中北大學(xué)課程設(shè)計說明書 - 1 矩形花鍵銑刀設(shè)計 目錄 1.前言 2 2.原始條件和設(shè)計要求 4 3. 設(shè)計步驟 4 4. 總結(jié) 8 中北大學(xué)課程設(shè)計說明書 - 2 1、 前言 銑刀是一種 應(yīng)用廣泛的多齒多刃回轉(zhuǎn)刀具。銑削加工時，銑刀繞其軸線轉(zhuǎn)動，而工件則作進(jìn)給運(yùn)動。銑削是同時參加工作的切削刃總長 較長，且無空行程，而使用的切削速度也較高，固加工生產(chǎn)率一般較高，表 面粗糙度值較小。 銑刀切削刃的幾何角度參數(shù)的選擇及排屑性能等也非常重要，切屑粘刀形成積屑瘤在數(shù)控銑削中是十分忌諱的?？傊?，根據(jù)被加工工件材料的熱處理狀態(tài) 、切削性能及加工余量，選擇剛性好，耐用度高的銑刀，是充分發(fā)揮 銑床的生產(chǎn)效率和獲得滿意的加工質(zhì)量的前提 。 常用的銑刀種類如下： 1）盤銑刀 一般采用在盤狀刀體上機(jī)夾刀片或刀頭組成，常用于端銑較大的平面。 2）端銑刀 端銑刀是數(shù)控銑加工中最常用的一種銑刀，廣泛用于加工平面類零件，端銑刀除用其端刃銑削外，也常用其側(cè)刃銑削，有時端刃、側(cè)刃同時進(jìn)行銑削，端銑 刀也可稱為圓柱銑刀。 圖 1 中北大學(xué)課程設(shè)計說明書 - 3 3）成型銑刀 成型銑刀一般都是為特定的工件或加工內(nèi)容專門設(shè)計制造的，適用于加工平面類零件的特定形狀（如角度面、凹槽面等），也適用于特形孔或臺。圖 4-4示出的是幾種常用的成型銑刀。 圖 2 4）球頭銑刀 適用于加工空間曲面零件，有時也用于平面類零件較大的轉(zhuǎn)接凹圓弧的補(bǔ)加工。 圖 3 5）鼓形銑刀 主要用于對變斜角類零件的變斜角面的近似加工。 中北大學(xué)課程設(shè)計說明書 - 4 2、原始條件和設(shè)計要求 已知工件參數(shù)： 外徑 Da= 0.3000.03420 11a 內(nèi)徑 Df= 0.0160.03416 7f 鍵數(shù) Z=6 鍵寬 b= 0.0300.0784 10d 工件材料 20鋼 硬度 120HBS 強(qiáng)度 b=400MPa 工件長度 L=400mm 設(shè)計要求：銑削 表面粗糙度不得大于 Ra1.6 m 3、設(shè)計步驟 （ 1） 選擇拉刀材料 及熱處理硬度 選用 W18Cr4V 制作 銑刀，經(jīng)熱處理后其硬度為 63 66HRC （ 2）刀具幾何參數(shù)的計算 1）齒槽半角 =180 /Z=180 /6=30 2）齒頂圓弧中心半角 = -arcsin(b/Dfmin)=30 - arcsin(4/15.966)=15.49 3)齒頂寬 Ba=Dfminsin =15.966xsin15.49 =4.26 4）初算齒廓高度 h=(Da-Dfmincos )/2+(1 2)=(20-15.966xcos15.49 )/2+(12)=4 mm 取整數(shù) 5） 銑刀寬度 B=ba+2htg =4.26+2x4tg30 8.88 取整數(shù) B=9mm 中北大學(xué)課程設(shè)計說明書 - 5 6）按銑刀寬度最后確定齒廓高度 h=(B-Ba)/2tg =(9-4.26)/2 tg30 =4.10mm 7）銑刀齒頂圓弧半徑 Rf=Dfmin/2=15.966/2=7.98mm 8)銑刀前角 精加工 f=0 粗加工 f=5 20 9）容屑槽形式： 根據(jù)工件廓形取其為平底形 10）銑刀孔徑：根據(jù) B=9mm， 查出 d=16mm 11）銑刀外徑 d0=(2 2.2)d+2.2h+(2 6)= (2 2.2)x16+2.2x4.10+(2 6)=47mm 12）銑刀圓周齒數(shù) : 選取 Zk=6 13）銑刀的后角 取 f=10 驗(yàn)算 0=arctg(tg10 sin30 ) 5 可以滿足條件 14）鏟削量 K=( d0/Zk)tg f=( x47/6)xtg10 4.5 K1=(1.3 1.5)K=6.5 中北大學(xué)課程設(shè)計說明書 - 6 15)容屑槽圓角半徑 r= d0-2(h+K)/2AZk= 47-2(4.1+4.5)/2x4x6=1.95 取整數(shù)為 r=2 16）容屑槽深度 H=h+(K+K1)/2+r=4.1+(4.5+6.5)/2+2=11.6 17） 容屑槽間角 =20 35 取 =35 18）鍵槽尺寸 查表得 b=4mm r=0.5mm h=4mm t=13.2mm t1=17.2mm t1 =17.7mm 圖 2 中北大學(xué)課程設(shè)計說明書 - 7 19）空刀倒 角尺寸 查表得 C=1mm l1=l2=2mm l=9mm d=16mm （ 3）技術(shù)條件 1）銑刀主要結(jié)構(gòu)尺寸公差 表 1 計算項(xiàng)目 符號 尺寸公差 銑刀外徑 d0 01.616h 銑刀寬度 B 0-0.15h12 銑刀孔徑 d 0.0180H7 銑刀鍵槽寬度 B +0.1-0.1Dc7 內(nèi)孔至鍵底距離 t1 +0.430H14 2）銑刀 的形狀位置公差 表 2 計算項(xiàng)目 公差（ mm） 切削刃的徑向及端面跳動 0.03 刀體端面跳動 0.02 前面的徑向性 0.06 中北大學(xué)課程設(shè)計說明書 - 8 3）齒形公差 表 3 部位名稱 透光度（ mm） 齒形的基本部分 0.05 齒頂及圓角部分 0.09 4、總結(jié) 1、通過本次課程設(shè)計，使我對從刀具設(shè)計方案到 CAD 圖設(shè)計的基本過程 的設(shè)計方法、步驟、思路、有一定的了解與認(rèn)識。它相當(dāng)于實(shí)際刀具設(shè)計工作的模擬。 2、在課程設(shè)計過程中，我按照規(guī)定的程序進(jìn)行，先針對拉刀的分類、結(jié)構(gòu)和作用 收集、調(diào)查有關(guān)資料，然后進(jìn)入草案階 段，其間與指導(dǎo)教師 和其他同學(xué) 進(jìn)行幾次方案的討論、修改，再討論、再修改，最后定案，進(jìn)行正式圖規(guī)劃階段。設(shè)計方案確定后，又在老師指導(dǎo)下進(jìn)行擴(kuò)初詳細(xì)設(shè) 計，并畫出若干能夠清楚表達(dá)自己設(shè)計意圖的局部效果圖；最后進(jìn)行整體圖設(shè)計。整個過程周密有序，有利于我 按時高質(zhì)完成全部課程設(shè)計。 3、此次課程設(shè)計我 按照設(shè)計任務(wù)書、指導(dǎo)書、技術(shù)條 件的要求進(jìn)行，并在圖書館查閱了大量資料以及一些刀具設(shè)計手冊，這提高了我查閱資料和篩選有用信息的能力。我又通過網(wǎng)絡(luò)這一最大、最實(shí)用的信息庫，查閱了有關(guān)圓孔拉刀的最新信息和有關(guān)廠家對圓孔刀具的改進(jìn)方 案，結(jié)合自己刀具的設(shè)計要求作了一些相應(yīng)的改善和借鑒，使我對刀具設(shè)計有了全新的認(rèn)識，拓展了我課堂中所學(xué)的知識。 4、此次設(shè)計得到了指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)和其他同學(xué)的大力幫助，再次對老師和同學(xué)表示真心的感謝，并感謝學(xué)校給我們提供了這次難得的鍛煉我們動手能力的機(jī)會，通過這次設(shè)計使我把理論知識更好的運(yùn)用于實(shí)踐得到了很大提高。 中北大學(xué)課程設(shè)計說明書 - 9 參考文獻(xiàn) 1、 樂兌謙主編 . 金屬切削刀具 . 機(jī)械工業(yè)出版社， 1984.6 2、 劉華明主編 . 金屬切削刀具設(shè)計簡明手冊 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.7 3、 陳日 日 翟主編 . 金屬切削