金属切削刀具课程设计-可转位外圆粗车刀

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1、实践教学环节课程名称刀具设计课程编码（金属切屑刀具设计）题目：可转位外圆粗车刀学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：指导教师：完成日期：一、 概述1二、加工表面1三、 选择刀片加固结构1四、 设计刀片材料2五、 选择车刀合理角度2六、 选择切削用量5七、选择刀片型号和尺寸5八、 选择硬质合金刀垫型号和尺寸6九、 计算刀槽角度6十、计算铣制刀槽时需要的角度8十一、选择刀杆材料和尺寸9十二、选择偏心销及其相关尺寸9结论11致谢12一、 概述 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

2、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、加工表面工件30CrMn2Mo13HB269-302尺寸：自由锻毛坯：φ125×1000，Ra=6.3单边余量5~7图1工件三、 选择刀片加固结构考虑到加工在C630普通机床上进行，且属于连续切削，根据《金属切屑

3、刀具设计简明手册》表1-1典型刀片加固结构简图和特点，采用偏心式刀片夹固结构。13四、 设计刀片材料有原始材料给定：被加工工件材料为30CrMn2Mo13，连续切削完成粗车工序，《金属切屑刀具设计简明手册》附录表-4选取刀片材料（硬质合金牌号）为YT5。五、 选择车刀合理角度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、前角的设计查课本表得，根据刀具材料和工件材料的刀具的前角=13°—18°。精加工的前角较大；粗加工和断续切削的前角较小；加工成形面前角应小，这是为了减小刀具的刃形误差对零件加

4、工精度的影响。 硬质合金刀具的抗弯强度较低，前角较小 以上综述设计刀具前角=15°2、后角的选择原则 精加工时为了减少摩擦，取较大值为8°—12°；粗加工时为提高刀具强度，取较小值为6°—8°。 加工塑性材料，较软材料时，后角取较大值；加工脆性材、硬性材料时，后角取较小值；加工易产生硬化层的材料时，后角取大值。 根据以上原则取=8°3、副后角的选择 由于副后角的选择原则与主后角基本相同。 故 也为8°。4、主偏角的选择 主偏角大小优点：减小主偏角可使刀具强度提高，散热条件好，加工表面粗造度小；主偏角小，切削宽度长，故单位切削刃长度上受力

5、小。增大主偏角，使背向力减小，切削平稳；大的主偏角，切削厚度大，断屑性能好。 由上得由于粗加工更注重于增大主偏角的优点，故取=90º。5、副偏角的选择 13查课本表得 为10°—6º取  =8º。 6、刃倾角的选择  一般精加工时，为防止切屑划伤已加工表面，选择=0—+5°；粗加工时，为提高刀具强度，选择=0—-5° 取=-5°。 综上得：角度数正交参考系刀具角度图如下图2正交参考系刀具角度图刃形选用刃口修圆(如图）13图3刃口图刀尖的形状选用修圆刀尖（如图）图4刀尖形状图断屑槽选用折线型外倾式（如图）取LBn为3mm，设计外倾式角度为

6、8º13图5断屑槽六、 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ap=0.5mm，进给量f=0.4mm/r,切削速度v=50m/min.七、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90°，参照刀片形状的选用原则，选用偏8°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。节刀片精度等级的选用原则，选用U级。④ 选择刀片内切

7、圆直径。根据已定ap=0.5mm，，，代入下式，可得： Le=ap /sinkrcosλs=2.208mm L>1.5Le=1.5X2.208=3.3mm⑤ 选择刀片厚度s。根据已选定的粗车时切削深度ap=0.5mm, 进给量f=0.4mm/r,通过选择刀片厚度的诺模图，求得刀片厚度S≥2.5mm。13⑥ 选择刀尖圆弧半r。根据已选定的粗车时切削深度ap=0.5mm, 进给量f=0.4mm/r,根据选择刀片厚度的诺模图，求得连续切削时的r=0.8mm。 ⑦ 选择刀片断屑槽形式和尺寸，参照刀片断屑槽形式和尺寸的选择原则，根据已知的原始条件

8、，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FNUMR-A4,其具体尺寸为 L=19mm，d=15.875mm，s=6.35mm，d1=6.