成形车刀设计

二金属切削原理与刀具课程设计任务书

一、原始数据及条件

工件如图所示，工件材料为易切钢Y15，毛坯为圆棒料，其直径为d M，大批量生产，用成形车刀加工出全部外圆表面并切出预切槽，表面粗糙度为Ra3.2，加工车床用C1336单轴转塔自动车床。

工件尺寸（mm）

题号组

号

d M D1 D2 D3 D4 L1L2 L3 L 热处

理

1 1 Φ35Φ31.90

-0.41 Φ22 Φ260

-0.28

Φ18 4 14 4

+0.2240

-0.8

调质

2 2 Φ45 Φ42

0+0.2Φ30 Φ28

+0.1Φ20 4 14 4

+0.2240

-0.8

调质

3 3 Φ36 Φ340

-0.2Φ25 Φ280

-0.4

Φ20 5 14 4

+0.2250

-0.8

调质

4 4 Φ42 Φ400

-0.41Φ26 Φ300

-0.2

Φ22 4 20 4

+0.2280

-0.8

调质

5 5 Φ22 Φ20

0+0.2Φ16 Φ24

+0.2Φ18 3 16 3

+0.3250

-0.8

调质

二、设计要求

1、设计分五大组，按学号顺序划分，多余的人为最后一组。其中每大组里，学号为单号的设计圆体成形车刀，双号的设计棱体成形车刀，具体原始数据如上表。

2、设计结束后，应提交的材料：课程设计报告一份；成形车刀工作图一张；成形车刀样板图一张。

一圆体成形车刀设计

设计步骤如下：

1)选择刀具材料

参考《金属切削刀具设计简明手册》P113附录表5，选用普通高速钢W18Cr4V制造。

2）选择前角γf及后角αf

由表2—4（参见《金属切削刀具设计简明手册》P28）查得：γf=15º，αf=10º。

3）画出刀具廓形（包括附加刃）计算图（见下图）

Δ

Δ

Δ

Δ

Δ

Δ

取k r =20º，a=3mm,b=1.5mm,c=8mm,d=0.5mmm （a,b,c,d 的含义见《金属切削刀具设计简明手册》P 24图2－2）。标出工件廓形各组成点1－12.以0－0线（通过9－10段切削刃）为基准（以便于对刀），计算出1－12各点处的计算半径r jx （为避免尺寸偏差值对计算准确性的影响，故常采用计算尺寸——计算半径、计算长度和计算角度来计算）

r jx =基本半径±半径公差∕2

r j1=20∕2mm=10.000 mm

r j3=（28∕2+0.1∕4）mm=（14+0.025）mm=14.025mm

r j4 =r j5=（42∕2+0.2∕4）mm=（21+0.05）mm=21.05mm

r j6=r j7=30∕2mm=15.000mm

r j8=r j1-1mm=9.000mm

r j9=r j10=r j0=r j1-（1-1）mm=8.000mm

r j11=r j12=r j6-0.5∕tan20ºmm=（15-2.747）mm=13.626mm

再以1点为基准，计算出计算长度l jx

l jx=基本长度±公差∕2

l j2=[（4-1）＋0.2∕2]mm=3.55

l j3=l j4=[（14-1）-0∕2]mm=13mm

l j6=（4-0）mm=4mm

l j7=[（24-1）-0.8∕2]mm=22.6mm

4）计算切削刃总宽度L c，并校验L c∕d min之值

L c= l j7＋a＋b＋c＋d=（22.6＋3＋1.5＋8＋0.5）mm=35.6mm,取L c=36，d min=2 r j8=2×9mm=18mm

则L c∕d min=36∕18=2＜2.5,允许。

5）确定结构尺寸

应使d0=2R0≥2（A max＋e＋m）＋d（见《金属切削刀具设计简明手册》P25图2－3）

由（《金属切削刀具设计简明手册》P27表2－3）差得，C1336单轴转塔自动车床所用圆体成形车刀：d0=68mm,d=16mm,又已知毛坯半径为22.5mm，则A max=22.5－r j8=（22.50－9）mm=13.50mm,代入上式，可得

（e＋m）≤R0－A max－d∕2=（34－13.50－8）mm=12.50mm

可选取e=6mm,m=8mm,并选用带销孔的结构形式。

6）用计算法求圆体成形车刀廓形上各点所在圆的半径R x

其计算过程见表2－6。

标注廓形径向尺寸时，应选公差要求最严的1－12段廓形作为尺寸标注基准，其他各点用廓形深度△R表示其径向尺寸。△R见表2－6 h c=R0sin(γf+αf)=34sin(15º+10º) =14.36902

B o=R0cos(γf+αf)=34cos(15º+10º) =30.81446

廓

形

组成点r

jx

γ

fx=arcsin

(sinγf

r j0∕r jx )

Cx= r jx

cosγfx

Bx=

Bo-

Cx

=arctg

(h c∕

Bx)

Rx= h c∕

sinx(取

值精度

0.001)

△R=

（R-R）

±(取

值精度

0.01)

9. 10（作8

.

150 0 25 34

△

R=32.14

8-34=-1.

852±