T偏头93度车刀

1.T93°刀片弯头外圆车刀已知:工件材料18CrMnTi，使用机床CA6140，加工后dm=26,Ra=3.2,需半精车完成，加工余量自定，设计装T刀片93°弯头外圆车刀。设计步骤：1.1选择刀片夹固结构考虑到加工是在CA6140普通机床上进行，属于连续切削，参照表2-1典型车刀夹固结构简图和特点，采用偏心式刀片夹固结构。1.2选择刀片材料由原始条件结构给定：被加工工件材料为合金钢，连续切削，完成粗车、半精车两道工序，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YT15。1.3选择车刀合理角度根据刀具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=15°，(2)后角=6°,(3)主偏角=93°，(4)刃倾角=2°（后角0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。）1.4选择切削用量根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量为：半精车时:ap=1mm，f=0.3mm/r，v=130m/min1.5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固结构已选定为偏心式，因此应选用有中心固定孔的刀片。2．选择刀片形状按选定的主偏角=75°，选用三角刀片。3．选择刀片精度等级选用U级4．选择刀片边长内切圆直径d（或刀片边长L）根据已选定的pa,krs，可求出刀刃的实际参加工作长度seL。为：Lse=srpkacossin=)2cos(93sin1oo=1.0021mmL1.71Lse=1.7135mm因为是三角形，L=d＞1.71355．选择刀片厚度S根据ap,f，利用诺模图，得S1.66．选择刀尖圆半径r：根据ap,f,利用诺模图，得连续切削r=0.47．选择刀片切屑槽型式和尺寸根据条件，选择Y型。当刀片型号和尺寸确定后，断屑槽尺寸便可确定。确定刀片型号：TNUM160404，尺寸为：L=9.526，d=16.5，S=4.76，d1=3.81，m=13.887，r=0.4刀片参数：半精车刀尖角r=60o，刃倾角λsn=0°，法后角sn=0°，法前角sn=20°，断屑槽宽Wn=21.6确定刀垫型号和尺寸硬质合金刀垫型号和尺寸的选择，取决于刀片夹固结构的需要及刀片型号和尺寸：适合于偏心式夹固结构的需要，并于刀片型号TNUM1604-A4相对应的硬质合金刀垫得型号为：T16B,其具体尺寸为：L=14.77d=8.53mm,S=3.18mm,d1=5.6,r=0.4，D=7，C=1.51.7计算刀槽角度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：1)．刀杆主偏角Krg=Kr=93°2)．刀槽刃倾角sgsg=s=2°3)．刀槽前角og刀槽底面可看作前刀面，则刀槽前刀角og的计算公式为：tanog=snbosonbcostantan1costantan2.1将o=15°，nb=20°，s=2°代入式2.1得：tanog=oooooo2cos20tan15tan12cos20tan15tan=-0.0877则og=-5.012°取og=-5°4)．验算车刀后角0车刀后角0的验算公式为tan0=sognbssognbcostantan1cos)costan(tan2.2当nb=0°时，则式2.2为：tan0=-tanogcos2s2.3将og=-5°，s=2°代入式2.5中得:tan0=-tan（-5o）cos2（2o）=0.0874则0=4.9949o与所选后角值相近，可以满足切削要求。而刀杆后角og不等于0，取og=5°5．刀杆副偏角Krg′∵K′rg=K′r而Kr′=180°-Kr-r又∵rg=r，Krg=Kr∴Krg′=180°-Krg-rg=180°-Kr-r2.4车刀刀尖角r的计算公式为cosr=[cosrbssogsogcos]sintan)cos(tan122.5当rb=93°时，og=-5°，s=2°，则上式2.5为：cosr=0.5829则r=59.76°故Krg′=Kr′=180°-75°-75.12°=27.25°取Krg′=27°6．检验车刀副后角o′车刀副后角o′的验算公式为tano′='''''costantan1cos)costan(tanrgonbrgrgognb2.6当nb=0°时，则式2.6为tanα'o=-tanogcos'2rg2.7而tanγog′=-tanogcosrg+tanrgsinrg2.8tanγog′=tanogsinrg+tanrgcosrg2.9将og=5°，rg=r=2°，rg=r=27.52°代入2.8和2.9得:tan'og=-tan（5°）cos27.25°+tan（-2°）sin27.52°=-0.106则'og=-6.05°tanrg=tan（-6°）sin82.22°+tan（-2°）cos75.12°=-0.104则'rg=-5.94°再将'og=-6.05°，'og=-5.94°代入式2.7得:tan'o=-tan（-6.05°）cos2（-5.94°）=0.105则'o=4.9939°可以满足切削要求而刀杆副后角'og='o故'og=4.9939，取'og=5综合上述计算结果，可以归纳为：车刀的几何角度为:o=15°，o=4.99°，Kr=93°，K'r=27.25°，s=-2°，'o=4.99°刀杆于刀槽的几何角度为；og=-5°，og=5°，Krg=93°，K'rg=27°，rg=-2°，'og=5°1.8选择刀杆材料和尺寸（1）选择刀杆材料选用45号钢为刀杆材料，热处理硬度为HRC38-45，发黑。（2）选择刀杆尺寸1.选择刀杆截面尺寸因为加工使用CA6140普通车床，其中心高为400mm，并考虑到为提高刀杆，选取刀杆截面尺寸BH=2025mm由于切削深度ap=1mm，进给量f=0.3mm/r，可以不必校验刀杆强度。2.选择刀杆长度尺寸选取刀杆长度为150mm1.9选择偏心角及其相关尺寸1.选择偏心销材料偏心销材料选用40Cr，热处理硬度为HRC40-45，发蓝。2.选择偏心销直径dc和偏心量edc=d1-（0.2-0.4）mm前面已经选定d1=3.81mm,括号内取值0.3则dc=3,.81-0.3=3.51mm偏心值e即e0.13do=0.133.51=0.46mm取e=0.46mm为使刀片夹固可靠，选用自锁性能较好得=的螺钉偏心销，并取螺钉偏心销转轴直径d2为M4.3.计算偏心销转轴孔中心在刀槽前面上的位置将m和n求出m=cos2sin201ddedn=sin2cos201dded根据前边已选定的各尺寸知：d1=3.81mm,d=9.526mm,dc=3.51mm,e=0.46mm取=30om=oo30cos251.381.330sin46.02526.9=4.9648mmn=oo30sin251.381.330cos46.02526.9=4.0135mm结论通过这两周的刀具设计与工艺规程设计，我了解到自己还有很多专业知识的欠缺，理论与实际不能完全的结合在一起，需要继续完善自己的专业知识与技术水平。也知道了以后自己的方向，更加得知道这门学科的应用之广泛。在本设计中工件的加工工艺路线正确合理，夹具的定位夹紧机构也能达到定位夹紧的目的，能保证加工工件的精度。在设计中遇到了很多问题，如出现工艺路线的不合理，甚至出现不能保证加工所要求达到的精度。不过在指导老师的悉心认真的指导下，经过二个礼拜自身的不断努力，这些问题都一一解决。在这个过程中，对机械加工工艺有关的知识有了更深的理解，增强了对本专业综合知识运用的能力，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。这次的刀具课设让我学会了很多知识，例如如何选取刀具的角度、进给量、切削速度；如何拟定工艺路线，如何选取基准面，如何应用机械设计制造手册。两周的课程设计，对我而言，是知识与经验的收获与积累，是人生中的一次经历，让我知道了自己现在的知识水平的不足，需要不断的汲取知识与经验，才能使自己不断的提高。在以后毕业之后，使自己更好的适应自己所在的岗位。让自己以后学有所成。最后谢谢老师这俩个礼拜对我的耐心指导！参考文献1、赵家奇,机械制造工艺学课程设计指导书(2版),机械工业出版社,2006年.2、曾志新,吕明主编,机械制造技术基础,:武汉理工大学出版社,2001年.3、李益明主编,机械制造工艺设计简明手册,机械工业出版社,1993年.4、肖诗纲主编,切削用量手册,机械工业出版社,1993年.5、金属切削机床夹具设计手册.上海柴油机厂工艺设备研究所编,机械工业出版社，1987年.