车刀课设.doc

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)=14，(2)=7, (3)=45，(4)=-6 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 。5. 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； L= =1.422mm L3L=3=4.266mm 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=0，法后角=0，法前角=20，断屑槽宽W=4mm6.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=45 7.2刀槽刃倾角 =-6 7.3刀槽前角 刀槽底面可看作前刀面，则刀槽前刀角的计算公式为：tan=将=0，=7，=-6代入式得：tan=-0.1241 则=-7.07取=-77.4验算车刀后角 车刀后角的验算公式为 tan=当=0时，将=-7，=-6代入则tan=0.1214则 =6.922与所选后角值相近，可以满足切削要求。而刀杆后角=故= 6.922，取=77.5刀杆副偏角K Krg=Kr而 K=180-K-又=，K=KK=180-K-=180-K-车刀刀尖角的计算公式为 cot=cot 将=90，=-7，=-6代入得 cot=cot 则 =90.63故 K= K=1804590.63 =44.37取 K=44.57.6检验车刀副后角车刀副后角的验算公式为 tan= 当=0时，则式为 tan=-tancos而 tan=-tancos+tansin tan=tansin+tancos将=-7，=-6，=90.63代入得： tan=-tan（-7）cos90.63+tan（-7）sin90.63=-0.124则 =-7.08 tan=tan（-7）sin90.63+tan（-7）cos90.63 =-0.121则 =-6.92 再将=-7.08，=-6.92代入式得: tan=-tan(-7.08）cos(-6.92）=0.122则 =6.96可以满足切削要求而刀杆副后角=故=6.96，取=7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，=6.96刀杆于刀槽的几何角度为；=-7，=7，K=45，K=44.5，=-6，=78. 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 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。刀槽最大负前角的计算公式为： tan=-将数值带入得： tan=-0.148则 =-8.42刀槽最大负前角所在剖面的方位角的计算公式为： tan=将数值带入得: tan=1则 =458.2计算刀槽切深方向前角和进给方向前角刀槽切深方向前角的计算公式为： tan=刀槽进给方向前角的计算公式为： tan=将数值带入得： tan=-0.1486则 =-8.45 tan=0则 =09 .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e D0=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即为使计算方便取=0.