楔块式90强力车刀综述.docx

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楔块式90强力车刀综述

楔块式900强力车刀

课程设计专业：

机械设计制造及其自动化班级：

10级二班学号：

1008014212姓名：

李刚

第一章原始参数及设计要求

1.原始参数

2.设计要求

第二章刀具设计

1.夹固方式的选择

2.刀具材料的选择

3.切削用量的选择

4.刀具角度的选择

5.刀片型号和尺寸的选择

6.到垫型号和尺寸的选择

7.刀槽角度的计算

第三章车刀工作图和零件图的绘制

1.楔块式90o强力车刀

2.楔块式90o强力车刀车杆

第一章原始数据及设计要求

一、原始参数

1•刀具名称：

楔块式90o强力车刀

2.工件材料：

2Cr13Ra12.5

3.机床：

C620

4.推荐数据：

vc=140~200m/min,

Ap=4~8mm,f=0.5~0.7mm/r

推荐：

vc=135m/min，f=0.54mm/r，ap=2mm，Ra3.2二、设计要求

1.根据原始数据，设计合适的刀具型号及尺寸

2.根据尺寸标准和使用情况，选择合理的刀具材料和夹固方式

3.设计并计算刀具的合理几何参数

4.绘制刀具装配图和零件图

第二章刀具设计

一、夹固方式的选择根据原始设计要求知道，此刀具选用楔销式夹固方式，这种夹固方式结构比较可靠，夹紧力大，刀尖精度较高，操作方便，不阻碍切削流动，便于观察切削区工作情况。

缺点是夹紧力与切削力方向相反。

二、刀具材料的选择

原始条件给出，刀具材料选用2Cr13,即马氏体不锈钢，

为钢料，所以刀具材料选用YT类硬质合金，综合考虑，选

择YT5即可。

三、切削用量的选择

根据切削用量的选用原则和设计要求及Ra12.5可知，刀具对工件进行粗加工，所以可从推荐数据中选取vc=140mm/min，f=0.6mm/r，ap=5mm。

四、刀具角度的选择

根据刀具几何参数的选用原则，并考虑到可转位车刀的

几何角度特点，再结合设计要求给出的90。

车刀，选取角度

如下：

1.前角yo=15o

2.后角a0=5o

3.主偏角Kr=90o

4.刃倾角入s=-6o

后角a0的实际数值及副后角ao和副偏角k°在计算刀槽角度时，经过校验确定。

五、刀片型号和尺寸的选择

1.因为刀片夹固方式为楔销式，因此选用有中心孔的

刀片。

2•因为主偏角Kr=90o,参照刀片形状的选用原则，采

用三角形刀片。

3.参照刀片精度等级选用原则，粗加工中选用U级。

4.选择刀片内切圆直径，根据已选定的ap=5mm,

Kr=900和入s=-60,将ap,Kr,入s,代入下式，求出刀刃的实际参加工作长度为：

Lse=a/sinkcos入s=5/sin90ocos（-6o）=5.028mm所以，选用的刀片边长为L>1.5Lse=1.5X5.028=7.541mm

因为是三角形刀片，L=3d>7.541mm。

5.根据刀片厚度选择原则，由已选定的ap=5mm,

f=0.6mm/r,通过选择刀片厚度的诺莫图，求得在切削

塑性材料（连续切削）时，刀具厚度s>4.8mm。

6.根据刀尖半径选定原则，ap=5mm,f=0.6mm/r，通过

选择刀尖圆弧半径的诺莫图，可以求得在连续切削

时，刀尖圆弧半径r£=1.2mm。

7.参照刀片切削槽形式和尺寸的选用原则，我们加工的

是马氏体不锈钢，并且为粗加工，根据这些条件，我们选用A型断屑槽，断屑槽的尺寸在选定刀片型号和尺寸后，便可确定。

综合以上选定结果，确定选择的刀片的型号为：

12

TBUM1307pNTN-A2

具体参数为：

L=13.06，s=4.8mm，d1=3.81mm,

m=12.7mm,r£=1.2mm,刀片刀尖角&b=90o,刀片刃倾角入sb=Oo,法后角anb=5o,断屑槽宽3n=12.7mm,法前角Ynb=20o。

六、刀垫型号和尺寸的选择

根据刀垫的选用原则，我们选择的刀垫的材料为

YT5类硬质合金，形状与刀片一致，边长略小，每侧小

0.5mm，厚度比刀片略小一些，有中心孔，尺寸为：

L=12.56mm,厚度s=3.5mm,中心孔直径d1=3.81mm。

七、刀槽角度的计算

根据可转位车刀几何角度，刀片几何角度和刀槽几何角度之间的关系，刀槽角度计算步骤如下：

1.刀槽主偏角Krg=Kr=90O

2.刀槽刃倾角入sg=入s=-60

3.刀槽前角Yog因为可转位车刀的刃倾角较小，所以

Yog

可用近似公式计算：

Yog=-a0=-50

4.验算车刀后角a0

tga0=

（tganb-tgyOgcos入s）cos入s

1+tganbtgyOgcos入s

当anb=0o时，贝y：

tga0=-tgYOgCos2入s

将入og=-5o,Xs=—6o代入式子，得

tgao=O.O87

ao=4.946o

与所选值近似，可以满足切削要求，而刀杆后角aOg=a°,

故取a0g=5o

5.刀槽副偏角K'

因^为Krg=Kr=180。

-K广£r,Krg=Kr,&rg=£r,&r为

车刀尖角

车刀尖角的计算公式为：

XogSinXs]cosXs将£b=90o、X0g=-5o,

ctg£r=[,：

1+（tgyOgcos）X2-tg

Xs=—6o代入式子，得:

ctg£r=-tg（-5o）（-6o）（-6o）=-0.0091

则£r=90.52o,所以，

krg=kr=180o-90o-90.52o=-0.52o

所以取Krg=0o

公式为

'（tganb-tg丫'Ogcos入'sg）cos入'sg

a0=1+tganbtg入'ogcos入'sg

当anb=00时，

验算公式为：

tgao=-tgyogcos2入sg

tgyogtgy0gcos&rg+tg入sgsin&rg

tg入sg=tgYOgSin&rg+tg入sgCOS£rg

将Yog=-50,入sg=入s=-6o,£rg=£「=90.520代入上式得:

Y0g=-6.04O,入sg=-4.950

将Y0g=-6.040,入sg=-4.950代入式子

tga0=-tgY0gC0S2入sg得：

a0=5.9550满足切削要求。

刀槽副后角a0g=a0=5.9550,所以取a°g=60,

综上所述，归纳车刀的几何角度为：

Y0=150,

a0=50,Kr=900,Krg=00,入s=-60,

a0=5.9950

刀槽的几何角度为:

Yog=-5。

a°g=50,K「g=90。

Krg=00,入sg=-6。

a0g=60

八、刀杆材料和尺寸的选择

1.刀杆材料的选择选用45号钢为刀杆材料，热处理硬度为38~45HRC,法兰处理。

2.刀杆尺寸的选择

①选择刀杆截面尺寸，因为加工使用C620机床，其中

心高为200mm，考虑到提高刀杆强度，选取刀杆截面尺

寸为BxH=16x25mm2。

由于背吃刀量aP=5mm，进给量f=0.6mm/r，可以不必校验刀杆强度。

②选择刀杆长度尺寸参照刀杆长度选用原则，选取刀杆长度为140mm。

九、楔块、销轴、楔块螺母及相关尺寸的选择

1.选择销轴销轴材料选择40Cr，热处理硬度为40〜45HRC，法兰处理。

销轴直径dc=di=3.81mm。

2.选择楔块楔块材料选用40Cr，热处理硬度为40~45HRC，法兰处理。

楔块厚度一般略小于刀片与垫片厚度之和，尺寸大约为刀片尺寸，所以楔块厚度为：

hj=s+sd-（0.3〜0.5mm），我们取0.5mm，所以hi=7.8mm，所以楔块尺寸为Lixmixhi=12.5x12.5x7.8。

根据螺母选用原则，楔块螺母公称直径dD=di=5.6mm。

根据

楔块夹固方式，销轴与螺母轴线偏角①=5o

第三章车刀工作图和零件图的绘制

1.楔块式90o强力车刀

2.楔块式90o强力车刀车杆