我的硬质合金90°端面车刀设计.doc

题号 工件材料 D d H A 12 35 260 24 30 3.2 90°偏头可转位端面车刀设计一：选择刀片夹固结构工件的直径D为260mm.由于在普通机床 CA6140上加工.表面粗糙度要求3.2μm,为精加工 ,但由于可转位车刀刃倾角 通常取负值,流向已s加工表面从而划伤工件,因此只能达到半精加工.参照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35钢，正火处理，连续切削，完成粗车半精车两道工学，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料为YT15.三：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:① 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,0因此前角可选 =18°0② 后角 :根据《机械制造技术基础》表3.17,工件材料为中碳钢 (正火),半精车,0因此后角可选 =7°0③ 主偏角 :取常用主偏角 =90°④ 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°s'0s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.0' '四：选择切屑用量根据《机械制造技术基础》表3.22:粗车时,背吃刀量 =4mm,进给量f=0.7mm/r,切削速度v=130m/minpa半精车时, 背吃刀量 =1mm,进给量f=0.3mm/r,切削速度v=180m/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 =90°,参照刀片形状的选择原则,选用三角形刀片.（3） 选择刀片的精度等级.参照刀片精度等级的选择原则,选用M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 =4mm, pa主偏角 =90°刃倾角 =-s5°,将 , , 代入下式可得刀刃的实际参加工作长L 为:pas seL = =4.015mmsescoin令刀片的刃口长度(即边长)L>1.5 L =6.023mm,保证切削工作顺利进行.se（5）选择刀片厚度.根据已选择的背吃刀量 =4mm,进给量 f=0.7mm/r及选择刀片pa厚度的诺莫图,求得连续切削时刀片厚度S≥4.8mm.取S=6.35mm.（6）选择刀尖圆弧半径 .根据已选择的背吃刀量 =4mm,进给量f=0.7mm/rrp及选择刀尖圆角半径的诺莫图,求得连续切削时 =1.2mmr（7）选择刀片断屑槽型式和尺寸.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V型断屑槽.综上 7方面的选择结果, 确定选用的刀片型号为TNMM270612-V4.L=27.5mm;d=15.875mm;s=6.35mm;d =6.35mm; =1.2mm1r刀片刀尖角 =60°;刀片刃倾角 =0°;断屑槽宽 W =4mm;法后角 =0°;取法前bsbnnba角 =25°nb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,三角形,中间有圆孔.选择型号为T27B型刀垫.尺寸为:L=27mm,厚度s=4.76mm 中心孔直径d =7.6mm.材料为硬质合金YG81七：计算刀槽角度可转位车刀几何角度,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)刀杆槽主偏角 rgk= =90°rgk(2)刀杆槽刃倾角 sg= =-5°sg(3)刀杆槽前角 ogr将 =18°, =25°, =-5°代入下式0nbs= - =18°-25°=-7°og(4)验算车刀后角a 0车刀后角a 的验算公式为:0tan a =0 sognbact1)(t当 =0°时,则上式成为:nbtan a =-0sog2ct将 =-7°, =-5°代入上式得a =6.947°ogs0前面所选后角a =7°,验算值与所选后角值接近,故可以满足切削要求. 0而刀杆后角a = a =6.947°,取a =7°ogog(5)刀槽副偏角k =k =180°- - =30° 'rg' b(6) 验算车刀副刃后角a '0车刀副后角的验算公式为:tan a ='0 ''costan1)(tnggbo当a =0°时, tan a = -nb'0'2'so而tan = cos +tan sin'ogogtrgrtan = sin + tan cossrsrg将 =-7° , = =-5° , = =60°代入上式ogsgrgtan =tan(-7°)cos(60°)+tan (-5°)sin(60°) ＝＞ =-7.81°' 'ogtan = tan(-7°)sin(60°)+tan (-5°)cos(60°) ＝＞ =-8.54°sgs再将 =-7.81° , =-8.54°代入得'o'sgtan a = - ＝＞ a =7.64°故可以满足切削要求'0 )°54.8(co)1.7tn(2'0刀槽副后角a ≈a ,故a =7.64°,取a =8°'og'0'g'og综上述计算结果,可以归纳出:车刀的几何角度: =18°, =6.947°, =90°, k =30°, =-5°, a =7.64°00'rs'0刀槽的几何角度: =-7° , a =7°, k =90° , k =30°, =-5°, a =8°ogogr'rgsg'og八： 计算铣制刀槽时所需的角度采用预制斜铁法计算刀槽最大副前角 及其方位角gg将 =-7° , = =-5°代入下式得:ogsgtan =- ＝＞ =-8.57°sgo22tantg将 =-7° , = =-5°代入下式得:ogsgtan = ＝＞ =54.5°gsgotang 九： 选择刀杆材料和尺寸① 选择刀杆材料:为保证刀杆强度 ,增加刀杆使用寿命,刀杆材料一般可用中碳钢,采用45号钢,热处理硬度为38~45HRC,发蓝处理② 选择刀杆尺寸:1 选择刀杆截面尺寸.由于在CA6140中使用,选取截面尺寸为:32×25(mm )2由于切削深度及进给量太小,故强度足够.⑵选择刀杆长度尺寸:根据刀杆长度选择原则 ,选取刀杆长度为170mm, 代号P.十： 选取偏心销机器相关尺寸.① 选择偏心销材料:偏心销材料选用 40Cr,热处理硬度为40~45HRC,发黑处理.② 选择偏心销直径d 和偏心量c偏心销直径可用下式: d =d -(0.2~0.4mm)1故可取d =6mmc偏心量e可用: e= =0.3~0.428mmmdc2)10~7(则e可取0.4mm为使刀具夹固可靠,可选用自锁性能较好的偏心螺钉销,并取偏心螺钉销转轴直径d =M62③计算偏心销转轴孔中心在刀槽前刀面上的位置,根据前面已选好的各尺寸d =6.35mm, d=15.875mm1d =6mm, e=0.4mmc取 =30°,代入下式m= =7.98mm°/230cos）6-.5（30sin4.28751n= =7.5mmin）（co参考文献:[1] 李旦,韩荣第,巩亚东,陈明君.机械制造技术基础.哈尔滨工业大学出版社 .2009.2[2] 王娜君.机械制造技术基础课程补充材料.2010.3[3] 袁长良.机械制造工艺装备设计手册.中国计量出版社 ;1992.1[4] 陆剑中,孙家宁.金属切削原理与刀具.机械工业出版社;2005.3。