可转位车刀设计样本

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1、HarbinInstituteofTechnology设计说明书10一、选择刀片夹固结构工件的直径D为142mm,工件长度L=100mm.因此可以在普通机床CA6140上加工.表面粗糙度要求1.6μm,为精加工,但由于可转为车刀刃倾角通常取负值,切屑流向已加工表面从而划伤工件,因此只能达到半精加工.参照《机械制造技术基础课程补充资料》表2.1典型刀片结构简图和特点,采用偏心式刀片加固结构较为合适.二、选择刀片结构材料加工工件材料为HT200,正火处理,连续切屑,且加工工序为粗车,半精车了两道工序.由于加工

2、材料为铸铁料,因此刀片材料可以采用YG系列,YG8宜粗加工,YG3宜精加工,本题第三步要求达到半精加工,因此材料选择YG3硬质合金.三、选择车刀合理角度根据《机械制造技术基础》刀具合理几何参数的选择,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:10①前角:根据《机械制造技术基础》表3.16,工件材料为中碳钢(正火),半精车,因此前角可选=10°,②后角:根据《机械制造技术基础》表3.17,工件材料为铸造材料,精车,因此后角可选=7°③主偏角:根据《机械制造技术基础》表3.16,主偏角=75°④

3、刃倾角:为获得大于0的后角及大于0的副刃后角,刃倾角=-5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.四、选择切屑用量根据《机械制造技术基础》表3.22:精车时,背吃刀量=1mm,进给量f=0.3mm/r,切削速度v=130m/min。五、刀片型号和尺寸①选择刀片有无中心孔.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=75,参照《机械制造技术基础课程补充资料》2.4.4.2刀片形状的选择原则,选用正方形刀片.③选择刀片的精度等级.参照《机械制

4、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.④选择刀片内切圆直径d(或刀片边长L).根据已确定的背吃刀量=3mm,主偏角=75,刃倾角=-5,将,,代入下式可得刀刃的实际参加工作长L为L===3.118mm10令刀片的刃口长度(即便长)L>1.5L=4.677mm,保证切削工作顺利进行.⑤选择刀片厚度.根据已选择的背吃刀量=3mm,进给量f=0.6mm/r及《机械制造技术基础课程补充资料》选择刀片厚度的诺莫图图2.3,求得刀片厚度S≥4.8mm.⑥选择刀尖圆弧半径.

5、根据已选择的背吃刀量=3mm,进给量f=0.6mm/r及《机械制造技术基础课程补充资料》选择刀尖圆角半径的诺莫图2.4,求得连续切削时=1.2mm⑦选择刀片断屑槽型式和尺寸.参照《机械制造技术基础课程补充资料》2.4.4.4节中刀片断屑槽类型和尺寸的选择原则,根据已知的已知条件,选择A型断屑槽.综上7方面的选择结果,根据《机械制造技术基础课程补充资料》表2.10确定选用的刀片型号为SNUM150612-A4.L=d=14.88mm;s=6.35mm;d=6.35mm;m=2.79mm;=1.2mm刀片刀尖

6、角=90;刀片刃倾角=0;断屑槽宽W=4mm;取法前角=25六、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,选择与刀片形状相同的刀垫,正方形,中间有圆孔.根据《机械制造技术基础课程补充资料》表2.18选择型号为S15B型刀垫.尺寸为:长度L=14.88mm,厚度s=4.76mm中心孔直径d=7.6mm.材料为高速钢YG8七、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:①刀杆主偏角==75②刀槽刃倾角10==-5③刀

7、槽前角将=20,=25,=-5代入下式tan==-0.089则=-5.089,取=-5④验算车刀后角a.车刀后角a的验算公式为:tana=当=0时,则上式成为:tana=-将=-5,=-5代入上式得a=5.05前面所选后角a=6,与验算值有差距,故车刀后角a应选a=5才能与验算角度接近而刀杆后角a≈a=5⑤刀槽副偏角k=k=180-=k=,=10因此k=180--车刀刀尖角的计算公式为cos=[cos]cos当=90时,上式变为cos=-cos将=-5,=-5代入上式得=90.4故k≈k=180-75-9

8、0.4=14.6取k=14.6⑥验算车刀副后角a车刀副后角的验算公式为:tana=当a=0时,tana=-而tan=sin+tansintan=sin+tansin将=-5,==-5,==90.4代入上式tan=tan(-5)sin90.4+tan(-5)sin90.4＝＞=-4.97tan=sin90.4+tan(-5)sin90.4＝＞=-4.97再将=-4.97=-4.97代入得10tana=-＝＞a=4.93可以满足切