金屬切削刀具課程設(shè)計偏心式90°可轉(zhuǎn)位車刀

1、實踐教學環(huán)節(jié)設(shè)計名稱金屬切削與機床課程代碼060468機電工程學院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程設(shè)計說明書題 目： 偏心式90可轉(zhuǎn)位車刀 學生姓名、學號： 專業(yè)班級：機械設(shè)計制造及其自動化2013-3 指導教師： 完成日期： 機電工程學院2016年1月目 錄第1章 設(shè)計任務(wù)1第2章 設(shè)計步驟22.1選擇刀片夾固結(jié)構(gòu)22.2選擇刀片材料22.3選擇車刀合理角度22.4選擇切削用量22.5選擇刀片型號和尺寸32.6選擇硬質(zhì)合金刀墊型號和尺寸42.7計算刀槽角度42.9選擇刀桿材料和尺寸7參考文獻9東北林業(yè)大學機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程設(shè)計說明書第1章 設(shè)計任務(wù)1設(shè)計目的：金屬切削刀具課程設(shè)計是

2、學生在學完“金屬切削原理及機床”等有關(guān)課程的基礎(chǔ)上進行的重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，其目的是使學生鞏固和深化課堂理論教學內(nèi)容，鍛煉和培養(yǎng)學生綜合運用所學知識和理論的能力，是對學生進行獨立分析、解決問題能力的強化訓練。 通過金屬切削刀具課程設(shè)計，具體應(yīng)使學生做到： (1) 能夠針對工藝條件，設(shè)計滿足特定需求的金屬切削刀具，并能夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟、安全等相互制約條件；(2) 能夠針對工程問題，利用計算機輔助功能，建立刀具結(jié)構(gòu)的三維實體模型，加快產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計的速度和準確性； (3) 設(shè)計中，強化遵循國家標準的意識，學會繪制符合標準要求的刀具工作圖，能標注出必要的技術(shù)條件。2設(shè)計內(nèi)容和要求（包

3、括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計要求等）：根據(jù)指定的工藝條件，完成成形車刀的設(shè)計和計算工作，繪制刀具工作圖和必要的零件圖以及編寫一份正確、完整的設(shè)計說明書。刀具工作圖應(yīng)包括制造及檢驗該刀具所需的全部圖形、尺寸、公差、粗糙度要求及技術(shù)條件等；說明書應(yīng)包括設(shè)計時所涉及的主要問題以及設(shè)計計算的全部過程；設(shè)計說明書中的計算必須準確無誤，所使用的尺寸、數(shù)據(jù)和計量單位，均應(yīng)符合有關(guān)標準和法定計量單位；使用a4紙打印，語言簡練，文句通順。3設(shè)計工作任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計計算說明書、圖紙、三維實體模型：1、設(shè)計說明書一份；2、硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀結(jié)構(gòu)圖（a3）；3、可轉(zhuǎn)位車刀刀桿零件圖（a3）；4、硬質(zhì)

4、合金可轉(zhuǎn)位車刀三維結(jié)構(gòu)圖；第2章 設(shè)計步驟設(shè)計題目： 第24組粗車刀 工件：ht25-47，b75，hb170-241 尺寸：余量不均勻，階梯外圓粗加工，ra6.3 機床：cw6140 推薦：m/min,mm，mm/r2.1選擇刀片夾固結(jié)構(gòu)考慮到cw6140屬于中小型車床，且屬于連續(xù)切削，為不阻礙切屑流動，參照表格后按要求選擇偏心式夾固結(jié)構(gòu)。2.2選擇刀片材料由原始條件給定：被加工工件材料為ht25-47，連續(xù)切削，完成粗車工序，按照硬質(zhì)合金的選用原則，查表可知選擇刀片材料為yg8n。2.3選擇車刀合理角度根據(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

5、度1) 前角2) 后角3) 主偏角4) 刃傾角后角的實際數(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。2.4選擇切削用量根據(jù)切削用量的選擇原則，按照推薦值確定切削用量為：背吃刀量：mm進給量：mm/r切削速度：m/min2.5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)已選為偏心式，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，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(或刀片邊長)：根據(jù)已選定的mm，將，的值代入到下式中，可求出刀刃的實

6、際參加工作長度為mm則所選用的刀片長度應(yīng)為mm因為是三角形刀片，所以mm；mm5) 選擇刀片的厚度： 根據(jù)已選定的mm，mm/r，利用選擇刀具厚度的諾模圖選擇厚度mm。 6）選擇刀尖圓角半徑： 根據(jù)已選定的mm，mm/r，利用選擇刀尖圓角半徑的諾模圖，求得連續(xù)切削時的mm。 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y 型斷屑槽，y型斷屑槽產(chǎn)生的切屑易于折斷為c型或短螺卷形屑，便于切屑的清理，宜用于中等深度加工。斷屑槽的尺寸在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：fnum190608，其具體尺寸為mm

7、；mm；mm；mm；mm；mm。刀片刀尖角；刀片刃傾角；法后角；斷屑槽寬mm；取法前角。2.6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，偏三邊形，中心有孔。偏8三角形單面沉孔刀墊，其型號為：f19b，其尺寸為：mm，mm，厚度mm，中心孔直徑mm。材料為yg8。2.7計算刀槽角度 刀槽角度計算步驟是：1）刀槽主偏角，2）刀槽刃傾角，3）刀槽前角，將、 代入得 得4）驗算車刀后角 ，車刀后角的驗

8、算公式為當=0時，則上公式成為將=-5，=-10代入上面的式子，得 與所選后角值相近，可以滿足切削要求。而刀桿后角，故。5） 刀槽副偏角 因為而，式中為刀尖角，所以車刀刀尖角的計算公式為當時，將，代入到上式，得則=83.12，故=180-90-83.12=6.886） 驗算車刀副后角。 車刀副后角的驗算公式為當時，上式就成為 而 將，代入上面兩個式子得 即可得即可得再將，代入即可得可以滿足切削要求。而刀槽副后角，故，取。綜合上述計算結(jié)果，可以歸納出車刀的幾何角度：，刀槽的幾何角度：， 2.8計算銑制刀槽時需要的角度 1）計算刀槽最大負前角及其方位角當用預制斜鐵銑制刀槽時，需要計算出刀槽最大負前

9、角及其方位角。刀槽最大負前角得計算公式為將，代入即可得刀槽最大負前角所在剖面的方位角的計算公式為將，代入得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 （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 ， 2.9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hrc3845，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cw6140的普通機床，其中心高為220mm，按照表并考慮到為提高刀桿的強度，選用刀桿截面尺寸mm。 由于背吃刀量mm，進

10、給量mm/r，可以不必校驗刀桿強度。 ii選擇刀桿長度尺寸 根據(jù)刀桿長度尺寸選擇原則，選取刀桿長度為150mm。2.10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）選擇偏心銷直徑和偏心量 偏心銷直徑可由公式求出，即 mm 前面已經(jīng)選定mm，取括號里的最大值0.4mm，則 mm偏心量可由公式求出，即為計算方便，取mm,則公式變?yōu)閙m,取mm.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m63） 計算偏心銷轉(zhuǎn)軸孔中心在刀槽前刀面的位置。 根據(jù)前邊已選的各尺寸mm mmmmmm取，代入則mmmm 2.11繪制車刀工作圖和零件圖（1） 偏心式90硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位粗車刀。（2） 偏心式90硬質(zhì)合金