刀具设计说明书

刀具设计说明书文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

实践教学环节

课程名称金属切削原理与刀具

课程编码0604680

东北林业大学

机械设计制造及其自动化专业

课程设计说明书

题目：

学生姓名：

专业班级：机械设计制造及其自动化2012-

指导教师：贾娜副教授

完成日期： 2014年12月26日

东北林业大学机电工程学院

2014年12月

目录

第1章设计任务

设计题目：

1、******这个位置要将分配到的题目（包括图，图上面的字母，换成题目对

应的数字和技术参数）写上。

2、原始条件，参照P34。

加工如图所示的阶梯轴，工件材料为HT200，铸造件，外圆表面粗糙度要求达到,用粗车完成外圆切削，单边总余量为4mm,使用机床为CA6140普通车床。

上交材料：

1、设计说明书一份；

2、硬质合金可转位车刀结构图（A3）；

3、可转位车刀刀杆零件图（A3）；

4、硬质合金可转位车刀三维结构图（电子版）。

第2章 设计步骤

（1）选择刀片夹固结构

考虑到加工在CA6140普通车床上加工，且属于断续切削，参考金属切削刀具设计手册中典型刀片夹固结构简图和特点，采用杠销式夹固方式和偏心式夹固形式。

（2）选择刀片材料

由原始条件给定：被加工材料为HT200，断续切削，完成粗车，半精车工序，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YT8。

（3）选择车道合理角度

根据刀具合理几何参数的选用原则，并考虑到可转位车刀几何角度的成型特点，选取如下几个角度：1、前角=12︒ 2、后角o α=8︒3、住偏角k r =90度4、刃倾角ςλ=-10度

后角o α的实际数值以及副偏角k 'r 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，经查表确定切削用量。

=3mm，进给量f=r，切削速度v=100r/min，半精车时，粗车时，切削深度a

p

=1mm，进给量f=r，v=130r/min

a

p

（5）选择刀片型号和尺寸

图1-1 选择刀片厚度的诺模图图1-2 选择刀尖叫半径的诺模图

1,选择刀片有无中心固定孔。由于刀具夹固结构已选为偏心式夹固结构和杠销式夹固结构，因此应选用有偏心空的刀片。

2、选择刀片形状。拟选定的住偏角为90度，参照设计手册中刀片的结构的形状和尺寸，选择三角形刀片。

3、选择刀片精度等级。参照刀片的精度选用原则，选用普通级U级。

4、选择刀片内切圆直径d 。根据以确定a p =3mm 、k r =90度和λs=--10

度，将上述值，带入下列公式，可求出刀刃的实际切削实际参加L bc 为

L bc =sin cos p r s a κλ=

则选用的刀片长度L 应为 L> L bc =

由于是三角形刀片d ， d=

5、选择刀片厚度S.根据已选定的背吃刀量a p 和进给量f 以及选择刀片

厚度的诺莫图，求得刀片厚度s>=。

6、选择刀尖圆弧半径εγ。根据已选定的背吃刀量和进给量，利用刀片

厚度的诺莫图，求得连续切削 时的εγ=。

7、选择刀片断屑槽形式和尺寸。参照机械设计手册中刀片断屑槽形式

和尺寸的选择原则，根据已知的原始条件，选用V 型断屑槽，断屑槽的尺寸在选定刀片后，便可确定。

综合上面的选择结果，确定刀片的型号为TNUM270612 – V4，其具体

尺寸为

L=，d=,S=, m= , εγ=

刀片刀尖角b ε=60度，刀片刃倾角sb λ=0度。断屑槽槽宽W n =4mm;取法

前角nb λ=20︒

（6）选择硬质合金刀垫型号和尺寸

硬质合金刀垫形状和尺寸的选择，去取决于刀片的夹固结构及刀片的型号和尺寸。选择与刀片形状相同的刀垫，正三角形中心有圆孔。其尺寸为：L=；厚度S=；中心孔直径1d =.材料为 YT8。型号为 A27B 。

（7）计算刀槽角度

刀槽角度的计算步骤为： 1、刀杆主偏角rg κ=r κ=90度 2、刀槽刃倾角sg λ=s λ= -10度 3、刀槽前角og γ

将o γ=12度、nb γ=20 ，s λ= -10，带入公式

tan og γ =

tan12tan 20/cos(6)

1tan15tan 20cos(6)--+-

得og γ= ，取其值为 4、验算车刀后角o α。

tan o α=tan tan cos 1tan tan cos nb og s nb og αγλαγλ-+ 当nb α=0时， 将原始值带入公式得

o α=，与初始值近似，顾合适。 刀杆后角og α≈ o α，故og α=

5、刀槽副偏角。

'og κ='og κ=180-r κ-r ε

,rg r rg r εεκκ==

车刀刀尖计算公式

Cos r ε={}

cos tan sin cos og s s εγλλ 当60rb ε=︒时，将原始值代入得'rg κ=度≈28度 6、验算车刀副后角'o α。

tan 'o α=tan 'tan 'cos '1tan 'tan 'cos 'nb og og nb og sg αγλαγλ-+ 当0nb α=︒时，将原始值代入得

'11.96sg λ=-︒

' 4.9og γ=-；' 4.69o α=；'' 4.69,' 4.7og o og ααα≈==︒刀槽副后角取； 综上所述车刀的几何角度为：

12;8.05;90;'28.2;10;o o r r s k γακλ=︒==︒=︒=-︒车刀：' 4.69o α=

8.3;10;8;90og sg og og γλακ=-︒=-︒=︒=︒刀槽几何角度： ；'28;' 4.7rg og k α=︒=︒

（8）计算铣制刀槽时需要的角度

1、计算刀槽最大副前角.gg gg γτ及其方位角

8.3,10,og sg γλ=-︒=-︒将代入公式

2tan 8.3)tan (10)gg γ=-+-

tan tan(8.3)tan(10)gg τ=--

39.6gg τ=︒得；12.89gg γ=-