圓孔拉刀及矩型花鍵銑刀說明書

1、中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書圓孔拉刀與花鍵銑刀圓孔拉刀與矩形花鍵銑刀設(shè)計(jì)說明書目錄前 言- 3 -一、緒論- 4 -1.1刀具的發(fā)展- 4 -1.2研究本課題的目的- 4 -二、圓孔拉刀的設(shè)計(jì)- 5 -2.1 拉刀的基本知識- 5 -1.拉倒的種類- 5 -2.選定刀具材料的依據(jù)- 6 -3刀具結(jié)構(gòu)及各部分功用- 7 -2.2 設(shè)計(jì)要求- 8 -2.3設(shè)計(jì)步驟- 8 -1. 拉床及其他條件- 8 -2選取拉刀材料及硬度- 8 -3確定拉削方式- 9 -4選擇刀齒幾何參數(shù)- 9 -5確定校準(zhǔn)齒直徑- 9 -6確定拉削余量- 9 -7選取齒升量- 9 -9.拉刀齒形及分屑槽參數(shù)- 10 -10.確定分屑

2、槽種類及參數(shù)- 11 -11.選擇拉刀前柄- 11 -12校驗(yàn)拉刀強(qiáng)度與拉床載荷- 11 -13確定拉刀齒數(shù)和每齒直徑尺寸- 12 -14設(shè)計(jì)拉刀其它部分- 13 -15計(jì)算和校驗(yàn)拉刀總長- 14 -16制定拉刀技術(shù)條件- 14 -2.4 拉刀技術(shù)條件- 14 -三、矩形花鍵銑刀的設(shè)計(jì)- 15 -1銑刀的設(shè)計(jì)- 15 -2. 齒形的設(shè)計(jì)計(jì)算- 15 -3. 結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇及計(jì)算- 16 -4.設(shè)計(jì)要求- 17 -5.設(shè)計(jì)步驟主要計(jì)算- 18 -6.刀齒、刀體強(qiáng)度和砂輪干涉的校驗(yàn)- 19 -7成形銑刀的技術(shù)條件- 20 -8.刀具的計(jì)算整理- 21 -四、設(shè)計(jì)成果圖- 23 -參考文獻(xiàn)- 24

3、-前 言今年是我來到中北大學(xué)的第三年，三年的學(xué)習(xí)生活使我掌握了一定的專業(yè)知識，特別是大三的一年學(xué)習(xí)中，我了解到的都是有關(guān)于本專業(yè)或與本專業(yè)相關(guān)聯(lián)的專業(yè)基礎(chǔ)課。金屬切削原理及刀具是我比較喜歡的一門課，通過平時(shí)的學(xué)習(xí)，老師的教導(dǎo)，我掌握了它的基本原理及知識技能。但是由于平時(shí)的學(xué)業(yè)較為繁忙，我沒有深層次地進(jìn)行了解和研究。欣聞金屬切削原理及刀具還有課程設(shè)計(jì)要做，我的積極性一下子提高了許多，我相信，通過這次課程設(shè)計(jì)，我對刀具的了解將會(huì)更加全面。我這次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是圓孔拉刀以及矩形花鍵銑刀的設(shè)計(jì)，初次見到這個(gè)題目我有些迷茫。這些刀具都已經(jīng)發(fā)展地相當(dāng)成熟了，而我只有一周的時(shí)間要把這兩把刀都設(shè)計(jì)出來，這似乎

4、有些難度。仔細(xì)研究我發(fā)現(xiàn)書本上的知識實(shí)在有限，研究兩把刀具需要查找各種各樣的資料。然而，資料的查找也是非常的困難，圖書館僅有基本課程設(shè)計(jì)手冊早就被一洗而空了，我想一方面這是學(xué)校圖書館資源確實(shí)不怎么夠用，但最主要的原因我想還是我的態(tài)度不夠端正，學(xué)習(xí)的積極性沒有被提上來。思考之后我重新開始審度我課程設(shè)計(jì)了，所謂課程設(shè)計(jì)，我想就是讓我們在查找資料的學(xué)習(xí)過程中逐漸找到那種自我學(xué)習(xí)、自我分析和解決問題的習(xí)慣，只要大家能夠耐得住性子靜下心來學(xué)習(xí)，我想再難的設(shè)計(jì)也能做出來。課程設(shè)計(jì)總共做了五天，我用了一天的時(shí)間通過各種渠道在查找資料，然后拉刀和銑刀的計(jì)算各用了一天，這就花去了大半的時(shí)間。我想說的是，到此為止

5、所得工作量都不大，工作量最大的就是畫圖了。雖然不是第一次接觸CAD，但對它還是比較陌生。通過畫拉刀的確增長了我畫圖的技巧，第二張銑刀的圖我很輕松就畫完了。當(dāng)然這都是些作為一名本科生最基本也是最基礎(chǔ)的需要掌握的內(nèi)容。畫圖雖然是一件苦差，不但加班加點(diǎn)，而且腰酸背疼，但在制圖的過程中我發(fā)現(xiàn)了許多的樂趣，最重要的是它讓我有了成就感，所以我非常感激我們的課程安排能有這樣的實(shí)踐課。在課程設(shè)計(jì)的過程中，我也發(fā)現(xiàn)了許多的問題，自身的問題當(dāng)然有許多，但我想說的是整個(gè)設(shè)計(jì)的諸多問題。首先，對于課程設(shè)計(jì)的題目，根據(jù)往屆學(xué)姐學(xué)長提供的資料，基本上每一屆的題目都是一樣的，這樣不利于學(xué)生們的創(chuàng)新發(fā)展；其二，題目相同直接導(dǎo)

6、致的后果就是同學(xué)們不愿思考，拿著往屆學(xué)長學(xué)姐的作業(yè)直接修改成自己的作品，然后答辯就等通過，這種不良行為容易惡性循環(huán)，一屆一屆的傳播，影響我們機(jī)制專業(yè)的學(xué)風(fēng)，所以，我想老師您應(yīng)該要多多鼓勵(lì)那些獨(dú)立思考的學(xué)生，為我們的將來以及學(xué)校院系的發(fā)展提供良好氛圍。最后關(guān)于本次課程設(shè)計(jì)，我想我做的真的不夠完美，最主要的原因就是時(shí)間問題，五天的時(shí)間真的是在太短了，加上我所學(xué)的知識有限,所以會(huì)有很多的錯(cuò)誤和不足，希望老師您能夠給予批評和指正！ 一、緒論1.1刀具的發(fā)展隨著社會(huì)的發(fā)展,時(shí)代的進(jìn)步,刀具在生產(chǎn)中的用途越來越廣.刀具的發(fā)展在一定程度上決定著生產(chǎn)率,進(jìn)入新世紀(jì),各行各業(yè)面臨的競爭越來越激烈,一個(gè)企業(yè)要有競

7、爭力,其生產(chǎn)工具必須具有一定的先進(jìn)性.中國作為一個(gè)農(nóng)業(yè)與工業(yè)大國,其在機(jī)械方面的發(fā)展空間相當(dāng)大,而要生產(chǎn)不同種類的零件,不管其大小與復(fù)雜程度,都離不開刀具。目前，在金屬切削技術(shù)領(lǐng)域中，我國和先進(jìn)的工業(yè)國家之間還存在著不小的差距，但這種差距正在縮小。隨著工廠、企業(yè)技術(shù)改造的深入開展，各行各業(yè)對先進(jìn)刀具的需要量將會(huì)有大幅度的增長，這將有力地促進(jìn)金屬切削刀具的發(fā)展1.2研究本課題的目的課程設(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)大學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力、自學(xué)能力、獨(dú)立操作能力和培養(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。通過本課題設(shè)計(jì)可以達(dá)到以下目

8、的：1. 綜合運(yùn)用學(xué)過的專業(yè)理論知識，能獨(dú)立分析和擬訂某個(gè)刀具合理的工藝路線，具備設(shè)計(jì)中等復(fù)雜刀具零件的能力。2. 能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用刀具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，掌握一些專用刀具設(shè)計(jì)方法，完成刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高刀具設(shè)計(jì)能力。3. 熟悉和學(xué)會(huì)使用各種手冊，能善于使用網(wǎng)絡(luò)搜尋一些設(shè)計(jì)的相關(guān)資料，掌握一定的工藝制訂的方法和技巧。4. 進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)操作的基本技能主要是AutoCAD的應(yīng)用。二、圓孔拉刀的設(shè)計(jì)2.1 拉刀的基本知識1.拉倒的種類拉刀是一種高生產(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。 下面是一些常用的圓孔拉刀和對

9、應(yīng)加工的工件(如下圖) 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(dòng)時(shí)，每個(gè)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(shí)受力方式的不同，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(dòng)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

10、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式、分塊式和綜合式三類，其中分層式又分為成形式和漸成式。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(gè)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，

11、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。2.選定刀具材料的依據(jù) 刀具材料選擇得是否恰當(dāng)對刀具的生產(chǎn)率有重要的影響。因?yàn)橛操|(zhì)合金比高速鋼及其他工具鋼生產(chǎn)率高得多，因此，在能采用硬質(zhì)合金的情況下應(yīng)盡力采用。由于目前硬質(zhì)合金的性能還有許多缺陷，如脆性大，極難加工等，使它在許多刀具上應(yīng)用還很困難，因而，目前許多復(fù)雜刀具還主要應(yīng)用高速鋼制造。拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，因此要求采用耐磨的刀具材料，以提高其耐用度；考慮到還應(yīng)有良好的工藝性能，根據(jù)刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表2

12、9，選擇高速工具鋼，其應(yīng)用范圍用于各種刀具，特別是形狀較復(fù)雜的刀具。根據(jù)表30，選擇W18Cr4V。3刀具結(jié)構(gòu)及各部分功用1 拉刀的結(jié)構(gòu)及功用(見圖2、表1)圖2拉刀結(jié)構(gòu)表1代號名 稱功 用1柄部夾持拉刀，傳遞動(dòng)力2頸部連接柄部和后面各部，其直徑與柄部相同或略小，拉刀材料及規(guī)格等標(biāo)記一般打在頸部。3過度錐頸部到前導(dǎo)部的過渡部分，使拉刀容易進(jìn)入工件孔中。4前導(dǎo)部起引導(dǎo)拉刀切削部進(jìn)入工件的作用，5切削部擔(dān)負(fù)切削工作，包括粗切齒、過渡齒及精切齒。6校準(zhǔn)部起刮光、校準(zhǔn)作用，提高工件表面光潔度及精度，并作為切削部的后備部。7后導(dǎo)部保持拉刀與工件的最后相對位置，防止在拉刀即將離開工件時(shí)因工件下垂而損壞工件

13、已加工表面及刀齒。. 拉刀刀齒結(jié)構(gòu)及功用表2名稱功用前刀面切削流出的表面后刀面最終形成已加工表面的面副后刀面刀齒上和已加工表面相對的表面、分屑槽兩側(cè)面刃帶也稱第一后刀面，是主切削刃和后刀面之間的后角為零的窄面，它有穩(wěn)定的拉削過程，防止拉刀擺尾的作用主切削刃是前后刀面的交線副切削刃是前刀面和副后刀面的交線，分屑槽中也有兩條副切削刃過渡刃可以是直線或圓弧，它有助于減緩刀尖的磨損刀尖主副切削刃的相交點(diǎn)容屑槽其形狀必須有利于切屑卷曲，并能寬敞地容納切屑分屑槽減小切削寬度，降低切削卷曲阻力，便于切削容納在容屑槽內(nèi)，從而改善拉削狀況棱刀齒后刀面與齒背的交線齒背容屑槽中靠近后刀面的部分2.2 設(shè)計(jì)要求按照要

14、求完成一把圓孔拉刀，并且能夠用該刀具加工出下圖所示的工件。 圖3 被加工零件如上圖所示，工件材料為：35鋼；硬度HBS180 ；強(qiáng)度b =540Mpa。 2.3設(shè)計(jì)步驟1. 拉床及其他條件選取拉床型號：L6120型，工作狀況：良好的舊拉床。采用10%的極壓乳化液。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮：預(yù)制孔加工方式，標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉆削，拉削變形量，拉削后孔收縮，收縮量（在直徑上）為0.01。2選取拉刀材料及硬度工件材料為：35鋼；硬度HBS180 ；強(qiáng)度b =540Mpa，選高速鋼整體制造拉刀。3確定拉削方式綜合式拉刀較短，適用拉削碳鋼和低合金鋼，拉削精度和表面質(zhì)量并不低于其它拉削方式，且拉削耐用度較高。因此，本例選擇綜

15、合式拉削。4選擇刀齒幾何參數(shù)按金屬切削原理及刀具教材表、查選刀齒幾何參數(shù)，因?yàn)楣ぜ牧蠟殇?，硬度為HBS，所以選擇 ： 前角：=17， 精切齒與校準(zhǔn)齒倒棱前角為0后角：粗切齒：o=2.5o+1o ;精切齒： ;校準(zhǔn)齒： 5確定校準(zhǔn)齒直徑 以腳標(biāo)o、w、m、c、f、j和x依次表示拉刀、預(yù)制孔、拉削孔、粗切齒、過渡齒、精切齒和校準(zhǔn)齒。do=dmmax+=50.025+0.01=50.035mm式中：拉削變形（收縮量），取=0.01mm6確定拉削余量 按金屬切削原理及刀具表15-1選公式計(jì)算：計(jì)算余量為：=0.005dm（0.10.2=(0.005×50+0.15)mm=1.035mm 預(yù)

16、制孔直徑dmin=do-=50.035-1.035=49mm7選取齒升量 由材料為35鋼；硬度HBS180 ；強(qiáng)度b =540Mpa。且為綜合式圓拉刀。按金屬切削原理及刀具教材表15-4選，取粗齒升量為：f=0.08mm,為獲得較好的加工表面質(zhì)量和良好的加工性能，取較小齒升量為f=0.04mm.9.拉刀齒形及分屑槽參數(shù) 9.1 計(jì)算齒距： 按金屬切削原理及刀具教材表表15-7選公式計(jì)算粗切齒的齒距為： P（1.21.5）=（1.21.5）=1.4×6.32=8.90mm 取P=9mm.當(dāng)P10mm時(shí)精切齒和校準(zhǔn)齒齒距為：Pj=Px=（0.60.8）P=0.7×10=7mm9

17、.2 校驗(yàn)工作齒數(shù)：按照金屬切削原理及刀具教材表15-7所示，粗切齒的最少同時(shí)工作齒數(shù)Zmin=l/p+1=40/9+1=5.4,取 zemin=5。 滿足ze8的校驗(yàn)條件，校驗(yàn)合格。 9.3 選取拉刀容屑槽：查金屬切削原理及刀具教材表15-8，綜合式拉刀或拉削塑性材料時(shí)，宜采用曲線齒背型容屑槽。故： 粗切齒、過渡齒時(shí)，P=,9mm,取深槽，h=4.0mm，g=3mm,r=2mm,R=7mm；精切齒、校準(zhǔn)齒時(shí)，P=7mm，取基本槽,h=2.5mm,g=2.5mm,r=1.3mm,R=4mm；9.4 校驗(yàn)容屑條件：綜合式園拉刀，其切削厚度hD=2f=2×0.03=0.06mm,查金屬切

18、削原理及刀具教材表15-10， 由P=9mm,容屑系數(shù)K=3 h=1.13=1.13×mm=3.50mm 顯然，h=3.50mmh=4mm，容屑條件校驗(yàn)合格。 10.確定分屑槽種類及參數(shù) 拉刀粗切齒與過渡齒采用弧形分屑槽，精切齒采用三角形分屑槽； 查劉華明主編的金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)資料表6-11、6-12，當(dāng)拉刀最小直徑 domin=49mm時(shí)：弧形分屑槽數(shù)為：nk=12，槽寬：a =domin sin90o/nk-（0.30.7）mm =49×sin90o/12-（0.30.7）6mm切削寬度：aw=2dominsin90o/nk-a=（2×49×si

19、n90o/12-6）mm=6.77mm當(dāng)拉刀最小直徑 domin=50mm時(shí)三角形分屑槽數(shù)為：N=（1/71/6）d。=24槽寬：b=11.2mm，槽深：h=0.5mm，槽角：w60，前后刀齒的分屑槽應(yīng)在圓周方向錯(cuò)開半個(gè)槽距，交錯(cuò)排列。11.選擇拉刀前柄 按劉華明主編的金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)資料表6-17，選用II型A無周向定位面的圓柱形前柄，取d1=45mm,最小斷面處的直徑d2=34mm。12校驗(yàn)拉刀強(qiáng)度與拉床載荷查金屬切削原理及刀具教材，取高速鋼的許用應(yīng)力為：=0.35GPa。按劉華明主編的金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)資料表6-22，6-23，6-24計(jì)算最大拉削力。根據(jù)綜合式拉削的特點(diǎn)，切削厚度

20、； （為拉刀直徑）；Fmax=123×49/2×5×1.06×0.93×1×1×1.13×10-3KN=52.73KN拉刀最小斷面為前柄卡爪底部，其面積為：rmin=d22/4=×342/4mm2=907.9mm危險(xiǎn)斷面部位的拉應(yīng)力為：=Fmax/Armin=52.73/907.9GPa=0.058GPa高速鋼圓拉刀許用應(yīng)力=0.35GPa，顯然，拉刀強(qiáng)度校驗(yàn)合格。按劉華明主編的金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)資料表6-25,6-26，選用工作狀態(tài)良好的L6120型舊拉床，可算出拉床允許拉應(yīng)力：Frk=200

21、5;0.8KN=160KN，顯然，拉床載荷校驗(yàn)合格。13確定拉刀齒數(shù)和每齒直徑尺寸取過渡齒與精切齒齒升量遞減為:0.8a,所以取為：0.03，0.025，0.020，0.015，0.01，0.01；共切除余量： Ag+Aj=2（0.03+0.025+0.020+0.015+0.01+0.01）mm=0.22mm其中前3齒大于等于齒升量的12，屬于過渡齒，后3齒齒升量較小，屬精切齒。粗切齒齒數(shù)按下式計(jì)算后取整為：Ze=A-(Ag+Af)/2af+1=(1.035-0.22)/0.08+1=11粗切齒、過渡齒、精切齒共切除余量：（11-1）×2×0.04+0.22mm=1.02

22、mm剩下（1.035-1.02）mm=0.015mm，需增設(shè)一個(gè)精切齒到要求的尺寸；按劉華明主編的金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表6-14，取校準(zhǔn)齒6個(gè)，其直徑尺寸前面已經(jīng)確定了。這樣，拉刀總齒數(shù)為：zo+zg+zj+zx=11+3+3+6=23齒號123456789基本尺寸D(mm)4900049.08049.16049.24049.32049.40049.48049.56049.640直徑尺寸公差（mm）齒號1011121314151617基本尺寸D(mm)49.72049.8049.86049.9149.9549.9850.0050.02直徑尺寸公差（mm）齒號181920212223基本尺

23、寸D(mm)50.035直徑尺寸公差（mm）表3各齒直徑尺寸及其公差14設(shè)計(jì)拉刀其它部分 按劉華明主編的金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表6-21，?。?前柄：l=110mm d=45f8mm 頸部：l=m+Bo+A-l3=110mm d2=d1-0.5mm=44.5mm過渡錐：l3=15mm前導(dǎo)部：l4=40mm d4=dwmin=49f7mm后導(dǎo)部：ls=(0.50.7)l=25mm,ds=50.020mm支托部：lz=15mm拉刀前柄端面至第1刀齒的距離： L1=l1+l2+l3+l4=(110+110+15+40)mm=275m15計(jì)算和校驗(yàn)拉刀總長 粗切與過渡齒長：l5=9×(1

24、1+3)=126mm 精切齒與校準(zhǔn)齒長：lo=7×(3+6)=63mm 拉刀總長： L=L+l5+l6+l7+ls=489mm 按劉華明主編的金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表6-28知，允許拉刀總長為24d=24×50mm=1200mm，顯然拉刀短得多，所以長度核驗(yàn)合格。16制定拉刀技術(shù)條件 制定拉刀技術(shù)條件; 、熱處理：刀齒和前導(dǎo)部 6366 HRC 柄部 4052 HRC 允許進(jìn)行表面熱處理。 、拉刀幾何角度的極限偏差：前角： 切削齒后角： 校準(zhǔn)齒后角： 2.4 拉刀技術(shù)條件 1、拉刀材料：W18Gr4V2、拉刀熱處理硬度：刀齒及后導(dǎo)部：6366 HRC；前導(dǎo)部：6066

25、HRC；前柄：4558 HRC。3、拉刀表面不能有裂紋、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、拉刀各部分的徑向圓跳動(dòng)應(yīng)在同一個(gè)方向。7.拉刀各部分的表面粗糙度： 刀齒前面Ra0.8µm 后導(dǎo)部表面Ra0.8µm 刀齒后面Ra0.8µm 柄部表面Ra1.6µm 刃帶表面Ra0.4µm 頸部表面Ra6.4µm 前導(dǎo)部表面Ra0.8µm 過渡錐表面Ra1.6µm8.拉刀外徑在全長上的徑向跳動(dòng)不超過0.06mm。9、花

26、鍵齒等分累計(jì)誤差0.015mm三、矩形花鍵銑刀的設(shè)計(jì)1銑刀的設(shè)計(jì) 銑刀是一種應(yīng)用廣泛的多齒多刃回轉(zhuǎn)刀具。銑削加工時(shí)，銑刀繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，而工件則作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。銑削是同時(shí)參加工作的切削刃總長較長，且無空行程，而使用的切削速度也較高，固加工生產(chǎn)率一般較高，表面粗糙度值較小。銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成積屑瘤在數(shù)控銑削中是十分忌諱的。總之，根據(jù)被加工工件材料的熱處理狀態(tài)、切削性能及加工余量，選擇剛性好，耐用度高的銑刀，是充分發(fā)揮銑床的生產(chǎn)效率和獲得滿意的加工質(zhì)量的前提。2. 齒形的設(shè)計(jì)計(jì)算前角為零時(shí)，工件法剖面截形就是銑刀的齒形。前角大于零時(shí)，銑刀有了前角以后，其刀

27、齒在徑向截面的齒形和前刀面上的齒形，就與工件法剖面的截形不同了。設(shè)f為銑刀外圓處的縱向前角，當(dāng)f較大時(shí)，銑刀徑向截面和前刀面上的齒形需進(jìn)行修正計(jì)算。3. 結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇及計(jì)算1.銑刀齒形高度h 設(shè)被切工件成形部分高度為hw，則成形銑刀齒形高度應(yīng)為： hhw（12）mm2.銑刀寬度B 設(shè)被切工件闊形寬度為Bw，則銑刀寬度B可取為稍大于B。3.容屑槽底形式 鏟齒成形銑刀容屑槽底形式通常有兩種，即平地形式和中間有凸起或槽底傾斜的加強(qiáng)形式。在鏟削深度較小和刀齒強(qiáng)度足夠的情況下，應(yīng)采用平底形式。在銑削深度較大時(shí)，宜采用加強(qiáng)形式。4.銑刀的孔徑d 銑刀的孔徑d應(yīng)根據(jù)銑削寬度和工作條件選取，可以按剛度，強(qiáng)度

28、條件計(jì)算，也可根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)選取。5.銑刀的外徑do 對于平底形式的容屑槽，銑刀外徑可按下面公式計(jì)算：dod+2m2H式中：d銑刀孔徑 m壁厚，一般?。?.30.5）d H全齒高 由于全齒高的計(jì)算又需依據(jù)外徑do，因此，用上式直接計(jì)算銑刀外徑是困難的，我國一些工廠采用下式估算銑刀外徑： do（22.2）d2.2h（26）根據(jù)上面公式的計(jì)算結(jié)果再取外徑的推薦值。6.銑刀的圓周齒數(shù)Zk 鏟齒成形銑刀的圓周齒數(shù)Zk可按下式計(jì)算 Zkdo/S式中S為銑刀的圓周齒距，粗加工時(shí)，可取S（1.82.4）H精加工時(shí)，可取S=(1.3-1.8)H，式中H為容屑槽的高度。 但是在設(shè)計(jì)成形銑刀時(shí)，直接按公式計(jì)算圓周齒

29、數(shù)是困難的，因?yàn)槭街蠬尚未確定，而確定它時(shí)，又要反過來依據(jù)銑刀的圓周齒數(shù)。因而在設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)按銑刀外圓直徑的大小預(yù)先選定圓周齒數(shù)，在設(shè)計(jì)計(jì)算出銑刀的其他結(jié)構(gòu)參數(shù)后再反過來校驗(yàn)圓周齒數(shù)設(shè)計(jì)得是否合適。7.銑刀的鏟削量K 設(shè)鏟齒成形銑刀的頂刃徑向后角為f，一般取f10o15o。相應(yīng)的鏟削量可按下式計(jì)算：Ktgfdo/Zk，式中do為銑刀外徑，Zk為圓周齒數(shù)。求出鏟削量后，應(yīng)按附錄表所列的鏟床凸輪的升距選取相近的K值。 8.容屑槽尺寸（1）容屑槽底半徑r 可按下式計(jì)算：rdo-2(h+K)/2AZh式中A為系數(shù)，當(dāng)鏟齒凸輪空程角60時(shí)，A6，當(dāng)90時(shí)，A4。對于需要鏟磨齒背的成形銑刀，通常

30、取90o計(jì)算出的r應(yīng)圓整刀0.5mm。（2）容屑槽間角：一般取20o35o（3）容屑槽深度H：HhK+r9.分屑槽尺寸 當(dāng)銑刀寬度B<20時(shí)，切削刃上不需要作分屑槽。10.刀齒、刀體強(qiáng)度和砂輪干涉的校驗(yàn) 由以上所述可以看出，在確定鏟齒成形銑刀的外徑do，齒數(shù)Zk，鏟削量K，容屑槽深度H.等參數(shù)時(shí)，常?；ハ酄可?，難以直接確定某一參數(shù)。因此，需采取試算的方法，首先假設(shè)幾個(gè)參數(shù)的數(shù)據(jù)，再根據(jù)他們確定其他一些參數(shù)。這樣選定成形銑刀的各參數(shù)后，還需進(jìn)行校驗(yàn)，檢驗(yàn)銑刀結(jié)構(gòu)是否緊湊，合理，刀體，刀齒強(qiáng)度是否足夠。4.設(shè)計(jì)要求被加工零件如下圖.所示，工件材料為：35鋼；硬度HBS180 ；強(qiáng)度b =54

31、0Mpa；工件長度L=30mm。 圖4外徑 內(nèi)徑 鍵數(shù) 鍵寬 5.設(shè)計(jì)步驟主要計(jì)算 齒槽半角 180/Z=180/6=30o 齒頂圓弧中心半角 ： = 齒頂寬 mm 齒廓高度 mm 銑刀寬度 取B=9 銑刀齒頂圓弧半徑 銑刀前角 容屑槽形式 在銑削深度較小和刀齒強(qiáng)度足夠的情況下，應(yīng)采用平底式；在銑削深度較大時(shí)，宜采用加強(qiáng)式。 故該容屑槽選擇采用平底式。 銑刀孔徑 根據(jù)切削寬度B=9mm，查表可得d=22mm 銑刀外徑 mm 銑刀齒數(shù) 查表可得 銑刀后角 取名義后角 故= 可滿足要求 鏟削量 取k=3 容屑槽半徑 取r=1.5 容屑槽間角 容屑槽深度 分屑槽尺寸 因?yàn)樵撱姷秾挾刃∮?0，故切削刃

32、上不需做分屑槽 鍵槽尺寸和內(nèi)孔空刀尺寸 查機(jī)械機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表4-1得 d=22，b=6，公差JS9，軸深t1=,Rmin=0.16,Rmax=0.25 校驗(yàn) 檢驗(yàn)刀齒強(qiáng)度 齒根寬度C 所以刀齒強(qiáng)度滿足要求檢驗(yàn)刀體強(qiáng)度 所以刀體滿足要求6.刀齒、刀體強(qiáng)度和砂輪干涉的校驗(yàn)由以上所述可以看出，在確定鏟齒成形銑刀的外徑do，齒數(shù)Zk，鏟削量K，容屑槽深度H.等參數(shù)時(shí)，常?；ハ酄可妫y以直接確定某一參數(shù)。因此，需采取試算的方法，首先假設(shè)幾個(gè)參數(shù)的數(shù)據(jù)，再根據(jù)他們確定其他一些參數(shù)。這樣選定成形銑刀的各參數(shù)后，還需進(jìn)行校驗(yàn)，檢驗(yàn)銑刀結(jié)構(gòu)是否緊湊，合理，刀體，刀齒強(qiáng)度是否足夠。7成形銑刀的技術(shù)條件 7.1光潔度（按GB103168）（1）刀齒前刀面，內(nèi)孔表面、端面及鏟磨銑刀的齒背表面不低于7（2）鏟齒銑刀的齒背面不低于67.2尺寸公差： 表4序號名稱符號公差1銑刀外徑doh162銑刀寬度Bh123銑刀孔徑dH74銑刀鍵槽寬度b（Dc7）5內(nèi)孔至鍵底距離t1H14