硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀課程設(shè)計說明書

硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀課程設(shè)計說明書［原始條件］在CA6140型車床上加工一批尺寸如圖所示的零件，表面粗糙度RaW^m,需經(jīng)粗車、半精車將毛坯外圓從di車削至d2。工件采用兩頂尖裝夾。設(shè)計一把硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位外圓車刀以完成其車削。L1L2工件材料熱處理狀態(tài)0b/GPaL1L21dd2HT200—4003505875€0.40要求：1、設(shè)計出一把硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀完成加工任務(wù)2、課程設(shè)計說明書一份。聲明：以下設(shè)計方案均參照于《王娜君--金屬切削刀具課程設(shè)計指導(dǎo)書》上的內(nèi)容設(shè)計步驟為：選擇刀片夾固結(jié)構(gòu)。考慮到加工在CA6140型普通車床上進行，且屬于于持續(xù)切削，參照表典型刀片夾固結(jié)構(gòu)簡圖和特點，采用偏心式刀片夫固結(jié)構(gòu)。選擇刀片材料(硬質(zhì)合金牌號)。由原始條件給定被加工工件材料為HT200,持續(xù)切削.完成粗車、半精車兩道工序，依照硬質(zhì)含金的選用原則，選取刀片材料(硬質(zhì)合金牌號)為RG6。選擇車刀合理角度。按照刀具合理幾何參數(shù)的選擇原則,并考慮到可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度的形成特點，選取如下四個主要角度：①前角ro=15°；②后角ao=5°；③主偏角Kr=75°；④刃傾角工入S=-6°。后角ao的實際效值和副后角a，0和副偏角k/r；在計算刀槽角度時，經(jīng)校驗后肯定。選擇切削用量。按照切削用量的選擇原則，查表肯定切削用量。粗車時：切削深度。ap=4mm,進給量f=0.6mm/r，切削速度v=110m/min,半精車時，afp=1mm,=0.3mm/r,v=130m/min;選擇刀片型號和尺寸：選擇刀片有無中心固定孔。由于刀片夾固結(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。按選定的主偏角Kr=75°，參照2.4.4.2節(jié)刀片形狀的選擇原則，選用正方形刀片。選擇刀片精度品級。參照本草2.443節(jié)刀片精度品級的選擇原則，選用U級。④選擇刀片內(nèi)切圓直徑d(或刀片邊長L)。按照已肯定的ap=4mm、Kr=75°和^S=-6°，將ap、Kr和入S.代人式，可求出刀刃的實際參加工作長度L0為：L0=ap/sinkrcos入s=4/sin75°cos-6°=4.118mm則所選用的刀片邊長L應(yīng)為L>1.5L0=6.117mm因為是正方形刀片，所以L=d>6.117mm選擇刀片厚度so按照已選定的ap=4mm、f=0.6mm/r及通過圖（選擇刀片厚度的諾模圖），求得刀片厚度S2。選擇刀尖圓弧半徑r&。按照已選定的ap=4mm,f=0.6mm/r,利用圖選擇刀片厚度的諾模圖，求得持續(xù)切削時的r&=。選捍刀片斷屆槽型式和尺寸，參照本章2.444節(jié)中刀片斷屑槽型式和尺寸的選擇原則，按照已知的原始條件，選用A型斷屑槽斷屑槽的尺寸在選定刀片型號和尺寸后，便可肯定。綜合以上七方面的選擇結(jié)果，肯定選用的刀片型號是：SNUM150612R—A4（見表，其具體尺寸為L=d=15.875mm;s=6.35mm;d1=6.35mm;m=2.79mm;re=1.2mm刀片刀尖角Eb=90°；刀片刃傾角入s0=0°；斷屑槽寬Wn=4mm；取法前角Rnb=20°（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，取決于刀片夾固結(jié)構(gòu)及刀片的型號和尺寸。本題選擇與刀片形狀相同的刀墊，正四方形，中心有圓孔。其尺寸為：長度L=，厚度s=mm,中心孔直徑d1=。材料為RG8。（7）計算刀槽角度?？赊D(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，如圖所示。刀槽角度計算步驟是：刀桿主偏角KrgKrg=Kr=75°刀槽刃傾角入bg入bg=入S=-6°刀槽前腳Rog將R0=15°,Rnb=20°,入S=-6°代人式｝).得TanR0g=[tan15°-tan20°/cos(-6°)]/[1+tan15°tan20°cos(-6°)]=則Rog=°，取Rog=-5°。驗算車刀后角ao。車刀后角a0,的驗算公式為Tana0=(tananb-tanRogcos入S)/(1+tananbtanRogcos入S)(2.13)當(dāng)anb=0時，則式(2.13)成為(2.14)Tann=-tanogcos(2.14)將rog=-5°、入s=-6°代人式(2.12)，得tana0=-tan(-5°)cos(-6°)=,則,a0=4.946°與所選角度值相近，可以知足切削要求。而刀桿后角aog=a0故aog=5°。③刀槽副偏角krgkrg=kr=180°-kr-er因為rg=er,krg=kr(2.18)(2.18)車刀刀尖角*r的計算公式為Cos*r=[cos*rbV1+(tanrogcos入s)-tanr0gsin入s]cos入s(2.16)當(dāng)*rb=90°時，式]成為Cos*r+-tanrogsin入scos入s (2.17)將rog=-5°,入s=-6°代人式，得Cos*r=-tan(-5°)sin(-6°)cos(-6°)=r=°故'匕re~kr=180°-75°°=°⑥驗算車刀副后角az0車刀刮后角az0的驗算公式為Tana0=(tana'nb-tanrogcos入'og)/(1=tana'nb-tanr'ogcos入'sg)當(dāng)anb=0°時，式成為Tana0=-tanr'ogcos入'sg而tanr'og=-tanr'ogcos*rg+tan入'sgsin*rgtan入'og=tanr'ogsin*rg+tan入'sgcos*rg將ros=-5°,入sg=入s=-6°,*rg=*r=°代入()，()中得Tan'og=tan(-5°)°+tan(-6°)°=所以rzog=°tan入’og=tan(-5°)°+tan(-6°)°=所以入'sg=- °再將rog=-°,入‘og=-°代人式，得tenaz0=-tan(-°)cos?(-4.95°)=0.105所以a‘0=°可以蹣足切削要求。刀槽副后角a‘og?a‘0,,故aog=°,取“og=6°綜合上進計算結(jié)果，可以歸納出：車刀的幾何角度Ro=15°,a0=°,kr=75°,kr=°,入s=-6°,az0=°刀槽的幾何角度Rog=-5°,aog=5°,krg=75°,krg=°,入sg=-6°,aog=6計算銑制刀格時甫要的角度。計算刀槽最大負前角rgg及其方位角tgg。將rog=-5°,入sg=入s=-6。，代人式，得r22Tan丄gg=-Vtan (-5°)+tan(-6°)=Rgg=°將rog=-5°,入sg=入s=6°代人式，得Tantgg=tan(-5°)/tan(-6°)=gg=°計算刀槽切深剖眼前角rpg和進給剖眼前角rfg將rog=-5°,入sg=-6°,rrg=75°，代人式和式，可得Tanrpg=tan(-5°)cos75°+tan(-6°)sin75°=Tanrfg=tan(-5°)sin75°-tan(-6°)cos75°=所以rpg=°,rfg=°選擇刀桿材料和尺寸①選擇刀桿材料。選用45號鋼為刀桿材料，熱處置硬度為HRC38-45,岌黑處置。選擇刀桿尺寸i選擇刀桿截面尺寸。因加工利用CA6140普通車床，其中心高為220mm。依照表.并考慮到為提高刀桿強度，選取刀桿截面尺寸BxH=20x25(mm2)o由于切削深度ap=4mm,進給量f=0.6mm/r,可以沒必要校驗刀桿強度。li選擇刀桿長度尺寸。參照本章2.5.1.3節(jié)刀桿長度尺寸選擇原則，選取的刀桿長度為150mm選擇偏心銷及其相關(guān)尺寸。迭擇偏心銷材料。偏心銷材料選用40Cr，熱處置硬度為HRC40?45,發(fā)黑。選擇偏心銷直徑d,和偏心量。偏心銷直徑可用式(2.1)求出，即dc=d1-(0.2-0.4)mm前已經(jīng)選定dl=6.35mm,取括號內(nèi)最大數(shù)值0.4mm,貝Vd,c=6.35-0.4=5.95mm偏心量e可用式求出,eW(卩1dc/2+卩2d2⑵/V(1+卩12)為計算方便，取卩1=卩2=,dc=d2,V1+2 =1,則式成為cW=0.13x5.95=0.77mm取e=0.75mm,為使刀片夾固靠得住,選用自鎖性能較好的螺釘偏心銷,并取螺釘偏心銷轉(zhuǎn)軸直徑d2為M6,②計算偏心銷轉(zhuǎn)軸孔中心在刀槽前刀面上的位置。