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1、0目录目录1 前期准备 .22 确定刀具的类型和刀具材料.23. 确定刀具结构参数.23.1 刀体尺寸、刀齿齿数、刀齿和容屑槽形状和尺寸.23.2 刀具夹持部分的结构和尺寸 .33.3 成形车刀技术要求 .34 设计计算刀具的廓形.45 刀具的计算和校核.56 绘制刀具工作图和样板图.77 参考文献 .811 前期准备前期准备本次课程设计我选择工序 5 中工步 4（利用圆体成形车刀粗车外圆70面，R8 圆角和之间的外圆锥面）作为我的刀具题目，工件材料为705240Cr（抗拉强度（b/MPa）：980） ，生产类型为中批生产。本工序工步加工 后的廓形尺寸如图 1：图 12 确定刀具的类型和刀具材
2、料确定刀具的类型和刀具材料根据金属切削原理表 2-4：采用硬质合金带销孔圆体成形车刀，牌号为 YT14。 3 确定刀具合理的几何角度 由金属切削刀具课程设计指导书表 3.5 得到：前角为，后角为5fo10fo3. 确定刀具结构参数确定刀具结构参数3.1 刀体尺寸、刀齿齿数、刀齿和容屑槽形状和尺寸刀体尺寸、刀齿齿数、刀齿和容屑槽形状和尺寸刀具结构参数由金属切削刀具课程设计指导书表 3.2，其中1sin()50 sin(510 )12.94cffhRmmoo其刀体尺寸、刀齿齿数、刀齿和容屑槽形状和尺寸如图 2：23.2 刀具夹持部分的结构和尺寸刀具夹持部分的结构和尺寸圆体成形车刀常采用内孔与端面定
3、位，螺栓加固，其结构见下图。刀具套 在刀夹的心轴上并用螺栓夹紧，直径为 d1 的沉头孔是容纳心轴螺栓头部的。d1 和 L1 的数值见金属切削刀具课程设计指导书表 3.2 和表 3.3。当刀体尺寸 较大或切削用量较大时，成形车刀的端面常做出一段凸台。凸台上铣出端面齿 纹。 圆体成形车刀刀架如图 3：图 33.3 成形车刀技术要求成形车刀技术要求（1）表面粗糙度1）前后刀面为0.2aRm2）基准表面为0.8aRm3）其余表面为1.6 3.2aRmm（2）成形车刀尺寸公差 1）廓形公差按照金属切削刀具课程设计指导书表 3.8 选取；2）外径的尺寸偏差可按 h11h13 选取；od3）内径 d 的尺寸
4、偏差可按 H6H8 选取； 4）前刀面对轴心线平行度误差在 100mm 长度上不得超过 0.15mm；5）前刀面至刀具轴线距离的偏差取为；(0.1 0.3)mm36）刀具安装高度 H 的偏差为；(0.1 0.3)mm7）图中未注出角度偏差为1o4设计计算刀具的廓形设计计算刀具的廓形画出刀具轮廓（包括附加刃）计算图（如下图） 、根据前述附加刃的取法， 圆角部分附加切削刃长度为 c=8mm，预切锥面部分附加切削刃的 a=3mm，主偏角，标出工件轮廓各组成点 1-6.将最接近工件轴线的切削刃作为基准8rk o线（图中 5-6 段） ，记为 O-O 线，计算出 1-6 各点处的计算尺寸（为避免尺寸偏
5、差对计算准确性的影响，故常采用计算尺寸，即计算半径、长度和角度） 。刀具 轮廓计算图如图 4:45 刀具的计算和校核刀具的计算和校核222jxxjxxjxxLlr长度公差计算长度基本长度（根据公差值符号取）角度公差计算角度基本角度（根据公差值符号取）半径公差计算半径r基本长度（根据公差值符号取）本题中各点的计算半径为1234561540.46/ 226.8852 720.46/ 235.8852 880.72/ 243.822 1 sin826.746jjjjjjjrmmrrmmrmmrrrmm o再以点 1 为基准点计算出各点的计算长度23141.80.72/ 273.80.46/ 267.
6、87141.80.72/ 28133.44jjLmmLmm（）计算切削刃总宽度，并检验之值cLmin/cLd3133.443 1 8145.44cjLLabcmm 取，则145cLmmmin1254jdrmm（粗加工时：）min1452.6854cL dmin2 3cL d满足要求。 确定结构尺寸。应使00max0maxmaxmin0max22(),3.2=100mm,d=27mm,e=5mm442717,2750 17514.522 11.5mmdRAemddrrmmdemm 由表查的又A代入上式计算的，m RA而刀具的最小壁厚为，满足要求。 用计算法确定圆体成形车刀廓形上各点所在圆的半径（
7、计算过程见下表）标注廓形径向尺寸时，应选公差要求最高的 1-2 段廓形作为尺寸标注基准，其5他各点的径向尺寸用廓形深度用R 表示，R 的计算见下表。000sin()50 sin(510 )12.94095cos()50 cos(510 )48.29629cffffhRmmBRmmoooo廓形 组成 点jxr0arcsin(sin)j fxf jxrr0coscosxjxfxjfCrr0xxBBC5,6（作 为 0 点）26.746126.885126.746arcsin(sin5 )26.885 4.97408foo126.885 cos4.9740826.746cos50.13953C oo
8、148.296290.1395348.15676B 2,335.8853.714529.1653939.1309443,823.0493717.1137331.18256 廓形 组成 点jxrarctan()c x xh B112.94095 sin15.04149 49.865R o12-(0.001)R（R R）取值精度5.6（作 为 0 点）26.746049.865500.10.1350.1R 126.885112.94095arctan()48.15676 15.04149o112.94095 sin15.04149 49.865R o02,335.88518.2995o41.215
9、8.650.1443,8222.53874o33.76116.6500.2注：（1）表中只以点 1（同点 2）为例，说明圆体成形车刀半径 R1 的详细计算过程，其他各点计算过程从略，只给出各步骤的计算结果。R 则以点 9.10 为例计算。（2）对于R 的公差 ，其值见金属切削刀具课程设计指导书表 3.8。校验最小后角。1-2 段切削刃与进给方向的夹角最小，因而这段切削刃上主后角最小，其值为6022222arctan(tansin)arctan tan()sin20arctan tan(18.29953.71452 )sin205.086frfk oooo一般要求最小后角不小于 2 度3 度，因
10、此校验合格。车刀廓形宽度 Lx 即为相应的工件廓形的计算长度 Ljx，其数值和公差为（公差值按金属切削刀具课程设计指导书表 3.8 确定）223367.870.04133.440.08jjLLmmLLmm6 绘制刀具工作图和样板图绘制刀具工作图和样板图 成形车刀的廓形一般都是用于样板检验，而成形车刀的样板应成对设计制 造。其中一块是工作样板，用于检验成形车刀的廓形；另一块是校验样板，用 于检验工作样板的磨损情况。因此，成形车刀的廓形尺寸一般不在刀具工作图 上标注，而是在样板图上详细标注。在样板图上还需注明其名称和功用。 成形车刀样板的廓形与成形车刀廓形（包括附加刀刃）完全相同，尺寸标 注基准应
11、是刀具廓形的尺寸标注基准，即工件廓形表面精度要求最高的表面。样板公差可按金属切削刀具课程设计指导书表 3.6 和表 3.7 选取，附加切削刃部分公差可以取大些。样板工作表面的粗糙度一般为 Ra=0.1，其余表面为Ra=0.8。样板材料选用经过表面淬火的低碳钢（20 钢） ，硬度为 56-62HRC,样板厚度为2mm，边角处的圆弧半径 R=3。为了测量时手持样板方便，样板沿廓形深度方向的总长度一般不小于 30mm。样板边角有工艺小孔，以便样板热处理和存放时穿挂。小孔到两端面的距离一般为 6mm，直径 do 为 4mm。廓形表面转角处钻有工艺小 孔或锯出缺口，以保证廓形的密合，也可避免热处理时开 裂。画出圆体成形车刀工作图和样板工作图（如图 5 和图 6） 。图 6 中样板公差是按金属切削刀具课程设计指导书表 3.6 和 3.7 确定的，图中标注的是校验校板公差。77 参考文献参考文献1 李凯玲.机械制造技术基础.清华大学出版社.2010.4.1. 2 甘永立.几何量公差与检测.上海科学技术出版社.2010.1.1. 3 哈尔滨工业大学编写组金属切削刀具课程设计指导书.2000 4 周华明金属切削刀具课程设计指导资料.2000 5 范忠仁，陈世忠刀具工程师手册黑龙江科学技术出版社.1985
