刀具課程設(shè)計

專業(yè)課程設(shè)計趙軍zhaojun@山東大學(xué)機械工程學(xué)院刀具部分2024/1/11趙軍內(nèi)容提要一、刀具課程設(shè)計的目的要求及內(nèi)容二、刀具工作圖及設(shè)計計算說明書

三、刀具設(shè)計題目

2024/1/12趙軍一、刀具課程設(shè)計的目的要求及內(nèi)容1.設(shè)計目的及要求目的：鞏固和加深理論教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)理論，解決生產(chǎn)實際中刀具設(shè)計問題的能力。要求：初步掌握幾種典型刀具的設(shè)計計算方法；學(xué)會繪制刀具工作圖，標(biāo)注必要的技術(shù)條件；學(xué)會使用各種設(shè)計資料、手冊和國家標(biāo)準(zhǔn)。2024/1/13趙軍一、刀具課程設(shè)計的目的要求及內(nèi)容2.設(shè)計內(nèi)容從工藝課程設(shè)計所選零件加工過程中使用的幾種刀具（如成形車刀、成形銑刀等）中選擇一把、或兩把進行設(shè)計；或另外指定刀具進行設(shè)計，時間為4天。2024/1/14趙軍一、刀具課程設(shè)計的目的要求及內(nèi)容3.設(shè)計刀具的一般步驟確定刀具的類型；選擇刀具材料；確定刀具合理的幾何角度；確定刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)(包括：刀體尺寸、刀齒齒數(shù)、刀齒和容屑槽形狀和尺寸、刀具夾持部分的結(jié)構(gòu)和尺寸等)；2024/1/15趙軍一、刀具課程設(shè)計的目的要求及內(nèi)容設(shè)計計算刀具的廓形；制訂合理的技術(shù)條件(包括：重要尺寸的公差、形位公差、各重要表面的粗糙度、對刀具材料及熱處理的要求等)；考慮刀具的制造工藝及檢驗方法；繪制刀具工作圖；編寫刀具設(shè)計計算說明書。2024/1/16趙軍花鍵拉刀工作圖2024/1/17趙軍課程設(shè)計刀具類型平體成形車刀2024/1/18趙軍課程設(shè)計刀具類型棱體成形車刀2024/1/19趙軍課程設(shè)計刀具類型圓體成形車刀2024/1/110趙軍課程設(shè)計刀具類型各種銑刀2024/1/111趙軍課程設(shè)計刀具類型2024/1/112趙軍課程設(shè)計刀具類型各種銑刀2024/1/113趙軍課程設(shè)計刀具類型鉸刀2024/1/114趙軍課程設(shè)計刀具類型拉刀2024/1/115趙軍尖齒成形銑刀設(shè)計（該刀具參考資料少）銑刀直徑d和心軸（內(nèi)孔）直徑d1

應(yīng)保證銑刀的軸具有足夠的剛度和強度刀齒具有足夠的容屑空間以及能多次重磨在滿足這些條件的前提下，盡可能選擇較小的數(shù)值。否則銑削扭矩大，動力消耗多銑刀切入時間長，從而降低了生產(chǎn)率此外，小直徑銑刀成本低一般根據(jù)銑削用量和銑刀的軸來選擇銑刀直徑。2024/1/116趙軍硬質(zhì)合金端銑刀2024/1/117趙軍銑刀直徑選擇銑刀名稱高速鋼銑刀硬質(zhì)合金端銑刀ap/mm≤70~90~100≤4~5~6~6~8~10ae/mm≤5~8~10≤60~90~120~180~260~350d0/mm~8080~100100~125~80100~125160~200200~250315~400400~5002024/1/118趙軍銑刀直徑選擇銑刀名稱圓盤銑刀槽銑刀及切斷銑刀ap/mm≤8~12~20~40≤5~10~12~25ae/mm~20~25~35~50≤4≤4~5~10d0/mm~8080~100100~160160~200~6363~8080~100100~1252024/1/119趙軍銑刀直徑和心軸直徑d1

整體銑刀直徑d4050607590~100130150鑲齒條銑刀直徑d－607590110130150銑刀心軸d116222732405060銑刀直徑d和心軸直徑d1有如下關(guān)系d=2.25d1

為了保證銑刀體壁厚有足夠的強度，所選的d及d1還必須滿足以下條件d≥d1+2m+2h式中m—銑刀體壁厚，通常取m≥0.3d(mm)，m小時會引起鍵槽處在熱處理或工作時裂開；h—銑刀刀齒的高度(mm)。2024/1/120趙軍銑刀的齒數(shù)z粗齒銑刀刀齒強度高，容屑空間大，重磨次數(shù)多，但平穩(wěn)性差多用于粗加工、或切削塑性材料（為有足夠容屑空間）細齒銑刀刀齒較多，切削平穩(wěn)，加工表面質(zhì)量較好多由于半精加工和精加工在實際生產(chǎn)中，銑刀刀齒常按下式計算式中d—銑刀直徑(mm)；K—根據(jù)銑刀種類和切削條件確定的系數(shù)，按下表選取2024/1/121趙軍系數(shù)K值銑刀種類螺旋角

/(

)K粗齒圓柱平面銑刀301.05細齒圓柱平面銑刀15~202鑲齒粗齒圓柱平面銑刀204555~600.90.80.5細齒端銑刀－2粗齒端銑刀－1.2細齒槽銑刀－2角度銑刀－2.8~2.5成形銑刀－1.5~1.2注：對于角度銑刀和成形銑刀，大直徑時K取小值，其余銑刀則小直徑時K取大值

2024/1/122趙軍銑刀螺旋角

直線齒背折線齒背曲線齒背（注：刀齒的法剖面?。。。?024/1/123趙軍直線齒背直線齒背幾何參數(shù)計算公式

0=45

~50

=

0+

0+

式中

0—銑刀的前角(

)；

—360/z（z為銑刀齒數(shù)）對于螺旋齒銑刀，zj應(yīng)按下式選取2024/1/124趙軍折線齒背與曲線齒背

1=

0+

0+

2=60

~65

r=1~4mm

02=

01+8

~12

銑刀的螺旋角大時，因增大了實際工作前角和切屑卷曲半徑，從而排屑方便，故可降低表面粗糙度，減少振動螺旋角過大則會引起軸向力增大2024/1/125趙軍標(biāo)準(zhǔn)銑刀螺旋角

值銑刀類型

/(

)銑刀類型

/(

)端銑刀整體25~40盤銑刀兩面刃15鑲齒10三面刃8~15圓柱形銑刀細齒30~45錯齒三面刃10~15粗齒40鑲齒三面刃L~15mm12~15鑲齒20~45L<15mm8~10立銑刀30~45組合齒三面刃15鍵槽銑刀15~252024/1/126趙軍螺旋角的方向刀齒的幾何形狀應(yīng)滿足應(yīng)有足夠的強度有足夠的容屑空間保證排屑順利有足夠多的重磨次數(shù)2024/1/127趙軍二、刀具工作圖及設(shè)計計算說明書1.繪制刀具工作圖時應(yīng)注意的主要問題刀具設(shè)計計算最終要用刀具工作圖表示出來，為刀具制造提供全部參數(shù)及要求。刀具工作圖在圖紙中的布置，應(yīng)當(dāng)各部分之間協(xié)調(diào)，松、密恰當(dāng)，整體美觀。應(yīng)注意的主要問題如下：刀具工作圖的畫法刀具工作圖的標(biāo)注刀具工作圖的比例2024/1/128趙軍刀具工作圖的畫法刀具工作圖應(yīng)表示出該刀具的結(jié)構(gòu)特征及其具體尺寸。除主要視圖外，常有剖面圖，局部放大圖。如切削刃口型式，分屑槽結(jié)構(gòu)型式、小圓角及空刀槽等。除按機械制圖投影理論繪制外，通常還采用簡化畫法。例如齒輪滾刀、蝸輪滾刀、花鍵滾刀等正視圖其外圓及兩端面用粗實線畫，而刀齒、螺旋槽則可用雙點劃線簡化表示，但螺旋方向必須一致。拉刀切削部粗切齒、精切齒、校準(zhǔn)齒，按類只畫前后幾個齒而中間齒可以用簡化畫出，即外圓用粗實線，容屑槽底用細實線，其拉刀長度可以斷開等。2024/1/129趙軍刀具工作圖的標(biāo)注、比例刀具工作圖像其它圖紙一樣按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進行標(biāo)注尺寸、公差及表面粗糙度。形位公差盡量標(biāo)注在圖形上，有時為了簡便也可用文字說明，寫在技術(shù)要求中。整體式刀具工作圖與裝配式刀具工作圖其標(biāo)注有不同之處，像標(biāo)注零件圖與裝配圖之區(qū)別一樣。比例通常是1:1的比例，而對不同實際尺寸和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不同也可用放大或縮小比例。當(dāng)?shù)毒吖ぷ鲌D中有局部放大比例的圖形時，一定在放大圖形上方標(biāo)明放大比例。2024/1/130趙軍2.設(shè)計說明書的內(nèi)容及要求刀具設(shè)計說明書是繪制刀具工作圖的依據(jù)