刀具课程设计指导Word文件下载.docx
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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
~8
~10
ae/mm
≤5
≤60
~120
~180
~260
~350
d0/mm
~80
80~100
100~125
160~200
200~250
315~400
400~500
表1铣刀直径选择(续)
圆盘铣刀
槽铣刀及切断铣刀
≤8
~12
~20
~40
~25
~35
~50
100~160
~63
63~80
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
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d
40
50
60
75
90~100
130
150
镶齿条铣刀直径d
-
90
110
铣刀心轴d1
16
22
27
32
为了保证铣刀体壁厚有足够的强度,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?
/(?
)
K
粗齿圆柱平面铣刀
30
1.05
细齿圆柱平面铣刀
15~20
2
镶齿粗齿圆柱平面铣刀
20
45
55~60
0.9
0.8
0.5
细齿端铣刀
粗齿端铣刀
1.2
细齿槽铣刀
角度铣刀
2.8~2.5
成形铣刀
1.5~1.2
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?
1)直线齿背几何参数计算公式(图2)
?
0=45?
~50?
=?
0+?
式中?
0—铣刀的前角(?
);
—360/z(z为铣刀齿数)
对于螺旋齿铣刀,zj应按下式选取
(?
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)
1=?
2=60?
~65?
r=1~4mm
02=?
01+8?
~12?
铣刀的螺旋角?
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?
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?
值
铣刀类型
端铣刀
整体
25~40
盘铣刀
两面刃
15
镶齿
10
三面刃
8~15
圆柱形铣刀
细齿
30~45
错齿三面刃
10~15
粗齿
镶齿三面刃
L15mm
12~15
20~45
L<
15mm
8~10
立铣刀
组合齿三面刃
键槽铣刀
15~25
图2刀齿的几何形状(注:
刀齿的法剖面)
铣刀螺旋角的方向可根据具体工作情况确定。
在铣槽和侧面时,应按图3所示来选择铣刀的螺旋角?
和铣刀的旋转方向。
图3铣刀螺旋槽方向
(4)刀齿的几何形状(图2)
刀齿的几何形状应满足:
应有足够的强度;
有足够的容屑空间;
保证排屑顺利;
有足够多的重磨次数。
二、刀具工作图及设计计算说明书
1.绘制刀具工作图时应注意的主要问题
刀具设计计算最终要用刀具工作图表示出来,为刀具制造提供全部参数及要求。
刀具工作图在图纸中的布置,应当各部分之间协调,松、密恰当,整体美观。
绘制刀具工作图时应注意的主要问题如下:
(1)刀具工作图的画法
刀具工作图应表示出该刀具的结构特征及其具体尺寸。
同时除主要视图外,常有剖面图,局部放大图。
如切削刃口型式,分屑槽结构型式、小圆角及空刀槽等。
在绘制刀具工作图时,除按机械制图投影理论绘制外,通常还采用简化画法。
例如齿轮滚刀、蜗轮滚刀、花键滚刀等正视图其外圆及两端面用粗实线画,而刀齿、螺旋槽则可用双点划线简化表示,但螺旋方向必须一致。
拉刀切削部粗切齿、精切齿、校准齿,按类只画前后几个齿而中间齿可以用简化画出,即外圆用粗实线,容屑槽底用细实线,其拉刀长度可以断开等。
(2)刀具工作图的标注
刀具工作图像其它图纸一样按国家标准规范进行标注尺寸、公差及表面粗糙度。
形位公差尽量标注在图形上,有时为了简便也可用文字说明,写在技术要求中。
整体式刀具工作图与装配式刀具工作图其标注有不同之处,像标注零件图与装配图之区别一样。
(3)刀具工作图的比例
刀具工作图的比例通常是1:
1的比例,而对不同实际尺寸和结构复繁程度不同也可用放大或缩小比例。
当刀具工作图中有局部放大比例的图形时,一定在放大图形上方标明放大比例。
2.设计说明书的内容及要求
刀具设计说明书是绘制刀具工作图的依据,是刀具设计方案正确与否、几何参数选择合理与否的检验文件,因此刀具设计说明书应包括:
(1)原始条件及设计要求;
(2)刀具结构型式的确定;
(3)刀具材料的确定;
(4)刀具几何参数的合理选择及其计算;
(5)刀具结构设计及结构尺寸计算和验算;
(6)刀具强度、刚度的校核;
(7)确定刀具工作图的技术条件;
(8)设计体会。
刀具设计说明书大体上包含以上几方面,对于具体设计某种刀具可参考这种刀具设计示例。
对于刀具设计说明书,要求字迹工整、文图结合,简图明了、直观,计算步骤完整、正确。
说明书要用统一标准的课程设计说明书纸,最后装订成册。
三、刀具设计题目(根据实际工艺设计零件确定,以下为例子!
!
1.从自己的零件工艺中选择1把刀进行设计,比如
(1)成形车刀设计
设计活塞加工过程中的下列内容之成形车刀:
1)粗锪燃烧室,使用双面组合机床。
2)精车燃烧室,使用专用精车燃烧室车床。
(2)成形铣刀设计题
设计活塞)加工过程中的下列内容之成形铣刀(尖齿成形铣刀):
1)铣内腔,使用立式专用内腔铣床。
2)铣上开裆,使用立式销座开裆铣床。
3)铣下开裆,使用立式销座开裆铣床。
4)铣避碰弧,使用卧式铣床。
2.其它成形车刀、综合式圆孔拉刀设计(见下一页)
3.要求:
不能设计普通的外圆车刀、端面车刀、麻花钻等标准刀具。
4.每个同学设计自己的刀具,互相不能重复。
即使结构相同,刀具的结构参数应有区别!
四、主要参考文献
(1)袁哲俊、刘华明主编.《金属切削刀具设计手册》,机械工业出版社,2008.
(2)刘华明主编.《金属切削刀具课程设计指导资料》,机械工业出版社.
(3)乐兑谦主编.《金属切削刀具》,机械工业出版社.
(4)四川省机械工业局编.《复杂刀具设计手册》,机械工业出版社.
(5)《机械工程手册》第47篇《金属切削刀具》,机械工业出版社.
(6)其它“机械制造装备方面”的手册。
综合式圆孔拉刀
课程设计题目之一:
工件直径为:
30H7,长度为:
25~40mm,材料为45#钢,调质处理后硬度为HB220~250,抗拉强度为:
0.75GPa,工件如下图所示。
使用机床为L6140拉床。
试设计圆孔拉刀。
课程设计题目之二:
45H7,长度为:
45~60mm,材料为45#钢,调质处理后硬度为HB220~250,抗拉强度为:
圆孔拉刀
课程设计题目之三:
设计综合轮切式圆孔拉刀,已知数据和技术要求为:
拉后孔径为?
28+0.0230;
拉削长度为48mm;
拉前用钻头预加工,拉前孔径为?
27+0.280,工件材料为45#钢,硬度为HB220~240,拉削表面粗糙度为Ra1.6,使用机床为L6110。
成型车刀
工件如下图所示,材料为45#钢,?
b=0.60GPa,HB=170~200,直径为?
40mm,车削后不再磨削,要求车出全部表面,并切出预切槽,用C1336单轴转塔自动车床,试设计圆体成型车刀。
35mm,车削后不再磨削,要求车出全部表面,并切出预切槽,用C1336单轴转塔自动车床,试设计圆体成型车刀。
45mm,车削后不再磨削,要求车出全部表面,并切出预切槽,用C1336单轴转塔自动车床。
试设计圆体成型车刀。
课程设计题目之四:
30mm,车削后不再磨削,要求车出全部表面,并切出预切槽,用C1336单轴转塔自动车床。
课程设计题目之五:
工件如下图所示,材料为碳钢,?
b=0.49GPa,车削后不再磨削,要求车出全部表面,试设计圆体成型车刀。
课程设计题目之六:
40mm,车削后不再磨削,要求车出全部表面,并切出预切槽,试设计棱体成型车刀。
课程设计题目之七:
35mm,车削后不再磨削,要求车出全部表面,并切出预切槽,试设计棱体成型车刀。
课程设计题目之八:
45mm,车削后不再磨削,要求车出全部表面,并切出预切槽,试设计棱体成型车刀。
课程设计题目之九:
30mm,车削后不再磨削,要求车出全部表面,并切出预切槽,试设计棱体成型车刀。
课程设计题目之十:
b=0.49GPa,车削后不再磨削,要求车出全部表面,试设计棱体成型车刀。