哈工大機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)——可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計(jì)

1、Harbin Institute of Technology課程大作業(yè)說明書課程名稱： 設(shè)計(jì)題目： 院 系： 班 級(jí)： 設(shè) 計(jì) 者： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)時(shí)間： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)目錄設(shè)計(jì)題目3可轉(zhuǎn)位端面車刀設(shè)計(jì)3一、選擇刀片夾固結(jié)3二、選擇刀片結(jié)構(gòu)材料3三、選擇車刀合理角度3四、選擇切屑用量4五、刀片型號(hào)和尺寸4六、選擇硬質(zhì)合金刀墊型號(hào)和尺寸5七、計(jì)算刀槽角度5八、計(jì)算銑制刀槽時(shí)所需的角度7九、選擇刀桿材料和尺寸8十、上壓式結(jié)構(gòu)8十一、繪制車刀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖9參考文獻(xiàn)10設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)車小端端面的可轉(zhuǎn)位車刀可轉(zhuǎn)位端面車刀設(shè)計(jì)一、選擇刀片夾固結(jié)工件的直徑D為 160mm，工件長(zhǎng)度L=200mm。因此

2、可以在普通機(jī)床CA6140上加工。表面粗糙度要求3.2m，為精加工，但由于可轉(zhuǎn)為車刀刃傾角通常取負(fù)值，切屑流向已加工表面從而劃傷工件，因此只能達(dá)到半精加工，按題設(shè)要求，采用上壓式的夾緊方式。二、選擇刀片結(jié)構(gòu)材料加工工件材料為HT200，且加工工序?yàn)榇周?，半精車了兩道工序。由于加工材料為鑄鐵，因此刀片材料可以采用YG系列，YG8用于粗加工脆性材料，YG6用于半精加工脆性材料，本題要求達(dá)到半精加工，因此材料選擇YG6硬質(zhì)合金。三、選擇車刀合理角度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)刀具合理幾何參數(shù)的選擇，并考慮可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度的形成特點(diǎn)，四個(gè)角度做如下選擇：前角：根據(jù)參考文獻(xiàn)1表3.16，工件材料為HT200，

3、半精車，因此前角可選，后角：根據(jù)參考文獻(xiàn)1表3.17，工件材料為HT200，半精車，因此后角可選，主偏角：，工藝系統(tǒng)剛度良好，故采用正方形刀片，主偏角，負(fù)偏角：工藝系統(tǒng)剛度良好，為減小已加工表面的粗糙值，取負(fù)偏角，刃傾角：為了獲得大于0的后角及大于0的副刃后角，取刃傾角，后角的實(shí)際數(shù)值及副刃后角和副偏角在計(jì)算刀槽角度時(shí)經(jīng)校驗(yàn)確定。四、選擇切屑用量根據(jù)參考文獻(xiàn)1表3.21，粗車時(shí)，背吃刀量，進(jìn)給量，可以由公式求得速度。式中各數(shù)據(jù)由參考文獻(xiàn)1表3.23：，。由于可轉(zhuǎn)為車刀更換較為方便，因此在設(shè)計(jì)時(shí)將壽命設(shè)為，由此估計(jì)切削速度選為。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表3.22，半精車時(shí)，背吃刀量，進(jìn)給量，刀尖圓弧半徑。

4、采用相同方法，估算切削速度為。五、刀片型號(hào)和尺寸1、選擇刀片有無(wú)中心孔由于刀片加固結(jié)構(gòu)已選定為上壓式，因此應(yīng)選用無(wú)中心固定孔的刀片。2、選擇刀片的形狀按選定主偏角，參照參考文獻(xiàn)2 節(jié)刀片形狀的選擇原則，選擇正方形刀片。3、選擇刀片的精度等級(jí)參照參考文獻(xiàn)2 節(jié)刀片精度等級(jí)的選擇原則，一般情況下選用U級(jí)。4、選擇刀片內(nèi)切圓直徑d(或刀片邊長(zhǎng)L)根據(jù)已確定的背吃刀量，主偏角，刃傾角，將，代入下式可得刀刃的實(shí)際參加工作長(zhǎng)令刀片的刃口長(zhǎng)度(即便長(zhǎng)) ，保證切削工作順利進(jìn)行。5、選擇刀片厚度根據(jù)已選擇的背吃刀量，進(jìn)給量及參考文獻(xiàn)2選擇刀片厚度的諾莫圖圖2.3，求得刀片厚度。6、選擇刀尖圓弧半徑根據(jù)已選擇的

5、背吃刀量，進(jìn)給量及參考文獻(xiàn)2選擇刀尖圓角半徑的諾莫圖2.4，求得連續(xù)切削時(shí)。7、選擇刀片斷屑槽型式和尺寸參照參考文獻(xiàn)2 節(jié)中刀片斷屑槽類型和尺寸的選擇原則，由于工件時(shí)鑄鐵，工件塑性較差，很難形成較長(zhǎng)的切屑，因而在設(shè)計(jì)時(shí)不需要在刀片上設(shè)計(jì)斷屑槽。8、選擇端面車刀型號(hào)綜上7個(gè)方面的選擇結(jié)果，根據(jù)參考文獻(xiàn)2 表2.10確定選用的刀片型號(hào)為SPUN150412。具體參數(shù)為：，刀片刀尖角，刀片刃傾角法前角，法后角。六、選擇硬質(zhì)合金刀墊型號(hào)和尺寸硬質(zhì)合金刀墊形狀和尺寸的選擇：取決于刀片加固結(jié)構(gòu)及刀片的型號(hào)和尺寸，本題中選擇與刀片形狀相同的刀墊：正方形，中心有圓孔。尺寸為：長(zhǎng)度，厚度，中心孔直徑，材料為YG

6、6硬質(zhì)合金。七、計(jì)算刀槽角度可轉(zhuǎn)為車刀幾何角度，刀片幾何角度，刀槽幾何角度之間的關(guān)系：刀槽角度的計(jì)算：1、刀桿主偏角2、刀槽刃傾角3、刀槽前角將，代入下式可以求得，4、驗(yàn)算車刀后角車刀后角的驗(yàn)算公式為：將，代入上式，可以求得，則，與所選角度相近，可以滿足切削要求。而刀桿后角5、刀槽副偏角，可以得到，車刀刀尖角的計(jì)算公式為 當(dāng)時(shí)，上式變?yōu)?將，代入上式得故取6、驗(yàn)算車刀副后角車刀副后角的驗(yàn)算公式為：當(dāng)時(shí) 將，代入上式可以得到，再將 代入 可以得到，滿足切削要求。取刀槽副后角，綜上，可以歸納出：車刀的幾何角度： ，刀槽的幾何角度： ，八、計(jì)算銑制刀槽時(shí)所需的角度1、計(jì)算刀槽最大副前角及其方位角將，

7、代入下式 可以得到，將，代入下式可以得到，2、計(jì)算刀槽切深剖面前角和進(jìn)給剖面前角將，代入下式可以得到，九、選擇刀桿材料和尺寸1、選擇刀桿材料：為保證刀桿強(qiáng)度，增加刀桿使用壽命，刀桿材料一般可用中碳鋼，采用45號(hào)鋼，熱處理硬度為HRC38-45，發(fā)黑處理。2、選擇刀桿尺寸：選擇刀桿截面尺寸：車床中心高度為220mm，根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程補(bǔ)充資料表2.37，選取截面尺寸為：20×25(mm)由于切削深度及進(jìn)給量太小，故強(qiáng)度足夠，不必校核。選擇刀桿長(zhǎng)度尺寸：參照機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程補(bǔ)充資料刀桿長(zhǎng)度選擇原則，選取刀桿長(zhǎng)度為150mm。十、設(shè)計(jì)上壓式結(jié)構(gòu)沉頭螺釘選擇：由刀墊孔直徑為5.4mm，定做開槽盤頭螺釘，以適應(yīng)刀墊要求，長(zhǎng)度初定為15mm。壓緊螺釘選擇：選擇M6的圓頭螺釘緊固，長(zhǎng)度初選為25mm。壓板：另行設(shè)計(jì)加工。十一、繪制車刀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖