金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)說明書

硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位外圓車刀設(shè)計(jì)說明書 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化[原始條件]加工一批尺寸如圖所示的零件，工件材料為45號鋼,D=78mm，d=56mm，L=300mm，l=120,B=1.6。需分粗車、半精車兩道工序完成其外圓車削，單邊總余量為4，使用機(jī)床為CA6140普通車床。試設(shè)計(jì)一把硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位外圓車刀。[設(shè)計(jì)步驟]選擇刀片夾固結(jié)構(gòu)?？紤]到加工在CA6140普通車床上進(jìn)行，且屬于連續(xù)切削，參照表典型刀片夾固結(jié)構(gòu)簡圖和特點(diǎn)，采用偏心式刀片夾固結(jié)構(gòu)。選擇刀片材料。由原始條件給定：被加工工件材料為45號鋼（正火），連續(xù)切削，完成粗車、半精車兩道工序，按照硬質(zhì)合金的選用原則，選取刀片材料(硬質(zhì)合金牌號)為YT15。選擇車刀合理角度。根據(jù)刀具合理幾何參數(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)，選取如下四個主要角度：①前角；②后角；③主偏角；④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，經(jīng)校驗(yàn)后確定。選擇切削用量。根據(jù)切削用量的選擇原則，查表確定切削用量。粗車時：背吃刀量，進(jìn)給量，切削速度如下得出：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)可得 精車時：背吃刀量，進(jìn)給量，切削速度如下得出：則，則選用，則實(shí)際速度。選擇刀片型號和尺寸：選擇刀片有無中心固定孔。由于刀片夾固結(jié)構(gòu)已選定為偏心式，因此應(yīng)選有中心固定的空的刀片。選擇刀片形狀。按選定的主偏角參照刀片形狀的選擇原則，選擇正方形刀片。選擇刀片精度等級。參照刀片精度等級的選擇原則（車削用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的精度等級選用，一般情況下選用U級，有特殊要求時才選用M級和G級），選用U級。選擇刀片內(nèi)切圓直徑(或刀片邊長)。根據(jù)已確定的、和，將、和代入式，可求出刀刃的實(shí)際參加工作長度為則所選用的刀片邊長L應(yīng)為因?yàn)槭钦叫蔚镀詣t選擇刀片厚度。根據(jù)已選定的、，及通過選擇刀片厚度的諾模圖，求得刀片厚度。選擇刀尖圓弧半徑。根據(jù)已選定的,，利用選擇刀片厚度的諾模圖，求得連續(xù)切削時的。選擇刀片斷屑槽型式和尺寸，參照刀片斷屑槽型式和尺寸的選擇原則后，根據(jù)已知的原始條件，選用A型斷屑槽，斷屑槽的尺寸型號和尺寸后，便可確定。綜合以上七方面的選擇結(jié)果，確定選用的刀片型號是：SNUM150612R-A4。其具體尺寸為；；；；；刀片刀尖角；刀片刃傾角；斷削槽寬；取前法角選擇硬質(zhì)合金刀墊型號和尺寸。硬質(zhì)合金刀墊形狀和尺寸的選擇，取決于刀片夾固結(jié)構(gòu)及刀片的型號和尺寸。選擇與刀片形狀相同的刀墊，正四方形，中心有圓孔。其尺寸為長度；厚度；中心孔直徑；材料為YG8。計(jì)算刀槽角度?？赊D(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，如圖所示。刀槽角度計(jì)算步驟是：刀桿主偏角刀槽刃傾角刀槽前角將、、代入，得則，取驗(yàn)算車刀后角。車刀后角的驗(yàn)算公式為當(dāng)時，則將、代入，得則與所選角度值相近，可以滿足切削要求。而刀桿后角，故。刀槽副偏角因?yàn)?，所以?dāng)時則故?、掾?yàn)算車刀副后角當(dāng)時將，，代入式中則則再將，代入下式則，可以滿足切削要求。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，，，，，(8)計(jì)算銑制刀槽時需要的角度。①計(jì)算刀槽的最大負(fù)前角及其方位角。將，代入則則②計(jì)算刀槽切深平面剖面前角和進(jìn)給剖面前角。將、，代入式與式，可得所以（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HRC38~45，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CA6140普通車床，其中心高為220mm。根據(jù)國標(biāo)，并考慮到為提高刀桿強(qiáng)度，選取刀桿截面尺寸。由于切削深度=7mm,進(jìn)給量f=0.6mm/r,可以不必校驗(yàn)刀桿強(qiáng)度。ii.選擇刀桿長度尺寸。選擇刀桿長度尺寸時，應(yīng)保證刀桿裝在刀架上，至少有兩個螺釘能緊固住刀桿。刀桿長度尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，可轉(zhuǎn)位車刀常用的有125、150、160、200、250mm等，刀桿長度尺寸應(yīng)在上述尺寸中選用。故選取的刀桿長度為。(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選擇偏心銷直徑量。偏心直徑可用式求出前面已經(jīng)選定,取括號內(nèi)最大數(shù)值,則偏心量e可用式計(jì)算求出，即為計(jì)算方便，取，，，則式成為，取。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M6.③計(jì)算偏心銷轉(zhuǎn)軸孔中心在刀槽前刀面上的位置。根據(jù)