可轉(zhuǎn)位車刀課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

可轉(zhuǎn)位車刀課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書課題名稱：可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計(jì)專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí)：機(jī)械120姓 名：學(xué) 號(hào)： 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(jié)構(gòu)工件的直徑D為70mm,工件長(zhǎng)度L=250mm。因此可以在普通機(jī)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(zhuǎn)為車刀刃傾角 s通常取負(fù)值， 切屑流向已加工表面從而劃傷工件，因此只能達(dá)到半精加工。參照機(jī)械制造技術(shù)基石課程補(bǔ)充資料表2.1典型刀片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和特點(diǎn)，采用偏心式刀片加固結(jié)構(gòu)較為合適。2 .選擇刀片結(jié)構(gòu)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(zhì)合金的選 擇原則，選取刀片材料為 YT15。3 .刀具合理幾何參數(shù)的選擇和切削用量的選擇3.1 刀具合理集合參數(shù)的選擇根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)刀具合理幾何參數(shù)的選擇，并考慮可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度的形成特點(diǎn)，四個(gè)角度做如下選擇：1 .前角0：根據(jù)刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)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(jù)刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)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 .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(shí)際數(shù)值及副刃后角 0和副偏角在計(jì)算刀槽角度時(shí)經(jīng)校驗(yàn)確定。3.2 切削用量的選擇根據(jù)刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書附錄II:粗車時(shí)，背吃刀量ap=3mm,進(jìn)給量 pf=0.6mm/r,切削速度 v=110m/min；半精車時(shí)，背吃刀量ap=1mm,進(jìn)給量f=0.3mm/r,切削速度 v=130m/min。4 .可轉(zhuǎn)位車刀刀片型號(hào)和基本參數(shù)4.1 選擇刀片有無(wú)中心孔由于刀片加固結(jié)構(gòu)已選定為偏心式，因此應(yīng)選用有中心固定孔的刀片。4.2 選擇刀片形狀按選定主偏角=75 ,參照刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)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(jí)參照刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表2.4節(jié)刀片精度等級(jí)的選擇原則，一般情況 下選用U級(jí)。4.4 選擇刀片內(nèi)切圓直徑d（或刀片邊長(zhǎng)L）根據(jù)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(shí)際參加工作長(zhǎng) L se為,3八Lse 3.123mmsin cos s sin 75 cos（ 6 ）令刀片的刃口長(zhǎng)度（即便長(zhǎng)）L=d>1.5Lse=4.685mm,保證切削工作順利進(jìn)行。4.5 選擇刀片厚度根據(jù)已選擇白背吃刀量ap=3mm,進(jìn)給量f=0.6mm/r及刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) p書選擇刀片厚度的諾莫圖圖2.3,求得刀片厚度S>4.8mm04.6 選擇刀尖圓弧半徑r根據(jù)已選擇白背吃刀量ap=3mm,進(jìn)給量f=0.6mm/r及刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 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(shí)r =1.2mm。4.7 選擇刀片斷屑梢型式和尺寸參照刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中刀片斷屑槽類型和尺寸的選擇原則，根據(jù)已 知的已知條件，選擇A型斷屑槽。綜上方面的選擇結(jié)果，根據(jù)刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表2.7確定選用的刀片型號(hào)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(zhì)合金刀墊型號(hào)和尺寸硬質(zhì)合金刀墊形狀和尺寸的選擇，取決于刀片加固結(jié)構(gòu)及刀片的型號(hào)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(jù)刀具課程設(shè)計(jì)指 導(dǎo)書表2.18選擇型號(hào)為S15B型刀墊。尺寸為：長(zhǎng)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(jì)算刀槽角度可轉(zhuǎn)為車刀幾何角度，刀片幾何角度，刀槽幾何角度之間的關(guān)系: 刀槽角度的計(jì)算：1、刀桿主偏角1g : % =752、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 stan og =-0.089,貝U og =-5.086 ,取 og =-51 tan 0 tan nb cos s4、驗(yàn)算車刀后角a。：(tan anb tan1 tananb tanog cos s)og cos s車刀后角a0的驗(yàn)算公式：tana0當(dāng)anb=0時(shí)，則上式成為tanatan 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(yàn)算值有差距，故車刀后角a0應(yīng)選a0=5。才能與驗(yàn)算角度接近而刀桿后角 a = a0=5 。 og 一，一5、刀槽副偏角krg :krgkr180 kr .人 K,g ，因此kg180 kr ,，車刀刀尖角的計(jì)算公式為：cos rcos rb；1 (tanog s)2 tangsin scos s,當(dāng)rb=90。時(shí)，上式變?yōu)椋篶os r tan sin _ cos q,Iogss 7將 0g =-5 , s=-6 代入上式得 r=90.52 。故 krg180krr =180 -75 -90.52ugg =14.48 ,取 krg =14.5 。6、驗(yàn)算車刀副后角 a0 車刀副后角的驗(yàn)算公式為tana1b tan og cos gtan a。；1 tananb tan og cos sg當(dāng) anb =0 時(shí)，tan a。tan rOg cos2 sg,而tan og tan g cos rgtan sg sin rg ,tan og tan g sin rg tan sg cos rg ,將 0s =-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 =5.995，取a0g =6。綜上述計(jì)算結(jié)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(jì)算銃制刀槽時(shí)所需的角度7.1 計(jì)算刀梢最大副前角gg及其方位角gg將 og =-5 ,gg=-7.79,將,tan ogtan gg=；tan sg=-6sg s Dog =-5 , sggg =0.382,代入下式：tan ggggs=6代入下式得：gg =39.77。2og tan2sg =-0.137 ,所以7.2 計(jì)算刀梢切深剖面前角pg和進(jìn)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(qiáng)度，增加刀桿使用壽命，刀桿材料一般可用中碳鋼，采用 45號(hào)鋼，熱處理 硬度為HRC38-45,發(fā)黑處理。8.2 選擇刀桿尺寸選擇刀桿截面尺寸.車床中心高度為 220mm，根據(jù)刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表2.37,選2取截面尺寸為：20X 25(mm),由于切削深度及進(jìn)給量太小，故強(qiáng)度足夠。選擇刀桿長(zhǎng)度尺寸：參照刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書刀桿長(zhǎng)度選擇原則，選取刀桿長(zhǎng)度為150mm.9 .選取偏心銷機(jī)器相關(guān)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HRC4045,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-(0.20.4mm),由于d1 =6.35mm,取間隙最大值為 0.4mm, 故可取dc=5.95mm。偏心量e經(jīng)計(jì)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(zhuǎn)軸半徑d2=M6。9.3 計(jì)算偏心銷轉(zhuǎn)軸孔中心在刀梢前刀面上的位置根據(jù)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(zhì)合金可轉(zhuǎn)位外圓車刀如下圖：r| n 10.05001B 一烹三