楔塊式90°強(qiáng)力車刀

1、楔塊式90º強(qiáng)力車刀課程設(shè)計(jì)專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)：10級(jí)二班學(xué)號(hào)：1008014212姓名：李剛目錄第一章 原始參數(shù)及設(shè)計(jì)要求 1. 原始參數(shù) 2. 設(shè)計(jì)要求第二章 刀具設(shè)計(jì) 1. 夾固方式的選擇 2. 刀具材料的選擇 3. 切削用量的選擇 4. 刀具角度的選擇 5. 刀片型號(hào)和尺寸的選擇 6. 到墊型號(hào)和尺寸的選擇 7. 刀槽角度的計(jì)算第三章 車刀工作圖和零件圖的繪制 1. 楔塊式90 º強(qiáng)力車刀 2. 楔塊式90 º強(qiáng)力車刀車桿第一章 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求一、原始參數(shù)1.刀具名稱：楔塊式90º強(qiáng)力車刀2.工件材料：2Cr13 Ra12.53

2、.機(jī)床：C6204.推薦數(shù)據(jù)：vc=140200m/min,Ap=48mm,f=0.50.7mm/r推薦：vc=135m/min，f=0.54mm/r，ap=2mm ，Ra3.2二、設(shè)計(jì)要求1. 根據(jù)原始數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)合適的刀具型號(hào)及尺寸2. 根據(jù)尺寸標(biāo)準(zhǔn)和使用情況，選擇合理的刀具材料和夾固方式3. 設(shè)計(jì)并計(jì)算刀具的合理幾何參數(shù)4. 繪制刀具裝配圖和零件圖第二章 刀具設(shè)計(jì)一、夾固方式的選擇根據(jù)原始設(shè)計(jì)要求知道，此刀具選用楔銷式夾固方式，這種夾固方式結(jié)構(gòu)比較可靠，夾緊力大，刀尖精度較高，操作方便，不阻礙切削流動(dòng)，便于觀察切削區(qū)工作情況。缺點(diǎn)是夾緊力與切削力方向相反。二、刀具材料的選擇原始條件給出，刀

3、具材料選用2Cr13，即馬氏體不銹鋼，為鋼料，所以刀具材料選用YT類硬質(zhì)合金，綜合考慮，選擇YT5即可。三、切削用量的選擇根據(jù)切削用量的選用原則和設(shè)計(jì)要求及Ra12.5可知，刀具對(duì)工件進(jìn)行粗加工，所以可從推薦數(shù)據(jù)中選取vc=140mm/min，f=0.6mm/r，ap=5mm。四、刀具角度的選擇根據(jù)刀具幾何參數(shù)的選用原則，并考慮到可轉(zhuǎn)位車刀的幾何角度特點(diǎn)，再結(jié)合設(shè)計(jì)要求給出的90 º車刀，選取角度如下：1. 前角0=15 º2. 后角0=5 º3. 主偏角r=90 º4. 刃傾角s=6 º后角0的實(shí)際數(shù)值及副后角和副偏角在計(jì)算刀槽角度時(shí)，經(jīng)過(guò)校

4、驗(yàn)確定。五、刀片型號(hào)和尺寸的選擇 1. 因?yàn)榈镀瑠A固方式為楔銷式,因此選用有中心孔的刀片。 2. 因?yàn)橹髌莚=90 º，參照刀片形狀的選用原則，采用三角形刀片。 3. 參照刀片精度等級(jí)選用原則，粗加工中選用U級(jí)。 4. 選擇刀片內(nèi)切圓直徑，根據(jù)已選定的ap=5mm， r=90 º和s=6 º,將ap, r, s,代入下式,求出刀刃的實(shí)際參加工作長(zhǎng)度為:Lse=/sincoss=5/sin90 ºcos（6 º）=5.028mm所以，選用的刀片邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1.5Lse=1.5×5.028=7.541mm因?yàn)槭侨切蔚镀?，L=d7.541m

5、m。5. 根據(jù)刀片厚度選擇原則，由已選定的ap=5mm，f=0.6mm/r，通過(guò)選擇刀片厚度的諾莫圖，求得在切削塑性材料（連續(xù)切削）時(shí)，刀具厚度s4.8mm。6. 根據(jù)刀尖半徑選定原則，ap=5mm，f=0.6mm/r，通過(guò)選擇刀尖圓弧半徑的諾莫圖，可以求得在連續(xù)切削時(shí)，刀尖圓弧半徑r=1.2mm。7. 參照刀片切削槽形式和尺寸的選用原則，我們加工的是馬氏體不銹鋼，并且為粗加工，根據(jù)這些條件，我們選用A型斷屑槽，斷屑槽的尺寸在選定刀片型號(hào)和尺寸后，便可確定。綜合以上選定結(jié)果，確定選擇的刀片的型號(hào)為：TBUM1307TN-A2具體參數(shù)為：L=13.06， s=4.8mm， d1=3.81mm，m

6、=12.7mm, r=1.2mm, 刀片刀尖角b=90º， 刀片刃傾角sb=0º， 法后角nb=5º， 斷屑槽寬n=12.7mm， 法前角nb=20º。六、刀墊型號(hào)和尺寸的選擇根據(jù)刀墊的選用原則，我們選擇的刀墊的材料為YT5類硬質(zhì)合金，形狀與刀片一致，邊長(zhǎng)略小，每側(cè)小0.5mm，厚度比刀片略小一些，有中心孔，尺寸為： L=12.56mm，厚度s=3.5mm， 中心孔直徑d1=3.81mm。七、刀槽角度的計(jì)算根據(jù)可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度，刀片幾何角度和刀槽幾何角度之間的關(guān)系，刀槽角度計(jì)算步驟如下：1. 刀槽主偏角rg=r=90º2. 刀槽刃傾角sg=s

7、=6º3. 刀槽前角og 因?yàn)榭赊D(zhuǎn)位車刀的刃傾角較小，所以og可用近似公式計(jì)算：og =0=5 º4. 驗(yàn)算車刀后角0tg0=當(dāng)nb=0 º時(shí)，則：tg0=-tg0gcos ²s將0g=-5 º，s=6º代入式子，得tg0=0.0870=4.946 º與所選值近似，可以滿足切削要求，而刀桿后角0g=0，故取0g=5º5. 刀槽副偏角rg因?yàn)閞g=r=180º-r-r，而rg=r，rg=r，r為車刀尖角車刀尖角的計(jì)算公式為：ctgr=-tg0gsinscoss將b=90 º、0g=-5 º

8、;，s=6º代入式子，得：ctgr=-tg（-5 º）（-6 º）（-6 º）=-0.0091則r=90.52 º，所以，rg=r=180 º-90 º-90.52 º=-0.52 º所以取rg=0 º6. 驗(yàn)算車刀副后角0驗(yàn)算公式為： tg0=當(dāng)nb=0 º時(shí)，驗(yàn)算公式為：tg0=-tg0gcos ²sgtg0g=-tg0gcosrg+tgsgsinrgtgsg=tg0gsinrg+tgsgcosrg將og=-5º，sg=s=-6º，rg=r=90.52

9、º代入上式得：0g=-6.04º，sg=-4.95º將0g=-6.04º，sg=-4.95º代入式子tg0=-tg0gcos ²sg得：0=5.955 º滿足切削要求。刀槽副后角og=0=5.955 º，所以取og=6º，綜上所述，歸納車刀的幾何角度為：o=15º， o=5º， r=90º， rg=0º， s=-6º， o=5.995º刀槽的幾何角度為：og=-5º，og=5º，rg=90º，rg=0º，s

10、g=-6º，og=6º八、刀桿材料和尺寸的選擇 1. 刀桿材料的選擇 選用45號(hào)鋼為刀桿材料，熱處理硬度為3845HRC,法蘭處理。2.刀桿尺寸的選擇 選擇刀桿截面尺寸， 因?yàn)榧庸な褂肅620機(jī)床， 其中心高為200mm，考慮到提高刀桿強(qiáng)度， 選取刀桿截面尺寸為B×H=16×25mm²。 由于背吃刀量aP=5mm，進(jìn)給量f=0.6mm/r，可以不必校驗(yàn)刀桿強(qiáng)度。 選擇刀桿長(zhǎng)度尺寸 參照刀桿長(zhǎng)度選用原則，選取刀桿長(zhǎng)度為140mm。九、楔塊、銷軸、楔塊螺母及相關(guān)尺寸的選擇1. 選擇銷軸 銷軸材料選擇40Cr，熱處理硬度為4045HRC，法蘭處理。銷軸直徑dc=d1=3.81mm。2. 選擇楔塊 楔塊材料選用40Cr，熱處理硬度為4045HRC，法蘭處理。楔塊厚度一般略小于刀片與墊片厚度之和，尺寸大約為刀片尺寸，所以楔塊厚度為：hi=s+sd-（0.30.5mm），我們?nèi)?.5mm，所以hi=7.8m