可转位车刀设计 HT200 (1~5题).doc

可转位车刀设计 HT200 (1~5题)(刀具课程设计)

收藏

压缩包内文档预览:
预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图 预览图
编号:145760848    类型:共享资源    大小:157.05KB    格式:ZIP    上传时间:2021-09-29 上传人:好资料QQ****51605 IP属地:江苏
20
积分
关 键 词:
可转位车刀设计 HT200 (1~5题)(刀具课程设计) 可转位 车刀 设计 刀具 课程设计
资源描述:

喜欢就充值下载吧,,资源目录下展示的全都有,,下载后全都有,dwg格式的为CAD图纸,有疑问咨询QQ:414951605 或1304139763

内容简介:
一、 原始条件及设计要求工件材料b/GPaHBL/mmD/mmA热处理状态HT2000.18170248200HT2006.3-研究内容:对可转位车刀的功能原理分析,对整体机械结构进行方案选取及分析设计,对动力驱动部分及机械传动等部分进行选型设计,对控制系统进行分析设计。通过搜集的相关资料对数控控制、结构设计等相关学科进一步掌握,对本课题可转位车刀进行分析设计。通过前期的资料收集,查阅相关的书籍和文献资料 ,对可转位车刀机械结构进行优化设计。研究路线:1.搜集市面上的现有可转位车刀结构原理及功能,分析各种可转位车刀的结构特点和优缺点对比;2.可转位车刀机械传动结构设计;2.可转位车刀铸铁结构部分受力分析校核;3.可转位车刀的驱动数控设计;4.可转位车刀外形设计、受力部件的设计;5.辅助部分设计;6.稳定性分析;7.验证最终成果的合理性。研究思路:(1)进行二维绘图设计软件等软件的学习和应用。(2)以理论为基础,以实践为根本。(3)通过上网找资料和阅读学校图书馆的相关书籍做好理论知识的储备。(4)进行一些优化设计理论的学习。(5)可以在老师的指导、同学的帮助下解决问题(6)采用文献查阅法帮助学习解决问题预期结果:1.搜集相关可转位车刀资料,了解国内外目前可转位车刀的研究现状及发展前景;2.对可转位车刀的整体功能结构进行分析设计;3.驱动部分进行选型设计、机械传动部分设计、机械执行机构设计;4.控制系统选型;提交论文和相关设计图纸,附件等;二、 刀具结构型式的确定机夹可转位车刀是将可转位硬质合金刀片用机械的方法夹持在刀杆上形成的车刀,一般由刀片、刀垫、夹紧元件和刀体组成。根据夹紧结构的不同可分为以下几种形式。偏心式偏心式夹紧结构利用螺钉上端的一个偏心心轴将刀片夹紧在刀杆上,该结构依靠偏心夹紧,螺钉自锁,结构简单,操作方便,但不能双边定位。当偏心量过小时,要求刀片制造的精度高,若偏心量过大时,在切削力冲击作用下刀片易松动,因此偏心式夹紧结构适于连续平稳切削的场合。杠杆式杠杆式夹紧结构应用杠杆原理对刀片进行夹紧。当旋动螺钉时,通过杠杆产生夹紧力,从而将刀片定位在刀槽侧面上,旋出螺钉时,刀片松开,半圆筒形弹簧片可保持刀垫位置不动。该结构特点是定位精度高、夹固牢靠、受力合理、适用方便,但工艺性较差。楔块式刀片内孔定位在刀片槽的销轴上,带有斜面的压块由压紧螺钉下压时,楔块一面靠紧刀杆上的凸台,另一面将刀片推往刀片中间孔的圆柱销上压紧刀片。该结构的特点是操作简单方便,但定位精度较低,且夹紧力与切削力相反。不论采用何种夹紧方式,刀片在夹紧时必须满足以下条件:刀片装夹定位要符合切削力的定位夹紧原理,即切削力的合力必须作用在刀片支承面周界内。刀片周边尺寸定位需满足三点定位原理。切削力与装夹力的合力在定位基面(刀片与刀体)上所产生的摩擦力必须大于切削振动等引起的使刀片脱离定位基面的交变力。选择刀片加固结构,考虑到加工在普通机床上进行,且属于连续加工,采用偏心式刀片加工结构。表面粗糙度要求1.6m,为精加工,但由于可转为车刀刃倾角通常取负值,切屑流向已加工表面从而划伤工件,因此只能达到半精加工。三、 刀具材料的确定在切削HT200(170229HBW, b=0.637GPa)时,刀具寿命T=60min的切削速度作为标准,在相同加工条件下,切削其他材料的v60与v060的比值r称为相对加工性能指标,即r=2.53为易切铸铁;r3为非钛材料;r0.5为不锈铸铁、高锰铸铁、钛合金等难加工材料。(1)HT200工材是合金铸铁,属于碳铸铁一类,塑性韧性良好,经调质(淬火+高温回火),综合力学性能升高。(2)加工HT200工材应加入切削液,需要粗加工和精加工,所以不能使用超硬质材料刀具进行加工,超硬质材料刀具在高温时易与水发生反应。也不能用高速铸铁刀具,因为HT200精加工是采用高速切削,而高速铸铁刀具会受温度的限制,不能用于高速切削。(3)常用的刀具材料高速铸铁、硬质合金、陶瓷材料和超硬材料四类。所以,综上HT200的性能和刀材的特点,应该选用硬质合金刀具加工。常用的硬质合金刀具有YG、YT、YW。但YG不能加工铸铁,主要用于加工铸铁、有色金属等脆性材料和非金属材料。(4)YT30适合对材料的精加工和连续切削,YT15适合精加工,耐磨性好于YT30。YW1和YW2硬质合金的硬度、耐磨性、耐热温度、抗弯强度和冲击韧性均比YT类高,可用于加工铸铁和铸铁,适用于粗加工和精加工。但是考虑到我国钽,铌的储备量和成本等一些综合因素,故最好选用YT类。由于只要求精加工和粗加工,所以最优选择的刀具材料为YT15,YT15含钛量为15%,是硬质合金中含钛较高的,850下硬度为620HV。四、 刀具几何参数的合理选择及其计算刀具角度:根据机械制造技术基础刀具合理几何参数的选择,并考虑可转位车刀几何角度的形成特点,四个角度做如下选择:粗加工刀具的几何角度粗加工时不必太注重加工精度,所以前后角取小一些,保证刀具韧性,提高效率。(1)前角 粗车时实际切削前角由圆弧产生为ro=1020。这样使刀具强度增加,切削变形小,刀口锋利,减小切削力,提高加工效率,故选用ro=15。(2)后角 后角的范围一般为a0=57,因为当a0= a0时,提高刃磨质量,提高刃口强度,便于下次在刀具磨损后磨刀具,提高加工效率。所以取用a0=6。(3)主偏角 采用r=90,主要原因是本次加工的零件为齿轮锻坯,同时可使切削深抗力Fp减小几乎为零,在较大的切削深度和进给量下,不至于引起较大震动。副偏角采用r=610,使刀尖强度提高,改善散热条件,提高刀具耐用度,减小加工面粗糙度,提高加工表面质量。(4)刃倾角 粗车时为了提高刀尖强度,使切削力首先受力不在刀尖上,保护刀尖,故取s=05根据我们需要车削的工件的需求,我们选择三角形作为粗车时车刀刃形。 刀尖修磨形式有三种:修圆刀尖、倒角刀尖和倒角带修光刃。其中我们选择修圆刀尖。增大修圆刀尖圆弧半径r,能明显的减小表面粗糙度,并能增加刀头强度和改善散热条件。但过大的刀尖圆弧半径使切削力Fy增大和影响断屑。根据下图故选择刀尖圆弧半径为1.5mm。采用断屑槽通过设置断屑槽对流动中的切屑施加一定的约束力,使切屑应变增大,切屑卷曲半径减小。断屑槽的尺寸参数应与切削用量的大小相适应,否则会影响断屑效果。在刀具主剖面内通常有三种形状的断屑槽:直线圆弧形、全圆弧形、折线形。选择断屑槽为直线圆弧形,外倾式。因为切屑易折小段,并流向加工表面,切屑范围广。 精加工是保证加工尺寸精度和表面粗糙度,所以前后角应选的大一些。 (1)前角 因为加工脆性材料硬度较高的材料时前角小些,由题目知材料为HT200,前角范围在13到18由表(45)知,实际切削前角由圆弧产生为ro=1520故用ro=18。(2)后角 由于精车主要减少摩擦,增加其表面质量,后角应选择较大一点,由书知其范围a0=68,故取a0= a0, a0=7(3)主偏角 采用r=90,在较大的切削力和进给量下,不至于引起较大震动。副偏角采用r=610,使刀尖强度提高,改善散热条件,提高刀具耐用度,减小加工面粗糙度,提高加工表面质量,采用r=90,r=610。(4)刃倾角 精加工时,为防止切削划伤已加工表面,选择刃倾角为s=05,故精车刀的刃倾角选择为5。内斜式是适用于背吃刀量ap较小的半精加工和精加工,具有+s,使切屑流向刀具后面而折断。计算铣制刀槽时所需的角度 计算刀槽最大副前角及其方位角 将=-5 , =-5代入下式得: tan=- =-7.05 将=-5 , =-5代入下式得: tan= =HT200 计算刀槽切深剖面前角和进给剖面前角 将=-5 , =-5, k=75代入下式tan=sin+tan sin =-6.12tan=sin+tan sin =-3.545、 刀具结构设计及结构尺寸计算和验算刀槽角度的计算:刀杆主偏角 =75 刀槽刃倾角 =-5 刀槽前角 将=20, =25, =-5代入下式 tan =-0.089 则=-5.089,取=-5 验算车刀后角a.车刀后角a的验算公式为:tan a=当=0时,则上式成为:tan a=-将=-5, =-5代入上式得a=5.05前面所选后角a=6,与验算值有差距,故车刀后角a应选a=5才能与验算角度接近而刀杆后角aa=5 刀槽副偏角 k=k=180-= k=,= 因此k=180- 车刀刀尖角的计算公式为 cos=coscos 当=90时,上式变为cos= - cos 将=-5, =-5代入上式得=90.4 故kk=180-75-90.4=14.6 取k=14.6 验算车刀副后角a 车刀副后角的验算公式为: tan a= 当a=0时, tan a= - 而tan=sin+tan sintan=sin+tan sin 将=-5, =-5,=90.4代入上式 tan=tan(-5)sin90.4+tan (-5)sin90.4 =-4.97tan=sin90.4+tan (-5)sin90.4 =-4.97 再将=-4.97 =-4.97代入得 tan a= - a=4.93可以满足切削要求 刀槽副后角aa,故a=4.93,取a=5 综上述计算结果,可以归纳出: 车刀的几何角度: =20, =6, =75, k=14.6,=-5, a=4.93 刀槽的几何角度: =-5 , a=5, k=75 , k=14.6, =-5, a=5六、 刀具强度、刚度校核经过前面的几个步骤已经可以把刀具设计出来,但是前面所提都是理论,当真正进行切削加工时,刀具是否会如理论一致呢?1、表面质量 加工工件时分为精加工和粗加工,粗加工时速度较慢,车床速度=560r/min,加工完后表面较为粗糙,表面质量一般Ra=6.3。精加工时车速较快,车床速度=630r/min,加工完成后表面比较光滑,表面质量Ra=3.2。 2、切削力 当刀具实际参加切削加工时,会出现作用在工件和刀具上的大小相等,方向相反的切削力。切削力的出现会影响工艺系统强度、刚度和被加工工件质量。(1)切削用量影响背吃刀量和进给量增大都会使切削力增大,增加一倍,切削力也增加一倍,但增加一倍,切削力只增加70%80%。可见,在实际切削过程中,适当的减小,增加可切除更多的金属层,获得更高生产效率。而我们选取的=1.5mm、=0.7mm/r,可以满足这点。切削速度对切削力的影响可见本书P15图3-18,而我们设计的、=94.2m/min,这正好避免了积削瘤的产生带来切削力增加的影响。(2)工件材料的影响工件材料的硬度和强度越高,其剪切屈服强度0.2就越高,产生的切削力就越大。本次工件的材料为HT200,其硬度和强度都较大,所以切削时,产生的切削力大。 (3)刀具几何参数的影响由书本P51图3-19,3-20,可知,前角增大,切削力减小,而主偏角在3060是减小,在6075为最小,当超过时,就会急剧增大,我们设计的主偏角r=90,这样会使切削力增大。七、 确定刀具工作图的技术条件偏心式75硬质合金可转位外圆车刀如下图八、 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。本设计师在我的指导教师老师的指导下顺利完成的。经过将近期努力,从查阅资料、拆装有关机器、图纸和论文的修改及打印等过程当中,老师够给予了我最无私的帮助和耐心的指导,还有机械教研组的各位老师,在这里一并表示最衷心的感谢。特别是老师的严谨的治学态度,执著的事业追求,以及朴实无华的人格魅力深深感染了我,无论在思想上还是学习上,都对我有很大的影响。通过这次设计,使我对以前学过的知识得到进一步巩固,增强了我的独立思考的能力和实践能力,提高了我的创新意识,也使我明白了一些道理,只要努力就一定会有结果。同时,老师们的那种精神是我们学习的宝贵财富,也将激励我勇敢的面对未来的挑战。在这里再一次对帮助和指导过
温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
提示  人人文库网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
关于本文
本文标题:可转位车刀设计 HT200 (1~5题)(刀具课程设计)
链接地址:https://www.renrendoc.com/paper/145760848.html

官方联系方式

2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载   
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器   
4:下载后的文档和图纸-无水印   
5:文档经过压缩,下载后原文更清晰   
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

网站客服QQ:2881952447     

copyright@ 2020-2025  renrendoc.com 人人文库版权所有   联系电话:400-852-1180

备案号:蜀ICP备2022000484号-2       经营许可证: 川B2-20220663       公网安备川公网安备: 51019002004831号

本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知人人文库网,我们立即给予删除!