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1、机电工程学院机械设计制造及其自动化专业课程设计说明书题 目： 偏心式 90可转位车刀 学生姓名、学号： 专业班级：机械设计制造及其自动化 2013- 3 指导教师： 完成日期： 机 电 工 程 学 院2016 年 1 月实践教学环节设计名称 金属切削与机床课程代码目 录第 1 章 设计任务 .1第 2 章 设计步骤 .22.1 选择刀片夹固结构 .22.2 选择刀片材料 .22.3 选择车刀合理角度 .22.4 选择切削用量 .22.5 选择刀片型号和尺寸 .32.6 选择硬质合金刀垫型号和尺寸 .42.7 计算刀槽角度 .42.9 选择刀杆材料和尺寸 .7参考文献 .9东北林业大学机械设计制
2、造及其自动化专业课程设计说明书1第 1 章 设计任务1设计目的：金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及机床”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节，其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容，锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力，是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。通过金属切削刀具课程设计，具体应使学生做到：(1) 能够针对工艺条件，设计满足特定需求的金属切削刀具，并能够在设计环节中综合考虑技术、经济、安全等相互制约条件；(2) 能够针对工程问题，利用计算机辅助功能，建立刀具结构的三维实体模型，加快产品开发设计的速度和准确性；(3) 设计中，强化遵循国家标准的意识
3、，学会绘制符合标准要求的刀具工作图，能标注出必要的技术条件。2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：根据指定的工艺条件，完成成形车刀的设计和计算工作，绘制刀具工作图和必要的零件图以及编写一份正确、完整的设计说明书。刀具工作图应包括制造及检验该刀具所需的全部图形、尺寸、公差、粗糙度要求及技术条件等；说明书应包括设计时所涉及的主要问题以及设计计算的全部过程；设计说明书中的计算必须准确无误，所使用的尺寸、数据和计量单位，均应符合有关标准和法定计量单位；使用 A4 纸打印，语言简练，文句通顺。3设计工作任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书、图纸、三维实体模型：1、设计说明书一
4、份；2、硬质合金可转位车刀结构图（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结构图；东北林业大学机械设计制造及其自动化专业课程设计说明书2第 2 章 设计步骤设计题目：第 24 组粗车刀工件：HT25-47 ，b75，HB170-241尺寸：余量不均匀，阶梯外圆粗加工，Ra6.3机床：CW6140推荐： m/min, mm， mm/r60cV5p7.05f2.1 选择刀片夹固结构考虑到 CW6140 属于中小型车床，且属于连续切削，为不阻碍切屑流动，参照表格后按要求选择偏心式夹固结构。2.2 选择刀片材料由原始条件给定：被加工工件材料为 HT25-47，连续切削，完成
5、粗车工序，按照硬质合金的选用原则，查表可知选择刀片材料为 YG8N。2.3 选择车刀合理角度根据车刀合理几何参数的选择原则，并考虑到可转位车刀几何角度的形成特点，选取如下四个主要角度1)前角 15o2)后角 63)主偏角 90r4)刃倾角 1s后角 的实际数值以及副后角 和副偏角 在计算刀槽角度时，经校验后确定。oor东北林业大学机械设计制造及其自动化专业课程设计说明书32.4 选择切削用量根据切削用量的选择原则，按照推荐值确定切削用量为：背吃刀量： mm5pa进给量： mm/r6.0f切削速度： m/mincV2.5 选择刀片型号和尺寸1）选择刀片有无中心固定孔：由于刀片夹紧结构已选为偏心式
6、，因此应选有中固定孔的刀片。2）选择刀片形状：按选定的主偏角 ，根据硬质合金可转位刀片的选择原则，90r在这里选用三角形刀片。3）选择刀片精度等级：根据刀片的精度等级的选择原则，在这里选则 U 级精度的刀片。4）选择刀片内切圆直径 (或刀片边长 )：根据已选定的 mm， ，dL5pa90将 ， ， 的值代入到下式中，可求出刀刃的实际参加工作长度为10sparsmm07.5)1cos(90incosinpseaL则所选用的刀片长度 应为mm6.7.51.se因为是三角形刀片，所以 mm； mm6.73dL397.4/Ld5)选择刀片的厚度 ： 根据已选定的 mm， mm/r，利用选择刀具厚度s5
7、pa60f的诺模图选择厚度 mm。8.4东北林业大学机械设计制造及其自动化专业课程设计说明书46）选择刀尖圆角半径 ： 根据已选定的 mm， mm/r，利用选择刀尖5pa6.0f圆角半径的诺模图，求得连续切削时的 mm。8.07）选择刀片断屑槽形式和尺寸：根据刀片断屑槽形式和尺寸的选择原则，根据已知的原始条件，选用 Y 型断屑槽，Y 型断屑槽产生的切屑易于折断为 C 型或短螺卷形屑，便于切屑的清理，宜用于中等深度加工。断屑槽的尺寸在选定刀片型号和尺寸后，即可确定。综合以上几个方面的选择结果，确定选用的刀片的型号是：FNUM，其具体尺寸为mm； mm； mm； mm； mm；193dL35.6s
8、875.1d692.1m8.0mm。2.1刀片刀尖角 ；刀片刃倾角 ；法后角 ；断屑槽宽 mm；取82b0sb0nb6n法前角 。0nb2.6 选择硬质合金刀垫型号和尺寸为了承受切削中产生的高温和保护刀体，一般在硬质合金刀片下放置一个刀垫。刀垫材料可用淬硬的高速钢或高碳钢，但最好用硬质合金。硬质合金刀垫型号和尺寸的选择，取决于刀片夹固结构及刀片的型号和尺寸。该刀选择与刀片形状相同的刀垫，偏三边形，中心有孔。偏 8三角形单面沉孔刀垫，其型号为：F19B，其尺寸为：o8mm， mm，厚度 mm，中心孔直径 mm。材料为.14d409.2m76.4s 6.71dYG8。2.7 计算刀槽角度刀槽角度计
9、算步骤是：1）刀槽主偏角 ，rg90r2）刀槽刃倾角 ，s1s3）刀槽前角 ，将 、 、 代入得og5o20nb10s93.)cos(ta1/ttanogo东北林业大学机械设计制造及其自动化专业课程设计说明书5得 6og4）验算车刀后角 ，车刀后角 的验算公式为osognbo cta1)(tatn当 =0 时，则上公式成为nb sogo2ctat将 =-5 ， =-10 代入上面的式子，得 ogs 80.5与所选后角值相近，可以满足切削要求。而刀杆后角 ， 故 。og6og5） 刀槽副偏角rg因为 rrg180而 ， ，式中 为刀尖角，rrgr所以 rrgrg 180180车刀刀尖角 的计算公
10、式为r ssogsogrbr cinta)c(tan1cos2当 时，82b将 ， 代入到上式，得5og10s 198.0)cos()10sin()6tacoor则 =83.12 ，r12.83r故 =180 -90 -83.12 =6.888.6.90rg6）验算车刀副后角 。o车刀副后角 的验算公式为东北林业大学机械设计制造及其自动化专业课程设计说明书6 costan1)(tatngbsgno 当 时，上式就成为0nb2 cstatngogo而 rgsrg inta rsgrgoscosintatn将 ， ， 代入上面两个式子得6og10sg12.83rg162.0.83sin)0ta(.
11、cs)6tan(t og即可得 .9og1256.0.83cs)10tan(2.83si)6tan(t sg即可得 6.7sg再将 ， 代入2.9sg 16.7og 2 costant ggo即可得 06.9可以满足切削要求。而刀槽副后角 ，故 ，取 。og06.9ogog综合上述计算结果，可以归纳出车刀的几何角度：， ， ， ， ， ，15o6or8.r 10s6.9o刀槽的几何角度：， ， ， ， ，ogog90rg.6rgsg0.og2.8 计算铣制刀槽时需要的角度1）计算刀槽最大负前角 及其方位角 当用预制斜铁铣制刀槽时，需要计算出gg刀槽最大负前角 及其方位角 。g东北林业大学机械设计制造及其自动化专业课程设计说明书7刀槽最大负前角 得计
