铲齿成形铣刀结构参数的确定(共14页).doc

精选优质文档-----倾情为你奉上铲齿成形铣刀结构参数的确定一、容屑槽底形式 图1 铲齿成形铣刀的结构铲齿成形铣刀容屑槽底有两种形式：一种是平底形式，如图1所示；另一种是中间凸起的加强形式，如表1所示根据工件廓形最大高度hｗ来选择容屑槽底的形式，当hｗ较小和刀齿强度足够的情况下，可采用平底形式，否则，应采用加强形式加强式槽底的形状可根据工件廓形确定工件廓形为单面倾斜时，用I型或Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅴ型；工件廓形对称时，用Ⅳ型 表1 加强型容屑槽形状及画法类 型说 明1. 过曲线刀刃的两极限点作直线（点划线） 2. 距刀刃为H1＝K＋r作刀刃等距曲线（点划线）3. 作与刀刃两极限点直连线（点划线）平行并与等距曲线相切（Ⅰ型）或相交（Ⅱ型）的直线，即为铣刀槽底 4. H≥h+K+r5. β由作图得出1. 作与齿顶为h+r且平行铣刀轴线的直线 2. 距刀刃为作刀刃H1＝K＋r等距曲线（点划线）3. 过等距曲线（点划线）与端面交点（Ⅲ型为铣刀齿形高度较大的那个端面的交点）作逼近但低于等距曲线（点划线）的倾斜线，与水平直线相交即得铣刀槽底4. H≥h+K+r5. β由作图得出1. 作与齿顶为H1=K+r+(1~4)mm,且平行于铣刀轴线的直线2. 其他作二、齿形高度h和宽度B如图1所示，成形铣刀齿形高度可取为 h＝hｗ＋（1~2）mm 式中　hｗ—工件的廓形高度。

铣刀宽度B一般比工件廓形最大宽度Ｂｗ大1～5mm ，并应采用标准系列尺寸　　 nextpage三、铣刀的孔径用铣刀切削时，要求其刀杆直径足够大，以保证在铣削力作用下有足够的强度和刚度因此，铣刀孔径应按强度或刚度条件计算决定在一般情况下，可根据铣削宽度和切削条件选取表2是根据生产经验推荐的数值 表2 成形铣刀内孔直径铣 削 宽 度铣 刀 孔 径一般切削重切削<61313>6~121622>12~252227>25~402732>40~603240>60~1004050四、铣刀的外径在保证铣刀孔径足够大和铣刀刀体强度足够的条件下，应选较小的铣刀外径，以减小扭矩和减少高速钢的消耗 设计铣刀时，可首先用下式估算外径，待确定了铣刀的其他有关参数后，再校验铣刀刀体强度 ｄ0=（2~2.2）d + 2. 2h+（2~6）mm （3—5—1） 对于加强形式的容屑槽，铣刀外径可小些 ｄ0=（1.6~2）d+2h+（2~6）mm （3—5—2） 表3给出了铣刀直径的推荐值，它是按式（3—5—1）与式（3—5—2）计算的，并圆整为5的整数倍 表3 成形铣刀外径孔 径d铣 刀 齿 形 高 度 h5681012151820222528 30323513455570—————455055701650557090————45455055606570902265657090110—————55556065707580901001152770758090110135——————656570758085909510011512513532859095100110135160———————75758085909510010511011512513514516040105110110115125135160———————9095100105110115120125130135140145150160注：表中上栏为平底形容屑槽的铣刀外径，下栏为加强式容屑槽的铣刀外径。

五、铣刀的齿数在保证刀齿强度和足够的重磨次数的条件下，应尽力取齿数多些，以便增加铣削的平稳性齿数Zk与铣刀直径之间有如下关系 Zk＝лd/t (3—5—3) 式中 t—铣刀的圆周齿距粗加工时，可取 t＝（1.8~2.4）H 　（3—5—4） 精加工时，可取 t＝（1.3一1.8）H (3—5—5) 式中 H—容屑槽高度，由图4—19可看出 H=h＋K＋r 式中： K—刀齿铲削量 r—容屑槽底半径，一般为1~3mm 由于齿数Zk未确定时K与r都不能确定，因此可按下式初步估算H H＝h＋0. 06ｄ0＋（1～3）mm 　　（3—5—6） 将式（3—5—6）代入式（3—5—5）或式（3—5—4），再代入式（3—5—3），可求出Zk ，也可根据生产经验按铣刀外径的大小预选铣刀齿数，在设计计算出铣刀的其他结构参数后，再校验所选齿数是否合理表是根据生产经验推荐的铲齿成形铣刀的齿数此表适用于平底式容屑槽的不铲磨铣刀对于加强式容屑槽，齿数可适当增加，对铲磨铣刀，齿数可适当减少 表4 铲齿成形铁刀齿数铣刀外径dmm)4040~4550~5560~7580~105110~120130~140150~230铣刀齿数Zk18161412111098为了测量方便，一般宜将齿数取为偶数。

但在铣刀齿数较少的情况下，若增加或减少一个刀齿，将对刀齿强度及可磨次数产生较大影响在这种情况下，可取齿数为奇数nextpage六、铣刀的后角及铲削量铲齿成形铣刀通常给出进给方向的后角αf，一般可取α f =10~15,初步选定α f　以后，需验算铣刀切削刃上某些点的主剖面后角αox（图2） 图2 成形铣刀的后角tgaox＝tgafx sinκrx ≈tg a f sinκrx （3—5—7） 由式(6-7)可知κrx愈小，aox愈小，应保证aox不小于20~30实际计算表明，当κrx

常将前者称为I型，后者称为II型当采用I型铲齿形式时，K1可按下式计算 K1＝（1 .3~1 .5）K （3—5—9） 计算出K与K1后，应按附录表2所列的铲床凸轮的升距（即铲削量）选取相近的数值 当采用II型铲齿形式时，可按该表II型选取KZ 七、容屑槽尺寸（见图1）1、容屑槽底半径r　r可按下式计算 r＝π[ｄ0－2（h＋K）]／2AZk （3—5—10） 式中 A—系数，一般铲磨齿背的成形铣刀，或齿廓高度h较大的成形铣刀，可取 A=4 不铲磨齿背的或h较小的，可取A＝6 计算出的r应圆整为0. 5mm的整数倍 2、容屑槽角θ θ值应按加工容屑槽所用的角度铣刀的系列选取，一般取为220、250、300等当铣刀齿数少时选大值少数情况下，可取θ为450, 如梳形螺纹铣刀即是 3、容屑槽深度H 选取的H应保证铲齿时铲刀或砂轮不致碰到容屑槽底对平底式容屑槽且不需铲磨的成形铣刀 H=h+K+r 　　　　　　（3—5—11） 对于需铲磨的成形铣刀 I型齿背（见图4—21a）：H=h+r+(K+K1)/2 (3—5—12) II型齿背（见图4—21b）：H=h+K+K2+r (3—5—13) 对于加强式容屑槽，槽底的画法及容屑槽深度可按表3—76决定。

nextpage八、分屑槽当铣刀宽度B<20mm时，切削刃上不需做分屑槽当B>20mm时，可按表3—80推荐的尺寸和数目在切削刃上做出分屑槽分屑槽亦需铲削由于相邻刀齿的分屑槽需交错排列，因此，应取铣刀齿数为偶数，铲削时，隔一齿铲削一次，而铲削量为2K，如表3—80所示 表5 成形铣刀分屑槽尺寸和数目铣刀宽度B（mm）分屑槽距p(mm)至端面距离p1分屑槽数铣刀宽度B（mm）分屑槽距p(mm)至端面距离p1分屑槽数208425020102229425522112241042602412225105265198328116270201033012627521123321362802412334146285199435147290201043614829521114381582100221244016821052412445189211024124九、校验铣刀刀齿和刀体强度初定成形铣刀的各参数后，需校验刀体、刀齿强度是否足够如果校验结果不符合要求，应重新假设和计算，直到满意为止 1、校验刀齿强度 对于平底式容屑槽铣刀，可按下式计算齿根宽度c见图1） c≈3π(ｄ0－2H)/4Zk （3—5—14） 要求c /H≥0. 8 , 当不满足时，应减少铣刀齿数。

对加强式槽底的成形铣刀，一般不需进行此项校验 2、校验刀体强度 为保证刀体强度，要求m≥(0. 3~0. 5) d（见图1 ）m可按下式计算 ｍ＝（ｄ0－2H－ｄ）/2 当不满足时，应增大铣刀外径 刀齿齿根强度和刀体强度的校验亦可采用作图法进行，即按选定的铣刀结构参数直接画出铣刀的端面投影图，由图直接观察并测量铣刀齿根宽度ｃ和刀体厚度m是否足够 十、校验铲磨齿形时砂轮是否和下一个刀齿发生干涉此项校验一般采用作图法可按下面步骤进行（见图4） 图4 成形铣刀铲磨干涉的校验 1、按所设计的成形铣刀参数ｄ0、Zk 、 H、θ 和ｒ作出成形铣刀刀齿的端面投影图，可得A、I、J三点从第一齿的顶点A沿径向取齿廓高度h得G点，从第二齿的顶点J沿径向取铲削量K得B点，取齿廓高度h得E点，从A点作直线AO1，AO1与前刀面AO夹角为αf　，又作AB两点连线的中垂线与直线AO1交于O1点，以O1为圆心，O1A为半径作圆弧连A点和B点即得近似的齿顶铲背曲线；以O1G为半径画圆弧GD，即为近似的齿底铲背曲线 2、选砂轮直径Ds≥(2h+25+5) mm，式中25为砂轮法兰盘直径，ｈ为铣刀齿廓高度一般60≤Ds≤120。

3、在ＡＪ上取一点ａ，使Ａａ≈ＡＪ/2　，连ａｏ；交ＧＤ于Ｆ点，连接FO1并延长之，自F点在此延长线上截取F02 = Ds/2,　得0。