刀具課程設(shè)計矩形花鍵拉刀的設(shè)計全套圖紙

1、矩形花鍵拉刀的設(shè)計1. 前言拉刀是一種多齒的精加工刀具。拉削時，拉刀上各齒依次從工件上切下很薄的金屬層。經(jīng)一次行程后，切除全部余量，并能達(dá)到it8it7公差等級、粗糙度ra為50.8m的加工表面。拉刀的使用壽命長，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本高。目前，主要在成批、大量生產(chǎn)中用它對各種形狀的通孔、通槽和外表面加工。對有些形狀復(fù)雜的孔和槽，即使小批量生產(chǎn)也有用拉刀加工的。拉刀由工作部分和非工作部分組成。工作部分：切削部分，其上刀齒起切削作用，前面刀齒為粗切齒、后面刀齒為精切齒，各齒直徑依次遞增，經(jīng)拉削后切去全部加工余量；校準(zhǔn)部分，最后少數(shù)刀齒起修光和校準(zhǔn)作用，各齒的形狀及直徑均相同；工作部分刀齒上具有前

2、角和后角，并在后面上磨出圓柱刃帶f。相鄰兩刀齒間的空間是容屑槽。各切削齒的刀刃上作出分屑槽。非工作部分：柄部，它與拉床連接，用以傳遞拉力；前導(dǎo)部，工件預(yù)制孔套在前導(dǎo)部上，用以保持孔與拉刀同軸度，并引導(dǎo)拉刀以正確的方向進(jìn)入孔中；過渡錐，是前導(dǎo)部前端的圓錐部分，以引導(dǎo)拉刀逐漸進(jìn)入孔中；頸部，柄部和過渡錐間的連接部分；后導(dǎo)部，刀齒切離后，用它支承工件，以防止工件工件下垂而損壞加工表面和拉刀刀齒；后托部，對于尺寸大而重的拉刀，拉床的托架或夾頭支撐在后托部上，防止拉刀下垂，并減輕了裝卸拉刀的勞動強度。全套圖紙，加153893706 本設(shè)計是矩形花鍵拉刀的設(shè)計。矩形花鍵拉刀用于拉削外徑定心和內(nèi)徑定心的花鍵

3、孔。它的各部分組成及基本結(jié)構(gòu)參數(shù)與圓孔拉刀相同，其主要不同點是在拉刀基面中的齒形，它應(yīng)與被拉削的花鍵形狀相似。其組成參數(shù)有：外徑d。、內(nèi)徑d。、鍵寬b、倒角c*、和鍵數(shù)n。外徑d。<50mm的花鍵拉刀，主要采用分層拉削方式。2已知條件如右圖所示： 工件材料：45號鋼；硬度hbs175 ；強度b = 600mpa； 預(yù)加工孔徑：d。=32h6mm; 花鍵孔尺寸：d。=36h10、d。=32h6mm、b=6h9、n=8； 拉削尺寸：d。=36h10、l=50mm；圖1 拉床型號：l6120、q=196000n。3工作部分的設(shè)計工作部分組成參數(shù)有：齒升量af、前角、后角、容屑槽、齒數(shù)z、刀齒直

4、徑及分屑槽等。齒升量af 齒升量af是拉刀的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)。af的大小，影響加工表面質(zhì)量、拉削力、拉刀磨損拉刀長度和拉削效率。 確定齒升量的原則上是，盡量加工粗切齒齒升量，由它切除總余量的80%以上，其中每齒齒升量均為0.030.1；粗切齒中最后幾個為過渡齒，它們之間齒升量不相同，以使粗切齒逐漸遞減，達(dá)到拉削力平穩(wěn)下降的目的； 精切齒切除總余量的20%不到，各齒的齒升量較小，約取0.030.01mm；校準(zhǔn)齒起修光校準(zhǔn)作用，各齒均無齒升量。精切齒和校準(zhǔn)齒對于達(dá)到孔的粗糙度、精度起重要作用。 本設(shè)計的齒升量取0.04mm。 前角和后角 如同其它刀具，拉刀的前角也是根據(jù)加工材料不同來選取。根據(jù)表（9-

5、2） 。=;切削齒=230+1,f=0.2mm; 校準(zhǔn)齒=2030+1,f=0.2mm; 齒距和容屑槽 齒距p為相鄰兩刀齒間的軸向距離。齒距p的大小主要影響容屑槽的尺寸和同時工作齒數(shù)的多少。確定齒距p時首先應(yīng)滿足容屑空間的需要，其次應(yīng)使同時工作齒數(shù)多于3個。拉刀切削齒距p一般按下列經(jīng)驗公式求也：p=（1.251.9） 式中l(wèi)拉削長度。精切齒可適當(dāng)減小。 根據(jù)齒距p可求出工作齒數(shù)。應(yīng)使工作齒數(shù)為38。 拉刀上容屑槽形狀與尺寸應(yīng)滿足切屑流出時能自由卷曲、阻力小，容屑寬暢，不削弱拉刀強度和制造容易等條件。本拉刀采用直線齒槽型。查表（9-3）容屑系數(shù) k=3；容屑槽深度 h=1.13=1.13=2.7

6、68mm。 齒數(shù)和刀齒直徑 矩形花鍵拉刀上有粗切齒zi、過渡齒zii、精切齒ziii和校準(zhǔn)齒z。粗切齒的齒數(shù)zi應(yīng)根據(jù)它切去的余量ai與齒升量決定： zi=式中：a拉削總余量； aii、aiii分別為過渡齒、精切齒拉削余量。zi經(jīng)圓整后，將多余的不到一個齒升量的余數(shù)分?jǐn)偨o各過過渡齒。過渡齒齒數(shù)根據(jù)粗切齒齒升量大小而定的。精切齒齒數(shù)和校準(zhǔn)齒齒數(shù)決定于工件的加工精度要求。 矩形花鍵拉刀各刀齒的直徑，分別為前一個刀齒直徑面較光整，這時第一個粗切齒的直徑應(yīng)為：di1=d0min+2afi 式中 d0min預(yù)制孔的最小極限尺寸。 校準(zhǔn)齒直徑等于拉削后零件孔的最大極限尺寸?？紤]到拉削后孔徑出現(xiàn)收縮或擴張變

7、形，它的直徑基本尺寸為：d= dmax 式中 dmax拉削后孔的最大極限尺寸； 拉削后產(chǎn)生的收縮量或擴張量。 分屑槽 （略）4非工作部分設(shè)計 見后表1。5矩形花鍵拉刀的校驗 拉刀強度校驗 為使拉刀在拉削過程中不致受拉削力的作用而斷裂，必須對拉刀進(jìn)行強度校驗。即在拉力作用下，拉刀上產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于拉刀材料的許用應(yīng)力，即： = 式中：amin在拉刀上強度最薄弱位置的截面積。例如在柄部、頸部或第一齒槽底部的截面積。在柄部縮頸處截面積。 拉刀材料的許用應(yīng)力。對于高速鋼w18cr4v材料的許用應(yīng)力350400mpa。 拉刀總長度檢驗 詳見下表。 拉削力校驗 拉削時產(chǎn)生的拉力f應(yīng)小于拉床額定拉力q。l61

8、20拉床的q=19. 6*10n。6技術(shù)條件 材料和熱處理：拉刀工作部分材料為w18cr4v， 柄部為40cr。熱處理硬度：鋼刀齒和后導(dǎo)部 hrc6368；前導(dǎo)部hrc6066；柄 部hrc4052。 八鍵均勻分布。 。07矩形花鍵拉刀計算表。順序設(shè)計項目符號或計算式資料來源計算結(jié)果1預(yù)加工孔徑d。d。=32mm2花鍵孔最大外徑dd=36.1mm3拉削余量a= d- d。a=36.1-32=4.1mm4最大槽寬bb=6.03mm5齒升量aa=0.04mm6齒距p=1.251.9式（9-3）p=1.410mm7同時工作齒數(shù)ze=+1式（9-1）ze=+1=68幾何角度。f表（9-2）。=切削齒。

9、=2030+10,f=0.2mm校準(zhǔn)齒。=2030+10,f=0.2mm9拉削力計算fz=pnbze式（9-2）fz=147*8*6.03*6=42547.68n10拉力校驗 qfz式（9-10）19600042547.68n 拉力允許11容屑系數(shù)k表（9-3）k=312容屑槽深度h=1.13式（9-4）h=1.13=2.506mm13切削齒容屑槽p、h、f、r表（9-4）p=10mm; h=4mm; f=3.2mm;r=2mm14校準(zhǔn)齒容屑槽p、h、f、r式（9-4）p=0.8p=8mm; h=3.2mmf=2.5mm; r=1.5mm15危險斷面積amin表（9-7）取d=21mm時，am

10、in=346mm16強度校驗=式（9-9）=122.97250mpa17花鍵齒齒形參數(shù)b=bmaxkfb=6.03mmk=130±30f=0.8±0.2mm18分屑槽b、h、ab=1mm、h=0.5mm、a=519齒數(shù)花鍵切削齒z花鍵過渡齒z花鍵校準(zhǔn)齒z式（9-5）表（9-5）z=52z=4z=520刀齒直徑第一個花鍵齒直徑d=d+2a花鍵校準(zhǔn)齒直徑d=dd=32+2*0.04=32.08±0.02mmd=36.1-0.015mm21柄部頸部過渡錐尺寸柄部 d=d-0.5頸部 d= d過渡錐 l表（9-7）d=32-0.5=31.5mm取28mm d=21mm、d

11、= d=28mml=20mm、l=25mm、l=20mml=180mm、c=4mm22前導(dǎo)部后導(dǎo)部d= d。l=ld=d-0.2l=0.5ld=32mm、l=50mmd=36.1mm、l=25mm23拉刀全長l=l=24拉刀材料及熱處理w18cr4v 柄部40cr鋼刀齒和后導(dǎo)部 hrc6368前導(dǎo)部hrc6066柄 部hrc4052表1齒形花鍵切削齒齒號12345678910直徑3210321832263234324232503258326632743282齒形花鍵切削齒齒號21222324252627282930直徑32.9032.9833.0633.1433.2233.3033.3833.

12、4633.5433.62齒形花鍵切削齒齒號31323334353637383940直徑33.7033.7833.8633.9434.0234.1034.1834.2634.3434.42齒形花鍵切削齒齒號41424344454647484950直徑34.5034.5834.6634.7434.8234.9034.9835.0635.1435.22齒形花鍵切削齒花 鍵 齒號51525354555657585960直徑35.3035.3835.4635.5435.6235.7035.7835.8635.9235.98齒形過 渡 齒花鍵校準(zhǔn)齒齒號61626364656667直徑36.0436.103

13、6.1036.1036.1036.1036.10表2矩形花鍵銑刀設(shè)計 1、 鏟齒銑刀簡介銑削的主運動是銑刀的旋轉(zhuǎn)運動；進(jìn)給運動可以是縱向、橫向或垂直方向的直線運動，也可以是旋轉(zhuǎn)運動、螺旋運動或其他曲線運動。按刀齒的齒背形式，銑刀可分為尖齒銑刀和鏟齒兩大類。齒背經(jīng)鏟削或鏟磨而成的銑刀，稱為鏟齒銑刀。與尖齒銑刀相比，鏟齒銑刀雖有許多缺點，但是，按定前角重磨前面后，刀具廓形不變。用它制造成型銑刀，重磨簡單，使用方便。所以，成形銑刀一般都采用鏟齒結(jié)構(gòu)，稱為鏟齒成形銑刀。2、已知條件被加工零件如圖2.所示，工件材料為： 45鋼；硬度hbs175 ；強度b = 600mpa；工件長度l=50mm。其尺寸為：外徑da=36mm,內(nèi)徑df=32,鍵數(shù)zw=8,鍵寬6mm。圖23設(shè)計步驟 計算工件參數(shù)圖2 = mm mm 選擇銑刀前、后角 精銑，取。校核最小正交后角 計算銑刀廓形尺寸 初算銑刀廓形深度 銑刀寬度b 取b=12mm。 復(fù)算銑刀廓形深度 銑刀頂刃圓弧半徑 銑刀齒頂圓角半徑 初算銑刀外徑 查表9-12，k=2