机械制造大作业可转位车刀设计

1、课程名称：机械制造技术基础作业名称：可转位车刀设计班 级:姓 名:指导教师:组题二（2）HT200车削如下團所示零件.苴加工顺序为* $宜径恰矽卜B8及大as倒角虫车大端 工直 q车直径14对卜ES-车精车宜径14那圜.：亠分别设计车直径150外IB及大端倒氣 车大側面、粗车直径14芦卜霽 车精车直径142外圖、夹紧方式推荐选用上压式欄所选步骤：工序5一、选择刀片夹固结构工件的直径D为150mm,工件长度L=200mm可以在普通 机床CA6140上加工.可转为车刀刃倾角 通常取负值，切屑流向已加工表面， 半精加工。参照机械制造技术基础课程补充资料表 2.1，由于 工件材料为铸铁，采用上压式结构

2、。二、选择刀片结构材料加工工件材料为铸铁，因此刀片材料可以采用 YG系 列,YG8宜粗加工脆性材料，达到本题要求，因此材料选择YG8 系列刀具。三、选择车刀合理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: 前角0：根据机械制造技术基础表 3.16,工件材料 为铸铁,粗车，因此前角可选0=15, 后角a:根据机械制造技术基础表 3.17,工件材料为铸铁，粗车，因此后角可选ao=6 主偏角根据题目要求，主偏角 =45 刃倾角s：刃倾角取s=-5后角a。的实际数值及副刃后角 a。和副偏角在计算刀 槽角度时经校验确定.四、选择切屑用量根据

3、机械制造技术基础表 3.22:粗车时,背吃刀量ap=3mm进给量f=1.2mm/r,切削速度v=80m/m in五、刀片型号和尺寸 选择刀片有无中心孔.由于刀片加固结构已选定为 上压式，因此应选用有中心固定孔的刀片. 选择刀片形状.按选定主偏角 =45,参照机械制造技 术基础课程补充资料244.2刀片形状的选择原则， 选用正方形刀片. 选择刀片的精度等级.参照机械制造技术基础课程补 充资料2.443节刀片精度等级的选择原则，一般情 况下选用U级. 选择刀片内切圆直径d(或刀片边长L).根据已确定的背吃刀量ap =3mm,主偏角 =45,刃倾角 s =-5,将 ap, , s代入下式可得刀刃的实

4、际工作长Lse为Lse=3=4.259mmsin Qqos 扎 sin 45cos(-5)令刀片的刃口长度 L1.5 Lse=6.388m m保证切削工 作顺利进行. 选择刀片厚度.根据已选择的背吃刀量ap=3mm进给量f=1.2mm/r及机械制造技术基础课程补充资料选 择刀片厚度的诺莫图图2.3,求得刀片厚度S4.8mm. 选择刀尖圆弧半径r.根据已选择的背吃刀量 ap=3mm,进给量f=1.2mm/r及机械制造技术基础课程补充资 料选择刀尖圆角半径的诺莫图2.4,求得连续切削时r ；=2.4mm 选择刀片断屑槽型式和尺寸.参照机械制造技术基础课程补充资料2.4.4.4节中刀片断屑槽类型和尺

5、寸的 选择原则。根据已知的已知条件，选择A型断屑槽.综上7方面的选择结果，根据机械制造技术基础课程补充资料表2.10确定选用的刀片型号为 SNUM150620-A4.L=d=15.88mm;s=6.35mm;d1=6.35mm;m=2.459mm;r =2.0mm刀片刀尖角；b=90;刀片刃倾角sb=0；断屑槽宽Wn=4mm; 取法前角bn =25六、选择硬质合金刀垫型号和尺寸硬质合金刀垫形状和尺寸的选择，取决于刀片加固结构及刀片的型号和尺寸,选择与刀片形状相同的刀垫,正方形,中间有圆孔根据机械制造技术基础课程补充资料表2.18选择型号为 S15B型刀垫.尺寸为:长度L=14.88mm,厚度

6、s=4.76mm中心孔直径d1=7.6mm.材料为高速钢 YG8七、计算刀槽角度可转为车刀几何角度，刀片几何角度，刀槽几何角度之间的关系:刀槽角度的计算: 刀杆主偏角krgkrg = =45 刀槽刃倾角sgsg = s =-5 刀槽前角rog将0=20, bn=25, s=-5代入下式tan og =tan tan bn/coS s =-0.0891 +tan /0 tan /nb coshs贝U og 二5.089,取 og=-5 验算车刀后角a0.车刀后角ao的验算公式为:tan a o =- tan og co孑 s将og =-5, s=-5代入上式得ao=5.O5与前面所选后角ao=6

7、有差别，故车刀后角选ao=5,刀杆 后角 aog ao=5 刀槽副偏角k ；g=k；=180- ；k rg=，；rg=；r车刀刀尖角；r的计算公式为cos ；r= - tan og sin s cos s将og =-5, s=-5代入上式得；r=90.4故 krg k=180-45-90.4=44.61 y取 krg =44.6 验算车刀副后角ao车刀副后角的验算公式为tan atan anb tan g cos g1 tan anb tan og cos sg当 anb=0 时，tan a 。= - tan gcos2 而 tan g=-tan og cos p+tansgSin 飞tan

8、g=-ta n ogSin ；rg +ta nsgCOS rg彳将os =-5, sg = S =-5, Irg = =90.4代入上式，得og =-5.03 og =-5.03再将 og =-5.03og 二5.03代入 tan a 0 =-tan og cos2 - gtan a= - tan（-5.03）cos2（-5.03） 得至U a 0=4.99，满足切削要求刀槽副后角aga。，故ag=4.99,取ag=5综上所示：车刀的几何角度:0 =15, a 0 =5,- =45,kr =44.6, s =-5, a 0=4.99刀槽的几何角度:og =-5, a og =5, k rg =

9、45 ,k rg =44.6, sg =-5, a og =5八、计算铣制刀槽时所需的角度计算刀槽最大副前角gg及其方位角gg将 og =-5 , sg = s =-5 代入下式:tangg =- tan2 og tan?，sg得 gg=-7.05将og =-5 ,sg= s=-5代入下式:tan-ggtan ogtan sg得 gg =45计算刀槽切深剖面前角卩9和进给剖面前角fg将 og =-5 , sg =-5, k rg =45 代入下式tan pg =tan og cos krg +tan sg sin kg得 pg =-7.05tan fg =tan ogSin k-tansg cos 心 得 fg =0九、选择刀杆材料和尺寸 选择刀杆材料:为保证刀杆强度，增加刀杆使用寿命，刀 杆材料一般可用中碳钢，采用45号钢，热处理硬度为 HRC38-45,发黑处理 选择刀杆尺寸:选择刀杆截面尺寸.车床中心高度为220mm根据机 械制造技术基础课程补充资料表 2.37,选取截面尺寸 为:20X 25(mm2)由于切削深度及进给量太小，故强度足够选择刀杆长度尺寸:参照机械制造技术基础课程补 充资料2.5.1.3刀杆长度选择原则，选取刀杆长度为160mm.十、绘制车刀结构简图偏心式75硬质合金可转位外圆车刀如下图6625