1、本科毕业论文（20 届）可转位立铣刀的设计及工艺编制所在学院专业班级 机械设计制造及其自动化学生姓名指导教师完成日期诚信说明本人郑重声明：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 日毕业设计任务书设计题目： 可转位立铣刀的设计及工艺编制 1设计的主要任务及目标本设计的主要任务：设计并绘制 40、50 可转位短刃铣刀装配图、零件图，编制 40、50 可转位短刃铣刀加工工艺规程。目标：通过本次设计了解实际中可转位刀具适用的机床类型、可转位刀具与机床的连接方式及柄部标准型式；可转位刀具的选型，适于加工的工件材料，刀具的刀
2、体材料及刀片材料的选取原则；可转位刀片的种类、编号规则及刀片形状、大小极其使用场合；可转位刀具的各种切削角度的选取原则；可转位刀具设计、加工和使用时的注意事项，从而积累可转位刀具各方面的经验。通过工艺规程的编制，学习轴类可转位刀具的完整加工过程，对车、铣、磨、钳、热处理尤其是数控加工工序有深入的了解；掌握完整的工艺规程的编写要求，并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：图纸绘制符合机械制图国家标准，设计和工艺内容力求接近生产实际。内容：设计并绘制 40、50 可转位短刃铣刀的装配图、零件图；编制 40、50可转位短刃铣刀加工工艺规程；编写完整的毕业设计论文。3
3、主要参考文献1虞锡元 ,现代机夹可转位刀具实用手册 北京机械工业出版社 1994 年 11 月。2. GB/T 5340 可转位立铣刀。3.GB/T 2076 切削刀具用可转位刀片型号表示规则。4.GB/T 18376.1 硬质合金牌号 第一部分：切削工具用硬质合金牌号。5.GB/T 1443 机床和工具柄用自夹圆锥。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 2013-122014-03-142 完成产品装配图及零件图纸设计 2014-03-142014-03-303 进行工艺规程的编制,进行中期检查 2014-03-30 2014-04-254 完成工艺规程的编
4、制,编写毕业设计论文 2014-04-25 2014-05-315 设计及图纸整理，准备答辩 2014-05-31 2014-06-10可转位立铣刀的设计及工艺编制摘要 随着精密及超精密加工的发展和新型材料的不断出现，可转位刀具得到广泛的发展。目前，可转位刀具用于铣削的较多，本文基于可转位刀具的性能和生产需求，进行可转位立铣刀的设计及动工艺编制，对促进可转位刀具在铣削领域的应用具有重要意义。可转位刀具从七十年代开始全面普及和发展，到八十年代进入成熟期。近十几年来我国可转位铣刀和刀片的开发和生产发展速度也很快，目前可转位铣刀已广泛应用于各行业的高效、高精度铣削加工，其种类已基本覆盖了现有的全部铣
5、刀类型。刀具技术作为切削加工的关键技术，对加工效率、加工质量都有着至关重要的影响。各种新工件材料和复杂形状零件的不断出现，对切削刀具提出了新的挑战。可转位立铣刀在实际加工中应用越来越广泛，但设计参数多、刀具结构复杂的特点制约了可转位立铣刀的研发速度。关键词：可转位 立铣刀 设计 工艺 Indexable milling cutter design and process planning Content abstract:With the emergence and development of ultra-precision machining of precision and new ma
6、terials, indexable cutting tool has been widely developed. Currently, more indexable cutting tools for milling, Based on performance and production needs of indexable cutting tools, design and dynamic process planning indexable end mills, to promote indexable milling tools in the field of important.
7、Indexable tool since the early 1970s and the development of universal access to the eighties matured. Over the last decade our indexable cutters and development and production development speed blades quickly, currently indexable milling has been widely used and efficient, high-precision milling ind
8、ustry, which has been basically covered the existing species All cutter types.Cutting tool technology as a key technology for processing, for processing efficiency, processing quality have a crucial impact. A variety of new materials and complex workpieces emerging shape of parts, cutting tools made
9、 for a new challenge. Indexable milling cutter in the actual processing is widely applied, but the design parameters and more complex features of the tool structure restricts indexable milling cutter development speed.Keywords: indexable milling cutter design process目 录1 引言 11.1 可转位刀具概述 11.2 国内外可转位刀
10、具的发展概况 11.3 当代金属切削加工的发展方向 31.4 可转位刀具发展方向 31.5 可转位刀具的应用概况 31.6 可转位立铣刀的用途 32 可转位立铣刀设计 42.1. 设计思路与特点 42.2 可转位立铣刀设计 52.3 主要结构设计与计算 52.3.1 刀体的设计 52.3.2 螺钉的设计 62.4 可转位刀具使用注意事项 62.4.1 材料及热处理 72.4.2 刀体尺寸确定 72.5 可转位刀具使用注意事项 73 可转位立铣刀的工艺编制 83.1 适用于直径 40 的可转位立铣刀的工艺编制 83.1.1 零件的分析 233.1.2 工艺规程设计 23 3.2 适用于直径 50
11、 的可转位立铣刀的工艺编制 243.2.1 零件的分析 243.2.2 工艺规程设计 384 机械加工工序卡片 38结束语 38参考文献 38致谢 3811.引言铣削是被广泛采用的一种切削加工方式，铣刀适用于加工平面，台阶面，沟槽，成形表面以及切断等。1.1 机夹可转位刀具概述机械制造业是国民经济和社会发展及国防建设的物质基础，它是国民生产总值的重要组成部分，是国家综合实力的重要标志。进入 20 世纪 80 年代后，机械制造业面临市场需求动态多变、产品更新周期缩短、品种规格增多、批量减少和可持续发展等新特点。机夹可转位刀具是现代金属切削刀具中具有时代特征的一种较先进刀具随着机械加工技术的发展，
12、生产过程进入数控化、自动化，加工效率不断提高，加工对象日趋复杂，这就要求切削刀具具有高可靠性、高精度、高寿命，以及良好的断屑性、可快换型与之相适应。为满足这些新的高要求，刀具领域产生了一系列的变革， “切削刀片可转位化”便是刀具结构中有代表性的一次变革。多年来的国内外生产实践表明，机夹可转位刀具的开发与应用，不仅改变了机加工车间的面貌，提高了企业技术经济效益，而且推动力机械加工技术的发展。1.2 可转位刀具发展概况50 年代初美国在研究切削可控技术的基础上提出“可转位”概念，并开发出可转位刀具雏形，产生了刀具结构的“革命” 。60 年代，西方工业化国家对可转位刀具的基本结构进行了开发，不断改进
13、生产工艺，开始了普及应用。70 年代全面普及和发展。80 年代开始进入成熟期，可转位结构已应用于各种车削刀具（包括切断、车槽和螺纹刀具） 、铣削刀具、镗削刀具、钻削刀具、拉削刀具、齿轮刀具和自动化加工专用刀具领域中。1.3 当代金属切削加工的发展方向2可转位刀具的发展方向是由机械加工的发展方向确定的。当代金属切削加工的发展方向主要在以下方面：1. 高精度化、高速度、高频率。2. 自动化、无人化。3. 不断增多的难加工材料的加工。1.4 可转位刀具发展方向为与金属切削加工的发展相适应，对可转位刀具提出了新的更高的要求：1. 刀具必须适应高速加工的要求，即刀具夹持机构、重量配置、刀片材质和刀具精度
14、等必须适应高速切削的需要。2. 刀具应具有高的可靠性、刀片材质寿命长，质量一致性好、定位装夹可靠、切削刃的重复精度高。3. 刀具应具有高的切削性能。切削阻力小，切削热少，加工精度高和刀具寿命长。刀片材质导热性好，刀具几何参数、切削刃几何形状的设计应充分发挥刀具的切削性能。4. 能适应难加工材料。5. 切削加工时不污染环境，防止产生粉尘、噪声，断屑良好，切屑易处理。1.5 可转位刀具的应用概况可转位刀具应用情况，目前常用每台切削机床占有的可转位刀片数；可转位刀具占硬质合金刀具总数的比例以及已用可转位刀具的金属切削机床数占可用可转位刀具机床总数的比例来评估。实际应用中统计，1984 年，原联邦德国
15、 92 家代表型企业调查结果：硬质合金立铣刀中可转位式占 50%57%，面铣刀可转位式占 78%。奔驰汽车厂硬质合金刀具中可转位式占优势，车、钻刀片有 60%为涂层硬质合金可转位刀片。1989 年，对原联邦德国重型、电工、机床、工具和汽车等 12 家企业考察表明：车刀类，除小型车床和少数成型刀具外，几乎全部用可转位式；可转位钻头也用得较广泛；面铣刀一般均为可转位式。3我国应用可转位刀具的总体水平和先进工业化国家比起来仍然很低，但也有应用较好的企业，其可转为刀片所占的比重已相当于 80 年代初期日本和原联邦德国的应用水平。1.6 可转位立铣刀的用途可转位刀具是将预先加工好并带有若干个切削刃的多边
16、形刀片，用机械夹固的方法夹紧在刀体上的一种刀具。当在使用过程中一个切削刃磨钝了后，只要将刀片的夹紧松开，转位或更换刀片，使新的切削刃进入工作位置，再经夹紧就可以继续使用。如下图所示的刀具就是可转位立铣刀的换刀片的样子。 可转位刀具与焊接式刀具和整体式刀具相比有两个特征，其一是刀体上安装的刀片，至少有两个预先加工好的切削刃供使用。其二是刀片转位后的切削刃在刀体上位置不变，并具有相同的几何参数。可转位刀片与焊接式刀具相比有以下特点：刀片成为独立的功能元件，其切削性能得到了扩展和提高；机械夹固式避免了焊接工艺的影响和限制，更利于根据加工对象选择各种材料的刀片，并充分地发挥了其切削性能，从而提高了切削
17、效率；切削刃空间位置相对刀体固定不变，节省了换刀、对刀等所需的辅助时间，提高了机床的利用率。由于可转位刀具切削效率高，辅助时间少，所以提高了工效，而且可转位刀具的刀体可重复使用，节约了钢材和制造费用，因此其经济性好。可转位刀具的发展极大的促进了刀具技术的进步，同时可转位刀体的专业化、标准化生产又促进了刀体制造工艺的发展42.可转位立铣刀的设计2.1 设计思路与特点可转位立铣刀是将具有合理几何形状和切削刃的成品可转位刀片通过机械夹固方法装配在刀杆上，当一条切削刃加工磨损至不能再用时，可通过转位迅速更换新的切削刃。采用机夹可转位立铣刀进行加工具有以下特点：刀具几何参数和切削性能稳定，定位精度和重复
18、精度较高，可保证刀尖位置变化在工件精度允许范围内以及加工精度的一致性。 ；刀片夹紧可靠，在切削力冲击、振动及切削热作用下不易松动。刀具寿命长，无需刃磨，操作简便，可缩短停机换刀等辅助工时。 ；刀杆转位方便、快捷，并可反复使用，使用寿命长，可减少库存量，简化刀具管理。2.2 可转位立铣刀设计（1）直径的选取可转位铣刀的直径是指其刀尖回转圆的直径，它的标准化已被国际认定。根据任务书中的要求，设计 40，50 的可转位立铣刀，因为要求直径均为国家标准中的标准尺寸直径，所以铣刀直径分别为 d=40mm，d=50mm（2）刀片的选择刀片夹固结构的选择按要求选择压孔式夹固结构形式。（3）刀片形状的选择按要求加工，选择正方形刀片。粗精加工选用相同型号的刀片。（4）刀片型号及精度可转位刀片型号表示方法一般由十位表示：（1）第一号位 表示刀片形状，用一个英文字母代表，见现代机夹可转位刀具使用手册表 3-1。（2）第二号位 表示主切削刃法相后角，用一个英文字母代表，见现代机夹可转位刀具使用手册表 3-2。
