金属切削原理与刀具 第5版 教学课件 作者 陆剑中 第六章成形车刀.ppt

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1、第六章成形车刀主要内容一、成形车刀的种类与用途二、成形车刀的几何角度三、成形车刀廓形设计四、成形车刀其它部分设计简介种类与用途●按刀体形状平体形车螺纹车圆弧表面铲削棱形加工外成形表面圆形加工内、外成形表面●按进给方向斜向进给切削直角台阶表面时能形成较合理的后角切向进给自动车床上加工精度较高的小尺寸零件几何角度一、形成规定：在假定工作平面表示1.棱形2.圆形结论：离工件中心越远，前角越小，后角越大结论：同上二、在正交平面中切削刃后角的检验检验：用上述方法在假定工作平面内确定了后角αfx后，来检验切削刃上任一点处正交平面中后角αox的许可值。改善措施：改变

2、零件廓形刃上磨出凹槽作出侧隙角斜装成形车刀制成螺旋后刀面廓形设计一、概念零件廓形：在轴向平面上的形状(宽度、深度、角度和圆弧)成形车刀廓形：在轴向平面上的形状(宽度、深度、角度和圆弧)二、车刀廓形设计●作图法设计已知：零件的廓形、刀具的前角γf和后角αf、圆角车刀廓形的最大半径R，用作图法找出切削刃在垂直于后刀面上投影。步骤：1、在主视图上作出前刀面和后刀面的投影线2、作出切削刃各点2’3’4’(5’)的后刀面投影线3、在垂直后刀面的截面中，连接各点切削刀投影点与相等于零件廓形宽度引出线交点1”，2”，3”，4”，5”，连接各交点所形成的曲线即为成形车刀廓

3、形。●计算法设计三、成形车刀对称圆弧廓形的近似计算四、成形车刀的附加刀刃成形车刀的装夹与结构尺寸成形车刀先装在专用刀夹上,再将刀夹固装在机床上进行工作的.成形车刀的结构尺寸棱形成形车刀的结构尺寸有高度、宽度、厚度和燕尾尺寸；圆体车刀的结构尺寸有外径、孔径和宽度等，只要已知工件的最大廓形深度尺寸，可以根据有关手册查阅相关结构尺寸，但成形车刀的宽度Lc需要计算Lc=lc+a+b+c+d其中lc为工件成形表面的宽度a为避免切削刃太尖而附加的切削刃宽度，取2～5mmb为工件端面留出精加工余量而附加的切削刃宽度，取1～3mm，如果端面有倒角，取1～1.5。c为切断预

4、加工而附加的切削刃，一般取3～8mm。D为保证切削刃超出毛坯外圆而附加的切削刃，取0.5～2mm。成形车刀的样板和技术条件成形车刀设计后还需要设计成形车刀的样板，一般样板设计是成对出现，一块是工作样板，用来检验成形车刀廓形，另一块是校对样板，是用于检验工作样板磨损程度。技术条件通常用高速钢制成，整体式，热处理硬度为63～66HRC，尺寸公差一般是廓形深度取工件公差的1/2～1/3，宽度取1/5～1/8。位置公差为不超过0.02/100。表面粗糙度：前刀面：Ra0.16-0.63，侧面取Ra0.63-1.25，其余为Ra1.25-2.5成形车刀设计的基本步骤

5、一、选用刀具材料（根据加工材料选择）二、确定刀具几何角度（前角与后角）三、确定刀具结构尺寸（主要是最大廓深，深度确定以后可查阅相关手册）四、确定工件组成点与组成点平均尺寸五、计算刀具各点对应的廓形深度六、个组成点廓形的深度公差七、计算刀具斜线部分的倾角八、求近似圆弧，作出刀具廓形图以及样板图。棱形成形车刀设计举例已知条件加工零件如右图材料：Y15易切钢，σb＝0.49Gpa选取前角γf＝15°后角αf＝12°设计要求：设计计算棱形成形车刀截形，绘制成形车刀及样板图设计计算过程：1、零件计算分析图零件平均尺寸计算取刀具上1，(2，)为刀具轮廓形设计计准点。

6、节点1、2、3、4、5、6、7平均直径分别为：d7＝(25.25＋25.4)／2＝25.325r7＝12.663B2-7＝10d1-2＝2×（12.6632－102）0.5r1-2＝7.769B2-1＝20d3-4＝2×（17.85＋18）／2＝17.925R3-4＝8.963B2-3＝48d5-6＝2×（19.9＋20）／2＝19.95r5-6＝9.975B5-6＝(14.85＋15.3)／2＝15.075计算刀具廓形深度h＝r1、2Sinγf＝7.769×Sin15°＝2.011h2＝4.044r1、2Cosγf＝7.769×Cos15°＝7.504

7、Cos（γf＋αf）＝Cos（15°＋12°）＝0.891Px＝[(rx2－（r1、2Sinγf）2－r1、2Cosγf）0.5]Cos（γf＋αf）P3、4＝[(8.9632－4.044）0.5－7.504]0.891＝1.096P5、6＝[(9.9752－4.044）0.5－7.504]0.891＝2.019P7＝[(12.6632－4.044）0.5－7.504]0.891＝4.453计算近似圆弧半径R7Tanθ＝P7／2”7”＝4.453／3＝0.4453θ＝24°R7＝2”7”／Sin2θ＝10／Sin48°＝13.459圆心的位置对称圆弧中

8、心线校验校验4”5”切削刃上后角αo4”5”因κr4”5”＝0,故