中北大学 刀具课程设计 任务6.doc

6号题设计说明书 设计目的 金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及刀具”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节，其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容，锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力，是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。 通过金属切削刀具课程设计，具体应使学生做到： (1) 掌握金属切削刀具的设计和计算的基本方法； (2) 学会运用各种设计资料、手册和国家标难； (3) 学会绘制符合标准要求的刀具工作图，能标注出必要的技术条件。 完成成形车刀、矩形花键拉刀两种刀具的设计和计算工作，绘制刀具工作图和必要的零件图以及编写一份正确、完整的设计说明书。 刀具工作图应包括制造及检验该刀具所需的全部图形、尺寸、公差、粗糙度要求及技术条件等；说明书应包括设计时所涉及的主要问题以及设计计算的全部过程；设计说明书中的计算必须准确无误，所使用的尺寸、数据和计量单位，均应符合有关标准和法定计量单位；使用A4纸打印，语言简练，文句通顺。 1选择刀具类型： 对每种工件进行工艺设计和工艺装备设计时，必须考虑选用合适的刀具类型。事实上，对同一个工件，常可用多种不同的刀具加工出来。 采用的刀具类型不同将对加工生产率和精度有重要影响。总结更多的高生产率刀具可以看出，增加刀具同时参加切削的刀刃长度能有效的提高其生产效率。例如，用花键拉刀加工花键孔时，同时参加切削的刀刃长度l=B×n×Zi，其中B为键宽，n为键数，Zi为在拉削长度内同时参加切削的齿数。若用插刀同时参加切削的刀刃长度比插刀大得多，因而生产率也高得多。 2正确选择刀具材料： 刀具材料选择得是否恰当对刀具的生产率有重要的影响。因为硬质合金比高速钢及其他工具钢生产率高得多，因此，在能采用硬质合金的情况下应尽力采用。由于目前硬质合金的性能还有许多缺陷，如脆性大，极难加工等，使他在许多刀具上应用还很困难，因而，目前许多复杂刀具还主要应用高速钢制造。 成形车刀又称为样板刀,它是加工回转体成形表面的专用刀具,它的切削刃形状是根据工件廓形设计的。成型车刀主要用于大量生产,在半自动或自动车床上加工内,外回转体的成型表面。 成型车刀的种类很多,按照刀具本身的结构和形状分为:平体成形车刀,棱体成形车刀和圆体成形车刀三种。它的优点和缺点:稳定的加工质量,生产率较高,刀具的可重磨次数多,使用期限长,但是它的设计,计算和制造比较麻烦,制造成本高。目前多在纺织机械厂,汽车厂,拖拉机厂,轴承厂等工厂中使用。 拉刀结构复杂，造价昂贵，因此要求采用耐磨的刀具材料，以提高其耐用度；考虑到还应有良好的工艺性能，根据《刀具课程设计指导书》表29，选择高速工具钢，其应用范围用于各种刀具，特别是形状较复杂的刀具。根据表30，选择W18Cr4V。 1 成形车刀的设计 1.1原始数据 1.1.1被加工零件 如图(1)所示。 图（1） 1.1.2设计要求 按照要求完成一把成型车刀，并且能够用该刀具加工出图示的工件。 1.1.3工件材料 硬铝LY12；硬度HBS115 ；强度σb =490MPa。 1.2设计计算 1.2.1选择前角及后角 由表（2-4）《金属切削刀具设计简明手册》得：=27°，=13°。 1.2.2刀具廓形及附加刀刃计算 根据设计要求取 =20°。 a=3mm，b=1.5mm，c=5mm，d=0.5mm 如图（2）所示：以0—0线（过9—10段切削刃）为基准，计算出1—12各点处的计算半径r。 （注：为了避免尺寸偏差值对计算准确性的影响，故常采用计算尺寸---计算长度和计算角度来计算） 图（ 2 ） ; ； ； ； 以上各个半径就是标注点的相对0—0线的半径长度，半径是进行刀具切削的各个点的设计绘制的。 再以1为基准点，计算长度 ： 1.2.3计算切削刃的总长度 ； 由于刀具的一部分是辅助用的加工部分，则可以对刀具的外部半径进行圆整，最后考虑到加工刀具的精度问题取 为58mm. 1.2.4检验宽度 可采取下列措施： ①将工件廓形分段切削，改用两把或数把成形车刀。 ②改用切向进给成形车刀 ③如已确定用径向进给，可在工件非切削部分增设辅助支承---滚轮托架，以增加工艺系统刚度。 1.2.5确定结构尺寸 为了达到加工结构的优化和合理的加工工艺，应使： （见表2—3） 由表（2—3）查得《金属切削刀具设计简明手册》 ： C1312车床（刀具结构为C型） ；d=12mm; 选用