矩形花键拉刀设计.doc

目录 1 前言 1 2 设计内容和要求 1 3矩形花键拉刀拉刀的设计 1 3.1选定刀具类型和材料的依据 1 3.1.1选择刀具类型 1 3.1.2正确选择刀具材料 1 3.2刀具结构参数、几何参数的选择和设计 2 3．2．1拉刀的结构 2 3.2.2 切削方式 2 3.2.3 拉削余量 3 3.2.4 拉刀刀齿结构 3 3.2.5 确定校准齿直径 3 3.2.6 分层式拉刀粗切齿齿升量 4 3.2.7 拉刀容屑槽及分屑槽的尺寸 4 3.2.8拉削力计算及校验 5 3.2.9 花键齿截形设计 6 3.2.10 确定拉刀齿数及每齿直径 6 3.2.11 拉刀齿部长度 7 3.2.12 设计拉刀其他部分 7 3.2.13 拉刀总长及其校验 7 4.1刀具的全部计算 8 4.2 排齿升量 11 5.1 对技术条件的说明 12 5.2键槽拉刀的尺寸偏差 12 5.3拉到其他部分长度偏差 12 5.4 拉刀主要技术条件 12 6.圆孔拉刀设计 13 6.1已知条件 13 6.2刀具设计 13 6.3 各刀齿直径表 16 6.4 拉刀主要技术条件 16 矩形花键拉刀及圆孔拉设计说明书 1. 前言 在拉床上使用拉刀加工工件的工艺过程称为拉削加工。拉削主要用于大批量生产中加工各种形状的通孔、平面及成形面等。拉刀是一种定型刀具，在一次拉削中完成粗切、精切、校准、修光操作，切除被加工表面的全部加工余量，生产率高，加工质量高。但一把拉刀只适宜于一种规格尺寸的孔或槽，拉刀制造复杂，且成本高，只用于大批量生产中。 通过金属切削刀具课程设计，具体应使学生做到： (1) 掌握金属切削刀具的设计和计算的基本方法； (2) 学会运用各种设计资料、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。 2. 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以及编写一份正确、完整的设计说明书。 刀具工作图应包括制造及检验该刀具所需的全部图形、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主要问题以及设计计算的全部过程；设计说明书中的计算必须准确无误，所使用的尺寸、数据和计量单位，均应符合有关标准和法定计量单位；使用A4纸打印，语言简练，文句通顺。 3. 拉刀的设计 3.1选定刀具类型和材料的依据 3.1.1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，必须考虑选用合适的刀具类型。事实上,对同一个工件，常可用多种不同的刀具加工出来。 采用的刀具类型不同将对加工生产率和精度有重要影响。总结更多的高生产率刀具可以看出，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。若用插刀同时参加切削的刀刃长度比插刀大得多，因而生产率也高得多。 3.1.2正确选择刀具材料： 刀具材料选择得是否恰当对刀具的生产率有重要的影响。因为硬质合金比高速钢及其他工具钢生产率高得多，因此，在能采用硬质合金、的情况下应尽力采用。由于目前硬质合金的性能还有许多缺陷，如脆性大，极难加工等，使他在许多刀具上应用还很困难，因而，目前许多复杂刀具还主要应用高速钢制造。 拉刀结构复杂，造价昂贵，因此要求采用耐磨的刀具材料，以提高其耐用度；考虑到还应有良好的工艺性能，根据《刀具课程设计指导书》表29，选择高速工具钢，其应用范围用于各种刀具，特别是形状较复杂的刀具。根据表30，选择W18Cr4V。 3.2刀具结构参数、几何参数的选择和设计 3.2.1拉刀的结构 图1 表1 名称 功用 前刀面 切削流出的表面 后刀面 最终形成已加工表面的面 副后刀面 刀齿上和已加工表面相对的表面、分屑槽两侧面 刃带 也称第一后刀面，是主切削刃和后刀面之间的后角为零的窄面，它有稳定的拉削过程，防止拉刀摆尾的作用 主切削刃 是前后刀面的交线 副切削刃 是前刀面和副后刀面的交线，分屑槽中也有两条副切削刃 过渡刃 可以是直线或圆弧，它有助于减缓刀尖的磨损 刀尖 主副切削刃的相交点 容屑槽 其形状必须有利于切屑卷曲，并能宽敞地容纳切屑 分屑槽 减小切削宽度，降低切削卷曲阻力，便于切削容纳在容屑槽内，从而改善拉削状况 棱 刀齿后刀面与齿背的交线 齿背 容屑槽中靠近后刀面的部分 拉刀刀齿的几何参数有：切削齿前角γ0，校准齿前角γ0g，切削齿后角α0，校准齿后角α0g，齿距p，容屑槽深h，齿厚g，刃带宽ba1。拉刀刀齿的主要稽核参数前角、后角和刃带宽数值的大小主要取决于工件材料和拉刀的结构形式。参照表5-5，各种花键拉刀，工件材料为45号钢，硬度为HBS190,故常用的材料的