成形车刀设计概要Word格式文档下载.docx

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但由于目前硬质合金的性能还有许多缺陷，如脆性大，极难加工等，使他在许多刀具上应用还很困难，因而，目前许多复杂刀具还主要应用高速钢制造。

根据《刀具课程设计指导书》表29，选择高速工具钢，其应用范围用于各种刀具，特别是形状较复杂的刀具。

根据表30，选择W18Cr4V，HRC62-65

3.2刀具结构参数、几何参数的选择和设计

（1）拉刀的结构

图1

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。

6

校准部

起刮光、校准作用，提高工件表面光洁度及精度，并作为切削部的后备部。

7

后导部

保持拉刀与工件的最后相对位置，防止在拉刀即将离开工件时因工件下垂而损坏工件已加工表面及刀齿。

8

尾部

支持拉刀使之不下垂，多用较大较长的拉刀，也用于安装压力环。

（2）切削方式：

采用分层拉削方式。

（3）拉削余量：

对于花键孔A=De-Do

（4）分层式拉刀粗切齿齿升量

根据表4-4查出，齿升量af=0.02-0.10mm，在这取af=0.05mm。

（5）拉刀几何参数

查得拉刀的前角γo=20o

圆拉刀：

粗切齿的后角αo=2o+30

刃带ba=0.1；

精切齿的后角αo=2o+30

‘，刃带ba=0.1-0.2；

校准齿的后角αo=1o+30

刃带ba=0.1。

花键拉刀部分：

刃带ba=0.05-0.15；

（6）齿距及同时工作齿数

根据表4-7，拉刀齿距计算公式：

l=40mm时，t=（1.2-1.5）l1/2（mm）

同时工作齿数：

Ze=（l/t）+1（取整）

经计算得t=7.12，按表4-13取标准值为：

t=6，Ze=4

（7）容屑槽

根据表4-9，曲线齿背容屑槽尺寸：

基本型

图2

t=6时，g=2，h=2，r=1，R=4；

根据表4-16，容屑系数K值当t=6，af=0.05mm时，K=3；

（8）分屑槽

花键部分：

I型

分屑的作用：

使切屑易于变形，易于卷屑。

分屑槽位置：

应前后齿错开。

根据表4-12,每个刀齿的分屑槽数nk=b/5-10（取小值）

当b=6时，

图3

圆拉刀部分：

分屑的作用：

分屑槽类型：

三角形

图4

参数：

（9）校准部

前角γo校=5o，后角αo校=1o，齿距t校=（0.6-0.8）t=3.6-4.8mm，取t校=4mm

根据表4-14查得齿数Z校=4-5个，取Z校=5个

最后一个精切齿及校准齿直径应按下式确定：

D校=Dmax±

δ，其中δ为孔的变形量。

拉刀校准部长度l校=t校×

Z校=4×

5+7=27mm

（10）柄部

根据表4-17查得圆柱形前柄部尺寸为：

图5

参数：

根据表4-18圆柱形后柄：

图6

（11）颈部、过度锥、前导部和后导部

拉刀颈部长度按下式计算：

l2≥m+B+A-l3＇mm

式中：

B-机床床壁厚度，根据表4-23查得机床型号L6110，B=60mm

A-花盘法兰厚度，根据表4-23查得机床型号L6110，A=30mm

m-卡头与机床床壁间隙，可取m=10-20mm，在这取15mm

l3＇-过渡锥长度，一般l3＇=10-20mm，在这取15mm

因此求得l2≥110mm。

图7

L1＇公式：

L1＇=l1+l2+l3＇+l3，其中l1为拉刀进入卡头部分的长度，l3为前导部长度。

前导部主要起导向和定心作用，故应和予制孔形状相同。

前导部：

图8

说明：

1、D3等于前把拉刀最后刀齿的直径，偏差为表4-32。

2、d3等于加工的花键孔最小内径减0.5mm，只准许负偏差。

3、b3等于前一把拉刀花键齿宽减0.02mm。

4、l3=（0.75-0.1）l

5、a=5-10mm

后导部：

图9

1、d4等于拉刀花键齿最大外径减0.05mm，偏差取-0.2mm。

2、b4等于或小于0.02mm切削辞键宽。

当拉削孔内有空刀槽时，后导部长度按下式计算：

l后=l+c+（5-10）mm，式中：

l为空刀槽宽度，c为前端拉削长度。

尾部在拉刀工作时支撑在拉床托架上，防止拉刀尾部下垂，对于小而轻的拉刀可不做尾部。

图10

颈部长度：

颈部直径：

过渡锥长度：

前导部长度：

前导部直径：

（mm）

前柄伸入夹头长度：

前柄端部至第一刀齿距离：

3.3刀具的尺寸计算（包括计算公式和计算结果）

已知条件：

1、花键孔尺寸：

外径：

De=φ28，内径：

D=φ23，键宽：

b=6，键数：

n=6

2、拉削长度：

L=40mm

3、工件材料：

硬铝LY12，硬度HBS115；

4、拉床型号：

L6110

表2

序号

项

目

符

号

计算公式或选取方法

计算精度

计算举例

拉刀材料

W18Cr4V

齿升量

af

查表4-6

af=0.05mm

齿距

t

t校

按表4-12

t校=（0.6-0.8）t

t=6mm

取t=6mm，t校=4mm

同时工作齿数

Ze

Ze=（l/t）+1

Ze=4

拉削余量切削顺序

根据表4-39

确定为III型

加工顺序为：

1、圆孔2、花键

圆孔齿部分的设计计算

圆孔校准齿直径

D圆校

D圆校=D圆校-δ

由表4-24查得δ=0.011

0.001

D圆校=23.021～

0.011

=23.010mm

圆孔拉削余量

A圆

根据表4-1计算

A圆=0.6mm

圆形切削齿齿数

Z圆

Z圆=（A圆/2af）+（3-5）

Z圆=9～11

取Z圆=10齿

圆形齿部分长度

l圆切

l圆切=t×

l圆切=6×

10=60mm

圆形校准齿齿数

Z圆校

查表4-14

Z圆校=5

圆形校准部分长度

l圆校

l圆校=t校·

l圆校=4×

5+7

=27mm

圆形齿部分总长

l圆

l圆=l圆切+l圆校

l圆=60+27=87mm

花键齿部分的计算

第一个花键齿直径

D花1

D花1=d2-0.1

D花1=23.010-0.1

=22.910mm

花键校准齿直径

D花校

D花校=Demax-δ

查表4-16，δ=0.010

D花校=28.084-0.010

=28.074mm

花键拉削余量

A花

A花=D花校-D花1

A花=28.074-22.91

=5.164mm

花键切削齿齿数

Z花切

Z花切=（A花/2af）+（3-5）

Z花切=54～59

取Z花切=55

花键切削部分长度

l花切

l花切=t×

l花切=6×

55=330mm

花键校准齿齿数

Z花校

由表4-23

取Z花校=5

花键校准部分长度

l花校

l花校=t校·

l花校=4×

5=20mm

花键齿部分总长

l花

l花=l花切+l花校

l花=330+20=350mm

9

花键齿廓形尺寸

花键齿宽度

棱面宽度

副偏角

b

f

Kr＇

b=Bmax-δ，公差取-0.015

f=0.8-1

表4-40

b=6.048-0.005

f=0.8±

0.2mm

Kr＇=1o30＇

3.4对技术条件的说明

3.4.1拉刀各部分的表面光洁度

表3

部位

Ra

刃带

0.2

前后刀面；

前后导部；

各种花键拉刀齿形表面

0.8

柄部；

过渡锥；

矩形花键拉刀表面侧隙面

1.6

容屑沟底及齿背，颈部

花键刀齿底径

12.5

3.4.2拉刀各部分尺寸偏差

1.拉刀外圆直径在全长上的最大径向跳动量之差

2.切削齿外圆直径偏差：

0.020

3.精切齿外圆直径偏差按-0.01mm

4.校准齿外圆直径偏差（包括与校准齿直径相同的精切齿），查得-0.009mm

5.矩形花键拉刀其他尺寸偏差

1键宽偏差：

根据工件键宽的精度确定，可再-0.01-0.02之间

2花键齿圆周相邻齿距误差，应小于拉刀键宽偏差，但不得大于0.02mm

3花键齿圆周不等分累积误差

4花键齿的底径偏差按d11或只准负偏差

5花键齿两侧面的不平行度，螺旋度及键齿对拉刀轴线不对称度在键宽公差范围内；

倒角齿对拉刀轴线不对称度不大于0.05mm

6拉刀倒角齿计算值M的偏差：

－0.02mm

6.键槽拉刀的尺寸偏差

1切齿齿高偏差（mm）

齿高偏差

相邻齿高偏差

0.05－0.08

±

0.025

2精切齿及校准齿齿高偏差取－0.015mm

3刀体侧面和底面不直度偏差：

键宽为3－12mm时为0.06/100

4键宽偏差取为工件槽宽公差的1/3，但不大于0.02mm，符号取（－）

5键齿对刀体中心线的不对称度在拉刀键宽公差范围内

6键齿对刀体中心不对称的在键宽公差以内

7.拉到其他部分长度偏差

1拉刀总长偏差：

当L<

1000mm时取±

2mm。

2切削部分长度偏差取±

3校准部分长度偏差取±

1mm。

4柄部长度取偏差取±

5前导部，后导部长度偏差取±

6容屑槽深偏差：

当h<

4mm时，取±

0.3mm。

4总结

设计能把学的东西进行实际的运用，能够提高我们运用知识的能力和独立思考以及应用软件使理论和实践相结合的能力，大家可以把自己的想法融入设计，在设计中又寻找差距的过程中来不断提高自己，这一次的课程设计检验了我们在这一年中的对金属切削课程的所学，发现我们所掌握的程度还远远不够。

我的课程设计课题目是成形车刀与矩形花键拉刀的设计。

在设计过程当中,我通过查阅有关资料和运用所学的专业或有关知识，比如零件图设计、金属切削原理、金属切削刀具、以及所学软件AUTOCAD的运用，设计了零件的工艺、编制了零件的加工程序等。

我利用此次课程设计的机会对以往所有所学知识加以梳理检验，同时也在设计当中发现自己所学的不足从而加以弥补，使我对专业知识得到进一步的了解和系统掌握。

由于大量知识的缺乏，设计编写时间也比较仓促,所以在设计中会出现考虑不周全以及不合理的地方，为了早日提高自己，希望在考核和答辩的过程中得到各位指导老师的谅解与批评指正,我将认真学习改正，谢谢老师。

参考文献

[1]．刘华明．金属切削刀具设计简明手册．北京：

机械工业出版社，1994.7．

[2]．刘华明．金属切削刀课程设计指导．北京：

机械工业出版社，1986．

[3]．乐兑谦．金属切削刀具．北京：

国防工业出版社，1984.6．

[4]．庞学慧，武文革．互换性与测量技术基础．北京：

国防工业出版社，2006．

[5]．武文革，辛志杰．金属切削原理及刀具．北京：

国防工业出版社，2009.9．