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成型刀设计
35#
（11~15题）
成型
设计
35
11
15
- 资源描述：
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成型刀设计 35# （11~15题）,成型刀设计,35#,（11~15题）,成型,设计,35,11,15
- 内容简介：
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一、 原始条件及设计要求已知工件为35#钢。工件材料D1/mmD2/mmD3/mmD4/mmI1/mm35钢3成形车刀又称为样板刀，它是加工回转体成形表面的专用刀具，它的切削刃形状是根据工件廓形设计的。成型车刀主要用于大量生产,在半自动或自动车床上加工内、外回转体的成型表面。当生产批量较小时，也可以在普通车床上加工成形表面。 成型车刀的种类很多,按照刀具本身的结构和形状分为:平体成形车刀,棱体成形车刀和圆体成形车刀三种。相较传统的车刀，成形车刀的具有显著的优势:稳定的加工质量,生产率较高,刀具的可重磨次数多，使用期限长。但是它的设计、计算和制造比较麻烦,制造成本也比较高。目前多在纺织机械厂,汽车厂,拖拉机厂,轴承厂等工厂中使用。 二、 刀具结构型式的确定金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及刀具”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节，其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容，锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力，是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。应使d0=2R02（Amaxem）d（见金属切削刀具设计简明手册图23） 由（金属切削刀具设计简明手册表23）查得，C1336单轴转塔自动车床所用圆体成形车刀：d0=68mm,d=16mm,又已知毛坯半径为22.5mm，则Amax=22.5rj8=（22.509）mm=13.50mm,代入上式，可得： （em）R0Amaxd2=（3413.508）mm=12.50mm 故选取e=6mm,m=8mm,且选用带销孔的结构形式。 三、 刀具材料的确定选择刀片材料，35#钢：属于合金结构钢，塑性韧性良好，中碳钢，调质后切削加工型好。成分：碳0.370.45，硅0.170.37，锰0.50.8，铬0.81.1 调质处理：850淬火加热油淬，520回火后，抗拉强度为980Mpa，屈服强度为800Mpa，断面收缩率45%，伸长率18%，冲击韧性为588.3KJ/，热导率33.6w/(m.k).由表4-3查出35#钢各项性能的加工性等级为：4-5-2-3-6，所以35#钢是较难切削的金属材料。加工工件材料为35#钢,参考金属切削刀具设计简明手册P113附录表5，选用普通高速钢W18Cr4V制造。四、 刀具几何参数的合理选择及其计算刀具角度：由表24（参见金属切削刀具设计简明手册P28）查得：f=15，f=10。刀具几何参数：画出刀具廓形（包括附加刃）计算图（见下图）。取kr=20，a=3mm,b=1.5mm,c=8mm,d=0.5mmm（a,b,c,d的含义见金属切削刀具设计简明手册P24图22）。标出工件廓形各组成点112.以00线（通过910段切削刃）为基准（以便于对刀），计算出112各点处的计算半径rjx（为避免尺寸偏差值对计算准确性的影响，故常采用计算尺寸计算半径、计算长度和计算角度来计算）rjx=基本半径半径公差2rj1=202mm=10.000 mmrj3=（282+0.14）mm=（14+0.025）mm=14.025mmrj4 =rj5=（422+0.24）mm=（21+0.05）mm=21.05mmrj6=rj7=302mm=15.000mmrj8=rj1-1mm=9.000mmrj9=rj10=rj0=rj1-（1-1）mm=8.000mmrj11=rj12=rj6-0.5tan20mm=（15-2.747）mm=13.626mm再以1点为基准，计算出计算长度ljxljx=基本长度公差2lj2=（4-1）0.22mm=3.55lj3=lj4=（14-1）-02mm=13mmlj6=（4-0）mm=4mmlj7=（24-1）-0.82mm=22.6mm4）计算切削刃总宽度Lc，并校验Lcdmin之值Lc= lj7abcd=（22.631.580.5）mm=35.6mm,取Lc =36，dmin=2 rj8=29mm=18mm则Lcdmin=3618=22.5,允许。五、刀具结构设计及结构尺寸计算和验算 应使d0=2R02（Amaxem）d（见金属切削刀具设计简明手册P25图23）由（金属切削刀具设计简明手册P27表23）差得，C1336单轴转塔自动车床所用圆体成形车刀：d0=68mm,d=16mm,又已知毛坯半径为22.5mm，则Amax=22.5rj8=（22.509）mm=13.50mm,代入上式，可得（em）R0Amaxd2=（3413.508）mm=12.50mm可选取e=6mm,m=8mm,并选用带销孔的结构形式。6）用计算法求圆体成形车刀廓形上各点所在圆的半径Rx其计算过程见表26。标注廓形径向尺寸时，应选公差要求最严的112段廓形作为尺寸标注基准，其他各点用廓形深度R表示其径向尺寸。R见表267）根椐表26可确定各点廓形深度R的公差8）校验最小后角711段切削刃与进给方向（即工件端面方向）的夹角最小，因而这段切削刃上后角最小，其值为0 =arctgtg（11f11）sin20 = arctgtg（31.058.04）sin20=8.26 一般要求最小后角不小于23，因此校验合格。9）车刀廓形宽度lx即为相应工件廓形的计算长度ljx，其数值及公差如下（公差值是按金属切削刀具设计简明手册P29表2-5确定的，表中未列出者可酌情取为0.2） l2=lj2=（3.550.03）mm l3=l4= lj3=lj4=（130.10）mm l5=l6= lj5=lj6=（40.05）mm l7=lj7=（22.60.1）mm l8=lj8=（1.00.2）mm六、 刀具强度、刚度校核Fyj=Fm/3=3352.6/3=1118N Z=dm/Dw=3.1450/3.969=39.56 Z=39.563.51=138.48总变形量 =1+2=0.0027+0.0070=0.0097mm0.015mm查表知E级精度允许的误差为0.015mm，故强度合格已知FP=38N跨度150mm许用应力800Mpa许可用挠度【W】=0.02E=210GPa I=2370cm4W=0.166990.2所以刚度满足。七、 确定刀具工作图的技术条件八、 设计体会课程设计即将结束，回顾整个过程，我觉得受益匪浅。1）目标完成情况：经过多天的努力，设计达到了预想的成功，由于条件的限制没能加工出成品，但对于我自己来说已经学到了不少东西。2）存在不足：一是对成形车刀的不熟悉，二是在公差与配合方面的知识所学较少。3）程序设计中遇到的问题及解决方法：主要困难：学院图书馆相关资料有限，设计此项目任务重工作量大物力条件有限以及经济上的原因造成难以落实原材料加工出成品解决方法：在互连网上收集相关资料与有关公司联系落实加4）总结和体会：这次课程设计给我们提供了一个应用自己所学知识的机会，从到图书馆查找资料到对刀具精度分析与计算和运用CAD画出夹具零件图到最后夹具总图的成型。都对我所学的知识进行了检验。可以说，本次课程设计有苦也有甜。设计思路是最重要的，只要你的设计思路是成功的，那你的设计已经成功了一半。因此我们应该在设计前做好充分的准备，像查找详细的资料，为我们设计的成功打下
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