成形车刀以及矩形花键拉刀设计说明书精品.doc

成形车刀以及矩形花键拉刀设计说明书 （一）成形车刀的设计 1.1前言 成形车刀又称为样板刀,它是加工回转体成形表面的专用刀具,它的切削刃形状是根据工件廓形设计的.成型车刀主要用于大量生产,在半自动或自动车床上加工内,外回转体的成型表面. 成型车刀的种类很多,按照刀具本身的结构和形状分为:平体成形车刀,棱体成形车刀和圆体成形车刀三种.它的优点和缺点:稳定的加工质量,生产率较高,刀具的可重磨次数多,使用期限长,但是它的设计,计算和制造比较麻烦,制造成本高.目前多在纺织机械厂,汽车厂,拖拉机厂,轴承厂等工厂中使用. 被加工零件如图1.所示，工件材料为：灰铸铁HT250；硬度HBS120 ；强度σb = 240Mpa。 矩形花键拉刀工件材料为：灰铸铁HT250；硬度HBS120 ；强度σb = 240Mpa；工件长度L=20mm。 1.2成形车刀的设计 (1)原始数据：被加工零件如图(1)所示。 图（1） (2)设计要求：按照要求完成一把成型车刀，并且能够用该刀具加工出图示的工件。 (3)工件材料为：灰铸铁HT250；硬度HBS120 ；强度σb =240MPa。 (4)选择前角及后角 由表（2-4）《金属切削刀具设计简明手册》得：=10°，=13°。 (5刀具廓形及附加刀刃计算 根据设计要求取 =20°。 a=3mm，b=1.5mm，c=5mm，d=0.5mm 如图（2）所示：以0—0线（过9—10段切削刃）为基准，计算出1—12各点处的计算半径r。 （注：为了避免尺寸偏差值对计算准确性的影响，故常采用计算尺寸---计算长度和计算角度来计算） 图（ 2 ） =基本半径 ==9mm; ; ； ； ； ； ； 以上各个半径就是标注点的相对0—0线的半径长度，半径是进行刀具切削的各个点的设计绘制的。 再以1，2点为基准点，计算长度 ： ； ； ； ； (6) 计算切削刃的总长度 ； 由于刀具的一部分是辅助用的加工部分，则可以对刀具的外部半径进行圆整，最后考虑到加工刀具的精度问题取 为60mm. (7) 确定结构尺寸 为了达到加工结构的优化和合理的加工工艺，应使： （见表2—3） 由表（2—3）查得《金属切削刀具设计简明手册》 ： C1312车床（刀具结构为C型） ；d=12mm; 选用毛坯直径为45mm,则； 代入上试，可得； 最终取m=8mm. (8)计算廓形上的各个点所在圆半径 计算过程如表（1—1）《金属切削刀具设计简明手册》所示： 表（1—1） 廓形组成点 精度为0.01 9，10 作0点 7.94 25.272-26= -0.7280.01 1，2 9 23.617 1.172 18.745 41.416 25.275 0 3，4 12.475 16.793 4.86 15.05 47.98 22.49 2.780.01 5，7 10.5 20.086 2.791 17.125 44.301 23.929 1.340.02 6 15.96 13.05 8.447 11.443 55.598 20.257 5.010.04 8 8.29 25.77 0.354 0.358 40.512 25.727 -0.450.04 11，12 13.202 15.845 5.625 5.625 49.295 24.308 1.690.02 备注： 以上各个值的计算公式为：， ；； ； ； 标注廓形径向尺寸时，应该选公差要求最严的1—12段廓形为尺寸标准基准，其它各点 用廓形深度见表（1—1）。 计算刀具上直线部分的倾斜角ζ 在工件廓形上要求较高的为处的倾斜角 用公式tgζ===8.195706028 ζ=83°， 标注廓形径向尺寸时，应该选公差要求最严的1—12段廓形为尺寸标准基准，其它各点用廓形深度见表（1—1）。 （9）根据表（1—1）可确定各个点廓形深度的公差 1 ） 的为：0； 2） 的为：0.01； 3） 的为：0.02； 4） 的为：0.04； 5）的为：0.1； 6），的为：0.04； （10） 最小后角的校验 由于7—11段切削刃与进给方向的夹角最小，所以这段切削刃上后角最小。 则有： ??? 所以