可转位车刀设计中有关角度的计算
硬质合金可转位车刀设计
硬质合金可转位车刀设计文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]七、硬质合金可转位车刀设计［原始条件］加工推动架工序1中车￠50端面，工件材料HT200，铸件。
表面粗糙度要求达到Ra6.3，需采用粗车完成其端面车削，总余量为3 mm，使用机床为CA6140普通车床。
试设计一把硬质合金可转位车刀。
设计步骤为：（1）选择刀片夹固结构。
考虑到加工在CA6140普通车床上进行，且属于连续切削，由《切削手册》表4-22典型刀片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（硬质合金牌号）。
由原始条件给定：被加工工件材料为HT200，连续切削，完成粗车工序，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YT15。
（3）选择车刀合理角度。
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γo= 15°；②后角?o= 5°；③主偏角k r = 90°；④刃倾角λs= -6°。
后角?o的实际数值以及副后角??o和副偏角k?rg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=3mm，进给量f=0.5mm/r，切削速度v=122m/min ；（5）选择刀片型号和尺寸：①选择刀片有无中心固定孔。
由于刀片夹具结构已选定为偏心式，因此应选用中心有固定孔的刀片。
②选择刀片形状。
按选定的主偏角k r = 90°，根据《切削手册》表4-20刀片形状的选择原则，选用正三角形刀片。
③选择刀片精度等级。
由《切削手册》表4-17刀片精度等级的选择原则，选用U级。
④选择刀片内切圆直径d（或刀片边长L）。
根据已确定的ap=3mm，k r = 90°和λs= 0°，将a p、k r和λs代入《金属切削刀具课程设计指导书》公式（2.5），可求出刀刃的实际参加工作长度Lse为L se =srpkaλcossin=︒-︒6cos90sin3=3.0mm则所选用的刀片边长L应为L＞1.5 Lse=1.5×3.016=4.50mm因为是正三角形刀片，L=√3d d=2.60mm⑤选择刀片厚度s。
哈工大机械制造技术基本可转位车刀设计
Harbin Institute of Technology课程大作业说明书课程名称：设计题目：院系：班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：哈尔滨工业大学目录设计题目 (3)可转位端面车刀设计 (3)一、选择刀片夹固结 (3)二、选择刀片结构材料 (3)三、选择车刀合理角度 (3)四、选择切屑用量 (4)五、刀片型号和尺寸 (4)六、选择硬质合金刀垫型号和尺寸 (5)七、计算刀槽角度 (5)八、计算铣制刀槽时所需的角度 (7)九、选择刀杆材料和尺寸 (8)十、上压式结构 (8)十一、绘制车刀结构简图 (9)参考文献 (10)设计题目设计车小端端面的可转位车刀可转位端面车刀设计一、选择刀片夹固结工件的直径D为160mm，工件长度L=200mm。
因此可以在普通机床CA6140上加工。
表面粗糙度要求3.2μm，为精加工，但由于可转为车刀刃倾角通常取负值，切屑流向已s加工表面从而划伤工件，因此只能达到半精加工，按题设要求，采用上压式的夹紧方式。
二、选择刀片结构材料加工工件材料为HT200，且加工工序为粗车，半精车了两道工序。
由于加工材料为铸铁，因此刀片材料可以采用YG 系列，YG8用于粗加工脆性材料，YG6用于半精加工脆性材料，本题要求达到半精加工，因此材料选择YG6硬质合金。
三、选择车刀合理角度根据《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：前角0γ：根据参考文献[1]表3.16，工件材料为HT200，半精车，因此前角可选0γ8=︒， 后角o α：根据参考文献[1]表3.17，工件材料为HT200，半精车，因此后角可选0α4=︒， 主偏角γκ：/ 1.25L d =，工艺系统刚度良好，故采用正方形刀片，主偏角γκ75=︒， 负偏角'γκ：工艺系统刚度良好，为减小已加工表面的粗糙值，取负偏角'γκ5=︒， 刃倾角s λ：为了获得大于0的后角0α及大于0的副刃后角'0α，取刃倾角s λ5=-︒，后角0α的实际数值及副刃后角'0α和副偏角'γκ在计算刀槽角度时经校验确定。
车刀种类和刀刃角度选取原则
硬质合金可转位（不重磨）车刀在现代机械加工中广泛应用，其刀片用机械 夹固式装夹在刀杆上，当刀片一个刀刃磨钝后，只需将刀片转过一个角度，即 可用新的切削刃进行切削，从而大大缩短了换刀和磨刀时间，提高了刀杆的利 用率，节约了成本。
二.刀具材料
1、刀具材料应具备的性能
(1)高硬度和好的耐磨性
刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度才能切下金属。一般刀具材料的 硬度应在60HRC以上。刀具材料越硬，其耐磨性就越好。
刀体 前刀面A 副切削刃
' 副后刀面 A
S
刀头 '
主切削刃 刀尖：
S
主后刀面
A
一尖二刃三刀面
四.车刀的安装
车削前必须把选好的车刀正确安装在方刀架上，车刀安 装的好坏，对操作顺利与加工质量都有很大关系。安装车刀 时应注意下列几点：
⑴车刀刀尖应与工件轴线等高： ⑵车刀不能伸出太长： ⑶垫刀片选择合理： ⑷车刀刀杆应与车床主轴轴线垂直。 ⑸车刀位置装正后，应交替拧紧刀架螺丝。
(a)
(b) (c) 图a～d 刃磨外圆车刀的一般步骤 a)磨前刀面 b)磨主后刀面 c)磨副后刀面 d)磨刀尖圆弧
(d)
2.磨刀注意事项
⑴磨刀时，人应站在砂轮的侧前方，双手握
稳车刀，用力要均匀。 ⑵刃磨时，将车刀左右移动着磨，否则会使 砂轮产生凹槽。 ⑶磨硬质合金车刀时，不可把刀头放入水中 ，以免刀片突然受冷收缩而碎裂。磨高速钢 车刀时，要经常冷却，以免失去硬度。
车刀不对准工件中心对角度的影响
五、车刀刃磨
无论硬质合金车刀(焊接)或高速钢 车刀，在使用之前都要根据切削条 件所选择的合理切削角度进行刃磨 ，一把用钝了的车刀，为恢复原有 的几何形状和角度，也必须重新刃 磨。
可转位车刀课程设计说明书
前言当前刀具结构的变革正朝着可转位、多功能、专用复合刀具和模块式工具系统的方向发展，各种精密、高效、优质的可转位刀具已应用于车削,近十年来我国工具工业有了长足进步，切削技术迅速提高，据专家分析，我国切削加工及刀具技术的水平与工业发达国家相比大致要落后15～20年。
近年来国内轿车工业引进了几条具有国际20世纪90年代水平的生产线，但所用工具的国内供给率只能达到20%的低水平。
为改变这种状况，我国工具行业需要加速进口刀具国产化的步伐，必须更新经营理念，从主要向用户“卖刀具”转到为用户“提供成套切削技术，解决具体加工问题”的经营方向上来。
要根据自身产品的专业优势，精通相应的切削工艺，不断创新开发新产品。
用户行业则应增大刀具费用的投入，充分利用刀具在提高效率、降低成本，实现最大程度的资源(如切削数据库)共享。
有关部门将产、学、研各部门的科研力量组织起来，集中优势，一方面积极引进国外先进刀具制造技术，提高刀具产品水平，加快刀具产品(尤其是数控刀具产品)的国产化步伐；另一方面应结合生产实际，系统地推广使用各种先进刀具和先进切削技术。
我们相信，通过正确的政策引导和企业的有序竞争，完全有可能使我国的切削加工与刀具技术赶上国外先进水平，并做到有所发展与创新铣削、钻削等领域，成为刀具结构发展的主流。
目录1 可转位车刀设计 (2)（1）选择刀片夹固结构 (2)（2）选择刀片材料（硬质合金牌号） (2)（3）选择车刀合理角度 (2)（4）选择切削用量 (2)（5）选择刀片型号和尺寸 (2)（6）确定刀垫型号和尺寸 (3)（7）刀槽角度计算步骤 (4)（8）选择刀杆材料和尺寸 (7)（9）选择偏心角及其相关尺寸 (7)2．图孔拉刀设计举例 (9)（1）选择拉刀材料 (9)（2）选择拉削方式 (9)（3）选择拉刀几何参数 (9)（4）确定校准齿直径（以角标x表示校准齿的参数） (9)（5）确定拉削余量 (9)（6）选取齿升量 (9)（7）设计容屑槽 (9)（8）确定分屑槽参数 (10)（9）选择拉刀前柄部形状和尺寸 (11)（10）校验拉刀强度与拉床载荷 (11)（11）确定拉刀齿数及每齿直径 (11)（12）设计拉刀其他部分 (12)（13）计算和校验拉刀总长 (12)1 可转位车刀设计设计题目已知：工件材料45钢（正火），使用机床CA6140，加工后dm=90，Ra3.2,需粗、半精车完成，加工余量自定，设计装C刀片900偏头外圆车刀1 ．选择刀片夹固结构考虑到加工是在C6140 普通车床上进行，属于连续切削，参照表1 一1 典型刀片夹固结构简图和特点，采用杠杆式刀片夹固结构。
可转位车刀S刀片75°直头外圆车刀
前言目前机械制造中所使用的工作母机有80%左右仍为金属切削机床，因此，金属切削加工在机械制造业中仍占主导地位。
至今，凡是形状和尺寸精度要求比较高的零件，一般都须经过切削加工。
美国每年消耗在切削加工中的费用达1000忆美元，日本近年来每年所消耗的有关费用也超过10000忆日元。
在工业发达国家，制造业的产值占国民经济总产值的2/3，其中机械制造业占很大比例。
美国、日本、德国每年出口的机电产品均在1000忆美元以上，而英、法两国每年出口的机电产品也分别为400忆美元左右。
它们以技术密集型工业产品进行贸易，赚取了大量外汇，由此可见，金属切削加工对国民经济发展起着重要作用。
我国古代不断通过对外生产工具的改进由石器时代过渡到铜器时代、铁器时代。
有历史记载，在商代已采用了各种青铜工具，例如刀、钻；公元前8世纪春秋时代已采用铁制锯、凿等工具；1668年已使用马拉铣刀和脚踏砂轮机。
国外在1775年J.wilkinson研制成了加工蒸汽机气缸的镗床，1818年美国Eli.Whitney发明了铣床，1865年巴黎国际展览会前后，已有车床、插床、齿轮机床和螺纹机床，显然已制成了相关的刀具。
1864年法国的Joessel研究了刀具几何形状对切削力的影响，1870~1877年俄国的N.A.Tnme切削的形成的切削类型，1906~1908年美国的F.W.Taylor发表了刀具寿命与切削速度之间的关系。
以后各国许多学者对切削变形、剪切角进行了理论和实验研究，促进了金属切削的发展。
随着社会生产力的发展，要求机械制造业不断提高生产效率和加工质量、降低生产成本，因而促进了刀具材料的变革。
目录一．可转位车刀S刀片75°直头外圆车刀1.选择刀片夹固结构---------------------------------------------------------------32.选择刀片材料---------------------------------------------------------------------33.选择车刀合理角度---------------------------------------------------------------34.选择切削用量---------------------------------------------------------------------35.选择刀片型号和尺寸------------------------------------------------------------36.确定刀垫型号和尺寸------------------------------------------------------------47.计算刀槽角度---------------------------------------------------------------------48.选择刀杆材料和尺寸------------------------------------------------------------69.选择偏心销及其相关尺寸------------------------------------------------------7二. 圆孔拉刀设计1. 选择拉刀材料---------------------------------------------------------92.选择拉削方式--------------------------------------93.选择拉刀几何参数----------------------------------94.校准齿直径----------------------------------------95.确定拉削余量A------------------------------------96.齿升量的选取--------------------------------------97.确定容屑槽形状和尺寸------------------------------98.选择拉刀容屑槽参数--------------------------------109.确定拉刀齿数和直径--------------------------------1010.确定拉刀校准齿直径-------------------------------1111.柄部顶部到第一齿长度-----------------------------1112.柄部的设计---------------------------------------1113.拉刀强度与拉床载荷-------------------------------12三．心得体会-------------------------------------14参考文献-----------------------------------------14可转位车刀S 刀片75°直头外圆车刀已知: 工件材料18CrMnTi ，使用机床CA6140，加工后dm=36,Ra=3.2,需粗、半精车完成，加工余量自定，设计装S 刀片75°直头外圆车刀。
可转位车刀几何角度的设计、加工及检测
可转位车刀几何角度的设计、加工及检测随着数控机床的普及，可转位车刀的应用范围日益扩大。
可转位车刀在加工中转位迅速，尺寸稳定，刀片磨损后可快速更换，因此可显著提高加工效率，节省工具费用。
1 可转位车刀几何角度的设计可转位车刀刀片槽的空间位置主要由主偏角kr、刃倾角ls和前角g0确定。
主偏角kr主偏角对可转位车刀的寿命影响较大。
一般来说，减小主偏角可提高刀具工作寿命。
但当工艺系统或被加工工件刚性不足时，减小主偏角会增大径向力，从而加大变形挠度，引起加工振动，降低加工精度和加工表面质量，同时影响刀具寿命，因此，应针对不同的加工条件选择不同的主偏角。
设计刀具时的主偏角推荐值见表1。
刃倾角ls刃倾角对可转位车刀的切削性能也有较大影响。
切削时，刃倾角的大小影响切屑流出方向。
精车时，为避免切屑流向并擦伤已加工表面，刃倾角常取正值。
此外，刃倾角的大小还会影响切削刃锋利程度。
设计刀具时，刃倾角的推荐值见表2。
前角g0前角的大小直接影响刀刃的强度和锋利程度。
增大前角可减小切屑变形，使切削更为轻快，并提高刀具寿命。
但前角太大会削弱切削刃强度，易于崩刃，反而会缩短刀具寿命。
影响可转位车刀前角选择的因素较多，其设计推荐值见表3。
在可转位车刀设计中，刀片自身的前角也是一个重要参数，应予重点考虑。
后角后角主要用于减小切削过程中后刀面与过渡表面之间的摩擦。
设计可转位车刀时，需要对后角与前角进行综合考虑，选定刀片后角后，再根据刀片槽前角确定刀片槽后角。
可转位车刀后角的设计推荐值见表4。
造型设计及图纸标注可转位车刀切削参数的图纸标注如图1所示。
用AutoCAD2000的实体功能设计可转位车刀时，首先根据加工条件选择刀片，然后减去刀片本身的前角和后角，即可确定设计可转位车刀所需全部参数。
进行实体造型设计时，不能完全按照所需刃倾角和前角来旋转刀片，而应将其换算为法向前角，换算公式为tangn=tang0cosls （1）实体造型时刀片旋转的顺序应为：主偏角→刃倾角→法向前角。
一、车刀各种角度常识
六、数控刀具标准点击上面相关内容观看一、车刀的各种角度常识车刀的主要角度前角γo在主剖面P0内测量的前刀面与基面之间的夹角。
前角表示前刀面的倾斜程度，有正、负和零值之分，其符号规定如图所示。
后角αo 在主剖面P0内测量的主后刀面与切削平面之间的夹角。
后角表示主后刀面的倾斜程度，一般为正值。
主偏角κr在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。
主偏角一般为正值。
副偏角κr'在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角。
副偏角一般为正值。
刃倾角λs在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角。
当主切削刃呈水平时，λs=0；刀尖为主切削刃最低点时，λs＜0；刀尖为主切削刃上最高点是，λs＞0，如图示。
点击回到页首二、新型陶瓷刀具简介新型陶瓷刀具的出现，是人类首次通过运用陶瓷材料改革机械切削加工的一场技术革命的成果。
早在２０世纪初，德国与英国已经开始寻求采用陶瓷刀具取代传统的碳素工具钢刀具。
陶瓷材料因其高硬度与耐高温特性成为新一代的刀具材料，但陶瓷也由于其人所共知的脆性受到局限，于是如何克服陶瓷刀具材料的脆性，提高它的韧性，成为近百年来陶瓷刀具研究的主要课题。
陶瓷的应用范围亦日益扩大。
工程技术界努力研制与推广陶瓷刀具的主要原因，（一）是可以大大提高生产效率；（二）是由于构成高速钢与硬质合金的主要成分钨资源在全球范围内的枯竭所决定。
２０世纪８０年代初估计，全世界已探明的钨资源仅够使用５０年时间。
钨是世界上最稀缺的资源，但其在切削刀具材料中的消耗却很大，从而导致钨矿价格不断攀升，几十年中上涨好多倍，这在一定程度上也促进了陶瓷刀具研制与推广，陶瓷刀具材料的研制开发取得了令人瞩目的成果。
到目前为止，用作陶瓷刀具的材料已形成氧化铝陶瓷，氧化铝—金属系陶瓷、氧化铝—碳化物陶瓷、氧化铝—碳化物金属陶瓷、氧化铝—氮化物金属陶瓷及最新研究成功的氮化硼陶瓷刀具。
就世界范围讲，德国陶瓷刀具已不仅用于普通机床，且已将其作为一种高效、稳定可靠的刀具用于数控机床加工及自动化生产线。
可转位车刀的选择及设计
可转位车刀的选择及设计1.在工程应用中的优点与缺点可转位车刀就是机夹式刀具，有刀片，刀排锁紧装置组成，车削时遇刀具磨损了，只要松开锁紧转一个角度紧固就能继续使用了，比焊接式普通刀具方便，可转位车刀：价格较高，形状是标准的，如果工件有临时变化那又要重新买了，因为这不能重磨。
由于不需要磨刀所以工人上手比较快，适合于大批量高精度的数控加工。
避免了硬质合金钎焊时容易产生裂纹的缺陷;可转位刀片适合用气相沉积法在硬质合金刀片表面沉积薄层更硬的材料(碳化钛氮化钛和氧化铝),以提高切削性能;换刀时间较短;由于可转位刀片是标准化和集中生产的,刀片几何参数一致性强,切屑控制稳定。
因此可转位刀具得到广泛应用,如各种车刀、镗刀、铣刀、外表面拉刀、大直径深孔钻和套料钻等2.主要应用领域可转位式刀具取代了焊接刀具,并且,应用,显示了它的优越性。
但是,推广速度仍然比较缓慢。
当然,原因是多方面的，其中,刀杆结构与刀片的精化(重磨)问题,在部份企业不易解决,是影响推广的因素之一。
3.刀片材料，选型中注意的几类问题多数可转位刀具的刀片采用硬质合金,也有采用陶瓷、多晶立方氮化硼或多晶金刚石车外圆的刀片:选用原则主要是根据加工工艺的具体情况决定。
一般要选通用性较高的及在同一刀片上切削刃数较多刀片。
粗车时选较大尺寸，精、半精车时选较小尺寸。
S形:四个刃口，刃口较短(指同等内切圆直径)，刀尖强度较高，主要用于75°、45°车刀，在内孔刀中用于加工通孔。
T形:三个刃口，刃口较长，刀尖强度低，在普通车床上使用时常采用带副偏角的刀片以提高刀尖强度。
主要用于90°车刀。
在内孔车刀中主要用于加工盲孔、台阶孔。
C形:有两种刀尖角。
100°刀尖角的两个刀尖强度高，一般做成75°车刀，用来粗车外圆、端面，80°刀尖角的两个刃口强度较高，用它不用换刀即可加工端面或圆柱面，在内孔车刀中一般用于加工台阶孔。
机械制造大作业可转位车刀设计
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y课程名称: 机械制造技术基础作业名称: 可转位车刀设计班级：姓名：指导教师：所选步骤:工序5一、选择刀片夹固结构工件的直径D为150mm，工件长度L=200mm。
可以在普通机床CA6140上加工.λ通常取负值,切屑流向已加工表面，半精加工.可转为车刀刃倾角s参照《机械制造技术基础课程补充资料》表2。
1，由于工件材料为铸铁，采用上压式结构。
二、选择刀片结构材料加工工件材料为铸铁，因此刀片材料可以采用YG系列,YG8宜粗加工脆性材料，达到本题要求，因此材料选择YG8系列刀具.三、选择车刀合理角度根据《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:γ：根据《机械制造技术基础》表3。
16,工件材料为铸铁，粗车，因此①前角γ=15,前角可选②后角a:根据《机械制造技术基础》表3.17, 工件材料为铸铁，粗车，因此后角可选a=6③ 主偏角γκ:根据题目要求，主偏角γκ=45 ④ 刃倾角s λ:刃倾角取s λ=—5后角a 0的实际数值及副刃后角a '0和副偏角'γκ在计算刀槽角度时经校验确定。
四、选择切屑用量根据《机械制造技术基础》表3。
22:粗车时，背吃刀量p a =3mm,进给量f=1。
2mm/r,切削速度v=80m/min五、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定为上压式，因此应选用有中心固定孔的刀片。
② 选择刀片形状。
按选定主偏角γκ=45,参照《机械制造技术基础课程补充资料》2。
4。
4.2刀片形状的选择原则,选用正方形刀片.③ 选择刀片的精度等级.参照《机械制造技术基础课程补充资料》2。
4。
4.3节刀片精度等级的选择原则，一般情况下选用U 级。
④ 选择刀片内切圆直径d （或刀片边长L)。
根据已确定的背吃刀量p a =3mm ， 主偏角γκ=45,刃倾角s λ=-5，将p a ，γκ,s λ代入下式可得刀刃的实际工作长L se 为 L se =ssin cos a ργκλ=3sin45cos(-5)=4。
刀具的标注角度技术总结
刀具的标注角度技术总结1.750 内孔车刀几何角度：主偏角Kr＝750，副偏角Kr′＝150，前角γ0＝100，后角α0＝80，副后角α0′＝80，刃倾角λs＝50答案：2.75外圆车刀几何角度：主偏角Kr＝75，副偏角Kr＝15，前角γ0＝10，0 0 10 0 后角α0＝80，副后角α01＝80，刃倾角λs＝－50答案：3.600 内孔车刀几何角度：主偏角Kr＝600，副偏角Kr′＝150，前角γ0＝100 后角α0＝80，副后角α0′＝80，刃倾角λs＝－50答案：，4.900 外圆车刀几何角度：主偏角Kr＝900，副偏角Kr′＝150，前角γ0＝100 后角α0＝80，副后角α0′＝80，刃倾角λs＝50答案：5.450 内孔车刀几何角度：主偏角Kr＝450，副偏角Kr1＝150，，前角γ0 0 100＝10，后角α0＝10，副后角α0＝10，刃倾角λs＝-50答案：6.450 端面车刀几何角度：主偏角Kr＝450，副偏角Kr′＝450，前角γ0＝50 后角α0＝80，副后角α0′＝80，刃倾角λs＝50答案：，篇二：刀具角度标注参考系刀具标注角度参考系设计制造测量角度时的基准（1）基面Pr: 通过主切削刃上选定点，垂直于该点切削速度方向的平面。
（2）切削平面Ps：通过主切削刃上选定点，与主切削刃相切，且垂直于该点基面的平面。
（3）切削刃剖平面正交平面Po：通过主切削刃上选定点，垂直于基面和切削平面的平面。
正交平面参考系:基面、切削平面和正交平面组成标注刀具角度的正交平面参考系。
法平面Pn :过切削刃上选定点并垂直于主切削刃的平面进给平面Pf :垂直于基面平行于进给方向的平面切深平面Pp :垂直基面和假定工作平面的平面篇三：刀具标注角度2）后角αo -- 后刀面与切削平面之间的夹角。
若通过选定点的切削平面位于楔形刀体的实体之外，后角为正值；反之为负值。
3）楔角βo -- 前刀面与主后刀面之间的夹角。
拉垫式可转位车刀设计说明书
拉垫式可转位车刀设计说明书拉垫式可转位车刀设计说明书题目：拉垫式可转位车刀设计学院：机械工程专业：机械师及制造及其自动化姓名：活雷锋学号：333指导教师: 拉垫式可转位车刀设计说明书机械工程学院3月目录一：已知条件 (3)二：设计步骤 (3)1.选择刀片夹固结构 (3)2.选择刀片材料 (3)3.选择车刀合理角度 (3)4.选择切削用量 (4)5.选择刀片型号和尺寸 (4)6.选择刀垫型号和尺寸 (6)7.计算刀槽角度 (6)8.计算铣制刀槽时需要的角度 (9)9.选择刀杆的角度和尺寸 (10)10.连接件的选择与尺寸设计 (12)11.绘制拉垫式车刀工作图和零件图 (13)三：参考文 (14)一：已知条件拉垫式可转位车刀工件材料：40Cr机床：C620推荐数据:c V=100~180m/min,p a=1~5mm,f=0.2~1mm/r二：设计步骤1.选择刀片夹固结构考虑到加工是在C620卧式车床上进行的，且属于连续切削，根据已知条件要采用拉垫式刀片夹固结构。
2.选择刀片材料由已知条件给定：工件材料为40Cr，连续切削，由于切削用量数值范围，假定设计的加工工序为精车，半精车。
假定此拉垫式可转位车刀为外圆车刀。
根据《金属切削原理》表2-4，按照硬质合金的选用原则，刀片的材料能够采用YT系列，TY15宜精加工，因此刀片材料（硬质合金牌号）为YT15.3.选择车刀合理角度根据刀具合理几何参数的选用选择，并考虑到可转为车刀几何角度的形成特点，选取四个如下角度：ογ=15︒，rκ=75︒，oα=5︒λ=-5︒。
s后角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用选择，查表（详见《金属切削原理》）确定切削用量为：c V =110 m/min,p a =4 mmf =0.6 mm/r5.选择刀片型号和尺寸（1）选择刀片有无中心孔由于刀片夹固结构已经选定为拉垫式，根据拉垫式可转位车刀结构示意图，因此应选有中心固定孔的刀片。
45度可转位车刀
第二部分 45度可转位车刀工件材料ZL102，使用CA6140车床，经过粗车，半精车，精车三道工序。
1,选择夹紧结构偏心夹紧式2,刀片材料被加工材料为铝合金，包括粗加工，半精加工，精加工工序，选刀片材料为YG6。
3,初选车刀的合理角度主要角度：前角=15°后角=5°主偏角=45°刃倾角=-6°后角的实际数值和副后角副偏角在计算刀槽角度时经校验后确定。
4,切削用量粗车时 vc=185m/min f=0.5mm/r ap=4.62mm半精车 vc=245m/min f=0.3mm/r ap=0.5mm精车 vc=300m/min f=0.15mm/r ap=0.15mm5,刀片型号和尺寸1.有中心孔2. 正方形刀片K r =45°3. 精度等级U 级4. 刀片长度La p=4.62mm K r =45° λs =-6° L se =sr pk a cos sin =6.612L>=1.5 L se =1.5x6.612=9.918 5. 刀片厚度s ，通过查诺模图得s>=4.8 6. 刀尖圆弧角r a =1.2mm 7. 刀片断屑槽的形式和尺寸 A 型断屑槽确定选用刀片的型号：SNUM15061-A4L=d=15.875mm S=6.35mm d 1=6.35mm m=2.790mm 刀片刀尖角εb =90° 刀片刃倾角λs b =0° 断屑槽宽=4mm 取法前角γnb =20°6,硬质合金刀垫的型号和尺寸S15B ：长度L=14.88mm S=4.76mm d 1=7.6mm 材料YG8 7,刀槽角度1,刀杆主偏角K rg =K r =45° 2,刃倾角λs g =λs =-6°3, γo =15° γnb =20° λo =-6°6cos 20tan 15tan 16cos /20tan -15tan tan +=og γ=-0.089γog =-5.086° 取γog =-5° 4,验算车刀后角tan 0α=sog nb ss og nb λγαλλγαcos tan tan 1cos )cos tan (tan +- αnb =0tan 0α=-tan og γcos 2s λog γ=-5° λs =-6° 代入tan 0α=-tan （-5）cos （-6）=0.87得0α=4.946° 与所选的角度相近 可满足切削要求。
75°可转位外圆车刀
75°可转位外圆车刀1 75°可转位外圆车刀已知: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，按照硬质合金的选用原则，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=14°，（2）后角=6°（3）主偏角=75°，（4）刃倾角=-6°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。
后角4.选择切削用量根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量为：粗车时：切削深度ap=3mm，进给量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）选择刀片有无中心固定孔由于刀片夹固结构已选定为偏心式式，因此应选用有中心固定孔的刀片。
（2）选择刀片形状按选定的主偏角=75°，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,λs ，可求出刀刃的实际参加工作长度Lse 。
为；Lse=s r K ap λcos sin =οο6cos 75sin 3-=3.123mm L ﹥1.5Lse=4.685因为是棱形 ，d›4.525(5)选择刀片厚度S根据ap,f ，利用诺模图，得S ≧4.8（6）选择刀尖圆半径rε：根据ap,f, 利用诺模图，得连续切削εr =0.8（7）选择刀片断屑槽型式和尺寸根据条件，选择V 型。
一、车刀各种角度常识
六、数控刀具标准点击上面相关内容观看一、车刀的各种角度常识车刀的主要角度前角γo在主剖面P0内测量的前刀面与基面之间的夹角。
前角表示前刀面的倾斜程度，有正、负和零值之分，其符号规定如图所示。
后角αo 在主剖面P0内测量的主后刀面与切削平面之间的夹角。
后角表示主后刀面的倾斜程度，一般为正值。
主偏角κr在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角。
主偏角一般为正值。
副偏角κr'在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角。
副偏角一般为正值。
刃倾角λs在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角。
当主切削刃呈水平时，λs=0；刀尖为主切削刃最低点时，λs＜0；刀尖为主切削刃上最高点是，λs＞0，如图示。
点击回到页首二、新型陶瓷刀具简介新型陶瓷刀具的出现，是人类首次通过运用陶瓷材料改革机械切削加工的一场技术革命的成果。
早在２０世纪初，德国与英国已经开始寻求采用陶瓷刀具取代传统的碳素工具钢刀具。
陶瓷材料因其高硬度与耐高温特性成为新一代的刀具材料，但陶瓷也由于其人所共知的脆性受到局限，于是如何克服陶瓷刀具材料的脆性，提高它的韧性，成为近百年来陶瓷刀具研究的主要课题。
陶瓷的应用范围亦日益扩大。
工程技术界努力研制与推广陶瓷刀具的主要原因，（一）是可以大大提高生产效率；（二）是由于构成高速钢与硬质合金的主要成分钨资源在全球范围内的枯竭所决定。
２０世纪８０年代初估计，全世界已探明的钨资源仅够使用５０年时间。
钨是世界上最稀缺的资源，但其在切削刀具材料中的消耗却很大，从而导致钨矿价格不断攀升，几十年中上涨好多倍，这在一定程度上也促进了陶瓷刀具研制与推广，陶瓷刀具材料的研制开发取得了令人瞩目的成果。
到目前为止，用作陶瓷刀具的材料已形成氧化铝陶瓷，氧化铝—金属系陶瓷、氧化铝—碳化物陶瓷、氧化铝—碳化物金属陶瓷、氧化铝—氮化物金属陶瓷及最新研究成功的氮化硼陶瓷刀具。
就世界范围讲，德国陶瓷刀具已不仅用于普通机床，且已将其作为一种高效、稳定可靠的刀具用于数控机床加工及自动化生产线。
车刀种类和刀刃角度选取原则
正交平面参考系
1.正交平面参考系时各参考面 ：（右图）
——过切削刃选定点平行或垂直刀具安装面（或轴线）的平面。
——过切削刃选定点与 切削刃相切并垂直于基面的平面。
切削平面ps
正交平面po
基面pr
2. 刀具的标注角度
前角γo ——在主切削刃选定点的正交平面po内，前刀面与基面之间的夹角。 后角αo ——在正交平面po内，主后刀面与切削平面之间的夹角。
3.在一定切削条件下的基本选择方法 ：
1)前角和前刀面形状的选择
5)刃倾角的选择
3)主偏角、副偏角的选择
2)后角及形状的选择
4)刀尖形状的选择
1．前角和前刀面形状的选择 （1） 前角的选择： 在选择刀具前角时首先应保证刀刃锋利，同时也要兼顾刀刃的强度与耐用度。 刀具前角的合理选择，主要由刀具材料和工件材料的种类与性质决定。
三分手艺、七分刀
徒弟的手、师傅的刀
重要性
1.磨刀步骤(图a～d)
(a) (b) (c) (d) 图a～d 刃磨外圆车刀的一般步骤 a)磨前刀面 b)磨主后刀面 c)磨副后刀面 d)磨刀尖圆弧
C、负前角平面型 （右图） 特点：切削刃强度较好， 但刀刃较钝，切削变形大。 主要用于硬脆刀具材料。加工高强度高硬度材料，如淬火钢。 图示类型负前角后部加有正前角，有利于切屑流出。
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。
可转位车刀几何角度的设计、加工及检测
高强 度 钢
一５ 。
一５ 。
（ ） 角 ４后
后 角 主要 用 于 减 小 切 削 过 程 中后 刀面 与 过 渡 表 面 之 间 的摩 擦 。 设 计 可 转 位 车 刀 时 ， 要 对 后 角 与 需
前 角 进 行 综 合 考 虑 ， 定 刀 片 后 角 后 ， 根 据 刀 片 槽 选 再
主 偏 角对 可转 位 车 刀 的 寿命 影 响 较 大 。一 般 来 说 ， 小 主偏 角 可 提 高 刀 具 工 作 寿 命 。但 当 工 艺 系 减
统或被加工工件 刚性 不 足时 ， 小 主偏角 会增 大径 减
碳 素结 构钢 （ 质 ） 调 合 金结 构钢 （ 火 ） 正 合 金结 构钢 （ 调质 ）
１ 可 转位 车 刀 几何 角度 的 设计
可 转 位 车 刀 刀 片 槽 的 空 间 位 置 主 要 由 主 偏 角 刃 倾 角 。 前 角 确 定 。 和 （） １ 主偏 角
前 角 ｙ 推荐 值 ０
车 精 车 ｌ。 Ｏ ３ 一２ 。 ｌ。 ５ Ｏ ～ｌ。 ２ ０ ５ ０ ～２ 。 ｌ。 ７ ３ ～ｌ。
精度和加工表 面质量 ， 时影 响刀具 寿命 ， 此 ， 同 因 应 针 对 不 同 的加 工 条 件 选 择 不 同 的 主 偏 角 。设 计 刀 具 时 的 主 偏 角 推 荐 值 见 表 １ 。
表 １ 可 转位 车 刀主 偏 角推 荐值
加 工条件
粗 蕈 工艺 系统刚 性 较好 工 艺 系 统 刚 性 较 差
耐磨 铸铁
８ 一ｌ。 。 ２
响 。切 削 时 ， 倾 角 的大 小 影 响 切 屑 流 出 方 向 。 精 刃
车时 ， 为避 免 切 屑 流 向并 擦 伤 已 加 工 表 面 ， 刃倾 角 常 取正 值 。 此 外 ， 倾 角 的 大 小 还 会 影 响 切 削 刃 锋 利 刃 程 度 。 设 计 刀 具 时 ， 倾 角 的推 荐 值 见 表 ２ 刃 。
车刀图示及角度表注方法优秀课件
可转位车刀
可转位车刀是使用 可转位刀片的机夹车 刀。一切削刃用钝 后可迅速转位换成相 邻的新切削刃，即可 继续工作，直到刀片 上所有切削刃均已用 钝，刀片才报废回收。
二、传统刀具与现代刀具的比较
▪现代刀具的优点:
✓ 刀具刚性好，寿命长 ✓生产效率高,定位精度高。 ✓有利于推广涂层、陶瓷等 新技术
重点介绍10个，常用的有6个（打
√者）
车刀的标注角度
车刀的 标注角度
问题？
1、当切削点高于工件中心时，对工作前 角、后角有何影响？
2、导杆中心与进给方向不垂直，当刀杆 中心与正常位置逆时针偏θ角时，如何影 响刀具的工作角度？
解答
建立车刀静止参考系的假设 不考虑进给运动的影响 车刀安装绝对正确 刀刃选定点的切削速度方向与
刀刃各处的平行
建立参考平面
切削平面（ps）：过刀刃上选定点， 包含该点假定主运动方向和刀刃的 平面
基面（pr）：过刀刃上选定点，垂直 该点假定主运动方向的平面
po-po截面（又称正交平面）：过刀 刃上选定点，既垂直于切削平面， 又垂直于基面的平面
选取参考平面：
过主切削刃，取平行于切削速度方向并 切于工件过渡表面的平面为切削平面（ps）
过主切削刃，取垂直于切削速度方向的 平面为基面（pr）
取垂直于主切削刃的平面为po-po截面 （又称正交平面）
pr-po-ps便组成了测量车刀角度的静止参 考系
车刀的静止参考系 车削的特点：
切削部分比刨刀复杂 车削有进给运动 主切削刃不一定水平 主切削刃各点切削速度不等
车刀图示及角度表注方法优秀 课件
一、传统刀具与现代刀具
1、传统刀具 硬质合金焊接车刀
所谓焊接式车刀，就是 在碳钢刀杆上按刀具几何角 度的要求开出刀槽，用焊料 将硬质合金刀片焊接在刀槽 内，并按所选择的几何参数 刃磨后使用的车刀。
可转位车刀的选择及设计
可转位车刀的选择及设计1.在工程应用中的优点与缺点可转位车刀就是机夹式刀具，有刀片，刀排锁紧装置组成，车削时遇刀具磨损了，只要松开锁紧转一个角度紧固就能继续使用了，比焊接式普通刀具方便，可转位车刀：价格较高，形状是标准的，如果工件有临时变化那又要重新买了，因为这不能重磨。
由于不需要磨刀所以工人上手比较快，适合于大批量高精度的数控加工。
避免了硬质合金钎焊时容易产生裂纹的缺陷;可转位刀片适合用气相沉积法在硬质合金刀片表面沉积薄层更硬的材料(碳化钛氮化钛和氧化铝),以提高切削性能;换刀时间较短;由于可转位刀片是标准化和集中生产的,刀片几何参数一致性强,切屑控制稳定。
因此可转位刀具得到广泛应用,如各种车刀、镗刀、铣刀、外表面拉刀、大直径深孔钻和套料钻等2.主要应用领域可转位式刀具取代了焊接刀具,并且 ,应用 ,显示了它的优越性。
但是,推广速度仍然比较缓慢。
当然 ,原因是多方面的，其中,刀杆结构与刀片的精化(重磨)问题,在部份企业不易解决,是影响推广的因素之一。
3.刀片材料，选型中注意的几类问题多数可转位刀具的刀片采用硬质合金,也有采用陶瓷、多晶立方氮化硼或多晶金刚石车外圆的刀片:选用原则主要是根据加工工艺的具体情况决定。
一般要选通用性较高的及在同一刀片上切削刃数较多刀片。
粗车时选较大尺寸，精、半精车时选较小尺寸。
S 形:四个刃口，刃口较短(指同等内切圆直径)，刀尖强度较高，主要用于75°、45°车刀，在内孔刀中用于加工通孔。
T形:三个刃口，刃口较长，刀尖强度低，在普通车床上使用时常采用带副偏角的刀片以提高刀尖强度。
主要用于90°车刀。
在内孔车刀中主要用于加工盲孔、台阶孔。
C形:有两种刀尖角。
100°刀尖角的两个刀尖强度高，一般做成75°车刀，用来粗车外圆、端面，80°刀尖角的两个刃口强度较高，用它不用换刀即可加工端面或圆柱面，在内孔车刀中一般用于加工台阶孔。