可转位刀具的基本结构

一、刀具的组成

可转位刀具一般由刀片、刀垫、夹紧元件和刀体组成，如右图所示。

其中各部分的作用为：

?刀片：承担切削，形成被加工表面。

?刀垫：保护刀体，确定刀片(切削刃)位置。

?夹紧元件：夹紧刀片和刀垫。

?刀体：刀体及(或)刀垫的载体，承担和传递切削力及切削扭距，完成刀片与机床的联接。

二、刀具的结构

可转位刀具的结构包括刀片的夹紧形式，刀垫的装夹形式和刀体与机床的联接形式等。

1.刀片的夹紧形式刀片的夹紧方式受刀片形状、刀具尺寸和刀具功用等因素的影响。夹

紧时必须满足以下条件：

1.刀片装夹定位要符合切削力定位夹紧原理，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。

其中夹紧力的作用原理，如下图所示。

.刀垫的形式与装夹刀垫的形式与装夹受刀具尺寸和刀垫的功能因素的影响。刀座与刀夹现已逐渐成为独立的功能部件，其形式与装夹应满足组合优化，灵活方便的原则，这包括如下两个要求：

1.以变化刀座的形式尺寸来控制切削刃坐标位置和切削时形成最终运动轨迹，满足工件表面形状

的要求。

2.以更换不同的小刀座或刀头来组合成多种性能的刀具，来满足不同的加工要求，同时也减少刀

体数。

.刀体与机床的联接形式刀体与机床的联接形式应符合高刚度、高精度和快换的原则，这包括如下两方面的内容：

1.联接形式和尺寸标准化。

2.同一联接形式可更换不同的中间接长模块和不同类别的切削刀头----工具系统。

三、刀具角度的形成

可转位刀具的角度是由刀片的角度与刀杆上刀片槽底面的角度综合而成的，其值为相关部分几

何角度的代数和。其确定见表。

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a p =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a p =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L se 为 L se = s r p k a λ cos sin=? - ?6 cos 90 sin 3 =3.0mm 则所选用的刀片边长L应为 L＞1.5 L se =1.5×3.016=4.50mm 因为是正三角形刀片，L=√3d d=2.60mm ⑤选择刀片厚度s。根据已选定的a p =3mm、f=0.5mm/r，根据刀片厚度的诺模图求得刀片厚度s≥3.8mm。 ⑥选择刀尖圆弧半径r ε。根据已选定的a p =3mm、f=0.5mm/r及通过刀尖圆弧半径诺模图，求得连续切削时的r ε =0.8mm。 ⑦由于工件材料为HT200，所以刀片可以无断屑槽。

金属切削原理与刀具课程设计

金属切削原理与刀具课程设计题目：圆孔拉刀设计 D M L O 说明：设计加工如下图所示零件内孔的拉刀要求：在L6110型卧式拉床上，拉制上图所示零件的孔，已知工件材料为45钢，GPa b 735.0=σ，185～220HBS ，坯孔为钻孔，尺寸见下表分组。要求设计一把圆孔拉刀。完成拉刀工作图及设计说明书。设计说明书格式：1、内容摘要2、目录；3、前言；4、加工图示零件内孔所需拉刀的设计过程及计算说明；5、结束语；6 、参考文献主要参考书及手册： 1、金属切削原理与刀具，陆剑中，上海理工大学，2005。 2、金属切削原理与刀具，吴善元，机械工业出版社，1995。 3、非标准刀具设计手册，许先绪，机械工业出版社，1992。 4、复杂刀具设计手册(上册)，四川省机械工业局，机械工业出版社，1979。

内容摘要拉刀的种类很多，其中圆孔拉刀是使用很广泛的一种，圆孔拉刀由工作部分与非工作部分组成。圆孔拉刀在加工工件时，因拉削方式不同每个刀齿的切屑层形状，切削顺序和切削位置也不同，而且它与切削力的大小，刀齿的负荷，加工质量，拉刀耐用度拉削长度等都有密切的关系，因此要根据需要设计拉刀。拉刀上有很多齿，后一个刀齿（或后一组刀齿）的齿高要高于（或齿宽宽于）前一个刀齿（或前一组刀齿），所以当拉刀作直线运动时，便能依次的从工件上切下很薄的金属层。故加工质量好，生产效率高。拉刀寿命长，并且拉床结构简单。拉削有如下特点： 1）拉削时只有主运动，拉床结构简单操作方便。 2）拉削速度较低，一般为，拉削平稳，且切削厚度很薄，因此拉刀精度可达到，表面粗糙度达。 3）同时工作的刀齿多，切削刃长，一次行程完成粗、精加工，生产效率高。4）每一刀齿在工作过程中只切削一次，刀齿磨损慢，刀具耐用度高，寿命长。5）加工范围广，可拉削各种形状的通孔和外表面，但拉刀设计、制造复杂，价格昂贵，较适于大批量生产中应用。前言将近一学期的金属切削原理及刀具的学习和认识，我们了解了各种刀具的材料，使用范围，使用方法及其性能；并且能够自己动手设计并能根据设计条件及加工条件查用资料、工作手册及公式具备计算设计简单刀具的能力目录前言 1 拉刀设计要求 (1) 2 确定拉削余量、齿升量、齿数和刀齿半径 (2) 3 选择几何参数 (3) 4确定齿距、容屑槽、分屑槽 (3) 5 拉刀检测 (5) 6 确定拉刀非工作部分及总长度 (5) 7 材料及热处理硬度 (6) 8 绘图 (6) 9 总结 (6) 参考文献 (7)

可转位车刀

45°可转位车刀设计一、设计背景硬质合金刀片是标准化、系列化生产的，其几何形状均事先磨出。而车刀的前后角是靠刀片在刀杆槽中安装后得到的，刀片可以转动，当一条切削刃用钝后可以迅速转位将相邻的新刀刃换成主切削刃继续工作，直到全部刀刃用钝后才取下刀片报废回收，再换上新的刀片继续工作。因此可转位式车刀完全避免了焊接式和机械夹固式车刀因焊接和重磨带来的缺陷，无须磨刀换刀，切削性能稳定，生产效率和质量均大大提高，是当前我国重点推广应用的刀具之一二、原始数据工件材料：40Cr Ra3.2 机床：C620 CA6140 v=80~120m/min,a p=0.2~8mm,f=0.5~2mm/r 其他数据： c 三、刀片材料的选择由给定的原始材料：被加工工件材料为40Cr，连续切削完成粗车工序，按照硬质合金选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YT5。四、刀片夹固结构的选择考虑到加工在CA6140普通机床上进行，且属于连续切削，参照《刀具课程设计指导书》表2.1典型刀片加固结构简图和特点，采用偏心式刀片夹固结构。

五、刀具合理几何参数的选择根据刀具几何参数的选用原则，并考虑到可转位车刀的几何角度形成特点，选取如下四个主要角度：①前角°07.5?=②后角°07.5α= ③主偏角°r 45K = ④刃倾角°5s λ=-。后角的实际数值以及副后角和副角在计算刀槽角度时经校验后确定。六、切削用量的选择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p a =3mm ，进给量f=0.5mm/r,切削速度v=80m/min. 七、刀片形状和尺寸的选择 ① 选择刀片有无中心固定孔。由于刀片加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。按选定主偏角45°，参照本章2.4节的表2.3刀片形状的选用原则，选用正方形刀片（这样既可以提高刀尖强度，又增加了散热面积，使刀具寿命有所提高，还可以减小已加工表面的残余面积，使表面粗糙度数值减小）。 ③ 选择刀片精度等级。参照本章2.4节表2.4刀片精度等级的选用原则，选用U 级。 ④ 选择刀片内切圆直径。根据已定p a =3mm ，°r 45K =，°5s λ=-，代入下式，可得： Le=p a /sin r K cos s λ=3.011mm; 1.5L Le > =1.5 3.011?=4.50mm ⑤ 选择刀片厚度s 。根据已选定的粗车时切削深度p a =3mm, 进给量f=0.5mm/r,通过图 2.3选择刀片厚度的诺模图，求得刀片厚度S ≥4.76mm 。 ⑥ 选择刀尖圆弧半r 。根据已选定的粗车时切削深度p a =3mm, 进给量f=0.5mm/r,利用一般刀片刀尖圆弧半径应等于或大于车削时最大进给量的1.25倍，求得连续切削时的刀尖圆弧半径为r=0.6mm 。 ⑦ 选择刀片断屑槽形式和尺寸，参照本章2.4节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A 型断屑槽，断屑槽的尺寸在选定刀片型号和尺寸后便可确定。综合以上七方面的选择结果，确定选用的刀片型号是FNUM190608(见下图),其具体尺寸为： L=19mm ，d=15.875mm ，s=6.35mm ，1d =6.35mm ，r=0.8mm 刀片刀尖角ε=82°刀片刃倾角 °0sb λ=；断屑槽宽度n W =4mm ；取法前角nb ?=15°。

镗孔]

6．7 镗孔工艺、编程 6．7．1 镗孔加工概述 1．镗孔加工要求镗孔是加工中心的主要加工内容之一，它能精确地保证孔系的尺寸精度和形位精度，并纠正上道工序的误差。通过镗削上加工的圆柱孔，大多数是机器零件中的主要配合孔或支承孔，所以有较高的尺寸精度要求。一般配合孔的尺寸精度要求控制在IT7～IT8，机床主轴箱体孔的尺寸精度为IT6，精度要求较低的孔一般控制在IT11。对于精度要求较高的支架类、套类零件的孔以及箱体类零件的重要孔，其形状精度应控制在孔径公差的1／2～1／3。镗孔的孔距间误差一般控制在±0.025～0.06 mm，两孔轴心线平行度误差控制在0.03～0.10 mm。镗削表面粗糙度，一般是Ra1.6～0.4 μm。 2．镗孔加工方法孔的镗削加工往往要经过粗镗、半精镗、精镗工序的过程。粗镗、半精镗、精镗工序的选择，决定于所镗孔的精度要求、工件的材质及工件的具体结构等因素。 ⑴粗镗粗镗是圆柱孔镗削加工的重要工艺过程，它主要是对工件的毛坯孔(铸、锻孔)或对钻、扩后的孔进行预加工，为下一步半精镗、精镗加工达到要求奠定基础，并能及时发现毛坯的缺陷(裂纹、夹砂、砂眼等)。粗镗后一般留单边2～3 mm作为半精镗和精镗的余量。对于精密的箱体类工件，一般粗镗后还应安排回火或时效处理，以消除粗镗时所产生的内应力，最后再进行精镗。由于在粗镗中采用较大的切削用量,故在粗镗中产生的切削力大、切削温度高，刀具磨损严重。为了保证粗镗的生产率及一定的镗削精度，因此要求粗镗刀应有足够的强度，能承受较大的切削力，并有良好的抗冲击性能；粗镗要求镗刀有合适的几何角度，以减小切削力,并有利于镗刀的散热。 ⑵半精镗半精镗是精镗的预备工序，主要是解决粗镗时残留下来的余量不均部分。对精度要求高的孔，半精镗一般分两次进行：第一次主要是去掉粗镗时留下的余量不均匀的部分；第二次是镗削余下的余量，以提高孔的尺寸精度、形状精度及减小表面粗糙度。半精镗后一般留精镗余量为0.3～0.4 mm(单边)，对精度要求不高的孔，粗镗后可直接进行精镗，不必设半精镗工序。

2、可转位刀片介绍(整理版)

第二章、可转位刀片的介绍 1、可转位刀具的基本概念 (理解) 可转位刀具是将预先加工好并带有若干个切削刃的多边形刀片，用机械夹固的方法夹紧在刀体上的一种刀具。当在使用过程中一个切削刃磨钝了后，只要将刀片的夹紧松开后转位或更换刀片，使新的切削刃进入工作位置，再经夹紧就可以继续使用。 2、可转位刀具与焊接式刀具和整体式刀具相比有两个特征（了解） 1）刀体上安装的刀片，至少有两个预先加工好的切削刃供使用。 (个别特殊刀片不能转位，只能更换，如球头刀片) 2）刀片转位后的切削刃在刀体上位置不变，并具有相同的几何参数。 3、可转位刀片与焊接式刀具相比有以下特点：（了解） 1）刀片成为独立的功能元件，其切削性能得到了扩展和提高； 2）机械夹固式避免了焊接工艺的影响和限制，更利于根据加工对象选择各种材料的刀片，并充分地发挥了其切削性能，从而提高了切削效率； 3）切削刃空间位置相对刀体固定不变，节省了换刀、对刀等所需的辅助时间，提高了机床的利用率。 4）由于可转位刀具切削效率高，辅助时间少，所以提高了工效率，而且可转位刀具的刀体可重复使用，节约了钢材和制造费用，因此其经济性好。可转位刀具的发展极大的促进了刀具技术的进步，同时可转位刀体的专业化、标准化生产又促进了刀体制造工艺的发展。 4、刀片常识：（了解） 1）硬质合金刀片是钨跟钴粉末按一定的比例混合，用模具压制后送高温炉中烧结完成，粗加工就直接涂层，精加工经修磨后再涂层。 2）刀具涂层的成份有很多：主要有两种成份三氧化二铝（AL2O3）、氮化钛（TiN）。其中三氧化二铝（AL2O3）涂层用于耐磨、氮化钛（TiN）涂层用于耐崩。 3)本公司所有刀片中，90%以上都是涂层硬质合金刀片。只有部分是陶瓷或金属陶瓷材质的刀片，他通常不涂层。 5、刀片材质的种类有很多，可分为以下6种（识记） 1）硬质合金-刀片 2）镀层硬质合金-刀片 3）金属陶瓷-刀片 4）纯陶瓷-刀片 5）CBN立方氮化硼-刀片（车削较多）6）PCD金刚石-刀片硬质合金硬质合金涂层(涂层硬质合金) 金属陶瓷涂层金属陶瓷高压烧结体超微粒硬质合金耐磨损用硬质合金超微粒硬质合金涂层硬质合金(Coated carbide) 涂层硬质合金(Coated carbide) 涂层硬质合金(Coated carbide) 涂层硬质合金涂层硬质合金(Coated carbide) 金属陶瓷(Cermet) 非涂层硬质合金(Uncoated cemented carbide)

刀具设计

机械设计制造及其自动化专业设计说明书（高速切断刀）题目: 高速切断刀设计说明书学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化姓名：李学健完成日期：2015年5月机械工程学院 2015年5月

目录第1章原始条件 ................................................................................................................ .1 第2章设计计算过程 ........................................................................................................ .1 2.1高速切断刀的设计要点及工作特点............................................... ......... ..1 2.1刀片夹固结构的选择 ....................................................................................... . (2) 2.2选择刀片材料 ................................................................................................... . (2) 2.3选择车刀合理角度 ........................................................................................... . (2) 2.4选择刀片型号和尺寸 ....................................................................................... . (2) 2.5选择硬质合金刀垫型号和尺寸 ....................................................................... . (3) 2.6计算刀槽角度 ................................................................................................... .. (4) 2.7选择刀杆材料和尺寸 ................................................................................................... .4 2.8技术要求 ....................................................................................................................... .4 第3章绘图 ................................................................................................................. . (5) 参考文献 (5)

[车刀基本角度]车刀基本知识

[车刀基本角度]车刀基本知识 1、车刀基本知识——车刀的组成车刀由刀头和刀体两部分组成。刀头用于切削，刀体用于安装。刀头一般由三面，两刃、一尖组成。前刀面是切屑流经过的表面。主后刀面是与工件切削表面相对的表面。副后刀面是与工件已加工表面相对的表面。主切削刃是前刀面与主后刀面的交线，担负主要的切削工作。副切削刃是前刀面与副后刀面的交线，担负少量的切削工作，起一定的修光作用。刀尖是主切削刃与副切削刃的相交部分，一般为一小段过渡圆弧。 2、车刀基本知识——车刀的结构形式最常用的车刀结构形式有以下两种： (1)整体车刀刀头的切削部分是靠刃磨得到的，整体车刀的材料多用高速钢制成，一般用于低速切削。 (2)焊接车刀将硬质合金刀片焊在刀头部位，不同种类的车刀可使用不同形状的刀片。焊接的硬质合金车刀，可用于高速切削。 3、车刀基本知识——车刀的主要角度及其作用车刀的主要角度有前角(γ0)、后角(α0)、主偏角(kr)、副

偏角(kr’)和刃倾角(λs)。为了确定车刀的角度，要建立三个坐标平面：切削平面、基面和主剖面。对车削而言，如果不考虑车刀安装和切削运动的影响，切削平面可以认为是铅垂面;基面是水平面;当主切削刃水平时，垂直于主切削刃所作的剖面为主剖面。 (1)前角γ0在主剖面中测量，是前刀面与基面之间的夹角。其作用是使刀刃锋利，便于切削。但前角不能太大，否则会削弱刀刃的强度，容易磨损甚至崩坏。加工塑性材料时，前角可选大些，如用硬质合金车刀切削钢件可取γ0=10～20，加工脆性材料，车刀的前角γ0应比粗加工大，以利于刀刃锋利，工件的粗糙度小。 (2)后角α0在主剖面中测量，是主后面与切削平面之间的夹角。其作用是减小车削时主后面与工件的摩擦，一般取α0=6～12°，粗车时取小值，精车时取大值。 (3)主偏角kr在基面中测量，它是主切削刃在基面的投影与进给方向的夹角。其作用是： 1)可改变主切削刃参加切削的长度，影响刀具寿命。 2)影响径向切削力的大小。小的主偏角可增加主切削刃参加切削的长度，因而散热较好，对延长刀具使用寿命有利。但在加工细长轴时，工件刚度不足，小的主偏角会使刀具作用在工件上的径向力增大，易产生弯曲和振动，因此，主偏角应选大些。车刀常用的主偏角有45°、60°、75°、90°等几种，其中45°多。 (4)副偏角kr’在基面中测量，是副切削刃在基面上的投影与进给反方向的夹角。其主要作用是减小副切削刃与已加工表面之

陶瓷刀具的种类和性能

陶瓷刀具的种类和性能陶瓷作为非金属刀具材料，因其能实现高硬度材料的切削和高速切削，所以作为工业的牙齿在金属切削领域中广泛应用，本文根据陶瓷刀具（含立方氮化硼刀具）的种类和性能，浅谈它们的使用区别及其适合加工材质。一，陶瓷刀具的种类及发展脉络陶瓷刀具的种类及发展：陶瓷刀具最明显的发展线条是刀片的韧性依次增强：氧化铝陶瓷刀具—-复合氧化铝陶瓷刀具--氮化硅陶瓷刀具--立方氮化硼刀具。在金属切削领域，氧化铝陶瓷刀具和氮化硅陶瓷刀具合称为陶瓷刀具；在无机非金属材料学中，立方氮化硼材料归于陶瓷材料大类，立方氮化硼材料刀具的问世，是陶瓷刀具的革命。我国河南超硬材料研究所作为国内最早研究聚晶立方氮化硼材料刀具的研究所之一，最近推出纯氮化硼烧结体陶瓷刀具，其韧性和耐磨性能显着增加。二，陶瓷刀具的性能及其在金属切削中的应用陶瓷刀具比硬质合金刀片相比，可承受2000℃的高温，而硬质合金在800℃时则变软；所以陶瓷刀具更具有高温化学稳定性，可高速切削，但其缺点是氧化铝陶瓷刀具的强度和韧性很低，容易破碎。因陶瓷刀具耐高温，对高温高速切削更有利，由于陶瓷热导率低，高温只在刀尖，高速切削所产生的热量都随切屑带走，所以大部分研究者认为：氧化铝陶瓷刀具能够，且最好高于硬质合金切削的10倍线速度下进行切削，才能真正体现陶瓷刀具的优点。为了减低陶瓷刀具对破碎的敏感性，在企图改善其韧性、提高耐冲击性能时，加入了氧化锆或加入碳化钛与氮化钛的混合物。尽管加入了这些添加剂，但是陶瓷刀具的韧性比硬质合金刀片还是低得多。另一个提高氧化铝陶瓷刀具韧性的方法是在材料中加入结晶纹理或碳化硅晶须，通过这些特殊的平均起来仅有1纳米直径，20微米长很结实的晶须，相当程度地增加了陶瓷的韧性、强度和抗热冲击性能。单受其抗冲击韧性限制，一直精车加工领域中使用。和氧化铝陶瓷刀具一样，氮化硅陶瓷刀具比硬质合金刀片有更高的热硬性。它耐高温与机械冲击的性能也比较好，与氧化铝陶瓷刀具相比它的缺点是在加工

可转位车刀的设计方案

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 λ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,采用偏心式刀片加固结构较为合适. 二: 选择刀片结构材料. 加工工件材料为45号钢,正火处理,连续切屑,且加工工序为粗车,半精车了两道工序.由于加工材料为钢料,因此刀片材料可以采用YT 系列,YT15宜粗加工,YT30宜精加工,本题要求达到半精加工,因此材料选择YT30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0γ:根据《机械制造技术基础》表3.16,工件材料为中碳钢(正火),半精车, 因此前角可选0γ=20, ② 后角0?:根据《机械制造技术基础》表3.17,工件材料为中碳钢(正火),半精车,因此后角可选0?=6 ③ 主偏角γκ:根据题目要求,主偏角γκ=75 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?,刃倾角s λ=-5 后角0?的实际数值及副刃后角'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=0.6mm/r,切削速度v=110m/min 半精车时, 背吃刀量p a =1mm,进给量f=0.3mm/r,切削速度v=130m/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.按选定主偏角γκ=75,参照《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

加工中心镗孔的刀具技术的应用

加工中心镗孔的刀具技术的应用刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。孔加工刀具，包括钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀和内表面拉刀等。和其它机械加工相比，镗孔加工是属一种较难的加工。它只靠调节一枚刀片(或刀片座)要加工出像H7、H6这样的微米级的孔。随着加工中心的普及，现在的镗孔加工只需要进行编程、按扭操作等。正因为这样，就需要有更简单、更方便、更精密的刀具来保证产品的质量。这里主要从刀具技术的角度来分析加工中心的镗孔加工。一、加工中心上镗孔加工的特点 1.刀具转动和车床加工不同，加工中心加工时由于刀具转动，便不可能在加工中及时掌握刀尖的情况来调节进刀量等。也不可能像数控车床那样可以只调节数控按扭就可以改变加工直径。这便成了完全自动化加工的一个很大的障碍。也正因为这样所以就要求镗刀必须具有微调机构或自动补偿机能，特别是在精镗时根据公差要求有时必须在微米级调节。另外，加工中心镗孔时由于切屑的流出方向在不断地改变，所以刀尖、工件的冷却以及切屑的排出都要比车床加工时难的多。 2.刀具的颠振镗孔加工时最常出现的、也是最令人头疼问题是颠振。在加工中心上发生颠振的原因主要有以下几点 1)工具系统的刚性：包括刀柄、镗杆、以及中间连接部分的刚性。因为是悬臂加工所以特别是小孔、深孔及硬质工件的加工时，工具系统的刚性尤为重要。 2)刀具系统的动平衡：相对于刀具系统的转动轴心，刀具自身如有一不平衡质量，在转动时因不平衡的离心力的作用而导致颠振的发生。特别是在高速加工时刀具的动平衡性所产生影响很大。 3)工件自身或工件的固定刚性：像一些较小、较薄的部件由于其自身的刚性不足，或由于工件形状等原因无法使用合理的夹具进行充分的固定。 4)刀片的刀尖形状：刀片的前角、刀尖半径、断屑槽形状的不同所产生的切削抗力也不同。 5)切削条件：包括切削速度、进给量、进刀量以及给切削油方式及种类等。 6)机器的主轴系统：机器主轴自身的刚性、轴承及齿轮的性能以及主轴和刀柄之间的连接刚性。 3.刀具的装夹

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

金属切削刀具课程设计——拉刀设计

金属切削刀具课程设计题目：圆孔拉刀设计学院：装备制造学院班级：专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：がくしう学号：指导教师： Mr. Lu 完成时间： 2014年5月17日成绩：

目录一．原始条件及设计要求 ........................................................................................... 3 二．刀具结构形式确定 ............................................................................................... 3 三．刀具材料的确定 ................................................................................................... 3 四．刀具几何参数的合理选择和计算 .. (3) 1.拉削余量 δ (3) 2.拉削前孔的最小直径min d ω........................................................................ 4 3.拉刀前角 015γ=?..................................................................................... 4 4.拉刀后角0α及韧带宽1b α .......................................................................... 4 5.校准部......................................................................................................... 4 6.齿升量f a .................................................................................................... 4 7.齿距p (5) 8.容削槽......................................................................................................... 5 9.分削槽......................................................................................................... 5 10.前柄部形状和尺寸................................................................................... 6 11.前导部尺寸 ............................................................................................... 6 12.前柄部至第一齿距离............................................................................... 6 12.后导部尺寸............................................................................................... 6 13.齿数设计................................................................................................... 7 14.切削部分直径设计................................................................................... 7 15.切削部分长度........................................................................................... 7 16.拉刀总长度.. (8) 五．设计体会 ............................................................................................................... 8 六．参考文献 (8)

立方氮化硼刀具特点及应用设计

论文题目：立方氮化硼刀具特点及应用设计 2013年11月25日

立方氮化硼刀具特点及应用设计摘要：立方氮化硼(CBN)是纯人工合成的材料，它具有优良的物理力学性能，具有硬度高、韧性好、热稳定性高和化学惰性大等特点。因此在切削加工的各个方面表现出了优异的切削性能,特别适宜于加工各种淬硬钢、冷硬铸铁等难加工材料。本文介绍CBN刀具材料的切削性能,以及在加工过程中的使用特点和应该注意的问题，为在机械加工行业推广奠定基础。关键词： CBN(立方氮化硼)；PCBN（聚晶立方氮化硼）；刀具；材料；切削性能 Cubic Boron nitride Cutting Tool Characteristics and Application Design Abstract: Cubic boron nitride (CBN) is a pure synthetic material, which has such excellent physical and mechanical properties as high hardness, good toughness, high thermal stability and chemical inertness etc. Therefore, in various aspects of cutting it showed excellent performance, and is particularly suitable for processing all kinds of hardened steel, cast iron and other hard materials processing. This paper introduces the cutting performance of CBN tool materials, as well as how to use this tool and the problems that should be paid attention to during the process, for the purpose of laying a foundation to its application in mechanical processing. Key Words:cubic boron nitride; polycrystalline cubic boron nitride; cutting tool; material; cutting performance 1 引言立方氮化硼(Cubic Boron Nitride简称CBN)由于具有高硬度，高耐磨性，低摩擦系数，高热传导率、良好的耐热性和化学稳定性等这些独特的特性组合，使其成为加工各类铁族金属材料的有效工具，并被誉为“过去半个世纪提高工业生产率的最大贡献之一”。CBN的优异性能，特别是在汽车发动机制造行业，CBN 已在工业发达国家得到了较为普遍的应用和迅速的发展。目前美国、欧洲、日本的汽车发动机轴类零件（曲轴、凸轮轴）的精加工几乎普及了CBN砂轮磨削，我国从90年代至今，一直在从事这方面的研究工作，其数控磨床的制造CBN刀

车床可转位刀片的选择

车床可转位刀片的选择拿到工件图纸以后，根据图纸的要求首先选择合适形状的可转位刀片。一般情况下，主要使用车床完成车削外圆和内孔、切断和切槽和车削螺纹等工作。刀片选用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。我们根据工艺的要求依次确定需要的刀片形状、切削刃长度、刀尖圆弧、刀片厚度、刀片后角和刀片精度。一、选择刀片形状车外圆的刀片 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。 R形：圆形刃口，用于特殊圆弧面的加工，刀片利用率高，但径向力大。 W形：三个刃口且较短，刀尖角80°刀尖强度较高，主要用在普通车床上加工圆柱面和台阶面。 D形：两个刃口且较长，刀尖角55°刀尖强度较低，主要用于仿形加工，当做成93°车刀时切入角（图1）不得大于27°～30°；做成62.5°车刀时，切入角不得大于57°～60°，在加工内孔时可用于台阶孔及较浅的清根。

图1 V形：两个刃口并且长，刀尖角35°刀尖强度低，用于仿形加工。做成93°车刀时切入角不大于50°；做成72.5°车刀时切入角不大于70°；做成107.5°车刀时切入角不大于35°。 2. 切断、切槽刀片： 1) 切断刀片：在数控车床上一般使用直接压制出断屑槽形的切断刀片（图3），它能使切屑横向产生收缩变形，切削轻快，断屑可靠，另外它的侧偏角和侧后角都很大，切削热产生的少，使用寿命长，只是价格高一些。 2) 切槽刀片：一般切深槽用切断刀片，切浅槽用成型刀片，如以下几种：立装切槽刀片（图4）、平装切槽刀片（图5）、条状切槽刀片（图6）、清台阶圆弧根槽刀片（图7），这些刀片切出的槽宽精度较高。图4 图5

金属切削刀具课程设计

？ 1 绪论刀具的发展切削加工是现代制造业应用最广泛的加工技术之一。据统计，国外切削加工在整个制造加工中所占比例约为80％～85％，而在国内这一比例则高达90％。刀具是切削加工中不可缺少的重要工具，无论是普通机床，还是先进的数控机床(NC)、加工中心(MC)和柔性制造系统(FMC)，都必须依靠刀具才能完成切削加工。刀具的发展对提高生产率和加工质量具有直接影响。材料、结构和几何形状是决定刀具切削性能的三要素，其中刀具材料的性能起着关键性作用。国际生产工程学会(CIRP)在一项研究报告中指出：“由于刀具材料的改进，允许的切削速度每隔l0年几乎提高一倍”。刀具材料已从20世纪初的高速钢、硬质合金发展到现在的高性能陶瓷、超硬材料等，耐热温度已由500～600℃提高到1200℃以上，允许切削速度已超过1000m／min，使切削加工生产率在不到100年时间内提高了100多倍。因此可以说，刀具材料的发展历程实际上反映了切削加工技术的发展史。设计目的金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及刀具”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节，其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容，锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力，是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。通过金属切削刀具课程设计，具体应使学生做到： (1) 掌握金属切削刀具的设计和计算的基本方法； · (2) 学会运用各种设计资料、手册和国家标难； (3) 学会绘制符合标准要求的刀具工作图，能标注出必要的技术条件。

2 成形车刀设计被加工零件如图1.所示，工件材料为：青铜；硬度HBS115 ；强度σb = 360Mpa 。棱体成形车刀的结构尺寸棱体成形车刀多采用燕尾结构，夹固可靠，能承受较大切削力。主要结构尺寸有：刀体总宽度0L 、刀体高度H 、刀体厚度B 及燕尾尺寸M 等。图1 （1）刀体总宽度0L ，如图1所示c L L 0，

镗孔

镗孔镗孔的工艺特点及应用范围镗孔是在工件已有的孔上进行扩大孔径的加工方法。镗孔和钻→扩→铰工艺相比，孔径尺寸不受刀具尺寸的限制，且镗孔具有较强的误差修正能力，可通过多次走刀来修正原孔轴线偏斜误差，而且能使所镗孔与定位表面保持较高的位置精度。镗孔和车外圆相比，由于刀杆系统的刚性差、变形大，散热排屑条件不好，工件和刀具的热变形比较大；因此，镗孔的加工质量和生产效率都不如车外圆高。综上分析可知，镗孔工艺范围广，可加工各种不同尺寸和不同精度等级的孔，对于孔径较大、尺寸和位置精度要求较高的孔和孔系，镗孔几乎是唯一的加工方法。镗孔的加工精度为IT9～IT7级，表面粗糙度激为3.2～0.5μm。镗孔可以在镗床、车床、铣床等机床上进行，具有机动灵活的优点。在单件或成批生产中，镗孔是经济易行的方法。在大批大量生产中，为提高效率，常使用镗模。镗孔可分为粗镗（IT13～IT11，Ra50 ～12.5μm）、半精镗（IT10～IT9，Ra6.3～3.2 μm）和精镗（IT8～IT6，Ra1.6～0.8μm）。镗孔方式有主轴进给、工作台进给两种，当工件较大、孔较短时采用主轴进给，反之则采用工作台进给。 1、单刃镗刀镗孔(刀头结构与车刀类似) (1)适应性较广，灵活性较大，可粗加，半精加，精加工一把镗刀可加工直径不同的孔

(2)可以校正原有孔轴线歪斜或位置偏差 (3)生产率较低，较适用于单件小批量生产单刃镗刀的刚度较低，为减少变形和振动，采用较小的切削用量，另外，仅有一个主切削刃工作，所以生产率较低。 2、多刃镗刀镗孔多刃镗刀的镗刀片是浮动的，两个对称的切削刃产生的切削力，自动平衡其位置。 (1)加工质量较高刀片浮动可抵偿偏摆引起不良影响较宽的修光刃可减少孔壁粗糙度值 (2)生产率较高，两刀刃同时工作，故生产率较高 (3)刀具成本较单刃镗刀高浮动镗刀主要用于批量生产，精加工箱体零件上直径较大的孔。

可转位车刀课程设计说明书

可转位车刀课程设计说明书课题名称: 可转位车刀设计专业：机械设计制造及其自动化班级：机械120 姓名：学号： A071201

要求工件材料35钢、GPa b /σ0.52、HB143-178、D70±0.1mm 、L250mm 、热处理状态正火处理 1.选择刀片夹固结构工件的直径D 为70mm ，工件长度L=250mm 。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 λ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，采用偏心式刀片加固结构较为合适。 2.选择刀片结构材料由原始给定条件：被加工工件材料为35钢，正火处理，按照硬质合金的选择原则，选取刀片材料为YT15。 3.刀具合理几何参数的选择和切削用量的选择 3.1刀具合理集合参数的选择根据《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《刀具课程设计指导书》图2.5，工件材料为35钢(正火)，半精车，因此前角可选0γ=15°； 2．后角0?：根据《刀具课程设计指导书》图2.5，工件材料为35钢(正火)，半精车，因此后角可选0?=5°； 3．主偏角γκ：主偏角γκ=75°； 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?，刃倾角 s λ=-6°； 5．后角0?：后角0?的实际数值及副刃后角'0?和副偏角'γκ在计算刀槽角度时经校验确定。 3.2切削用量的选择根据《刀具课程设计指导书》附录II ：粗车时，背吃刀量p a =3mm ，进给量