1、沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)專(zhuān)用紙no 14第1部分 車(chē)刀設(shè)計(jì) 已知：工件材料45鋼，使用機(jī)床ca6140，加工后dm=45，ra3.2,需粗、半精車(chē)完成，加工余量自定，設(shè)計(jì)裝f刀片950偏頭外圓車(chē)刀圖紙，加153893706設(shè)計(jì)步驟：1.1選擇刀片夾固結(jié)構(gòu)考慮到加工是在ca6140普通機(jī)床上進(jìn)行，屬于連續(xù)切削，參照典型車(chē)刀夾固結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和特點(diǎn)，采用杠鎖式刀片夾固結(jié)構(gòu)。 1.2選擇刀片材料由原始條件結(jié)構(gòu)給定：被加工工件材料為45號(hào)鋼，連續(xù)切削，完成粗車(chē)工序，按照硬質(zhì)合金的選用原則，選取刀片材料（硬質(zhì)合金牌號(hào)）為yt15。1.3選擇車(chē)刀合理角度根據(jù)刀具合理幾何參數(shù)的選擇原則，并考慮到可轉(zhuǎn)位車(chē)刀：幾何角度的

2、形成特點(diǎn)，選取如下四個(gè)主要角度(1)前角=15，(2)后角=6,(3)主偏角=95，(4)刃傾角=-5后角的實(shí)際數(shù)值以及副后角和副偏角在計(jì)算刀槽角度時(shí)，經(jīng)校驗(yàn)后確定。1.4選擇切削用量根據(jù)切削用量的選擇原則，查表確定切削用量為：切削深度a=3 mm，進(jìn)給量f=0.5mm/r，切削速度v=100m/min1.5選擇刀片型號(hào)和尺寸1.5.1選擇刀片有無(wú)中心固定孔由于刀片夾固結(jié)構(gòu)已選定為杠鎖式，因此應(yīng)選用有中心固定孔的刀片。1.5.2選擇刀片形狀按題目給定選用f（偏8三角形）刀片。1.5.3選擇刀片精度等級(jí)選用u級(jí)1.5.4選擇刀片工作邊長(zhǎng)度l根據(jù)已選定的,k，可求出刀刃的實(shí)際參加工作長(zhǎng)度。為； l

3、= =3.118mm l1.5l=4.677mm1.5.5選擇刀片厚度s根據(jù)a,f，利用諾模圖，得s4.51.5.6選擇刀尖圓半徑r根據(jù)a,f, 利用諾模圖，得連續(xù)切削r=0.81.5.7選擇刀片切屑槽型式和尺寸根據(jù)條件，選擇y型斷屑槽。當(dāng)?shù)镀吞?hào)和尺寸確定后，斷屑槽尺寸便可確定。確定刀片型號(hào)：fnum190608-y6，尺寸為l=19，d=15.875mm,s=6.35mm,d=6.35mm,m=21.692mm,r=0.8mm刀片參數(shù)： 刀尖角=82，刃傾角=0，法后角=0，法前角=20，斷屑槽寬w=6mm1.6確定刀墊型號(hào)和尺寸硬質(zhì)合金刀墊型號(hào)和尺寸的選擇，取決于刀片夾固結(jié)構(gòu)的需要及刀片

4、型號(hào)和尺寸：適合于杠桿式夾固結(jié)構(gòu)的需要，并于刀片型號(hào)fnum190608-y6相對(duì)應(yīng)的硬質(zhì)合金刀墊的型號(hào)為：f15b,其具體尺寸為：d=11.70mm,s=3.18mm,m=16.228mm，d=6.6mm, r=0.8mm,d=8mm c=1.5mm1.7計(jì)算可轉(zhuǎn)位車(chē)刀、刀片和刀槽幾何角度之間的關(guān)系1.7.1刀桿主偏角k=k=951.7.2刀槽刃傾角 =-51.7.3刀槽前角 刀槽底面可看作前刀面，則刀槽前刀角的計(jì)算公式為：tan=將=15，=20，=-5代入式得： tan=-0.089 則=-5.086取=-51.7.4驗(yàn)算車(chē)刀后角車(chē)刀后角的驗(yàn)算公式為 tan=當(dāng)=0時(shí)，將=-5，=-5代

5、入則 tan=0.095則 =5.427與所選后角值相近，可以滿(mǎn)足切削要求。而刀桿后角=故=5.427，取=61.7.5刀桿副偏角k krg=kr而 k=180-k-又=，k=kk=180-k-=180-k-車(chē)刀刀尖角的計(jì)算公式為 cot=cot 將=82，=-5，=-5代入得 =82.43故 k= k=1809582.43 =2.57取 k=2.571.7.6檢驗(yàn)車(chē)刀副后角車(chē)刀副后角的驗(yàn)算公式為 tan= 當(dāng)=0時(shí)，則式為 tan=-tancos而 tan=-tancos+tansin tan=tansin+tancos將=-5，=-5，=82.43代入得： tan=-tan（-5）cos8

6、2.43+tan（-5）sin82.43=-0.075則 =-4.30 tan=tan（-5）sin82.43+tan（-5）cos82.43 =-0.098則 =-5.61 再將=-4.97，=-5.03代入式得: tan=-tan(-4.97)cos(-5.03)=0.086則 =4.92可以滿(mǎn)足切削要求而刀桿副后角=故=4.92，取=5綜合上述計(jì)算結(jié)果，可以歸納為：車(chē)刀的幾何角度為:=15，=5.43，k =95，k=2.57，=-5，=4.92刀桿與刀槽的幾何角度為；=-5，=6，k=95，k=2.57，=-5，=51.8選擇刀桿的材料和尺寸（1）選擇刀桿材料選用45鋼為刀桿材料，熱處

7、理硬度為hrc40-50，發(fā)黑。（2）選擇刀桿尺寸1)選擇刀桿截面尺寸因?yàn)榧庸な褂胏a6140車(chē)床加工，其中心高為210mm,并考慮到位提高刀桿，選取刀桿的截面尺寸bh=2025mm由于切削深度=3，進(jìn)給量f=0.5mm/r，可以不必校驗(yàn)刀桿強(qiáng)度。2）選擇刀桿長(zhǎng)度尺寸選取刀桿長(zhǎng)度為140mm。第2部分 拉刀設(shè)計(jì)已知：被加工孔直徑d，拉前孔直徑d0，拉削長(zhǎng)度l，工件材料，機(jī)床型號(hào)（l6110），拉削粗糙度ra(1.6)序號(hào)dd0l工件材料833+0.021032+0.1604040cr2.1 刀具材料選取 由于刀具材料為40，且拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，因此要求采用耐磨的刀具材料，以盡可能提高刀具

8、耐用度，所以采用yw2。2.2選擇拉削方式因綜合式拉刀可縮短拉刀長(zhǎng)度，并可保證被拉孔獲得較小的表面粗糙度，因而采用綜合式拉刀。2.3選擇拉刀幾何參數(shù)查手冊(cè)取拉刀前角為12。精切齒與校準(zhǔn)齒前刀面采用倒棱，b=1mm；粗切齒后角3，倒棱寬b=0.2mm；精切齒：后角2，b=0.3mm；校準(zhǔn)齒：后角1，b=0.5mm。2.4確定校準(zhǔn)齒直徑（以角標(biāo)x表示校準(zhǔn)齒參數(shù)）d=d+式中表示收縮量，=0.011mm，d=33.021+0.011=33.032mm2.5確定拉削余量 由題目給定可知最小孔徑為32mm，所以拉削余量a=33.021-32=1.021mm。2.6選取齒升量查手冊(cè)取粗切齒齒升量為=0.0

9、3mm。2.7設(shè)計(jì)容屑槽1） 設(shè)計(jì)齒距查手冊(cè)粗切齒與過(guò)渡齒p=（1.31.6）8mm。取精切齒與校準(zhǔn)齒（用j表示精切齒參數(shù)）p=p=（0.60.8）p5mm2） 選取拉刀容屑槽形狀及尺寸用直線(xiàn)齒背，查表用基本槽形，粗切齒與過(guò)渡齒取h=2.5mm，g=3mm，r=1.3mm，r=5mm精切齒與校準(zhǔn)齒取h=2mm,g=1.5mm,r=1mm,r=3.5mm3） 校準(zhǔn)齒容屑條件 h根據(jù)齒升量查表取容屑系數(shù)k=2.7，工件長(zhǎng)度=40mm，齒升量=0.03mm，則=2.49mm而容屑槽h=2.5mm2.49mm，校驗(yàn)合格。4） 校驗(yàn)同時(shí)工作齒數(shù)查手冊(cè)得 滿(mǎn)足3z8的校驗(yàn)條件。2.8確定分屑槽參數(shù)綜合式拉

10、刀粗切齒與過(guò)渡齒用弧形分屑槽，精切齒用三角形分屑槽。根據(jù)手冊(cè)：當(dāng)拉刀最小直徑=32mm時(shí)，弧形分屑槽數(shù)n=10，槽寬a=4.5mm當(dāng)拉刀直徑=33mm時(shí)，三角形分屑槽數(shù)可取為：n=15槽寬b=1mm，槽深h=0.5mm。前后齒分屑槽應(yīng)交錯(cuò)排列，校準(zhǔn)齒及最后一個(gè)精切齒不做分屑槽。2.9選擇拉刀前柄部形狀和尺寸選用型-a式無(wú)周向定位面圓柱形前柄，2.10校驗(yàn)拉刀強(qiáng)度與拉床載荷因?yàn)榫C合式拉刀粗切齒的切削厚度為齒升量的1倍，因此確定f=251n/mm.所以f=129kn已知該斷面直徑為21mm則斷面面積為a=346mm則拉應(yīng)力gpa滿(mǎn)足拉力強(qiáng)度校驗(yàn)合格。2.11確定拉刀齒數(shù)及每齒直徑取過(guò)渡齒與精切齒齒

11、升量為0.026,0.022,0.018,0.014,0.010,0.006,0.002mm后四個(gè)齒齒升量已經(jīng)小于粗切齒齒升量的一半，可成精切齒，而前面的三個(gè)刀齒稱(chēng)過(guò)渡齒，過(guò)渡齒與精切齒切除的余量，則粗切齒齒數(shù)可按下式計(jì)算（考慮到第一個(gè)粗切齒齒升量一般為零）粗切齒、過(guò)渡齒、精切齒共切余量為0.976mm，故決定增加一個(gè)精切齒，并將各個(gè)精切齒齒升量稍作調(diào)整。校準(zhǔn)齒齒數(shù)根據(jù)加工精度查手冊(cè)取.最后確定各齒直徑2.12設(shè)計(jì)拉刀其他部分前導(dǎo)部： 后導(dǎo)部： 前柄端面至第一齒長(zhǎng)度： =110+15+60+30+40 =255mm頸部直徑過(guò)渡錐長(zhǎng)度取20mm。拉刀直徑不大，不設(shè)后柄部。2.13計(jì)算和校驗(yàn)拉刀總長(zhǎng)拉刀粗切齒與過(guò)渡齒的長(zhǎng)度精切齒與校準(zhǔn)齒的長(zhǎng)度后導(dǎo)部長(zhǎng)度拉刀總長(zhǎng)為允許拉刀總行為832mm，所以拉刀長(zhǎng)度檢驗(yàn)合格。后記本課程設(shè)計(jì)題目選擇了以上兩種較為典型的刀具，目的在于培養(yǎng)我們的機(jī)械設(shè)計(jì)能力、機(jī)械繪圖