可轉(zhuǎn)位車刀課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)說明書</b></p><p><b>　　（可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計(jì)）</b></p><p>　　題 目： 可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計(jì)說明書 </p><p>　　學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院

2、 </p><p>　　專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　完成日期： 2013年11月28日</p>

3、<p><b>　　2013年11月</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章原始條件1</p><p>　　第2章設(shè)計(jì)計(jì)算過程2</p><p>　　2.1刀片夾固結(jié)構(gòu)的選擇2</p><p>　　2.2選擇刀片

4、材料2</p><p>　　2.3選擇車刀合理角度2</p><p>　　2.4選擇切削用量2</p><p>　　2.5選擇刀片型號(hào)和尺寸2</p><p>　　2.6選擇硬質(zhì)合金刀墊型號(hào)和尺寸3</p><p>　　2.7計(jì)算刀槽角度4</p><p>　　2.8計(jì)算銑制刀槽時(shí)需

5、要的角度5</p><p>　　2.9選擇刀桿材料和尺寸7</p><p>　　2.10技術(shù)要求7</p><p><b>　　2.11繪圖7</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)9</b></p><p><b>　　致謝10</b>

6、;</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)11</b></p><p><b>　　原始條件</b></p><p>　　楔塊式90°強(qiáng)力車刀</p><p>　　工件材料：1Cr18Ni9Ti ，Ra=12.5 </p><p>　　機(jī)床：C620 <

7、/p><p>　　推薦數(shù)據(jù)：vc=140~200m/min，ap=4~8mm，f=0.5~0.7mm/r</p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算過程</b></p><p>　　2.1刀片夾固結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　按要求選擇楔塊式夾固結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　2.2選擇刀片

8、材料</b></p><p>　　由原始條件給定：被加工工件材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼，按照硬質(zhì)合金的選用原則，查《金屬切削原理與刀具》表4-11可知選擇刀片材料為YW3。</p><p>　　2.3選擇車刀合理角度</p><p>　　根據(jù)車刀合理幾何參數(shù)的選擇原則，并考慮到可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度的形成特點(diǎn)，選取如下四個(gè)主要角度：</p>

9、<p><b>　　1）、前角=20；</b></p><p><b>　　2)、后角=8；</b></p><p>　　3）、主偏角=90；</p><p>　　4）、刃傾角=-5；</p><p>　　后角的實(shí)際數(shù)值以及副后角和副偏角在計(jì)算刀槽角度時(shí)，經(jīng)校驗(yàn)后確定。</p&g

10、t;<p><b>　　2.4選擇切削用量</b></p><p>　　根據(jù)切削用量的選擇原則，查《金屬切削原理與刀具》表4-11及按照推薦值確定切削用量為：</p><p><b>　　背吃刀量=6mm；</b></p><p>　　進(jìn)給量f=0.6mm/r；</p><p>　　切

11、削速度Vc=150m/min；</p><p>　　2.5選擇刀片型號(hào)和尺寸</p><p>　?。?）、選擇刀片有無中心固定孔：由于刀片夾緊結(jié)構(gòu)已選為楔塊式，因此應(yīng)選有中固定孔的刀片。</p><p>　?。?）、選擇刀片形狀：按選定的主偏角=90，根據(jù)硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的選擇原則，在這里選用三角形刀片。</p><p>　?。?）、選擇刀

12、片精度等級(jí)：根據(jù)刀片的精度等級(jí)的選擇原則，選擇U級(jí)精度的刀片。</p><p>　?。?）、選擇刀片內(nèi)切圓直徑d(或刀片邊長L)： 根據(jù)已選定的=6mm，=90，=-5將，，的值代入到下式中，可求出刀刃的實(shí)際參加工作長度為</p><p><b>　　==</b></p><p><b>　　=6.023mm</b><

13、;/p><p>　　則所選用的刀片長度L應(yīng)為</p><p>　　L>1.5Lse=1.56.023mm=9.035mm</p><p>　　因?yàn)槭侨切蔚镀?，所以L=d>9.035mm；d>=5.216mm</p><p>　　(5)、選擇刀片的厚度s： 根據(jù)已選定的=6mm，f=0.6mm/r，利用圖1-1刀具厚度的諾模圖選

14、擇厚度s>6.3mm。</p><p>　　圖2-1 選擇刀片厚度的諾模圖 圖2-2 選擇刀尖叫半徑的諾模圖</p><p>　?。?）選擇刀尖圓角半徑： 根據(jù)已選定的=6mm，f=0.6mm/r，利用圖1-2選擇刀尖圓角半徑的諾模圖，求得連續(xù)切削時(shí)的=1.2mm。</p><p>　?。?）選擇刀片斷屑槽形式和尺寸：

15、根據(jù)刀片斷屑槽形式和尺寸的選擇原則，根據(jù)已知的原始條件，選用V型斷屑槽，斷屑槽的尺寸再選定刀片型號(hào)和尺寸后，便可確定。</p><p>　　綜合以上幾個(gè)方面的選擇結(jié)果，由《金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表1-8可確定選用的刀片的型號(hào)是： TNUM270612-V4，其具體尺寸為</p><p>　　L=d=27.5mm，s=6.35mm，d=15.875mm，m=22.622mm，=1.2mm

16、；</p><p>　　刀片刀尖角=60o，刀片刃傾角=0o，法后角=0o，斷屑槽寬=3mm；取法前角=20o。</p><p>　　2.6選擇硬質(zhì)合金刀墊型號(hào)和尺寸</p><p>　　為了承受切削中產(chǎn)生的高溫和保護(hù)刀體，一般在硬質(zhì)合金刀片下放置一個(gè)刀墊。刀墊材料可用淬硬的高速鋼或高碳鋼，但最好用硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合金刀墊型號(hào)和尺寸的選擇，取決于刀片夾固結(jié)構(gòu)及刀片的型

17、號(hào)和尺寸。該刀選擇與刀片形狀相同的刀墊，正三角形，中心有孔。查表2.15三角形雙面沉頭刀墊，其型號(hào)為：T27A，其尺寸為：d=14.86mm，m=21.120mm，長度L=25.77mm，厚度S=4.76mm，中心孔直徑d1=10mm，材料為YW3。</p><p><b>　　2.7計(jì)算刀槽角度</b></p><p>　　可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度，刀片幾何角度和刀槽幾何

18、角度之間的關(guān)系如圖1-3所示。</p><p>　　圖2-3 可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度關(guān)系</p><p>　　刀槽角度計(jì)算步驟是：</p><p>　?。?）刀槽主偏角，==90</p><p>　　（2）刀槽刃傾角，==-5</p><p>　?。?）刀槽前角，可轉(zhuǎn)位車刀的刃傾角較小，所以可用下述近似公式計(jì)算</p

19、><p><b>　　=-=-8</b></p><p>　?。?） 驗(yàn)算車刀后角 ，車刀后角的驗(yàn)算公式為</p><p>　　當(dāng)=0時(shí)，則上公式變成為</p><p>　　將=-=-8，=-5代入上面的式子，得</p><p><b>　　則=7.942</b></p&g

20、t;<p>　　與所選后角值相近，可以滿足切削要求。</p><p><b>　　而刀桿后角=</b></p><p>　　故=7.942，取=8。</p><p>　?。?）刀槽副后角 因?yàn)?=180--</p><p><b>　　而，式中為刀尖角，</b></p>

21、<p><b>　　所以=180--=</b></p><p>　　車刀刀尖角的計(jì)算公式為</p><p>　　當(dāng)=60時(shí)，將=-8，=-5代入到上式，得</p><p><b>　　=0.56856</b></p><p><b>　　則=60.38 </b>&l

22、t;/p><p><b>　　故=29.62</b></p><p>　?。?）驗(yàn)算車刀副后角 車刀副后角的驗(yàn)算公式為</p><p>　　當(dāng)=0時(shí)，上式就成為</p><p>　　而 </p><p>　　將=，，60.38代入上面兩個(gè)式子得</p>&l

23、t;p>　　=-tan（-8）cos60.38+tan（-5）sin60.38=0.0066</p><p><b>　　即可得=0.38o</b></p><p>　　=tan（-8）sin60.38+tan（-5）cos60.38=0.1654</p><p><b>　　即可得=9.39o</b></p&

24、gt;<p>　　再將=9.39，=0.38代入得</p><p><b>　　=0.006456</b></p><p><b>　　即可得=0.37</b></p><p><b>　　可以滿足切削要求。</b></p><p>　　而刀槽副后角，故=0.37

25、，取=1</p><p>　　綜合上述計(jì)算結(jié)果，可以歸納出車刀的幾何角度</p><p>　　=20，=7.94，=90，，=5，=0.37，</p><p><b>　　刀槽的幾何角度</b></p><p>　　=，=8，=90，=29.62，=5，=1</p><p>　　2.8計(jì)算銑制刀槽

26、時(shí)需要的角度</p><p>　　為銑制刀槽，需將刀槽前面水平放置，這就要求把刀桿的基準(zhǔn)面傾斜一定的角度，由于銑制刀槽采用的方法不同，則計(jì)算銑制刀槽時(shí)所需要的角度也不同。</p><p>　　圖2-4 用預(yù)制斜鐵銑制刀槽示意圖</p><p>　?。?）計(jì)算刀槽最大負(fù)前角及其方位角當(dāng)用預(yù)制斜鐵銑制刀槽時(shí)(見圖1-4)，需要計(jì)算出刀槽最大負(fù)前角及其方位角。</p

27、><p>　　刀槽最大負(fù)前角得計(jì)算公式為</p><p>　　將=，，代入上式即可得</p><p><b>　　即=9.4o</b></p><p>　　刀槽最大負(fù)前角所在剖面的方位角的計(jì)算公式為</p><p><b>　　將=，代入得</b></p><

28、p><b>　　=1.61</b></p><p><b>　　即=58.1</b></p><p>　　(2) 計(jì)算刀槽切深剖面前角和進(jìn)給剖面前角當(dāng)用雙坐標(biāo)角度墊鐵銑制刀槽時(shí)（見圖1-5），需要計(jì)算出刀槽切深剖面前角和進(jìn)給剖面前角。</p><p>　　圖 2-5 用雙坐標(biāo)角度墊鐵銑制刀槽示意圖</p>

29、<p>　　刀槽切深剖面前角的計(jì)算公式為</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　刀槽進(jìn)給剖面前角的計(jì)算公式為</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　將=，，=分別代入（1）（2）式中，可得</p><p>&l

30、t;b>　　所以， </b></p><p>　　2.9選擇刀桿材料和尺寸</p><p>　?。?） 選擇刀桿材料 選用45號(hào)鋼為刀桿材料，熱處理硬度為38~45HRC，發(fā)藍(lán)處理。</p><p><b>　　（2）選擇刀桿尺寸</b></p><p>　　1）選擇刀桿截面尺寸 因加工使用C620

31、的普通機(jī)床，其中心高為200mm，按照《金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》表1-15，并考慮到為提高刀桿的強(qiáng)度，選用刀桿截面尺寸BH=1625mm。</p><p>　　由于背吃刀量=6mm，進(jìn)給量f=0.6mm/r，可以不必校驗(yàn)刀桿強(qiáng)度。</p><p>　　2）選擇刀桿長度尺寸 參照《金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》第一章四、3.刀桿長度尺寸選擇原則，選取刀桿長度為140mm。</p>

32、<p><b>　　2.10技術(shù)要求</b></p><p>　　拉刀各項(xiàng)技術(shù)條件參考國標(biāo)確定。</p><p><b>　　2.11繪圖</b></p><p>　　繪制工作圖（AutoCAD繪制二維圖兩份），如圖2-6，2-7所示。</p><p>　　圖2-6 可轉(zhuǎn)位車刀結(jié)構(gòu)圖&

33、lt;/p><p>　　圖2-7 可轉(zhuǎn)位車刀刀桿圖</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　為期兩周的金屬切削與刀具課程設(shè)計(jì)已基本結(jié)束，回顧可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，我覺得受益匪淺。金屬切削與刀具課程設(shè)計(jì)是整個(gè)相關(guān)課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，使理論與現(xiàn)實(shí)更加接近，加深了我們對(duì)理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。</p

34、><p>　　本次課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)的獨(dú)立把可轉(zhuǎn)位車刀的整個(gè)設(shè)計(jì)過程弄清楚，在此基礎(chǔ)上完成相關(guān)的設(shè)計(jì)任務(wù)，由于設(shè)計(jì)內(nèi)容看似簡單，其實(shí)所要做的輔助性工作也是相當(dāng)多的，因?yàn)榈毒咴O(shè)計(jì)過程中所涉及到的參數(shù)實(shí)在很多，所以在做課程設(shè)計(jì)之間，我又認(rèn)真復(fù)習(xí)了從圖書館借來的可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計(jì)的參考資料，學(xué)會(huì)了如何分析現(xiàn)有問題，并熟悉了設(shè)計(jì)步驟，知道了如何查閱手冊(cè)和一些相關(guān)量的常規(guī)選取方法，以及要注意的問題等等。在做的過程中，還結(jié)合了平時(shí)實(shí)

35、習(xí)中所看到的實(shí)際情況，這也使我在思想素質(zhì)和分析能力上都有所提高。</p><p>　　通過這次設(shè)計(jì)，我基本上掌握了可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計(jì)的一般思路，并能夠獨(dú)立查詢相關(guān)手冊(cè)完成設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)使我在基本理論的綜合運(yùn)用以及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我獨(dú)立思考問題，解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)！</p><p><b>　　致謝</b&g

36、t;</p><p>　　我的這篇有關(guān)可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計(jì)的論文的完成，首先應(yīng)當(dāng)歸功于指導(dǎo)老師的指導(dǎo)。老師給予了我大量的指導(dǎo)和幫助，在整個(gè)論文的撰寫當(dāng)中積累了很多的經(jīng)驗(yàn)，我不但完成了論文，也學(xué)到了許多書本上學(xué)不到的知識(shí)，受益匪淺。老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平，使我受益匪淺，我得到了很大的提高，我相信這將對(duì)我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導(dǎo)。另外，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我的幾個(gè)同

37、學(xué)也給與我很大的幫助，幫我收集材料，解決難點(diǎn)，使我能夠順利完成，這里對(duì)幫助我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]陳劍中、孫家寧主編. 金屬切削原理與刀具[M]. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社，2011.4.</p><p>　　[2]四川省機(jī)械工業(yè)局. 復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京.