刀具課程設(shè)計(jì)說明書封皮

1、中北大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書學(xué)生姓名： 張文杰 學(xué) 號(hào)： 0602014123 學(xué) 院： 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 題 目： 圓孔拉刀設(shè)計(jì) 矩形花鍵銑刀設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 龐學(xué)慧 職稱: 教授 指導(dǎo)教師： 武文革 職稱: 教授 2009年6月3日 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 2008/2009 學(xué)年第 2 學(xué)期學(xué) 院： 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 張文杰 學(xué) 號(hào)： 0602014123 課程設(shè)計(jì)題目： 圓孔拉刀設(shè)計(jì) 矩形花鍵銑刀設(shè)計(jì) 起 迄 日 期： 6月4日6月12日 課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 工字樓 指 導(dǎo) 教 師： 龐學(xué)慧

2、、武文革 系 主 任： 王 彪 下達(dá)任務(wù)書日期: 2009年6月3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(shí)和理論的能力，是對(duì)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(huì)運(yùn)用各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)和國(guó)家標(biāo)難；(3) 學(xué)會(huì)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)

3、要求等）：完成成形車刀、成形銑刀、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(shí)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(yǔ)言簡(jiǎn)練，文句通順。具體設(shè)計(jì)要求見附頁(yè)。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(yè)）課 程

4、 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書4主要參考文獻(xiàn)：1劉華明主編金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)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(guó)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(yè)）6工作計(jì)劃及進(jìn)度：2009年6月4 日 消化資料、方案設(shè)計(jì) 6月6 日 結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì)及校驗(yàn)計(jì)算6月8 日 6月10日 工作圖設(shè)計(jì)6月11日 編寫說明書6月12日 答辯系主任審查意見： 簽字： 年 月 日設(shè)計(jì)任務(wù)231. 圓孔拉刀設(shè)計(jì)被加工零件如圖1.所示，工件材料為：可鍛鑄鐵KTH30006；硬度HBS120 ；

5、強(qiáng)度b =300Mpa。 2. 矩形花鍵銑刀設(shè)計(jì)被加工零件如圖2.所示，工件材料為：可鍛鑄鐵KTH30006；硬度HBS120 ；強(qiáng)度b =300Mpa；工件長(zhǎng)度L=30mm。 圖1 圖2前 言大學(xué)三年級(jí)可以說是大學(xué)四年學(xué)習(xí)生活中很重要的一年。這一年，開設(shè)了很多專業(yè)課，為我們走出校園，走向工作崗位奠定了基礎(chǔ)，使我們的專業(yè)知識(shí)素養(yǎng)提高到可觀的層面。金屬切削原理與金屬切削刀具是眾多專業(yè)課中很重要的一門，是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生所必備的專業(yè)知識(shí)技能。介于其重要性，學(xué)校開設(shè)了一周的金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)。它是基于我們對(duì)金屬切削原理及刀具學(xué)習(xí)后的實(shí)踐性環(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

6、，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論的能力，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立分析、解決問題能力的強(qiáng)化訓(xùn)練。我的課程設(shè)計(jì)題目是圓孔拉刀設(shè)計(jì)與矩形花鍵銑刀設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，我充分運(yùn)用了所學(xué)過的相關(guān)知識(shí)，并且查閱相關(guān)資料，充分運(yùn)用了繪圖軟件AUTOCAD，設(shè)計(jì)了零件的工藝、編制了零件的加工程序等。通過這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)這學(xué)期本門課程所學(xué)的內(nèi)容又了進(jìn)一步的理解和掌握。由于本人水平有限，,設(shè)計(jì)編寫時(shí)間也比較倉(cāng)促,在我們?cè)O(shè)計(jì)的過程中會(huì)遇到一些技術(shù)和專業(yè)知識(shí)其它方面的問題，再加上我們對(duì)知識(shí)掌握的程度，所以設(shè)計(jì)中我們的設(shè)計(jì)會(huì)有一些不盡如人意的地方, 為了共同提高今后設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)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

7、的諒解與批評(píng)指正,不勝感激之至。 編者 2009年6月5日一、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，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論的能力，是對(duì)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(huì)運(yùn)用各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)和國(guó)家標(biāo)難；(3) 學(xué)會(huì)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。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求完成圓孔拉刀、矩形花鍵拉刀兩種刀具的設(shè)計(jì)和計(jì)算工作，

8、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(shí)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(yǔ)言簡(jiǎn)練，文句通順。三、拉刀的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)圓孔拉刀設(shè)計(jì)被加工零件如圖1.所示，工件材料為：可鍛鑄鐵KTH30006；硬度HBS120 ；強(qiáng)度b =300Mpa。 圖1 說明broach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

9、量和成批生產(chǎn)中。常見拉刀的種類如下圖 圖2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?shī)A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，

10、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

11、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(zhǎng)，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（一）選定刀具類型和材料的依據(jù)1選擇刀具類型：對(duì)每種工件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和工藝裝備設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮選用合適的刀具類型。事實(shí)上，對(duì)同一個(gè)工件，常可用多種不同的刀具加工出來。 采用的刀具類型不同將對(duì)加工生產(chǎn)率和精度有重要影響?？偨Y(jié)更多的高生產(chǎn)率刀具可以看出，增加刀具同時(shí)參加切削的刀刃長(zhǎng)度能有效的提高其生產(chǎn)效率。 2正確選擇刀具材料： 刀具材料選擇得是否恰當(dāng)對(duì)刀具的生產(chǎn)率有重要的影響。因?yàn)橛操|(zhì)合金比高速鋼

12、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，使他在許多刀具上應(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29，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整體制造。（二）刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)、幾何參數(shù)的選擇和設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟 選擇L6110拉床進(jìn)行加工，其參數(shù)如下。拉床型號(hào)公稱拉力Ft(KN)床壁孔徑床壁厚度Bs花盤孔徑花盤厚度a法蘭盤厚度a

13、最大行程(mm)L611010012560100603014001、拉削余量 2、選擇切削幾何參數(shù) 按表52，53選擇。前角=5° 粗切齒后角 精切齒后角 校準(zhǔn)齒后角3、齒升量選擇 查表51，取粗切齒齒升量0.05mm。為使拉削平穩(wěn)，令第一個(gè)過渡齒到最后一個(gè)精切齒間各刀齒的齒升量均勻遞減。取過渡齒和精切齒齒數(shù)5齒，齒升量可先按0. 8f、0. 5f、0. 3f、 0. 2f、 0. lf，精切齒齒升量選取0.005mm。 4齒距及同時(shí)工作齒數(shù) 齒距p是相鄰兩刀齒間的軸向距離，確定齒距的大小時(shí)，應(yīng)考慮到拉削的平穩(wěn)性及足夠的容屑空間，一般應(yīng)有38個(gè)齒同時(shí)工作為好。 粗切齒的齒距p按經(jīng)驗(yàn)公

14、式計(jì)算： 取標(biāo)準(zhǔn)值p=7mm。 最大同時(shí)工作齒數(shù)，取整數(shù)部分為3。 過度齒齒距 P<10mm,精切齒齒距 （便于制造）5.容屑槽形狀及尺寸 容屑槽要有足夠的容屑空間，能使切屑卷曲自由，又能使刀齒有足夠強(qiáng)度，并可多次重磨，常見的容屑槽有三種形式，分別為齒背為直線的槽形，齒背為曲線的槽形，加長(zhǎng)齒距的槽形。其中齒背為曲線的槽形有利于卷屑，適用于拉削韌性材料，所以選擇此種槽形，并為基本槽。圖3 根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，取K=2.5（齒升量0.05mm，加工材料為可鍛鑄鐵） 所以 根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，取h=2.5mm，g=2.5mm，r=1.3mm，R=4mm。槽形形狀及參數(shù)見圖。6分屑槽的設(shè)計(jì) 分屑槽的作用是減

15、小切屑寬度，便于切屑容納在容屑槽里。當(dāng)切削韌性金屬時(shí)，若沒有分屑槽，則圓孔拉刀的每個(gè)刀齒切下的金屬層是一個(gè)圓筒，它會(huì)套在容屑槽中，是清除切屑十分困難，對(duì)拉削過程十分不利。故對(duì)切削寬度較大的拉刀，在切削齒的切削刃上都要做出交錯(cuò)分布的分屑槽，將切屑分成許多小段。圖4根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，取分屑槽數(shù)n=6，槽寬b=1.0mm，槽深=0.4mm，槽角為了保證拉削質(zhì)量，在最后一個(gè)精切齒生不加工分屑槽。7拉刀的校準(zhǔn)齒數(shù)表1 拉刀校準(zhǔn)部齒數(shù)拉 刀 類 型 校 準(zhǔn) 齒 齒 數(shù) 圓拉刀加工公差等級(jí)H7H9的孔 57加工公差等級(jí)H10H11級(jí)精度的孔 45加工公差等級(jí)H12H13級(jí)精度的孔 34 花鍵拉刀、 方拉刀、鍵槽

16、拉刀及具有單面刀齒的拉刀 45校準(zhǔn)部的校準(zhǔn)齒無齒升量，只作校準(zhǔn)和修光作用，不做出分屑槽。為了便于制造，校準(zhǔn)齒的前角、后角與齒形均可做成與精切齒相同。所加工圓孔精度等級(jí)為H7，所以根據(jù)上表選取校準(zhǔn)齒數(shù)為5，取校準(zhǔn)齒齒距p等于粗切齒齒距即p=6.7mm。8切削齒齒數(shù)與直徑 切削齒齒數(shù)為 粗切齒的齒數(shù)根據(jù)它切去的余量與齒升量來決定，第一個(gè)粗切齒的直徑與前導(dǎo)部的直徑相同，即沒有齒升量。這是為了避免第一個(gè)切削齒因拉削余量不均勻或金屬內(nèi)含有雜質(zhì)而承受過大的偶然負(fù)荷。 由前面的計(jì)算得拉削余量0.55mm，由前面的計(jì)算可知粗切齒齒升量為0.05mm，過渡齒齒數(shù)5齒，精切齒齒數(shù)7齒，齒升量分別為0. 8f、0.

17、 5f、0. 3f、0. 2f、 0. lf，精切齒齒升量選取0.005mm。得 所以得 取粗切齒4齒。第一齒齒升量為0，第二齒齒升量取0.045mm，后三齒齒升量為0.05mm。切削部的長(zhǎng)度 9非工作部分的設(shè)計(jì) (1)柄部 柄部的作用是供拉床夾頭夾住以傳遞動(dòng)力。其直徑至少應(yīng)比拉削前的孔徑小0.5mm。 拉削前的孔徑D=，所以根據(jù)相關(guān)資料查得： ，C=3，。詳細(xì)見圖紙。 (2)頸部 連接柄部與其后各部分。其長(zhǎng)度應(yīng)能使拉刀第一刀齒未進(jìn)入工件孔之前，拉床夾頭可以?shī)A住柄部。拉刀的標(biāo)記就打在頸部。 頸部長(zhǎng)度 其中為過度錐長(zhǎng)度，取10mm。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，頸部直徑。 (3)過度錐 其作用是使拉刀容易進(jìn)入

18、工件孔中，起對(duì)準(zhǔn)中心作用。 過度錐長(zhǎng)度，其直徑前端等于頸部直徑，后端等于前導(dǎo)部直徑。 (4)前導(dǎo)部 起導(dǎo)向和定心的作用，防止拉刀歪斜，并可檢查拉削前孔孔徑是否太小，以免拉刀第一刀齒負(fù)荷太大而損壞。其直徑應(yīng)等于拉削前孔的最小直徑，長(zhǎng)度一般等于拉削孔長(zhǎng)度l。 所以 ，。 (5)后導(dǎo)部 保持拉刀最后的正確位置，防止拉刀即將離開工件時(shí)，工件下垂而損壞已加工表面。其直徑等于拉削后孔的最小直徑，長(zhǎng)度等于(.50.7)，但不小于20mm。 所以 ， 。 (6)支托部 防止長(zhǎng)而重的拉刀自重下垂，影響加工質(zhì)量和損壞刀齒。 支托部長(zhǎng)度 ，。10拉刀強(qiáng)度與拉床拉力的校驗(yàn) 為了不拉斷拉刀和損壞拉床，在設(shè)計(jì)拉刀時(shí)，必須

19、進(jìn)行拉刀強(qiáng)度與拉床拉力的校驗(yàn)。 (1)拉削力的計(jì)算 普通拉削式圓孔拉刀的最大拉削力為其中為拉刀拉削刃單位長(zhǎng)度上的拉削力，查相關(guān)資料得=123N。 (2)拉刀強(qiáng)度校驗(yàn) 拉削是產(chǎn)生拉應(yīng)力應(yīng)小于材料許用應(yīng)力，即。 高速鋼(W18Cr4V)的=343392MPa。拉刀最小截面在拉刀在第一刀齒容屑槽處，d=19.45-2.5*2=14.45mm。 帶入計(jì)算得 (3)拉床拉力校驗(yàn) 拉削時(shí)產(chǎn)生的最大拉削力應(yīng)小于拉床的實(shí)際拉力 L6110型拉床公稱拉力為100KN，所以符合條件。11圓孔拉刀齒序圓孔拉刀齒序表齒形齒號(hào)直徑基本尺寸直徑尺寸公差齒型齒號(hào)直徑基本尺寸直徑尺寸公差119.45919.93219.541

20、019.94319.641119.95419.741219.96519.821319.97619.871419.98719.901519.99819.921620.00四、銑刀的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)矩形花鍵銑刀設(shè)計(jì)被加工零件如圖2.所示，工件材料為：可鍛鑄鐵KTH30006；硬度HBS120 ；強(qiáng)度b =300Mpa；工件長(zhǎng)度L=30mm。 圖5銑刀是一種應(yīng)用很廣泛的多齒多刃回轉(zhuǎn)刀具。銑削加工時(shí)，銑刀饒起軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，而工件做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。銑削加工與刨削加工相比較，銑削時(shí)同時(shí)參加工作的切削刃總長(zhǎng)度較長(zhǎng)，且無空行程，而使用的的切削也叫高，故加工生產(chǎn)效率也一般較高，表面的粗糙度也較小。銑刀的種類很多 圖6矩形花鍵

21、通常采用銑切或滾切成形，再經(jīng)磨花鍵達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙要求。銑切加工一般采用專門設(shè)計(jì)的T形槽銑刀，這種銑刀適合大批量專業(yè)化生產(chǎn)，但對(duì)中、小批量非專業(yè)化生產(chǎn)不太適合。為解決這個(gè)問題，我們?cè)囉萌嫒秀姷都捌姷叮@得了滿意的結(jié)果。 （一） 齒形的設(shè)計(jì)計(jì)算1.前角為零時(shí)，工件法剖面截形就是銑刀的齒形。2.前角大于零時(shí) 銑刀有了前角以后，其刀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。 下圖所示的是工件齒形和銑刀齒形得關(guān)系，其中（b）為給定的工件齒形；（c）為銑刀徑向截面應(yīng)具有的齒形，即鏟刀應(yīng)具有的齒形；（

22、d)為銑刀前刀面的齒形，即樣板應(yīng)具有的齒形。圖7（二）結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇及計(jì)算設(shè)計(jì)步驟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(duì)于平底形式的容屑槽，銑刀外徑可按下面公

23、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(guó)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

24、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.銑刀的后角及鏟削量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40所列的鏟床凸輪的升距選取相近的K值。 初步選定徑向后角和計(jì)算出鏟削量以后，需驗(yàn)算刀齒側(cè)刃上一點(diǎn)x的主剖面后角ox，驗(yàn)算應(yīng)選x最小處的x點(diǎn)，驗(yàn)算公式可按下面公式： tgoxtgfsinx 應(yīng)使ox不小于23o。實(shí)際計(jì)算表明，當(dāng)x<15時(shí)，常滿足這宜要求，可采用增大頂刃后角，斜置工件，斜鏟

25、齒等方法增大側(cè)刃后角。 對(duì)于精度要求高的成形銑刀，其齒背除鏟齒外尚需進(jìn)行鏟磨。為使鏟磨時(shí)又砂輪空刀，齒背后部應(yīng)做出深鏟部分。選擇II型深鏟形式，經(jīng)計(jì)算選K4，K2=0.70.88.容屑槽尺寸（1）容屑槽底半徑r 可按下式計(jì)算：r do-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(duì)于需要鏟磨齒背的成形銑刀，通常取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+K2+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

26、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。（三）矩形花鍵銑刀的技術(shù)條件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6（3）其余部分不低于42. 尺寸公差：表2序號(hào)名稱符號(hào)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t1H143. 形狀位置公差

27、表3序號(hào)項(xiàng)目銑刀尺寸范圍公差1切削刃的徑向及端面跳動(dòng)do<100do1000.030.042刀體端面跳動(dòng)do<100do1000.020.033前面的徑向性（只許凹入）H1010<H2020<H30H>300.040.060.090.124. 齒形誤差表4銑刀齒形高度h透 光 度齒形的基本部分齒頂及圓角部分44121222>220.030.050.070.080.060.090.120.155.材料及熱處理銑刀材料一般用高速鋼，熱處理后硬度應(yīng)為HRC6366。在銑刀的工作部分，不得有脫碳層和軟點(diǎn)。（四）刀具的全部計(jì)算表5已知條件：欲加工矩形花鍵軸，其尺寸為：

28、外徑Da26a11，內(nèi)徑Df23f7，鍵數(shù)Z6，鍵寬b6d10，鍵底圓角半徑r1，工件材料為可鍛鑄鐵KTH30006。序號(hào)計(jì)算項(xiàng)目符號(hào)確定方法或計(jì)算公式計(jì)算精度設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)1齒槽半角180/Z0.01o302齒頂圓弧中心半角arcsinb/Dfmin0.01o16.2o3齒頂寬BaBaDfminsin0.01Ba6.424初算齒廓高度Hh（DaDfmincos）/2（12）整數(shù)h45銑刀寬度BBBa2htg整數(shù)B=106按銑刀寬度最后確定齒廓高度Hh（B-Ba）/2tg0.01h5.307銑刀齒頂圓弧半徑RfRfDfmin/20.01Rf11.58齒頂圓角半徑roror0.1ror19銑刀前角f精加工f0o粗加工f520of0o10容屑槽形式根據(jù)工件廓形確定取平底形11銑刀孔徑D可根據(jù)銑刀寬度按表53選取根據(jù)B10，查出d1612銑刀外徑do可按表54選取初選do7013銑刀圓周齒數(shù)Zk可按表55初選初選Zk1614銑刀的后角f一般選f8o15o驗(yàn)算側(cè)刃后角公式為tgotgfsin1o取f10oo5.04o可以滿足條件15鏟削量KK1K=dotgf/ZkK1（1.31.5）K0.5K=3K1416容屑槽圓角半徑Rrdo2（hK）/2A·Zk0.5or1.63取r217容屑槽深度HH=h（KK1）/2r0.1H9.518容屑槽間角20o35o取20o19分屑槽尺