成形铣刀设计

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1、157第五节铲齿成形铣刀设计一、铲齿成形铣刀的基本类型铲齿成形铣刀是用于铣削工件成形表面的专用刀具。它的刃形是根据工件廓形设计计算的，它具有较高的生产率，并能保证工件形状和尺寸的互换性，因此得到广泛使用。成形铣刀按齿背形状可分为铲齿与尖齿两种。1．尖齿成形铣刀：尖齿成形铣刀齿数多，具有合理的后角，因而切削轻快、平稳，加工表面质量好，铣刀寿命高。但尖齿成形铣刀需要专用靠模或在数控工具磨床上来重磨后面、刃磨工艺复杂。因此，刃形简单的成形铣刀一般做成尖齿形。2．铲齿成形铣刀：齿背由径向铲削形成，使其具有成形刃后角。该刀具沿

2、前刀面重磨后能保证刃形不变，故在生产中一般采用铲齿结构，只有在大批量生产中才采用尖齿结构。本章只讨论铲齿成形铣刀的设计方法。二、铲齿成形铣刀结构参数的确定（一）容屑槽底形式图3—19铲齿成形铣刀的结构铲齿成形铣刀容屑槽底有两种形式：一种是平底形式，如图3—19所示；另一种是中间凸起的加强形式，如表3—76所示。根据工件廓形最大高度hｗ来选择容屑槽底的形式，当hｗ较小和刀齿强度足够的情况下，可采用平底形式，否则，应采用加强形式。加强式槽底的形状可根据工件廓形确定。工件廓形为单面倾斜时，用I型或Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅴ型；工件廓形

3、对称时，用Ⅳ型。表4—76　加强型容屑槽形状及画法157类型说明1.过曲线刀刃的两极限点作直线（点划线）2.距刀刃为H1＝K＋r作刀刃等距曲线（点划线）3.作与刀刃两极限点直连线（点划线）平行并与等距曲线相切（Ⅰ型）或相交（Ⅱ型）的直线，即为铣刀槽底4.H≥h+K+r5.β由作图得出1.作与齿顶为h+r且平行铣刀轴线的直线2.距刀刃为作刀刃H1＝K＋r等距曲线（点划线）3.过等距曲线（点划线）与端面交点（Ⅲ型为铣刀齿形高度较大的那个端面的交点）作逼近但低于等距曲线（点划线）的倾斜线，与水平直线相交即得铣刀槽底4.H≥

4、h+K+r5.β由作图得出1.作与齿顶为H1=K+r+(1~4)mm,且平行于铣刀轴线的直线2.其他作（二）齿形高度h和宽度B如图3—19所示，成形铣刀齿形高度可取为h＝hｗ＋（1~2）mm式中　hｗ—工件的廓形高度。铣刀宽度B一般比工件廓形最大宽度Ｂｗ大1～5mm，并应采用标准系列尺寸。　　157（三）铣刀的孔径用铣刀切削时，要求其刀杆直径足够大，以保证在铣削力作用下有足够的强度和刚度。因此，铣刀孔径应按强度或刚度条件计算决定。在一般情况下，可根据铣削宽度和切削条件选取。表3—77是根据生产经验推荐的数值。表3—7

5、7成形铣刀内孔直径铣削宽度铣刀孔径一般切削重切削<61313>6~121622>12~252227>25~402732>40~603240>60~1004050（四）铣刀的外径在保证铣刀孔径足够大和铣刀刀体强度足够的条件下，应选较小的铣刀外径，以减小扭矩和减少高速钢的消耗。设计铣刀时，可首先用下式估算外径，待确定了铣刀的其他有关参数后，再校验铣刀刀体强度。ｄ0=（2~2.2）d+2.2h+（2~6）mm（3—5—1）对于加强形式的容屑槽，铣刀外径可小些ｄ0=（1.6~2）d+2h+（2~6）mm（3—5—2）表3—7

6、8给出了铣刀直径的推荐值，它是按式（3—5—1）与式（3—5—2）计算的，并圆整为5的整数倍。表3—78　成形铣刀外径孔径d铣刀齿形高度h568101215182022252830323513455570—————455055701650557090————45455055606570902265657090110—————55556065707580901001152770758090110135——————656570758085909510011512513532859095100110135160——————

7、—75758085909510010511011512513514516040105110110115125135160———————9095100105110115120125130135140145150160注：表中上栏为平底形容屑槽的铣刀外径，下栏为加强式容屑槽的铣刀外径。（五）铣刀的齿数157在保证刀齿强度和足够的重磨次数的条件下，应尽力取齿数多些，以便增加铣削的平稳性。齿数Zk与铣刀直径之间有如下关系。Zk＝лd/t(3—5—3)式中t—铣刀的圆周齿距。粗加工时，可取t＝（1.8~2.4）H　　　　　（3

8、—5—4）精加工时，可取t＝（1.3一1.8）H　(3—5—5)式中H—容屑槽高度，由图4—19可看出H=h＋K＋r式中：K—刀齿铲削量r—容屑槽底半径，一般为1~3mm由于齿数Zk未确定时K与r都不能确定，因此可按下式初步估算HH＝h＋0.06ｄ0＋（1～3）mm　　（3—5—6）将式（3—5—6）代入式（3—5—5）或式（3—5—4），再代