45度外圆车刀刃磨位姿及刃磨参数研究毕业设计.doc

e45度外圆车刀刃磨位姿及刃磨参数研究e(e)指导老师：e[摘要]车削加工是金属切削加工中最重要的工序之一，在机械制造业中占重要地位车刀刀刃的质量对加工工件的质量有着很大的影响然而手工刃磨车刀的难度很大，需要专门的知识和多年的经验本文主要阐述了车刀的种类及其分类方法；建立了常用车刀的三维零件模型；并确定了车刀刃磨的参数；对车刀角度及车刀角度对切削加工的影响作了研究和分析；详细阐述了刀具各个角度及刀面的刃磨方法；研究车刀不同位姿，通过坐标变换的方法，建立其数学模型并采用相应的砂轮和夹具，以实现对车刀的刃磨[关键词]车刀角度 刃磨参数 三维建模 数学模型 45External Turning Tool Grinding Position and Grinding Parameters Examinatione(ee)Tutor：eeAbstract：Turning is one of the most important technology in metal cutting anufacturing and plays an important role in machine manufacturing industry. The quality of the work piece depends on the quality of the edge of a cutting tool. But it is difficult to grind tool by hand, which needs special technology and many year's experience.This paper mainly expounds the commonly used tools such as tool type and classification method; Established three-dimensional parts model cutting tool; The cutting tool to determine the parameters; On turning Angle and turning Angle to cutting the influence of the research and analysis; Explains in detail the method of each Angle cutting tools; Research tool, establish its position and pose different mathematical model and Using the corresponding wheel and clamping apparatus，Sharpening of turning tools.Key words：Lathe tool Turning Angle Three-dimensional modeling Mathematical model目 录引 言 11.车刀刃磨参数研究 21.1车刀的基础知识 21.1.2车刀的基本角度和主要作用 31.2常用车刀的种类和用途 51.2.1普通车刀的结构分类 51.2.2普通车刀的用途分类 71.3车刀角度对切削刃的影响 81.3.1前角的功用及选择 81.3.2后角功用及选择 91.3.3主偏角的功用及选择 101.3.4副偏角的功用及选择 111.3.5刃倾角的功用及选择 111.4常用的车刀材料 121.5车刀常见的刃磨方法 131.6车刀的刃磨参数总结及优化 161.6.1外圆车刀几何参数的参考值 161.7车刀的角度、切削刃数学模型 191.7.1刀具角度的矢量表达式 191.8刀具角度的计算 251.8.1任意剖面前后角计算 251.8.2主、法剖面角度的换算 272.基于Pro/Engineer的车刀三维建模 282.1车刀的三维建模简介 282.2车刀的建模分析 282.3车刀的建模过程 293.车刀刀面方程建立 383.1建立坐标系 383.1.1车刀坐标系 383.2 建立刀面方程 383.2.1主后刀面方程 393.2.2副后刀面方程式 393.2.3前刀面方程 393.3车刀刃磨原理 403.3.1刃磨装置的数学模型 403.3.2坐标变换的初步知识 413.3.3刃磨总体方案 443.3.4车刀的位姿调整 474.砂轮、刀杆形状、夹持模块的选择 534.1砂轮的选取 534.2车刀刀杆截面形式与尺寸的选择 564.3车刀夹持模块 574.3.1 车刀的定位 584.3.2 车刀的夹紧 58致 谢 60参考文献 61II ee引 言 在机械加工中，金属切削刀具的几何参数的合理选择及高质量的刃磨直接影响到机械加工的质量、刀具耐用度、生产效率和加工成本。

因此机械加工中，正确的选择刀具角度以及如何获得所选角度的大小，尤其显得重要俗话说：“三分工艺，七分刀具”，这充分说明了刀具和车刀刃磨技术在机械加工中的突出地位一把好的刀具切削性能的好坏主要取决于制造刀具的材料、刀具的结构、刀具切削部分的几何参数其中刀具材料固然重要，但当刀具材料和刀具结构确定之后，刀具切削部分的集合参数对切削性能的影响就成为十分重要的因素，如何刃磨这些参数使其达到加工中的要求，是一项非常重要的工作例如：在数控加工中，由于刀头结构和刀具切削部分形状选择不合理，本来用一把刀具可以完成所有面的加工，且需要多把刀具来完成，造成加工效率低下，也没有完全发挥数控加工的优越性，在生产实践中，这类现象很多 刀具在整个加工制造成本中，看似只占很小的比例但在整个加工效率方面，恰恰是刀具起举足轻重的作用随着对加工精度的提高，对刀具的要求也更高，相对刀具的成本也在增加，所以刀具的重新修磨就显得尤为重要！以往的刀具刃磨仅仅只限于人工在砂轮上修磨，或者由刀具厂家回收修磨，这些方式就谈不上效率可言了现在，加工中心的技术工人们，不可能在工作初期，用大量的时间来修磨刀具刀具的精度、使用寿命和刀具结构越来越成为影响加工能力和生产效率的关键因素，昂贵的刀具成为生产成本的重要组成部分。

因此，用于刀具修磨的刃磨机行业就越来越受到加工制造业的认可在实际加工中，要保证加工出合格的产品，首先必须根据加工的实际情况，合理选择刀具的材料、刀具的几何参数等，然后按照具体要求来获得刀具合理的几何参数，对于焊接车刀而言，这些几何参数往往要经过刃磨达到要求 因而，对于刀具刃磨位姿和刃磨参数的研究就显得非常重要本次毕业设计就以45度外圆车刀为例对刀具刃磨位姿及参数进行详细探讨研究在不同的切削条件下，刀具几何角度对切削加工的影响以及刀具刃磨参数的合理选择以及位姿的调整详细阐述了刀具各个角度的刃磨方法，并建立刀具的数学模型1.车刀刃磨参数研究1.1车刀的基础知识 1.1.1车刀的组成车刀是由刀头（或刀片）和刀柄两大部分组成刀头部分担负切削工作，所以又称切削部分刀柄用来夹持车刀 车刀的刀头由以下部分组成： （1）前刀面:又称为前面，是指切削工件时，切屑流经的刀面 （2）后刀面：又称为后面，是指切削工件时与工件上加工表面相对的刀面 （3）副后刀面：又称为副后面，是指切削工件时与工件上已加工表面相对的刀面 （4）主切削刃：又称为主刀刃，是指前刀面和后刀面的交线，切削工件时担任主要切除金属层的工作。

（5）副切削刃：又称为副刀刃，是指前刀面和副后刀面的交线，配合主切削刃完成切削工作，也担任很少一部分切削工作 （6）刀尖：是指主切削刃与副切削刃的交点为了提高刀尖强度，很多刀具都在刀尖处磨出圆弧型或直线型过渡刃圆弧过渡刃又称刀尖圆弧一般硬质合金车刀的刀尖圆弧半径 =0.5～1mm 图1.1车刀的切削部分2.传动方案设计及电动机计算2.1传动方案设计2.1.1拟定传动方案带式输送机的主传动方案根据使用要求图2.1 传动方案1简图二级展开式圆柱齿轮减速器优点：结构紧凑，传递转矩大，传动精确，传动比范围大等缺点：价格较贵，维修成本高，无过1装配简图载保护方案2：V带-单级直齿圆柱齿轮减速器传动，传动方案简图如图2.2所示：图2.2 传动方案2简图 V带-单级直齿圆柱齿轮减速器优点：价格便宜，维修相对简单，可以传递较大转矩，在过载时可通过V带与带轮之间的滑动来防止烧坏电动机等缺点：安装尺寸大，传动不够平稳 方案3：V带-单级圆柱斜齿减速器传动，传动方案简图如图2.3所示：图2.3 传动方案3简图 V带-单级斜齿圆柱齿轮减速器优点：价格便宜，传动平稳，维修相对简单，可传递较大转矩，在过载时可通过V带与带轮之间wewadfasf2.2.1电动机类型的选择 根据用途及工作条件选择Y系列三相异步电动机。

2.2.2电动机参数的计算输送带所需功率为 查《机械设计课程设计手册》第3版，吴宗泽，罗圣国主编，表1-7和1-8得到机械传动和摩擦副的效率概略值：带wewadfasf第3版，吴宗泽，罗圣国主编，表12-1所示的电动机技术数据选取电动机的额定功率为4 kw2.2.3确定电动机的转速 (1)卷筒轴的转速为 单级圆柱斜齿减速器传动比=4，V带传动比=2.2.5传动装置运动，动力参数计算 (1)各轴转速 电动机轴1： 高速轴2： 低速轴33.主传动件的设计计算33.1.3验算带速 因为带速，故带速合适所以大带轮的基准屏蔽 查表8-8大带轮屏蔽圆整为4003.1.4确定V带中心距a和基准长度 (1)根据式8-20 初定中心距 (2)计算带所需的基准长度 由表8-2选带的基准长度，带长修正系数。

(3)计算实际中心距a 中心距的变化范围为358.4~1024mm (4)验算小带轮上的包角 3.1.5计算带的根数 (1)计算单根V带的额定功率由和，查表8-4a得根据，和A型带，查表8-4b得查表8-5得，查表8-2得，于是 (2)计算V带的根数 取Z为4 (3)计算单根V带的初拉力的最小值查表8-3得A型带单位长度质量 (4)计算压轴力 压轴力的最小值为 3.2齿轮的设计计算3.2.1选择齿轮类型，精度等级，材料及齿数 选用斜齿圆柱齿轮传动，带式输送机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095-88。