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1、刀具设计举例刀具设计举例1、棱形成形车刀设计2、组合式圆孔拉刀设计3、带导向硬质合金钱刀设计4、铲齿成形铳刀设计形成形车刀设计举例一.已知条件加工零件如右图材料：Y15易切钢，b=0.49Gpa选取前角f=15后角f=12二.设计要求设计计算棱形成形车刀截形，绘制成形车刀及样板图三.设计计算过程：1、零件计算分析图2、零件平均尺寸计算：取刀具上1,(2,)为刀具轮廓形设计计准点。节点1、2、3、4、5、6,7平均直径分别为：d7=(25.25+25.4)/2=25.325r7=12.663B2、7=10d1.、2=2(12.6632-102)0.5r1.、2=7.769B2、1=20d3、4=
2、2(17.85+18)/2=17.925r3x4=8.963B2、3=48d5、6=2(19.9+20)/2=19.95r5、6=9.975B5、6=(14.85+15.3)/2=15.0753、计算刀具廓形深度：h=r1、2Sinf=7.769Sin1.5=2.011h2=4.044r1、2Cosf=7.769Cos1.5=7.501Cos(f+f)=Cos(15+12)=0.891Px=(rx23、4=(8.9632-4.044)0.5-7.5040.891=1.096P5、6=(9.9752-4.044)0.5一7.5040.891=2.019P7=(12.6632-4.044)0.5-
3、7.5040.891=4.453计算近似圆弧半径R7Tan=P7/27=4.453/3=0.4453=24R7=27/Sin2=10/Sin48=13.459圆心的位置对称圆弧中心线4、校验：校验45切削刃上后角。45因r45=0,故。45=0改善措施，磨出r45=8校验刀具廓形宽度1.=3dmin1.=49+7=56(7附加刀刃宽度56=1.=318=545、刀体尺寸Tn1.aX=T7=4.894B=14,H=75,E=6,A=25,F=IO,r=0.5燕尾测量尺寸为：d=6,M=29.466、廊形深度尺寸标注刀具廓形深度设计基准为d1、2,刀具席形深度标注基准为d5、6基准不重合，故标注廓
4、形深度应为：P5、6=2.0192.02P5、6-P3、4=2.019-1.096=0.9230.92P7-P5,6=4.453-2.019=2.4342.43四.梭形车刀设计图五.样板设计图返回组合式圆孔拉刀设计举例一.已知条件加工零件如右图材料：拉前孔径4OCr钢，b=0.98Gpa硬度2IOHBS19拉后孔径20拉后表面粗糙度Ra0.8m拉床型号1.6110拉刀材料W6Mo5Cr4V2许用应力=35OMPa二.设计要求设计计算组合式圆孔拉刀，绘制拉刀工作图三.设计计算过程：1、直径方向拉削余量AA=Dmaxdmin=20.021-19=1.021mm2.齿升量fz(I一粗切II一过渡HI
5、-精切IV一校正)选fzI=0.03Cz1.1.=0.025、0.02、0.015fz11I=0.01fzIV=0+0.100+0.02103.计算齿数Z初选ZII=3Z11I=4ZIV=6计算Z1.ZI=-(ZII+ZIII)/2fzI=1.021-(2(0.025+0.02+0.015)+(40.01)/20.03=13.68取Z1.=13余下未切除的余量为：2A=1.021-1320.03+2(0.025+0.02+0.015)+(420.01)=0.041mm将0.041未切除的余量安排给过渡齿切，则过渡齿数ZII=5过渡齿齿升量调正为：fz11=0.025、0.02.0.015、0.
6、01、0.01最终选定齿数ZI=13+1ZH=5ZIII=4+1ZIV=6Z=ZI+Z1.1.+ZHI+Z1.V=304.直径DX粗切齿DX1.=dmin=19.00Dx2=Dx1.+2fzIDx2-Dx1.4=19.06、19.12、19.18、19.24、19.30、19.36、19.42、19.48、过渡齿Dx1.5-Dx1.9=19.83、19.87、19.90、19.92、19.94精切齿Dx20-Dx24=19.96、19.98、20.00、20.02、20.021校准齿Dx25-Dx30=20.0215.几何参数o=15o=1.52.5b1.=O.1-0.36.齿距P/mmP=I
7、.51,0.5=1.5500.5=10.6选取P=I1mm7.检验同时工作齿数ZeZe=1./P+1=50/11+1=5.538.计算容屑槽深度hh=1.13(k1.hD)0.5=1.13(3500.06)0.5=3.399,容屑槽形式和尺寸形式：圆弧齿背形尺寸：粗切齿:P=I1、g=4、h=4、r=2、R=7精切齿、校准齿：P=9、g=3、h=3.5、r=1.8、R=510.分屑槽尺寸弧形槽：n=6、R=25角度槽：n=8、bn=7、=90槽底后角：n=511.检验检验拉削力：FcFQFc=FcbDZek=195D/2Zek=1953.141620/2510=30.6kN-3kNFQ=100
8、0.75kN=75kNFcFQ检验拉刀强度：=350MPa=Fc/minAmin=(Dz1.-2h)24=3.1416(19-8)=30615N/94D1.=18Mpa=325Mpa350MPa12.前柄2/4=942mm部过渡锥长：13=15颈部：D2=1812=10014.前导部与后导部-0.016-0.0180前导部：D4=dmin=19.0014=50后导部：06=Dmin=20.0016=4015.长度1.1.=前柄+过渡锥+颈部+前导部+刀齿部+后导部=36+15+100+50+(1811+119)+40=538540mm16.中心孔两端选用带护准中心孔d=2d1.=6.3t1.=
9、2.54t=217.材料与热处理硬度材料：W6Mo5CrV2刀齿与后导部6366HRC前导部6066HRC柄部4052HRC18.技术条件参考国标确定。(GB3831-83JB/T6457-92)19.绘图返回-0.02-0.053-0.041-0.02带导向硬质合金较刀设计举例在Z32K摇臂钻窗上精饺19mm铸铁(HT200),余量A=O.2mm,切削0速度vc=8m/min,进给量f=0.8mm/r,运用柴油作为切削液，加工示意图如下：设计步骤与计算方法入下：1、直径及公差取孔的最小收缩量PamaX=0.HT=O.10.033=0.0033取较JJ制造公差G=O.35IT=0.350.03
10、3=0.01155。考虑一般厂能接受的加工精度，削减G值，以提高钱刀运用寿命，最终选取G=O.006mm较刀直径：dmax=dwmaxPamin=19.033+0.003=19.036dmin=dwmax+Pamin-G=19.033+0.003-0.006=19.0302、较刀材料于热处理较刀材料:刀体材料9CrSi刀片材料YG6刀片型号E505,尺寸：1.=22B=3.5C=2R=25热处理柄部硬度柄45HRC3、齿数Z=6等齿距分布导向部硬度5762HRC4、槽型参数槽型：圆弧直线齿背D2=18参数：H=12.8=85-0.033-0.0245、齿槽方向：宜槽6、几何角度：r=5p=0切
11、削部分o=8b1.=0.01-0.07校正部分O=Iob1.=0.015后锥角=3,后锥长度=3mm7、前导引前导锥长13=1-2锥角=58、切削部长度I1.=(1.37.4)Acotr=1.40.111.431.69、工作部长度1=(0.83)d=1.119=21,取等于刀片长度10、颈部直径d4和长度16d4=D2=1816=34-22=1212、导向部分结构采纳齿槽式结构=85H=12.8f=0.122=3013、导向部长度15取钱刀切出长度为1515=34+38+10+13+15-22+12=7614、被刀柄部用3#莫氏锥柄15、总长1.1.=98+7+76+34=215-0.007-
12、0.01616、绘制被刀工作图返回铲齿成形铳刀设计举例在X62W铳床上铳削如图轮廓工件工件材料：45钢铳刀前、后角f=10,f=10工件廊形曲线部分允许误差为0.1mm角度部分允许误爰为15设冲高速钢铲齿成形铳刀。一、铲齿成形铳刀结构尺寸确定依据工件廓形最大高度h=26rnm按铳刀的结构尺寸资料，选取加强型齿槽，铳刀宽度B=b+3=37+3=40mm二、验算铳刀结构参数1、验尊铳刀壁厚m要求满意条件：m=(d-2H-d1.)/20.4d1.m=(140-216-40)/2=340.4d1.=0.440=16m=340.4d1.=16满意要求2、验算铳刀后角OX要求满意条件：tanox=R/Rx
13、tanfsinrx34tanf=KZ/d(K=9Z=IOd=140rx=15)tanox=910sin15/140=900.2588/439.8226=0.0529577ox=3.03,满意要求3、验算齿根强度求满意条件：C(0.8-1.8)HC=(d/2-K3/-h)sin3=(140/2-95/6-26)sin30=18H=h+K+r=26+9+1=36(8-1.8)H=28.8-64.8C=1828.8强度不足，宜选用加强型齿槽三、铲齿成形铳刀席形计算1、轴向廓形计算(廓形高度和齿形角计算)R2=R-h2=140/2-5.6=64.4R2=64.4mmsinf2=Rsinf/R2=70s
14、in1.Z64.4=0.18875f2=10.8792=f2-f=10.88-10=0.882=0.88(4)h2=h2-KZZ360=5.6-9100.88Z360=5.38h2=5.38mm(5)R3=R-h3=140/211.9=58.1R3=58.Inun(6)sinf3=Rsinf/R3=70sin1./58.1=0.20921f3=12.0763=f3-f=12.076-10=2.0763=2.076(8)h3=h3-KZ3/360=11.9-9102.076/360=11.380h3=11.38mm(9)R4=R-h4=140/2-18.7=51.3R4=51.3mm(10)sinf4=Rsinf/R4=70sin1./51.3=0.2369f4=13.706(U)4=f4f=13.706-10=3.7064=3.706h4=h4-KZ4/360=18.7-9103.706/360=17.773R5=44mm(14)sinf5=Rsinf/R5=70sin1./44=0.2763f5=16.03705)5=f5-f=16.037-10=6.0375=6.037(1h5=h5-KZ5/360=26-9106.037/360=24.491h5=24.49mm(IT)tanc=h5tanw/h5=26tan1.5/24.49
