1、圆体成形车刀课程设计班 级 XX 级机制 X 班 姓 名 XXX 学 号 XXXXXXXXX 二一四年六月机械工程学院目录设计课题 1一、选择刀具材料 2二、确定刀具几何参数 2三、确定刀具廓形 3四、最小后角校核 5五、样板设计 5六、圆体成形车刀结构图 6参考文献 7- 0 -设计课题：待加工工件如下图所示，材料为 40Cr 钢，年生纲领为 50 万件，要求成形表面粗糙度为 Ra3.2。按所述要求设计成圆体成形车刀。工件图设计步骤：1、 选择刀具材料2、 根据刀具设计原理确定刀具几何参数3、 根据工件外形确定刀具廓形4、 刀具性能校核5、 样板设计- 1 -一、选择刀具材料因为工件材料为
2、40Cr，它是合金结构钢，其抗拉强度小于等于 980MPa，查高速钢牌号及用途表，选用普通高速钢 W18Cr4V 制造。二、确定刀具几何参数1、参照表 4-5 及图 4-17 选择前角 f及后角 f根据材料的力学性能，查表取前角 f=5，后角 f=10。2、确定附加切削刃尺寸取 a=2mm,b=1mm,c=3mm,d=1mm，k r=15，k r=15。因为 =42mm，则0l刀具的总宽度 L。= l。+a+b+c+d=42+2+1+3+1=49mm。校验成型刀的宽度 因为 =16mm，则 / =49mm/16mm=3.0625,则在允mind0Lmind许范围内。3、确定刀具的结构尺寸工件的
3、最大廓形深度 Tmax=（28-16）/2=6mm。根据 Tmax=1012mm 来选 和 d，0d内孔直径。它应保证心轴和刀体有足够的强度和刚度。需按切削用量和切削力的大小选取，一般取为 0.250.45od，计算后再取相近之标准值取 =70mm， d=22mm。0外径 和孔径 d 主要考虑工件的最大廓形深度、排屑、刀体强度、刀杆强度和刚度等问题，可由公式 d0=2R12（Tmax + e+m+r）计算：因为 e+m d02Tmax r =70/2-6-22/2=18mm，e是考虑有足够的容屑空间需要的。可按切削厚度和切屑的卷曲程度选取，一般取为 312 mm。当工件为脆性材料时取小值，反之
4、取大值； m刀体壁厚。由强度决定，一般取为 58mm； 则可选取 e=8mm，m=10mm，并选用带端面齿纹的结构形式，则查表可得=34mm,k=5mm，r=2mm， =45mm， l2= 5mm，b= Tmax +k=11mm(取 11mm)；1d2d沉头孔深度 ，根据工件宽度，在下列范围内选取： l1=（1/41/2） ，取1l 0L=21mm；1l当空深 l15mm 时，孔内加空刀槽，使 l3=l2，取 =8mm；3l- 2 -三、确定刀具廓形1、根据工件形状决定其组成点 1、2、3、4、5、6，各组成点的径向及轴向尺寸表示在下图：工件各组成点的尺寸2、用图解法决定刀具廓形，见图所示。根
5、据图解结果得：=35m； =34.03mm； = =29.23mm； = =30.67mm。1R23R45R6- 3 -刀具工作图3、用计算法求刀具廓形计算如下：h0=R1sin（ f f）=9.0587mm廓形宽度 B1= R1cos（ f f）=33.80755mmh =r1 sin f =0.69728mmA1= r1 cos f =7.96952mmsin f2= hr 2=0.07753A2= r 2cos f2=8.97291mm= A2A 1=1.00339mmC= - =32.80416mmBtanc2= h0 =0.276142R 2= h0sin c 2=34.03223m
6、msin f5= h r 5 =0.05578A5= r 5 cos f5 =12.4805mmC5= A5A 1=4.51098mmB5 = C 5=29.29657mmtanc5= h0 B5=0.3092R5= R6= h0 sin c5=30.66588mmsin f3= hr 3=0.0498A3= r 3 cos f 3=13.98268mmC3= A3A 1=6.01312mmB3 = C 3=27.79443mmtanc3= h0 B3=0.32592R3= R4sin c 3=29.23293mm此设计图解法与计算法比较，误差为 0.010.03mm。- 4 -四、最小后角校核最小后角的校验由于 45 段切削刃与进给方向的夹角最小，所以这段切削刃上后角最小。则有：a 0=arctantan 5-rf5)sin20=8.6 (23)所以后角校验合格。五、样板设计- 5 -六、圆体成形车刀结构图- 6 -参考文献:1 陆剑中孙家宁金属切削原理与刀具第 5 版机械工业出版社2 陈于萍，周兆元编.互换性与测量技 术.第二版,机械工业出版社
