金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)偏心式90可轉(zhuǎn)位車刀

1、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)名稱金屬切削與機(jī)床課程代碼060468機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì)說明書題 目： 偏心式90°可轉(zhuǎn)位車刀 學(xué)生姓名、學(xué)號(hào)： 專業(yè)班級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化2013-3 指導(dǎo)教師： 完成日期： 機(jī)電工程學(xué)院2016年1月目 錄第1章 設(shè)計(jì)任務(wù)1第2章 設(shè)計(jì)步驟22.1選擇刀片夾固結(jié)構(gòu)22.2選擇刀片材料22.3選擇車刀合理角度22.4選擇切削用量22.5選擇刀片型號(hào)和尺寸32.6選擇硬質(zhì)合金刀墊型號(hào)和尺寸42.7計(jì)算刀槽角度42.9選擇刀桿材料和尺寸7參考文獻(xiàn)9第1章 設(shè)計(jì)任務(wù)1設(shè)計(jì)目的：金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完“金屬切削原理及機(jī)床”等有關(guān)課

2、程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是使學(xué)生鞏固和深化課堂理論教學(xué)內(nèi)容，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和理論的能力，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立分析、解決問題能力的強(qiáng)化訓(xùn)練。 通過金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)，具體應(yīng)使學(xué)生做到： (1) 能夠針對(duì)工藝條件，設(shè)計(jì)滿足特定需求的金屬切削刀具，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等相互制約條件；(2) 能夠針對(duì)工程問題，利用計(jì)算機(jī)輔助功能，建立刀具結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體模型，加快產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)的速度和準(zhǔn)確性； (3) 設(shè)計(jì)中，強(qiáng)化遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的意識(shí)，學(xué)會(huì)繪制符合標(biāo)準(zhǔn)要求的刀具工作圖，能標(biāo)注出必要的技術(shù)條件。2設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）

3、：根據(jù)指定的工藝條件，完成成形車刀的設(shè)計(jì)和計(jì)算工作，繪制刀具工作圖和必要的零件圖以及編寫一份正確、完整的設(shè)計(jì)說明書。刀具工作圖應(yīng)包括制造及檢驗(yàn)該刀具所需的全部圖形、尺寸、公差、粗糙度要求及技術(shù)條件等；說明書應(yīng)包括設(shè)計(jì)時(shí)所涉及的主要問題以及設(shè)計(jì)計(jì)算的全部過程；設(shè)計(jì)說明書中的計(jì)算必須準(zhǔn)確無誤，所使用的尺寸、數(shù)據(jù)和計(jì)量單位，均應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法定計(jì)量單位；使用a4紙打印，語言簡(jiǎn)練，文句通順。3設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、圖紙、三維實(shí)體模型：1、設(shè)計(jì)說明書一份；2、硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀結(jié)構(gòu)圖（a3）；3、可轉(zhuǎn)位車刀刀桿零件圖（a3）；4、硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀三維結(jié)構(gòu)圖；第2章 設(shè)計(jì)步

4、驟設(shè)計(jì)題目： 第24組粗車刀 工件：ht25-47，b75，hb170-241 尺寸：余量不均勻，階梯外圓粗加工，ra6.3 機(jī)床：cw6140 推薦：m/min,mm，mm/r2.1選擇刀片夾固結(jié)構(gòu)考慮到cw6140屬于中小型車床，且屬于連續(xù)切削，為不阻礙切屑流動(dòng)，參照表格后按要求選擇偏心式夾固結(jié)構(gòu)。2.2選擇刀片材料由原始條件給定：被加工工件材料為ht25-47，連續(xù)切削，完成粗車工序，按照硬質(zhì)合金的選用原則，查表可知選擇刀片材料為yg8n。2.3選擇車刀合理角度根據(jù)車刀合理幾何參數(shù)的選擇原則，并考慮到可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度的形成特點(diǎn)，選取如下四個(gè)主要角度1) 前角2) 后角3) 主偏角4)

5、刃傾角后角的實(shí)際數(shù)值以及副后角和副偏角在計(jì)算刀槽角度時(shí)，經(jīng)校驗(yàn)后確定。2.4選擇切削用量根據(jù)切削用量的選擇原則，按照推薦值確定切削用量為：背吃刀量：mm進(jìn)給量：mm/r切削速度：m/min2.5選擇刀片型號(hào)和尺寸1） 選擇刀片有無中心固定孔：由于刀片夾緊結(jié)構(gòu)已選為偏心式，因此應(yīng)選有中固定孔的刀片。 2）選擇刀片形狀：按選定的主偏角，根據(jù)硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的選擇原則，在這里選用三角形刀片。3）選擇刀片精度等級(jí)：根據(jù)刀片的精度等級(jí)的選擇原則，在這里選則u級(jí)精度的刀片。4）選擇刀片內(nèi)切圓直徑(或刀片邊長(zhǎng))：根據(jù)已選定的mm，將，的值代入到下式中，可求出刀刃的實(shí)際參加工作長(zhǎng)度為mm則所選用的刀片長(zhǎng)度應(yīng)

6、為mm因?yàn)槭侨切蔚镀?，所以mm；mm5) 選擇刀片的厚度： 根據(jù)已選定的mm，mm/r，利用選擇刀具厚度的諾模圖選擇厚度mm。 6）選擇刀尖圓角半徑： 根據(jù)已選定的mm，mm/r，利用選擇刀尖圓角半徑的諾模圖，求得連續(xù)切削時(shí)的mm。 7）選擇刀片斷屑槽形式和尺寸：根據(jù)刀片斷屑槽形式和尺寸的選擇原則，根據(jù)已知的原始條件，選用y 型斷屑槽，y型斷屑槽產(chǎn)生的切屑易于折斷為c型或短螺卷形屑，便于切屑的清理，宜用于中等深度加工。斷屑槽的尺寸在選定刀片型號(hào)和尺寸后，即可確定。綜合以上幾個(gè)方面的選擇結(jié)果，確定選用的刀片的型號(hào)是：fnum190608，其具體尺寸為mm；mm；mm；mm；mm；mm。刀片刀尖

7、角；刀片刃傾角；法后角；斷屑槽寬mm；取法前角。2.6選擇硬質(zhì)合金刀墊型號(hào)和尺寸為了承受切削中產(chǎn)生的高溫和保護(hù)刀體，一般在硬質(zhì)合金刀片下放置一個(gè)刀墊。刀墊材料可用淬硬的高速鋼或高碳鋼，但最好用硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合金刀墊型號(hào)和尺寸的選擇，取決于刀片夾固結(jié)構(gòu)及刀片的型號(hào)和尺寸。該刀選擇與刀片形狀相同的刀墊，偏三邊形，中心有孔。偏8°三角形單面沉孔刀墊，其型號(hào)為：f19b，其尺寸為：mm，mm，厚度mm，中心孔直徑mm。材料為yg8。2.7計(jì)算刀槽角度 刀槽角度計(jì)算步驟是：1）刀槽主偏角，2）刀槽刃傾角，3）刀槽前角，將、 代入得 得4）驗(yàn)算車刀后角 ，車刀后角的驗(yàn)算公式為當(dāng)=0時(shí)，則上公式成

8、為將=-5，=-10代入上面的式子，得 與所選后角值相近，可以滿足切削要求。而刀桿后角，故。5） 刀槽副偏角 因?yàn)槎?，式中為刀尖角，所以車刀刀尖角的?jì)算公式為當(dāng)時(shí)，將，代入到上式，得則=83.12，故=180-90-83.12=6.886） 驗(yàn)算車刀副后角。 車刀副后角的驗(yàn)算公式為當(dāng)時(shí)，上式就成為 而 將，代入上面兩個(gè)式子得 即可得即可得再將，代入即可得可以滿足切削要求。而刀槽副后角，故，取。綜合上述計(jì)算結(jié)果，可以歸納出車刀的幾何角度：，刀槽的幾何角度：， 2.8計(jì)算銑制刀槽時(shí)需要的角度 1）計(jì)算刀槽最大負(fù)前角及其方位角當(dāng)用預(yù)制斜鐵銑制刀槽時(shí)，需要計(jì)算出刀槽最大負(fù)前角及其方位角。刀槽最大負(fù)前角

9、得計(jì)算公式為將，代入即可得刀槽最大負(fù)前角所在剖面的方位角的計(jì)算公式為將，代入得2) 計(jì)算刀槽切深剖面前角和進(jìn)給剖面前角當(dāng)用雙坐標(biāo)角度墊鐵銑制刀槽時(shí)，需要計(jì)算出刀槽切深剖面前角和進(jìn)給剖面前角。刀槽切深剖面前角的計(jì)算公式為 （1）刀槽進(jìn)給剖面前角的計(jì)算公式為 （2）將，代入（1）（2）式中，可得 ， 2.9選擇刀桿材料和尺寸1）選擇刀桿材料選用45號(hào)鋼為刀桿材料，熱處理硬度為hrc3845，發(fā)黑處理。2）選擇刀桿尺寸 i 選擇刀桿截面尺寸 因加工使用cw6140的普通機(jī)床，其中心高為220mm，按照表并考慮到為提高刀桿的強(qiáng)度，選用刀桿截面尺寸mm。 由于背吃刀量mm，進(jìn)給量mm/r，可以不必校驗(yàn)刀

10、桿強(qiáng)度。 ii選擇刀桿長(zhǎng)度尺寸 根據(jù)刀桿長(zhǎng)度尺寸選擇原則，選取刀桿長(zhǎng)度為150mm。2.10選擇偏心銷及其相關(guān)尺寸 1）選擇偏心銷材料 偏心銷材料選用40cr，熱處理硬度為hrc40-45,發(fā)黑。 2）選擇偏心銷直徑和偏心量 偏心銷直徑可由公式求出，即 mm 前面已經(jīng)選定mm，取括號(hào)里的最大值0.4mm，則 mm偏心量可由公式求出，即為計(jì)算方便，取mm,則公式變?yōu)閙m,取mm.為使刀片夾固可靠，選用自鎖性能較好的螺釘偏心銷，并取螺釘偏心銷轉(zhuǎn)軸直徑為m63） 計(jì)算偏心銷轉(zhuǎn)軸孔中心在刀槽前刀面的位置。 根據(jù)前邊已選的各尺寸mm mmmmmm取，代入則mmmm 2.11繪制車刀工作圖和零件圖（1） 偏心式90°硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位粗車刀。（2） 偏心式90°硬質(zhì)合