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1、 南 华 大 学课程设计说明书题 目：工程机械齿轮滚刀、马格插齿刀设计及其加工工艺学生姓名： 专业班级： 机卓1001班指导教师： 李必文教授学 院： 机械工程学院起止时间：2013年12月4日至2013年12月25日一、课程设计内容及要求：1齿轮滚刀、插齿刀的设计，包括参数计算、结构设计、刀具加工工艺的设计以及成形车铲刀的设计。2插齿刀零件图（2#图一张）3滚刀零件图（2#图一张）4、成形车铲刀零件图（2#图一张）5插齿刀、滚刀加工工艺6课程设计说明书：应阐述整个课程设计内容，要突出重点和特色，图文并茂，文字通畅。应有目录、摘要及关键词、正文、参考文献等内容，字数一般不少于6000字。二、主
2、要参考资料 有关刀具参数计算及结构设计、机械制造工艺与设备的手册与图册。三、课程设计进度安排阶段阶 段 内 容起止时间1布置任务，准备资料1天(12月4日)2方案设计1天(12月5日)3设计计算4天(12月610日)4结构设计及绘图7天(12月1117日)5工艺编制2天(12月182012年12月19日)6编写设计说明书4天(12月2012月24日)7准备答辩和正式答辩1天(12月25日)指导 教师（签名）： 时间： 教研室主任(签名)： 时间： 院 长（签名）： 时间： 专业课程设计刀具方向第四组 任 务 书题目1：外啮合碗形直齿插齿刀的设计已知条件名称被切齿轮参数共轭齿轮参数符号数值符号数
3、值模数6.16.1分圆压力角2424齿数3019齿顶高6.16.1齿根高7.6257.625齿全高13.72513.725分圆弧齿厚9.5829.582变位系数00齿顶圆半径97.664.05根圆半径83.87550.325分圆半径91.557.95基圆半径83.58952.940要求：（1）设计公称分圆125的外啮合A级碗形直齿插齿刀，前角=5，齿顶后角=6，齿数=21，齿顶高系数=1.15，=0。（2）编制该刀具加工工艺题目2：齿轮滚刀的设计已知条件名称被切齿轮参数符号数值法向模数10分圆法向压力角27齿数13齿顶高系数1径向间隙系数0.25分圆法向弧齿厚15.708变位系数0分圆螺旋角1
4、5螺旋方向右旋精度等级7FJ GB10095-88要求：（1）设计AA级型单头右旋齿轮滚刀，=200，前角=0，顶刃后角=1012，侧刃后角不小于3，有第二铲背量K2，滚刀螺旋角5。( 2 ) 编制该刀具加工工艺。目 录前 言11、 工程机械齿轮滚刀设计2 2.1设计原理2 2.2设计计算3 2.3设计图73、 马格插齿刀设计9 3.1 设计原理9 3.2 设计计算13 3.2 设计图17四、齿轮刀具加工工艺设计及成形刀具设计19 4.1工程机械齿轮滚刀加工工艺设计19 4.2马格插齿刀加工工艺设计21 4.3 成形车铲刀设计245、 设计总结 28 5.1 设计心得28 5.2 现状及展望2
5、9主要参考文献 31 前 言 本次课程设计主要包括有工程机械齿轮滚刀和马格插齿刀两部分的设计及其加工工艺。其中在校验工程机械齿轮滚刀干涉时，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A，A与前刀面A夹角为，又作AB两点连线的中垂线与直线A01交于01点，以01为圆心，01A为半径作圆弧连点和点即为近似的齿顶铲背曲线，以为半径画弧，即为近似的齿底铲背线。选取砂轮直径按其中为成形刀齿廓的高度，为砂轮法兰盘直径，一般。在某个齿的切入点与其下个齿的切入点之间取其中点，该中点与圆心的连线与齿根的交点记为F点，连接F并延长之，自F点在
6、此延长线上截取F=/2，得点，以点为圆心，以/2为半径作圆，即得砂轮外圆周，并相切GD于F点。此时砂轮外圆如在下一个刀齿E点的上方，则砂轮在铲磨时不会碰到下一个刀齿，假如在其下方，则铲磨时会碰到下一个刀齿，即发生干涉。如干涉，需改变参数，直到不发生干涉为止。提高在校大学生综合设计能力，特别是创新设计能力，是21世纪的继续课程课群建设的改革主线。如何在课程设计的过程中突出培养学生的设计能力和创新设计能力是机械课群建设中的难点。专业课程设计的内容和体系，使之成为机械课群的实践教学中的重要组成部分，在培养学生的设计能力、特别是培养创新设计能力的全局中发挥了重要作用。通过这一环节的训练，学生不但能更加
7、深入了解其基本理论、基本知识，而且能学会使用这些基本理论、基本知识去创造性地解决工程中的具体问题。经过三年的专业理论课的学习和半年的在厂实习，使我们系统化的掌握了专业基础知识，为了综合运用所学理论知识，培养大家的分析问题、解决问题的能力，让我们在实践中获得知识，我们认真的进行并完成了此次专业课程设计任务，对我们以后无论是走上工作岗位还是继续求学都具有深远的意义。二、工程机械齿轮滚刀设计2、1设计原理 齿轮滚刀是按螺旋齿轮啮合原理加工齿轮的。在加工过程中，滚刀相当于一个斜齿圆柱齿轮，它与被加工的齿轮形成螺旋齿轮啮合。滚刀就是具有一定切削角度的渐开线斜齿圆柱齿轮，滚刀的头数即相当于螺旋齿轮的齿数。
8、这种齿数极少、螺旋角很大、牙齿能绕轴线很多圈的变态斜齿圆柱齿轮，其实质就是一个蜗杆。齿轮滚刀的两侧刀刃是前面与侧铲表面的交线，它应当分布在蜗杆螺旋表面上，这个蜗杆称为滚刀的基本蜗杆。基本蜗杆有以下三种: 渐开线蜗杆、阿基米德蜗杆、法向直廓蜗杆。滚刀的切削刃位在该蜗杆的螺纹表面上，这种切削刃所在的蜗杆，称为滚刀的基本蜗杆。为了切出正确的渐开线齿形，基本蜗杆就应该是渐开线蜗杆，其端截面的齿形为渐开线。工业上易于制造和检验，而端截面又近似于渐开线的蜗杆，作为滚刀的基本蜗杆。端面的齿形为阿基米德螺旋线。用这种近似蜗杆作为基本蜗杆的滚刀，称为阿基米德蜗杆。但其存在造型误差。齿轮滚刀案其结构的不同，可分为
9、整体滚刀和镶片滚刀两种。按其模数大小，可分为小模数滚刀、中模数滚刀和大模数滚刀。按加工用途，可分为粗加工滚刀和精加工滚刀。按精度等级分又可分为四种：一般推荐AA级滚刀用于加工7级精度齿轮；A级滚刀用于加工8级精度齿轮；B级滚刀用于加工9级精度齿轮；C级滚刀则用于加工10级精度齿轮。滚刀很少做出双头刀，因为双头滚刀加工出来的齿轮容易出现相邻齿齿距误差超差的情况，难以满足运动精度、传动精度。加工齿轮时，滚刀有连续的切削运动，没有空行程，而且由于刀齿较多，所以它的加工生产率比较高。对于常用的单头滚刀来说，由于齿轮的每个齿是由滚刀同一条螺纹上的若干刀齿切出的，所以滚刀的齿距误差不影响齿轮的齿距。同一把
10、滚刀可以加工直齿或斜齿齿轮。但是滚刀不能加工内齿轮和空刀槽小的双联齿轮中直径较小的齿轮，且滚刀加工时，因滚刀沿齿轮轴线方向进给，影响表面粗糙度。2.2设计计算 齿轮滚刀的设计步骤已知条件 被加工齿轮参数： 法向模数： =10 分圆法向压力角： =27 齿数: Z=13 齿顶高系数： =1 径向间隙系数： 分圆法向弧齿厚：=7.98 变位系数： 1=0 分圆螺旋角： =15 螺旋方向： 右旋 精度等级： 7FJ GB10095-88 序号计算项目符号计算公式或选取方法计算精度计算举例1滚刀精度等级按齿轮精度等级选定滚刀精度等级AA级2基本尺寸（1） 外径（2） 孔径（3） 全长（4） 容屑槽数根
11、据滚刀精度等级为AA级，按参考文献【1】表2.2-1选取I型基本尺寸。=200=60=200=123法向齿形尺寸：（1） 齿顶高（2） 齿根高（3） 齿全高（4） 法向齿距（5） 法向齿厚0.010.010.010.0010.01=（1+0.25）10=12.50=（1+0.25）10=12.50=12.50+12.50=25.00=10=31.416=10/2=15.714切削部分（1） 前角（2） 铲背量 第一铲背量 侧刃后角 第二铲背量（2） 容屑槽深度（3） 槽底半径（4） 槽形角KK1HR0度前角 前刃面偏位置取应不小于3度=（1.31.5）K+（0.51）0.1圆整到0.5圆整到0.5圆整到0.5圆整到0.25取=11取K=11计算得 =39.5取R=3.25取5作图校验见注略6分圆直径滚刀外径偏差0.01 =172.607分度圆螺旋升角精加工滚刀=3198容屑槽螺旋角 直槽9容屑
