棱形成形车刀组合式圆孔拉刀带导向硬质合金铰刀铲齿成形铣刀的设计

1、棱形成形车刀 、组合式圆孔拉刀、带导向硬质合金铰刀、铲齿成形铣刀的设计形成形车刀设计一 已知条件加工零件如右图材料：y15 易切钢，b0.49gpa选取前角 f 15° 后角 f 12°二 设计要求设计计算棱形成形车刀截形，绘制成形车刀及样板图三 设计计算过程： 1、零件计算分析图 2、零件平均尺寸计算： 取刀具上 1，(2，) 为刀具轮廓形设计计准点。节点 1、2、3、4、5、6、7平均直径分别为： d7 (25.2525.4)2 25.325 r7 12.663 b 2、7 10 d1、2 2×（12.6632102）0.5 r1、2 7.769 b 2、1

2、20 d3、4 2×（17.8518）2 17.925 r3、4 8.963 b 2、3 48 d5、6 2×（19.920）2 19.95 r5、6 9.975 b5、6 (14.8515.3) 2 15.075 3、计算刀具廓形深度： h r 1、2 sinf 7.769×sin15°2.011 h24.044 r 1、2 cosf 7.769×cos15°7.504 cos（f f）cos（15°12°）0.891 p x ( rx2（r1、2 sinf ）2 r1、2 cosf）0.5 cos（f f） p

3、 3、4 ( 8.96324.044）0.5 7.504 0.891 1.096 p 5、6 ( 9.97524.044）0.5 7.504 0.891 2.019 p 7 ( 12.66324.044）0.5 7.504 0.891 4.453 计算近似圆弧半径r 7 tanp 72 ” 7 ” 4.4533 0.4453 24° r 72 ” 7 ” sin 210sin48°13.459 圆心的位置对称圆弧中心线 4、校验： 校验4 ” 5 ” 切削刃上后角o 4 ” 5 ” 因 r 4 ” 5 ” 0 , 故o 4 ” 5 ” 0 改善措施，磨出r 4 ” 5 ”

4、8° 校验刀具廓形宽度 l <= 3d min l49+756 （7 附加刀刃宽度） 56l <= 3×1854 5、刀体尺寸 tmax t7 4.894 b14, h75, e6, a=25, f=10 , r0.5 燕尾测量尺寸为： d6，m29.46 6、廓形深度尺寸标注 刀具廓形深度设计基准为 d 1、2 , 刀具廓形深度标注基准为 d 5、6 基准不重合，故标注廓形深度应为： p 5、6 2.019 2.02 p 5、6 p 3、42.0191.0960.923 0.92 p 7p 5、6 4.453 2.0192.434 2.43四 棱形车刀设计图五

5、样板设计图 返回组合式圆孔拉刀设计一已知条件加工零件如右图+0.10 0 材料：40cr钢，b0.98gpa 硬度 210hbs 拉前孔径 19 +0.0210拉后孔径 20 拉后表面粗糙度 ra 0.8 m 拉床型号 l6110 拉刀材料 w6mo5cr4v2 许用应力 =350mpa二设计要求 设计计算组合式圆孔拉刀，绘制拉刀工作图三设计计算过程： 1、直径方向拉削余量 a a=dmax dmin =20.021-19=1.021mm 2. 齿升量 fz （粗切 过渡 精切 校正 ） 选 fz=0.03 fz=0.025、0.02、0.015 fz=0.01 fz=0 3计算齿数 z 初选

6、 z=3 z=4 z=6 计算z z=a(a z+a z)×fz=1.021(×(0.025+0.02+0.015) +(4×0.01)×0.03 =13.68 取z= 13 余下未切除的余量为： 2a=1.02113×2×0.032×(0.0250.020.015)(4×2×0.01) =0.041 mm 将0.041未切除的余量分配给过渡齿切，则过渡齿数z=5 过渡齿齿升量调正为： fz=0.025、0.02、0.015、0.01、0.01 最终选定齿数 z= 131 z=5 z= 41 z= 6 z

7、 zzzz 304直径 dx 粗切齿dx1dmin =19.00 dx2 dx12fz dx2 dx1419.06、19.12、19.18、19.24、19.30、19.36、19.42、19.48、19.54、 19.60、19.66、19.72、19.78 过渡齿dx15 dx19 19.83、19.87、19.90、19.92、19.94 精切齿dx20 dx24 19.96、19.98、20.00、20.02、20.021 校准齿dx25 dx30 20.0215几何参数 o=15° o=1.5°2.5° b1=0.10.36齿距 p/mm p=1.5&#

8、215; l0.5 =1.5 ×500.5=10.6 选取p=11 mm7. 检验同时工作齿数 ze ze =l / p1 =50 / 111 =5.5 >3 8. 计算容屑槽深度 h h = 1.13 × (k l hd )0.5 = 1.13 × (3×50×0.06 )0.5 = 3.39 9. 容屑槽形式和尺寸 形式：圆弧齿背形 尺寸： 粗切齿： p=11、g=4、h=4、r=2、r=7 精切齿、校准齿：p=9、g=3、h=3.5、r=1.8、r=510. 分屑槽尺寸 弧形槽：n=6、r=25 角度槽：n=8、bn =7、=90&

9、#176; 槽底后角：n =5°11检验 检验拉削力：fc< fq fc = fc × bd × ze × k 195×d/2 ×ze ×k = 195 ×3.1416 ×20/2 ×5 ×103 kn 30.6 kn fq 100×0.75 kn 75 kn fc< fq 检验拉刀强度： < =350 mpa = fc / amin amin =(dz12h)2/4 = 3.1416（198）24 942 mm = 30615 n94 mpa =325 m

10、pa < 350 mpa12. 前柄 -0.018 -0.018 -0.043d1 = 18 0-0.016 d1 = 18 d1 = 13.5 l1=162036 13 过渡锥与颈部 过渡锥长：l3 =15 颈部： d2=18 l2 =100 14. 前导部与后导部-0.02-0.053 前导部：d4 = dmin =19.00 l 4 50 -0.02-0.041 后导部：d6 = dmin =20.00 l 6 40 15. 长度 l l 前柄过渡锥颈部前导部刀齿部后导部 361510050（18×1111×9）40 538 540mm16. 中心孔 两端选用带

11、护准中心孔 d=2 d1= 6.3 t1 = 2.54 t =217. 材料与热处理硬度 材料：w6mo5crv2 刀齿与后导部 6366hrc 前导部 6066hrc 柄部 4052hrc18技术条件 参考国标确定。（gb3831-83 jb/t6457-92 ）19绘图 -0.018 返回带导向硬质合金铰刀设计-0.033 0 在z32k摇臂钻窗上精饺 19 mm铸铁 (ht200)孔，余量a=0.2mm，切削速度vc =8mmin，进给量 f =0.8mmr ，使用柴油作为切削液，加工示意图如下：设计步骤与计算方法入下：1、直径及公差 取孔的最小收缩量 p amax =0.1it=0.1

12、×0.033 =0.0033 取铰刀制造公差 g=0.35it=0.35×0.0330.01155。考虑一般厂能接受的加工精度，减少g 值，以提高铰刀使用寿命，最终选取 g=0.006 mm 铰刀直径： dmax =dwmaxpamin =19.0330.003=19.036 dmin =dwmaxpaming=19.0330.0030.006=19.030 2、铰刀材料于热处理 铰刀材料：刀体材料 9crsi 刀片材料 yg6 刀片型号 e505 , 尺寸: l=22 b=3.5 c=2 r=25 热处理 柄部硬度 3045hrc 导向部硬度 5762hrc 3、齿数z=

13、6 等齿距分布 4、槽型参数    槽型：圆弧直线齿背-0.0240-0.024.02433 0 参数：d2=18 h=12.8 =85° 5、齿槽方向：直槽 6、几何角度：r=5°p0° 切削部分 o8° b10.010.07 校正部分o10°b10.015 后锥角=3°, 后锥长度3mm 7、前导引 前导锥长 l3=12 锥角 5° 8、切削部长度 l1=(1.31.4) a cotr =1.4×0.1×11.43 1.6 9、工作部长度 l = (0.83) d = 1.1

14、15;19 21 , 取等于刀片长度 10、颈部直径d 4 和长度 l 6 d 4 = d2 = 18 l 6 = 34 22 12 11、导向部直径d3 及公差 -0.007-0.016 d3 = 20 h6g5 = 20 12、导向部分结构 采用齿槽式结构 = 85° h=12.8 f=0.12 2= 30° 13、导向部长度 l5 取铰刀切出长度为 15 l5 = 3438101315221276 14、铰刀柄部 用3# 莫氏锥柄 15、总长 l l = 9877634215 16、 绘制铰刀工作图返回铲齿成形铣刀设计在 x62w 铣床上铣削如图轮廓工件 工件材料：4

15、5钢 铣刀前、后角 f =10°，f =10° 工件廓形曲线部分允许误差为 ±0.1mm 角度部分允许误差为 ±15 设计高速钢铲齿成形铣刀。 一、铲齿成形铣刀结构尺寸决定 根据工件廓形最大高度 h0 =26mm 按铣刀的结构尺寸资料，选取加强型齿槽，铣刀宽度 b=b+3 =37+3=40 mm 二、验算铣刀结构参数 1、验算铣刀壁厚 m 要求满足条件：m = (d2hd1)2 0.4 d1 m = (1402×1640)2 34 0.4 d1 = 0.4×40 16 m = 34 0.4 d116 满足要求 2、验算铣刀后角 ox

16、要求满足条件：tanox = rrx tanf sinrx 3°4° tanf = k zd (k=9 z=10 d=140 rx =15°) tanox = 9×10×sin 15°×140 90×0.2588439.8226 =0.0529577 ox = 3.03°，满足要求 3、验算齿根强度 要求满足条件：c （0.81.8）h c = (d /2 k 3 / h) sin3 = (140 /2 9 ×5 / 626 ) sin30° = 18 h = hkr = 2691 3

17、6 (81.8）h 28.864.8 c=1828.8 强度不足 , 宜选用加强型齿槽 三、铲齿成形铣刀廓形计算 1、轴向廓形计算(廓形高度和齿形角计算) r2 rh2 14025.6 64.4 r2 64.4mm sinf2 r sinf r2 70 sin10°64.40.18875 f2 10.879° 2f2f 10.88°10°0.88° 20.88° h2 h2kz360°5.69×10×0.88°360°5.38 h2 5.38mm r3 rh3 140211.958.1

18、 r3 58.1mm sinf3 r sinf r3 70 sin10°58.10.20921 f3 12.076° 3f3f 12.076°10°2.076° 32.076° h3 h3kz3360°11.99×10×2.076°360°11.380 h3 11.38mm r4 rh4 140218.751.3 r4 51.3mm sinf4 r sinf r4 70 sin10°51.30.2369 f4 13.706° 4f4f 13.706°10°3.706° 43.706° h4 h4kz4360°18.79×10×3.706°360°17.773 h417.77mm r5 rh5 14022644 r5 44mm sinf5 r sinf r5 70 sin10°440.2763 f 516.037° 5f5f 16.037°10°6.037&