刀具课程设计指导

《刀具课程设计指导》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、机械制造及自动化专业刀具课程设计指导山东大学机械工程学院-18-一、刀具课程设计的目的要求及内容1.设计目的及要求刀具课程设计是机械制造类(冷加工)专业学生在学习《现代切削加工理论基础》、《机械制造技术基础》及《机械制造装备设计》等课程及其它有关课程之后进行的一个实践性教学环节，其目的是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。通过刀具课程设计，应使学生达到如下要求：(1)初步掌握几种典型刀具的设计计算方法，(2)学会绘制刀具工作图，标注必要的技术条件，(3

2、)学会使用各种设计资料、手册和国家标准，2.设计内容刀具课程设计的内容是从工艺设计零件（如Z12V190B柴油机活塞）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到两把进行设计，也可另外指定一到两把刀具进行设计，时间为4天。3.设计刀具的一般步骤(1)确定刀具的类型；(2)选择刀具材料；(3)确定刀具合理的几何角度；(4)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)；(5)设计计算刀具的廓形；(6)制订合理的技术条件(包括：重要尺寸的公差

3、、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)；(7)考虑刀具的制造工艺及检验方法；(8)绘制刀具工作图；(9)编写出刀具设计计算说明书。4.尖齿铣刀设计（该刀具设计资料很少）注：这部分内容是从相关资料中汇集的，同学们可直接用！(1)铣刀直径d和心轴（内孔）直径d1选择铣刀直径时，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，而且铣刀切入时间长，从而降低了生产率。此外，小直径铣刀成本

4、低，一般根据铣削用量和铣刀的轴来选择铣刀直径。表1铣刀直径选择铣刀名称高速钢铣刀硬质合金端铣刀ap/mm≤70~90~100≤4~5~6~6~8~10ae/mm≤5~8~10≤60~90~120~180~260~350d0/mm~8080~100100~125~80100~125160~200200~250315~400400~500表1铣刀直径选择（续）铣刀名称圆盘铣刀槽铣刀及切断铣刀ap/mm≤8~12~20~40≤5~10~12~25ae/mm~20~25~35~50≤4≤4~5~10d0/m

5、m~8080~100100~160160~200~6363~8080~100100~125注：如ap、bD不能同时与表中数值统一，而ap（圆柱铣刀）或bD（端铣刀）又较大时，则主要依据ap（圆柱铣刀）或bD（端铣刀）选择铣刀直径-18-铣刀直径d和心轴直径d1有如下关系d=2.25d1心轴直径由表2选取。表2铣刀直径和心轴直径d1(mm)整体铣刀直径d4050607590~100130150镶齿条铣刀直径d－607590110130150铣刀心轴d116222732405060为了保证铣刀体壁厚有足

6、够的强度，所选的d及d1还必须满足以下条件d≥d1+2m+2h式中m—铣刀体壁厚，通常取m≥0.3d(mm)，m小时会引起键槽处在热处理或工作时裂开；h—铣刀刀齿的高度(mm)。图1硬质合金端铣刀(2)铣刀的齿数z铣刀按齿数多少可分为粗齿和细齿两种：粗齿铣刀的刀齿强度高，容屑空间大，重磨次数多，但平稳性差，故多用于粗加工、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，故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

7、种类和切削条件确定的系数，按表3选取。表3系数K值铣刀种类螺旋角b/(°)K粗齿圆柱平面铣刀301.05细齿圆柱平面铣刀15~202镶齿粗齿圆柱平面铣刀204555~600.90.80.5细齿端铣刀－2粗齿端铣刀－1.2-18-细齿槽铣刀－2角度铣刀－2.8~2.5成形铣刀－1.5~1.2注：对于角度铣刀和成形铣刀，大直径时K取小值，其余铣刀则小直径时K取大值。(3)铣刀螺旋角b1)直线齿背几何参数计算公式（图2）b0=45°~50°q=b0+g0+e式中g0—铣刀的前角(°)；e—360/z（z为

8、铣刀齿数）对于螺旋齿铣刀，zj应按下式选取（b为铣刀螺旋角）式中d—铣刀直径(mm)。2)折线齿背与曲线齿背几何参数计算公式（图2）q1=b0+g0+eq2=60°~65°r=1~4mma02=a01+8°~12°铣刀的螺旋角b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，但螺旋角b过大则会引起轴向力增大。各种铣刀螺旋角见表4。表4标准铣刀螺旋角b值铣刀类型b/(°)铣刀类型b/(°)端铣刀整体25~40盘铣刀两面刃15镶齿10