45车刀

刀具课程设计说明书

机械1204

孙洪蕾

A08121051

目录

一.题目要求 ..................................................................... - 1 -

二.刀具设计 ..................................................................... - 1 -

2.1选择切削用量 ......................................................... - 1 -2.2选择刀片夹紧结构 ................................................. - 1 -2.3选择刀片材料 ......................................................... - 2 -2.4选择车刀合理几何参数......................................... - 2 -2.5确定刀片型号及基本尺寸..................................... - 2 -2.6选择硬质合金刀垫型号及尺寸............................. - 4 -2.7计算刀槽角度 ......................................................... - 4 -2.8计算铣制刀槽时所需的角度................................. - 6 -2.9选择刀杆材料和尺寸............................................. - 7 -2.10选择偏心销及其相关尺寸................................... - 8 -

设计说明书

一．题目要求

设计一款专用的可转位车刀，工件材料、尺寸及加工要求具体如下：

工件尺寸：D=50mm ，L=300mm 。

工件材料：45钢。

表面粗糙度要求：Ra1.6。

二．刀具设计

根据工件直径D=50mm ，长度L=300mm ，因此可以选择在机床CA6140上加工。又要求其端面加工的表面粗糙度值达到Ra1.6，由于可转为车刀刃倾角通常取负值，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.。

2.1选择切削用量

根据工件材料和加工精度要求，根据《机械制造技术基础》表3.22硬质合金车刀半精车外圆时的进给量及相关资料有关切削用量的推荐值，选择切削用量如下： 粗车时：背吃刀量5p a mm =；进给量0.4/f mm r =；切削速度120/min c v mm =。 半精车时：背吃刀量3p a mm =；进给量0.4/f mm r =；切削速度150/min c v mm =。

2.2选择刀片夹紧结构

由于加工工件材料为45钢，考虑到该材料硬度、强度较高，切削加工过程中的切削力较大，根据《机械制造技术基础》有关可转位车刀刀片加紧结构的介绍，选择偏心式的加紧结构，如图所示。偏心式夹紧方式具有结构简单，使用方便等优点，采用螺钉偏心夹紧结构时，由于螺钉的自锁性，刀片的夹紧更为可靠。

2.3选择刀片材料

加工工件材料为45钢,连续切削,且加工工序为粗车、半精车两道加工工序，参考《机械制造技术基础》第二章内容，刀片材料可以采用YT 系列。YT15宜粗加工，YT30宜精加工，所以选择YT30硬质合金。

2.4选择车刀合理几何参数

根据《机械制造技术基础》刀具合理几何参数的选择,并考虑可转位车刀的几何角度的形成特点,四个角度分别做如下的选择:

（1）前角0γ：根据《机械制造技术基础》，工件材料为45钢，

Mpa b 60.0≤σ ,

半精车,因此前角可选08γ= 。

（2）后角o α:根据《机械制造技术基础》，同理，后角可选12o α= 。

（3）主偏角k γ:考虑到待加工工件材料较硬，且需用该可转位车刀完成工件外圆、端面和倒角的加工，因此根据《机械制造技术基础》宜选用主偏角45k γ= 。

（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∂，选择刃倾角5s λ=- 。

后角o α、副刃后角'o α及副偏角'k γ的实际数值在计算刀槽角度时经校验确定。

2.5确定刀片型号及基本尺寸

（1）选择刀片有无中心孔：由于刀片夹紧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：参考《金属切削刀具设计简明手册》，在选定刀片主偏角45k γ= 的前提下,应选用正方形刀片为宜。

（3）选择刀片的精度等级：根据《金属切削刀具设计简明手册》，在一般情况下，选用U 级即可。

（4）选择刀片内切圆直径d(或刀片边长L)：根据已确定粗加工的背吃刀量

5p a mm =， 主偏角45k γ= ,刃倾角5s λ=- ，将p a 、k γ、s λ代入下式可得刀刃

的实际参加工作长se L 为：

s 57.098sin cos sin(45)cos(5)

se L mm ργακλ===- 令刀片的刃口长度(即便长) 1.5 1.57.09810.647se L L mm >=⨯=,便能保证切削工作顺利进行。

（5）选择刀片厚度：根据已选择的背吃刀量5p a mm =，进给量0.4/f mm r =，根据《金属切削刀具设计简明手册》刀片厚度选择诺莫图，求得刀片厚度 4.8s mm ≥。

（6）选择刀尖圆弧半径εr 的确定：根据已选择的背吃刀量5p a mm =,进给量0.4/f mm r =，参照《金属切削刀具设计简明手册》刀尖圆角半径选择诺莫图,可求得连续切削时 1.1r mm ε=。

（7）选择刀片断屑槽型式和尺寸：参照《金属切削刀具设计简明手册》有关断屑槽类型和尺寸的选择原则，根据已知的原始条件,选择A 型断屑槽。断屑槽的尺寸是在选定刀片的型号和尺寸后确定的。

综合上面七个方面的内容，根据《金属切削刀具设计简明手册》有关可转位车刀型号表示方法及相关表格，确定选用的刀片型号为1506124SNUM A -。刀片具体尺寸如下：

15.8750.18L d mm ==±， 6.350.13s mm =±，中心孔直径1 6.350.08d mm =±，2.7950.27m mm =±， 1.20.1r mm ε=±

刀片刀尖角'

9030b ε=± ，刀片刃倾角0sb λ= ，法后角0nb α= ，断屑槽宽4n w mm =，取法前角25bn γ= 。