刀具设计步骤.ppt

1、硬质合金刀车45号钢外圆,第三组工艺员： 学校：芜湖职业技术学院 指导教师： 日期：4月13日,1.零件分析 2. 毛胚选择 3.刀具选择 4. 加工阶段 5.刀具几何参数 6.选择背吃刀量 7.选择进给量f 8.选择切削速度vc,目录,1. 零件分析 结构如下图所示，其材料为45号钢成份（含C量是0.42-0.50%，含si量为0.17-0.37%，含Mn量0.50-o.80%，含Cr0.25%，含Ni0.30%，Cu0.25%）,2. 毛胚选择,选择材料为45号钢如下图，锻造成毛坯材料余量为5mm。经退火处理，降低硬度，增加其塑性，有利于切削加工。这样可以节约成本而且在一定程度上提高工件强

2、度.,（1） 刀具选择硬质合金刀（有足够的硬度切屑45号钢），93度偏头仿形车刀（在车端面加工至图纸所需尺寸，退刀可减少刀后面与工件摩擦从而保证粗糙度）。 （2） 刀具材料为硬质合金，刀具种类为93度偏头仿形车刀。,3.刀具选择,由于锻造成型毛坯，其余量小，CA6140车床车去余量，用93度偏头仿形车刀车阶梯面、外圆，保证刀具后面不与工件表面贴合，减小摩擦，保证阶梯面的粗糙度和加工表面质量，进行精加工后需要淬火保证材料硬度（进行一次淬火处理可以提高硬度和耐磨性)。,4. 加工阶段,（1）前角（15度）：由于刀具材料为硬质合金，工件材料为45号钢。从网上得知45号钢抗拉强度为0.6GPa参考课本

3、84页4-6表得知前角选择范围为12 度到15 度，由于45号钢硬度在60-65HRC，硬质合金硬度为89-92HRC，切削硬度足够，选择前角为15度。（刀具前角增大使切削锋利，切削流出时阻力小，摩擦力小，切削变形小，切削温度低。）,5.刀具几何参数,（2）后角（10度）：主要影响刀具后面与切削表面摩擦，增大后角，可减少摩擦，故加工表面质量高。但过大的后角会使切削强度降低，散热条件差，刀面磨损大，因而刀具寿命低。由于表面有粗糙度要求Ra3.2材料45号钢退火后塑性材料，软材料，后角可适当取较大值，根据85页4-17图，可取后角取10度，这个角度既不过打也不过小，刀具磨损也不会过大，从而保证了刀

4、具寿命，又保证了一定的表面粗糙度。,（3）副后角 因为硬质合金刀是焊接刀具，为便于制造和刃磨，可取。=。 (4)主偏角r 选择主偏角为93度。 (5)副偏角r 是影响表面糙度的主要角度，过小的副偏角会增加副后角与已加工表面间的摩擦，引起振动，而副偏角越小表面粗糙度越好，查表86页4-7 r选择值10度到6度。为保证表面粗糙度和已加工表面摩擦小，不引起振动，选取8度。,（6）刃倾角s 生产中选较大前角的同时选取负刃倾角以解决“锋利与强固”难以并存的矛盾， s选-1度，在一定程度上增加刀头强度提高切削刃的抗冲击能力，减少划伤已加工表面。,由于材料锻造后其轮廓比所需零件约大5mm，其加工余量不多，且

5、毛坯较均匀，加工工艺系统刚性足够。在粗加工时，可以使背吃刀量一次切除余量约2mm，即ap=2。然后精加工至图纸所需尺寸，其背吃刀量为0.5。,6.选择背吃刀量,由于背吃刀量ap小于等于3mm，工件直径为50，100，所以选择车刀杆为 B x H（mmxmm）16 x 25，则粗加工时进给量分别为0.6r/mm，0.8r/mm.查表4-8.由于图纸要求Ra为3.2，刀尖圆弧半径为1.2r/mm；（表4-9）精加工查表4-10得进给量f取0.56mm/r。,7.选择进给量f,通过这次的设计和学习我们不仅学到了关于刀具的一些应该注意的问题，同时也掌握了一些关于道具角度设计的知识，最后我们要感谢我们老师的指导。,总结,刘守勇.机械制造工艺与机床夹具.北京：机械工业出版社. 陆剑中、孙家宁.金属切削原理与刀具.北京.