可转位车刀设计题目
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。
可转位车刀的设计方案-推荐下载
d 1 =7.6mm.材料为高速钢 YG8 七: 计算刀槽角度
可转为车刀几何角度,刀片几何角度,刀槽几何角度之间的关系: 刀槽角度的计算:
因此后角可选 0 =6
③ 主偏角 :根据题目要求,主偏角 =75
④
刃倾角
后角 0
s
:为获得大于
的实际数值及副刃后角
0
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 a p =3mm,进给量 f=0.6mm/r,切削速度 v=110m/min
的后角
一: 选择刀片夹固结构 工件的直径 D 为 50mm,工件长度 L=360mm.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 s 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
切削时 r =1.2mm
⑦ 选择刀片断屑槽型式和尺寸.参照《机械制造技术基础课程补充资料》2.4.4.4 节中刀片断屑槽类型和尺寸的选择原则,根据已知的已知条件,选择 A 型断屑槽.
综上 7 方面的选择结果,根据《机械制造技术基础课程补充资料》表 2.10 确定选用 的刀片型号为 SNUM150612-A4.
接近
而刀杆后角 a og ≈a 0 =6
⑤ 刀槽副偏角
k
' rg
=k
' r
机械制造技术基础可转位车刀设计
课程大作业说明书课程名称：机械制造技术基础设计题目：可转位车刀设计院系：班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：目录一．设计题目 (1)二．选择刀片夹固结构 (1)三、选择刀片结构材料 (1)四、选择车刀合理角度 (1)五、选择切屑用量 (2)六、刀片型号和尺寸 (2)七、选择硬质合金刀垫型号和尺寸 (3)八、计算刀槽角度 (3)九、计算铣制刀槽时所需的角度 (6)十、选择刀杆材料和尺寸 (7)十一、选取杠杆、弹簧及相关尺寸 (7)十二、绘制车刀结构简图 (8)参考文献 (8)一．设计题目车削如下图所示零件，其加工顺序为：①车直径150外圆及大端倒角---②车大端端面----③粗车直径142外圆---④精车直径142外圆---- ⑤车小端端面及倒角。
设计车大端端面的可转位车刀。
夹紧方式推荐选用杠杆式。
二．选择刀片夹固结构工件的直径为，工件长度。
因此可以在普通机床CA6140上加工。
表面粗糙度无要求，为粗加工。
由题目已知条件，选用推荐的杠杆式夹固结构。
三、选择刀片结构材料加工工件材料为45号钢,淬火处理,连续切屑,且加工工序为粗车.由于加工材料为钢料,因此刀片材料可以采用YT 系列,对于淬火刚的车削，材料选择YT726硬质合金。
四、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:①前角0γ:根据《机械制造技术基础》表3.16,工件材料为中碳钢(淬火)，半精车,因此前角可选0γ=-5°。
② 后角0α:根据《机械制造技术基础》表3.17，工件材料为中碳钢(正火),粗车,因此后角可选0α=12°。
③ 主偏角r κ:对于淬硬钢，主偏角r κ=30°～60°，取主偏角r κ=60°。
④ 刃倾角s λ:车淬硬钢，s λ=-5°～-12°，取s λ=-5°。
可转位车刀设计题目
可转位车刀设计题目1、细长轴粗车刀工件材料：40Cr尺寸：Φ28×2600，Ra12.5机床:加长C630推荐数据:n=480γ/min,a p=3.5,f=0.55~0.652、拉垫式可转位车刀工件材料：40Cr机床：C620推荐数据:v c=100~180m/min,a p=1~5mm,f=0.2~1mm/r3、90°强力断屑车刀工件材料：HT200机床：C620推荐数据：v c=75~120m/min,a p=2.5~7mm,f=0.42~0.75mm/r 粗加工R a12.54、细长轴精车刀工件材料：40Cr R a3.2推荐数据：n=600γ/min,a p=0.5~0.1mm,f=0.2-0.3mm/r5、45°强力车刀工件材料：40Cr Ra3.2机床：C620 CA6140推荐数据：v c=80~120m/min,a p=0.2~8mm,f=0.5~2mm/r6、75°内孔精车刀工件材料：45钢尺寸：φ42×120,Ra3.2机床：C618推荐数据：v c=60~100m/min,f=0.12-0.15mm/r,a p=0.05-0.15mm7、楔块式90°强力车刀工件材料：45钢Ra12.5机床：C620推荐数据：v c=140~200m/min,a p=4~8mm,f=0.5~0.7mm/r8、45°端面外圆车刀工件：T13A Ra6.3机床：CA6140推荐：v c=100~120m/min , f=0.5~0.7mm/r ,a p=3~5mm9、粗车刀工件：HT25—47，σb=25，HB170—241尺寸：余量不均匀，阶梯外圆粗加工，Ra6.3机床：cw6140推荐：V=60，αp =5，f =0.5—0.710、端面粗车刀工件：ZG40Cr，σb70，HB228—321齿轮毛坏端面粗加工，Rα6.4机床：CW6140推荐：V=80，αp =5，f =0.3—0.411、外圆粗车刀工件：30CrMn 2Mo13 HB269-302尺寸：自由锻毛坯：φ125×1000，Ra =6.3 单边余量5~7机床：C63012、90°偏心夹紧外圆车刀工件：20F机床：CA6140推荐：v c=100~150m/min , f=0.06~0.12mm/r ,a p=0.05~1mm Ra6.313、楔销夹紧式可转位外圆车刀工件：1Cr18Ni9Ti机床：CE7132仿形车床推荐：v c=135m/min , f=0.54mm/r ,a p=2mm Ra3.214. 铬钼渗碳钢粗车刀工件：15CrMo, Ra6.3机床：C620推荐：v c=50~70m/min , f=0.3~0.6mm/r ,a p=3~8mm 15、外圆粗车刀工件：30CrMn 2Mo13 HB269-302尺寸：自由锻毛坯：φ125×1000，Ra =6.3 单边余量5~7机床：C63016、外圆粗车刀光轴粗车，Ra 6.4.机床：c 620推荐：V=100—150，αp =4—8，f =0.5—1.017、焊接装配式切断刀工件：A3尺寸：φ60实心棒料机床：C620推荐：αp=5 V=100—120，f =0.2—0.3，αp=418、拉垫式可转位车刀工件材料：45钢机床：C620推荐数据:v c=100~180m/min,a p=1~5mm,f=0.2~1mm/r 19、45°强力车刀工件材料：34 CrMo Ra3.2机床：C620 CA6140推荐数据：v c=80~120m/min,a p=0.2~8mm,f=0.5~2mm/r 20、楔块式90°强力车刀工件材料：2Cr13 Ra12.5机床：C620推荐数据：v c=140~200m/min,a p=4~8mm,f=0.5~0.7mm/r 推荐：v c=135m/min , f=0.54mm/r ,a p=2mm Ra3.221、75°端面车刀工件：HT15-33,Ra6.3机床：C620推荐：V=60，αp=3—5，f =0.2—0.322、90°偏心夹紧外圆车刀工件：ZG40Cr机床：CA6140推荐：v c=100~150m/min , f=0.06~0.12mm/r ,a p=0.05~1mm Ra6.323、拉垫式75°端面车刀工件：HT200机床：CA6140推荐：v c=100~120m/min , f=0.5mm/r ,a p=5mm Ra6.324、斜销夹紧式可转位外圆车刀工件：40Cr机床：CE7132仿形车床推荐：v c=135m/min , f=0.54mm/r ,a p=2mm Ra3.225、焊接装配式切断刀工件：冷拔六角钢尺寸：外接圆直径φ36机床：C620推荐：αp=4 n=1200r/min. f =0.04—0.05，αp=526、上压式90°外圆车刀工件：A3 类软材料机床：C618推荐：V=100—120，αp=4—6，f =0.2—0.527、75°端面车刀工件：HT15-33,Ra6.4机床：C620推荐：V=60，αp=3—5，f =0.2—0.328、杠销式75°机夹不重磨车刀工件：40Mn，HB≤229 光轴，Ra12.5机床：C620推荐：V=80，αp=4—10，f =0.4—0.829、楔销式75°机夹不重磨车刀工件：40Cr,调质，σb75,HB241-286阶梯轴粗加工，Ra6.4 机床：C620推荐：V=75 αp=5 f =0.4—0.530、圆形刀片外圆车刀工件：60钢粗车间断切削机床：CE7132仿形车床推荐：v c=60~110m/min , f=1.5~2mm/r ,a p=6~8mm31、高速切断刀工件：35# 圆钢、四方六角等材料最大切断半径R=35 机床：B620—1推荐：U=120－150， f =0.5—0.4 αp=632、拉垫式可转位车刀工件材料：HT200机床：C620推荐数据:v c=100~180m/min,a p=1~5mm,f=0.2~1mm/r33、90°强力断屑车刀工件材料：45钢机床：C620推荐数据：v c=120~280m/min,a p=0.15~0.85mm,f=0.08~0.20mm/r 半精加工R a3.234、45°强力车刀工件材料：45钢Ra6.3机床：C620 CA6140推荐数据：v c=80~120m/min,a p=0.2~8mm,f=0.5~2mm/r35、楔块式90°强力车刀工件材料：1Cr18Ni9Ti Ra12.5机床：C620推荐数据：v c=140~200m/min,a p=4~8mm,f=0.5~0.7mm/r。
可转位车刀的设计方案
一、车刀的结构机夹可转位车刀是将可转位硬质合金刀片用机械的方法夹持在刀杆上形成的车刀，一般由刀片、刀垫、夹紧元件和刀体组成(见图1)。
图1 机夹可转位车刀组成根据夹紧结构的不同可分为以下几种形式。
·偏心式(见图2)偏心式夹紧结构利用螺钉上端的一个偏心心轴将刀片夹紧在刀杆上，该结构依靠偏心夹紧，螺钉自锁，结构简单，操作方便，但不能双边定位。
当偏心量过小时，要求刀片制造的精度高，若偏心量过大时，在切削力冲击作用下刀片易松动，因此偏心式夹紧结构适于连续平稳切削的场合。
图2 偏心式夹紧结构组成·杠杆式(见图3)杠杆式夹紧结构应用杠杆原理对刀片进行夹紧。
当旋动螺钉时，通过杠杆产生夹紧力，从而将刀片定位在刀槽侧面上，旋出螺钉时，刀片松开，半圆筒形弹簧片可保持刀垫位置不动。
该结构特点是定位精度高、夹固牢靠、受力合理、适用方便，但工艺性较差。
图3 杠杆式夹紧结构组成·楔块式(见图4)刀片内孔定位在刀片槽的销轴上，带有斜面的压块由压紧螺钉下压时，楔块一面靠紧刀杆上的凸台，另一面将刀片推往刀片中间孔的圆柱销上压紧刀片。
该结构的特点是操作简单方便，但定位精度较低，且夹紧力与切削力相反。
图4 楔块式夹紧结构不论采用何种夹紧方式，刀片在夹紧时必须满足以下条件：①刀片装夹定位要符合切削力的定位夹紧原理，即切削力的合力必须作用在刀片支承面周界内。
②刀片周边尺寸定位需满足三点定位原理。
③切削力与装夹力的合力在定位基面(刀片与刀体)上所产生的摩擦力必须大于切削振动等引起的使刀片脱离定位基面的交变力。
夹紧力的作用原理如表1所示。
可转位车刀片的形状有三角形、正方形、棱形、五边形、六边形和圆形等，是由硬质合金厂压模成形，使刀片具有供切削时选用的几何参数(不需刃磨);同时，刀片具有3个以上供转位用的切削刃，当一个切削刃磨损后，松开夹紧机构，将刀片转位到另一切削刃，即可进行切削，当所有切削刃都磨损后再取下，换上新的同类型的刀片。
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。
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。
可转位车刀和圆孔拉刀课程设计
课程设计说明书题 目：可转位车刀和圆孔拉刀设计 学生姓名： 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学 号： 指导教师： 职 称：2013年6月前言 (1)一可转位车刀设计 (2)1.1设计题目 (2)1.2设计步骤 (2)1.2.1选择刀片夹固结构 (2)1.2.2选择刀片材料 (2)1.2.3选择车刀合理角度 (2)1.2.4选择切削用量 (2)1.2.5选择刀片型号和尺寸 (3)1.2.6确定刀垫型号和尺寸 (4)1.2.7计算刀槽角度 (4)1.2.8计算铣制刀槽时需要的角度 (6)1.2.9选择刀杆材料和尺寸 (7)1.2.10选择偏心角及其相关尺寸 (7)二圆孔拉刀设计 (9)2.1设计题目 (9)2.2机床的选择及其他参数 (9)2.3设计步骤 (9)2.3.1拉刀材料选择 (9)2.3.2拉削方式选择 (10)2.3.3几何参数的确定 (10)2.3.4校准齿直径 (10)2.3.5拉削余量计算 (10)2.3.6齿升量确定 (11)2.3.7容屑槽的确定 (11)2.3.8确定分屑槽参数 (12)2.3.9前柄部形状和尺寸设计 (12)2.3.10拉刀强度和拉床载荷校验 (12)2.3.11齿数及每齿直径确定 (13)2.3.12拉刀其他部分设计 (13)2.3.13计算和校验拉刀总长确定 (14)2.3.14技术条件 (14)小结 (15)参考文献 (16)前言随着教育改革的不断深入、素质教育的全面推进，以及课程体系和教学内容的不断完善，金属切削课程设计是机械类专业的一门专业基础课，内容覆盖金属切削原理和刀具、机械加工方法及设备、互换性与测量技术、机械制造工艺学及工艺装备等，因而也是一门实践性和综合性很强的课程，必须通过实践性教学环节才能使我们对该课程的基础理论有更深刻的理解，也只有通过实践才能培养我们理论联系实际的能力和独立工作能力。
能通过运用金属切削刀具课程中的基本理论以及在生产实习中学到实践知识，正确的解决一个刀具在加工过程中的安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。
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。
硬质合金可转位车刀设计（待修改）
硬质合金可转位车刀设计（待修改）四、硬质合金可转位车刀设计［原始条件］加工连杆体工序7中车大头孔，工件材料为QT450-10，铸件。
表面粗糙度要求达到Ra6.3，需采用粗车，使用机床为CA6140普通车床。
试设计一把硬质合金可转位外圆车刀。
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，参照表2.1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QT450-10，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YG8。
（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αo = 5°；③主偏角k r = 75°；④刃倾角λs = -6°。
后角αo 的实际数值以及副后角α'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a p =2mm ，进给量f= 0.5mm/r ，切削速度v = 128m/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 = 75°，参照文献5中2.4.4.2节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。
参照文献5中2.4.4.3节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a p =2.0mm ，k r = 75°和λs = -6°，将a p 、k r 和λs 代入文献5公式（2.5），可求出刀刃的实际参加工作长度L se 为L se =s r pk a λcos sin =)6cos(75sin 2?-?k =2.082mm则所选用的刀片边长L 应为L ＞1.5 L se =1.5×2.082=3.123mm因为是正方形刀片，所以 L=d ＞3.123mm⑤选择刀片厚度s 。
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。
硬质合金可转位车刀设计方案
螺纹成形车刀设计1.初始条件设计螺纹车刀，加工 M10 的外螺纹，加工材料为 45 钢，机夹形式为楔销（块）式，刀片有后角。
假定刀具完成粗车、半精车两道工序，所用车床为 CA6140 普通车床。
2.题目分析（1）加工外螺纹，说明在此之前已经完成直径为 10mm 的圆柱面加工；（2）所加工的普通螺纹由 GB/T 196-81 知其属于极少用的第三系列公称直径，其螺距 P=1mm，中径 d2=9.350mm，小径 d1=8.917mm。
3.刀片选择随着对螺纹车刀研究的积累，现在已经有公司生产专门针对螺纹车刀刀具的硬质合金刀片，虽然没有形成标准，但是每个公司已经有自己的生产标准。
但是选用此类刀片的话，刀槽不需要特殊设计，只需与基面平行即可。
为了体现螺纹刀具刀槽的设计，故本题选用通用刀片。
（1）选择刀片夹固结构由于已知条件知，刀片夹固结构为楔销（块）式。
（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 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（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你的选用原则，并考虑到可转位车刀几何角度的形成特点，选取如下五个主要要角度：①刀尖角εr=60°；②纵向前角γ0=0° （同左侧刃前角γ1=0°，右侧刃前角γ2=0°）；③左侧刃后角α1=3°~5°，右侧刃后角α2=3°~5°；④刃倾角λ=0°（左右两侧刃）；⑤左侧刃偏角κr=60°。
后角的实际数值，以及刃倾角，前角在计算刀槽角度时，经校验后确定。
说明：①由于螺纹车刀（此处设计的为平体车刀）可归属于成型车刀，切削普通螺纹时其刀尖角须与螺纹牙型角相等，为60°；②取前角γ0=0°是为了减少加工螺纹的理论误差，考虑到牙型精度。
机械制造基础-刀具大作业
Harbin Institute of Technology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： 1208302 姓名：曹曼珺指导教师：王娜君题目要求：组题二（2），加工工序3：粗车直径142外圆。
一、选择刀片夹固结构工件的直径D为142mm,工件长度L=100mm.因此可以在普通机床CA6140上加工. 表面粗糙度要求为粗加工，夹紧方式根据推荐选用上压式。
二、选择刀片结构材料加工工件材料为HT200,连续切屑,且加工工序为粗车。
由于加工材料为铸铁,因此刀片材料可以采用YG系列,YG8宜粗加工,YG3宜精加工,本题要求为粗加工,因此材料选择,YG8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:（1）前角γ0:根据《机械制造技术基础》表3.16,工件材料为灰铸铁（连续切削）,粗车,因此前角可选γ0=10°~15°。
由于硬质合金刀具脆性比较大，因此前角要选的稍微小一点。
所以，前角选择γ0=10°。
因为采用硬质合金刀具，脆性大，粗加工时采用负倒棱可以明显提高刀具使用寿命，并且减少崩刃的情况。
取负倒棱bγ1=1mm。
（2）后角α0:根据《机械制造技术基础》表3.17,工件材料为灰铸铁（连续切削）,粗车,因此后角可选α0=5°。
副后角α0‘=后角α0=5°。
（3）主偏角Kγ:根据题目要求,车阶梯轴，因此主偏角Kγ=90°（4）刃倾角λs:加工铸铁为了提高刀刃强度，粗车时常取λs=0°~-5°。
刀具脆性大，为保证刀刃强度，不宜选用正刃倾角。
并且为获得大于0的后角α0及大于0的副刃后角α0‘,现选取刃倾角λs=-5°。
后角α0的实际数值及副刃后角α0‘和副偏角Kγ’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3.21和3.23:粗车时,为了预留精加工的加工余量，并且一次走刀完成切削，选定背吃刀量a p=3mm,进给量f=0.8mm/r,切削速度v=80m/min。
可转为车刀
已知：工件材料Y12，使用机床CA6140，加工后dm=18，Ra3.2,需粗、半精车完成，加工余量自定，设计装D刀片930偏头外圆车刀一.试设计一把硬质合金可转位外圆车刀。
设计步骤为：1 ．选择刀片夹固结构考虑到加工是在CA6140 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Y12易切削结构钢，连续切削，完成粗车、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YT14 。
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．( l )前角=150, ( 2 )后角=50 ,( 3 )主偏角=930；（ 4 ）刃倾角=-50,后角0 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择原则，查表确定切削用量为：粗车时：切削深度p a = 3mm ，进给量f=0 . 4m m ／r ，切削速度v= 110m ／min 精车时：ap = 0.5 mm ,f = 0. 3mm / r ,v=150m/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固结构已选定为偏心式，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= 93° ，选用55°菱形车刀。
( 3 )选择刀片精度等级 选用U 级．( 4 )选择刀片内切圆直径d （或刀片边长L ）根据已选定的p a 、κr 、λs ，可求出刀刃的实际参加工作长度seL02.3)5cos(93sin 3cos sin =︒-︒==s r p se k a L λL>1.5Lse=4.53 因为是菱形 ，L=d>4.53( 5 ) 选择刀片厚度S ：根据p a ,f ，利用诺模图，得S ≥2.5 ( 6 ) 选择刀尖圆弧半径r ε：根据p a ,f ，利用诺模图，得连续切削r ε=0.4( 7 ) 选择刀片断屑槽型式和尺寸 无断屑槽确定刀片型号：DNUM150608-V2，尺寸为L=16.5，d=12.70,S=6.53,d1=5.16,m=6.477, r ε=0.8刀片参数：刀尖角εb=55°，刃倾角λn s =-5°，法后角αsn=0度°，法前角γn s =20° 6. 确定刀垫型号和尺寸硬质合金刀垫型号和尺寸的选择，取决于刀片夹固结构的需要及刀片的型号和尺寸：适合于偏心式夹固结构的需要，并与刀片型号为DNUM150608-V2 相对应的硬质合金刀垫的型号为：D15TB ，其具体尺寸为．L=14.282 ,d=11.70，S =3.18， r ε=0.4;D=8;C=1.57. 计算刀槽角度可转位车刀几何角度、刀片几何角度和刀槽几何角度之间的关系： ( 1 )刀杆主偏角︒==93r rz K K （ 2 ）刀槽刃倾角︒-==5s sg λλ（ 3 ）刀槽前角oc γ， 刀槽底面可看作前刀面，则刀槽前刀角oc γ的计算公式为:so nb s nb og λγαλγαγcos tan tan 1)cos tan (tan tan 0+-=将o γ=15°，nb γ=20°，s λ=-5°代入式得： ︒-=074.5og γ 取og γ=-5°（ 4 ）验算车刀后角0α车刀后角0α的验算公式是：sog nb s og nb λγαλγααcos tan tan 1)cos tan (tan tan 0+-=将︒=0nb α，︒-=︒-=55s og λγ，代入公式得： ︒=→=96.4087.0tan 00αα 与所选后角相近，可以满足切削要求。
《金属切削原理与刀具》试题(后附答案)
《金属切削原理与刀具》试题（后附答案）一、选择题1．在车外圆时，工件的回转运动属于________，刀具沿工件轴线的纵向移动属于_________。
A 切削运动B 进给运动C 主运动D 加工运动2．车外圆时，车刀随四方刀架逆时针转动θ角后，工作主偏角κr将________，工作副偏角κr’将________。
A 增大减小B 减小增大C 增大不变D 不变不变3．积屑瘤发生在第________变形区，加工硬化发生在第________变形区。
A ⅠⅡB ⅠⅢC ⅡⅢD ⅢⅡ4．在加工条件相同时，用________刀具产生的切削力最小。
A 陶瓷刀具B 硬质合金刀具C 高速钢D 产生的切削力都一样5．下列哪种切屑屑形不属于可接受的屑形_______。
A 带状切削B 短环形螺旋切削C 单元切削D 平盘旋状切屑6. 生产中常用的切削液，水溶性的切削液以________为主，油溶性切削液以________为主。
A润滑冷却 B 润滑润滑C冷却润滑 D 以上答案都不正确7．加工塑性材料、软材料时前角________；加工脆性材料、硬材料时前角________。
A 大些小些B 小些大些C 大些大些D 小些小些8 ．高速钢刀具切削温度超过550~600时工具材料发生金相变化，使刀具迅速磨损，这种现象称为_______磨损。
A 相变磨损B 磨粒磨损C 粘结磨损D 氧化磨损9．不能用于加工碳钢的是__________。
A 高速钢刀具B 陶瓷刀具C PCD刀具D CBN刀具10．主偏角、副偏角、刀尖角，三个角之和等于__________。
A 90°B 180°C 360°D 270°二、填空题1.1．切削用量三要素。
2．刀具材料种类繁多，当前使用的刀具材料分4类：。
一般机加工使用最多的是和。
3．切削力由于大小与方向都不易确定，为便于测量、计算和反映实际作用的需要，将合力F分解为3个分力：。
拉垫式可转位车刀
拉垫式可转位车刀设计（一）已知条件18、拉垫式可转位车刀工件材料：45钢机床：C620ν=100~180m/min,a p=1~5mm,f=0.2~1mm/r推荐数据:c（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，且属于连续切削，根据已知条件要求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45钢，连续切削，由于切削用量数值为范围，假定设计的加工工序为粗车，根据《金属切削原理与刀具》（教材）[1]表2-3，按照硬质合金的选用原则，刀片材料可以采用YT系列，YT15宜粗加工，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择原则，并考虑到可转为车刀几何角度的行成特点，选取如下四个主要角度：γ=12o~15o，此处1）工件材料为45钢由《金属切削原理与刀具》（教材）表4-6，前角可选o 前角选15o。
α=6o~8o，此处后角选2）工件材料为45钢，粗加工时为提高刀具强度，后角可取较小值o7oκ=60o~70o，为便于计算此处主偏角3）根据《金属切削原理与刀具》（教材）表4-7主偏角rκ=60o。
取r4）为了获得大于0的后角οα和副后角'οα，提高刀具强度，选择刃倾角s λ=0o ~—5o ,因为45钢强度较大，故此出取刃倾角s λ=—5o 。
后角οα的实际数值以及副后角'οα在计算刀槽角度时，经校验后确定。
4．选择切削用量根据，《金属切削原理与刀具》（教材）表4-11国产焊接和机夹可转位车刀切削用量选用参考表，再根据已知条件的切削用量范围综合考虑可选定： 切削深度（背吃刀量）p α=4mm 进给量f =0.5mm/r 切削速度c ν=110m/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固结构已选定为拉垫式，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。
（2）选择刀片形状根据选定的主偏角r κ=60o ，参照刀片形状的选择原则[2]选用正方形刀片（V 型断屑槽刀片）。
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1、细长轴粗车刀
工件材料：40Cr
尺寸：Φ28×2600，Ra12.5
机床:加长C630
推荐数据:n=480γ/min,a p=3.5,f=0.55~0.65
2、拉垫式可转位车刀
工件材料：40Cr
机床：C620
推荐数据:v c=100~180m/min,a p=1~5mm,f=0.2~1mm/r
3、90°强力断屑车刀
工件材料：HT200
机床：C620
推荐数据：v c=75~120m/min,a p=2.5~7mm,f=0.42~0.75mm/r 粗加工R a12.5
4、细长轴精车刀
工件材料：40Cr R a3.2
推荐数据：n=600γ/min,a p=0.5~0.1mm,f=0.2-0.3mm/r
5、45°强力车刀
工件材料：40Cr Ra3.2
机床：C620 CA6140
推荐数据：v c=80~120m/min,a p=0.2~8mm,f=0.5~2mm/r
6、75°内孔精车刀
工件材料：45钢
尺寸：φ42×120,Ra3.2
机床：C618
推荐数据：v c=60~100m/min,f=0.12-0.15mm/r,a p=0.05-0.15mm
7、楔块式90°强力车刀
工件材料：45钢Ra12.5
机床：C620
推荐数据：v c=140~200m/min,a p=4~8mm,f=0.5~0.7mm/r
8、45°端面外圆车刀
工件：T13A Ra6.3
机床：CA6140
推荐：v c=100~120m/min , f=0.5~0.7mm/r ,a p=3~5mm
9、粗车刀
工件：HT25—47，σb=25，HB170—241
尺寸：余量不均匀，阶梯外圆粗加工，Ra6.3
机床：cw6140
推荐：V=60，αp =5，f =0.5—0.7
10、端面粗车刀
工件：ZG40Cr，σb70，HB228—321
齿轮毛坏端面粗加工，Rα6.4
机床：CW6140
推荐：V=80，αp =5，f =0.3—0.4
11、外圆粗车刀
工件：30CrMn 2Mo13 HB269-302
尺寸：自由锻毛坯：φ125×1000，Ra =6.3 单边余量5~7
机床：C630
12、90°偏心夹紧外圆车刀
工件：20F
机床：CA6140
推荐：v c=100~150m/min , f=0.06~0.12mm/r ,a p=0.05~1mm Ra6.3
13、楔销夹紧式可转位外圆车刀
工件：1Cr18Ni9Ti
机床：CE7132仿形车床
推荐：v c=135m/min , f=0.54mm/r ,a p=2mm Ra3.2
14. 铬钼渗碳钢粗车刀
工件：15CrMo, Ra6.3
机床：C620
推荐：v c=50~70m/min , f=0.3~0.6mm/r ,a p=3~8mm
15、外圆粗车刀
工件：30CrMn 2Mo13 HB269-302
尺寸：自由锻毛坯：φ125×1000，Ra =6.3 单边余量5~7
机床：C630
16、外圆粗车刀
光轴粗车，Ra 6.4.
机床：c 620
推荐：V=100—150，αp =4—8，f =0.5—1.0
17、焊接装配式切断刀
工件：A3
尺寸：φ60实心棒料
机床：C620
推荐：αp=5 V=100—120，f =0.2—0.3，αp=4
18、拉垫式可转位车刀
工件材料：45钢
机床：C620
推荐数据:v c=100~180m/min,a p=1~5mm,f=0.2~1mm/r
19、45°强力车刀
工件材料：34 CrMo Ra3.2
机床：C620 CA6140
推荐数据：v c=80~120m/min,a p=0.2~8mm,f=0.5~2mm/r
20、楔块式90°强力车刀
工件材料：2Cr13 Ra12.5
机床：C620
推荐数据：v c=140~200m/min,a p=4~8mm,f=0.5~0.7mm/r
推荐：v c=135m/min , f=0.54mm/r ,a p=2mm Ra3.2
21、75°端面车刀
工件：HT15-33,Ra6.3
机床：C620
推荐：V=60，αp=3—5，f =0.2—0.3
22、90°偏心夹紧外圆车刀
工件：ZG40Cr
机床：CA6140
推荐：v c=100~150m/min , f=0.06~0.12mm/r ,a p=0.05~1mm Ra6.3
23、拉垫式75°端面车刀
工件：HT200
机床：CA6140
推荐：v c=100~120m/min , f=0.5mm/r ,a p=5mm Ra6.3
24、斜销夹紧式可转位外圆车刀
工件：40Cr
机床：CE7132仿形车床
推荐：v c=135m/min , f=0.54mm/r ,a p=2mm Ra3.2
25、焊接装配式切断刀
工件：冷拔六角钢
尺寸：外接圆直径φ36
机床：C620
推荐：αp=4 n=1200r/min. f =0.04—0.05，αp=5
26、上压式90°外圆车刀
工件：A3 类软材料
机床：C618
推荐：V=100—120，αp=4—6，f =0.2—0.5
27、75°端面车刀
工件：HT15-33,Ra6.4
机床：C620
推荐：V=60，αp=3—5，f =0.2—0.3
28、杠销式75°机夹不重磨车刀
工件：40Mn，HB≤229 光轴，Ra12.5
机床：C620
推荐：V=80，αp=4—10，f =0.4—0.8
29、楔销式75°机夹不重磨车刀
工件：40Cr,调质，σb75,HB241-286阶梯轴粗加工，Ra6.4 机床：C620
推荐：V=75 αp=5 f =0.4—0.5
30、圆形刀片外圆车刀
工件：60钢粗车间断切削
机床：CE7132仿形车床
推荐：v c=60~110m/min , f=1.5~2mm/r ,a p=6~8mm
31、高速切断刀
工件：35# 圆钢、四方六角等材料最大切断半径R=35 机床：B620—1
推荐：U=120－150， f =0.5—0.4 αp=6
32、拉垫式可转位车刀
工件材料：HT200
机床：C620
推荐数据:v c=100~180m/min,a p=1~5mm,f=0.2~1mm/r
33、90°强力断屑车刀
工件材料：45钢
机床：C620
推荐数据：v c=120~280m/min,a p=0.15~0.85mm,f=0.08~0.20mm/r 半精加工R a3.2
34、45°强力车刀
工件材料：45钢Ra6.3
机床：C620 CA6140
推荐数据：v c=80~120m/min,a p=0.2~8mm,f=0.5~2mm/r
35、楔块式90°强力车刀
工件材料：1Cr18Ni9Ti Ra12.5
机床：C620
推荐数据：v c=140~200m/min,a p=4~8mm,f=0.5~0.7mm/r。