶尖图 3.8 荒磨外圆11 铣花键 拉刀 铣床 铣刀，铣刀杆，铣花键支架，千分尺，卡尺12 磨底径 拉刀 分屑槽磨床 底径千分尺，卡尺，百分表架，砂轮13 铣卡环槽 拉刀 万能工具铣 三爪卡盘，分堵头，铣花键支架，百分表架14 热处理 热处理15 研中心孔 拉刀 中心孔 研孔顶尖，卡尺，万能度尺，顶尖图 3.9研中心孔16 磨支承 拉刀 拉刀磨床 百分表架，砂轮18图 3.10 磨支承17 粗磨前刃面，磨容屑沟底拉刀 环形卡箍，拉刀磨支板，支架，百分表架图 3.11 粗磨前刃面，磨容屑沟底18 校直 拉刀 校直屑压力机 校直平台，手锤，百分表垫19 磨支承 拉刀 拉刀磨床 百分表架，金刚石，砂轮20 粗磨外圆 拉刀 外圆磨床 环形卡箍，支板，顶尖，千分尺，砂轮图 3.12粗磨外圆1921 粗磨圆孔齿外圆拉刀 外圆磨床 环形卡箍，支板，顶尖，千分尺，砂轮22 校直 拉刀 螺旋压力机 校直平台，扁剁23 磨支承 拉刀 拉刀磨床 百分表架，金刚石，砂轮图 3.13 磨支承24 精磨外圆倒后角拉刀 外圆磨床 环形卡箍，支板，顶尖，千分尺，砂轮图 3.14 精磨外圆倒后角25 精磨圆孔齿外圆拉刀 外圆磨床 环形卡箍，支板，顶尖，千分尺，砂轮2026 前导部花键倒角拉刀 拉刀磨床 环形卡箍，顶尖，金刚石，砂轮27 精密校直 拉刀 钳工 校直平台，检查具，扁剁28 磨支承 拉刀 拉刀磨床 百分表架，金刚石，砂轮图 3.15 磨支承29 粗磨齿厚 拉刀 花键磨支架，卡箍30 精磨齿厚 拉刀 花键磨支架，卡箍31 磨倒角齿 拉刀 花键磨支架，卡箍32 磨侧隙角 拉刀 花键磨支架，卡箍33 划线 拉刀 钳工 检查具，分堵头，划线卡尺，卡尺34 磨分屑槽 拉刀 分屑槽磨床 升降顶尖，等分卡具，弯尾卡箍，砂轮35 修磨键底 拉刀 分屑槽磨床 底径千分尺，卡尺，百分表架，砂轮36 精磨前刃面拉刀 拉刀磨 环形卡箍，拉刀磨支架，砂轮21图 3.16精磨前刃面37 标志 拉刀 钳工 刻字模板图 3.17 标志38 防锈，包装包装22结论光阴荏苒，转眼间四年的大学就要结束了。作为毕业之前的最后一次练兵，也为了把所有的知识串联起来，我们进行了这次毕业设计。为我们的大学生活画上一个圆满的句号。 通过这次毕业设计，我有如下几方面的感触：首先，在这次毕业设计中，通过自己的努力和请教老师和同学，我收获很大，不但比较系统的复习了以前所学习的所有关于拉刀设计,金属切削原理，拉刀实验以及相关绘图等知识，在实习过程中我体会到工程人员一定要认真、仔细，做事要考虑周全，不能偷懒，更不照搬照抄，要脚踏实地才会有收获。几个月的毕业设计并不意味着就掌握了机械制造的全部知识，这次设计只是我们全面了解机械制造实践的一步，因此今后我会更加努力的去完成工作中的每一次任务，给自己的生活添一份收获，给自己的未来多添一份充实。软件操作的知识而且加深了对以前那些枯燥公式的理解。其次，通过此次设计，把自己所学习的知识运用到实际中解决实际生产中的问题，增强了我的理论联系实际的观念，提高了自己理论联系实际的能力。23参考文献1 GB/T 5102-2004 渐开线花键拉刀 S2 GB 3832.3-2008 拉刀圆柱形后柄 S3 GB 3832.2-2008 拉刀圆柱形前柄 S4 袁哲俊,刘华明 .刀具设计手册M.北京：机械工业出版社,1999.6.5 楼希翱,薄化川 .拉刀设计与使用M.北京：机械工业出版社,1990.10.8 宁传话.机械制造技术课程设计指导M.北京：北京理工大学出版社,2009.8.9 冯之敬.机械制造工程原理M.北京：清华大学出版社,2008.6.10 易成湖. 机械制造技术基础课程设计M.北京：高等教育出版社,2009.3.11 齐乐华. 工程材料及成型工艺基础M.西安：西北工业大学出版社,2008.7 12 徐灏等. 机械设计手册M.北京：北京机械工业出版社,2004,5. 13 陆剑中, 孙家宁.切削原理与刀具M.北京：北京机械工业出版社,1998,10. 14 王先逵. 机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社,2007,5. 15 张伟萍. 机械制造工艺与装备M.北京：中国劳动社会保障出版社,2007,10. 16 朱焕池. 机械制造工艺学M.北京：机械工业出版社,2006,11. 17 吴拓.机械制造工艺与机床夹具M.北京：机械工业出版社,2006,5.18 T. Krishnamacharlu. Dykes around Dadiapada, broach district, Gujarat. J.Bulletin Volcanologique,1970,35(4)19 B. Senthilkumar. Process factor optimization for controlling pull-down defects in iron castings. J.Journal of Materials Processing Tech.,2008,209(1)2420 G. Pasquale. Mechanical fatigue analysis of gold microbeams for RF-MEMS applications by pull-in voltage monitoring. J.Analog Integrated Circuits and Signal Processing,2009,61(3)21 Cosmin Miritiou. Strength analysis Methods of circular pull broach cogs. J.Revista Fiabilitate si Durabilitate,2010,2(6)22 Asadollah Motallebi. Effect of the open crack on the pull-in instability of an electrostatically actuated micro-beam. J.Acta Mechanica Solida Sinica,2012,25(6)25致谢通过这次设计，使我对小径定心渐开线花键拉刀的设计与工艺有了比较系统的认识，在这次设计的过程中，自始至终都得到了辛佳毅老师，余洪波老师以及原宏老师的细心指导。这次毕业设计能够顺利地完成，与这些老师的指导是分不开的。他们不仅以广博的知识体系让我折服，同时，其认真的工作态度更是让我钦佩不已。在此，衷心地感谢这些老师对我的帮助。同时，我还要感谢本系所有老师和同学在设计过程中给予的热情帮助，他们认真，努力的工作态度和对我的支持帮助鼓励着我，使我不断的学习，进步。最后再次对关心、帮助、支持和鼓励我的所有领导、老师和同学表示感谢！小径定心渐开线花键拉刀的设计与工艺,专业：,关于小径定心渐开线花键拉刀,小径定心渐开线花键拉刀的最大特点就是它的圆拉齿与花键齿的同轴度非常高，它的精切齿和校准齿部分是由圆孔齿、花键齿交错排列的。有效的避免了普通拉刀造成的花键与内孔的偏移，大大提高了被加工孔的精度，小径定心拉刀不仅能有效的提高花键孔精度，还能降低工装费用从而降低生产成本。,研究任务1.了解小径定心渐开线花键拉刀的结构型式;2.了解小径定心渐开线花键拉刀相对其它渐开线花键拉刀的优越性。3.了解拉刀各部分尺寸的计算方法；4.小径定心渐开线花键拉刀各种切削角度的选取原则。5.通过工艺规程的编制，学习小径定心渐开线花键拉刀的完整加工过程，掌握工艺规程的编写要求，真正理解工艺规程在实际加工中的作用和重要性。,了解小径定心渐开线花键拉刀的结构型式,1前柄部2颈部3过渡锥部4前导部5圆孔预切部6花键预切部7圆孔、花键交错切削、校准部8后导部9后柄部,了解小径定心渐开线花键拉刀相对其它渐开线花键拉刀的优越性,小径定心渐开线花键拉刀的精切齿和校准齿部分是由圆孔齿、花键齿交错排列的，有效的避免了普通拉刀造成的花键与内孔的偏移，大大提高了被加工孔的精度。普通拉刀拉削工序之后的其他工序，凡是需以花键孔定位(如滚齿、磨外圆端面等)，均需制造花键心轴包括检验心轴，以保证必须的定位精度，而花键心轴制造复杂，成本高，一根渐开线花键心轴的价格是光滑心轴的35倍。而小径定心拉刀被应用以后，小径与大径的一致性非常好，可以使后续工序均以小径为基准，只制造光滑心轴即可，省去很多花键心轴的费用。,材料的选择,高速钢特别适用于制造结构复杂的成形刀具，孔加工刀具例如各类铣刀、拉刀、齿轮刀具、螺纹刀具等；由于高速钢硬度，耐磨性，耐热性不及硬质合金，因此只适于制造中、低速切削的各种刀具硬质合金大量应用在刚性好，刃形简单的高速切削刀具上，钨钴类硬质合金是由WC和Co烧结而成，代号为YG，一般适用于加工铸铁和有色金属等脆性材料。钨钛钴类硬质合金是以WC为基体，添加TiC，用Co作粘结剂烧结而成，代号为YT，一般适用于高速加工钢料。涂层刀具材料，硬质合金或高速钢刀具通过化学或物理方法在其上表面涂覆一层耐磨性好的难熔金属化合物，既能提高刀具材料的耐磨性，而又不降低其韧性。,人造金刚石，它有极高的硬度和耐磨性，与金属摩擦系数很小，切削刃极锋利，能切下极薄切屑，有很好的导热性，较低的热膨胀系数，但它的耐热温度较低，在700800时易脱碳，失去硬度，抗弯强度低，对振动敏感，与铁有很强的化学亲合力，不宜加工钢材，主要用于有色金属及非金属的精加工，超精加工以及作磨具、磨料用。,小径定心渐开线花键拉刀各种切削角度的选取原则,前角：1.使刀刃锋利，便于切削加工和切屑流动2.影响刀具的强度。粗加工：小值，精加工：大值3.加工塑性材料或强度、硬度较低：大值，加工脆性材料或强度、硬度较高：小值4.刀具材料韧性好，如高速钢：大值5.刀具材料脆性大，如硬质合金：小值，前角越大，刀具越锋利，但强度降低，易磨损和崩刃。前角一般为520。,后角0在正交平面Po内，主后刀面与切削平面之间夹角1.影响主后刀面与工件之间的摩擦2.影响刀具的强度与前角的选择相同后角越大，车削时刀具与工件之间的摩擦越小，但强度降低，易磨损和崩刃。后角一般为612。,主偏角Kr在基面Pr内，主切削刃与进给运动方向在其上的投影之间夹角1.影响切削加工条件和刀具的寿命2.影响径向力的大小Fp径=cosKrFD切水（切削力在水平面内的分力）.粗加工：小值；精加工：大值3.刚性差，易变形，如细长轴（90）：大值；刚性好，不易变形：小值4.主偏角越小，切削加工条件越好，刀具的寿命越长5.车刀常用的主偏角有45、60、7590，其中75和90最常用 精加工：小值,副偏角1.副偏角越小，残留面积和振动越小，加工表面的粗糙度越低，表面质量越高。但过小会增加刀具与工件的摩擦，另外，刀具的强度降低2.副偏角一般为515,倾刃角：s切削平面Ps内，主切削刃在其上的投影与基面之间夹角1.主要控制切屑的流动方向2.影响刀尖的强度粗加工：s0精加工：s0（防止切屑划伤工件）s0时，刀尖处于主切削刃的最低点，刀尖强度高，切屑流向已加工表面；s0时，刀尖处于主切削刃的最高点，刀尖强度低，切屑流向待加工表面3.s一般为-5+5。,工艺规程的编制,加工顺序对保证加工质量、降低生产成本有着重要的作用，一般考虑以下几个原则：1.先基准后其他 2.先粗加工后精加工 3.先加工平面，后加工内孔 4.先粗加工再精加工,致谢,感谢在本次设计中给予我很多帮助的老师还有本系所有老师和同学。,谢谢！,Thanks!, 设计开题报告学 生 姓 名 ： 学 号：系 部 ： 机械工程系专 业 ： 机械设计制造及其自动化设 计 题 目 ： 小径定心渐开线花键拉刀的设计与工艺指 导 教 师 : 2014 年 3 月 11 日开题报告填写要求1开题报告作为毕业论文答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一
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