拉垫式可转位车刀422811729

拉垫式可转位车刀设计拉垫式可转位车刀设计 一 已知条件 一 已知条件 18 拉垫式可转位车刀 工件材料 45 钢 机床 C620 推荐数据 100 180m min ap 1 5mm f 0 2 1mm r c 二 设计步骤 二 设计步骤 1 选择刀片夹固结构 选择刀片夹固结构 考虑到加工是在 C620 卧式车床上进行 且属于连续切削 根据已知条件要求采用拉垫式刀 片夹固结构 2 选择刀片材料 选择刀片材料 由已知条件给定 工件材料为 45 钢 连续切削 由于切削用量数值为范围 假定设计的加 工工序为粗车 根据 金属切削原理与刀具 教材 表 2 3 按照硬质合金的选用原则 1 刀片材料可以采用 YT 系列 YT15 宜粗加工 因此刀片材料 硬质合金牌号 为 YT15 3 选择车刀合理角度选择车刀合理角度 根据刀具合理几何参数的选择原则 并考虑到可转为车刀几何角度的行成特点 选取如下四 个主要角度 1 工件材料为 45 钢由 金属切削原理与刀具 教材 表 4 6 前角可选 12 15 此 o oo 处前角选 15 o 2 工件材料为 45 钢 粗加工时为提高刀具强度 后角可取较小值 6 8 此处后角 o oo 选 7 o 3 根据 金属切削原理与刀具 教材 表 4 7 主偏角 60 70 为便于计算此处主偏 r oo 角取 60 r o 4 为了获得大于 0 的后角和副后角 提高刀具强度 选择刃倾角 0 5 因为 s oo 45 钢强度较大 故此出取刃倾角 5 s o 后角的实际数值以及副后角在计算刀槽角度时 经校验后确定 4 选择切削用量 选择切削用量 根据 金属切削原理与刀具 教材 表 4 11 国产焊接和机夹可转位车刀切削用量选用参 考表 再根据已知条件的切削用量范围综合考虑可选定 切削深度 背吃刀量 4mm p 进给量 0 5mm rf 切削速度 110m min c 5 选择刀片型号和尺寸选择刀片型号和尺寸 1 选择刀片有无中心固定孔 由于刀片夹固结构已选定为拉垫式 根据拉垫式可转位车刀结构示意图 因此应选有中心固 定孔的刀片 2 选择刀片形状 根据选定的主偏角 60 参照刀片形状的选择原则选用正方形刀片 V 型断屑槽刀片 r o 2 3 选择刀片精度等级 根据刀片的精度等级的选择原则 根据刀片精度的选择原则在这里选则 U 级精度的刀片 3 4 选择刀片内切圆直径 d 或刀片边长 L 根据已选定的 4mm 60 5 将 的值代入到下式中 可求出刀刃的 p a r K s p a r K s 实际参加工作长度为 se L sincos p rs a k 4 sin60 cos5 4 636mm 则所选用的刀片长度 应为L 1 5 se 1 5 4 636mm 6 954mm LL 因为是正方形刀片 所以 d 6 954mm L 5 选择刀片的厚度 s 根据已选定的 4mm f 0 5mm r 利用图 1 1 刀具厚度的诺模图选择厚度 s4 5mm p a 图 1 1 选择刀片厚度的诺模图 不对 图 1 2 选择刀尖叫半径的诺模图 6 选择刀尖圆角半径r 根据已选定的 4mm f 0 5mm r 利用图 1 2 选择刀尖圆角半径的诺模图 求得连续切削 p a 时的 1 2mm r 7 选择刀片断屑槽形式和尺寸 根据刀片断屑槽形式和尺寸的选择原则 由已知条件选用 A 型断屑槽 断屑槽的尺寸在 4 选定刀片型号和尺寸后 便可确定 综合以上几个方面的选择结果 确定选用的刀片的型号是 SNUM190612R A4 其具体尺寸 为 L d 19 05mm s 6 35mm 1 7 93mm m 3 452mm 1 2mm dr 刀片刀尖角 90o 刀片刃倾角 0o 法后角 0o 断屑槽宽 4mm 取法前角 b sb nb n 20o nb 6 选择硬质合金刀垫型号和尺寸 硬质合金刀垫型号和尺寸的选择 取决于刀片夹固结构及刀片的型号和尺寸 该刀选择 与刀片形状相同的刀垫 中心有孔 查表 2 15 超星 三角形双面沉头刀垫 其型号为 5 T22A 其尺寸为 d 11 70mm m 16 750mm 长度 L 20 26mm 厚度 S 3 18mm 中心孔 直径 d1 6 3mm 材料为 YG8 7 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图 1 3 所示 图 1 3 可转位车刀几何角度关系 不对 刀槽角度计算步骤是 1 刀槽主偏角 60 rg k rg k r k 2 刀槽刃倾角 5 sg sg s 3 刀槽前角 可转位车刀的刃倾角较小 所以 可用下述近似公式计算 og s og 7 og o 4 验算车刀后角 车刀后角的验算公式为 o o tantancos cos tan 1tantancos nbogss o nbogs 当 0 时 则上公式成为 nb 2 tantancos oogs 将 7 5 代入上面的式子 得 og o s 2 tantan 7 cos 5 0 122 o 则 6 956 o 与所选后角值相近 可以满足切削要求 而刀杆后角 og o 故 6 956 取 7 og og 5 刀槽副后角 因为 180 rg k rg k r k r k r 而 式中为刀尖角 rgrrgr kk r 所以 180 rg k rg k rg 180 rr k 车刀刀尖角的计算公式为 r 2 cot cot1 tancos tansin cos rbogsogss 当 90 时 将 7 5 代入到上式 得 b og s 2 o cot cot601tan 7 cos 5 tan 7 sin 5 cos 5 r 则 59 12 r 故 60 88 1806059 12 rgr kk 6 验算车刀副后角 车刀副后角的验算公式为 o o tantancos cos tan 1tantancos nbogsgsg o nbogsg 当 0 时 上式就成为 nb 2 tantancos oogsg 而 tantancostansin ogogrgsgrg tantansintancos sgogrgsgrg 将 59 12 代入上面两个式子得 og 7 5 sgs rgr 7 cos59 12 tan 5 sin59 12 0 0121 tan og tan 即可得 0 693o og tan 8 sin60 53 tan 6 cos60 53 0 1741 tan sg 即可得 9 88o sg 再将 9 88 1 28 代入得 sg og 2 tantancos oogsg 0 022 tan o 2 tan 1 28 cos 9 88 即可得 1 25 o 可以满足切削要求 而刀槽副后角 故 1 25 取 2 ogo og og 综合上述计算结果 可以归纳出车刀的几何角度 15 7 91 90 6 1 25 o o r k 29 47 r k s o 刀槽的几何角度 8 90 29 47 6 2 og 8 og rg k rgk sg og 8 计算铣制刀槽时需要的角度 为铣制刀槽 需将刀槽前面水平放置 这就要求把刀杆的基准面倾斜一定的角度 由于 铣制刀槽采用的方法不同 则计算铣制刀槽时所需要的角度也不同 图 1 4 用预制斜铁铣制刀槽示意图 1 计算刀槽最大负前角及其方位角当用预制斜铁铣制刀槽时 见图 1 4 需要 gg gg 计算出刀槽最大负前角及其方位角 gg gg 刀槽最大负前角得计算公式为 gg 22 tantantan ggogsg 将 代入即可得 og 8 6 sgs 22 tantan 8 tan 6 0 175 gg 即 9 93o gg 刀槽最大负前角所在剖面的方位角的计算公式为 gg gg tantan tan ggogsg 将 代入得 og 8 6 sgs 1 34tantan 8 tan 6 gg 即 53 2 gg 2 计算刀槽切深剖面前角和进给剖面前角当用双坐标角度垫铁铣制刀槽时 见 pg fg 图 1 5 需要计算出刀槽切深剖面前角和进给剖面前角 pg fg 图 1 5 用双坐标角度垫铁铣制刀槽示意图 刀槽切深剖面前角的计算公式为 pg 1 tantancostansin pgogrgsgrg kk 刀槽进给剖面前角的计算公式为 fg 2 tantansintancos fgogrgsgrg kk 将 代入 1 2 式中 可得 og 8 6 sgs rg k90 pg 6 fg 8 9 选择刀杆材料和尺寸 1 选择刀杆材料 选用 45 号钢为刀杆材料 热处理硬度为 38 45HR