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1、可轉位車刀課程設計說明書
課題名稱： 可轉位車刀設計
專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化
班 級： 機械120
姓 名：
學 號： A071201
要求
工件材料 35鋼、b/GPa0.52、HB143-178、D700.1mm、L250mm、熱處 理狀態(tài)正火處理
1 .選擇刀片夾固結構
工件的直徑D為70mm,工件長度L=250mm。因此可以在普通機床 CA6140 上加工。
表面粗糙度要求1.6仙叫為精加工，但由于可轉為車刀刃傾角 s通常取負值， 切屑流向已加工表面從而劃傷工件，因此只能達到半精加工。
參照《機械制造技術基石課程補充資料》表 2.1典型刀片結構簡圖和特
2、點，
采用偏心式刀片加固結構較為合適。
2 .選擇刀片結構材料
由原始給定條件：被加工工件材料為 35鋼，正火處理，按照硬質合金的選 擇原則，選取刀片材料為 YT15。
3 .刀具合理幾何參數的選擇和切削用量的選擇
3.1 刀具合理集合參數的選擇
根據《機械制造技術基礎》刀具合理幾何參數的選擇 ，并考慮可轉位車刀幾
何角度的形成特點，四個角度做如下選擇：
1 .前角0：根據《刀具課程設計指導書》圖2.5,工件材料為35鋼（正火）, 半精車，因此前角可選0=15 ;
2 .后角0:根據《刀具課程設計指導書》圖2.5,工件材料為35鋼（正火）,
半精車，因此后角可選 0=5 ;
3、
3 .主偏角：主偏角 =750 ;
4 .刃傾角s:為獲得大于0的后角及大于0的副刃后角。,刃傾角
s=6 ；
5 .后角0：后角0的實際數值及副刃后角 0和副偏角’在計算刀槽角度
時經校驗確定。
3.2 切削用量的選擇
根據《刀具課程設計指導書》附錄II:粗車時，背吃刀量ap=3mm,進給量 p
f=0.6mm/r,切削速度 v=110m/min；半精車時，背吃刀量 ap=1mm,進給量
f=0.3mm/r,切削速度 v=130m/min。
4 .可轉位車刀刀片型號和基本參數
4.1 選擇刀片有無中心孔
由于刀片加固結構已選定為偏心式，因此應選用有中心固定孔的刀片。
4、
4.2 選擇刀片形狀
按選定主偏角 =75 ,參照《刀具課程設計指導書》2.4.4.2節(jié)刀片形狀的
選擇原則，選用正方形刀片。
4.3 選擇刀片的精度等級
參照《刀具課程設計指導書》表2.4節(jié)刀片精度等級的選擇原則，一般情況 下選用U級。
4.4 選擇刀片內切圓直徑d（或刀片邊長L）
根據已確定的背吃刀量ap=3mm,主偏角 =75 ,刃傾角s=-6 ,將ap,
,s代入下式可得刀刃的實際參加工作長 L se為
, 3 …八
Lse 3.123mm
sin cos s sin 75 cos（ 6 ）
令刀片的刃口長度（即便長）L=d>1.5Lse=4.685m
5、m,保證切削工作順利進行。
4.5 選擇刀片厚度
根據已選擇白背吃刀量ap=3mm,進給量f=0.6mm/r及《刀具課程設計指導 p
書》選擇刀片厚度的諾莫圖圖2.3,求得刀片厚度S>4.8mm0
4.6 選擇刀尖圓弧半徑r
根據已選擇白背吃刀量ap=3mm,進給量f=0.6mm/r及《刀具課程設計指導 p
書》選擇刀尖圓角半徑的諾莫圖圖 2.4,求得連續(xù)切削時r =1.2mm。
4.7 選擇刀片斷屑梢型式和尺寸
參照《刀具課程設計指導書》中刀片斷屑槽類型和尺寸的選擇原則，根據已 知的已知條件，選擇A型斷屑槽。
綜上方面的選擇結果，根據《刀具課程設計指導書》表 2.7確定選用
6、的刀片
型號為 SNUM150612。
L=d=15.875mm； s=6.35mm； d1=6.35mm； m=2.79mm； r =1.2mm；
刀片刀尖角b二90。；刀片刃傾角sb=0 ;斷屑槽寬 Wn=4mm；取法前角 bn=20。
5 .選擇硬質合金刀墊型號和尺寸
硬質合金刀墊形狀和尺寸的選擇，取決于刀片加固結構及刀片的型號和尺 寸，選擇與刀片形狀相同的刀墊，正方形，中間有圓孔。根據《刀具課程設計指 導書》表2.18選擇型號為S15B型刀墊。尺寸為：長度L=14.88mm,厚度s=4.76mm, 中心孔直徑d1=7.6mm,材料為高速鋼YG8。
6 .計算刀槽角度
可
7、轉為車刀幾何角度，刀片幾何角度，刀槽幾何角度之間的關系: 刀槽角度的計算：
1、刀桿主偏角1g : % = =75
2、刀槽刃傾角 sg : sg= s=-6
3、刀槽前角0g：將0=15 , bn =20 , s=-60代入下式，
, tan 0 tan bn / cos s …
tan og =-0.089,貝U og =-5.086 ,取 og =-5
1 tan 0 tan nb cos s
4、驗算車刀后角a。：
(tan anb tan
1 tananb tan
og cos s)
og cos s
車刀后角a0的驗算公式：
tana0
當anb=0
8、時，則上式成為tana tan og cos2 s,將og=5 , s=-6。代入上式得
a0=4.95。
前面所選后角a0=5 ,與驗算值有差距，故車刀后角a0應選a0=5。才能與驗算角度接
近而刀桿后角 a = a0=5 。 og …一…， 一
5、刀槽副偏角krg :
krg kr 180 kr .人 K,「g 「，因此kg 180 kr ,，車刀刀尖角「的
計算公式為：
cos r [cos rb\；’1 (tan og s)2 tan gsin s]cos s,
當rb=90。時，上式變?yōu)椋?
cos r tan sin _ cos q,
I og s s 7
9、
將 0g =-5 , s=-6 代入上式得 r=90.52 。故 krg 180 kr r =180 -75 -90.52
ug g =14.48 ,取 krg =14.5 。
6、驗算車刀副后角 a0 車刀副后角的驗算公式為
tana1b tan og cos g
tan a。 ；
1 tananb tan og cos sg
當 anb =0 時，tan a。 tan rOg cos2 sg,而
tan og tan g cos rg tan sg sin rg ,
tan og tan g sin rg tan sg cos rg ,
將 0s
10、 =-5, sg = s=-6, rg = r =90.52 代入上式， (
tan og =tan(-5)sin90.52+tan (-6)sin90.52 = -0.106, (
所以 0g =-6.04; (
tan 0g = tan( 5) sin90.52+tan (-6)sin90.52 =-0.087, (
所以 0g =-4.95。
2
再將 0g =-6.04 0g =-4.95 代入得，tan a0 = -tan( 6.04)cos ( 4.95) =0.105,所以
a0 =5.995,可以滿足切削要求，刀槽副后角 aog = a0,故aog =5.9
11、95，取a0g =6。
綜上述計算結果，可以歸納出：
車刀的幾何角度：0 =15, 0=4.95, =75, kr=14.48, s=-6, a0=5.995,
一
刀槽的幾何角度：0g =-5 , a0g=5, krg=75 , k rg =14.5, sg =-6, a og =6
7 .計算銃制刀槽時所需的角度
7.1 計算刀梢最大副前角gg及其方位角gg
將 og =-5 ,
gg=-7.79,將,
tan og
tan gg=；
tan sg
= =-6
sg s D
og =-5 , sg
gg =0.382,
代入下式： tan gg
12、gg
s=6代入下式得：
gg =39.77。
2
og tan2
sg =-0.137 ,所以
7.2 計算刀梢切深剖面前角pg和進給剖面前角fg
將 0g =-5 , sg=-6, krg=75 代入下式 tan pg = tan os sin rg+tan sg sin rg =-0.124,
pg =-7.08tan fg = tan ossin rg +tan sgsin rg =-0.057 , fg =-3.28。
8 .選擇刀桿材料和尺寸
8.1 選擇刀桿材料
為保證刀桿強度，增加刀桿使用壽命，刀桿材料一般可用中碳鋼，采用 45號鋼，熱處理 硬度
13、為HRC38-45,發(fā)黑處理。
8.2 選擇刀桿尺寸
⑴選擇刀桿截面尺寸.車床中心高度為 220mm，根據《刀具課程設計指導書》表 2.37,選
2
取截面尺寸為：20X 25(mm),由于切削深度及進給量太小 ，故強度足夠。
⑵選擇刀桿長度尺寸：參照《刀具課程設計指導書》刀桿長度選擇原則 ，選取刀桿長度為
150mm.
9 .選取偏心銷機器相關尺寸
9.1 選擇偏心銷材料
偏心銷材料選用40Cr,熱處理硬度為HRC40~45,發(fā)黑處理.
9.2 選擇偏心銷直徑”和偏心量
偏心銷直徑可用下式：dc = d1-(0.2~0.4mm),由于d1 =6.35mm,取間隙最大值
14、為 0.4mm, 故可取dc=5.95mm。偏心量e經計算可取其為 0.75mm。為使刀具夾固可靠，可選用自鎖 性能較好的螺釘偏心銷，并取螺釘偏心銷轉軸半徑 d2=M6。
9.3 計算偏心銷轉軸孔中心在刀梢前刀面上的位置
根據前面已選好的各尺寸 d1 =6.35mm, d=15.875mm , dc =5.95mm, e=0.75mm ,取 =30, 代入下式 m=8.14mm , n=7.19mm。
10 .繪制車刀工作圖
偏心式75硬質合金可轉位外圓車刀如下圖：
r—| n 10.05
001
B
? 一烹三
可轉位車刀課程設計說明書
