圆孔拉刀与矩形花键铣刀的设计说明书.doc

1、中北大学课程设计说明书1圆孔拉刀与矩形花键铣刀的设计说明书目录1 前言12 绪论23 圆孔拉刀设计34 矩形花键铣刀设计145 心得感受中北大学课程设计说明书2176 参考文献181.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。我的课程设计课题目是圆孔拉刀与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，比如零件图设计、金属切削原

2、理、金属切削刀具、以及所学软件 AUTOCAD 的运用，设计了零件的工艺、编制了零件的加工程序等。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,设计编写时间也比较仓促,在我们设计的过程中会遇到一些技术和专业知识其它方面的问题，再加上我们对知识掌握的程度，所以设计中我们的设计会有一些不尽如人意的地方, 为了共同提高今后设计设计的质量，希望在考核和答辩的过程中得到各位中北大学课程设计说明书3指导老师的谅解与批评指正,不胜感激之至.张亮2009-6-112绪论金属切削刀具课程设计

3、是学生在学完“金属切削原理及刀具”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节，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，是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。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。设计内容和要求完成矩形花键铣刀、圆孔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、

4、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；设计说明书中的中北大学课程设计说明书4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.圆孔拉刀设计1.刀具结构参数及各部分功用1.1拉刀的结构及功用(见图（一） 、表（一）)中北大学课程设计说明书5过 渡 锥 前 导 部 粗 切 削 齿 和 过 渡 齿 精 切 齿 和 校 准 齿 后 导 部前 柄 颈 部图（一） 、拉刀结构表（一）代号 名 称 功 用1 柄部 夹持拉刀，传递动力2 颈部连接柄部和后面各部，其直径与柄部相同或略小，拉

5、刀材料及规格等标记一般打在颈部。3 过度锥颈部到前导部的过渡部分，使拉刀容易进入工件孔中。4 前导部 起引导拉刀切削部进入工件的作用，5 切削部 担负切削工作，包括粗切齿、过渡齿及精切齿。6 校准部起刮光、校准作用，提高工件表面光洁度及精度，并作为切削部的后备部。7 后导部保持拉刀与工件的最后相对位置，防止在拉刀即将离开工件时因工件下垂而损坏工件已加工表面及刀齿。1.2 切削方式：采用分层拉削方式中的同廓式拉削方式。1.3 拉削余量：对于花键孔 A=De-Do14 拉刀刀齿结构及功用（见表（二） ） 表（二）中北大学课程设计说明书6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

6、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2设计要求设计要求：按照要求完成一把成型拉刀，并且能够用该刀具加工出图示的工件。3选取拉刀材料及硬度工

7、件材料为：25 钢；硬度 HBS150 ；强度 b =430Mpa参考附录表 5，选 高速钢整体制造拉刀。2456VCMWrO4确定拉削方式综合式拉刀较短，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他拉削方式，且拉刀耐用度高，因此选择综合拉削。5选择刀齿几何参数按金属切削刀具设计简明手册表 4-2、4-3 查选：硬度为 HBS150，25 钢。所以选择 前角： =17 ， 精切齿与校准齿倒棱角为 5 。0 后角：粗切齿： ;1032a1ab中北大学课程设计说明书7精切齿： ;302a3.01ab校准齿： 01 26确定校准齿直径以脚标 o、w、m、c、f、j 和 x 依次表示拉刀、预

8、制孔、拉削孔、粗切齿、过渡齿、精切齿和校准齿。mm035.1.025.3maxoxd式中： 拉削变形（收缩量） ， 按表 415， 416 选， =0.01mm 7确定拉削余量按金属切削刀具设计简明手册表 4-1 选公式计算：计算余量为： ldAm02.1.05. m63取预制孔加工方式为标准麻花钻加工，按国标 GB6137-85锥柄长麻花钻第 1 系列取 的钻头。m0.34实际拉削余量为： dAwox 035.1)4035.(min8选取齿升量由材料为 25 钢， ，且为综合式圆拉刀。按金属切削刀具GPaMb.430设计简明手册表 4-4 选，取粗齿升量为： 。为获得较好的加工表面质06.3

9、.f量和良好的加工性能，取较小齿升量为 0f9设计容屑槽（图（二） ）中北大学课程设计说明书8NO.18NO.1图（二） 、拉刀齿形及分屑槽参数9.1 计算齿距： 按金属切削刀具设计简明手册表 4-7 选公式计算，粗切齿与过渡齿的齿距为：mlP87.435).12.()5.12.( 取 P=8mm.精切齿和校准齿齿距取为：Pxj 4.68).06(取为 6mm9.2 选取拉刀容屑槽：查金属切削刀具设计简明手册表 4-8，综合式拉刀或拉削塑性材料时，宜采用曲线齿背型容屑槽。故：粗切齿、过渡齿取深槽，h=3mm;精切齿、校准齿取基本槽,h=2mm；9.3 校验容屑条件：查金属切削刀具设计简明手册表

10、 4-10，mafc06.2得容屑系数 K=3中北大学课程设计说明书9mlaKhf 3.250.231.)2(13. 显然， ，容屑条件校验合格。9.4 校验工作齿数：照金属切削刀具设计简明手册表 4-7 计算， ， ；4835plminez14maxez满足 的校验条件，校验合格。ez10.确定分屑槽参数拉刀粗切齿与过渡齿采用弧形分屑槽，精切齿采用三角形分屑槽；按金属切削刀具设计简明手册表 4-11，4-12 设计计算，弧形分屑槽为：当： ，34minod槽数： ，10k槽宽： 82.4)7.03(9sinm0 mdak切削宽度： .5i2n0akw三角形分屑槽为： md350槽数： 163

11、2.87.15)67(0dn槽宽： 2.1b槽深： 4h槽角： 9011.选择拉刀前柄按金属切削刀具设计简明手册表 4-17，选用 II 型A 无周向定位面的圆柱形前柄，取 ,卡爪处底径 ，md321md24该拉刀无需设后柄。中北大学课程设计说明书1012校验拉刀强度与拉床载荷查金属切削刀具设计简明手册表 4-25，得：=0.35GPa。按金属切削刀具设计简明手册表 4-20，4-21，4-22 计算最大拉削力。根据综合式拉削的特点，切削厚度 fca2；343210maxmax kZFew（ 为拉刀直径） ；021ddKNF 13.5709.5.735140 3max 拉刀最小断面为前柄卡爪底

12、部，其面积为： 222min 16.44mdAr 危险断面部位的拉应力为： GPaaFr 1264.0.45237minax高速钢圆拉刀许用应力 =0.35GPa，显然 ，拉刀强度校验合格。按金属切削刀具设计简明手册表 4-23，4-24，选用工作状态良好的 L6110 型旧拉床，可算出拉床允许拉应力： KNFrk80.1显然 ，拉床载荷校验合格。rkFmax13确定拉刀齿数和每齿直径尺寸取过渡齿与精切齿齿升量递减为 , , , , , , ,所fa8.0f6.fa5.0f4.fa3.0f2.fa1.0以取为：0.025，0.02，0.015，0.012，0.01，0.01；共切除余量：mAgj 18.).12.5.2.05.(2 其中前 2 齿齿升量大于 ，可属于过渡齿，后 4 齿齿升量较小，属精切齿。fa1粗切齿齿数按下式计算后取整为：