滚切端铣刀刀体造型及其加工工艺设计

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1、目录1引言………………………………………………………………………………11.1本课题研究的目的和意义……………………………………………………11.2本课题的国内外发展现状……………………………………………………12端铣刀刀体造型与外观处理……………………………………………………32.1端铣刀刀体造型设计…………………………………………………………32.1.1端铣刀造型现状……………………………………………………………32.1.2端铣刀刀体造型设计所用三维造型软件介绍……………………………32.2刀体表面处理技术……………

2、………………………………………………52.2.1表面处理技术作用与分类…………………………………………………52.2.2刀体表面外观处理方法……………………………………………………63刀体加工工艺设计………………………………………………………………113.1图纸与任务分析………………………………………………………………113.2零件表面加工方法的选择……………………………………………………123.3加工工艺路线的制定和选择…………………………………………………133.3.1方案提出……………………………………………………

3、………………133.3.2方案论证与选择……………………………………………………………173.3.3确定机械加工余量…………………………………………………………183.3.4工序设计……………………………………………………………………183.3.5切削用量的选择与计算……………………………………………………194￠160mm直径端铣刀刀体轴承孔加工专用夹具设计…………………………224.1机床夹具的组成………………………………………………………………224.2加工轴承孔专用夹具设计方法与步骤……………………………………2

4、34.2.1设计任务的分析…………………………………………………………244.2.2设计方案论证……………………………………………………………245结论………………………………………………………………………………28参考文献……………………………………………………………………………29致谢…………………………………………………………………………………30第13页共14页1引言1.1本课题研究的目的和意义近二十年，我国的刀具技术突飞猛进，在很多领域取得了非常大的进步，缩小了与发达国家的差距，某些方面甚至已经领先，但是也存在

5、一些突出的问题[1]。例如，中北大学常兴教授进行了多年的研究，开发可一种滚切端铣刀，包括刀盘、刀架、轴承、轴和刀片，刀盘的平面上制有径向方向的长槽，刀架可在长槽中移动，调整径向位置。刀架的轴上制有外齿，套垫上制有内齿，转动套垫可得到任意一刃倾角。在轴上装有圆形刀片，且可转动。铣削时，在分速度的作用下，刀片绕其轴线连续旋转，从而实现了刀片自动转位，虽然这种刀具有很大创新，解决了许多根本和关键性的问题，但也存在不足，主要表现在这种刀具的刀体是圆柱状的，显得笨重、浪费材料、造型不够美观、表面颜色单调，这些问题尽管不影响刀具的基

6、本性能[2，3]。但是由于刀体造型和外观不理想，目前在市场推广方面的效果不太理想，所以要在刀体造型和外观方面进行改进，这对于日后相关产品的开发和应用有着重要的意义[4]。1.2本课题的国内外发展现状我国的刀具设计，制造技术进步很快，但是有很多薄弱环节，存在重实用轻外观的思想，很多刀具的使用性能很好，但是由于刀体造型和外观的原因，使我国刀具的市场化推广受阻[5]。目前，一些科技工作者已经意识到了这种问题，开始重视外观设计并已经开发出多种表面处理技术，其中涂层技术经过多年发展，目前正处于关键时期。涂层技术是提升刀具性能的主要

7、手段之一，通过涂层可以提高切削刀具抗各种磨损的能力，延长了刀具的寿命，提高了被加工零件的表面精度，也提高了切削速度和进给速度，从而提高金属切削效率[6]。今天，在切削刀具主流材料的硬质合金中，涂层硬质合金刀具占了80%，而其中CVD（化学涂层）又占了60％～65%，其余为PVD（物理涂层）。其中化学涂层(CVD)可用于刀具刀体的涂层工艺，已开发出中温CVD、厚膜Al2O3、过渡层等新工艺，在改进基体材料的基础上，使CVD涂层的耐磨性和韧性均得到提高[7]。物理涂层(PVD)的进展也第13页共14页尤为引人注目，在涂层炉结

8、构、工艺过程、自动控制技术等方面都取得了新进展，不仅开发了适用于高速切削、干切削、硬切削的高耐热性涂层以及综合性能更好的TiAlCN 通用涂层和DLC、W/C减摩涂层，而且通过对涂层结构的创新，开发了纳米、多层结构，大幅度提高了涂层硬度和韧性。PVD涂层技术的新进展，显示了涂层技术对提高刀具性能的巨大潜力和独特优势，