矩形花键拉刀的设计分解.doc

矩形花键拉刀的设计 前言 拉刀是一种高生产率的刀具，可以用来加工各种形状的通孔、直槽、螺旋槽以及直线或曲线外表面，广泛的用于大量和成批生产中。 拉刀的种类如图（1） 用于拉削的成形刀具。刀具表面上有多排刀齿，各排刀齿的尺寸和形状从切入端至切出端依次增加和变化。当拉刀作拉削运动时，每个刀齿就从工件上切下一定厚度的金属，最终得到所要求的尺寸和形状。拉刀常用于成批和大量生产中加工圆孔、花键孔、键槽、平面和成形表面等, 生产率很高。拉刀按加工表面部位的不同，分为内拉刀和外拉刀；按工作时受力方式的不同，分为拉刀和推刀。推刀常用于校准热处理后的型孔。 拉刀的种类虽多，但结构组成都类似。如普通圆孔拉刀的结构组成为：柄部,用以夹持拉刀和传递动力;颈部，起连接作用；过渡锥，将拉刀前导部引入工件；前导部，起引导作用，防止拉刀歪斜；切削齿，完成切削工作，由粗切齿和精切齿组成；校准齿，起修光和校准作用，并作为精切齿的后备齿；后导部，用于支承工件，防止刀齿切离前因工件下垂而损坏加工表面和刀齿；后托柄，承托拉刀。 　　拉刀的结构和刀齿形状与拉削方式有关。拉削方式通常分为分层拉削和分块拉削两类。前者又分成形式和渐成式；后者又分轮切式和综合轮切式。成形式拉刀各刀齿的廓形均与被加工表面的最终形状相似;渐成式拉刀的刀齿形状与工件形状不同,工件的形状是由各刀齿依次切削后逐渐形成。轮切式拉刀由多组刀齿组成，每组有几个直径相同的刀齿分别切去一层金属中的一段，各组刀齿轮换切去各层金属。综合轮切式拉刀的粗切齿采用轮切式，精切齿采用成形式。轮切式拉刀切削厚度较分层拉削的拉刀大得多，具有较高的生产率，但制造较难。 　　拉刀常用高速钢整体制造，也可做成组合式。硬质合金拉刀一般为组合式，因生产率高、寿命长，在汽车工业中常用于加工缸体和轴承盖等零件，但硬质合金拉刀制造困难。 原始数据 花键孔尺寸 外径 D=50+0.1 内径 键宽 倒角 c=0.5mm 键数 n=8 拉削长度 l=60mm 工件材料 45#钢 硬度HBS175 强度σb =600Mpa 设计步骤 1. 拉刀材料选择 加工顺序 倒角——圆孔——花键 选择切削的几何参数 前脚 后脚（粗） (细) （校） （其它见图纸） 4. 确定校准齿直径 倒角不设校准齿 查表3—47，花健齿、圆形齿的扩张量均为5μm，则花键齿校准齿和圆形齿校准齿直径为 mm mm 5. 计算倒角参数 =9 ， =0.21416mm =32.6339mm =17.6953mm =21.0282mm 0.190， =42.810mm =42.3mm 6. 计算拉削余量 按表4—1圆形的拉削余量为1，预制空的直径41mm 实际的拉削余量 =（42.025-41）mm=1.025mm 倒角余量 =(42.3-41.00)mm=1.3mm 花键余量 =[ 48.1-（42.3-0.1）]mm=5.9mm 7. 选择齿升量 倒角齿：=0.1mm（槽拉刀和键槽拉刀栏） 花键齿：=0.07mm（矩形花键拉刀栏） 圆形齿：=0.05mm（综合式拉刀栏） 8. 设计容屑槽 I 齿距的计算 按表4—7 =9.68~11.61 取=11mm ll 选择容屑槽 按表4—8 粗切齿用深槽，h=4.5 g=4 r=2.3 R=7 精切齿用基本槽=4 =4 =2 =7 III 校核容屑条件 查表4—9得容屑系数k=3.倒角齿升量大时，应校验之，应使满足 =4.01mm h=4.5 校验合格 IV 校验同时工作齿数 =6，满足的校验条件 9. 花键齿截形设计 花键的键宽，精确到0.001mm 其中，为拉削扩张量（查表4—16得=0.005mm）；为拉刀键齿宽公差带，为保证键齿尺寸耐用度的提高，应在制造条件允许范围内取小值，所以=0.010mm，则 =（8.036-0.005）mm=8.031mm = （8.031-0.010）mm =8.021mm 拉刀键齿侧面制出的修光角，其下应磨出侧隙角