金屬切削模板

1、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)名稱金屬切削與機(jī)床課程代碼060468機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)課程設(shè)計(jì)說明書題 目：偏心式75°硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀 學(xué)生姓名、學(xué)號： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 機(jī)電工程學(xué)院目 錄第1章 設(shè)計(jì)任務(wù)1第2章 設(shè)計(jì)步驟22.1選擇刀片夾固結(jié)構(gòu)22.2選擇刀片材料22.3選擇車刀合理角度22.4選擇切削用量22.5選擇刀片型號和尺寸32.6選擇硬質(zhì)合金刀墊型號和尺寸42.7計(jì)算刀槽角度42.8計(jì)算銑制刀槽時需要的角度72.9選擇刀桿材料和尺寸7參考文獻(xiàn)9東北林業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)課程設(shè)計(jì)說明書第1章 設(shè)計(jì)任務(wù)1設(shè)計(jì)目的：金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)

2、是學(xué)生在學(xué)完“金屬切削原理及機(jī)床”等有關(guān)課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是使學(xué)生鞏固和深化課堂理論教學(xué)內(nèi)容，鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和理論的能力，是對學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立分析、解決問題能力的強(qiáng)化訓(xùn)練。 通過金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)，具體應(yīng)使學(xué)生做到： (1) 能夠針對工藝條件，設(shè)計(jì)滿足特定需求的金屬切削刀具，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等相互制約條件；(2) 能夠針對工程問題，利用計(jì)算機(jī)輔助功能，建立刀具結(jié)構(gòu)的三維實(shí)體模型，加快產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)的速度和準(zhǔn)確性； (3) 設(shè)計(jì)中，強(qiáng)化遵循國家標(biāo)準(zhǔn)的意識，學(xué)會繪制符合標(biāo)準(zhǔn)要求的刀具工作圖，能標(biāo)注出必要的技術(shù)條件。2設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（

3、包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）：根據(jù)指定的工藝條件，完成成形車刀的設(shè)計(jì)和計(jì)算工作，繪制刀具工作圖和必要的零件圖以及編寫一份正確、完整的設(shè)計(jì)說明書。刀具工作圖應(yīng)包括制造及檢驗(yàn)該刀具所需的全部圖形、尺寸、公差、粗糙度要求及技術(shù)條件等；說明書應(yīng)包括設(shè)計(jì)時所涉及的主要問題以及設(shè)計(jì)計(jì)算的全部過程；設(shè)計(jì)說明書中的計(jì)算必須準(zhǔn)確無誤，所使用的尺寸、數(shù)據(jù)和計(jì)量單位，均應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法定計(jì)量單位；使用A4紙打印，語言簡練，文句通順。3設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、圖紙、三維實(shí)體模型：1、設(shè)計(jì)說明書一份；2、硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀結(jié)構(gòu)圖（A3）；3、可轉(zhuǎn)位車刀刀桿零件圖（A3）；4、硬

4、質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀三維結(jié)構(gòu)圖；第2章 設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)題目：75°硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀工件材料：黃銅H62熱處理狀態(tài)：冷拔或拉制抗拉強(qiáng)度=0.34Gpa工件直徑=60±0。1mm工件長度=180mm表面粗糙度=1.62.1選擇刀片夾固結(jié)構(gòu)工件的直徑為60mm，工件長度=180mm。因此可以在普通機(jī)床CA6140上加工.。表面粗糙度要求1.6m，為精加工，但由于可轉(zhuǎn)為車刀刃傾角通常取負(fù)值，切屑流向已加工表面從而劃傷工件，因此只能達(dá)到半精加工。查金屬切削原理與刀具表2.1典型刀片結(jié)構(gòu)簡圖和特點(diǎn)，采用偏心式刀片加固結(jié)構(gòu)較為合適。2.2選擇刀片材料加工工件材料為黃銅H62，連續(xù)切屑，且加工

5、工序?yàn)榇周嚕刖噧傻拦ば?。由于加工材料為黃銅，因此刀片材料可以采用YT系列，YT15宜粗加工，YT30宜精加工，本題要求達(dá)到半精加工，因此材料選擇YT15硬質(zhì)合金。2.3選擇車刀合理角度根據(jù)刀具合理幾何參數(shù)的選擇，并考慮可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度的形成特點(diǎn)，選取如下四個主要角度：前角=15° 后角=8° 主偏角=75° 刃傾角=-6°后角的實(shí)際數(shù)值及副刃后角和副偏角在計(jì)算刀槽角度時，經(jīng)校驗(yàn)確定。2.4選擇切削用量粗車時，背吃刀量=3mm，進(jìn)給量f=0.6mm/r，切削速度=110m/min；半精車時，背吃刀量=1mm，進(jìn)給量f=0.2mm/r，切削速度=130

6、m/min。2.5選擇刀片型號和尺寸 選擇刀片有無中心固定孔。由于刀片加固結(jié)構(gòu)已選定為偏心式，因此應(yīng)選用有中心固定孔的刀片。 選擇刀片形狀。按選定主偏角=75，查金屬切削原理與刀具2.4.4.2節(jié)刀片形狀的選擇原則，選用正方形刀片。 選擇刀片精度等級。查金屬切削原理與刀具2.4.4.3節(jié)刀片精度等級的選擇原則，選用U級。 選擇刀片內(nèi)切圓直徑d(或刀片邊長L)。根據(jù)已確定的背吃刀量=3mm， 主偏角=75，刃傾角=-6°，將，代入可得刀刃的實(shí)際參加工作長為=3.123mm則所選用的刀片邊長應(yīng)為>1.5=4.685mm，因?yàn)槭钦叫蔚镀?，所?>4.685mm 選擇刀片厚度s

7、。根據(jù)已選擇的=3mm，f=0.6mm/r及圖1-1，求得刀片厚度S4.8mm。 選擇刀尖圓弧半徑。根據(jù)已選擇的=3mm，f=0.6mm/r及圖1-2，求得連續(xù)切削時=1.2mm。 選擇刀片斷屑槽型式和尺寸。查金屬切削原理與刀具2.4.4.4節(jié)中刀片斷屑槽類型和尺寸的選擇原則，根據(jù)已知的已知條件，選擇A型斷屑槽。綜上7方面的選擇結(jié)果，確定選用的刀片型號是SNUM150612R-A4。其具體尺寸為：=15.875mm；=6.35mm；=6.35mm；=2.79mm； =1.2mm。刀片刀尖角=90°；刀片刃傾角=0°；斷屑槽寬=4mm；取法前角=25。 圖1-1 選擇刀片厚度

8、的諾模圖 圖1-2 選擇刀尖叫半徑的諾模圖2.6選擇硬質(zhì)合金刀墊型號和尺寸硬質(zhì)合金刀墊形狀和尺寸的選擇，取決于刀片加固結(jié)構(gòu)及刀片的型號和尺寸，選擇與刀片形狀相同的刀墊，正方形，中間有圓孔。查金屬切削原理與刀具表2.18選擇型號為S15B型刀墊。尺寸為：長度=14.88mm，厚度=4.76mm中心孔直徑=7.6mm。材料為高速鋼YG8。2.7計(jì)算刀槽角度可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度，刀片幾何角度和刀槽幾何角度之間的關(guān)系如圖1-3所示。圖 1-3 可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度關(guān)系刀槽角度的計(jì)算： 刀桿主偏角 =75° 刀槽刃傾角 =-6° 刀槽前角 將=15°， =20°， =

9、-6°代入 tan =-0.089 則=-5.086°，取=-5° 驗(yàn)算車刀后角車刀后角的驗(yàn)算公式為：tan=當(dāng)=0時，則上式成為：tan=-將=-6°， =-6°代入得=4.946° 小于所選角度值，為滿足切削要求。取=8°，而刀桿后角=8°。 刀槽副偏角 =180- 因此=180°- 車刀刀尖角的計(jì)算公式為 cos=coscos 當(dāng)=90°時，上式變?yōu)閏os= - cos 將=-5， =-6°代入上式得=90.54° 故=14.48° 取=14.5°

10、驗(yàn)算車刀副后角 車刀副后角的驗(yàn)算公式為： tan= 當(dāng)=0°時， tan= - 而tan=sin+tan sintan=sin+tan sin 將=-5°， =-6°，=90.52°代入上式 tan=tan(-5°)sin90.52°+tan (-6°)sin90.52°-0.106 =-6.04°tan=sin90.52°+tan (-6)cos90.52°=-0.087=-4.95° 再將=-6.04° =-4.95°代入得 tan= -=0.105所

11、以=5.995°可以滿足切削要求 刀槽副后角，故=5.995°，取=6° 綜上述計(jì)算結(jié)果，可以歸納出： 車刀的幾何角度： =15°， =8°， =75°， =14.48°，=-6°， =5.995° 刀槽的幾何角度： =-5° ， =8°， =75°， =14.5°， =-6°， =6°2.8計(jì)算銑制刀槽時需要的角度為銑制刀槽，需將刀槽前面水平放置，這就要求把刀桿的基準(zhǔn)面傾斜一定的角度，由于銑制刀槽采用的方法不同，則計(jì)算銑制刀槽時所需要的角度也不

12、同。圖 1-4 用預(yù)制斜鐵銑制刀槽示意圖 計(jì)算刀槽最大副前角及其方位角將=-5° ， =-6°代入下式得： tan=-0.137 =-7.79°將=-5°，=-6°代入下式得： tan= 0.382 =39.77° 計(jì)算刀槽切深剖面前角和進(jìn)給剖面前角 將=-5°， =-6°， =75°代入下式tan=sin+tan sin-0.124 =-7.08°tan=sin+tan sin-0.057 =-3.28°2.9選擇刀桿材料和尺寸選擇刀桿材料：選用45號鋼為刀桿材料，熱處理硬度為HRC

13、40-45，發(fā)黑處理。選擇刀桿尺寸：選擇刀桿截面尺寸.車床中心高度為220mm，查金屬切削原理與刀具表2.37，選取截面尺寸為=20×25()。由于切削深度及進(jìn)給量太小，可以不必校驗(yàn)刀桿強(qiáng)度。選擇刀桿長度尺寸：查金屬切削原理與刀具2.5.1.3刀桿長度選擇原則，選取刀桿長度為150mm。選擇偏心銷及其尺寸（1） 選擇偏心銷材料：偏心銷材料選用40Cr，熱處理硬度為HRC4045，發(fā)黑處理。（2）選擇偏心銷直徑dc和偏心量偏心銷直徑可用下式： =-(0.20.4）mm前面已經(jīng)選定=6.35mm取括號內(nèi)最大數(shù)值0.4mm，則=6.35-0.4=5.95mm故可取=5.95mm偏心量可用：=0.30.428mm為方便計(jì)算，取=1.3，=，=1，則0.13=0.13×5.95=0.77mm可取=0.75mm。為使刀具夾固可靠，可選用自鎖性能較好的螺釘偏心銷，并取螺釘偏心銷轉(zhuǎn)軸半徑為M6。 （