非标刀具设计指导书.doc

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1、《机械制造技术》课程设计1.金属切削刀具设计的目的金属切削刀具课程设计是学生在学完《机械制造技术》课程的基础上进行的重要的实践性教学环节，其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容，锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力，是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。通过金属切削刀具课程设计，具体应使学生做到：(1)掌握金属切削刀具的设计和计算的基本方法；(2)学会运用各种设计资料、手册和国家标难；(3)学会绘制符合标准要求的刀具工作图，能标注出必要的技术条件。2.金属切削刀具设计的内容完成圆孔拉刀、矩形花键拉刀、铰刀三种刀具

2、的设计和计算工作，绘制刀具工作图和必要的零件图以及编写一份正确、完整的设计说明书。刀具工作图应包括制造及检验该刀具所需的全部图形、尺寸、公差、粗糙度要求及技术条件等；设计说明书应包括设计时所涉及的主要问题以及设计计算的全部过程；设计说明书中的计算必须准确无误，所使用的尺寸、数据和计量单位，均应符合有关标准和法定计量单位；使用A4纸打印，语言简练，文句通顺。1.金属切削刀具设计的步骤设计步骤l准备工作1)认真研究设计任务书，分析设计题目的原始数据和工作条件，明确设计内容和要求。2)通过观看录像，参观实物或模型等形式，熟悉各种类型和

3、结构的刀具，主要是拉刀和铰刀部分，分析它们的优缺点以及各自使用的场合。3)查阅相关设计资料，例如《复杂刀具设计手册》，并分组进行讨论，准备设计用具，拟定设计计划。l拉刀的设计计算拉刀是一种高生产率的刀具，可以用来加工各种形状的通孔、直槽、螺旋槽以及直线或曲线外表面，广泛的用于大量和成批生产中。拉刀的种类虽多，但结构组成都类似。如普通圆孔拉刀的结构组成为：柄部,用以夹持拉刀和传递动力;颈部，起连接作用；过渡锥，将拉刀前导部引入工件；前导部，起引导作用，防止拉刀歪斜；切削齿，完成切削工作，由粗切齿和精切齿组成；校准齿，起修光和校准作

4、用，并作为精切齿的后备齿；后导部，用于支承工件，防止刀齿切离前因工件下垂而损坏加工表面和刀齿；后托柄，承托拉刀。拉刀常用高速钢整体制造，也可做成组合式。硬质合金拉刀一般为组合式，因生产率高、寿命长，在汽车工业中常用于加工缸体和轴承盖等零件，但硬质合金拉刀制造困难。拉刀的种类如图（1）（一）选定刀具类型和材料1选择刀具类型和拉削方式2正确选择刀具材料（二）刀具结构参数、几何参数的选择和设计1、选择拉刀材料及热处理硬度拉刀材料在GB3831—83中推荐用W18Cr4V高速工具钢制造。2、拟订拉削余量切除顺序和拉削方式此次设计的刀具主

5、要采用分层式和分块式两种拉削方式,如图2和图3所示。a）拉削图形 b）切削部齿形 c）切屑图图2分层式拉削图形图3分块式拉刀截形及拉削图形1—第一齿2—第二齿3—第三齿4—被第一齿切去的金属层5—被第二齿切去的金属层  6—被第三齿切去的金属层1、选择切削部分几何参数，见图4图4拉刀切削部分几何参数af—齿升量，即切削部相邻两刀齿(或刀齿组)高度差，它影响拉削力、拉刀长度、生产率和加工表面质量；p—齿距，即两相邻刀齿之间的轴向距离，它影响容屑空间、同时工作齿数及工作平稳性；b—刃带宽度，用于在制造拉刀时控制刀齿直径，也为了增加拉

6、刀校准齿前刀面的可重磨次数，提高拉刀使用寿命。有了刃带，还可提高拉削过程稳定性。γo—拉刀前角，按工件材料选择；αo—拉刀后角，内拉刀后角较小，重磨前刀面后尺寸变小较慢。1、确定校准齿直径倒角齿不设校准齿为了提高拉刀寿命，拉刀校准齿直径尺寸应等于工件孔的最大极限尺寸。考虑到拉后孔径可能产生扩张或收缩，校准齿直径的基本尺寸应为=δ式中：为被拉孔的最大极限尺寸；δ为拉后孔径的扩张量或收缩量(拉削韧性大的金属及薄壁孔时常会收缩)，“-”号用于孔径扩张，“+”号用于收缩。2、计算拉削余量拉削余量的大小直接影响拉削质量、生产率和拉刀的长度

7、。1.圆孔拉刀在拉削用钻头或扩孔加工过的圆孔时，其加工余量为：=0.005D+（0.1～0.2）在拉削用铰刀、镗刀或粗拉刀加工过的圆孔时，其加工余量为：=0.005D+（0.05～0.1）式中D―孔的直径L―拉削长度2.花键拉刀加工时拉削余量的确定=式中―花键孔的最大外径―预制孔的最小内径1、选择齿升量齿升量的选择应考虑加工材料、拉削方式、拉刀强度和容屑系数等因素。同廓式拉刀的齿升量是指前、后相邻的两个刀齿半径之差；轮切式拉刀的齿升量是指相邻前、后两组刀齿的半径之差；组合式拉刀粗切齿和过渡齿的齿升量是逐齿分布的，且每个刀齿的单边

8、实际齿升量相当于同廓式拉刀齿升量的两倍。2、设计容屑槽拉刀的容屑槽，目前常用的有三种型式：直线齿背型、曲线齿背型和直线齿背双圆弧型。1、确定分屑槽参数圆拉刀属于封闭式切削刀具，切屑成环状且套在拉刀容屑槽内，清除极为困难，对生产十分不利。所以，在刀齿上必须开分屑槽