刀具课程设计讲义.ppt

赵军 专业课程设计 赵 军 zhaojun@sdu.edu.cn 山东大学机械工程学院 内容提要 一、刀具课程设计的目的要求及内容 二、刀具工作图及设计计算说明书 三、刀具设计题目 一、刀具课程设计的目的要求及内容 1. 设计目的及要求 目的： 巩固和加深理论教学内容，培养学生综合运用所学理论，解决生产实际中刀具设计问题的能力。 要求： 初步掌握几种典型刀具的设计计算方法； 学会绘制刀具工作图，标注必要的技术条件； 学会使用各种设计资料、手册和国家标准。 一、刀具课程设计的目的要求及内容 2. 设计内容 从工艺课程设计所选零件加工过程中使用的几种刀具（如成形车刀、成形铣刀等）中选择一把、或两把进行设计；或另外指定刀具进行设计，时间为4天。 一、刀具课程设计的目的要求及内容 3. 设计刀具的一般步骤 确定刀具的类型； 选择刀具材料； 确定刀具合理的几何角度； 确定刀具结构参数(包括：刀体尺寸、刀齿齿数、刀齿和容屑槽形状和尺寸、刀具夹持部分的结构和尺寸等)； 一、刀具课程设计的目的要求及内容 设计计算刀具的廓形； 制订合理的技术条件(包括：重要尺寸的公差、形位公差、各重要表面的粗糙度、对刀具材料及热处理的要求等)； 考虑刀具的制造工艺及检验方法； 绘制刀具工作图； 编写刀具设计计算说明书。 课程设计刀具类型 课程设计刀具类型 课程设计刀具类型 课程设计刀具类型 课程设计刀具类型 课程设计刀具类型 课程设计刀具类型 课程设计刀具类型 尖齿成形铣刀设计（该刀具参考资料少） 铣刀直径d和心轴（内孔）直径d1 应保证铣刀的轴具有足够的刚度和强度 刀齿具有足够的容屑空间以及能多次重磨 在满足这些条件的前提下，尽可能选择较小的数值。否则 铣削扭矩大，动力消耗多 铣刀切入时间长，从而降低了生产率 此外，小直径铣刀成本低 一般根据铣削用量和铣刀的轴来选择铣刀直径。 硬质合金端铣刀 铣刀直径选择 铣刀直径选择 铣刀直径和心轴直径d1 铣刀的齿数z 粗齿铣刀 刀齿强度高，容屑空间大，重磨次数多，但平稳性差 多用于粗加工、或切削塑性材料（为有足够容屑空间） 细齿铣刀 刀齿较多，切削平稳，加工表面质量较好 多由于半精加工和精加工 在实际生产中，铣刀刀齿常按下式计算 式中 d—铣刀直径(mm)； K—根据铣刀种类和切削条件确定的系数，按下表选取 系数K值 铣刀螺旋角? 直线齿背 直线齿背几何参数计算公式 ?0=45?~50? ?=?0+?0+? 式中 ?0—铣刀的前角(?)； ?—360/z（z为铣刀齿数） 对于螺旋齿铣刀，zj应按下式选取 折线齿背与曲线齿背 ?1=?0+?0+? ?2=60?~65? r=1~4mm ?02=?01+8?~12? 铣刀的螺旋角?大时，因增大了实际工作前角和切屑卷曲半径，从而排屑方便，故可降低表面粗糙度，减少振动 螺旋角?过大则会引起轴向力增大 标准铣刀螺旋角?值 螺旋角的方向 刀齿的几何形状应满足 应有足够的强度 有足够的容屑空间 保证排屑顺利 有足够多的重磨次数 二、刀具工作图及设计计算说明书 1. 绘制刀具工作图时应注意的主要问题 刀具设计计算最终要用刀具工作图表示出来，为刀具制造提供全部参数及要求。刀具工作图在图纸中的布置，应当各部分之间协调，松、密恰当，整体美观。 应注意的主要问题如下： 刀具工作图的画法 刀具工作图的标注 刀具工作图的比例 刀具工作图的画法 刀具工作图应表示出该刀具的结构特征及其具体尺寸。 除主要视图外，常有剖面图，局部放大图。如切削刃口型式，分屑槽结构型式、小圆角及空刀槽等。 除按机械制图投影理论绘制外，通常还采用简化画法。例如齿轮滚刀、蜗轮滚刀、花键滚刀等正视图其外圆及两端面用粗实线画，而刀齿、螺旋槽则可用双点划线简化表示，但螺旋方向必须一致。拉刀切削部粗切齿、精切齿、校准齿，按类只画前后几个齿而中间齿可以用简化画出，即外圆用粗实线，容屑槽底用细实线，其拉刀长度可以断开等。 刀具工作图的标注、比例 刀具工作图像其它图纸一样按国家标准规范进行标注尺寸、公差及表面粗糙度。 形位公差尽量标注在图形上，有时为了简便也可用文字说明，写在技术要求中。 整体式刀具工作图与装配式刀具工作图其标注有不同之处，像标注零件图与装配图之区别一样。 比例通常是1:1的比例，而对不同实际尺寸和结构复杂程度不同也可用放大或缩小比例。当刀具工作图中有局部放大比例的图形时，一定在放大图形上方标明放大比例。 2. 设计说明书的内容及要求 刀具设计说明书是绘制刀具工作图的依据，是刀具设计方案正确与否、几何参数选择合理与否的检验文件，因此刀具