圓體成形車刀,矩形花鍵拉刀課程設計

圓體成形車刀設計11前言成形車刀又稱為樣板刀,它是加工回轉體成形表面的專用刀具,它的切削刃形狀是根據工件廓形設計的成型車刀主要用于大量生產,在半自動或自動車床上加工內,外回轉體的成型表面成型車刀的種類很多,按照刀具本身的結構和形狀分為平體成形車刀,棱體成形車刀和圓體成形車刀三種它的優(yōu)點和缺點穩(wěn)定的加工質量,生產率較高,刀具的可重磨次數多,使用期限長,但是它的設計,計算和制造比較麻煩,制造成本高目前多在紡織機械廠,汽車廠,拖拉機廠,軸承廠等工廠中使用12設計要求被加工零件如圖1所示，工件材料為硬鋁LY11；硬度HBS100；強度B420MPA。328F7A016鍵均布DA圖24A16圖254R08X501386其余2531圖1按照要求完成一把成型車刀，并且能夠用該刀具加工出圖示的工件。13選取刀具材料工件材料為硬鋁；硬度HBS100；強度B420MPA。選取刀具材料V18W4RC14選擇前角及后角由表（24）金屬切削刀具設計簡明手冊得30，25。FF15刀具廓形及附加刀刃計算根據設計要求取20。RA3MM，B2MM，C5MM，D05MM如圖（2）所示以00線（過910段切削刃）為基準，計算出112各點處的計算半徑R。（注為了避免尺寸偏差值對計算準確性的影響，故常采用計算尺寸計算長度和計算角度來計算）基本半徑JXR2半徑公差9MM12MRJ97541043；J82527；625401675JRM；8J；910J；275041JJJRRTG以上各個半徑就是標注點的相對00線的半徑長度，半徑是進行刀具切削JXR的各個點的設計繪制的。再以1，2點為基準點，計算長度JXL2公公JXL；345JM；0114752JM；6L；J5；048716計算切削刃的總長度MDCBACL58由于刀具的一部分是輔助用的加工部分，則可以對刀具的外部半徑進行圓整，最后考慮到加工刀具的精度問題取為58MM則CL5MININ278156316JCRD所以，需在工件非切削部分增設輔助支承滾動托架，以增加工藝系統(tǒng)剛性。17確定結構尺寸為了達到加工結構的優(yōu)化和合理的加工工藝，應使（見表23）DMEAR2AX00D由表（23）查得金屬切削刀具設計簡明手冊C1312車床（刀具結構為C型）；5201選用毛坯直徑為28MM,則MAX71486JMR代入上試，可得；03DERA最終取M6MM18用計算法求原體成形車刀廓形上的各個點所在圓半徑XR181計算廓形上的各個點所在圓半徑計算過程如表（11）金屬切削刀具設計簡明手冊所示表（11）0SIN26SIN3052130CFHMROCO49FB廓形組成點JXFXCXBXR（精度為0001）（精度為001）9，10作0點7300149152624268261732011，29282231268922479724268247970529013，49975054328116361372426805，77788267090140152549312250016126751036128796782304112270018825941171374512534511170111，1250413724317340827466319801備注以上各個值的計算公式為，SINARC0FJXFX；0JXJFXFCOSSRCB；AGXCBHXCHSINR1XR標注廓形徑向尺寸時，應該選公差要求最嚴的34段廓形為尺寸標準基準，其它各點用廓形深度見表（11）。182根據表（11）可確定各個點廓形深度的公差P19最小后角的校驗由于711段切削刃與進給方向的夾角最小，所以這段切削刃上后角最小。則有11SIN20FOARCTGTER2362所以后角校驗合格。110車刀廓形寬度即為相應工件廓形的計算長度XLJXL其數值及公差按表（25）確定各個值分別為3402JM；1750L5J；6；7482J810ML111繪制刀具的加工工作圖和樣板工作圖根據以上得到的結果，按照數據進行刀具圖的繪制，繪制圖一張。根據相關的2A要求制定粗糙度等等的標注。（詳細說明見圖紙）矩形花鍵拉刀的設計21選定刀具類型和材料的依據1選擇刀具類型采用的刀具類型不同將對加工生產率和精度有重要影響。總結更多的高生產率刀具可以看出，增加刀具同時參加切削的刀刃長度能有效的提高其生產效率。例如，用花鍵拉刀加工花鍵孔時，同時參加切削的刀刃長度LBNZI，其中B為鍵寬，N為鍵數，ZI為在拉削長度內同時參加切削的齒數。若用插刀同時參加切削的刀刃長度比插刀大得多，因而生產率也高得多。2正確選擇刀具材料刀具材料選擇得是否恰當對刀具的生產率有重要的影響。因為硬質合金比高速鋼及其他工具鋼生產率高得多，因此，在能采用硬質合金、的情況下應盡力采用。由于目前硬質合金的性能還有許多缺陷，如脆性大，極難加工等，使他在許多刀具上應用還很困難，因而，目前許多復雜刀具還主要應用高速鋼制造。拉刀結構復雜，造價昂貴，因此要求采用耐磨的刀具材料，以提高其耐用度；考慮到還應有良好的工藝性能，根據刀具課程設計指導書表29，選擇高速工具鋼，其應用范圍用于各種刀具，特別是形狀較復雜的刀具。22刀具結構參數及各部分功用1拉刀的結構圖1表1代號名稱功用1柄部夾持拉刀，傳遞動力2頸部連接柄部和后面各部，其直徑與柄部相同或略小，拉刀材料及規(guī)格等標記一般打在頸部。3過度錐頸部到前導部的過渡部分，使拉刀容易進入工件孔中。4前導部起引導拉刀切削部進入工件的作用，5切削部擔負切削工作，包括粗切齒、過渡齒及精切齒。6校準部起刮光、校準作用，提高工件表面光潔度及精度，并作為切削部的后備部。7后導部保持拉刀與工件的最后相對位置，防止在拉刀即將離開工件時因工件下垂而損壞工件已加工表面及刀齒。8尾部支持拉刀使之不下垂，多用于較大較長的拉刀，也用于安裝壓力環(huán)。2切削方式采用分層拉削方式中的同廓式拉削方式3拉削余量對于花鍵孔ADEDO4拉刀刀齒結構表2名稱功用前刀面切削流出的表面后刀面最終形成已加工表面的面副后刀面刀齒上和已加工表面相對的表面、分屑槽兩側面刃帶也稱第一后刀面，是主切削刃和后刀面之間的后角為零的窄面，它有穩(wěn)定的拉削過程，防止拉刀擺尾的作用主切削刃是前后刀面的交線副切削刃是前刀面和副后刀面的交線，分屑槽中也有兩條副切削刃過渡刃可以是直線或圓弧，它有助于減緩刀尖的磨損刀尖主副切削刃的相交點容屑槽其形狀必須有利于切屑卷曲，并能寬敞地容納切屑分屑槽減小切削寬度，降低切削卷曲阻力，便于切削容納在容屑槽內，從而改善拉削狀況棱刀齒后刀面與齒背的交線齒背容屑槽中靠近后刀面的部分23拉刀幾何參數的選擇和設計原始條件及設計要求要求設計一把矩形花鍵拉刀,花鍵大徑D34H10MM,小徑D28H7MM,鍵槽寬01021B7H9MM,鍵數N6,倒角高度C05MM,拉削長度L30MM,工件材料為硬鋁LY11,硬度為036HBS100,B420MPA。查表后，由花鍵拉刀的長度確定選用拉床L6110。1選擇拉刀材料V18W4RC2擬訂拉削余量切除順序和拉削方式拉削余量切除順序為倒角鍵測與大徑小徑，拉刀切削齒的順序是倒角齒花鍵齒圓形齒。實際采用分層拉削漸成式。后面用D、H和Y表示角齒、花鍵齒和圓形齒；用C、G、J和X表示粗切、過度、精切和校準齒；用W和M表示工件預制孔和拉削孔。3選擇切削齒幾何參數前腳，精切齒與校準齒倒棱前腳021O02后腳粗切齒23010100AB精確齒2300151校準齒130020A4確定校準齒直徑倒角齒不設校準齒查表416得，花鍵齒、圓形齒的擴張量分別為10UM、0UM，則花鍵齒校準齒和圓形齒校準齒直徑為3410001034990MM；HXD28021028021MM；Y5計算倒角齒參數查表429知倒角的工藝角度為30。按表429計算如下圖2矩形花鍵拉刀倒角齒計算圖SIN2FTG/7205TG30/28021027041MINBMAXYDARCSIN027041571M1/2SIN1/228SIN301571003MMMAXYD1CTG2M/SINCTG21003/7SIN30CTG3039994BINARCCTG399941404/SIN2885MMBDMINB03062930MM26計算切削余量；按表41計算圓形拉削余量為1MM，預制孔徑為27MM，實際拉削余量28021271021MMYA倒角余量293027230MMD花鍵余量34990293001579MMH7選擇齒升量；查表44選擇為倒角齒槽拉刀、鍵槽拉刀欄065FDMA花鍵齒0050MM（矩形花鍵拉刀欄）FH圓形齒（圓拉刀欄）FY8設計容屑槽齒距計算查表47P121512158MML30GP0608P6MMJPX選擇容屑槽查表48采用曲線槽，粗切齒用深槽，H3MM,精切齒用基本槽校驗容屑條件查表49得容屑系數K3。倒角齒齒升量大時，應校驗之，應使?jié)M足式H113FKAL113113273F3065因H3,所以滿足條件，校驗合格校驗同時工作齒數查表47得L/P30/838所以3314，滿足38的校驗條件MINEZAXEEZ9花鍵齒截形設計花鍵齒鍵寬按下列式子計算HBMAXAXBINH式中，為花鍵鍵槽寬最大極限尺寸；為拉削擴張量（查表得0005MM）；MAXBBB為拉刀鍵齒制造公差帶寬，為保證鍵齒耐用度高，應在制造范圍內取最小值，這里取BB0010MM。則703600057031MMMAXHB703100107021MMIN拉刀鍵齒側面應制出0的修光刃F，其下應磨出側隙角130。工廠常在齒高為RK125MM及以下的刀齒上磨側隙。10確定分屑槽參數除校準齒和與其相鄰的一個精切齒外，拉刀切削齒均磨制三角形分屑槽（表413）。由于在每個圓形齒上都存在著不工作刃段，圓形齒段不必磨分屑槽。11選擇拉刀前柄按表417選擇型A無周向定位面的圓柱形前柄，公稱尺寸25MM1D卡爪底徑19MM212校驗拉刀強度通過計算分析，確認倒角齒拉削力最大，因而應計算拉刀倒角齒拉削力（表420、421和422）Z2F67031205MM48186MMWAMAXHB18348186511511510915248KNMAXFZ01234K3拉刀最小截面積在卡槽底頸處，則拉應力4）0185GPAXMINAX/AF219表425，拉刀強度校驗合格13確定拉刀齒數及每齒直徑1）倒角齒齒數23017695DCFZA取18DC2）花鍵齒齒數初擬花鍵過渡齒與精切齒的齒升量為004，003，002，001，0005MM,逐步遞減，共切除余量A021MM。花鍵粗切齒齒數57902115682HCFAZA取57齒，多切去了的余量，應減去001MM的齒升量。0M因此，減去一個精切齒并將齒升量調整為004，003，0015，001MM。后2齒齒升量，為精切齒，前2齒則為過渡齒。12FHA3）圓形齒齒數初擬方案與花鍵齒相同，即擬切去A余量，計算圓形粗切齒齒數為81YCFAZ取8齒，少切了的余量，需增加一個精切齒，052015M其齒升量為00055MM。因此，將齒升量調整為004，003，002，001，00075，0003這樣，圓形齒段具有粗切齒8個，過渡齒2個，精切齒4個。4）校準部齒數圓形齒和花鍵齒校準齒齒數查表414，得花鍵校準齒齒數4HXZ圓形校準齒齒數7Y5）各齒直徑基本尺寸見表441。14拉刀齒部長度參照圖42。倒角齒段長度81652DML花鍵齒段長度9H圓形齒竄長度04Y拉刀齒部長度DYHLL齒15設計拉刀其他部分按表417，419，423計算前柄190LM021538FM頸部根據，選拉床L6110。查表得AX5248KNF603SAMB236185SLBAL1D過渡錐3前導部40LM024MIN417WDF前柄伸入夾頭長度158L前柄端部至第1刀齒的距離4635SLLBAM后導部720027MIN417DF后柄8L02859F16拉刀總長及其校驗178839LLL齒根據表426，拉刀長度檢驗合格。17各齒直徑基本尺寸見表3表3矩形花鍵拉刀齒序表齒型齒號NO直徑基本尺寸D（MM）直徑尺寸公差（MM）齒型齒號NO直徑基本尺寸D（MM）直徑尺寸公差（MM）齒型齒號NO直徑基本尺寸D（MM）直徑尺寸公差（MM）737475763460034700348003488001577783494034970015花鍵齒798081828334990018123456789101112131415272002733027460275902772027850279802811028240283702850028630287602889029020025倒角齒161718291502924029300015花鍵齒373839404142434445464748495051525354555657310003110031200313003140031500316003170031800319003200032100322003230032400325003260032700328003290033000015848586878889909127100272002730027400275002760027700278000159227880939427940279800195962800028015花鍵齒192021222324252627282930313233343536292002930029400295002960029700298002990030000301003020030300304003050030600307003080030900015585960616263646566676869707172331003320033300334003350033600337003380033900340003410034200343003440034500圓形齒979899100101102103104280210924制定技術條件對拉刀工作圖技術條件進行補充1）拉刀材料W18CR4V2