圆体成形车刀、圆孔拉刀课程设计说明书

1、机本1002 18号 湖南工学院金属切削刀具设计说明书题 目 ： 圆体成形车刀、圆孔拉刀设计 专 业 ： 机械设计制造及其自动化 指导老师 ： _ 班 级 ： 机本1002班 学 号 ： _姓 名 ： _ 完成时间 ： 2013年6月13日 1.圆体成形车刀1.1已知条件工件图如下：d=400.05，r=130.05，l=320.1，l1=l2=5,(mm)材料：40cr，热处理：调质1.2选择刀具材料选用钨钼系高速钢w6mo5cr4v2(m2)，热处理6366hrc。1.3选择前、后角 查表选择前角f =5,后角f=10。1.4刀具廓形计算图 倒角部分附加切削刃主偏角同为45，预切槽附加切削

2、刃主偏角kr=20，a=3mm，b=2mm,c=8mm,d=1mm，0-0线为圆弧刀刃最远端切线。由工件几何关系，计算得圆弧刀刃顶端离工件轴线距离为rj0=13.928mm。工件各尺寸值公差范围均对称分布，本题各点计算半径如下： rj1=rj2=40/2=20mm rj3=rj4=rj1-b=20-2=18mm rj5=rj1-b/2=20-1=19 mm rj6=rj0=13.928mm rj7=rj8=40 /2=20mm rj9=rj10=rj7-1tan20=17.253mm以1点为基准点计算出各点的计算长度： lj2=5-1=4mm lj6=lj2+(32-10)/2=15mm lj

3、7=lj2+32-10=26mm lj8=5mm1.5计算检验切削刃总宽切削刃总宽lc=lj7+lj8+a+b+c+d=26+5+3+2+8+1=45mmdmin=2rj6=213.928=27.856mm，则lcdmin=4527.856=1.62amax+e+m+d,查表得 d0=68mm,d=16mm。则amax=rmax-rmin=rj1-rj6=20-13.928=6.072mm( e + m)r0-amax-d/2=34-6.072-8=19.928mm选取e=10mm, m=8mm,选用带销孔的结构形式。1.7求车刀廓形上各点所在圆半径rx hc=r0sinf+f=34sin5+

4、10=8.80mm b0=r0cosf+f=34cos(5+10)=32.84mm廓形组成点rjxfx=arcsin(rj0rjxsinf)cx=rjxcosfx-rj0cosfbx=b0-cxx=arctan(hcbx)rx=hcsinx精度0.001r=（r1-rx）精度0.0016(作为0点)13.92828.1620.041,2203.479726.0881326.7518718.2085728.1620.0003,4183.866924.0840228.7559817.0153330.072-1.9100.045193.663115.0861827.7538217.5924429.1

5、16-0.9540.047,8203.479726.0881326.7518718.2085728.1620.0009,1017.2534.034613.3352429.5047616.6075830.789-2.6270.041222.7483.058948.8405923.9994120.1367625.5622.6000.041.8校验最小后角8-9段切削刃与进给方向夹角最小，因此这段切削刃上主后角最小，值为：09=arctantan(9-f9)sin20=arctantan(16.61-4.03)sin20=4.3523，校验合格。1.9车刀廓形宽度lx l2 =lj2=40.08mm

6、 l5=10.08mm l6 =lj6=lj2=150.08mm l7=lj7=260.08mm l8= lj8=50.08mm 2.圆孔拉刀 2.1原始条件工件材料：50cr，d=180mm，l=50mm，d=500+0.025mm，热处理：正火。2.2选择刀具基本参数 选择l6140型良好状态旧拉床，切削液选用10%乳化液 拉刀材料：钨钼系高速钢w6mo5cr4v2(m2)；拉削方式：综合式； 查表取前角0=15，精切齿与校准齿倒棱前角o1=5，倒棱宽度 b1=0.51mm；粗切齿后角0=3，倒棱宽b10.2mm；精切齿后角0=2，倒棱宽b1=0.3mm；校准齿0=1，b1=0.6mm；校

7、准齿直径（角标x表示校准齿参数）：d0x=dmmax+, 为收缩量，取值0.01mm，则d0x=50.025+0.01=50.035mm。2.3拉削余量及齿升量 预制孔采用钻削加工时，余量a=0.005dm+0.1l =0.00550+0.150=0.96mm；用49钻头加工，最小直径dwmin=50.035-49=1.035mm；按表取粗切齿齿升量af=0.02mm。2.4容屑槽粗切齿与过渡齿齿距为：p=（1.31.6）5010mm精切齿与校准齿齿距（角标j表示精切齿参数）：pj=px=0.60.8p=7mm容屑槽形状采用曲线齿背，按基本槽形表，粗切齿与过渡齿取h=4mm，g=3mm,r=2

8、mm,r=7mm,精切齿与校准齿取h=2.5mm,g=2.5mm,r=1.3mm,r=4mm；校验容屑条件：h1.13k2afl ， 取容屑系数k=3.0，工件最大长度l=50mm， 齿升量af=0.02mm，则：1.13k2afl=1.1330.0450=2.77容屑槽h=4mm，所以h1.13k2afl，校验合格。校验同时工作齿数： zemin=lp=5010=5 zemax=lp+1=5010+1=6满足3ze8的校验条件。2.5分屑槽粗切齿与过渡齿用弧形分屑槽，精切齿用三角形分屑槽。当最小直径d0min=49mm时，弧形分屑槽数nk=12。槽宽为a=d0minsin90nk - (0.

9、30.7)=49sin9012 - (0.30.7)6mm当直径d0=50时，三角形分屑槽数为nk=(1716)d026,槽宽b=11.2mm，槽深h=0.5mm。前后齿分屑槽交错排列，校准齿及最后一个精切齿不做分屑槽。2.6前柄部形状和尺寸 选用ii型-a式无周向定位面的圆柱形前柄，取d1=45mm,最小断面处的直径d2=34mm。2.7校验拉刀强度与拉床载荷 综合式拉刀1mm长度刀刃上的切削力fz,应按2af确定。 fmax=fzawzemaxk0k1k2k3k410-3=21450261.271.151.131110-3=166.4kn柄部最小断面处为危险端面，直径为34，面积为 arm

10、in=3424=908mm2拉应力为=fmaxarmin =166.4908=0.18gpa=0.35gpa，则，校验合格。拉床允许拉力：frk=4000.8=320kn frkfmax，拉床载荷校验合格。2.8齿数及每齿直径 取过渡齿与精切齿齿升量为0.018、0.016、0.014、0.012、0.0100.008、0.006mm。后三齿为精切齿，前五齿为过渡齿。 过渡齿与精切齿切除余量为ag+aj=2(0.018+0.016+0.014+0.012+0.010+0.008+0.006)=0.168mm,则粗切齿齿数zc=a-(ag+aj)2f+1=1.035-0.16820.02+1=2

11、2粗切齿，过渡齿，精切齿总切除余量为（22-1）20.02+0.168=1.008mm，剩余0.027mm余量，增加一个精切齿，调整各精切齿升量，选取6个校准齿，则共有粗切齿、过渡齿、精切齿、校准齿为22+5+4+6=37个2.9拉刀其他部分 查表取前导部的直径与长度为 d4=dwmin=49.000mm； l4=l=50mm 后导部的直径与长度为d7=dxmin=50mm； l7=(0.50.7)l=25mm前柄端面至第一齿距离：l1=l1+m+bs+a+l4l1=l3=110mm,m取10mm，bs=100mm，a=50mm，l4=40mm，则l1=110+10+100+50+40=310mm，颈部直径 d2=d1-(0.30.5)=45-0.5=44.5mm，过渡锥长度取15mm拉刀直径较小，不设后柄部。2.10计算校验拉刀总长 粗切齿与过渡齿长度 l5=10(22+5)=270mm 精切齿与校准齿长度 l6=7（4+6）=70mm 总长l=l1+l5+l6+l7=310+270+70+25=675mm，最终取680mm，l1改为 315mm。 查表，当拉刀直径为50时，允许长度为25d0=2550=1250mm，总长校验合格。总结 参考文献1韩荣第 主编，金属切削原理与