刀具设计项目说明指导书.doc

实践教学环节
课程名称
金属切削原理与刀具
课程编码
0604680

东北林业大学
机械设计制造及其自动化专业

课程设计阐明书

题 目：
学生姓名：
专业班级： 机械设计制造及其自动化-
指引教师： 贾 娜 副专家
完毕日期： 12月26日

东北林业大学机电工程学院
12月

目 录
第1章 设计任务
第2章 设计环节
（1）选取刀片夹固构造
（2）选取刀片材料
（3）选取车刀合理角度
（4）选取切削用量
（5）选取刀片型号和尺寸
（6）选取硬质合金刀垫型号和尺寸
（7）计算刀槽角度
（8）计算铣制刀槽时需要角度
（9）选取刀杆材料和尺寸
参照文献

第1章 设计任务
设计题目：

1、******这个位置要将分派到题目（涉及图，图上面字母，换成题目相应数字和技术参数）写上。
2、原始条件，参照P34。
加工如图所示阶梯轴，工件材料为HT200，锻造件，外圆表面粗糙度规定达到6.3um,用粗车完毕外圆切削，单边总余量为4mm,使用机床为CA6140普通车床。

上交材料：
1、设计阐明书一份；
2、硬质合金可转位车刀构造图（A3）；
3、可转位车刀刀杆零件图（A3）；
4、硬质合金可转位车刀三维构造图（电子版）。

第2章 设计环节
（1）选取刀片夹固构造
考虑到加工在CA6140普通车床上加工，且属于断续切削，参照金属切削刀具设计手册中典型刀片夹固构造简图和特点，采用杠销式夹固方式和偏心式夹固形式。

（2）选取刀片材料
由原始条件给定：被加工材料为HT200，断续切削，完毕粗车，半精车工序，按照硬质合金选用原则，选用刀片材料（硬质合金牌号）为YT8。

（3）选取车道合理角度
依照刀具合理几何参数选用原则，并考虑到可转位车刀几何角度成型特点，选用如下几种角度：1、前角=12 2、后角=83、住偏角=90度4、刃倾角=-10度
后角实际数值以及副偏角在计算刀槽角度时，经校验后拟定。

（4）选取切削用量
依照切削用量选取原则，经查表拟定切削用量。
粗车时，切削深度 =3mm，进给量f=0.6mm/r，切削速度v=100r/min，半精车时， =1mm，进给量f=0.4mm/r，v=130r/min

（5）选取刀片型号和尺寸

图1-1 选取刀片厚度诺模图 图1-2 选取刀尖叫半径诺模图

1,选取刀片有无中心固定孔。由于刀具夹固构造已选为偏心式夹固构造和杠销式夹固构造，因而应选用有偏心空刀片。
2、选取刀片形状。拟选定住偏角为90度，参照设计手册中刀片构造形状和尺寸，选取三角形刀片。
3、选取刀片精度级别。参照刀片精度选用原则，选用普通级U级。
4、选取刀片内切圆直径d。依照以拟定=3mm、=90度和s=--10度，将上述值，带入下列公式，可求出刀刃实际切削实际参加为
==3.09mm
则选用刀片长度L应为
L>1.5 =4.255mm
由于是三角形刀片 L=d， d=2.455mm
5、选取刀片厚度S.依照已选定背吃刀量和进给量f以及选取刀片厚度诺莫图，求得刀片厚度s>=4.764mm。
6、选取刀尖圆弧半径。依照已选定背吃刀量和进给量，运用刀片厚度诺莫图，求得持续切削 时=1.2mm。
7、选取刀片断屑槽形式和尺寸。参照机械设计手册中刀片断屑槽形式和尺寸选取原则，依照已知原始条件，选用V型断屑槽，断屑槽尺寸在选定刀片后，便可拟定。
综合上面选取成果，拟定刀片型号为TNUM270612 – V4，其详细尺寸为
L=27.5，d=15.875,S=6.35，m=22.612 ，=1.2mm
刀片刀尖角=60度，刀片刃倾角=0度。断屑槽槽宽=4mm;取法前角=20
（6）选取硬质合金刀垫型号和尺寸
硬质合金刀垫形状和尺寸选取，去取决于刀片夹固构造及刀片型号和尺寸。选取与刀片形状相似刀垫，正三角形中心有圆孔。其尺寸为：L=14.88mm；厚度S=4.76mm；中心孔直径=7.6mm.材料为 YT8。型号为 A27B。

（7）计算刀槽角度
刀槽角度计算环节为：
1、刀杆主偏角==90度
2、刀槽刃倾角== -10度
3、刀槽前角
将=12度、=20 ，= -10，带入公式

tan =

得=-8.3 ，取其值为 -8.3
4、验算车刀后角。
tan=
当=0时，
将原始值带入公式得
=8.05，与初始值近似，顾适当。
刀杆后角 ，故=8.05
5、刀槽副偏角。
==180--

车刀刀尖计算公式
Cos=
当时，将原始值代入得=28.2度28度
6、验算车刀副后角。
tan=
当，将原始值代入得

；；；

；

（8）计算铣制刀槽时需要角度
1、计算刀槽最大副前角

；
2、计算刀槽切深剖面前角

（9）选取刀杆材料和尺寸
1、选取刀杆材料。选用45号钢为刀杆材料，热解决硬度为HRC38~45，发黑解决。
2、选取刀杆尺寸。
选取刀杆界面尺寸。因加工使用CA6140普通车床，其中心高为220mm。按照表2.37，并考虑到刀杆强度，选用刀杆截面尺寸BH2025(mm^2)
由于切削深度为ap=3mm,进给量f=0.4mm/r,可以不检查刀杆强度。
选取刀杆长度尺寸。参照长度尺寸选取原则，选用刀杆长度为160mm.
参照文献
[1] 王娜军 金属切削刀具课程设计指引书 . 哈尔滨工业大学出版社 .7
[2] 陈光权 金属切削刀具原则应用手册. 上、下册.北京：机械工业出版社，1996