75°可转位外圆车刀

1、1 75可转位外圆车刀:工件材料Cr18NiTi ,使用机床CA6140,加工后dm=26,Ra=3.2需粗、 半精车完成,加工余量3.0mm,设计装C刀片75°直头外圆车刀.设计步骤：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,参照表 2-1典型车刀 夹固结构简图和特点,采用偏心式刀片夹固结构.2 .选择刀片材料由原始条件结构给定：被加工工件材料为灰铸铁,连续切削,完成粗车、半精车 两道工序,根据硬质合金的选用原那么,选取刀片材料(硬质合金牌号)为 YG6<3 .选择车刀合理角度根据刀具合理几何参数的选择原那么,并考虑到可转位车刀：几何角度的

2、形成特点, 选取如下四个主要角度(1)前角=14°, (2)后角=6°(3)主偏角=75°, (4)刃倾角=-6°后角4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那么,查表确定切削用量为：粗车时：切削深度 ap=3mm,进名&量f=0.5mm/r,切削速度v=90m/min半精车时：ap=1mm, f=0.4mm/r, v=130m/min5,选择刀片型号和尺寸(1)选择刀片有无中央固定孔由于刀片夹固结构已选定为偏心式式,因此应选用有中央固定孔的刀片.(2)选择刀片形状按选定的主偏角=75&

3、#176;,选用棱形80°刀片.(3)选择刀片精度等级选用U级(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ap,Kr,小可求出刀刃的实际参加工作长度Lse.为;-=3.123mm,apLse=sin Kr cos s sin75 cos-6L > 1.5Lse=4.685由于是棱形,d?4.525(5)选择刀片厚度S根据ap,f,利用诺,K图,得S呈4.8(6)选择刀尖圆半径r g根据ap,f,利用诺模图,得连续切削r0.8(7)选择刀片断屑槽型式和尺寸根据条件,选择V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：CNUM160608-V1 ,尺

4、寸为L=16.1mm,d=15.875,S=6.35mm,d1=6.35mm,m=3.97mm, r =0.8mm 刀片参数：P32前角1-7, P34 1-8后角P35标1-9 P36粗车刀尖角 距二80 刃倾角入sn=0；法后角a sn=0；法前角rsn=20 °,断屑才宽度 Wn=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：适合于偏心式夹固结构的需要,并于刀片型号CNUM160608-V2相对应的硬质合 金刀垫得型号为：C16B,其具体尺寸为：L=14.77 mm,S=3.18 mm,d1=6.1, r£=1.

5、2mm, D=8.5, C=2.07 .计算刀槽角度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：(1)刀杆主偏角Krg=Kr=75 0(2)刀槽刃倾角入sg, sg= 1 s=-6o og勺计算公式为:(3)刀槽前角丫 o明槽底面可看作前刀面,那么刀槽前刀角(tg og-也吗Tg y og=c0s.s-1 tg 0tg , ab cos ' s将丫 o=14； a ab=20；入 s-6 代入式tg14 一tg 0g = 1 tg14tg20s累6)川07WJ yog=6.107 0取 o og=6 0(4)验算车刀后角aO车刀后角a 0的验算公式为tg

6、a0=g = ab - tg og cos s cos s1 tg 二 abtg og cos s当 a ab=0M,Tg o o=tg y ogcos2 入 s将y og=6 °,入s=6代入得；tg a o4g (-6 °) cos2 (-6 °) =0.104那么a o=5.937与所选后角值相近,可以满足切削要求而刀杆后角 aab=aa故 aab=5.937,° 取 a ab=6°(5)刀杆副偏角K' rgK' rg=K' r而K' r=180Kr- r又rg= ；r, Krg=Kr . K' r

7、g=180Krg-名 rg=180 -Kg- g g车刀刀尖角；r的计算公式为ctg s r=ctg 名 rg Ml*tg 丫 rgcos) A2tg 丫 rgsin 入 scos 入 s当3 rg=80 °时,那么为ctg s r=ctg80 /l + (tg才g cosXs) -tg *g sin 九scos儿s将y rg=6 °,入s=6代入得ctg 打=ctg80 “«1 +(tg -6：cos-6 j) -tg(-6 二)sin(-6 cos(-6 °)=-9.516那么；r=80.63 0故K rg= K ' r=1805°

8、-80.63 °=24.37 0取K rg=24j0(6)检验车刀副后角a ' g车刀副后角a '的验算公式为tgn, x n, xrg cos rg cos rg, %rg -tg1 tg - rgtg 'rg cos 'rg当arg=0时,那么式为tg a -tg=Y ' rgcos2 入rg而 tg 丫 '闻=丫 rgcosrg+tg 入 rgsinrgtg 丫 ' rg=tg 芦 irgsitg 入 rgcos rg将 y rg-6 °,入 rg= X-6=°,鼻 rg=s r=80.63 代入行；t

9、g 丫 ' -tg=(-6 ) cos90.63 + tg (-6 °) sin80.63 =-0.087那么"'rg#7 0tg t ' rg=tg ) sin90.63 +tg (-6 ) cos80.63 °=-0.121那么入-g.再将丫 rg=)5 ；入-5毛4代入式tg a'-tg=(-6.05 ) cos2 (-5.94 ) =0.105贝U屋 r=4.92 0可以满足切削条件而刀杆副后角a ' rg= a ' r故 a ' rg=4.92取 a ' rg=5 °综合上述计算结

10、果,可以归纳为；刀具的几何角度为；丫 o=14,° a o=6.9,° Kr =75； K' r=247°,入 s-6 °, a' r=4.92 ° 刀杆于刀槽的几何角度为；1 y og-6 ; a og=6,° Krg=75 °, K' rg=24.5 入 sg-6 °, a ' rg=5 °8 .选择刀杆材料和尺寸(1)选择刀杆材料选用45号钢为刀杆材料,热处理硬度为 HRC38-45,发黑.(2)选择刀杆尺寸1选择刀杆截面尺寸由于加工使用CA6140普通车床,具中央高

11、为200cm,并考虑到为提升刀杆,选 取刀杆截面尺寸BxH=25x25mm由于切削深度ap=3,进名&量f=0.5mm/r,可以不必校验刀杆强度.2.选择刀杆长度尺寸选取刀杆长度为150mm9.选择偏心角及其相关尺寸(1)选择偏心销材料偏心销材料选用40Cr,热处理硬度为HRC40-45,发黑.(2)选择偏心销直径dc和偏心量edc=d1- (0.2-0.4) mm前面已经选定d1=6.35-0.4=5.95mm偏心最e即为使刀片夹固可靠,选用自锁性能较好得 =的螺钉偏心销,并取螺钉偏心销转轴 直径d2为M6.计算偏心销转轴孔中央在刀槽前面上的位置用公式2-6 和2-7 将m和n求出见

12、图2-4 ,即；ddi - d0m= - esin - -cos - =8.452mmd: di -'dcaccc P -22n = - -ecos : -sin : =7.5mm2210.绘制工作图1偏心式75°硬质合金可转位外圆车刀见图2-9.2偏心式75°硬质合金可转位外圆车刀刀杆见图2-102工艺规程设计2.1 有关零件的结构分析和功用2.1.1 零件的功用题目所给定的零件是连接套,在生产中起到连接作用,零件上有两个巾40mm的孔用于与其它零件的连接.2.1.2 零件的结构分析连接板有一组通孔,他们的相互之间有一定的位置要求.2.2 .课题提供的技术资料2.

13、2.1 生产纲领由于本工程是大批量生产,所需工序分散型生产,由此以合理的工艺布置到达最高的经济效益,2.2.2 技术资料参考文献?机械加工余量手册?、?机械制造工艺设计简明手册?、?金属切 削手册第三版?、?实用机械加工工艺手册?2.3 毛坯的种类2.3.1 确定毛胚的种类及制造形式零件材料是HT20以铸铁,由于零件在工作中不受经常承受交变载荷及冲击 载荷以铸造的形式制造毛坯.铸造将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸 型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件零件或毛 坯的工艺过程.2.4 定位基准的选择原那么基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一.基面选择得正

14、确合理,可以保证加工质量,提升生产效率.否那么,就会使加工工艺过程问题百出,严重的还 会造成零件大批报废,使生产无法进行.2.4.1 粗基准的选择分析该零件,该零件符合粗基准选择原那么,即以选择要求加工余量小而均匀的重要外表为粗基准,以保证该外表有足够而均匀的加工余量,因此根据粗基准选择原那么选取以孔 40的上端面为粗基准,加工底面,使底面到达加工要求.2.4.2 精基准的选择精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题.当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算.下列图示为工件的毛坯图2.5 工艺规程的拟定2.5.1 制定工艺规程的原那么制定工艺路线的出发点,应该使零件的集合形状、尺寸精度与位

15、置精度等技术要 求能得到合理的保证.在生产纲领确定为成批生产的条件下,可以考虑采用万能 性机床配以专用工夹具,并尽量使工序分散来提升生产力. 除此之外,还应该考 虑经济效率,以便使生产本钱尽量降低.2.5.2 拟订工艺路线工艺路线1.工序1铸造毛坯工序2时效处理工序3利用铳床加工A平面,以B平面为粗基准工序4利用链车对孔进行加工,以A B平面为精基准工序5利用钻床加工4个12的孔,以A、B为精基准工序5钳工剔毛刺工序6终检经过工艺方案的比拟和分析确定工艺路线确定如下：工艺路线2工序1铸造毛坯工序2时效处理工序3利用铳床加工外表,依此定位铳各个外表,到达粗糙度要求工序4利用链床按要求链各个孔并到

16、达粗糙度要求工序5利用钻床加工孔,丝锥攻螺纹工序6钳工剔毛刺工序7终检2.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确实定“连接板零件材料为RT20Q,生产类型为大批生产,可以采用铸造毛坯.根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工外表的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：2.6.1 外外表轮廓的加工余量及公差及毛坯尺寸查?工艺手册?可知,铸件轮廓尺寸 235x35x60mm长度方向的余量查?工艺手册?表 2.2-25 ,其余量值规定为2.5-5mm,现取 3.0mm.1 .钻2个20孔2铳削余量：铳削的余量单边为：Z=3由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差,因此所规定的加工余量其实只是

17、名义上的加工余量.实际上,加工余量有最大及最小之分.由于本设计规定的零件为大批生产, 应该采用调整法加工,因此在计算最大、 最小加工余量时,应按调整法加工方式予以确定.2.7 .确定切削用量工序3:利用铳床粗铳ap = 2mm, fv = 0.51 mm,Vc = 80m/min精铳ap =1mm, f = 0.36mm,Vc = 100m/min工序7:利用镇床粗链ap = 2mm, f = 0.06mm/r,Vc = 750r/min精锋ap =1mm, f = 0.01mm/r,Vc = 1400r/min工序8:利用立式钻床ap =3mm, f =1.7mm/r,Vc =17.5m/m

18、in2.8 工时定额确实定2.8.1 计算工时定额 工序4 .加工毛坯尺寸为126x106的外廓外表(1)粗铳 工序尺寸为122x102fz = 0.09mm/齿(参考?切削手册?)切削速度：参考有关手册,确定v = 0.39m/ s采用双铳刀,dw = 13mm ,1000v 1000 0.39 , nsr / min = 9.55r /min二 dw二 13现采用X62卧式铳床,根据机床使用说明书,取nw = 280r / min ,故实际切削速度为二dwnw 二 13 280 v = 11.4m/min10001000工作台每分钟进给量为：f MZ = 0.09 20 60 =108mm/min根据X62型铳床工作进给量表4.2-40,选择f MZ =108mm/ min ,11= ., ap (d -ap