刀具设计原理与计算PDF电子书下载

目录 1

第一篇　刀具设计原理 1

第一章　造型原理 1

§1-1　切削运动学的基本概念 1

§1-2　运动方程式 3

§1-3　工件表面的形态 6

一、工件表面的方程 6

二、工件表面的法线矢量 10

§1-4　相对运动速度 14

一、运动学的基本原理 14

二、刚体（点）的运动速度 16

三、两动标的相对运动速度 17

四、法线的运动 20

§1-5　造型条件 21

一、第一造型条件——相切接触条件 21

二、第二造型条件——互不干涉条件 24

一、过切界限点 26

§1-6　造型时的两类界限点 26

二、造型界限点 29

§1-7　切削刃的形成 32

一、原始刀具面任意截面的截形 33

二、原始刀具面与螺旋面的交线 36

三、原始刀具而与圆锥面的交线 38

四、用截面法求刀具刃形 43

§1-8　刃形曲线的拟合 43

一、线性拟合 44

二、圆弧拟合 47

三、均匀近似原理 61

§1-9　切削图形与刃形设计 63

一、切削图形（切削方式）的选择 68

二、刃形设计 73

§1-10　应用实例：齿条刀的造型 73

一、已知工件齿形求齿条刀的齿形 74

二、已知齿条刀齿形求它所加工的工件齿形 77

三、齿条刀加工的过渡曲线 78

四、齿条刀加工的两类界限点 82

第二章 刀具切削参数的选择与计算 92

§2-1　定义切削角度的基本参数 92

一、反映结构特征的主要参数 92

二、反映运动特征的主要参数 93

三、三个坐标面 93

四、一些辅助参数 93

§2-2　刀具切削角度的定义 95

一、刀刃每一点的切削性能 95

二、切削角度的矢量定义 96

§2-3　刀具角度的换算 98

一、角度换算的基本公式 98

二、应用实例 102

§2-4　切削加工时的切削角度 112

一、动态切削角度的定义及计算 112

二、应用实例 115

§2-5　刀具切削参数选择的一般原则 118

一、前角γθ 119

§2-6　刀具切削角度的选择 119

二、后角αθ 121

三、主偏角Kγ 123

四、副偏角K′γ 126

五、斜角（刃倾角）λs 126

§2-7 主截面内刃口形状的选择 129

一、锐刃 129

二、倒棱刃 129

五、圆刃 130

四、白刃 130

三、消振棱刃 130

§2-8　前刀面形状及断屑槽形 131

一、断屑型 131

二、卷屑型 133

三、流屑型 133

四、精整型 133

§2-9　基面内刀尖的形状 133

一、尖头 133

一、如何提高生产率 134

§2-10　切削参数的组合应用 134

二、圆头（圆弧过渡刃） 134

四、具有修光刃 134

三、直线过渡刃 134

二、如何提高刀具耐用度和使用寿命 138

三、关于减小振动的问题 139

四、提高工件表面光洁度的问题 140

五、如何消除积屑瘤的影响 143

六、切屑的控制问题 144

七、如何加工特种材料 149

第三章　刀具设计的其它问题 153

§3-1　刀具材料的选择 153

一、对刀具切削部分材料的基本要求 153

二、刀具材料的种类及特征 154

三、刀具材料的选用原则 157

§3-2　结构设计原则 158

二、可转位车刀的优越性 164

一、什么是刀片可转位车刀 164

§4-1　刀片可转位车刀的特点 164

第四章　可转位车刀的设计与计算 164

第二篇　刀具的设计与计算 164

§4-2　刀片的选择 165

一、刀片外形的选择 165

二、刀片厚度S的确定 168

三、刀尖圆弧半径r的确定 168

四、断屑槽的型式及选用 169

五、刀片代号 170

§4-3　切削角度的计算 173

一、切削角度的形成原理 174

二、切削角度的相互关系 174

§4-4　结构设计 179

一、螺钉偏心销式 179

二、扛销式 180

三、曲柄杠杆式 181

四、楔块式 185

六、结构设计特点 187

五、上压式 187

§4-5　转位车刀的品种及代号 189

§4-6　设计程序与实例 193

第五章　成形车刀的设计与计算 197

§5-1　成形车刀的分类及特点 197

一、分类 197

二、特点 198

§5-2　成形车刀的切削角度 198

二、刃形的计算 202

§5-3　刃形的计算 202

一、造型原理 202

§5-4　成形车刀的结构设计 210

§5-5　成形车刀的公差，技术条件及样板 213

一、技术条件及公差 213

二、成形车刀的样板 215

§5-6　各类径向进给成形车刀的设计计算特点与实例 216

一、普通成形车刀 216

二、带刃倾角的成形车刀 219

三、水平斜装的成形车刀 221

四、垂直斜装的成形车刀 229

五、螺旋后刀面成形车刀 233

§5-7　切向进给成形车刀 237

一、切线成形车刀的工作原理 237

二、切线成形车刀的特点 237

三、切线成形车刀的设计实例 241

§6-2　端铣刀的切削角度 245

§6-1　可转位端铣刀的特点 245

第六章　可转位端铣刀的设计与计算 245

§6-3　可转位端铣刀的刀片 249

§6-4　端铣刀的结构设计 251

一、主要结构形式 251

二、尺寸系列 253

三、主要结构元件尺寸的计算 254

§6-5　可转位端铣刀设计计算程序 256

§7-1　造型原理 265

第七章　成形铣刀的设计与计算 265

§7-2　铲齿成形铣刀的侧后角 269

§7-3　铲齿成形铣刀刃形的计算 273

一、前刀面刃形 274

二、轴向截面刃形 275

§7-4　设计计算程序与实例 277

§7-5　成形铣刀铲磨用砂轮截形的计算 293

一、已知参数 293

二、砂轮截形的计算原理 294

三、砂轮截形的计算程序 295

§7-6　渐开线齿轮铣刀的设计与计算 297

一、齿轮铣刀渐开线齿形的计算 298

二、铣刀齿顶设计 299

三、齿轮铣刀的设计计算程序 306

四、设计计算例 306

§8-1　盘状刀具的造型原理 318

一、计算盘状刀具刃形的通用程序 318

第八章　加工螺旋面的刀具刃形的计算 318

二、根据工件端面截形参数求刀具刃形 322

§8-2　指状刀具及刨刀的造型特点 327

一、指状刀具 327

二、螺旋面刨刀 328

§8-3　刀具刃形的计算 330

§8-4　造型方程的分析 331

一、当｜n2｜＞｜n1｜时 332

二、当｜n2｜＜｜n1｜时 333

三、当｜n2｜＝｜n1｜时 334

§8-5　安装参数的选择 335

一、中心距和轴交角选择的一般原则 335

二、工件为凹型螺旋面时、安装参数的选择特点 336

三、根据刀具耐用度要求选择安装参数 340

四、几种特殊情况 342

§8-6　干涉现象及检验 344

§8-7　刀具刃形设计 348

一、盘状刀具加工的工件 349

§8-8 已知刀具刃形求所加工的工件形状 349

二、指状刀具加工的工件 351

§8-9　计算程序与实例 353

一、加工阿基米德蜗杆的盘状刀具刃形的计算 353

二、加工渐开线斜齿轮及蜗杆的刀具刃形计算 364

三、加工摆线螺旋泵的刨刀刃形的计算 376

第九章　拉力设计与计算 379

§9-1　概述 379

一、拉削特点 379

二、拉刀的结构及各部分的作用 380

三、拉刀切削部分的主要参数 381

§9-2　粗切齿的设计原则 382

一、拉削余量的确定 382

二、齿升量af 383

三、齿距Pxo 384

四、容屑槽设计 384

六、分屑槽 387

五、切削角度 387

七、拉床动力及拉刀强度校验 390

§9-3 精切齿的设计原则 392

一、精切余量Az 392

二、齿升量cfz 392

三、齿数Zz 392

五、分屑槽 393

六、精切齿的切削角度 393

四、齿距及容屑槽参数 393

§9-4 校准齿的设计原则 394

一、校准齿齿数Zg 394

二、齿距Pxog 394

三、切割参数 394

四、拉刀刀齿横截面尺寸的排列原则 395

§9-5 其它部分设计 396

一、柄部的型式及尺寸 396

二、前导部分 396

四、后导部分 397

五、拉刀两端的中心孔 397

三、颈部及引导锥部 397

六、拉刀的总长 398

七、压光齿的设计 398

§9-6 拉刀设计计算程序与实例 399

§9-7　花键拉刀的设计特点 434

一、花键拉刀的形式 434

二、花键齿的设计特点 435

三、倒角齿的设计特点 437

四、复合花键拉刀的圆孔齿设计特点 439

五、前导部分和后导部分 440

六、花键拉刀的设计计算程序与实例 440

§9-8　渐开线花键拉刀 456

一、设计渐开线拉刀的原始数据 456

二、拉刀形式 456

三、拉削力 456

五、齿形设计 457

六、前导部分设计 457

四、齿升量 457

七、减少渐开线齿形摩擦的措施 462

第十章　滚刀的设计与计算 475

§10-1　滚刀的造型原理 475

一、按平面啮合原理计算滚刀齿形 475

二、按奥利弗原理计算滚刀齿形 478

三、按螺旋齿轮啮合原理计算滚刀齿形 485

四、按空间齿形法线法计算滚刀齿形 497

五、滚刀切削刃的方程 504

六、滚切的两类界限点 510

七、计算参数的确定 514

八、滚刀齿形的设计计算程序 522

§10-2　滚刀结构参数设计原则 537

一、外径d？o＝2r？o 537

二、滚刀长度Lo 537

三、滚刀容屑槽及圆周齿数ZK 541

四、滚刀切削角度 541

五、滚刀节圆直径do＝2ro 543

六、滚刀的主要技术条件 544

一、渐开线齿轮滚刀的基本蜗杆 550

§10-3 直槽正前角渐开线齿轮滚刀的设计 550

二、直槽正前角阿基米德滚刀的齿形 563

§10-4 矩形齿花键轴滚刀齿形的计算 576

一、齿形计算特点 576

二、螺旋齿花键轴滚刀轴向齿形的计算 577

三、直齿矩形花键轴滚刀齿形的计算 580

§10-5 摆线针轮滚刀齿形的计算 605

一、摆线轮的齿形 605

二、滚刀齿形的计算 607

§10-6 钟表齿轮滚刀齿形的计算 619

一、钟表齿形及其参数 619

二、钟表齿轮滚刀齿形的计算特点 621

三、钟表齿轮滚刀的结构尺寸与技术要求 622

四、计算例 622

§11-1　插齿刀的造型原理 641

一、插齿时的造型方程式 641

第十一章 插齿刀的设计与计算 641

二、插齿时的造型线及插齿刀齿形方程 644

§11-2　插齿时的过渡曲线与过切 647

一、已知插齿刀的齿形求它所加工的工件齿形 647

二、插齿时的过渡曲线 648

§11-3　插齿时安装参数的确定 653

§11-4　插齿刀的切削角度及原始截面 656

一、切削角度 656

二、插齿刀的原始截面 657

一、矩形齿花键轴插齿刀的设计 661

§11-5　插齿刀的设计计算程序与实例 661

二、矩形齿花键孔插齿刀的设计 668

三、摆线针轮插齿刀齿形的计算 674

附录 680

附表1 特殊函数值 680

附表2 度数与弧度的转换表 682

附表3 度数与分、秒的换算表 683

附表4　θ·cscθ值 685

主要参考文献 691