车刀课设.doc

1、设计题目: 工件材料 GCr15，使用机床 CA6140，加工后 dm=30,Ra=3.2,需粗，半精车完成，加工余量自定，设计装 S刀片 45弯头外圆车刀。 1.选择刀片夹固结构 考虑到加工是在 CA6140普通机床上进行，属于连续切削，参照典型车刀夹固结构简图和特点，采用杠杆式刀片夹固结构。2.选择刀片材料（硬质合金牌号）由原始条件结构给定：被加工工件材料为 GCr15，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则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为 YD10。3.选择车刀合理角度根据刀具合理几何参数的选择原则，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(1)

2、=14，(2) =7, (3) =45，(4) =-6 00rs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。4.选择切削用量 根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量为：半精车时 a =1 mm，f=0.3mm/r,v=130mm/min 。p5.选择刀片型号和尺寸 5.1选择刀片有无中心固定孔由于刀片夹固结构已选定为杠杆式，因此应选用有中心固定孔的刀片。5.2选择刀片形状按选定的主偏角=45，选用正方形刀片。5.3选择刀片精度等级一般情况选用 U级。5.4选择刀片边长内切圆直径 d（或刀片边长 L）根据已选定的 ,k ，可求出刀刃的实际参加工作长度 。为；parsseL

3、L =sesrpkcoin=1.422mm L3L =3 =4.266mmsesrpkacoin因为是正方形，L=d4.266mm。5.5选择刀片厚度 S刀片厚度参考相关手册，选取刀片厚度 S=4.76mm。5.6选择刀尖圆半径 r刀尖圆弧半径参照相关手册，选取刀尖圆弧半径 r =0.8mm。5.7选择刀片切屑槽型式和尺寸根据条件，参照相关手册选择切屑槽型式为 A型。当刀片型号和尺寸确定后，断屑槽尺寸便可确定。确定刀片型号：SNUM120408-A，尺寸为：L=d=12.7mm,S=4.76mm,d1=5.16mm,m=2.301mm,r =0.8mm。刀片参数精车刀尖角 =90 ，刃倾角 =

4、0，法后角 =0，法前角rosnsn=20，断屑槽宽 W =4mmsnn6.确定刀垫型号和尺寸硬质合金刀垫型号和尺寸的选择，取决于刀片夹固结构的需要及刀片型号和尺寸：适合于杠杆式夹固结构的需要，并于刀片型号 SNUM120408-A相对应的硬质合金刀垫的型号为：S12B,其具体尺寸为：L=d=11.7mm,S=3.18mm,d1=6.1mm, r =0.8mm,D=8mm C=1.5mm。7 .计算刀槽角度 7.1刀杆主偏角K =K =45rg7.2刀槽刃倾角 s= =-6sg7.3刀槽前角 og刀槽底面可看作前刀面，则刀槽前刀角 的计算公式为：ogtan =og sgsnbc)ta1(0将

5、=0， =7， =-6代入式得：nb0stan =-0.1241 og则 =-7.07取 =-7og7.4验算车刀后角 0车刀后角 的验算公式为0tan = sgonbgcta1)(ta当 =0时，将 =-7， =-6代入则nbogstan =0.12140则 =6.9220o与所选后角值相近，可以满足切削要求。而刀杆后角 =og0故 = 6.922，取 =7ogog7.5刀杆副偏角 K r Krg=Kr而 K =180-K -rr又 = ，K =KrgrgK =180-K - =180-K -rrr车刀刀尖角 的计算公式为rcot =cot rgrb ssogsog cinta)c(tan1

6、2将 =90， =-7， =-6代入rbogs得 cot =cot rrb ssogsog cinta)c(tan12则 =90.63r故 K = K =180 4590.63rgr=44.37取 K =44.5rg7.6检验车刀副后角 o车刀副后角 的验算公式为tan = o costan1)(tanrgbog当 =0时，则式为nbtan =-tan cosoog2rg而 tan =-tan cos +tan singrrrgtan =tan sin +tan cosrogrrgr将 =-7， = =-6， = =90.63代入得： ogrgrtan =-tan（-7）cos90.63+ta

7、n（-7）sin90.63=-0.124o则 =-7.08gtan =tan（-7）sin90.63+tan（-7）cos90.63r=-0.121则 =-6.92rg再将 =-7.08， =-6.92代入式ogog得: tan =-tan(-7.08）cos (-6.92）=0.1222则 =6.96o可以满足切削要求而刀杆副后角 =og故 =6.96，取 =7ogog综合上述计算结果，可以归纳为：车刀的几何角度为:=14， =6.92，K =45，K =44.37， =-6， =6.96oorrso刀杆于刀槽的几何角度为；=-7， =7，K =45，K =44.5， =-6， =7ogog

8、rgrgrgog8.计算铣制刀槽时需要的角度为铣制刀槽，需将前面水平放置，这就要求把刀杆的基准面倾斜一定的片度；由于铣制刀槽采用的方法不同，则计算铣制刀具时需要的角度也不同。8.1计算刀槽最大负前角 及其方位角gg当用预制斜铁铣制刀槽时，需要计算出刀槽最大负前角 ，及其方位角 。gg刀槽最大负前角 的计算公式为：gtan =- sgsogtantan将数值带入得：tan =-0.148g则 =-8.42刀槽最大负前角所在剖面的方位角 的计算公式为：gtan =gsgotan将数值带入得:tan =1g则 =45g8.2计算刀槽切深方向前角 和进给方向前角pggf刀槽切深方向前角 的计算公式为：

9、pgtan =rgsrgointacstan刀槽进给方向前角 的计算公式为：gftan =frgsrgocotansitan将数值带入得：tan =-0.1486pg则 =-8.45tan =0gf则 =0f9 .选择刀杆材料和尺寸 9.1选择刀杆材料选用 45钢为刀杆材料，热处理硬度为 HRC38-45，发黑。9.2选择刀杆尺寸因为加工使用 CA6140普通车床，其中心高为 200mm，考虑到提高刀杆刚度，所以选取截面尺寸 BH=2025mm，选取刀杆长度为 140mm。10.选择偏心销及其相关尺寸10.1选择偏心销材料偏心销材料选用 40Cr,热处理硬度为 HRC40-45,发蓝。10.2选择偏心销直径 dc和偏心量 eD0=d1-(0.20.4)mm前面已经选定 d1=5.16mm，括号内取最大值 0.4则 d0=4.76mm。偏心值 e即 2101为使计算方便取 = =0.13， , =1，则上式成为2d2021md6.03.取 e=0.6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 M5。2（3）计算偏心销转轴孔中心在刀槽前面上的位置用公式将 m和 n求出m= cos2si201ddn= inco01根据前面已选定的尺寸知md76.4501md60.72取 3则 m=6.48mm n=6.77mm