楔块式90°强力车刀

1、楔块式90º强力车刀课程设计专业：机械设计制造及其自动化班级：10级二班学号：1008014212姓名：李刚目录第一章 原始参数及设计要求 1. 原始参数 2. 设计要求第二章 刀具设计 1. 夹固方式的选择 2. 刀具材料的选择 3. 切削用量的选择 4. 刀具角度的选择 5. 刀片型号和尺寸的选择 6. 到垫型号和尺寸的选择 7. 刀槽角度的计算第三章 车刀工作图和零件图的绘制 1. 楔块式90 º强力车刀 2. 楔块式90 º强力车刀车杆第一章 原始数据及设计要求一、原始参数1.刀具名称：楔块式90º强力车刀2.工件材料：2Cr13 Ra12.53

2、.机床：C6204.推荐数据：vc=140200m/min,Ap=48mm,f=0.50.7mm/r推荐：vc=135m/min，f=0.54mm/r，ap=2mm ，Ra3.2二、设计要求1. 根据原始数据，设计合适的刀具型号及尺寸2. 根据尺寸标准和使用情况，选择合理的刀具材料和夹固方式3. 设计并计算刀具的合理几何参数4. 绘制刀具装配图和零件图第二章 刀具设计一、夹固方式的选择根据原始设计要求知道，此刀具选用楔销式夹固方式，这种夹固方式结构比较可靠，夹紧力大，刀尖精度较高，操作方便，不阻碍切削流动，便于观察切削区工作情况。缺点是夹紧力与切削力方向相反。二、刀具材料的选择原始条件给出，刀

3、具材料选用2Cr13，即马氏体不锈钢，为钢料，所以刀具材料选用YT类硬质合金，综合考虑，选择YT5即可。三、切削用量的选择根据切削用量的选用原则和设计要求及Ra12.5可知，刀具对工件进行粗加工，所以可从推荐数据中选取vc=140mm/min，f=0.6mm/r，ap=5mm。四、刀具角度的选择根据刀具几何参数的选用原则，并考虑到可转位车刀的几何角度特点，再结合设计要求给出的90 º车刀，选取角度如下：1. 前角0=15 º2. 后角0=5 º3. 主偏角r=90 º4. 刃倾角s=6 º后角0的实际数值及副后角和副偏角在计算刀槽角度时，经过校

4、验确定。五、刀片型号和尺寸的选择 1. 因为刀片夹固方式为楔销式,因此选用有中心孔的刀片。 2. 因为主偏角r=90 º，参照刀片形状的选用原则，采用三角形刀片。 3. 参照刀片精度等级选用原则，粗加工中选用U级。 4. 选择刀片内切圆直径，根据已选定的ap=5mm， r=90 º和s=6 º,将ap, r, s,代入下式,求出刀刃的实际参加工作长度为:Lse=/sincoss=5/sin90 ºcos（6 º）=5.028mm所以，选用的刀片边长为L1.5Lse=1.5×5.028=7.541mm因为是三角形刀片，L=d7.541m

5、m。5. 根据刀片厚度选择原则，由已选定的ap=5mm，f=0.6mm/r，通过选择刀片厚度的诺莫图，求得在切削塑性材料（连续切削）时，刀具厚度s4.8mm。6. 根据刀尖半径选定原则，ap=5mm，f=0.6mm/r，通过选择刀尖圆弧半径的诺莫图，可以求得在连续切削时，刀尖圆弧半径r=1.2mm。7. 参照刀片切削槽形式和尺寸的选用原则，我们加工的是马氏体不锈钢，并且为粗加工，根据这些条件，我们选用A型断屑槽，断屑槽的尺寸在选定刀片型号和尺寸后，便可确定。综合以上选定结果，确定选择的刀片的型号为：TBUM1307TN-A2具体参数为：L=13.06， s=4.8mm， d1=3.81mm，m

6、=12.7mm, r=1.2mm, 刀片刀尖角b=90º， 刀片刃倾角sb=0º， 法后角nb=5º， 断屑槽宽n=12.7mm， 法前角nb=20º。六、刀垫型号和尺寸的选择根据刀垫的选用原则，我们选择的刀垫的材料为YT5类硬质合金，形状与刀片一致，边长略小，每侧小0.5mm，厚度比刀片略小一些，有中心孔，尺寸为： L=12.56mm，厚度s=3.5mm， 中心孔直径d1=3.81mm。七、刀槽角度的计算根据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，刀槽角度计算步骤如下：1. 刀槽主偏角rg=r=90º2. 刀槽刃倾角sg=s

7、=6º3. 刀槽前角og 因为可转位车刀的刃倾角较小，所以og可用近似公式计算：og =0=5 º4. 验算车刀后角0tg0=当nb=0 º时，则：tg0=-tg0gcos ²s将0g=-5 º，s=6º代入式子，得tg0=0.0870=4.946 º与所选值近似，可以满足切削要求，而刀杆后角0g=0，故取0g=5º5. 刀槽副偏角rg因为rg=r=180º-r-r，而rg=r，rg=r，r为车刀尖角车刀尖角的计算公式为：ctgr=-tg0gsinscoss将b=90 º、0g=-5 º

8、;，s=6º代入式子，得：ctgr=-tg（-5 º）（-6 º）（-6 º）=-0.0091则r=90.52 º，所以，rg=r=180 º-90 º-90.52 º=-0.52 º所以取rg=0 º6. 验算车刀副后角0验算公式为： tg0=当nb=0 º时，验算公式为：tg0=-tg0gcos ²sgtg0g=-tg0gcosrg+tgsgsinrgtgsg=tg0gsinrg+tgsgcosrg将og=-5º，sg=s=-6º，rg=r=90.52

9、º代入上式得：0g=-6.04º，sg=-4.95º将0g=-6.04º，sg=-4.95º代入式子tg0=-tg0gcos ²sg得：0=5.955 º满足切削要求。刀槽副后角og=0=5.955 º，所以取og=6º，综上所述，归纳车刀的几何角度为：o=15º， o=5º， r=90º， rg=0º， s=-6º， o=5.995º刀槽的几何角度为：og=-5º，og=5º，rg=90º，rg=0º，s

10、g=-6º，og=6º八、刀杆材料和尺寸的选择 1. 刀杆材料的选择 选用45号钢为刀杆材料，热处理硬度为3845HRC,法兰处理。2.刀杆尺寸的选择 选择刀杆截面尺寸， 因为加工使用C620机床， 其中心高为200mm，考虑到提高刀杆强度， 选取刀杆截面尺寸为B×H=16×25mm²。 由于背吃刀量aP=5mm，进给量f=0.6mm/r，可以不必校验刀杆强度。 选择刀杆长度尺寸 参照刀杆长度选用原则，选取刀杆长度为140mm。九、楔块、销轴、楔块螺母及相关尺寸的选择1. 选择销轴 销轴材料选择40Cr，热处理硬度为4045HRC，法兰处理。销轴直径dc=d1=3.81mm。2. 选择楔块 楔块材料选用40Cr，热处理硬度为4045HRC，法兰处理。楔块厚度一般略小于刀片与垫片厚度之和，尺寸大约为刀片尺寸，所以楔块厚度为：hi=s+sd-（0.30.5mm），我们取0.5mm，所以hi=7.8m