下拉垫式可转位车刀设计

1、 课程设计说明书课程名称： 机械制造基础 课题名称： 下拉垫式可转位车刀 专 业： 工业工程 班级学号： 12603106 学 生 姓 名 ： 许鲁妹 指导教师姓名： 孙永满 能源与水利学院 下拉垫式可转位车刀设计1、 已知条件刀具加工材料:铸铁 ap=1.5mm f=0.3mm2、 设计步骤1、 选择刀片夹固结构下拉垫式刀片夹固结构2、 选择刀片材料 加工工件材料为铸铁，连续切屑。由于加工材料为,因此刀片材料可以采用YG系列。YG6适用于铸铁连续切削的粗车，间断切削的半精车、精车、小断面精车，连续断面的半精铣与精铣。所以选择YG6。3、 选择刀具合理角度 根据机械制造技术基础刀具合理几何参数

2、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: 前角：根据机械制造技术基础p55表2.11,工件材料为铸铁（退火）,粗车,因此前角可选=5o。 后角：粗车时，以确保刀具强度为主，应取较小的后角，可在4o-8o的选取。此处选取为6o。 主偏角：根据机械制造技术基础p57表2.13,工件料为铸铁（退火）,粗车,因此主偏角为20o。 副偏角k：根据机械制造技术基础p57表2.13,工件材料为铸铁（退火）,粗车,因此主偏角为8o 刃倾角：根据机械制造技术基础p58表2.14,工件材料为铸铁（退火）,粗车，因此刃倾角为0o。 后角的实际数值及副刃后角和副偏角在计算刀槽角度时经校验确定.

3、4、 选择切屑用量 根据可转位刀具实用手册灰口铸铁的切削速度vc为50-80r/min可锻铸铁的切削速度vc为40-60r/min，球墨铸铁的切削速度vc为40-60r/min。 所以选择切削用量为：ap=1.5mm f=0.3mm vc=60r/min5、刀片型号和尺寸 选择刀片有无中心孔.由于刀片加固结构已选定为下拉垫式,因此应选用有中心固定孔的刀片. 选择刀片形状.按选定主偏角=20o,参照机械制造技术基础2.4.4.2刀片形状的选择原则,选用正方形刀片. 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. 选择刀片内切圆直径

4、d(或刀片边长L).根据已确定的背吃刀量=1.5mm, 主偏角=20o,刃倾角=0o,将,代入下式可得刀刃的实际参加工作长L为 =4,386 mm令刀片的刃口长度(即便长)L>1.5 L=6.579 mm,保证切削工作顺利进行。 选择刀片厚度.刀片厚度主要应从保证刀片强度的观点出发进行选择。当被加工材料选定之后，刀片所受切削力的大小主要取决于进给量和切削深度的大小，f和ap越大，切削力也越大，就应该选用较厚的刀片。图1-1是根据f 和ap的大小选择刀片厚度的诺模图，背吃刀量=1.5mm,进给量f=0.3mm及机械制造技术基础指导书选择刀片厚度的诺莫图,求得刀片厚度S2.5mm. 图 1-

5、1 图1-2 刀尖圆弧半径的大小，直接影响已加工表面质量、切削力和刀具耐用度。刀尖圆弧半径大，刀尖强度高，散热条件好，可以提高刀具耐用度，并使表面粗糙度变小；但刀尖圆弧半径如果过大，将使吃刀抗力增加，容易引起振动，反而影响加工质量，甚至造成损坏刀片或者闷车。 合适的刀尖圆弧半径的大小可以通过ap与f的大小来确定。图1-2便是根据ap和f的大小，选择刀尖圆弧半径的诺模图，其使用方法是：设选定的ap =3mm 和f0.6mm / r，将ap线上的3.0和f线上的0.6两点连成虚线，该虚线与表示刀尖圆弧半径的线交于N 点，则N 点的数值即为所求的刀尖圆弧半径的数值。于是得到：=0.4mm 选择刀片断

6、屑槽型式和尺寸.国家标准GB2076-80 中规定的硬质合金可转位刀片有十六种断屑槽型式 ，其中常用的是：A 、H 、Y 、K 和V 型等五种 A 、H 、Y 和K 型断屑槽属于开口式断屑槽，它们的共同特点是：刃口锋利，切削力小，但刀尖强度较低，断屑范围较窄，多用于切削用量变化不大的加工情况下此外，A 型和H 型断屑槽产生的切屑大多卷向加工表面，断屑的切削深度范围较大，适合于中碳钢的粗加工和半精加工。Y 型断屑槽产生的切屑易于折断为C 形或短螺旋形屑，便于切屑的清理，宜用于中等切深加工。K 型断屑槽产生的切屑易于形成长卷屑而甩断，主要用于半精加工和精加工。Y型断屑槽属于封闭式断屑槽，刀尖强度好

7、，左、右切削均可通用，适用性广泛，但切削力大，断屑范围窄。 断屑槽的尺寸已在国家标准中做出了规定，它是与刀片型号和尺寸相适应的，因此当选定了刀片型号和尺寸之后，只要确定断屑槽的槽型，便可在国家标准中查找到与刀片型号尺寸相适应的断屑槽尺寸。综上7方面的选择结果,确定选用的刀片型号为SNUM090304R-Y3.L=d=9.525mm; s=3.18mm; d=3.81mm; m=1.808mm; =0.4mm 刀片刀尖角=90o;刀片刃倾角=0o;断屑槽宽W=3mm;取法前角=5o 法后角=0o6、选择硬质合金刀垫型号和尺寸硬质合金刀垫形状和尺寸的选择,取决于刀片加固结构及刀片的型号和尺寸,选择

8、与刀片形状相同的刀垫,正方形,中间有圆孔.根据可转位刀具实用手册p153表4-48选择型号为S09B型刀垫.尺寸为:长度L=8.53mm,厚度s=3.18mm中心孔直径d=7.6mm.材料为高速钢YG6。 7、计算刀槽角度 可转为车刀几何角度,刀片几何角度,刀槽几何角度之间的关系: 刀槽角度的计算: 刀杆主偏角 =20O 刀槽刃倾角 =0O 刀槽前角 tan = =5o 验算车刀后角a.得到a=6o 刀槽副后角 kk=8o 验算车刀副后角a， a=6o 综上述计算结果,可以归纳出: 车刀的几何角度: =5o, =6o, =20o, k=8o,=0o, a=6o 刀槽的几何角度: =5o, a=6o, k=20o, k=8o, =0o,=68、 选择刀杆材料和尺寸 材料：45钢热处理HRC38-45，发蓝处理。 尺寸：选择刀杆截面尺寸.车床中心高度为220mm,根据可转位刀具实用手册,选取截面尺寸为:25×25(mm)由于切削深度及进给量太小,故强度足够选择刀杆长度尺寸:参照可转位刀