矩形花键拉刀设计说明书

1、目录1.前言.22.矩形花键拉刀的设计.22.1选择拉刀材料和热处理.22.2刀具结构参数和几何参数的选择和设计.22.3所有计算.切割工具112.4技术条件描述.153.经验.164.参考.171.前言金属切削刀具课程设计是以金属切削原理与工具等相关课程为基础，面向学生的一个重要实践教学环节。其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容，锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力，增强学生独立分析和解决问题的能力。刀具课程设计是完成刀具课程后学习设计的综合实践，也是理论与实践相结合的训练。通过设计，将基础课、技术基础课和专业课的理论知识以及生产实践和实验的实践知识用于巩固、深化和拓展所学知识。同

2、时，学会查阅相关设计手册、设计标准和资料，以积累设计知识，提高设计能力。本课程完成了成形车刀和矩形花键拉刀的设计计算。说明书包括工具类型和材料的选择、工具结构参数和几何参数的选择、所有工具的计算、工具的技术使用要求和安装要求。巩固和深化课堂理论教学内容，运用各种设计材料、手册和国家标准进行设计，培养我们独立分析和解决问题的能力。2.矩形花键拉刀的设计2.1选择拉刀材料和热处理拉刀由w18cr4v高速工具钢制成。热处理硬度为：切刀齿和后导轨hrc 63-66主要部分人权理事会60-66处理hrc40-522.2刀具结构参数和几何参数的选择和设计(1)拉刀的结构图1表1密码姓名龚勇1叶柄夹紧拉刀并

3、传递动力2脖子连接柄部和后部，直径等于或略小于柄部的直径，拉刀材料和规格等标记通常在颈部。3过度锥形从颈部到前部的过渡使拉刀容易进入工件孔。4主要角色起到将拉刀的切削部分导入工件的作用，5切割部分负责切割工作，包括粗切、过渡和精切。6校准部门它起到刮削和校准的作用，提高了表面光洁度和精度，并作为切削部分的支撑部分。7后导向部分保持拉刀和工件之间的最终相对位置，防止当拉刀即将离开工件时，工件的加工面和刀齿因工件下垂而损坏。8尾巴支撑拉刀，防止拉刀下垂，主要用于较大和较长的拉刀，也用于安装压力环。(2)切削方式：分层拉削方式采用相同的齿形拉削方式(3)拉削余量：花键孔a=去钻拉削刀具的齿结构：表2

4、姓名使用斜面切屑流出的表面主浮雕表面与过渡表面相对的刀齿表面，以及最终形成加工表面的表面辅助浮雕表面刀齿与加工面相对的面和分屑槽的两侧边缘带也称为第一前刀面，它是一个窄面，主切削刃和前刀面之间的前角为零，具有稳定的拉削过程，防止拉削工具摆动其尾部主切削刃它是前刀面和后刀面的交点，用于形成过渡面并完成主要的金属移除工作次级切削刃它是前刀面和辅助前刀面的交点，在分屑槽中还有两个辅助切削刃过渡边缘它可以是直线或圆弧，这有助于减缓刀头和t形截面的磨损边缘刀齿后刀面与齿背的交线牙背切屑槽靠近侧面的部分拉刀齿的几何参数包括切削齿前角0、校准齿前角0g、切削齿前角0、校准齿前角0g、齿距p、切屑槽深度h、齿

5、厚g和刃宽ba1。拉刀齿的主要检查参数，如前角、后角和刃宽，主要取决于工件材料和拉刀结构。参见表4-2。4-3，各种花键拉刀，工件材料为球墨铸铁800-2，硬度为hbs250，因此常用材料拉刀的几何参数为：拉刀形式工件材料前角0后角0刀片带宽ba1粗糙的切割齿精密切割齿校准齿切牙校准齿粗糙的切割齿细齿切削校准齿各种花键拉刀球墨铸铁困难2505-52.540.51.500.050.10.150.30.6(4)分层拉刀粗切齿的升齿根据表4-4，当硬度为hrc62-65时，齿升af=0.04-0.10毫米，这里取af=0.04毫米。(5)拉削刀具的几何参数根据表4-2，乍得的前角o=5o由表4-3可

6、知，粗切削齿的后角 o为230-4，刃带ba为0.05-0.15；后角o=130，边带ba=0.05-0.2。校准齿的后角o=1015 ,边缘带ba=0.7。(6)拉刀容屑槽和分屑槽的尺寸拉刀的节距和同时工作的拉刀切割部分的节距是拉刀的重要元素。效果如下：1)如果节距太大，拉削刀具太长，不仅制造成本高，而且拉削生产率低；过度俯仰大，同时工作齿数太少，拉削过程不稳定，影响拉削表面质量。2)齿距过小，切屑空间也小，切削容易堵塞；齿距过小，同时工作的齿数如果过量，切削力会增大，可能导致拉刀断裂，机床过载；如果节距过小，会给磨削带来困难，切入时砂轮可能会与相邻的刀齿碰撞。计算螺距的经验公式；p=(1.

7、25 1.5) l1/2，取p=6.0工作齿数可计算如下：ze=l/p (0.11)=5.5在检查了切屑公差系数、拉削强度和拉削张力后，需要对上述计算的螺距p值进行修正。最后，参考表4-8，节距p=6，工作齿数ze=5。(7)排屑槽1)计算音高计算粗切齿的节距pr，参照表4-11得到近似标准值pr=(1.25 1.75)l1/2=8毫米过渡齿距： pg=pr=p10=8毫米精切齿距：pj=(0.6 0.8)公厘=6公厘标准齿距pji的计算：fji=(0.6 0.8)公度=6mm2)选择排屑槽的形状和尺寸排屑槽是一个环形或螺旋形的槽，它形成刀齿的前刀面，并包含切屑。环形齿拉刀的拉削属于封闭排屑槽

8、形式；螺旋拉刀的拉削属于半封闭的含屑形式。切削被容纳在拉刀的切屑槽中。如果切屑槽不够大，切屑会卡在槽中，影响加工表面的质量，甚至导致刀齿塌陷或拉刀断裂。参照表5-8，选择直齿背排屑槽。根据表4-9，直齿背上排屑槽的尺寸：图2排屑槽尺寸根据以下公式计算：h=(0.30.4) pg=(0.30.35)pr=(0.650.7)pr=(0.50.6)h经计算，h=2.4 3.2，g=2.4 2.88，r=5.2 5.6，r=1.2 1.92。根据表5-9，初步选择h=3，r=1.7在最终确定排屑槽的尺寸时，有必要检查是否有足够的排屑空间，即排屑槽是否有效体积必须大于芯片体积，即vp u vc。如果忽略

9、切削宽度方向上的变形，则要求上述体积可以近似用拉刀轴截面上的面积ap和ac表示，两者的比值为切屑系数k，即：ap/ac k其中：ap为排屑槽的有效面积，ap=h2/4；计算ap=9.6；ac=afl=1.75 .最终的计算结果是平均功率/交流电=5.48千欧3)检查芯片容差条件ac=2af，k=4，计算h=1.13(k . ac . l)1/2=2.5毫米，所选芯片切屑分离槽nk的数量应保证切割宽度不要太大，便于卷曲成紧密的切屑。并且有利于容纳在排屑槽中。当拉刀直径为d050mm毫米时：nk=d0/(0.51.0) d01/2=28测量拉刀直径方便，分屑槽数量一般均匀。(4)在拉刀的最后1 2

10、个精切齿上，由于齿升小，切屑少，可以不得制造切屑分离槽，以保证加工表面的质量。加工铸铁等脆性材料时，由于切屑处于破碎状态，不需要磨掉切屑分离槽。分屑槽位置：前后齿应错开。根据表4-12，每个刀齿的切屑槽数nk=b/5-10(取较小者)当b=8，s=2.5，bc=1.0，nc=0.5时。拉刀前部、后部导向部和手柄部的结构尺寸图3矩形花键拉刀前部尺寸：l3=l=20，l1一般取10毫米、15毫米和20毫米，d3=前一把拉刀的校准直径减0.02毫米，公差为-0.02毫米，a=5毫米 10毫米，d3=加工好的内花键的公称底部直径减0.5毫米，其公差按最大值选择，b1=边缘拉刀后导轨尺寸：l4=(0.5

11、 0.7)l；d4等于校准齿的直径减去0.05毫米，偏差为-0.02；b4=叶片键宽度或负0.02毫米.5)校准部门前角o=5o，后角o=1o，节距t=(0.6-0.8)t=4.8-6.4毫米，t=6毫米根据表4-23，检查齿数z=4-5，取z=4最后一个精切齿和校准齿的直径应根据以下公式确定：d校准=dmax，其中为孔的变形。拉刀校准部分的长度为l=t=z=64=24mm毫米6)手柄根据表4-18，检查矩形花键拉刀手柄的尺寸如下：图4d1=25毫米，d =19mm毫米，d2=35毫米，l1=90mm毫米，l =20mm毫米，l =25毫米，c=4毫米当b=35公斤/平方毫米时，刀强度的允许拉

12、力为23100公斤。7)颈部和过度锥形拉刀颈部长度计算如下：l2 mb a-l3 毫米l3=10mm毫米，l3 =5毫米l1 公式：l1=l1 l2 l3 l3，其中l3 是拉刀进入卡盘的长度，l3是引导部分的长度。8)前导部分、尾部和尾部导向部分主要起导向和定心作用，因此其形状应与预制孔相同。根据表4-20:主要部分：图5注：1 .d3等于前拉刀最后一个齿的直径。2.d3等于加工花键孔的最小内径减去0.5毫米，并且只允许负偏差。3.b3等于前一个拉刀的花键齿宽减去0.02毫米4、l3=(0.75-0.1)l5、a=5-10毫米背部导轨：图7注：1 .d4等于拉刀花键齿的最大外径减去0.05毫

13、米，偏差为-0.2毫米2.b4等于或小于0.02毫米切割键宽度。当拉削孔中有空刀槽时，后导向件的长度按下式计算：l=l c (5-10)mm，其中l为空刀槽的宽度，c为前拉削长度。拉床工作时，机尾支撑在拉床支架上，防止拉床机尾下垂。对于小型和轻型拉床，尾部可以省略。9)拉刀总长度l=l1 l，l，l，l，后，尾。拉刀的直径为52毫米。根据表4-27，花键拉刀的最大允许总长度为lmax=1600mm毫米。10)拉刀强度校准拉削力的计算拉削力公式为fc=fcbdzekkkkw(kg)。其中：“fc”是单位长度切削刃的切削力(牛顿/平方毫米)，见表4-23；bd是总切割宽度；查找表：fc=177(牛

14、顿/平方毫米)根据表4-21，fmax=p nbze (kg)，其中：每单位长度切削刃上的拉削力(公斤/毫米)，根据表4-35，p=28.5(公斤/毫米)泽同时工作的最大齿数，泽=4n-花键键的数量，n=8b键宽，b=8毫米因此，fmax=28.5884=7296(千克/毫米)拉刀的强度检查校验公式：=fmax/amin其中：fmax根据表4-21中的相应公式计算。阿明拉刀的危险横截面积。拉刀的危险部分可能在第一个切削齿的柄部或切屑槽中(mm2) 拉刀材料的许用拉应力，见表4-36=35-40(kg/mm2)手柄d=29mm毫米，a=660.185毫米2，因此=fmax/amin=7296/660.185=1