哈工大機(jī)械制造大作業(yè)

哈工大機(jī)械制造大作業(yè)哈工大機(jī)械制造大作業(yè)哈工大機(jī)械制造大作業(yè)哈工大機(jī)械制造大作業(yè)編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:班號(hào)班號(hào)：學(xué)號(hào)：姓名：2015年春季學(xué)期“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程大作業(yè)一作業(yè)題目：學(xué)生姓名：評(píng)閱教師：作業(yè)成績(jī)：2015年春季學(xué)期作業(yè)任務(wù)：設(shè)計(jì)可轉(zhuǎn)位車刀滿足以下要求：(1)工件材料：35鋼（熱處理狀態(tài)：正火抗拉強(qiáng)度硬度143-178HB）(2)加工表面：端面(3)工件尺寸及表面粗糙度如下圖所示圖中參數(shù)：D=260mm,d=24mm,H=30mm,A=目錄選擇刀片夾固結(jié)構(gòu)…………1選擇刀片結(jié)構(gòu)材料…………1選擇車刀合理角度…………1選擇切屑用量………………2刀片型號(hào)和尺寸……………2選擇硬質(zhì)合金刀墊型號(hào)和尺寸……………3計(jì)算刀槽角度………………4計(jì)算銑制刀槽時(shí)所需的角度………………7選擇刀桿材料和尺寸………7選取偏心銷機(jī)器相關(guān)尺寸…………………8繪制車刀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖………9參考文獻(xiàn)……………9一、選擇刀片夾固結(jié)構(gòu)工件的大徑D=260mm，小徑d=24mm，工件長(zhǎng)度H=30mm.因此可以在普通機(jī)床CA6140上加工。表面粗糙度要求，屬于半精加工，可轉(zhuǎn)位車刀刃傾角通常取負(fù)值,切屑流向已加工表面，易劃傷已加工表面，但能達(dá)到半精加工。根據(jù)《金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表可轉(zhuǎn)位車刀的典型刀片夾固結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和特點(diǎn)，采用偏心式刀片加固結(jié)構(gòu)較為合適。二、選擇刀片結(jié)構(gòu)材料加工工件材料為35號(hào)鋼，正火處理，連續(xù)切屑，且加工工序?yàn)榇周?，半精車兩道工序。由于加工材料為鋼料，因此刀片材料可以采用YT系列，YT5宜粗加工,YT30宜精加工，本題要求達(dá)到半精加工，因此材料選擇YT30硬質(zhì)合金。三、選擇車刀合理角度根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》刀具合理幾何參數(shù)的選擇，并考慮可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度的形成特點(diǎn)做如下選擇:（1）前角：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》表硬質(zhì)合金車刀合理前角參考值，工件材料為中碳鋼35(正火)，半精車，因此前角可選=20°。（2）后角：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》表硬質(zhì)合金車刀合理后角參考值，工件材料為中碳鋼35(正火)，半精車，因此后角可選=6°。（3）主偏角：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》表硬質(zhì)合金車刀合理主偏角與副偏角參考值，可選主偏角=45°。（4）刃傾角：為獲得大于0的后角及大于0的副刃后角，刃傾角=-5°。后角的實(shí)際數(shù)值及副刃后角和副偏角在計(jì)算刀槽角度時(shí)經(jīng)校驗(yàn)確定。四、選擇切屑用量根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》表及表粗車時(shí)，背吃刀量=4mm，進(jìn)給量f=r，切削速度v=130m/min。半精車時(shí)，背吃刀量=1mm，進(jìn)給量f=r，切削速度v=140m/min。五、刀片型號(hào)和尺寸（1）選擇刀片有無(wú)中心孔。由于刀片夾固結(jié)構(gòu)已選定為偏心式，因此應(yīng)選用有中心固定孔的刀片。（2）選擇刀片形狀.按選定主偏角=45°，根據(jù)《金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》刀片形狀的選擇原則，選用正方形刀片。（3）選擇刀片的精度等級(jí)。根據(jù)《金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》刀片精度等級(jí)的選擇原則，一般情況下選用U級(jí)，有特殊要求時(shí)才選用M級(jí)和G級(jí)。（4）刀片基本尺寸的確定eq\o\ac(○,1)選擇刀片內(nèi)切圓直徑d(或刀片邊長(zhǎng)L)。根據(jù)已確定的背吃刀量=4mm,主偏角=45°，刃傾角=-5,將,,代入下式可得刀刃的實(shí)際參加工作長(zhǎng)L為L(zhǎng)===令刀片的刃口長(zhǎng)度(即邊長(zhǎng))L>L=，保證切削工作順利進(jìn)行。eq\o\ac(○,2)選擇刀片厚度.根據(jù)已選擇的背吃刀量=4mm，進(jìn)給量f=r及《金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》選擇刀片厚度的諾莫圖圖，求得刀片厚度S≥。eq\o\ac(○,3)選擇刀尖圓弧半徑.根據(jù)已選擇的背吃刀量=4mm，進(jìn)給量f=r及《金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》選擇刀尖圓角半徑的諾莫圖，求得連續(xù)切削時(shí)=。eq\o\ac(○,4)選擇刀片斷屑槽型式和尺寸。根據(jù)《金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》節(jié)中刀片斷屑槽類型和尺寸的選擇原則，根據(jù)已知的已知條件,選擇A型斷屑槽，適合中碳鋼的粗加工和半精加工。根據(jù)《金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表確定選用的刀片型號(hào)為SNUM150612-A4。有關(guān)參數(shù)：L=d=；s=；d=；m=；=刀片刀尖角=90°；刀片刃傾角=0°；斷屑槽寬W=4mm；取法前角=25°六、選擇硬質(zhì)合金刀墊型號(hào)和尺寸硬質(zhì)合金刀墊形狀和尺寸的選擇，取決于刀片夾固結(jié)構(gòu)及刀片的型號(hào)和尺寸,選擇與刀片形狀相同的刀墊，正方形，中間有圓孔。根據(jù)《金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表選擇型號(hào)為S15B型刀墊。尺寸為：長(zhǎng)度L=，厚度s=，中心孔直徑d=。材料為高速鋼YG8。七、計(jì)算刀槽角度可轉(zhuǎn)為車刀幾何角度，刀片幾何角度，刀槽幾何角度之間的關(guān)系：刀槽角度的計(jì)算：（1）刀桿主偏角==45°（2）刀槽刃傾角==-5°（3）刀槽前角將=20°，=25°，=-5°代入下式tan==則=°，取=-5°（4）驗(yàn)算車刀后角車刀后角的驗(yàn)算公式為：tan=當(dāng)=0時(shí)，則上式成為：tan=-將=-5°，=-5°代入上式得：=°前面所選后角=6°，與驗(yàn)算值有差距,故車刀后角應(yīng)選=5°才能與驗(yàn)算角度接近。而刀桿后角≈=5°（5）刀槽副偏角k=k=180°-=k=，=因此k=180°--車刀刀尖角的計(jì)算公式為：cos=[cos]cos當(dāng)=90°時(shí)，上式變?yōu)椋篶os=-cos將=-5°，=-5°代入上式得：=°故k≈k=180°-45°°=°取k=°（6）驗(yàn)算車刀副后角車刀副后角的驗(yàn)算公式為：tan=當(dāng)=0時(shí)，tan=-而tan=-cos+tansintan=sin+tancos將=-5°，==-5°，==°代入上式tan=-tan(-5)+tan(-5)=可得：=°tan=+tan(-5)=可得：=°再將=°，=°代入得：tan=-可得：=°滿足切削要求。刀槽副后角≈，故=°，取=5°綜合上述計(jì)算結(jié)果，可以得出：車刀的幾何角度:=20°，=5°，=45°，k=°，=-5°，=°刀槽的幾何角度:=-5°，=5°，k=45°，k=°，=-5°，=5°八、計(jì)算銑制刀槽時(shí)所需的角度（1）計(jì)算刀槽最大副前角及其方位角將=-5°，==-5°代入下式得：tan=-可得：=°將=-5°，==-5°代入下式得：tan=可得：=45°（2）計(jì)算刀槽切深剖面前角和進(jìn)給剖面前角將=-5°，=-5°，k=45°代入下式tan=-cos+tansin可得：=0tan=sin-tancos可得：=0選擇刀桿材料和尺寸（1）選擇刀桿材料：為保證刀桿強(qiáng)度，增加刀桿使用壽命，刀桿材料一般可用中碳鋼或合金鋼，故采用45號(hào)鋼，熱處理硬度為HRC38-45，發(fā)黑處理。（2）選擇刀桿尺寸：eq\o\ac(○,1)選擇刀桿截面尺寸，車床中心高度為220mm，根據(jù)《金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表，選取截面尺寸為:16×25(mm)。由于切削深度及進(jìn)給量太小，故強(qiáng)度足夠。eq\o\ac(○,2)選擇刀桿長(zhǎng)度尺寸。根據(jù)《金屬切削刀具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》刀桿長(zhǎng)度選擇原則，選取刀桿長(zhǎng)度為150mm。十、選取偏心銷機(jī)器相關(guān)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)黑處理。（2）選擇偏心銷直徑d和偏心量偏心銷直徑可用下式:d=d-~故可取d=6mm偏心量e可用：e==~則e可取。為使刀具夾固可靠,可選用自鎖性能較好的螺釘偏心銷,并取螺釘偏心銷轉(zhuǎn)軸半徑d=M6。（3）根據(jù)前面已選好的各尺寸，計(jì)算偏心銷轉(zhuǎn)軸孔中心在刀槽前