三角形刀片可转位车刀设计课程设计.docx

阶梯轴工艺规程编织机可转位车刀的设计1. 硬质合金可转位车刀的设计1、刀片结构的确定1）选择刀片夹固结构考虑到加工在C6201普通车床上进行，且属于连续切削，参照表2.12典型刀片夹固结构简图和特点，采用偏心式刀片夹固结构。2）选择刀片材料（硬质合金牌号）有原始条件给定：被加工材料为45钢（正火），连续切削，完成粗车一道工序，按照硬质合金的选择原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YT15。3）选择车到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.前角o=15，2后角o=5，3主偏角r=90，4刃倾角s=-6。后角o的实际数值以及副后角o和副偏角r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5.22确定切削用量。粗车时：背吃刀量： ap=3mm; 进 给 量： f=0.4mm/r; 切削速度： vc=70m/min;精车时：背吃刀量： ap=1.0mm；进 给 量： f=0.2mm/r; 切削速度： vc=85m/min;2、刀片型号和尺寸选用有中心固定孔的刀片，按选定的主偏角r=90，参照2.4.4.22刀片形状的选择原则，选用三角形刀片。参照2.4.4.32刀片精度等级的选择原则，选用U级。1）选择刀片内切圆直径d（或刀片边长L）。根据已确定的ap=3mm，r=90和s=-6，将ap、r和s代入，可求出刀刃的实际参加工作长度为：；则选用刀片长度L1.5=1.53.124=4.686mm，因为是三角形刀片，所以。2）选择刀片厚度s。根据已选定的ap=3mm、f=0.4mm/r及通过图2.32（选择刀片厚度的诺普图），求得刀片厚度。3、选择刀尖圆弧半径。根据已选定的ap=3mm、f=0.4mm/r，利用图2.42（选择刀尖圆角半径的诺普图），求得连续切削时的；4、选择刀片断削槽形式和尺寸参照2.4.4.42中刀片断削槽形式和尺寸的选择原则，根据已知的原始条件，选用A型断削槽，断削槽的尺寸在选定刀片型号和尺寸后，便可确定。综合以上七方面的选择结果，确定选用好的刀片型号是：TNUM220412（表2.112），其具体尺寸为：，, ,;刀片刀尖角；刀片刃倾角；断削槽宽；取法前角。5、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，正三角形，中心有孔。查表2.152三角形双面沉头刀片，其型号为：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。1）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刀槽角度计算步骤：刀杆主偏角 ：；刀槽刃倾角 ：；刀槽前角。将o=15、nb=20、s=-6代入下式得：；则；取。2）验算车刀后角o。车刀后角o的验算公式：；当时，则上式可变为； 将o=15，s=-6代入式得，则，与所选角度很近似，可以满足切削要求。而刀杆后角，故。3）刀槽主偏角因为，所以。车刀尖叫r的计算公式为 当时，上式变为 将，代入式，得， 则故，取4）验算车刀副后角车刀副后角的验算公式 将，代入上式，得： 而 将，代入、中，得，所以， 所以再将，代入，得：，所以，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：5、计算铣制刀槽时需要的角度参照2.4.4.42中刀片断削槽形式和尺寸的选择原则，根据已知的原始条件，选用A型断削槽，断削槽的尺寸在选定刀片型号和尺寸后，便可确定。综合以上七方面的选择结果，确定选用好的刀片型号是：TNUM220412（表2.11），其具体尺寸为：，, ,;刀片刀尖角；刀片刃倾角；断削槽宽；取法前角。6、计算刀槽最大负前角及方位角将、代入，得：，则将、代入，得：，则计算刀槽切深剖面前角和进给剖面前角将、，代入和，可得：，所以，所以7、选择刀杆材料和尺寸1）选择刀杆材料 选用45钢为刀杆材料，热处理硬度为HRC3845，发黑处理。2）选择刀杆尺寸（1）选择刀杆截面尺寸。因为加工使用C620-1普通车床，其中心高为220mm。按照表2.372，并考虑到为提高刀杆强度，选择刀杆截面尺寸BH=2025。由于切削深度ap=3mm，进给量f=0.4mm/r，可以不必校验刀杆强度。（2）选择刀杆长度尺寸 参照2.5.1.32刀杆长度尺寸选择原则，选取的刀杆长度为160mm。l 3）选择偏心销及其相关尺寸l （1）选择偏心销材料 偏心销材料选用40Cr，热处理硬度为HRC4045，发黑。（2）选择偏心销直径dc和偏心量偏心销直径为，前面已经选定，取括号内最大数值，则。偏心量e可用求出，为计算方便，取，则，取。为使刀片夹固可靠，选用自锁性较好的螺钉偏心销，并取螺钉偏心销直径d2为M6。（3）计算偏心销转轴孔在刀槽前刀面上的位置根据前边已选的各尺寸，取，代入则：；8、 绘制车刀零件图（见图纸）参考文献：1尹成湖.机械制造技术基础课程设计.北京:高等教育出版社,20092范国勇.刀具课程设计指导书.太原:中北大学印刷厂,20063冯之敬.机械制造工程原理.北京：清华大学出版社,20024卞洪元.机械制造工艺与夹具.北京：北京理工大学出版社，20105 太原市金属切