整体式车刀设计制造三级项目刀具数控三级项目.docx

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整体式车刀设计制造三级项目刀具数控三级项目

燕山大学

“切削原理与刀具”CDIO三级项目报告

题目：

整体式车刀设计与制造

学院（系）：

机械工程学院

年级专业：

15级机制1班

学生姓名：

顶顶顶呜呜呜呜呜呜

呜呜呜呜呜呜

指导教师：

王老师

2016年4月16日

“切削原理与刀具”CDIO项目任务书

单位

机械学院

学生姓名

专业（班级）

机制1班

项目名称

整体式车刀的设计与制造

设

计

目

的

针对特定工件材料的外圆车削或端面车削设计数控机床整体式车刀，满足加工任务要求。

设

计

技

术

参

数

前角

=250；后角

=80；主偏角

=450；刃倾角

=-20；背吃刀量ap=4；走刀量f=0.4

工

作

计

划

1.进行前期的参数选择及刀具的设计

2.进行加工程序的编制及修改

3.实地进行加工并修正程序

4.加工完成并总结

提

交

文

件

车刀图纸，车刀三维图，刀具实物，项目报告，实施过程照片及视频。

参

考

资

料

[1]TG71-62/1北京联合大学机械学院编.机夹可转位刀具手册.机械工业出版社

[2]TG702/3刘华明（哈工大）.金属切削刀具课程设计知道资料.

[3]TG702/2刘华明.刀具课程设计指导书.

[4]切削原理与刀具.机械工业出版社

[5]机械设计手册.机械工业出版社

指导教师签字

日期

2015年4月26日

摘要

刀具课程设计是机械制造类专业学生在学习“金属切削原理”及“金属切削刀具”课程及其他有关课程之后进行的一个教学环节，其目的是巩固和加深理论教学内容，培养学生综合素质，解决实际刀具设计问题的能力，通过刀具课程设计，学生应达到:

1.掌握设计、计算刀具的能力。

2.学会绘制刀具工作图，标注必要的技术条件。

3.学会运用各种设计资料、手册及国家标准。

车刀设计图纸

车刀设计三维图

方案设计

一:

选择刀片夹固结构

考虑到加工是在CA6140普通车床上进行，且属于连续切削

参照《机械制造技术基础课程补充资料》表2.1典型刀片结构简图和特点,采用偏心式刀片加固结构较为合适.

二:

选择刀片结构材料.

加工工件材料为45号钢,正火处理,连续切屑,且加工工序为粗车,由于加工材料为钢料,因此刀片材料可以采用YT系列,YT15宜粗加工,YT30宜精加工,本题要求达到半精加工,因此材料选择YT30硬质合金.

三:

选择车刀合理角度

根据《机械制造技术基础》刀具合理几何参数的选择,并考虑可转位车刀几何角度的形成特点,四个角度做如下选择:

1．前角

：

加工塑性材料、硬度较低的材料时前角大些，加工脆性材料、硬度较高的材料前角小些。

而我们加工的材料是奥氏体不锈钢，而且选用的刀具材料是铝合金，前角可以选250~300，而我们决定选用的前角是

=250

2．后角

：

选择后角的原则是，在摩擦不严重的情况下，选取较小后角，具体考虑加工条件为：

a.根据加工精度选择。

精加工时为了减少摩擦，后角取较大值

=80~120；粗加工时为提高刀具强度，后角取较小值

=60~80

b．根据加工材料选择。

加工塑性材料、较软材料时，后角取较大值；加工脆性材料、硬材料时，后角取较小值；加工易产生硬化层的材料时，后角取较大值。

综上所述，后角选取

=80

3．主偏角

：

主偏角的选择原则是：

a.根据加工材料选择

b.根据加工工艺系统刚性选择

c.根据加工表面形状要求选择

我们要求的主偏角是

=450

4．刃倾角

：

刃倾角选择的原则是;

a.根据加工要求选择。

一般精加工时，为防止切屑划伤已加工表面，选择

=0~5；粗车时，为提高刀具强度，选择

=00~-50

b.根据加工条件选择。

加工连续表面、加工余量不均匀的表面，或在其他产生冲击振动的切削条件下，通常选取负的刃倾角。

综上，我们选择的刃倾角

=-20

四:

选择切屑用量

根据加工要求背吃刀量ap=4，走刀量f=0.4

五:

选择刀杆尺寸

a.选择刀杆截面尺寸.车床中心高度为220mm,根据《机械制造技术基础课程补充资料》表2.37,选取截面尺寸为:

20×20（mm

）,由于切削深度及进给量太小,故强度足够

b.选择刀杆长度尺寸:

参照《机械制造技术基础课程补充资料》2.5.1.3刀杆长度选择原则,选取刀杆长度为160mm.

工艺分析

若采用铣体积块儿的的方式加工后的粗糙度会非常大，为了提高加工速度，并且保障较低的粗糙度，对于前刀面我们先进行粗加工，在进行精加工。

由于加工斜面使用Φ8的球头铣刀先进行粗加工，再进行精加工。

加工

主轴转速

进给量

背吃刀量

粗加工

500r/min

400mm

3mm

精加工

1000r/min

200mm

1mm

编程（加工前刀面）

G54

M03S1000

G01X0Y0Z0F1000

X20.0Z-0.7

Y3.0Z-1.069

X0Z-0.369

Y6.0Z-0.738

X20.0Z-1.438

Y9.0Z-1.807

X0Z-1.107

Y12.0Z-1.476

X20.0Z-2.176

Z5.0

M30

操作流程

过程加工图

结果实物图

感想总结

     在最开始选择这个项目时没有想到难度会有这么大，在进行的过程中才发现我们在课堂上所学到的东西其实只是些皮毛。

但是这并没有难倒我们，我们利用课下时间查阅各种资料，共同讨论，并各有分工。

不仅提高工作效率，而且整个过程中遇到问题可以一起讨论并有效的解决。

同时通过合理的分工合作，可以有条不紊的完成任务，并且相互学习，虽然每个人的水平参差不齐，但是通过与组员之间的合作也学习到了不少东西，更让我们明白团结一致的重要性。

   通过指导老师的指导，加上自己的亲手操作，我们掌握了机床的操作要领。

提高了我们动手能力和综合素质能力，更有利的是能加强我们专业素养和专业技能，深入学习非本专业知识，大大拓宽了我的知识面。

为我们以后能更好的就业打下很好的基础。

参考文献

[1]李旦,韩荣第,巩亚东,陈明君.机械制造技术基础.哈尔滨工业大学出版社.2009.2

[2]王娜君.机械制造技术基础课程补充材料.2010.3

[3]袁长良.机械制造工艺装备设计手册.中国计量出版社;1992.1

[4]陆剑中,孙家宁.金属切削原理与刀具.机械工业出版社;2005.3

小组贡献排名

冯运涛

吴震

郑德成

范恒达

李宗楠