车刀铣刀滚刀热处理车间设计说明书
木工刀具课程设计说明书 打印
课程设计说明书——木材切削原理与刀具学院：材料学院班级：木工11-2姓名：***学号：*********指导教师：***木工刀具课程设计说明书一、目的意义：通过两种不同结构的木工铣刀的设计，了解并熟悉木工刀具设计的一般步骤及总体要求，训练学员的刀具设计的能力。
二、设计任务：1、现有一台立式铣床，主轴电动机功率5.5kw ，刀轴直径40mm ，装刀空间尺寸φ250×200mm ，刀轴转速6000rpm ，采用简单直接套装、螺母压紧方式装刀；机械进料，进料速度8-15m/min ，无级调速。
欲在该机床上加工一批（500件）干燥过的水曲柳工件，请设计一款整体铲齿成型铣刀。
要求注明全部加工尺寸、必要的公差及其他技术条件，写出简要设计说明书。
2、为上述机床另设计一种机夹式平面加工铣刀。
工件尺寸：100×100×500 mm ，机床参数、进料方式、任务要求相同。
三、整体铲齿成型铣刀设计1、 刀具材料选用根据设计任务，考虑加工量大小及制造成本等因素，选择刀具材料。
本例工件量为200件，较少；加工木材为干燥水曲柳，较硬。
综上，本铣刀可采用焊齿，刀体部分选用45#钢，铣刀刀刃部分选用高速钢，以达到耐磨、耐热的性能要求。
2、 主要参数确定铣刀基本参数包括外径D 、中心孔径d 、齿数Z 、前角γ、后角α、斜铲角τ等。
1） 外圆直径D ：铣刀直径D 可根据下式初算 ：nV D ⨯⨯=π4106（mm ） 式中：V ——铣刀的切削速度；n ——铣刀主轴转速按切削速度进行铣刀直径初算时，切削速度一般不超过30m/s ，一般情况下，D 应大于4d ，即D mm d 1604044=⨯=≥，圆整到直径标准尺寸系列：D=80，100，125，（140）,160，(180)，200mm ，即圆整到D=160 mm ；2) 套装孔直径d:视铣刀装夹方式而定。
对于直接套装者，d 的名义尺寸应和刀轴的名义直径相等，由设计任务中刀轴直径为40mm ，即取d =40mm 。
刀具课程设计-圆孔拉刀,矩形花键铣刀的设计说明书
圆孔拉刀,矩形花键铣刀的设计说明书目录一.绪论 (3)1.1刀具的发展............................ .. (3)1.2本课题的研究目的....... .. (3)二.圆孔拉刀的设计 (3)1．刀具结构参数及各部分功用............................ . (5)2. 设计步骤 (5)3．设计要求 (5)4．确定拉削方式 (5)5．选择刀齿几何参数 (5)6．确定校准齿直径 (6)7．确定拉削余量 (6)8．选取齿升量 (6)9．设计容屑槽 (6)10.确定分屑槽参数 (8)11.选择拉刀前柄 (8)12校验拉刀强度与拉床载荷................. .. (8)13确定拉刀齿数和每齿直径尺寸........... . (9)14设计拉刀其它部分.......... .. (10)15．计算和校验拉刀总长 (11)16．制定拉刀技术条件 (12)17．绘制拉刀工作图 (12)三．矩形花键铣刀的设计 (12)3.1原始数据 (13)3.2设计步骤 (13)3.21齿槽半角 (13)3.22齿顶圆弧中心半角 (13)3.23齿顶宽 (13)3.24初算齿廓高度 (13)3.25铣刀宽度 (13)3.26按铣刀宽度最后确定齿廓高度 (13)3.27铣刀齿顶圆弧半径 (14)3.28齿顶圆角半径 (14)3.29铣刀前角 (14)3.30容屑槽形式 (14)3.31铣刀孔径 (14)3.32铣刀外径 (14)3.33铣刀圆周齿数 (14)3.34铣刀的后角 (15)3.35铲削量 (15)3.38容屑槽间角 (15)3.40键槽尺寸 (15)3.41空刀导角尺寸 (15)3.42技术条件 (15)总结 (16)参考文献 (17)一绪论1.1刀具的发展随着社会的发展,时代的进步,刀具在生产中的用途越来越广.刀具的发展在一定程度上决定着生产率,中国加入WTO后,各行各业面临的竞争越来越激烈,一个企业要有竞争力,其生产工具必须具有一定的先进性.中国在机械方面的发展空间相当大,而要生产不同种类的零件,不管其大小与复杂程度,都离不开刀具。
金属切削刀具设计手册说明书
图书基本信息书名：<<金属切削刀具设计手册>>13位ISBN编号：978711123907910位ISBN编号：7111239075出版时间：2008-1出版时间：机械工业出版社作者：袁哲俊，刘华明页数：1044字数：2790000版权说明：本站所提供下载的PDF图书仅提供预览和简介，请支持正版图书。
更多资源请访问：前言 我国的刀具制造业已有较长的历史，改革开放以来，特别是近几年随着我国机械制造业的蓬勃发展，刀具工业已发展到相当大的规模，不仅有数量较多的专业工具厂，而且大量的机械制造厂都在使用和生产刀具。
我国现在的生产总值和制造业规模，仅次于美国、日本，最近又超过了德国，已居世界第三位。
我国已是世界制造大国，机床拥有量世界第一，年消耗刀具近20亿美元。
提高切削技术、正确设计和选用先进高效精密刀具，能大大提高机械制造的生产率，提高产品质量，降低生产成本，对整个机械制造工业影响极大。
先进高效刀具是提高机械制造业水平和提高加工效率的最积极因素之一。
但是国内专门的刀具设计书还比较少，系统全面地介绍各种刀具设计的书更缺。
为解决刀具设计的急需，为从事刀具设计的工程技术人员提供一本实用的案头书，我们组织编写了本书。
本书系统全面地介绍了各种金属切削刀具的结构及其设计，包括普通刀具和复杂刀具的设计。
全书共分16章，介绍了刀具的共同问题：刀具几何参数的定义和刀具材料；普通刀具部分介绍了车刀、孔加工刀具、锐刀和螺纹刀具；复杂刀具部分介绍了拉刀、数控刀具、齿轮刀具和加工非渐开线齿形工件的刀具。
对常用的标准刀具，扼要地介绍了刀具的结构特点和设计方法。
对非标准刀具和一些参考资料中叙述较少的先进高效刀具，则较详细地介绍了它们的设计方法。
本书编写取材，尽量采用经过生产实际检验过的资料，同时也适当注意国内外刀具技术的新发展。
书中除附有大量的图表、数据、标准资料、部分刀具合理正确使用的经验资料和技术要求外，对不少刀具列有详细的设计计算步骤，并附有设计示例和工作图。
刀具材料热处理工艺
刀具材料热处理工艺
车刀条
按GB4211标准，可将车刀条分为正方形和矩形两种。
车刀工作条件比较恶劣，一般不加
冷却液，有干切削、重切削、断续切削、高速切削等，要求车刀应具有高的耐磨性和高的红
硬性。
针对上述情况，热处理工艺为：1230～1240℃高温加热奥氏体化，金相级别可达8～9级，而后回火4次，过热3～4级(矩形车刀过热1～2级)，最终组织硬度65～67HRC。
实践证明，车刀过热才经久耐用，我在1988年曾对过热5级的12×12方车刀进行寿命检测，结果3条试样都达一等品标准。
滚刀
滚刀属于比较昂贵的金属切削刀具，要求具有高的红硬性、耐磨性，所以淬火温度比较高，
但比车刀略低，常在1225～1230℃，580～620℃分级，组织金相级别9.5～10级。
第一次回火宜用350～380℃或二次贝氏体处理，然后再进行550℃×1h的高温回火3次，过热1～2级，甚至3级，最终组织硬度可达65HRC以上。
滚刀虽然是容易处理的刀具，但对模数6以上的大滚刀，由于其硬度不高和键槽易裂的特
点，必须严加防范。
直齿三面刃铣刀
通常此类产品由于其切削速度快，切刀量大，对耐磨性、韧性要求相当高，要求高硬度但又不能崩刃。
笔者就曾多次处理过这样的质量问题：用户对硬度64～65HRC的铣刀反应是不耐磨，换用硬度66HRC的铣刀后，使用寿命成倍提高。
同样成分的材料，不同的热处理产
品可以有如此大的差别。
直齿三面刃铣刀所采用的热处理工艺是在1220～1230℃下淬火，金相级别9.5～10.5级，回火3～4次，过热1级，最终组织硬度为65～67HRC。
刀具设计说明书
中北大学课程设计说明书学生姓名：梁玉秀学号：07020144 01学院：机械工程与自动化学院专业：机械设计制造及其自动化题目：矩形花键拉刀及矩形花键铣刀设计指导教师：庞学慧职称: 教授指导教师：武文革职称: 教授2010年5月31日中北大学课程设计任务书2009/2010 学年第2 学期学院：机械工程与自动化学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：梁玉秀学号：0702014401 课程设计题目：矩形花键拉刀及矩形花键铣刀设计起迄日期：5月31日～6月5日课程设计地点：工字楼指导教师：庞学慧、武文革系主任：王彪下达任务书日期: 2010年5月31日课程设计任务书1．设计目的：金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及刀具”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节，其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容，锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力，是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。
通过金属切削刀具课程设计，具体应使学生做到：(1) 掌握金属切削刀具的设计和计算的基本方法；(2) 学会运用各种设计资料、手册和国家标难；(3) 学会绘制符合标准要求的刀具工作图，能标注出必要的技术条件。
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：完成成形车刀、成形铣刀、拉刀其中两种刀具的设计和计算工作，绘制刀具工作图和必要的零件图以及编写一份正确、完整的设计说明书。
刀具工作图应包括制造及检验该刀具所需的全部图形、尺寸、公差、粗糙度要求及技术条件等；说明书应包括设计时所涉及的主要问题以及设计计算的全部过程；设计说明书中的计算必须准确无误，所使用的尺寸、数据和计量单位，均应符合有关标准和法定计量单位；使用A4纸打印，语言简练，文句通顺。
具体设计要求见附页。
3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：1．刀具图纸2张（A1或A2，计算机绘制）2．课程设计说明书1份（打印，A4纸不少于20页）课程设计任务书4．主要参考文献：1．刘华明主编．金属切削刀具设计简明手册．北京：机械工业出版社，1994.72．乐兑谦主编．金属切削刀具．北京：国防工业出版社，1984.65．设计成果形式及要求：1．刀具工作图2张（A1或A2，计算机绘制）2．课程设计说明书1份（计算机打印，A4纸不少于20页）6．工作计划及进度：2010年5月31 日消化资料、方案设计6月1 日结构草图设计及校验计算6月2 日~ 6月3日工作图设计6月4日编写说明书6月5日答辩系主任审查意见：签字：年月日设计任务11. 矩形花键拉刀设计被加工零件如图1.所示，工件材料为：45钢；硬度HBS180；强度σb= 610Mpa；工件长度L=30mm。
车刀设计说明书
圆体成形车刀设计目录1.圆体成形车刀设计1.1前言------------------------------------------ 21.2原始数据及设计要求1.2.1原始数据 -------------------------------- 21.2.2设计要求--------------------------------- 21.3选取刀具材料 ----------------------------------- 31.4选择前角及后角 ----------------------------------- 31.5 刀具廓形及附加刀刃计算 --------------------------- 31.6计算切削刃的总长度------------------------------- 41.7确定结构尺寸 ------------------------------------- 4R1.8用计算法求原体成形车刀廓形上的点xR ----------------- 51.8.1计算廓形上的各个点所在圆半径x的公差 ----------------- 51.8.2 确定各个点廓形深度R1.9 最小后角的校验 -------------------------------------- 6L------------------------------------- 71.10 车刀廓形宽度x1.11 绘制刀具的加工工作图和样板工作图 -------------------------------------- 7圆体成形车刀设计1.1 前言成形车刀又称为样板刀,它是加工回转体成形表面的专用刀具,它的切削刃形状是根据工件廓形设计的.成型车刀主要用于大量生产,在半自动或自动车床上加工内,外回转体的成型表面.成型车刀的种类很多,按照刀具本身的结构和形状分为:平体成形车刀,棱体成形车刀和圆体成形车刀三种.它的优点和缺点:稳定的加工质量,生产率较高,刀具的可重磨次数多,使用期限长,但是它的设计,计算和制造比较麻烦,制造成本高.目前多在纺织机械厂,汽车厂,拖拉机厂,轴承厂等工厂中使用.1.2 原始数据及设计要求1.2.1原始数据：被加工零件如图(1)所示。
各类钢制车刀的热处理工艺
各类钢制车刀的热处理工艺一、W2Mo9Cr4VCo8钢制车刀的热处理工艺金属切削机床的种类很多，但在机械制造业中，车床要占全部切削机床的50%～60%。
车刀不仅种类很多，而且工作条件各异，有重切削、断续切削、高速切削等许多作业条件，加上难切削材料增多，这就要求车刀必须具备很好的耐磨性和较高的热硬性。
一般情况下，由于W2Mo9Cr4VCo8钢太昂贵，主要用来制作高精度的复杂刀具，但也有些厂家用W2Mo9Cr4VCo8钢制作车刀。
热处理工艺简介如下：采用盐浴热处理。
预热840～860℃×24～30s/mm；1175～1185℃×12～15s/mm加热；淬火冷却介质为中性盐浴，分级冷却时间同高温加热时间；淬火晶粒度控制在9.5～10级；如果车刀细长易变形，还应进行等温处理；510～530℃×1h×3次回火，硬度可达68～69HRC。
如此高的硬度，脆性比较大，从机床上掉下来就可能折断。
我们追求高硬度，但不唯高硬度，故使回火温度高过二次硬化峰，采用560℃三次或四次（等温需四次）回火，可使硬度降至66.5～67.5HRC。
二、W6Mo5Cr4V2Co5钢制车刀的热处理工艺旧标准GB/T 9943—1988《高速工具钢》规定，W6Mo5Cr4V2Co5钢中碳的质量分数为0.80%～0.90%，如果碳的质量分数为0.80%～0.86%，就很难使其制造的刀具硬度≥66HRC，失去了高性能高速钢的实际意义，Co的加入也就不能体现其优越性。
现行标准GB/T 9943—2008《高速工具钢》参照国际先进标准，将W6Mo5Cr4V2Co5钢中碳的质量分数提到0.87%～0.95%，以确保W6Mo5Cr4V2Co5钢刀具的硬度、耐磨性及热硬性。
W6Mo5Cr4V2Co5钢制车刀的热处理工艺如下：（1）预热840～860℃×24～30s/mm盐浴预热。
（2）加热1190～1210℃×12～15s/mm高温盐浴加热。
车刀设计及热处理工艺
车刀设计及热处理工艺车刀是一种用于车床加工的切削工具，广泛应用于各种金属材料的车削加工中。
车刀的设计与热处理工艺对其使用寿命和切削性能起着重要作用。
本文将对车刀的设计和热处理工艺进行详细介绍。
车刀的设计是指根据加工要求和材料特性，合理选择刀具材料、刀具形状和刀具尺寸等参数，并设计出最佳的刀具结构。
车刀的设计需要根据切削力、切削速度、冷却液供给等因素进行综合考虑。
考虑到切削力对车刀的影响，刀具材料的选择至关重要。
常见的车刀材料有高速钢(HSS)、硬质合金、陶瓷和立方氮化硼(CBN)等。
不同材料具有不同的硬度、抗热性和耐磨性，因此应根据不同的加工要求选择合适的材料。
刀具形状和尺寸的设计也是车刀设计中的关键步骤。
常见的刀具形状有外圆刀、内圆刀、平底刀和切槽刀等。
根据不同的加工需求，选择合适的刀具形状可以提高加工效率和加工质量。
刀具尺寸的设计需要考虑加工件的尺寸和形状，以及切削力的大小。
除了设计刀具的形状和尺寸，还需要考虑刀具的刃磨角和刃磨精度。
刀具刃磨角的选择会影响切削力和切削质量。
刃磨精度的提高可以降低加工表面的粗糙度和提高加工精度。
热处理是车刀制造中的重要工艺，可以提高刀具的硬度和耐磨性。
常见的热处理工艺有淬火、回火和表面渗碳等。
淬火可以提高刀具的硬度，但会使刀具脆化，因此需要进行回火处理来提高刀具的韧性。
表面渗碳可以在刀具表面形成一层碳化物层，提高刀具的耐磨性和抗腐蚀性能。
热处理过程中的工艺参数对刀具的性能也有很大影响。
例如，淬火的加热温度和冷却速度会影响刀具的硬度和韧性。
回火的加热温度和保温时间会影响刀具的硬度和抗磨性。
表面渗碳的温度和保温时间会影响碳化层的厚度和硬度。
综上所述，车刀的设计和热处理工艺是提高车刀的使用寿命和切削性能的重要手段。
通过合理选择刀具材料、刀具形状和尺寸，并进行适当的热处理，可以使车刀达到最佳的加工效果。
(完整word版)热处理车间设计说明书_第二组最终版
热处理车间设计说明书二级学院材料科学与工程学院专业材料科学指导教师胡耀波职称副教授时间2014年1月10日摘要本次设计是通过高速钢工具的热处理工段来设计年产量500吨的高速钢工具的热处理车间，主要从生产纲领的计算、材料的选择、工艺的采用、设备的种类以及数量的选取等入手，进行一系列详细的分析和计算，最终得到确定的数据.热处理车间的长为42m,宽为24m。
车间中主要设备有中温箱式炉1台、三相埋入式电极盐浴炉6台、井式回火炉3台、冷处理设备1台以及发黑处理设备等，用于高速钢工具的热处理。
每台主要设备的负荷率都处于80%到95％之间。
除此之外，还有清洗机、喷砂机、液压矫直机和金相显微镜,超声波无损检测仪，硬度计等辅助性设备若干台。
采用二班制,设置设备的工作时间约为306天,工人的工作时间为251天。
根据车间的设备进行人员配备，总计46人。
最后,我们整理各个方面的数据资料，对费用进行统计，得出该热处理车间工作一年产品总成本为8750。
69万元。
关键词：热处理高速钢工具车间设计目录1. 分析设计题目和原始资料 ........................................................................................ - 4 -1.1 生产纲领的计算........................................................................................................ - 4 -1。
2 工作班次的决定..................................................................................................... - 6 -1.3 车间性质及车间位置的分析与决定 ...................................................................... - 6 -2。
车刀铣刀滚刀热处理车间设计说明书
编号热处理车间设计说明书二级学院材料科学与工程学院专业材料科学与工程指导教师刘成龙职称副教授时间 2012年02月10日目录一、热处理车间任务. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1（一）车间生产任务. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 （二）工作制度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1二、工艺分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1（一）产品技术要求的分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 （二）工艺设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 三、主要设备的选用及数量计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（一）预备热处理设备的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（二）淬火加热设备的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（三）淬火冷却设备的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（四）回火设备的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（五）辅助设备的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..四、车间建筑物. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . ..（一）热处理车间的位置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..（二）车间的要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . ..（三）热处理车间面积指标. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..（四）车间建筑物的要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..五、热处理车间平面布置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . ..（一）设备布置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . ..六、热处理车间的生产组织与人员. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..（一）组织. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . ..（二）工作人员. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . ..七、心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . ..第一章车间的任务和工作制度车间生产任务车间生产任务（或称生产纲领）是指车间承担的年产量。
热处理车间设计说明书
参考文献...................................................................................................................... 28
2
金属材料学及热处理方向课程设计
第 1 章 车间的任务和工作制度
第 4 章 车间建筑物.................................................................................................... 20 4.1 热处理车间的位置 ........................................................................................... 20 4.2 4.3 4.4 车间的要求 ..................................................................................................... 20 热处理车间面积指标 ..................................................................................... 21 车间建筑物的要求 ......................................................................................... 22
图24b直柄麻花钻的热处理工艺曲线图24c直柄麻花钻的回火工艺表27公制丝锥热处理工艺参数金属材料学及热处理方向课程设计80084010710550t时间3h375h5h850150t时间2h223合金结构钢20crmnti齿轮工艺分析一20crmnti齿轮工艺路线齿轮零件不仅要求有硬而耐磨的表面层以致不因过早磨损或接触疲劳破坏而损坏而且要求有较高的强度和良好的韧性的芯部故而采用等温正火为预处理工艺目的在于改善切削加工性能提高光滑性能
可转位车刀设计说明书
可转位车刀设计说明书已知工件为45号钢，经热处理后HRC为35-40。
使用机床为CA6140普通机床。
设计步骤：（1）选择刀片加固结构，考虑到加工在CA6140普通机床上进行，且属于连续加工，采用偏心式刀片加工结构。
（2）选择刀片材料，硬质合金牌号，由原始条件给定：被加工材料为45钢，连续切削，完成粗车，半精车两道工序。
按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料为YT15.（3）选择刀片合理角度。
根据刀具合理几何参数的选择原则，并考虑到可转位车刀几何角度的形成特点，选取如下四个主要角度：（1）前角r。
=15°（2）后角a=5°（3）主偏角kr=75（4）刃倾λs=-6°后角a。
的实际数值以及副后角a。
′和副偏角kr’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则，查表确定切削用量。
粗车时切削深度ap=45mm，进给量f=0.6mm/r，切削速度v=110mmin，半精车时ap=1.1mm，f=0.3mm/r，v=130m/min。
（5）选择刀片型号和尺寸（1）选择刀片有无中心孔，由于刀片加固结构已选择为偏心式，因此应选用有中心孔的刀片。
（2）选择刀片形状，按选定的主偏角kr=75°参照刀片形状的选择原则选用正方形刀片。
（3）选择刀片精度等级，参照刀片精度的选择原则，选用U级。
（4）选择刀片内切圆直径d。
根据已确定的ap=4.5mm，kr=75°和λs=-6°，将ap，kr和λs代入式子，可求出刀刃的实际参加工作长度Lse=4.68mm。
则选用的刀片边长L应为L>1.5Lse=7.02mm。
因为是正方形刀片，所以L=d4.68mm。
（5）选择刀片厚度s，根据已选定的ap=4.5mm，f=0.6mm/r，及通过图2.3选择刀片厚度的诺莫图，求得刀片厚度s≥5.2mm。
（6）选择刀片圆弧半径rε，根据已选定的ap=4.5mm，f=0.6mm/r，利用图2.4选择刀片厚度的诺模图，求得连续切削时的rε=1.2mm，（7）选择刀片的断屑槽形式和尺寸，参照刀片断屑槽形式和尺寸的选择原则，根据已知的原始条件，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以确定。
数控加工工艺的设计说明书
一、数控车床的刀具夹具及量具1.数控车床的刀具在数控机床加工中，产品质量和劳动生产率在相当大的程度上是受到刀具的制约。
虽大多数车刀和铣刀等与普通加工所采用的刀具基本相同，但对一些工艺难度较大的零件，其刀具特别是刀具切削部分的几何参数，尚需作特殊处理，才能满足加工要求。
1.1 数控加工对刀具的要求1.1.1对刀具性能的要求（1）强度高为适应刀具在粗加工或对高硬度材料的零件加工时，能大切深和快走刀，要求刀具必须具有很高的强度；对于刀杆细长的刀具(如深孔车刀)，还应具有较好的抗震性能。
（2）精度高为适应数控加工的高精度和自动换刀等要求，刀具及其刀夹都必须具有较高的精度。
如有的整体式立铣刀的径向尺寸精度高达0．005mm等。
（3）切削速度和进给速度高为提高生产效率并适应一些特殊加工的需要，刀具应能满足高切削速度或进给速度的要求。
如采用聚晶金刚石复合车刀加工玻璃或碳纤维复合材料时，其切削速度高达100m／min以上；日本UHSl0型数控铣床的主轴转速高达100000r／min，进给速度高达15m／min。
（4）可靠性好要保证数控加工中不会因发生刀具意外损坏及潜在缺陷而影响到加工的顺利进行，要求刀具及与之组合的附件必须具有很好的可靠性和较强的适应性。
（5）耐用度高刀具在切削过程中的不断磨损，会造成加工尺寸的变化，伴随刀具的磨损，还会因刀刃(或刀尖)变钝，使切削阻力增大，既会使被加工零件的表面精度大大下降，同时还会加剧刀具磨损，形成恶性循环。
因此，数控加工中的刀具，不论在粗加工、精加工或特殊加工中，都应具有比普通机床加工所用刀具更高的耐用度，以尽量减少更换或修磨刀具及对刀的次数，从而保证零件的加工质量，提高生产效率。
耐用度高的刀具，至少应完成l一2个大型零件的加工，能完成l一2个班次以上的加工则更好。
（6）断屑及排屑性能好有效地进行断屑及排屑的性能，对保证数控机床顺利、安全地运行具有非常重要的意义。
以车削加工为例，如果车刀的断屑性能不好，车出的螺旋形切屑就会缠绕在刀头、工件或刀架上，既可能损坏车刀(特别是刀尖)，还可能割伤已加工好的表面，甚至会发生伤人和设备事故。
W2Mo9Cr4V2Co8高速钢车刀热处理车间设计
合肥工业大学热处理课程设计设计题目：W2Mo9Cr4V2Co8高速钢车刀热处理车间设计目录一概述 (1)1.1项目任务及设计意义 (1)1.2热处理概述 (1)1.3 工具类零件概述 (1)二车刀的热处理工艺的设计 (2)2.1 材料的选用 (2)2.2热处理工艺要求 (2)2.3加工工艺流程 (2)2.4热处理工艺 (2)2.4.1预备热处理 (3)2.4.2最终热处理 (3)2.5热处理工艺分析 (4)2.5.1软化退火 (4)2.5.2淬火 (4)2.5.3 回火 (5)三热处理车间主要设备选择 (5)3.1预备热处理设备 (5)3.2最终热处理设备 (5)3.2.1淬火工艺设备 (5)3.2.2回火热处理设备 (7)3.3热处理主要设备数量计算 (8)3.3.1工作制度和年时基数 (8)3.3.2设备数量的计算 (9)3.4冷却设备 (10)3.5清洗设备 (10)3.6辅助设备 (10)3.6.1检查设备 (10)3.6.2起重运输设备 (10)3.6.3其他辅助设备 (11)四车间布局 (11)4.1车间在厂区内的位置 (11)4.2 车间面积及面积指标 (12)4.3布局原则 (12)4.4车间设备布局间距 (13)五动力消耗及对公用系统设计 (13)5.1电力安装容量........................ .. (13)5.2 压缩空气 (13)5.3 蒸汽 (14)5.4 生产用水 (14)六热处理车间的生产组织与人员 (15)6.1 组织 (15)6.2 工作人员 (15)七设计总结 (16)参考文献 (17)一概述1.1项目任务及设计意义任务：设计年产量为250万件高速钢车刀的热处理车间。
设计意义：新热处理车间，通常采取“购买一批、自制一批、改造一批、淘汰一批”的调整思路，全面实行设备升级。
从技术专业化与协作来看，从产品生产专业化到工艺专业化，都是为了实现生产技术的现代化。
铣刀的热处理生产设计..
铣刀的选材及热处理生产线设计1.设计原则1.1本次课程设计任务要求根据铣刀论的服役条件、失效形式和性能要求，在此基础上进行材料设计和选材，制定工件的加工工艺流程，制定详细的热处理工艺规范，选择热处理设备，绘制热处理车间的平面布置图。
具体要求：1）每人选择一个课题，但同一课题选择不能超过5人，选择同一课题的同学组成一个小组，共同讨论，但须独立撰写完成；2）确定工件的尺寸为45°Φ12*28*75、形状和年时基数；3）详细讨论选材的依据，合金元素作用、组织与性能之间的关系；提出不少于三种的备选方案，并进行分析比较，确定一种最佳方案；4）确定工件的加工工艺流程，制定热处理工艺规范，并加以论述其依据；5）根据热处理工艺选择适当的热处理设备，对主要热处理设备的炉体结构、炉膛尺寸、功率进行计算论证，年产量4万件，分4个批次生产，即每批生产1万件，确定所需炉子的台数；6）合理设计工件的热处理生产线，画出设备在车间内的平面布置图（要求用计算机绘图，图中设备用参考图例绘出，其他按照国家标准画出）。
1.2热处理零件结构形状设计需要热处理的工件，在设计时，除了应考虑服役条件、承受载荷的大小和机械加工工艺外，还要要考虑热处理的变形、开裂所造成的产品报废。
因此，对热处理件结构形状有一定的设计要求。
1）结构形状设计应避免应力集中截面急剧变化的工件，淬火时易引起过量变形或开裂，一般应采用平滑过渡或圆弧过渡；外形的尖锐棱边，尖角和凹腔角处会产生应力集中，因此，也常用圆弧代替尖角，为防止工件上的孔或模具型腔成为裂纹的策源地，孔与孔之间应有一定的距离，冲模型腔与模边之间的距离也应足够大。
2）结构形状设计应尽量简单、均衡、规则、对称结构件的形状应尽量使工件各部位的质量均匀分布，以减少淬火时可能引起的过量变形和开裂。
理想的结构形状可遵循以下的基本原则：a.球形优于立方体，更优于长方体；b.圆柱体优于圆锥体；c.圆形截面优于椭圆形截面，方形截面优于矩形截面；d.在可能的条件下，应尽量使功能孔的尺寸与位置均衡、对称、分布，也可以通过加开工艺孔或工艺槽来解决质量均衡问题；e.辅助孔应位于交叉刃口的延长线上，尤其不能靠近小锐角，以免成为裂纹的策源地。
可转位车刀课程设计说明书
可转位车刀课程设计说明书可转位车刀课程设计说明书课题名称: 可转位车刀设计专业：机械设计制造及其自动化班级：机械120姓名：学号： A071201 要求工件材料35钢、GPab/σ0.52、HB143-178、D70±0.1mm、L250mm、热处理状态正火处理1.选择刀片夹固结构工件的直径D为70mm，工件长度L=250mm。
因此可以在普通机床CA6140上加工。
表面粗糙度要求1.6μm，为精加工，但由于可转为车刀刃倾角sλ通常取负值，切屑流向已加工表面从而划伤工件，因此只能达到半精加工。
参照《机械制造技术基础课程补充资料》表2.1典型刀片结构简图和特点，采用偏心式刀片加固结构较为合适。
2.选择刀片结构材料由原始给定条件：被加工工件材料为35钢，正火处理，按照硬质合金的选择原则，选取刀片材料为YT15。
3.刀具合理几何参数的选择和切削用量的选择3.1刀具合理集合参数的选择根据《机械制造技术基础》刀具合理几何参数的选择,并考虑可转位车刀几何角度的形成特点，四个角度做如下选择：1．前角γ：根据《刀具课程设计指导书》图2.5，工件材料为35钢(正火)，半精车，因此前角可选γ=15°；2．后角0∂：根据《刀具课程设计指导书》图2.5，工件材料为35钢(正火)，半精车，因此后角可选0∂=5°；3．主偏角γκ：主偏角γκ=75°；4．刃倾角s λ：为获得大于0°的后角0∂及大于0°的副刃后角'0∂，刃倾角s λ=-6°；5．后角0∂：后角0∂的实际数值及副刃后角'0∂和副偏角'γκ在计算刀槽角度时经校验确定。
3.2切削用量的选择根据《刀具课程设计指导书》附录II ：粗车时，背吃刀量p a =3mm ，进给量f=0.6mm/r ，切削速度v=110m/min ；半精车时，背吃刀量p a =1mm ，进给量f=0.3mm/r ，切削速度v=130m/min 。
热处理车间设计书
第一部分尺寸形状的选择GCr15深沟球轴承型号：轴承套圈：内径d=60mm,外径D=78mm,宽度B=10mm，基本额定负荷Cr=7.05KN,Cor=6.65KN,极限转速（油）v=8500r/min, 重量w=0.200kg。
d amin=62.4mm,Damax=75.6mm.轴承最小允许单向倒角尺寸——r min=0.3mm轴和外表孔最大允许单向圆角半径——r max=0.3mm转动体：直径Dw=5mm,质量w=0.51g.第二部分工作制度年时基数生产纲领一．工作制度：由于轴承套圈与转动体均属于小型工件，而且加工工艺（热处理工艺）采用连续式生产，且生产周期都较长，因此综合热处理车间或工段均可以采用三班制。
二．年时基数：（1）设备设计年时基数：设备设计年时基数为设备在全年内的总工时数，等于在全年工作日内应工作时数减去各种时间损失，如图表1所示。
（2）工人设计年时基数：如图表2所示。
三．生产纲领：生产纲领是企业在计划期内应生产的产品产量。
零件生产纲领是指企业根据产品生产量在计划期内生产的零件数量，包括备品和废品在内的该产品的年产量。
公式：N=Q*n（1+α）（1+β）第三部分工作条件性能要求由于滚动体和轴承套圈滚道之间接触面积很小，因而接触压力可高达3000—5000Mpa，循环力次数每分钟可高达数万次。
滚珠在转动时还受到离心力引起的附加载荷，它随转数增加而加大。
轴承滚珠和内外套圈之间还发生滑动而产生摩擦。
在这几种载荷作用下，运转一定时间后将产生接触疲劳破坏，或者受磨损而失效。
轴承由于在高应力长时间运转，将在滚动体与套圈接触的这个区域产生剧烈的塑性变形，显微组织由回火马氏体转变为回火索氏体，因而强度降低，比容减小，在这个区域周围引起附加张应力。
若这些部位恰好存在非金属夹杂物或粗大碳化物时，它们就成了疲劳裂纹的发源地。
疲劳裂纹一般沿切应力方向发展，其扩展方向与表面呈45度夹角，当裂纹露出表面，就会引起表面剥落。
铣刀的设计说明书
四、铣刀的设计（一）齿形的设计计算1.前角为零时，工件法剖面截形就是铣刀的齿形。
2.前脚大于零时铣刀有了前角以后，其刀齿在径向截面的齿形和前刀面上的齿形，就与工件法剖面的截形不同了。
设γf为铣刀外圆处的纵向前角，当γf较大时，铣刀径向截面和前刀面上的齿形需进行修正计算。
下图所示的是工件齿形和铣刀齿形得关系，其中（b）为给定的工件齿形；（c）为铣刀径向截面应具有的齿形，即铲刀应具有的齿形；（d)为铣刀前刀面的齿形，即样板应具有的齿形。
图8（二）结构参数的选择及计算1.铣刀齿形高度h设被切工件成形部分高度为hw，则成形铣刀齿形高度应为：h＝hw＋（1－2）mm2.铣刀宽度B设被切工件阔形宽度为Bw，则铣刀宽度B可取为稍大于B。
3.容屑槽底形式铲齿成形铣刀容屑槽底形式通常有两种，即平地形式和中间有凸起或槽底倾斜的加强形式。
在铲削深度较小和刀齿强度足够的情况下，应采用平底形式。
在铣削深度较大时，宜采用加强形式。
4.铣刀的孔径d铣刀的孔径d应根据铣削宽度和工作条件选取，可以按刚度，强度条件计算，也可根据生产经验选取。
5.铣刀的外径do对于平底形式的容屑槽，铣刀外径可按下面公式计算：do＝d+2m＋2H式中：d－铣刀孔径m－壁厚，一般取（0.3－0.5）dH－全齿高由于全齿高的计算又需依据外径do，因此，用上式直接计算铣刀外径是困难的，我国一些工厂采用下式估算铣刀外径：do＝（2－2.2）d＋2.2h＋（2－6）根据上面公式的计算结果再取外径的推荐值。
6.铣刀的圆周齿数Zk铲齿成形铣刀的圆周齿数Zk可按下式计算Zk＝Πdo/S式中S为铣刀的圆周齿距，粗加工时，可取S＝（1.8－2.4）H精加工时，可取S=(1.3-1.8)H，式中H为容屑槽的高度。
但是在设计成形铣刀时，直接按公式计算圆周齿数是困难的，因为式中H尚未确定，而确定它时，又要反过来依据铣刀的圆周齿数。
因而在设计时，可根据生产经验按铣刀外圆直径的大小预先选定圆周齿数，在设计计算出铣刀的其他结构参数后再反过来校验圆周齿数设计得是否合适。
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编号热处理车间设计说明书二级学院材料科学与工程学院专业材料科学与工程指导教师刘成龙职称副教授时间 2012年02月10日目录一、热处理车间任务. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1（一）车间生产任务. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 （二）工作制度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1二、工艺分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1（一）产品技术要求的分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 （二）工艺设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 三、主要设备的选用及数量计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（一）预备热处理设备的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（二）淬火加热设备的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（三）淬火冷却设备的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（四）回火设备的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .（五）辅助设备的选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..四、车间建筑物. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . ..（一）热处理车间的位置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..（二）车间的要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . ..（三）热处理车间面积指标. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..（四）车间建筑物的要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..五、热处理车间平面布置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . ..（一）设备布置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . ..六、热处理车间的生产组织与人员. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..（一）组织. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . ..（二）工作人员. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . ..七、心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . ..第一章车间的任务和工作制度车间生产任务车间生产任务（或称生产纲领）是指车间承担的年产量。
本次设计热处理车间的生产任务是年产500吨，生产三类六种规格的刀具，各种规格刀具的年产量各占总年产量的1/6。
详见《专业课程设计任务书》。
本热处理车间生产的废品率为3%（包括热处理报废和运输报废），达15吨，故热处理车间的实际生产任务为515吨/年。
则六种刀具各自的年产量为85.8吨，见表1-1。
表1-1 热处理车间生产纲领序号产品名称规格单重（kg）年热处理件重量/t1 齿轮铣刀M2.25 0.21 85.8M5.5 0.922 车刀55（mm）0.0122 （mm）0.573 齿轮滚刀M1 0.13M10 6.63工作制度热处理车间常有长工艺周期的生产和热处理炉空炉升温时间长的情况，所以多数采用二班制或三班制。
本设计采用二班制。
第二章工艺分析和设备选择2.1 产品技术要求的分析2.1.1 材料的选择本设计车间的生产产品为齿轮铣刀、车刀、齿轮滚动。
查《热处理手册》可知三种刀具的可用钢号。
为了简化工艺和生产成本，本设计中，三类产品都选用W6Mo5Cr4V2钢号，属高速钢类。
W6Mo5Cr4V2的化学成分如表2-1。
表2-1 W6Mo5Cr4V2的化学成分牌号化学成分（质量分数）/% C WMo Cr V Co Si MnS P≤W6Mo5Cr4V2 0.80 ~0.90 5.50~6.75 4.50~5.50 3.80~4.40 1.75~2.200.20~0.450.15~0.400.030 0.0302.1.2 技术分析刀具在高速切削时，其刃部的温度可达600℃以上，而刀具硬度只有轻微的下降，要求有较高的红硬性。
在这样的条件下，一般都选用高速钢。
高速钢在650℃是的实际硬度仍然高于50HRC 。
高速钢需要经过退火、淬火和回火处理，具体热处理工艺后面将有介绍。
查《机械加工常用刀具数据速查手册》，齿轮铣刀的尺寸数据如表2-2表2-2 齿轮铣刀的尺寸数据（单位：mm ）品种 规格 D d B 齿轮铣刀M2.25 60 22 8.2 M5.5953218.4齿轮铣刀的外形如图2-1所示。
M=1~6.5齿轮滚刀的尺寸数据如表2-3。
表2-3 齿轮滚刀的尺寸数据（单位：mm ）品种 规格 d e L D 齿轮滚刀M1 63 63 27 M1020020060齿轮滚刀的外形如下图所示。
齿轮滚刀2.2 工艺设计2.2.1 工艺路线高速钢W6Mo5Cr4V2的热处理一般工艺路线如下：预备热处理→淬火预热→淬火加热→淬火→三次回火2.2.2 详细工艺参数查《金属材料手册》，设计W6Mo5Cr4V2的热处理工艺参数如表2-3。
表2-3 W6Mo5Cr4V2常规热处理工艺参数牌号退火工艺淬火和回火工艺等温退火淬火预热淬火加热淬火介质回火制度回火后硬度HRC加热温度/℃保温时间/h冷却硬度HBS温度/℃时间(s/mm)介质温度/℃时间(s/mm)W6Mo5Cr4V2 850 2 炉冷至750℃，保温4h，再炉冷至550℃，出炉空冷≤255850 24 中性盐浴1200~1220①6~15 油560℃，3次，每次1h，空冷≥621230②≥631240③≥641150~1200④20 ≥60注：①高强薄刃刀具淬火温度②复杂刀具淬火温度③简单刀具淬火温度④冷作模具淬火温度对于不同的产品，由于规格尺寸的不同，则各种的热处理工艺参数略有不同。
在预热阶段，铣刀M2.25、车刀（5×5×50）和滚刀M1由于尺寸较小，选用一次预热法预热；铣刀M5.5、车刀（22×22×150）和滚刀M10 由于尺寸较大，选用二次预热法预热。
预热的具体工艺参数见表2-4。
铣刀和滚刀都是较复杂的工件，淬火温度选1230℃，车刀选1240℃。
表2-4 各刀具采用的预热工艺参数刀具 预热方法 炉型 加热温度/℃ 加热时间/(s/mm) 适用范围齿轮滚刀M1、车刀（5×5×50） 一次预热法盐浴炉85024适于形状简单，截面较小的工件 齿轮铣刀M2.25、齿轮铣刀M5.5、齿轮滚刀M10、车刀（22×22×150）二次预热法第一次预热空气炉 550 100 适于形状复杂或截面较大的工件 盐浴炉65040第二次预热盐浴炉85024在淬火工艺中，油淬适用于简单的刀具淬火，在油中冷却至300~400℃后空冷。
对于形状较复杂的刀具，为了减小刀具畸变和开裂的倾向，都采用分级淬火工艺。
工业生产中几乎80%的刀具都采用一次分级淬火，将淬火加热后的工件放入580~620℃的中性盐浴炉中，保持一段时间（相当于淬火加热时间），然后空冷至室温。
故本设计中齿轮铣刀和齿轮滚刀采用一次分级淬火，车刀采用油淬。
2.2.3 各刀具工艺曲线各刀具工艺曲线如图2-2所示。
（a）车刀5的热处理工艺曲线（b）车刀22的热处理工艺曲线（b）铣刀和滚刀的热处理工艺曲线第三章主要设备的选用及数量计算3.1预备热处理设备的选择初步选用RX3-75-9型中温箱式炉，炉膛尺寸为1800×900×550（单位：mm），最大装料量200kg，查《热处理手册》第三版第三卷表3-5知道炉温850℃时空炉升温时间为3小时。
装料时，工件与电热元件或工件与炉膛之间应保持一定的距离，查《热处理炉》附表22，RX3-75-9型中温箱式炉的有效装料体积为：V =1430×770×500=550550000 mm³炉冷速度一般为10~20℃/h，此处取15℃/h则等温退火各阶段的时间：t升温 =3h，t保温=4+2h，t空冷=（750-550）/15 =13.8h 上下料时间t上下=0.5h则，退火总时间t退火=3+4+2+13.3+0.5=22.8h①生产齿轮铣刀a）生产M2.25规格的铣刀，由表2-2可知该铣刀的尺寸，则该铣刀每一个所占的空间为：v =60×60×8.2=29520 mm³则，每炉可装该铣刀的个数为：n =V/v =18650.07≈18650个则，装料总重量为：M =0.21n =3916.5kg＞1200kg所以，n取5714时，M=1199.94kg＜1200kgRX3-45-9型中温箱式炉的生产率为P =M/t退火=52.63kg/h则，该设备处理M2.25齿轮铣刀的年负荷时数为E1=Q/P =87500/52.63=1662.55hb）生产M5.5规格的铣刀，同理计算：v=95×95×18.4=166060 mm³n≈3315 个M=0.92n=3049.8kg＞1200kg当n=1304时， M=1199.68kg则，生产率为 P=52.62kg/hE2=87500/52.62=1662.87h②生产车刀（a）车刀5×5×50当n=120000时，M=1200kgP=1200/22.8=52.63kg/hE5=87500/52.63=1662.55h（b）车刀22×22×150当n=2105时，M=1199.85kgP=1199.85/22.8=52.63kg/hE6=87500/52.63=1662.55h③生产齿轮滚刀a）滚刀M1同上计算：v=3.14×（63×63）/4×63=126286.895 mm³n=4360M=0.13n=566.8 kg＜1200kgP=566.8/22.8=24.86 kg/hE5=87500/24.86=3519.71hb）滚刀M10同上计算：v=3.14×(200×200)/4×200=6280000 mm³n=88M=6.63n=583.44 kg＜1200kgP=583.44/22.8=25.6 kg/hE6=87500/25.6=3417.97 h综上所述，RX3-75-9型中温箱式炉用做等温热处理炉适用于所有产品，则该设备的年负荷时数为E= E1+E2+E3+E4+ E5+E6=13588.19h设备数量为：C=E/ F设=3.63，C’=4设备负荷率为：=C/C’×100%=90.7%符合二班制设备负荷率的要求。