花键加工用拉刀设计(2)
时间:2014-09-03 14:31 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:康伟等 点击次数:
切削部共82个齿,第一齿与第二齿为过渡齿,无齿升,自第三齿开始切削,齿升a=0.05mm。
D0=?准30.50 mm,D1=?准30.50mm,D2=?准30.55mm,D4=?准30.60mm,……,D81=?准38.45mm,D82=?准38.5mm。
2、校准部分
校准部分主要起着校准和刮光作用,这部分的刀齿都无齿升,即前后齿直径都相同。
(1)前角和后角
为制造方便,校准部分前角和后角取得与切削部分相同。
(2)容屑槽和齿距
容屑槽一般取得与切削部分相同;
齿距取得略小,为P校=(0.6-0.7)P=7.2 mm,以增加同时工作齿数,提高工件表面光洁度。
(3)齿数及长度
齿数取为Z校=7
长度l校=P校Z校=50.4mm,将其值取为51。
(4)校准齿部直径
校准齿共7个齿,D校=?准38.89 mm。
为更进一步保证校准齿的横切面尺寸,在刀齿后面还做有棱边如图4校准齿断面f校取为0.2mm。
3、拉刀总长度及各部直径
(1)拉刀总长度L刀=f头+l颈+l锥+l前+l切+l校+l后+l尾=1400mm
上式中l头取为75mm,其值参考拉床夹具选取;
l颈=lk+lc=125mm(式中lk为拉床支座厚度70mm,lc为拉床挡板厚度55mm);
l锥取为15mm;
l前取为75mm;
l尾按工件孔的长度而定75mm。
(2)拉刀各部直径
D头=?准28 .5mm,D颈=?准26.5mm,D前=?准30.5mm,D尾=?准38.89mm。
4、拉床拉削力及拉刀强度校核[2]
拉削时的切削力决定很多因素,诸如被加工工件材料的性质、切削厚度和切削宽度、拉刀切削部分的几何形状、刀刃的磨损程度和冷却润滑液的性质等。
(1)拉刀拉削时的最大切削力Pmax=pzB zt=20.7×8×4×6.8=4526.4KN
当拉床工作时,其最大拉削力不能超过机床许用拉力[Q],即Pmax < [Q]。式中Q=20×103×0.8=16000KN,故此拉刀在工作时未超出机床的工作能力。
(2)拉刀强度校核
拉刀拉伸时的最大应力σ= Pmax/Fmin=4526.4/703=6.5N/mm2,式中Fmin为最小的横剖面积。
当拉床工作时,须满足σ<σ许。式中σ许为30 N/mm2[2],因此拉刀工作时的强度是足够的。
此外,花键拉刀在花键齿上,为了使重磨后不致很快的减小键齿宽度,在齿侧面做有f0=0.8-1mm的小棱面;为使摩擦减小,还做有副偏角α,一般为1°-2°。为了提高齿的耐用度,齿的两角做成圆弧形,半径R键=0.25-0.3mm。但在花键校准齿上做得仍与键槽要求的尺寸和形状,不可随意做过度刃,否则得不到工件要求的形状与尺寸。在磨花键齿侧面,为使砂轮能自由退出,键齿侧面根部还做有退刀槽,其尺寸为a=1-1.2mm,b=0.8-1mm。拉刀总成图如图4。
3 使用效果
此拉刀加工完成后,经使用,加工出的零件在精度各性能上均满足产品工艺要求。使用拉刀加工转动套内花键,极大的提高了生产率,可得到较高的精度。但是拉刀的制造较复杂,成本较高,只能在大批量生产中应用。
参考文献:
[1] 四川省机械工业局,复杂刀具设计手册[M].北京:机械工业出版社,1979.63-65.
[2] 袁哲俊,刘华明 ,金属切削刀具设计手册[M].北京:机械工业出版社,2008.394-397.