金属切削原理及刀具课程设计-s刀片75°偏头外圆车刀设计

金属切削及刀具课程设计说明书1金属切削原理及刀具课程设计说明书题目 设计装 S 刀片 75°偏头外圆车刀 专业 机械设计制造及其自动化 班级 机制四班 学生姓名 指导教师 2015 年 12 月 21 日沈阳工学院金属切削及刀具课程设计说明书2目录1.设计题目 .32.设计步骤 .32.1 选择刀片夹固结构 .32.2 选择刀片材料 .32.3 选择车刀合理角度 .32.4 选择切削用量 .32.5 选择刀片型号和尺寸 .32.5.1 选择刀片有无中心固定孔 .42.5.2 选择刀片形状 .42.5.3 选择刀片精度等级 .42.5.4 选择刀片厚度 S.42.5.5 选择刀尖圆半径 .42.5.6 择刀片切屑槽型式和尺寸 .42.6 确定刀垫型号和尺寸 .52.7 计算各几何角度之间的关系 .52.7.1 刀杆主偏角 .52.7.2 刀槽刃倾角 .52.7.3 刀槽前角 .52.7.4 验算车刀后角 .62.7.5 刀杆副偏角 .62.7.6 检验车 刀副后角 .72.8 选择刀杆材料和尺寸 .72.8.1选择刀杆材料 .82.8.2选择刀杆尺寸 .83.设计总结 .9参考文献 .10金属切削及刀具课程设计说明书31.设计题目已知: 工件材料 50 钢，使用机床 CA6140，加工后 dm=30,Ra=3.2,需粗、半精车完成，加工余量自定，设计装 S 刀片 75°偏头外圆车刀。 2.设计步骤：2.1 选择刀片夹固结构考虑到加工是在 CA6140 普通机床上进行，属于连续切削，参照典型车刀夹固结构简图和特点，采用杠杆式刀片夹固结构。 2.2 选择刀片材料由原始条件结构给定：被加工工件材料为 50 钢，连续切削，完成粗车、半精车两道工序，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YT15。2.3 选择车刀合理角度根据刀具合理几何参数的选择原则，并考虑到可转位车刀：几何角度的形成特点，选取如下四个主要角度(1)前角=14°，(2) 后角=6°,(3) 主偏角=75° ，(4)刃倾角=6°后角 的实际数值以及副后角和副偏角在计算刀槽角度时，经校验后确定。02.4 选择切削用量根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量为：粗车时：切削深度 a =3mm，进给量 f=0.6mm/r，切削速度 v=110m/minp金属切削及刀具课程设计说明书4半精车：切削深度 a =1mm，进给量 f=0.3mm/r，切削速度 v=130m/minp2.5 选择刀片型号和尺寸2.5.1 选择刀片形状按选定的主偏角=75°，选用正方形刀片。2.5.3 选择刀片精度等级选用 U 级2.5.4 选择刀片边长内切圆直径 d（或刀片边长 L）根据已选定的 ,k ，可求出刀刃的实际参加工作长度 。为；parsseLL = =sesrpkcoin=3.123mm L>1.5L =4.685mmse因为是正方形，L=d>4.6852.5.5 选择刀片厚度 S根据 a ,f，利用诺模图，得 S 4.8p 2.5.6 选择刀尖圆半径 r 根据 a ,f, 利用诺模图，得连续切削 r =4.8p 2.5.7 选择刀片切屑槽型式和尺寸金属切削及刀具课程设计说明书5根据条件，选择 A 型。当刀片型号和尺寸确定后，断屑槽尺寸便可确定。确定刀片型号：FNUM-A4，尺寸为L=d=15.875mm,S=6.35mm,d1=6.35mm,m=2.79mm, r =1.2刀片参数： 精车刀尖角 =90 ，刃倾角 =0°，法后角 =0°，法前角rosnsn=20°，断屑槽宽 W =4mmsnn2.6 确定刀垫型号和尺寸硬质合金刀垫型号和尺寸的选择，取决于刀片夹固结构的需要及刀片型号和尺寸：适合于偏心夹固结构的需要，并于刀片型号为 FNUM-A5 相对应的硬质合金刀垫得型号为：S12B,其具体尺寸为：L=d=14.88mm,S=4.76mm,d1=7.6mm,r =1.2mm,D=9m,C=2.02.7 计算刀槽角度可转位车刀几何角度、刀片几何角度和刀槽几何角度之间的关系2.7.1 刀杆主偏角K =K =75°rg2.7.2 刀槽刃倾角 s= =-6°sg2.7.3 刀槽前角 刀槽底面可看作前刀面，则刀槽前刀角 的计算公式为：og ogtan =ogtantcos1bns金属切削及刀具课程设计说明书6将 =14°， =20°， =-6°代入式onbs得： tan =-0.107og则 =-6.108°取 =-6°og2.7.4 验算车刀后角 0车刀后角 的验算公式为tan =0 sognbcta1)(ta当 =0°时，则nbtan =-tan cos0og2s将 =-6°， =-6°代入ogs得: tan =-tan-10 cos 5 =0.1040o2o则 =5.937°与所选后角值相近，可以满足切削要求。而刀杆后角 =og0故 =5.937°，取 =6°ogog2.7.5 刀杆副偏角 K r Krg=Kr而 K =180°-K -rr又 = ，K =KrgrgK =180°-K - =180°-K -rrr金属切削及刀具课程设计说明书7车刀刀尖角 的计算公式为rcot =cot rrb ssogsog cinta)c(tan12将 =90°， =-6°， =-6°代入rbogs得 cot =cotrrb ssogsog cinta)c(tan12=cot80t5(t(5)io(5)cot =-0.011r则 =90.63°r故 K = K =180°-745°-90.63°rgr=14.37°取 K =14.5°rg2.7.6 检验车刀副后角 o车刀副后角 的验算公式为tan =o '''''costan1)(tanrgbg当 =0°时，则式为nbtan =-tan cos'oog'2rg而 tan =-tan cos +tan singrrrtan =tan sin +tan cos'rogrrgr将 =-6°， = =-6°， = =90.63°代入ogrgr得: tan =-tan（-6°）cos90.63°+tan（-6° ）sin90.63°=-0.016'o金属切削及刀具课程设计说明书8则 =-6.05°'ogtan =tan（-6° ）sin90.63°+tan（-6°）cos90.63°'r=-0.104则 =-5.94°'rg再将 =-6.05°， =