矩形花键拉刀设计.

1、 中北大学课程设计说明书 目录1. 前言1.1矩形花键拉刀设计 3 2. 矩形花键拉刀设计2.0选择刀具材料及热处理硬度 52.1拟订拉削余量切除顺序和拉削方式 52.2选择切削齿几何参数 52.3确定校准齿直径，倒角齿不设校准齿 5 2.4计算倒角齿参数 62.5 计算拉削余量 62.6选择齿升量 72.7设计容屑槽 72.8花键齿截形设计 72.9确定分屑槽参数 8 2.10选择拉刀前柄 82.11校验拉刀强度和拉床载荷 8 2.12 确定拉刀齿数及每齿直径 92.13 拉刀齿部长度 102.14 设计拉刀其他部分 102.15 拉刀总长及其校验 112.16制定技术条件 112.17 绘

2、制拉刀工作图 113.总结 164.参考文献 175.附表 18矩形花键拉刀设计1. 前言金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及刀具”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节，其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容，锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力，是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。同时大学三年的学习即将结束，在大一大二两年的基础学习和大三这学年的专业基础课学习之后我们已经开始运用自己掌握的知识和技能来做设计，它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，

3、为早日扎实掌握技术，灵活运用知识步入社会为工作打好一定的基础我们做设计是必要的，这让我感到很欣慰并充满力量，但是确实通过课程设计检验了我们在这几年中的所学，发现我们所掌握的所运用的程度还远远不够。我的课程设计课题目是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。由于初步尝试做刀具设计,以及各种客观

4、原因的限制,在我的设计中会出现一些技术和专业知识等方面的问题，因此会有很多不合理的地方, 为了是自己真正掌握本门课程的灵魂并不断提高自己，恳请能在考核和答辩的过程中得到各位指导老师的体谅与批评指正,我将在以后的求学过程中认真学习改正，夜希望能道道老师的帮助，在此我真诚地祝愿各位老师身体健康、工作顺利。1.1矩形花键拉刀设计 被加工零件如图1.所示，工件材料为： 45钢；硬度HBS230 ；强度b =700Mpa；工件长度L=50mm。拉床为L6120型良好状态旧拉床，拉削时采用10%乳化液。拉削前采用钻削加工预制孔。图1图22. 矩形花键拉刀设计拉刀结构【原始条件和设计要求】要求设计一把矩形内

5、花键拉刀。拉削的内花键代号及尺寸公差为8 ，倒角高度0.5mm，顶角圆弧半径r 0.4mm。内花键键槽对基准轴线的位置度公差0.02mm2.0选择刀具材料及热处理硬度拉刀材料选用W18Cr4V高速钢。热处理硬度见设计图中技术要求。2.1拟订拉削余量切除顺序和拉削方式拉削余量的切除顺序为：倒角键侧与大径小径，拉刀切削切齿的顺序是：倒角齿花键齿圆形齿，实际采用分层拉削渐成式。在本说明书中，用脚标d、h和y表示倒角齿、花键齿、圆形齿；用脚标c、g、j和x表示粗切、过渡、精切和校准齿；用脚标w和m表示工件预制孔和拉削孔。2.2选择切削齿几何参数查拉刀齿前角、后角可得：取拉刀前角，精切齿与校准齿倒棱前角

6、。取粗切齿，精切齿 ，校准齿 2.3确定校准齿直径，倒角齿不设校准齿查表4-16，花键齿、圆形齿的扩张量为，.则花键齿校准齿和圆形齿校准齿的直径为： 2.4计算倒角齿参数查表4-29，因为为8齿，所以倒角工艺角度为。 2.5 计算拉削余量 按表4-1计算圆形拉削余量为1mm ，预制孔径为31mm，实际拉削余量为：倒角余量 花键余量 2.6选择齿升量：按表4-4选择为 倒角齿： 花键齿： 圆形齿：2.7设计容屑槽 1）齿距计算：按表4-7， 2）选择容屑槽：按表4-8采用曲线槽，粗切齿用深槽，h4.5mm，精切齿用基本槽。 3）校验容屑条件：查表4-9得，容屑系数k3，所有齿升量相等，倒角齿开量

7、最大时，应校验之，应使满足 因h4.5，所以式满足，校验合格。4）校验同时工作齿数 按表4-7知，即，满足的校验条件。2.8花键齿截形设计 花键齿键宽按下式计算： 式中，为内花键键槽宽最大极限尺寸；为拉削扩张量(=0.005mm); 为拉刀键齿宽制造公差带宽，为保证键齿尺寸耐用度高，应在制造条件允许范围内取小值，取0.010mm，则：拉刀键齿侧面应制出的修光刃f，其下应磨出侧隙角，工厂常在齿高为1.25mm及以下的刀齿上磨侧隙。2.9确定分屑槽参数 除校准齿和与其相邻的一个精切齿外，拉刀切削齿均磨制成三角形分屑槽。由于在每个圆形齿上都存在着不工作刃段，圆形齿段不必磨分屑槽。2.10选择拉刀前柄

8、 按表4-17选择无周向定位面的圆柱形前柄，公称尺寸，卡爪底径，其余见图。2.11校验拉刀强度和拉床载荷 通过计算分析，确定倒角齿拉削力最大，因而应计算拉刀倒角齿拉削力： 拉刀最小截面积在卡槽底颈处，则拉应力为： （表4-25），拉刀强度校验合格。 拉床拉力为2000.8KN=160KN,比大，拉床载荷校验合格。2.12 确定拉刀齿数及每齿直径 1）倒角齿齿数： 取 2）花键齿齿数： 初拟花键过渡齿与精切齿的齿升量为0.04、0.03、0.02、0.01、0.005,逐步递减，共切除余量，花键粗切齿齿数： 取49齿，多切去了的余量，应减去0.02mm的齿升量，因此减去一个精切齿，并将尺升量调整

9、为0.04，0.03，0.015，0.0075mm，后两齿尺升量< ，为精切齿，前两齿则为过渡齿。 3）圆形齿齿数： 初拟方案与花键齿相同，即拟订切去余量，计算圆形粗切齿齿数 为： 取齿，少切了0.011的余量，需增加一个精切齿，其齿升量为0.0055mm，这样，圆形齿段具有粗齿8个，过渡齿3个，精切齿3个 4）校准部切齿 倒角齿不设校准齿，圆形齿和花键齿校准齿齿数，查表4-14得： 花键校准齿齿数： 圆形校准齿齿数：这样拉刀总齿数为：23+57+20=100，具体齿序见表1。2.13 拉刀齿部长度 倒角齿段长度： 花键齿段长度： 圆形齿段长度： 拉刀齿部长度： 2.14 设计拉刀其他部

10、分 按表4-17 4-19 4-23计算： 前柄： 颈部： 过渡锥： 前导部： 前柄伸入夹头长度： 前柄端部至第一刀齿的距离： 后导部： 后柄： 可不设置2.15 拉刀总长及其校验 根据表4-26知，允许拉刀总长为31,拉刀长度校验合格。2.16 制定技术条件（见拉刀工作图）2.17 绘制拉刀工作图（见附图1）3.总结： 金属切削刀具课程设计是我们在学完 金属切削原理及刀具等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节，其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容，锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力，是对学生进行独立分析，解决问题能力的强化训练。通过本次课程设计，我学到了：课程设计作为工科院

11、校大学生的必修环节，不仅是巩固大学生大学所学知识的重要环节，而且也是在检验毕业生综合应用知识的能力、自学能力、独立操作能力和培养创新能力，是大学生参加工作前的一次实践性锻炼。在这次课程设计中，通过对有关知识的梳理，对各手册的查阅，并在复习并运用所学软件AUTOCAD的运用后我的设计水平有所增加，而且它对能力的提高也很有帮助。具体有以下几点收获：1. 掌握了金属切削刀具的设计和计算方法；2. 学会运用各种设计资料，手册和国家标准；3. 学会绘制符合标准要求的刀具工作图，能标出必要的技术条件。这次设计圆满结束了，以后面对的是工作和学习中更多的学习和需要解决的问题，我会在这次设计经历的鼓舞下更有信心

12、地走下去，不断努力做得更好！4.参考文献1刘华明编. 金属切削刀具设计简明手册. 机械工业出版社，2005.72东华大学编 .画法几何及工程制图 .上海科学技术出版社，2003.33乐兑谦编. 金属切削刀具（第2版） .机械工业出版社. 2001.64庞学慧，武文革编. 互换性与测量技术基础. 国防工业出版社，2007.81矩形花键拉刀齿序表齿型 齿号No.基本直径尺寸D(mm)直径尺寸公差(mm)齿型 齿号No.基本直径尺寸D(mm)直径尺寸公差(mm) 倒角齿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 花键齿2433.030 2533.130 2633.230 2733.330 2833.4

14、30 2933.530 齿型 齿号No.基本直径尺寸D(mm)直径尺寸公差(mm)齿型 齿号No.基本直径尺寸D(mm)直径尺寸公差(mm)花键齿3033.630 花键齿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 圆 形 齿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