75°可轉位外圓車刀

機械制造技術基礎課程設計說明書175°可轉位外圓車刀已知:工件材料Cr18NiTi，使用機床CA6140，加工后dm=26,Ra=3.2,需粗、半精車完成，加工余量3.0mm，設計裝C刀片75°直頭外圓車刀。設計步驟： 1.選擇刀片夾固結構考慮到加工是在CA6140普通機床上進行，屬于連續(xù)切削，參照表2-1典型車刀夾固結構簡圖和特點，采用偏心式刀片夾固結構。2．選擇刀片材料由原始條件結構給定：被加工工件材料為灰鑄鐵，連續(xù)切削，完成粗車、半精車兩道工序，按照硬質合金的選用原則，選取刀片材料（硬質合金牌號）為YG6。3.選擇車刀合理角度根據(jù)刀具合理幾何參數(shù)的選擇原則，并考慮到可轉位車刀：幾何角度的形成特點，選取如下四個主要角度前角=14°，（2）后角=6°（3）主偏角=75°，（4）刃傾角=-6°后角的實際數(shù)值以及副后角和副偏角在計算刀槽角度時，經(jīng)校驗后確定。4.選擇切削用量根據(jù)切削用量的選擇原則，查表確定切削用量為：粗車時：切削深度ap=3mm，進給量f=0.5mm/r，切削速度v=90m/min半精車時:ap=1mm，f=0.4mm/r，v=130m/min5,選擇刀片型號和尺寸（1）選擇刀片有無中心固定孔由于刀片夾固結構已選定為偏心式式，因此應選用有中心固定孔的刀片。選擇刀片形狀按選定的主偏角=75°，選用棱形80°刀片。（3）選擇刀片精度等級選用U級(4)選擇刀片邊長內(nèi)切圓直徑d（或刀片邊長L）根據(jù)已選定的ap,Kr,λs，可求出刀刃的實際參加工作長度Lse。為；Lse===3.123mmL﹥1.5Lse=4.685因為是棱形，d?4.525(5)選擇刀片厚度S根據(jù)ap,f，利用諾模圖，得S≧4.8（6）選擇刀尖圓半徑rε：根據(jù)ap,f,利用諾模圖，得連續(xù)切削=0.8（7）選擇刀片斷屑槽型式和尺寸根據(jù)條件，選擇V型。當?shù)镀吞柡统叽绱_定后，斷屑槽尺寸便可確定。確定刀片型號：CNUM160608-V1，尺寸為L=16.1mm,d=15.875,S=6.35mm,d1=6.35mm,m=3.97mm,=0.8mm刀片參數(shù)：P32前角1-7，P341-8后角P35標1-9P36粗車刀尖角=80°刃傾角λsn=0°，法后角αsn=0°，法前角rsn=20°，斷屑槽寬度Wn=4mm6.確定刀墊型號和尺寸硬質合金刀墊型號和尺寸的選擇，取決于刀片夾固結構的需要及刀片型號和尺寸：適合于偏心式夾固結構的需要，并于刀片型號CNUM160608-V2相對應的硬質合金刀墊得型號為：C16B,其具體尺寸為：L=14.77mm,S=3.18mm,d1=6.1,=1.2mm，D=8.5，C=2.07.計算刀槽角度可轉位車刀幾何角度、刀片幾何角度和刀槽幾何角度之間的關系刀槽角度計算步驟：刀桿主偏角Krg=Kr=75°（2）刀槽刃傾角λsgsg=s=-6°刀槽前角γog刀槽底面可看作前刀面，則刀槽前刀角γog的計算公式為：Tgγog=將γo=14°，γab=20°，λs=-6°代入式得：==-0.107則γog=-6.107°取γog=-6°驗算車刀后角α0車刀后角α0的驗算公式為tgα0=當αab=0°時，則Tgαo=-tgγogcos2λs將γog=-6°，λs=-6°代入得；tgαo=-tg（-6°）cos2（-6°）=0.104則αo=5.937與所選后角值相近，可以滿足切削要求。而刀桿后角αab=αa故αab=5.937°，取αab=6°刀桿副偏角K′rg∵K′rg=K′r而K′r=180°-Kr-r又∵rg=r，Krg=Kr∴K′rg=180°-Krg-rg=180°-Kg-g車刀刀尖角r的計算公式為ctgr=[ctgrg√1+（tgγrgcosλs）2-tgγrgsinλs]cosλs當rg=80°時，則為ctgr=[ctg80-tgsin]cos將γrg=-6°，λs=-6°代入得ctgr=[ctg80-tg(-6)sin(-6)]cos(-6)=-9.516則r=80.63°故K′rg=K′r=180°-75°-80.63°=24.37°取K′rg=24.5°（6）檢驗車刀副后角α′g車刀副后角α′g的驗算公式為tgα′r=當αrg=0°時，則式為tgα′r=-tgγ′rgcos2λ′rg而tgγ′rg=--tgγrgcosrg+tgλrgsinrgtgγ′rg=tgγrgsinrg+tgλrgcosrg將γrg=-6°，λrg=λr=-6°，rg=r=80.63°代入得；tgγ′rg=-tg（-6°）cos90.63°+tg（-6°）sin80.63°=-0.087則γ′rg=-4.97°tgγ′rg=tg（-6°）sin90.63°+tg（-6°）cos80.63°=-0.121則λ′rg=-6.9°再將γ′rg=-6.05°，λ′rg=-5.94°代入式得；tgα′r=-tg（-6。05°）cos2（-5。94°）=0.105則α′r=4.92°可以滿足切削條件而刀桿副后角α′rg=α′r故α′rg=4.92°，取α′rg=5°綜合上述計算結果，可以歸納為；刀具的幾何角度為；γo=14°，αo=6.9°，Kr=75°，K′r=24.37°，λs=-6°，α′r=4.92°刀桿于刀槽的幾何角度為；1γog=-6°，αog=6°，Krg=75°，K′rg=24.5°，λsg=-6°，α′rg=5°8.選擇刀桿材料和尺寸（1）選擇刀桿材料選用45號鋼為刀桿材料，熱處理硬度為HRC38-45，發(fā)黑。（2）選擇刀桿尺寸1選擇刀桿截面尺寸因為加工使用CA6140普通車床，其中心高為200cm，并考慮到為提高刀桿，選取刀桿截面尺寸BxH=25x25mm由于切削深度ap=3，進給量f=0.5mm/r，可以不必校驗刀桿強度。2.選擇刀桿長度尺寸選取刀桿長度為150mm9.選擇偏心角及其相關尺寸（1）選擇偏心銷材料偏心銷材料選用40Cr，熱處理硬度為HRC40-45，發(fā)黑。（2）選擇偏心銷直徑dc和偏心量edc=d1-（0.2-0.4）mm前面已經(jīng)選定d1=6.35-0.4=5.95mm偏心最e即為使刀片夾固可靠，選用自鎖性能較好得=的螺釘偏心銷，并取螺釘偏心銷轉軸直徑d2為M6.(3)計算偏心銷轉軸孔中心在刀槽前面上的位置用公式（2-6）和（2-7）將m和n求出（見圖2-4）,即；m==8.452mm=7.5mm10.繪制工作圖（1）偏心式75°硬質合金可轉位外圓車刀見圖2-9.(2)偏心式 75°硬質合金可轉位外圓車刀刀桿見圖2-102工藝規(guī)程設計2.1有關零件的結構分析和功用2.1.1零件的功用題目所給定的零件是連接套,在生產(chǎn)中起到連接作用，零件上有兩個ψ40mm的孔用于與其它零件的連接。2.1.2零件的結構分析連接板有一組通孔，他們的相互之間有一定的位置要求。2.2.課題（提供的技術資料）2.2.1生產(chǎn)綱領由于本項目是大批量生產(chǎn)，所需工序分散型生產(chǎn)，由此以合理的工藝布置達到最高的經(jīng)濟效益，2.2.2技術資料參考文獻《機械加工余量手冊》、《機械制造工藝設計簡明手冊》、《金屬切削手冊[第三版]》、《實用機械加工工藝手冊》2.3毛坯的種類2.3.1確定毛胚的種類及制造形式零件材料是HT200灰鑄鐵，由于零件在工作中不受經(jīng)常承受交變載荷及沖擊載荷以鑄造的形式制造毛坯.鑄造將金屬熔煉成符合一定要求的液體并澆進鑄型里，經(jīng)冷卻凝固、清整處理后得到有預定形狀、尺寸和性能的鑄件（零件或毛坯）的工藝過程。2.4定位基準的選擇原則基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確合理，可以保證加工質量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。2.4.1粗基準的選擇分析該零件，該零件符合粗基準選擇原則，即以選擇要求加工余量小而均勻的重要表面為粗基準，以保證該表面有足夠而均勻的加工余量，因此根據(jù)粗基準選擇原則選取以孔Φ40的上端面為粗基準，加工底面，使底面達到加工要求。2.4.2精基準的選擇精基準的選擇主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。下圖示為工件的毛坯圖2.5工藝規(guī)程的擬定2.5.1制定工藝規(guī)程的原則制定工藝路線的出發(fā)點，應該使零件的集合形狀、尺寸精度與位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具，并盡量使工序分散來提高生產(chǎn)力。除此之外，還應該考慮經(jīng)濟效率，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。2.5.2擬訂工藝路線工藝路線1.工序1鑄造毛坯工序2時效處理工序3利用銑床加工A平面，以B平面為粗基準工序4利用鏜車對孔進行加工,以A、B平面為精基準工序5利用鉆床加工4個Φ12的孔，以A、B為精基準工序5鉗工剔毛刺工序6終檢經(jīng)過工藝方案的比較和分析確定工藝路線確定如下：工藝路線2工序1鑄造毛坯工序2時效處理工序3利用銑床加工表面，依此定位銑各個表面，達到粗糙度要求工序4利用鏜床按要求鏜各個孔并達到粗糙度要求工序5利用鉆床加工孔，絲錐攻螺紋工序6鉗工剔毛刺工序7終檢2.6機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“連接板”零件材料為RT200，，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：2.6.1外表面輪廓的加工余量及公差及毛坯尺寸查《工藝手冊》可知，鑄件輪廓尺寸235x35x60mm。長度方