矩形花键拉刀的设计毕业设计(论文).doc

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矩形花键拉刀的设计 2.1 前言 拉刀上有很多刀齿,后一个刀齿(或后一组刀齿)的齿高要高于(或齿宽宽于)前一个刀齿(或前一组刀齿),所以当拉刀作直线运动时(对某些拉刀来说则是旋转运动),便能依次地从工件上切下很薄的金属层。 所以拉刀具有以下优点:加工质量好,生产效率高,使用寿命长,而且拉床结构简单。但拉刀结构复杂,制造麻烦,价格也比较高,一般是专用刀具,因而多用于大量和批量生产的精加工。 拉刀按加工表面的不同,可分为加工圆形、方形、多边形、花键槽、键槽等通孔的内拉刀和加工平面、燕尾槽、燕尾头等外表面的外拉刀。按结构的不同,可分为整体式拉刀和装配式拉刀。 2.2 选定刀具类型和材料的依据 1选择刀具类型: 采用的刀具类型不同将对加工生产率和精度有重要影响。总结更多的高生产率刀具可以看出,增加刀具同时参加切削的刀刃长度能有效的提高其生产效率。例如,用花键拉刀加工花键孔时,同时参加切削的刀刃长度l=B×n×Zi,其中B为键宽,n为键数,Zi为在拉削长度内同时参加切削的齿数。若用插刀同时参加切削的刀刃长度比插刀大得多,因而生产率也高得多。 2正确选择刀具材料: 刀具材料选择得是否恰当对刀具的生产率有重要的影响。因为硬质合金比高速钢及其他工具钢生产率高得多,因此,在能采用硬质合金、的情况下应尽力采用。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。 拉刀结构复杂,造价昂贵,因此要求采用耐磨的刀具材料,以提高其耐用度;考虑到还应有良好的工艺性能,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。 2.3 刀具结构参数及各部分功用 1拉刀的结构 图1 表1 名称 功用 前刀面 切削流出的表面 后刀面 最终形成已加工表面的面 副后刀面 刀齿上和已加工表面相对的表面、分屑槽两侧面 刃带 也称第一后刀面,是主切削刃和后刀面之间的后角为零的窄面,它有稳定的拉削过程,防止拉刀摆尾的作用 主切削刃 是前后刀面的交线 副切削刃 是前刀面和副后刀面的交线,分屑槽中也有两条副切削刃 过渡刃 可以是直线或圆弧,它有助于减缓刀尖的磨损 刀尖 主副切削刃的相交点 容屑槽 其形状必须有利于切屑卷曲,并能宽敞地容纳切屑 分屑槽 减小切削宽度,降低切削卷曲阻力,便于切削容纳在容屑槽内,从而改善拉削状况 棱 刀齿后刀面与齿背的交线 齿背 容屑槽中靠近后刀面的部分 2.4 拉刀几何参数的选择和设计 1:选择拉刀材料:V 2:拟订拉削余量切除顺序和拉削方式 拉削余量切除顺序为:键测与大径——小径,拉刀切削齿的顺序是:花键齿——圆形齿。实际采用分层拉削渐成式。 后面用d、h和y表示角齿、花键齿和圆形齿;用c、g、j和x表示粗切、过度、精切和校准齿;用w和m表示工件预制孔和拉削孔。 3:选择切削齿几何参数 前脚:=20°,精切齿与校准齿倒棱前脚=20° 后脚:粗切齿:=2°30′+1° =0.10 精确齿:=2°+30′=0.15 校准齿:=1°+30′=0.2 4:确定校准齿直径 倒角齿不设校准齿 查表4—16(《刀具课程设计指导书》)得,花键齿、圆形齿的扩张量均为4um,则花键齿校准齿和圆形齿校准齿直径为 =34.10-0.004=34.096mm; =28.021-0.002=28.0019mm; 5:计算切削余量; 按表4-1(《刀具课程设计指导书》)计算圆形拉削余量为1mm,预制孔径为27mm, 实际拉削余量 =28.0019-27=1.0019mm 花键余量 =34.096-(29.898 -0.1)=4.298 mm 6:选择齿升量; 查表4-4(《刀具课程设计指导书》) 选择为 花键齿:=0.050mm(矩形花键拉刀栏) 7:设计容屑槽 ⑴ 齿距计算 查表4-7 P=(1.2~1.5) =(1.2~1.5) =8mm= ==(0.6~0.8)p=6mm ⑵选择容屑槽 查表4-8 采用曲线槽,粗切齿用深槽,h=3mm, 精切齿用基本槽 h=2.5mm (3)校验容屑系数:查表4-9得,容屑系数K=3 (4)校验同时工作齿数 查表4-7得l/p=30/8=3.8 所以:=4 =4+1=5,满足3≤≤8的校验条件 8:花键齿截形设计 花键齿键宽按下列式子计算 =- =- 式中,为花键键槽宽最大极限尺寸;为拉削扩张量(查表得=0.

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