机械设计的精髓资料^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^

序　号1234567计算项目齿　数模　数分度圆压力角齿 顶 高分度圆半径基圆半径滚柱与齿形面接触点的半径滚柱与齿形面接触点的压力角分度圆弦齿厚符　号Ｚ计mα0h＇rfr0r1α1sf10111213141516171819202122α0的渐开线函数植基圆齿厚半角分度圆齿距半角基圆齿间半角α1的渐开线函数植滚柱接触点径向线中心角β1的角度值滚柱计算直径实际滚柱直径滚柱中心的渐开线函数值滚柱中心的压力角中心距滚柱外公切圆直径θ0γ0βfβ0θ1β1β1°dL夹紧力的确定１、实际所需要夹紧力的计算公式ＷＫ＝Ｗ*Ｋ式中：Ｗk--实际所需要夹紧力（N）

W--在一定条件下，由静力平衡计算出的理论夹紧力（N） K--安全系数。

2、安全系数K的计算

K=K0*K1*K2*K3*K4*K5*K6

K=K0*K1*K2*K3*K4*K5*K6

式中：Ｋ0～K6 为各种因素的安全系数符 号 K0K1K2K3考虑的因素考虑工件材料及加工余量均匀性的基本安全系数粗加工加工性质精加工刀具钝化程度(详见下表)连续切削切削特点断续切削手动夹紧夹紧力的稳定性机动夹紧操作方便手动夹紧时的手柄位置操作不方便接触点确定仅有力矩使工件回转时,工件与支撑面接触的情况接触点不确定K4K5K6注:若安全系数K的计算结果小于2.5时,取K=2.5

安全系数K2

加工方法切削分力情况铸铁钻削MKPZMKPZMKPZPZ1.151.01.31.21.21.21.0K2粗扩 (毛坯)精扩粗车或粗镗PYPXPZ1.21.251.051.41.31.2～1.4精车或精镗PYPX圆周铣削 (粗、精)PZ端面铣削 (粗、精)磨削拉削PZPZP1.2～1.4——2、各种加工方法的切削力计算1）车削切削力的计算公式

计算公式工件材料刀具材料加工方式PZ2943ts0.75υ-0.15kpPy

2383t0.9s0.6υ-0.3kp

纵向和横向车、镗带修光刃车刀纵向车削硬质合金切断和割槽3767t0.9s0.9υ-0.15kp3483t0.6s0.8υ-0.3kp

4002t0.72s0.8kp1697t0.73s0.67kp

结构钢和铸钢（σb=736MPa)车螺纹1452s1.7i-0.71kp纵向和横向车、镗1962ts0.75kp1226t0.9s0.75kp

高速钢切断和割槽2423tskp高速钢切断和割槽2423tskp成形车削耐热钢（1Cr18Ni9TiHB141)2080ts0.75kp（当切削深度较浅、形状简单时，切削～15%）2001ts0.75kp硬质合金纵向和横向车、镗纵向和横向车、镗902ts0.75kp530t0.9s0.75kp

硬质合金灰铸铁（HB190）带修光刃车刀纵向车削1207ts0.85kp598t0.6s0.5kp

车螺纹1010s1.8i-0.82kp高速钢切断和割槽1550tskp硬质合金纵向和横向车、镗795ts0.75kp422t0.9s0.75kp

可锻铸铁（HB150）高速钢纵向和横向车、镗981ts0.75kp863t0.9s0.75kp

切断和割槽13tskp纵向和横向车、镗铜合金（HB120）高速钢切断和割槽0ts0.66kp736tskp纵向和横向车、镗铝、硅铝合金高速钢切断和割槽392ts0.75kp291tskp式中:

PZ--圆周切削分力(N)PY--径向切削分力(N)PX--轴向切削分力(N)s--每转进给量(㎜)

t--切削深度（㎜），在切断、割槽和成形车削时，t指切削刃的长度υ--切削速度(m/min);KP--修正系数，

KP=kmpkψpkγpkλpkrp(对车螺纹kp=kmp)kmp--考虑工件材料机械性能的系数

kmp、kψp、kγp、kλp、krp--考虑刀具几何参数的系数i--螺纹车削的次数

Kmp值

铜合金基本金相组织是多相铜铅合可锻铸铁金的及基单相金相平均硬度平均硬度本金相组组织HB=120HB＞120织是单向的含铅量＜10%的铜铅合金多相金相组织10.750.65～0.701.8～2.2工件材料结构钢、铸钢灰铸铁 σbn Kmp ( )表中指数n参见下表

HBHBnn () () 736150150指数n值指数n值工件材料PZPy工件材料

硬质合金高速钢结构钢铸钢σb≤587MPa0.75σb＞587MPa0.40.750.551.001.30灰铸铁、可锻铸铁0.351.352.00硬质合金高速钢系数kψp、kγp、kλp、krp值

刀具的参数刀具名称数值3045硬质合金6090主偏角 φ(°)3045高速钢6090-150前角γ(°)1012～15高速钢20～25-50刃倾角λ(°)5150.5硬质合金kλ硬质合金kγp符号kψpprp

1.0刀尖圆弧半径r(mm)2.03.05.0高速钢krp2)钻削切削力的计算

工件材料加工方式刀具材料钻结构钢和铸钢 σb=736MPa扩钻高速钢M=0.88Dt0.9s0.8kp切削扭矩计算公式M=0.34D2S0.8KP耐热钢 1Cr18Ni9Ti, HB141钻高速钢M=0.40D2S0.7KP高速钢钻灰铸铁 （HB190）硬质合金M=0.21D2S0.8KPM=0.12D2.2S0.8KP扩钻高速钢M=0.83D2t0.75s0.8KP高速钢可锻铸铁 （HB120）钻硬质合金M=0.21D2S0.8KPM=0.098D2.2S0.8KP多相金相组织铜合金平均硬度：HB120钻高速钢M=0.12D2S0.8KP式中：M--切削扭矩（N.M）

D--钻头直径（mm)

t--切削层的深度(mm),对扩钻：t=0.5(D-d) d--扩孔前的孔径(mm) PX--轴向切削力 s--每转进给量

kp--修正系数，按表1-2-8选取

注：1、当钻头的横刃未经刃磨，则钻孔轴向力要比上述公式的计算值大33% 2、无扩孔钻扩孔及绞孔的切削力计算公式，但它可近似地按镗孔的圆周切削力

圆周切削力及切削力矩。此时，公式中的进给量s应为每齿进给量Sz（即s/z　，z--刀具的齿数

Kp值

铜合金基本金相组织是多相铜铅合可锻铸铁金的及基单相金相平均硬度平均硬度本金相组组织织是单向HB=120HB＞120的含铅量＜10%的铜铅合金多相金相组织10.750.65～0.701.8～2.2工件材料结构钢、铸钢灰铸铁Kp σb0.75 ( )HBHB0.60.6 ()) 736 ( 190150工件材料

3)铣削切削力的计算公式刀具材料

铣刀类型

计算公式

P=Cpt0.86Sz0.72D-0.86BzKp

圆柱铣刀、立铣刀、盘铣刀、

锯片铣刀、角度铣刀、半圆成

形铣刀等碳钢、青铜、铝合

金、可锻铸铁等

端铣刀

高速钢

圆柱铣刀、立铣刀、盘铣刀、

锯片铣刀

P=Cpt1.1Sz0.8D-1.1B0.95zKp

P=Cpt0.83Sz0.65D-0.83BzKp

圆柱铣刀、立铣刀、盘铣刀、

锯片铣刀

灰铸铁

端铣刀

P=Cpt0.83Sz0.65D-0.83BzKp

P=Cpt1.1Sz0.72D-1.1B0.9zKp

圆柱铣刀

P=912t0.88Sz0.75D-0.87Bz

三面刃铣刀

P=2335t0.90Sz0.80D-1.1B1.1n-0.1z

碳钢两面刃铣刀

P=2452t0.80Sz0.70D-1.1B0.85z

立铣刀

硬质合金

端铣刀

P=118t

0.85

Sz

0.75-0.73

DBn

0.18

z

P=11281t1.06Sz0.88D-1.3B0.90n-0.18z

可锻铸铁端铣刀

P=4434t1.1Sz0.75D-1.3Bn-0.20z

圆柱铣刀

灰铸铁

端铣刀

P=510t0.90Sz0.80D-0.90Bz

P=490t1.0Sz0.74D-1.0B0.90z

式中： P--铣削力（N）

Cp--在用高速钢（W18Cr4V)铣刀铣削时，考虑工件材料及铣刀类型的系数，其值见下表 t--铣削深度（mm) Sz--每齿进给量（mm) D--铣刀直径（mm)

B--铣削宽度（mm)（指平行于铣刀轴线方向测得的切削层尺寸）； n--铣刀每分钟转数

z--铣刀的齿数

Kp--用高速钢（W18Cr4V)铣削时，考虑工件材料机械性能不同的修正系数。对于

σb0.8 对于灰铸铁：Kp=( ) 736HB0.55 Kp=( 150) σb--工件材料的抗拉强度（Mpa)； HB--工件材料的布氏硬度值（取最大值）。

Cp值

铣刀类型碳钢圆柱铣刀、立铣刀圆盘铣刀、锯片铣刀端铣刀角度铣刀半圆成形铣刀669808670382461可锻铸铁294510294————Cp 值灰铸铁294510294————圆直径的计算

计算公式系数值1.2～1.5工工

1.21.01.0～1.9削削紧紧便方便确定确定1.01.21.31.01.01.21.01.5K2钢1.151.01.31.21.21.21.01.41.61.01.051.01.6～1.8（含碳量小于0.3%）1.2～1.4（含碳量大于0.3%）1.6～1.8（含碳量小于0.3%）1.2～1.4（含碳量大于0.3%）1.15～1.21.5算公式Py0.90.6Pxυ-0.3kp3326ts0.5υ-0.4kps0.60.8sυ-0.3kp23t1.05s0.2υ-0.4kp7t0.73s0.67kp6t0.9s0.75kp657t1.2s0.65kp削深度较浅、形状简单时，切削力可减少10～15%）t0.9s0.75kp451ts0.4kp8t0.6s0.5kp235t1.05s0.2kpt0.9s0.75kp373ts0.4kpt0.9s0.75kp392t1.2s0.65kp铝合金硬铝（杜拉铝）σb=245MPaσb=343MPa铜σb＞343MPa2.75含铅量＞15%的铜铅合金铝、硅铝合金0.25～0.451.7～2.111.52px硬质合金1.000.80高速钢1.501.10系数数值PZ1.061.000.940.1.081.000.981.081.251.101.001.151.00Py1.301.000.770.501.631.000.710.442.001.401.001.601.000.751.001.001.251.700.870.660.850.65Px0.781.001.111.170.701.001.271.822.001.401.001.701.001.071.000.931.001.041.100.821.001.141.331.00切削力计算公式PX=667DS0.7KPPX=371t1.3s0.7kpPX=1402DS0.7KPPX=419DS0.8KPPX=412D1.2S0.75KPPX=231t1.2s0.4kpPX=425DS0.8KPPX=319D1.2S0.75KPPX=309DS0.8KP切削力PZ的计算公式求出每齿的

z（即s/z　，z--刀具的齿数）．

含铅量＞15%的铜铅合金铜0.25～0.451.7～2.1算公式

pt0.86

Sz0.72D-0.86BzKp

pt

1.1

Sz0.8D-1.1B0.95zKp

pt

0.83

Sz0.65D-0.83BzKp

pt

0.83

Sz0.65D-0.83BzKp

pt

1.1

Sz0.72D-1.1B0.9zKp

0.88

Sz0.75D-0.87Bz

0.90

Sz0.80D-1.1B1.1n-0.1z

0.80

Sz0.70D-1.1B0.85z

0.85

Sz

0.75-0.73

DBn

0.18

z

1.06

Sz0.88D-1.3B0.90n-0.18z

1.1

Sz0.75D-1.3Bn-0.20z

0.90

Sz0.80D-0.90Bz

1.0

Sz0.74D-1.0B0.90z

型的系数，其值见下表

。对于结构钢、铸钢：

p 值灰铸铁294510294————青铜222368221————镁合金167177167————