金属切削刀具课程设计报告.doc

金属切削刀具课程设计说明书八一农垦大学机械设计制造及其自动化原始条件 加工一批尺寸如下图的零件，工件材料为45号钢, D=78mm，d=56mm，L=300mm，l=120,B=1.6。需分粗车、半精车两道工序完成其外圆车削，单边总余量为4，使用机床为CA6140普通车床。 试设计一把硬质合金可转位外圆车刀。 设计步骤 选择刀片夹固构造。考虑到加工在CA6140普通车床上进展，且属于连续切削，参照表典型刀片夹固构造简图和特点，采用偏心式刀片夹固构造。 选择刀片材料。由原始条件给定：被加工工件材料为45号钢正火，连续切削，完成粗车、半精车两道工序，按照硬质合金的选用原那么，选取刀片材料(硬质合金牌号)为YT15。 选择车刀合理角度。根据刀具合理几何参数的选择原那么，并考虑到可转位车刀几何角度的形成特点，选取如下四个主要角度：前角；后角；主偏角；刃倾角。后角的实际数值以及副后角和副偏角在计算刀槽角度时，经校验后确定。 选择切削用量。根据切削用量的选择原那么，查表确定切削用量。粗车时：背吃刀量，进给量，切削速度如下得出：根据标准可得 精车时：背吃刀量，进给量，切削速度如下得出：那么，那么选用，那么实际速度。 选择刀片型号和尺寸： 选择刀片有无中心固定孔。由于刀片夹固构造已选定为偏心式，因此应选有中心固定的空的刀片。 选择刀片形状。按选定的主偏角参照刀片形状的选择原那么，选择正方形刀片。 选择刀片精度等级。参照刀片精度等级的选择原那么车削用硬质合金可转位刀片的精度等级选用，一般情况下选用U级，有特殊要求时才选用M级和G级，选用U级。 选择刀片切圆直径(或刀片边长)。根据已确定的 、和，将、和代入式，可求出刀刃的实际参加工作长度为那么所选用的刀片边长L应为 因为是正方形刀片，所以 那么 选择刀片厚度。根据已选定的、，及通过选择刀片厚度的诺模图，求得刀片厚度。 选择刀尖圆弧半径 。根据已选定的,，利用选择刀片厚度的诺模图，求得连续切削时的。 选择刀片断屑槽型式和尺寸，参照刀片断屑槽型式和尺寸的选择原那么后，根据的原始条件，选用A型断屑槽，断屑槽的尺寸型号和尺寸后，便可确定。 综合以上七方面的选择结果，确定选用的刀片型号是：SNUM150612R-A4。其具体尺寸为；刀片刀尖角；刀片刃倾角；断削槽宽；取前法角选择硬质合金刀垫型号和尺寸。硬质合金刀垫形状和尺寸的选择，取决于刀片夹固构造及刀片的型号和尺寸。选择与刀片形状一样的刀垫，正四方形，中心有圆孔。其尺寸为长度；厚度；中心孔直径；材料为YG8。 计算刀槽角度。可转位车刀几何角度、刀片几何角度和刀槽几何角度之间的关系，如下图。刀槽角度计算步骤是： 刀杆主偏角 刀槽刃倾角 刀槽前角将、代入，得 那么，取 验算车刀后角。车刀后角的验算公式为当时，那么将、代入，得 那么 与所选角度值相近，可以满足切削要求。而刀杆后角，故。 刀槽副偏角因为 ， 所以 当时 那么 故 取验算车刀副后角 当时 将，代入式中 那么 那么 再将，代入下式 那么，可以满足切削要求。刀槽副后角，故，取综合上述计算结果，可以归纳出：车刀的几何角度，刀槽的几何角度，(8) 计算铣制刀槽时需要的角度。计算刀槽的最大负前角及其方位角。将，代入那么那么计算刀槽切深平面剖面前角和进给剖面前角。 将、， 代入式 与式 ，可得 所以 9选择刀杆材料和尺寸。选择刀杆材料。选用45号钢为刀杆材料，热处理硬度为HRC3845，发黑处理。选择刀杆尺寸i. 选择刀杆截面尺寸。因加工使用CA6140普通车床，其中心高为220mm。根据国标，并考虑到为提高刀杆强度，选取刀杆截面尺寸。由于切削深度=7mm,进给量f=0.6mm/r,可以不必校验刀杆强度。ii. 选择刀杆长度尺寸。选择刀杆长度尺寸时，应保证刀杆装在刀架上，至少有两个螺钉能紧固住刀杆。 刀杆长度尺寸已标准化，可转位车刀常用的有125、150、160、200、250mm等，刀杆长度尺寸应在上述尺寸中选用。应选取的刀杆长度为。(10)选择偏心销及其相关尺寸。选择偏心销材料。偏心销材料选用40Cr,热处理硬度为HRC4045，发黑。选择偏心销直径量。偏心直径可用式 求出前面已经选定,取括号最大数值,那么偏心量e可用式 计算求出，即为计算方便，取，那么式成为，取。为使刀片夹固可靠，选用自锁性能较好的螺钉偏心销，并取螺钉偏心销转轴直径为M6.计算偏心销转轴孔中心在刀槽前刀面上的位置。根据前边已选的各尺寸，取，代入那么11绘制车刀工作图和零件图。偏心式90°硬质合金可转位外圆车刀，见图。偏心式90°硬质合金可转位外圆车刀刀杆，见图。