矩形花键拉刀设计说明书目录前言绪论刀具的发展本课题研究的目的刀具设计矩形花键拉刀设计刀具结构参数及各部分功用拉刀几何参数的选择和设计花键齿部分的计算圆孔齿部分的计算别的部分的计算拉削力计算及校验对技术条件的说明对刀具的安装使用的要求小结致谢参考文献前言金属切削刀具课程设计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育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处理问题能力的强化训练刀具课程设计是在学完刀具课以后
矩形花键拉刀设计说明书 目 录 1 前 言. 1 2 绪论 . 1 2.1 刀具的发展 . 2 2.2 本课题研究的目的 2 3 刀具设计 . 3 3.1 矩形花键拉刀设计 3 3.2 刀具结构参数及各部分功用 3 3.3 拉刀几何参数的选择和设计 5 3.4 花键齿部分的计算 7 3.5 圆孔齿部分的计算 9 3.6 别的部分的计算 10 3.7 拉削力计算及校验 12 3.8 对技术条件的说明 13 3.9 对刀具的安装、使用的要求 14 4 小结 . 15 5 致谢 . 16 6 参考文献 17 0 1 前 言 金属切削刀具课程设计是学生在学完 “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，锻炼和培育学生综 合运用所学知识和理论的能力，是对学生进行独立分析、处理问题能力的强化训练。刀具课 程设计是在学完刀具课以后，进行一次学习设计的综合性练习，也是一次理论联系实际的训 练。通过设计，运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的理论知识，生产实习和实验等 实践知识，达到巩固、加深和扩大所学知识的目的。同时学习查阅有关的设计手册、设计标 准和资料，达到积累设计知识和提高设计能力的目的。本次课程设计完成了矩形花键拉刀刀 具的设计和计算工作，说明书包括刀具类型材料的选择，刀具结构参数、几何参数的选择， 刀具的全部计算，对刀具的技术使用上的要求，安装使用上的要求，巩固深化了课堂理论教学内容， 运用各种设计资料、手册和国家标准进行设计，培养了我们独立分析处理问题的能力。 跟着社会的进步和科学技术的迅速发展，金属切削刀具也由那些古老的手动设备被自动 化设备代替并逐渐向高速、高精度方向发展。为满足生产的需要，金属切削工具的种类越 来越丰富 . 以培育学生的创新思维能力、观察分析能力、工程实践能力及综合能力为出发 点，我设计选择的题目是：矩形花键拉刀。拉刀上有很多齿，后一个刀齿（或后一组刀齿） 的齿高要高于（或齿宽宽于）前一个刀齿，所以当拉刀作直线运动时（对某些拉刀来说则为 旋转运动），便能依次地从工件上切下很薄的金属层。故加工质量好，生产效率高。拉刀寿 命长，较麻烦，价格较高，一般是专用工具，因而多用于大量批量生产的精加工。 1 2 绪论 2.1 刀具的发展 跟着社会的发展，时代的进步，刀具在生产中的用途越来越广 . 刀具的发展在某些特定的程度 上决定着生产率，中国加入 WTO后，各行各业面临的竞争越来越激烈，一个企业要有竞争 力，其生产工具一定要有一定的先进性 . 中国作为一个农业大国，其在机械方面的发展空间 相当大，而要生产不一样种类的零件，不管其大小与复杂程度，不能离开刀具 . 目前，在 金属切削技术领域中，我国和先进的工业国家之间还存在着不小的差距，但这种差距正在缩 小。随着工厂、企业技术改造的深入开展，各行各业对先进刀具的需要量将会有大幅度的增 长，这将有力地促进金属切削刀具的发展 2.2 本课题研究的目的 课程设计作为工科院校大学生的必修环节，不仅是巩固学生大学所学知识的重要环节， 而且也是在检验大学生综合应用知识的能力、自学能力、独立操作能力和培养创造新兴事物的能力，是 大学生参加工作前的一次实践性锻炼。 通过本课题设计能够达到以下目的： （1）综合运用学过的专业理论知识，能独立分析和拟订某个刀具合理的工艺路线，具 备设计中等复杂刀具零件的能力。 （2）能根据被加工零件的技术方面的要求，运用刀具设计的基础原理和方法，掌握一些专用 刀具设计方法，完成刀具结构设计，提高刀具设计能力。 （3）熟悉和学会使用各种手册，能善于使用网络搜寻一些设计的有关的资料，掌握一定 的工艺制订的方法和技巧。 （4）进一步提升计算机操作的基本技能﹑ CAD 及 Pro/engineer软件应用能力 (造型设计 与自动编程 ) ﹑仿线 被加工零件 如图（ 1）所示 （图1） 3.1.2 工件材料为：硬铝 LY12；硬度 HBS115 ；强度 σb =490Mpa；工件长度 L=40mm 3.2 刀具结构参数及各部分功用 3.2.1 拉刀的结构 图（ 2 ） 表 1 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，拉刀材 3 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。 起刮光、校准作用，提高工件表面光洁度及精度，并作为 6 校准部 切削部的后备部。 保持拉刀与工件的最后相对位置，防止在拉刀即将离开工 7 后导部 件时因工件下垂而损坏工件已加工表面及刀齿。 支持拉刀使之不下垂，多用于较大较长的拉刀，也用于安 8 尾部 装压力环。 3.2.2 切削方式 采用分层拉削方式中的同廓式拉削方式 3.2.3 拉削余量 对于花键孔 A=De-Do 3.2.4 拉刀刀齿结构： 表（ 2 ） 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， 4 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 3.3 拉刀几何参数的选择和设计 3.3.1 拉刀材料 W 18Cr4v 3.3.2 齿升量 af 查表 5-1( 书) 得 3.3.3 齿距 P 粗切齿 p (1.25 ~ 1.5) l 过渡齿 p p 过 粗 精切齿，当 p 10mm时， p精 p 校准齿 p （ ）p 校 0.6 ~ 0.8 故： 5 p粗 7.7 ~ 9.2 取 p粗 8mm； p过 8mm ； p 8mm； 精 p 4.8 ~ 6.4 取 p 5mm ； 校 校 3.3.4 同时工作齿数 Ze l Ze 1 ( 略去小数 ) p Ze 40 1 6 8 3.3.5 拉削余量切除顺序 根据表 4-27 （手册）加工顺序为 : 倒角，花键，圆孔 3.3.6 倒角齿测量值 M 书上公式 B B 2 f 1 sin B / d 1 1 倒角值 30 x 90 1 d cos M max x ( 表 4-42) 2 B1 6 2 1 8 sin 0.3076 1 17.92 1 x 90 30 17.92 42 .079 M=9.6 3.3.7 倒角与键侧交点的直径 dB B sin tan B d sin( 1 ) Bcos B d B sin B tan 0.2127 B B 12 6 d B 28.83 mm 3.3.8 最后一个倒角齿直径 d2 d2 d B (0.1~ 0.3) d2 28.93 ~ 29 .13 取 d2 29mm 3.3.9 倒角齿切削余量 A倒 A d D 倒 2 0min A
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