棱形成形车刀设计说明

1、棱形成形车刀设计:XXX学号：XXX班级：XXX导师:XXX前言成形车刀是加工回转体成形表面的专用工具，它的切削刃形状是根据工件的轮 廓设计的。用成形车刀加工，只要一次切削行程就能切出成形表面，操作简单， 生产效率高，成形表面的精度与工人操作水平无关，主要取决于刀具切削刃的制 造精度。它可以保证被加工工件表面形状和尺寸精度的一致性和互换性，加工精 度可达I T9IT10,表面粗糙度R&6.3辰32。成形车刀的可重磨次数多，使 用寿命长，但是刀具的设计和制造较复杂，成本高，故主要用在小型零件的大批 量生产中。山于成形车刀的刀刃形状复杂，用硬质合金作为刀具材料时制造比较 困难，因此多用高速钢作为刀

2、具的材料。棱形成型车刀是成型车刀三种中的一种，棱柱体的刀头和刀杆分开制作，大 大增加了沿前刀面的重磨次数，刀体刚性好，但比圆体成形车刀制造工艺复杂， 刃磨次数少，且只能加工外成形表面。棱体成形车刀的后刀面是成形棱形柱面, 前刀面是平面。后刀面与燕尾面K-K平行，而前刀面与K-K呈倾角90 - （rf+af ）。在制造棱体成形车刀时，将前刀面与后刀面的夹角磨成90 - （rf+af ）o切削时，将后刀面安装出af角，这样就形成了前角rf和后角af。棱体成形车刀是以燕尾作为定位基准，配装在刀夹的燕尾槽。刀具燕尾的后 平面是夹固基准。安装时，刀体竖立并倾斜角，刀夹下端的螺钉可将计算基准 点的位置调整

3、与工件中心等高后用螺栓夹紧，同时下端螺钉可以承受部分切削 力，以增强刀具的刚性。棱体成形车刀的刃磨比较简单，只要在工具磨床上使用一简单的双向万能 刃磨夹具，将刀具后刀面与砂轮表面的垂线装成（rf+af）的角度即可刃磨。设计任务书4设计方案5一、机床的选择5二、选择刀具材料5三、选择刀具前角和后角5四、棱形成型车刀的廓形设计6五、用计算法求切削刃各点的廓形深度7六、确定刀具各段切削刃的廓形宽度8七、确定棱形成型车刀的结构尺寸8八、刀具部分尺寸公差及形位公差8九、绘制刀具和样板工作图9十、UG效果图10参考文献11设计任务书已知条件：1. 要加工的工件零件图如下所示。2. 工件材料：45钢。强度O

4、b=600MPao设计方案一、机床的选择成形车刀是在普通车床、自动车床上车削外成形表面的非标刀具，用它能 一次切岀成形表面，故操作简便，生产效率高，但成形车刀制造较为困难，用普 通机床难以达到高精度要求。因成形车刀加工的工件精度一般只能达到公差等级IT8IT10、表面粗糙 度为RalOum左右；固根据加工工件的精度及表面粗糙度可知被加工车刀的加 工精度必高于工件的加工精度，因参考刀具设计手册P248 “成形车刀的设计 要求”中可知成形车刀的加工等级一般为IT5IT7,表面粗糙度值约为Ra3.2 u m左右；山于参考金属切削机床概论可知成形车刀的刀具轮廓部分一般是用 “立式升降台铳床”加工，刀具

5、燕尾部分是用“牛头创床”加工制的。所以，加工该车刀所用的机床种类为：立式升降台铳床和牛头刨床。二、刀具材料的选择参考高速钢的牌号和用途，选用普通高速钢W18Cr4V制造。三、选择刀具前角儿和后角勺经查刀具设计手册表79对于工件材料为钢时(yhIMPa 490儿=20=15490 ah/MP(i 58810588 ah/MPa 7S5yf由条件知6, = 0.6GP 所以y尸10 查刀具设计手册表7-10知棱形车刀的后角一般在1217,这里选择刀具后角为勺=14四、棱形成型车刀廓形设计已知条件有工件尺寸斤25，刀具参数勺，乙计算公式 h= z sin =rvcosy/v 4 =cos/z Cx

6、= Ax -A sinyfx = h/rxpx = Cxcos(/z + af ) x=2,3,4(注：1.6是工件的最小半径2心是工件廓形上一点的半径，以平均尺寸为计算值)五、用计算法求切削刃各点的廓形深度1- 选择附加刀刃尺寸 根据刀具设计手册2-2-2推荐尺寸选择a=3b=1.5c=6d=0.52- 计算成型车刀宽度L=lo+a+b +c+d=26+3+1.5+6+0.5=363- 计算廓形各组成点计算半径r= r2 =9.00r4= r5= 13.00/7 = /6 = 11.504- 计算L/dmin =36/18=2查刀具设计手册表7-2成型车刀的许可宽度35- 工件最大廓形深度t

7、max=r4-r,=16-9=7六、确定刀具各段切削刃的廓形宽度h=斤 siny =1.56A 】二 cos?;二8 86由 sin/3 =h/r3得出=6. 89 A3二与cos/ =12.91 C3=A3-AI =4. 05P3二C3C0S ( Yf +a ) =3. 70sin儿4=/口 得出4=5. 60A4=r4 cos/ /4= 15. 92C4= A4-Ai=7. 06 P4 =C4 cos (/z +at )=6. 45由 sin yfh =hf rh 得出 / = 7. 80 0 A6=r 6cos yf6 =11. 39C6=A6-A1 =2. 53P6=C6cos(/y

8、+af)=2. 31七、确定棱形车刀的结构尺寸查刀具设计手册表7-3按照t max选择刀具结构尺寸L二36 H二75 B二 19 A二25 E二6 F=15 山二6 M二34. 46(注：相关代号表示含义见金属切削原理与刀具P118图6-10)八、刀具部分尺寸公差及形位公差1- 高度公差为12- 若工件图纸未注宽度公差，则刀具总宽度和总厚度公差按hll选取3- 廓形角度公差若工件图纸未注，取为14- 刀具楔角p的公差取 10-305- 两侧面对燕尾槽基准面的垂直面的垂直度公差为：在100mm长度上0. 02-0. 03mm6- 刀具廓形对燕尾槽基准面的平行度公差为：在100mm长度上0. 02-0. 03mm九. 绘制刀具和样板工作图!刀具图如下:1 rxttftCL5-ri棱形车刀设计图2:21ffl3CrlVS區日田芜湖职业技朮学院机績2 哝 g 1201012142.样板图如下:20AV棱形车刀设计图1：2EE弓1VlfiCr4Vfiit2览E羌湖职业技术学院机礦班卫刑12