矩形花鍵拉刀設(shè)計

1、 中北大學(xué)課程設(shè)計說明書 目錄1. 前言1.1矩形花鍵拉刀設(shè)計 3 2. 矩形花鍵拉刀設(shè)計2.0選擇刀具材料及熱處理硬度 52.1擬訂拉削余量切除順序和拉削方式 52.2選擇切削齒幾何參數(shù) 52.3確定校準齒直徑，倒角齒不設(shè)校準齒 5 2.4計算倒角齒參數(shù) 62.5 計算拉削余量 62.6選擇齒升量 72.7設(shè)計容屑槽 72.8花鍵齒截形設(shè)計 72.9確定分屑槽參數(shù) 8 2.10選擇拉刀前柄 82.11校驗拉刀強度和拉床載荷 8 2.12 確定拉刀齒數(shù)及每齒直徑 92.13 拉刀齒部長度 102.14 設(shè)計拉刀其他部分 102.15 拉刀總長及其校驗 112.16制定技術(shù)條件 112.17 繪

2、制拉刀工作圖 113.總結(jié) 164.參考文獻 175.附表 18矩形花鍵拉刀設(shè)計1. 前言金屬切削刀具課程設(shè)計是學(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)上進行的重要的實踐性教學(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)生綜合運用所學(xué)知識和理論的能力，是對學(xué)生進行獨立分析、解決問題能力的強化訓(xùn)練。同時大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，在大一大二兩年的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)和大三這學(xué)年的專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)之后我們已經(jīng)開始運用自己掌握的知識和技能來做設(shè)計，它能夠提高我們運用知識的能力和獨立思考以及應(yīng)用軟件使理論和實踐相結(jié)合的能力，大家可以把自己的想法融入設(shè)計，在設(shè)計中又尋找差距的過程中來不斷提高自己，

3、為早日扎實掌握技術(shù)，靈活運用知識步入社會為工作打好一定的基礎(chǔ)我們做設(shè)計是必要的，這讓我感到很欣慰并充滿力量，但是確實通過課程設(shè)計檢驗了我們在這幾年中的所學(xué)，發(fā)現(xiàn)我們所掌握的所運用的程度還遠遠不夠。我的課程設(shè)計課題目是矩形花鍵拉刀的設(shè)計。在設(shè)計過程當(dāng)中,我通過查閱有關(guān)資料和運用所學(xué)的專業(yè)或有關(guān)知識，比如零件圖設(shè)計、金屬切削原理、金屬切削刀具、以及所學(xué)軟件AUTOCAD的運用，設(shè)計了零件的工藝、編制了零件的加工程序等。我利用此次課程設(shè)計的機會對以往所有所學(xué)知識加以梳理檢驗，同時也在設(shè)計當(dāng)中發(fā)現(xiàn)自己所學(xué)的不足從而加以彌補，使我對專業(yè)知識得到進一步的了解和系統(tǒng)掌握。由于初步嘗試做刀具設(shè)計,以及各種客觀

4、原因的限制,在我的設(shè)計中會出現(xiàn)一些技術(shù)和專業(yè)知識等方面的問題，因此會有很多不合理的地方, 為了是自己真正掌握本門課程的靈魂并不斷提高自己，懇請能在考核和答辯的過程中得到各位指導(dǎo)老師的體諒與批評指正,我將在以后的求學(xué)過程中認真學(xué)習(xí)改正，夜希望能道道老師的幫助，在此我真誠地祝愿各位老師身體健康、工作順利。1.1矩形花鍵拉刀設(shè)計 被加工零件如圖1.所示，工件材料為： 45鋼；硬度HBS230 ；強度b =700Mpa；工件長度L=50mm。拉床為L6120型良好狀態(tài)舊拉床，拉削時采用10%乳化液。拉削前采用鉆削加工預(yù)制孔。圖1圖22. 矩形花鍵拉刀設(shè)計拉刀結(jié)構(gòu)【原始條件和設(shè)計要求】要求設(shè)計一把矩形內(nèi)

5、花鍵拉刀。拉削的內(nèi)花鍵代號及尺寸公差為8 ，倒角高度0.5mm，頂角圓弧半徑r 0.4mm。內(nèi)花鍵鍵槽對基準軸線的位置度公差0.02mm2.0選擇刀具材料及熱處理硬度拉刀材料選用W18Cr4V高速鋼。熱處理硬度見設(shè)計圖中技術(shù)要求。2.1擬訂拉削余量切除順序和拉削方式拉削余量的切除順序為：倒角鍵側(cè)與大徑小徑，拉刀切削切齒的順序是：倒角齒花鍵齒圓形齒，實際采用分層拉削漸成式。在本說明書中，用腳標d、h和y表示倒角齒、花鍵齒、圓形齒；用腳標c、g、j和x表示粗切、過渡、精切和校準齒；用腳標w和m表示工件預(yù)制孔和拉削孔。2.2選擇切削齒幾何參數(shù)查拉刀齒前角、后角可得：取拉刀前角，精切齒與校準齒倒棱前角

6、。取粗切齒，精切齒 ，校準齒 2.3確定校準齒直徑，倒角齒不設(shè)校準齒查表4-16，花鍵齒、圓形齒的擴張量為，.則花鍵齒校準齒和圓形齒校準齒的直徑為： 2.4計算倒角齒參數(shù)查表4-29，因為為8齒，所以倒角工藝角度為。 2.5 計算拉削余量 按表4-1計算圓形拉削余量為1mm ，預(yù)制孔徑為31mm，實際拉削余量為：倒角余量 花鍵余量 2.6選擇齒升量：按表4-4選擇為 倒角齒： 花鍵齒： 圓形齒：2.7設(shè)計容屑槽 1）齒距計算：按表4-7， 2）選擇容屑槽：按表4-8采用曲線槽，粗切齒用深槽，h4.5mm，精切齒用基本槽。 3）校驗容屑條件：查表4-9得，容屑系數(shù)k3，所有齒升量相等，倒角齒開量

7、最大時，應(yīng)校驗之，應(yīng)使?jié)M足 因h4.5，所以式滿足，校驗合格。4）校驗同時工作齒數(shù) 按表4-7知，即，滿足的校驗條件。2.8花鍵齒截形設(shè)計 花鍵齒鍵寬按下式計算： 式中，為內(nèi)花鍵鍵槽寬最大極限尺寸；為拉削擴張量(=0.005mm); 為拉刀鍵齒寬制造公差帶寬，為保證鍵齒尺寸耐用度高，應(yīng)在制造條件允許范圍內(nèi)取小值，取0.010mm，則：拉刀鍵齒側(cè)面應(yīng)制出的修光刃f，其下應(yīng)磨出側(cè)隙角，工廠常在齒高為1.25mm及以下的刀齒上磨側(cè)隙。2.9確定分屑槽參數(shù) 除校準齒和與其相鄰的一個精切齒外，拉刀切削齒均磨制成三角形分屑槽。由于在每個圓形齒上都存在著不工作刃段，圓形齒段不必磨分屑槽。2.10選擇拉刀前柄

8、 按表4-17選擇無周向定位面的圓柱形前柄，公稱尺寸，卡爪底徑，其余見圖。2.11校驗拉刀強度和拉床載荷 通過計算分析，確定倒角齒拉削力最大，因而應(yīng)計算拉刀倒角齒拉削力： 拉刀最小截面積在卡槽底頸處，則拉應(yīng)力為： （表4-25），拉刀強度校驗合格。 拉床拉力為2000.8KN=160KN,比大，拉床載荷校驗合格。2.12 確定拉刀齒數(shù)及每齒直徑 1）倒角齒齒數(shù)： 取 2）花鍵齒齒數(shù)： 初擬花鍵過渡齒與精切齒的齒升量為0.04、0.03、0.02、0.01、0.005,逐步遞減，共切除余量，花鍵粗切齒齒數(shù)： 取49齒，多切去了的余量，應(yīng)減去0.02mm的齒升量，因此減去一個精切齒，并將尺升量調(diào)整

9、為0.04，0.03，0.015，0.0075mm，后兩齒尺升量< ，為精切齒，前兩齒則為過渡齒。 3）圓形齒齒數(shù)： 初擬方案與花鍵齒相同，即擬訂切去余量，計算圓形粗切齒齒數(shù) 為： 取齒，少切了0.011的余量，需增加一個精切齒，其齒升量為0.0055mm，這樣，圓形齒段具有粗齒8個，過渡齒3個，精切齒3個 4）校準部切齒 倒角齒不設(shè)校準齒，圓形齒和花鍵齒校準齒齒數(shù)，查表4-14得： 花鍵校準齒齒數(shù)： 圓形校準齒齒數(shù)：這樣拉刀總齒數(shù)為：23+57+20=100，具體齒序見表1。2.13 拉刀齒部長度 倒角齒段長度： 花鍵齒段長度： 圓形齒段長度： 拉刀齒部長度： 2.14 設(shè)計拉刀其他部

10、分 按表4-17 4-19 4-23計算： 前柄： 頸部： 過渡錐： 前導(dǎo)部： 前柄伸入夾頭長度： 前柄端部至第一刀齒的距離： 后導(dǎo)部： 后柄： 可不設(shè)置2.15 拉刀總長及其校驗 根據(jù)表4-26知，允許拉刀總長為31,拉刀長度校驗合格。2.16 制定技術(shù)條件（見拉刀工作圖）2.17 繪制拉刀工作圖（見附圖1）3.總結(jié)： 金屬切削刀具課程設(shè)計是我們在學(xué)完 金屬切削原理及刀具等有關(guān)課程的基礎(chǔ)上進行的重要的實踐性教學(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)生綜合運用所學(xué)知識和理論的能力，是對學(xué)生進行獨立分析，解決問題能力的強化訓(xùn)練。通過本次課程設(shè)計，我學(xué)到了：課程設(shè)計作為工科院

11、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)，而且也是在檢驗畢業(yè)生綜合應(yīng)用知識的能力、自學(xué)能力、獨立操作能力和培養(yǎng)創(chuàng)新能力，是大學(xué)生參加工作前的一次實踐性鍛煉。在這次課程設(shè)計中，通過對有關(guān)知識的梳理，對各手冊的查閱，并在復(fù)習(xí)并運用所學(xué)軟件AUTOCAD的運用后我的設(shè)計水平有所增加，而且它對能力的提高也很有幫助。具體有以下幾點收獲：1. 掌握了金屬切削刀具的設(shè)計和計算方法；2. 學(xué)會運用各種設(shè)計資料，手冊和國家標準；3. 學(xué)會繪制符合標準要求的刀具工作圖，能標出必要的技術(shù)條件。這次設(shè)計圓滿結(jié)束了，以后面對的是工作和學(xué)習(xí)中更多的學(xué)習(xí)和需要解決的問題，我會在這次設(shè)計經(jīng)歷的鼓舞下更有信心

12、地走下去，不斷努力做得更好！4.參考文獻1劉華明編. 金屬切削刀具設(shè)計簡明手冊. 機械工業(yè)出版社，2005.72東華大學(xué)編 .畫法幾何及工程制圖 .上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2003.33樂兌謙編. 金屬切削刀具（第2版） .機械工業(yè)出版社. 2001.64龐學(xué)慧，武文革編. 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ). 國防工業(yè)出版社，2007.81矩形花鍵拉刀齒序表齒型 齒號No.基本直徑尺寸D(mm)直徑尺寸公差(mm)齒型 齒號No.基本直徑尺寸D(mm)直徑尺寸公差(mm) 倒角齒131.030 6437.030 231.130 6537.130 331.230 6637.230 431.330 6737.33

13、0 531.430 6837.430 631.530 6937.530 731.630 7037.630 831.730 7137.730 931.830 7237.830 1031.930 7337.930 1132.030 7438.030 1232.130 7538.1301332.230 7638.1451432.330 771532.430 781632.530 791732.630 801832.730 1932.830 2032.930 2133.030 2233.130 2333.230 花鍵齒2433.030 2533.130 2633.230 2733.330 2833.4

14、30 2933.530 齒型 齒號No.基本直徑尺寸D(mm)直徑尺寸公差(mm)齒型 齒號No.基本直徑尺寸D(mm)直徑尺寸公差(mm)花鍵齒3033.630 花鍵齒3133.730 3233.830 3333.930 3434.030 3534.130 3634.230 3734.330 3834.430 0-0.0183934.530 4034.630 4134.730 4234.830 圓 形 齒8130.840 4334.930 8230.940 4435.030 8331.040 4535.130 8431.140 4635.230 8531.240 4735.330 8631.340 4835.430 8731.440 4935.530 8831.540 5035.630 8931.640 5135.730 9031.740