機械制造技術基礎大作業(yè)

HarbinInstituteofTechnology可轉位車刀設計姓名：班級：學號：指導老師：日期：目錄一.題目要求 -8-二.刀具設計根據(jù)工件直徑D=80mm，長度L=200mm，因此可以選擇在機床CA6140上加工。要求其外圓加工的表面粗糙度值達到Ra1.6.。2.1選擇切削用量根據(jù)工件材料和加工精度要求，根據(jù)《機械制造技術基礎》表3.22硬質合金車刀半精車外圓時的進給量及相關資料有關切削用量的推薦值，選擇切削用量如下：半精車時：背吃刀量；進給量；切削速度。2.2選擇刀片夾緊結構由于加工工件材料為45鋼淬火，考慮到該材料硬度、強度較高，切削加工過程中的切削力較大，根據(jù)《機械制造技術基礎》有關可轉位車刀刀片加緊結構的介紹，選擇上壓式的夾緊結構，如圖2所示。圖22.3選擇刀片材料加工工件材料為45鋼淬火,連續(xù)切削,且加工工序為精車，根據(jù)參考文獻[1]第二章內(nèi)容，刀片材料可以采用YG或YGA系列?？紤]到待加工工件為淬火態(tài)，因此選用YGA系列更為合適，其高溫硬度與強度及耐磨性較高，在此選擇刀片材料為：YG3A。2.4選擇車刀合理幾何參數(shù)根據(jù)《機械制造技術基礎》刀具合理幾何參數(shù)的選擇,并考慮可轉位車刀的幾何角度的形成特點,四個角度分別做如下的選擇:（1）前角：根據(jù)參考文獻[1]表3.16,工件材料為淬火45鋼,精車,因此前角可選。（2）后角:根據(jù)參考文獻[1]表3.17,工件材料為淬火45鋼,精車,因此后角可選。（3）主偏角:考慮到待加工工件材料較硬，且需用該可轉位車刀完成工件外圓和倒角的加工，因此根據(jù)宜選用主偏角。（4）刃傾角:為避免切屑劃傷已加工表面，選擇刃傾角。后角、副后角及副偏角的實際數(shù)值在計算刀槽角度時經(jīng)校驗確定。2.5確定刀片型號及基本尺寸（1）選擇刀片有無中心孔：由于刀片夾緊結構已選定為上壓式,因此應選用無中心固定孔的刀片。（2）選擇刀片形狀：根據(jù)參考文獻[2]，在選定刀片主偏角的前提下,應選用正方形刀片為宜。（3）選擇刀片的精度等級：根據(jù)參考文獻[2]，在一般情況下，選用U級即可。（4）選擇刀片內(nèi)切圓直徑d(或刀片邊長L)：根據(jù)已確定粗加工的背吃刀量，主偏角,刃傾角，將、、代入下式可得刀刃的實際參加工作長為：令刀片的刃口長度(即邊長),便能保證切削工作順利進行。（5）選擇刀片厚度：根據(jù)已選擇的背吃刀量，進給量，根據(jù)參考文獻[2]圖2.3，求得刀片厚度。（6）選擇刀尖圓弧半徑的確定：根據(jù)已選擇的背吃刀量,進給量，參照參考文獻[2]圖2.4,可求得連續(xù)切削時。綜合上面六個方面的內(nèi)容，根據(jù)參考文獻[2]有關可轉位車刀型號表示方法及相關表格，確定選用的刀片型號為。刀片具體尺寸如下：，。刀片刀尖角，刀片刃傾角，法前角，法后角。2.6選擇硬質合金刀墊型號及尺寸硬質合金刀墊形狀和尺寸的選擇，取決于刀片加固結構及刀片的型號和尺寸，選擇與刀片形狀相同的刀墊，正方形，中間有圓孔，刀墊邊長應略小于刀片邊長,根據(jù)參考文獻[2]表2.35選擇型號為S06B型刀墊.尺寸為:長度L=5.35mm,厚度s=3.18mm中心孔直徑d=2.4mm。2.7計算刀槽角度根據(jù)可轉位車刀幾何角度、刀片幾何角度和刀槽幾何角度之間的關系，刀槽角度計算步驟如下:（1）刀槽主偏角：（2）刀槽刃傾角：（3）刀槽前角：將，，代入下式（4）驗算車刀后角：車刀后角的驗算公式為：將，，代入上式得：而刀槽后角，故取。（5）刀槽副偏角：因為，而，式中車刀刀尖角。所以有車刀刀尖角的計算公式為由于刀片為正方形，所以,上式變?yōu)閷?代入上式得所以。故有故取。（6）驗算車刀副后角：車刀副后角的驗算公式為而將,，代入上兩式得所以。所以。再將，代入副后角驗算公式得所以副后角，可以滿足切削要求。由于刀槽副后角,故，取。綜合上述計算結果,可以歸納出:車刀的幾何角度:,，，,,刀槽的幾何角度:,，,,,2.8計算銑制刀槽時所需的角度（1)計算刀槽最大副前角及其方位角:刀槽最大副前角的計算公式為故可得。刀槽最大副前角所在剖面的方位角的計算公式為所以。（2）計算刀槽切深剖面前角和進給剖面前角：當用雙坐標角度墊鐵銑制刀槽時,需要計算出刀槽切深剖面前角和進給剖面前角。刀槽切深剖面前角的計算公式為所以。刀槽進給剖面前角的計算公式為所以。2.9選擇刀桿材料和尺寸（1）選擇刀桿材料:為保證刀桿強度,增加刀桿使用壽命,刀桿材料采用45號鋼,熱處理硬度為HRC38-45,發(fā)黑處理。（2）選擇刀桿尺寸1）選擇刀桿截面尺寸：根據(jù)所選用的加工機床型號為CA6140，車床的中心高度為220mm,根據(jù)參考文獻[2]表2.37,選取刀桿截面尺寸為:。由于粗加工背吃刀量，進給量，切削用量較小，刀桿強度足夠，不必校核。2）選擇刀桿長度尺寸：根據(jù)參考文獻[2]2.5.1.3節(jié)，選取刀桿長度為125mm。2.10設計上壓式結構（1）沉頭螺釘選擇:由刀墊孔直徑，需定做開槽盤頭螺釘，以適應刀墊要求，設定長度10mm。（2）壓緊螺釘選擇：選擇M3的圓頭螺釘緊固，長度初選為17mm。（3）壓板自行設計，根據(jù)M3圓頭緊固螺釘，另行設計壓板。2.11繪制車刀結構簡圖上壓式60度硬