課程設(shè)計(jì)說明書矩形花鍵拉刀設(shè)計(jì)

1、中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書學(xué)生姓名： 宗俊鵬 學(xué) 號： 10020145x47 學(xué) 院： 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 題 目： 矩形花鍵拉刀設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 龐俊忠 職稱: 教授 指導(dǎo)教師： 龐學(xué)慧 職稱: 教授 2013年6月15日 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué) 院： 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 宗俊鵬 學(xué) 號：10020145x47 課程設(shè)計(jì)題目： 矩形花鍵拉刀設(shè)計(jì) 起 迄 日 期： 6月6日6月16日 課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 工字樓 指 導(dǎo) 教 師： 龐學(xué)慧、龐俊忠 系 主 任： 王 彪 下

2、達(dá)任務(wù)書日期: 2013年6月6日課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書1設(shè)計(jì)目的：金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完“金屬切削原理及刀具”等有關(guān)課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是使學(xué)生鞏固和深化課堂理論教學(xué)內(nèi)容，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和理論的能力，是對學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立分析、解決問題能力的強(qiáng)化訓(xùn)練。 通過金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)，具體應(yīng)使學(xué)生做到： (1) 掌握金屬切削刀具的設(shè)計(jì)和計(jì)算的基本方法； (2) 學(xué)會運(yùn)用各種設(shè)計(jì)資料、手冊和國家標(biāo)難；(3) 學(xué)會繪制符合標(biāo)準(zhǔn)要求的刀具工作圖，能標(biāo)注出必要的技術(shù)條件。2設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）：完成成形車刀、成形銑刀、

3、拉刀其中兩種刀具的設(shè)計(jì)和計(jì)算工作，繪制刀具工作圖和必要的零件圖以及編寫一份正確、完整的設(shè)計(jì)說明書。刀具工作圖應(yīng)包括制造及檢驗(yàn)該刀具所需的全部圖形、尺寸、公差、粗糙度要求及技術(shù)條件等；說明書應(yīng)包括設(shè)計(jì)時所涉及的主要問題以及設(shè)計(jì)計(jì)算的全部過程；設(shè)計(jì)說明書中的計(jì)算必須準(zhǔn)確無誤，所使用的尺寸、數(shù)據(jù)和計(jì)量單位，均應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法定計(jì)量單位；使用a4紙打印，語言簡練，文句通順。具體設(shè)計(jì)要求見附頁。3設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書(論文)、圖紙、實(shí)物樣品等：1刀具圖紙 2張（a1或a2，計(jì)算機(jī)繪制）2課程設(shè)計(jì)說明書 1份（打印，a4紙不少于20頁）課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書4主要參考文獻(xiàn)

4、：1劉華明主編金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡明手冊北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.72樂兌謙主編金屬切削刀具北京：國防工業(yè)出版社，1984.65設(shè)計(jì)成果形式及要求：1刀具工作圖 2張（a1或a2，計(jì)算機(jī)繪制）2課程設(shè)計(jì)說明書 1份（計(jì)算機(jī)打印，a4紙不少于20頁）6工作計(jì)劃及進(jìn)度：2013年6月7 日 消化資料、方案設(shè)計(jì) 6月8 日 結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì)及校驗(yàn)計(jì)算6月9 日 6月14日 工作圖設(shè)計(jì)6月15日 編寫說明書6月16日 答辯系主任審查意見： 簽字： 年 月 日矩形花鍵拉刀,矩形花鍵銑刀的設(shè)計(jì)說明書目 錄引言6金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)的目的6設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求7矩形花鍵拉刀的設(shè)計(jì)7原始數(shù)據(jù)9設(shè)計(jì)步驟9總結(jié)14致謝

5、14參考文獻(xiàn)14引 言大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，在我們即將進(jìn)入大四,踏入社會之前，通過課程設(shè)計(jì)來檢查和考驗(yàn)我們在這幾年中的所學(xué)，同時對于我們自身來說，這次課程設(shè)計(jì)很貼切地把一些實(shí)踐性的東西引入我們的設(shè)計(jì)中和平時所學(xué)的理論知識相關(guān)聯(lián)。為我們無論是在將來的工作或者是繼續(xù)學(xué)習(xí)的過程中打下一個堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我的課程設(shè)計(jì)課題是矩形花鍵拉刀,矩形花鍵銑刀的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中,我通過查閱有關(guān)資料和運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)或有關(guān)知識，比如零件圖設(shè)計(jì)、金屬切削原理、金屬切削刀具、以及所學(xué)軟件autocad、pro/e的運(yùn)用，設(shè)計(jì)了零件的工藝、編制了零件的加工程序等。我利用此次課程設(shè)計(jì)的機(jī)會對以往所有所學(xué)知識加以梳理檢驗(yàn)，同

6、時又可以在設(shè)計(jì)當(dāng)中查找自己所學(xué)的不足從而加以彌補(bǔ)。使我對專業(yè)知識得到進(jìn)一步的了解和系統(tǒng)掌握。由于編者等水平有限,設(shè)計(jì)編寫時間也比較倉促,在我們設(shè)計(jì)的過程中會遇到一些技術(shù)和其它方面的問題，再加上我們對知識掌握的程度，所以設(shè)計(jì)中我們的設(shè)計(jì)可能會有一些不盡如人意的地方, 為了共同提高今后設(shè)計(jì)編寫的質(zhì)量，希望在考核和答辯的過程中得到各位指導(dǎo)老師的諒解與批評指正,不勝感激之至. 10020145x47 宗俊鵬 2013年6月15日金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)的目的金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完“金屬切削原理及刀具”等有關(guān)課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是使學(xué)生鞏固和深化課堂理論教學(xué)內(nèi)容，鍛煉和培

7、養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和理論的能力，是對學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立分析、解決問題能力的強(qiáng)化訓(xùn)練。 通過金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)，具體應(yīng)使學(xué)生做到： (1) 掌握金屬切削刀具的設(shè)計(jì)和計(jì)算的基本方法； (2) 學(xué)會運(yùn)用各種設(shè)計(jì)資料、手冊和國家標(biāo)難；(3) 學(xué)會繪制符合標(biāo)準(zhǔn)要求的刀具工作圖，能標(biāo)注出必要的技術(shù)條件。設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求完成矩形花鍵銑刀、矩形花鍵拉刀兩種刀具的設(shè)計(jì)和計(jì)算工作，繪制刀具工作圖和必要的零件圖以及編寫一份正確、完整的設(shè)計(jì)說明書。刀具工作圖應(yīng)包括制造及檢驗(yàn)該刀具所需的全部圖形、尺寸、公差、粗糙度要求及技術(shù)條件等；說明書應(yīng)包括設(shè)計(jì)時所涉及的主要問題以及設(shè)計(jì)計(jì)算的全部過程；設(shè)計(jì)說明書中的計(jì)算必須準(zhǔn)確無誤，

8、所使用的尺寸、數(shù)據(jù)和計(jì)量單位，均應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法定計(jì)量單位；使用a4紙打印，語言簡練，文句通順。具體設(shè)計(jì)要求見附頁。矩形花鍵拉刀的設(shè)計(jì)前言拉刀是一種高生產(chǎn)率的刀具，可以用來加工各種形狀的通孔、直槽、螺旋槽以及直線或曲線外表面，廣泛的用于大量和成批生產(chǎn)中。 拉刀的種類如圖（1） 用于拉削的成形刀具。刀具表面上有多排刀齒，各排刀齒的尺寸和形狀從切入端至切出端依次增加和變化。當(dāng)拉刀作拉削運(yùn)動時，每個刀齒就從工件上切下一定厚度的金屬，最終得到所要求的尺寸和形狀。拉刀常用于成批和大量生產(chǎn)中加工圓孔、花鍵孔、鍵槽、平面和成形表面等, 生產(chǎn)率很高。拉刀按加工表面部位的不同，分為內(nèi)拉刀和外拉刀；按工作時受力

9、方式的不同，分為拉刀和推刀。推刀常用于校準(zhǔn)熱處理后的型孔。 拉刀的種類雖多，但結(jié)構(gòu)組成都類似。如普通圓孔拉刀的結(jié)構(gòu)組成為：柄部,用以夾持拉刀和傳遞動力;頸部，起連接作用；過渡錐，將拉刀前導(dǎo)部引入工件；前導(dǎo)部，起引導(dǎo)作用，防止拉刀歪斜；切削齒，完成切削工作，由粗切齒和精切齒組成；校準(zhǔn)齒，起修光和校準(zhǔn)作用，并作為精切齒的后備齒；后導(dǎo)部，用于支承工件，防止刀齒切離前因工件下垂而損壞加工表面和刀齒；后托柄，承托拉刀。 拉刀的結(jié)構(gòu)和刀齒形狀與拉削方式有關(guān)。拉削方式通常分為分層拉削和分塊拉削兩類。前者又分成形式和漸成式；后者又分輪切式和綜合輪切式。成形式拉刀各刀齒的廓形均與被加工表面的最終形狀相似;漸成式

10、拉刀的刀齒形狀與工件形狀不同,工件的形狀是由各刀齒依次切削后逐漸形成。輪切式拉刀由多組刀齒組成，每組有幾個直徑相同的刀齒分別切去一層金屬中的一段，各組刀齒輪換切去各層金屬。綜合輪切式拉刀的粗切齒采用輪切式，精切齒采用成形式。輪切式拉刀切削厚度較分層拉削的拉刀大得多，具有較高的生產(chǎn)率，但制造較難。 拉刀常用高速鋼整體制造，也可做成組合式。硬質(zhì)合金拉刀一般為組合式，因生產(chǎn)率高、壽命長，在汽車工業(yè)中常用于加工缸體和軸承蓋等零件，但硬質(zhì)合金拉刀制造困難。原始數(shù)據(jù) 花鍵孔尺寸 外徑 內(nèi)徑 鍵寬 倒角 c=0.5mm鍵數(shù) n=8 拉削長度 l=60mm工件材料 45#鋼 硬度hbs175 強(qiáng)度b =600

11、mpa設(shè)計(jì)步驟1. 拉刀材料選擇 2. 加工順序 倒角圓孔花鍵3. 選擇切削的幾何參數(shù) 前腳 后腳（粗） (細(xì)) （校） （其它見圖紙）4. 確定校準(zhǔn)齒直徑 倒角不設(shè)校準(zhǔn)齒查表347，花健齒、圓形齒的擴(kuò)張量均為5m，則花鍵齒校準(zhǔn)齒和圓形齒校準(zhǔn)齒直徑為mm mm5. 計(jì)算倒角參數(shù) =9 ， =0.21416mm =32.6339mm =17.6953mm =21.0282mm 0.190， =42.810mm=42.3mm6. 計(jì)算拉削余量 按表41圓形的拉削余量為1，預(yù)制空的直徑41mm 實(shí)際的拉削余量 =（42.025-41）mm=1.025mm 倒角余量 =(42.3-41.00)mm=1

12、.3mm花鍵余量 = 48.1-（42.3-0.1）mm=5.9mm7. 選擇齒升量 倒角齒：=0.1mm（槽拉刀和鍵槽拉刀欄）花鍵齒：=0.07mm（矩形花鍵拉刀欄）圓形齒：=0.05mm（綜合式拉刀欄）8. 設(shè)計(jì)容屑槽 i 齒距的計(jì)算 按表47 =9.6811.61 取=11mm ll 選擇容屑槽 按表48 粗切齒用深槽，h=4.5 g=4 r=2.3 r=7 精切齒用基本槽=4 =4 =2 =7 iii 校核容屑條件 查表49得容屑系數(shù)k=3.倒角齒升量大時，應(yīng)校驗(yàn)之，應(yīng)使?jié)M足 =4.01mm h=4.5 校驗(yàn)合格 iv 校驗(yàn)同時工作齒數(shù) =6，滿足的校驗(yàn)條件9. 花鍵齒截形設(shè)計(jì) 花鍵的

13、鍵寬，精確到0.001mm 其中，為拉削擴(kuò)張量（查表416得=0.005mm）；為拉刀鍵齒寬公差帶，為保證鍵齒尺寸耐用度的提高，應(yīng)在制造條件允許范圍內(nèi)取小值，所以=0.010mm，則 =（8.036-0.005）mm=8.031mm = （8.031-0.010）mm =8.021mm 拉刀鍵齒側(cè)面制出的修光角，其下應(yīng)磨出側(cè)隙角。工廠常在齒高為 1.25mm及以下的刀齒上磨出側(cè)隙，副偏角，在圖中已經(jīng)標(biāo)出。 10. 確定分屑槽參數(shù) 除校準(zhǔn)齒和與其相鄰的一個精齒外，拉刀切削齒均磨制三角形分屑槽（表413）。由于在每個圓形齒上都存在著不工作的刃段，圓形齒段不必磨分屑槽 s=2.5 待添加的隱藏文字內(nèi)

14、容111. 選擇拉刀前柄 按表417 選擇i型a無周向定位面的圓柱形前柄，公稱尺寸，卡爪底徑， 其余見圖。12. 校驗(yàn)拉刀強(qiáng)度和拉床載荷 通過計(jì)算分析，確認(rèn)倒角齒拉削力最大，因而計(jì)算拉刀倒角齒拉削力（查表420，421和422） =8（8.031+20.5）mm=72.25mm =153.59kn 拉力最小截面積在卡槽頸處，則拉應(yīng)力為： =0.2173gp（表425），拉力強(qiáng)度校驗(yàn)合格。根據(jù)表424，選用l6120拉床，拉床拉力為2000.8kn=160kn153.59kn，拉床載荷校驗(yàn)合格。13. 確定拉到齒數(shù)及每齒直徑 i 倒角齒齒數(shù) 取=25 ii花鍵齒齒數(shù) 初擬花鍵過渡齒與精切齒的齒升

15、量為0.04，0.03，0.02，0.01，0.005mm，逐步遞減，共切削余量=0.21mm，花鍵的切削齒數(shù)為 取16齒，多取了0.070.072mm的余量，應(yīng)減去0.0098的齒升量，應(yīng)此，減去一個精切齒并將齒升量調(diào)整0.04，0.03，0.0125，0.005mm，最后齒升量小于0.5，為精切齒，則前兩齒為過渡齒。 iii 圓形齒齒數(shù) 初擬方案與花鍵相同，即擬切去=0.21mm余量，計(jì)算圓形粗齒齒數(shù)為 取8齒，少切了0.150.0052mm的余量，需加一個精切齒，其齒升量為0.0075mm。這樣，圓形齒段具有粗切齒8個，過渡齒3個，精切齒3個。 iv 校準(zhǔn)齒齒數(shù) 倒角齒不設(shè)校準(zhǔn)齒，圓形齒

16、和花間齒齒數(shù)查表414，得 花鍵校準(zhǔn)齒齒數(shù) 圓形校準(zhǔn)齒齒數(shù) 14. 拉刀齒部長度 （參照圖紙） 倒角齒段長度 花鍵齒段長度 圓形齒段長度 拉刀的齒部長度 15.設(shè)計(jì)刀具其他部分 按表 417，419，423計(jì)算： 前柄 頸部， 過渡錐=20mm 前導(dǎo)部=60mm 前柄伸入夾頭長度=105mm 前柄端部至第一刀齒的距離mm =295mm 后導(dǎo)部 后柄 16. 拉刀的總長度及校驗(yàn) 查表4-26，由于允許拉刀總長為1600mm,故拉刀長度校驗(yàn)合格17. 制定技術(shù)條件 拉刀技術(shù)條件： (1） 拉刀材料： w6mo5cr4v2。 (2） 拉刀熱處理硬度：刀齒及后導(dǎo)部 6366hrc；前導(dǎo)部 6066hr

17、c；前柄 4558hrc。 (3） 拉刀表面不得有裂紋，碰傷，銹跡等影響使用性能的缺陷。 (4） 拉刀切削刃應(yīng)鋒利，不得有毛刺，崩刃和磨削燒傷。 (5） 拉刀容屑槽的連接應(yīng)圓滑，不允許有臺階，一般應(yīng)磨光槽底。 (6) 拉刀其余刀齒對g-h基準(zhǔn)的徑向圓跳動公差0.04mm。 (7) 拉刀各部份的徑向圓跳動應(yīng)在同一個方向。 (8) 花鍵齒等分累積誤差0.015mm。 (9) 花鍵齒側(cè)面沿縱向?qū)秅-h基準(zhǔn)軸線的平行度公差0.012 。 18. 繪制拉刀工作圖總 結(jié)課程設(shè)計(jì)作為工科院校大學(xué)生的必修環(huán)節(jié)，不僅是鞏固大學(xué)生大學(xué)所學(xué)知識的重要環(huán)節(jié)，而且也是在檢驗(yàn)畢業(yè)生綜合應(yīng)用知識的能力、自學(xué)能力、獨(dú)立操

18、作能力和培養(yǎng)創(chuàng)新能力，是大學(xué)生參加工作前的一次實(shí)踐性鍛煉。大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，在我們即將進(jìn)入大四,踏入社會之前，通過課程設(shè)計(jì)來檢查和考驗(yàn)我們在這幾年的所學(xué)的知識，同時對于我們自身來說，這次課程設(shè)計(jì)很貼切地把一些實(shí)踐性的東西引入我們的設(shè)計(jì)中和平時所學(xué)的理論知識相關(guān)聯(lián)。為我們無論是在將來的工作或者是繼續(xù)學(xué)習(xí)的過程中打下一個堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過這一學(xué)期的學(xué)習(xí)和對有關(guān)資料的查閱，我運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識和從與專業(yè)相關(guān)聯(lián)的課程為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了刀具零件的工藝、編制了刀具零件的加工程序，并復(fù)習(xí)了所學(xué)軟件autocad、pro/e的運(yùn)用，同時學(xué)習(xí)了其他一些相關(guān)軟件的應(yīng)用。在設(shè)計(jì)思想中盡可能體現(xiàn)了我所學(xué)的、掌握和了解的知識。其次我從這次課程設(shè)計(jì)中獲益匪淺，在以后的工作中，肯定會遇到許多困難，但回想起這設(shè)計(jì)經(jīng)歷的時候，我就萌發(fā)出那種和困難做斗爭的勇氣。當(dāng)然由于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的不足，在設(shè)計(jì)過程中難免有不足和缺點(diǎn)，但是我絕得得到教訓(xùn)也算是一種收獲吧。致 謝本次設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)之間的互幫互助下完成的。他們淵博的知識、勤奮的工作作風(fēng)、務(wù)實(shí)的學(xué)習(xí)和工作態(tài)度、積極進(jìn)取的勇氣和魄力深深感染了