金屬切削刀具課程設(shè)計模板

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)課程名稱金屬切削原理與刀具課程編碼佳木斯大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)（卓越工程師）設(shè)計說明書（金屬切削原理與刀具）題目： 楔塊式強力車刀 學(xué)院： 機械工程學(xué)院 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 姓名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2013年11月1日 2013年11月佳木斯大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)（卓越工程師）設(shè)計說明書12-目錄第一章設(shè)計要求 4第二章設(shè)計步驟 5（1）選擇刀片夾固結(jié)構(gòu) 5（2）選擇刀片材料 5（3）選擇車道合理角度 5（4）選擇切削用量 5（5）選擇刀片型號和尺寸 6（6）選擇硬質(zhì)合金刀墊型號和尺寸 7（7）計算刀槽角度 8（8）計算銑制刀槽時需要的角度 10（9）選擇刀桿材料和尺寸 12參考文獻 13第一章設(shè)計要求設(shè)計要求楔塊式90°強力車刀工件材料：2Cr13Ra=12.5機床：C620推薦數(shù)據(jù)：vc=140~200m/min,ap=4~8mm,f=0.5~0.7mm/r

第二章設(shè)計步驟（1）選擇刀片夾固結(jié)構(gòu)按要求選擇楔塊式夾固結(jié)構(gòu)。（2）選擇刀片材料由原始條件給定：被加工工件材料為2Cr13不銹鋼，按照硬質(zhì)合金的選用原則，查表4-11可知選擇刀片材料為YG8。（3）選擇車道合理角度根據(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，選取如下四個主要角度：前角=15；后角=8；主偏角=90；4）刃傾角=-6；后角的實際數(shù)值以及副后角和副偏角在計算刀槽角度時，經(jīng)校驗后確定。（4）選擇切削用量根據(jù)切削用量的選擇原則，查表4-11及按照推薦值確定切削用量為：背吃刀量=5mm；進給量f=0.6mm/r；切削速度Vc=150m/min；（5）選擇刀片型號和尺寸1）選擇刀片有無中心固定孔：由于刀片夾緊結(jié)構(gòu)已選為壓塊式，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Kr=90，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：根據(jù)刀片的精度等級的選擇原則，在這里選則U級精度的刀片。4）選擇刀片內(nèi)切圓直徑d(或刀片邊長L)：根據(jù)已選定的=5mm，=90，=-6將，，的值代入到下式中，可求出刀刃的實際參加工作長度為== =5.028mm則所選用的刀片長度L應(yīng)為L>1.5Lse=1.55.028mm=7.542mm因為是三角形刀片，所以L=d>7.542mm；d>=4.3545)選擇刀片的厚度s：根據(jù)已選定的=5mm，f=0.6mm/r，利用圖1-1刀具厚度的諾模圖選擇厚度s>6.2mm。圖1-1選擇刀片厚度的諾模圖圖1-2選擇刀尖叫半徑的諾模圖6）選擇刀尖圓角半徑：根據(jù)已選定的=5mm，f=0.6mm/r，利用圖1-2選擇刀尖圓角半徑的諾模圖，求得連續(xù)切削時的=1.2mm。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A型斷屑槽，斷屑槽的尺寸再選定刀片型號和尺寸后，即可確定。綜合以上幾個方面的選擇結(jié)果，確定選用的刀片的型號是：TNUM270612-V4，其具體尺寸為L=d=27.5mm；s=6.35；d=15.875mm；m=22.622mm；=1.2mm；刀片刀尖角=60o；刀片刃傾角=0o；法后角=0o；斷屑槽寬=3mm；取法前角=20o。（6）選擇硬質(zhì)合金刀墊型號和尺寸為了承受切削中產(chǎn)生的高溫和保護刀體，一般在硬質(zhì)合金刀片下放置一個刀墊。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)合金刀墊型號和尺寸的選擇，取決于刀片夾固結(jié)構(gòu)及刀片的型號和尺寸。該刀選擇與刀片形狀相同的刀墊，正三角形，中心有孔。查表2.17三角形雙面沉頭刀墊，其型號為：S09A，其尺寸為：d=8.53mm，m=21.120mm，長度L=8.53mm，厚度S=3.18mm，中心孔直徑d1=10mm。材料為YG8。（7）計算刀槽角度可轉(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)系如圖1-3所示。圖1-3可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度關(guān)系（不對）刀槽角度計算步驟是：1）刀槽主偏角，==902）刀槽刃傾角，==-63）刀槽前角，可轉(zhuǎn)位車刀的刃傾角較小，所以，可用下述近似公式計算=-=-84）驗算車刀后角，車刀后角的驗算公式為當(dāng)=0時，則上公式成為將=-=-8，=-6代入上面的式子，得則=7.914與所選后角值相近，可以滿足切削要求。而刀桿后角=故=7.914，取=8。5）刀槽副偏角因為==180--而，式中為刀尖角，所以=180--=車刀刀尖角的計算公式為當(dāng)=60時，將=-8，=-6代入到上式，得則=60.53故=29.47取6）驗算車刀副后角車刀副后角的驗算公式為當(dāng)=0時，上式就成為而將=，，60.53代入上面兩個式子得=-tan（-8）cos60.53+tan（-6）sin60.53=0.0224即可得=1.28o=tan（-8）sin60.53+tan（-6）cos60.53=0.1741即可得=9.88o再將=9.88，=1.28代入得=0.022即可得=1.25可以滿足切削要求。而刀槽副后角，故=1.25，取=2綜合上述計算結(jié)果，可以歸納出車刀的幾何角度=15，=7.91，=90，，=6，=1.25，刀槽的幾何角度=，=8，=90，=30，=6，=2（8）計算銑制刀槽時需要的角度為銑制刀槽，需將刀槽前面水平放置，這就要求把刀桿的基準(zhǔn)面傾斜一定的角度，由于銑制刀槽采用的方法不同，則計算銑制刀槽時所需要的角度也不同。圖1-4用預(yù)制斜鐵銑制刀槽示意圖1）計算刀槽最大負(fù)前角及其方位角當(dāng)用預(yù)制斜鐵銑制刀槽時(見圖1-4)，需要計算出刀槽最大負(fù)前角及其方位角。刀槽最大負(fù)前角得計算公式為將=，，代入即可得即=9.93o刀槽最大負(fù)前角所在剖面的方位角的計算公式為將=，代入得=1.34即=53.22)計算刀槽切深剖面前角和進給剖面前角當(dāng)用雙坐標(biāo)角度墊鐵銑制刀槽時（見圖1-5），需要計算出刀槽切深剖面前角和進給剖面前角。圖1-5用雙坐標(biāo)角度墊鐵銑制刀槽示意圖刀槽切深剖面前角的計算公式為（1）刀槽進給剖面前角的計算公式為（2）將=，，=代入（1）（2）式中，可得==（9）選擇刀桿材料和尺寸1）選擇刀桿材料選用45號鋼為刀桿材料，熱處理硬度為38~45HRC，發(fā)藍處理。2）選擇刀桿尺寸A.選擇刀桿截面尺寸因加工使用C620的普通機床，其中心高為200mm，參考表5-3，并考慮到為提高刀桿的強度，選用刀桿截面尺寸BH=1625mm。由