[硬质合金可转位车刀设计待修改).doc

四、硬质合金可转位车刀设计 ［原始条件］ 加工工序中，工件材料为，。表面粗糙度要求达到R，需采用粗车使用机床为CA6140普通车床。 试设计一把硬质合金可转位外圆车刀。 设计步骤为： （1）选择刀片夹固结构。考虑到加工在CA6140普通车床上进行，且属于连续切削，参照表2.1典型刀片夹固结构简图和特点，采用偏心式刀片夹固结构。 （2）选择刀片材料（硬质合金牌号）。由原始条件给定：被加工工件材料为，连续切削，完成粗车工序，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为Y。 （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γo= 15°；②后角?o = 5°；③主偏角kr = 75°；④刃倾角λs= -6°。 后角?o的实际数值以及副后角??o 和副偏角k?rg 在计算刀槽角度时，经校验后确定。 （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。 粗车时：切削深度ap=mm，进给量f= 0.mm/r，切削速度v= 128m/min ； （5）选择刀片型号和尺寸： ①选择刀片有无中心固定孔。由于刀片夹具结构已选定为偏心式，因此应选用中心有固定孔的刀片。 ②选择刀片形状。按选定的主偏角kr = 75°，参照2.4.4.2节刀片形状的选择原则，选用正方形刀片。 ③选择刀片精度等级。参照2.4.4.3节刀片精度等级的选择原则，选用U级。 ④选择刀片内切圆直径d（或刀片边长L）。根据已确定的ap=mm，kr = 75°和λs= -6°，将ap、kr和λs代入2.5），可求出刀刃的实际参加工作长度Lse为 Lse ===mm 则所选用的刀片边长L应为 L＞1.5 Lse=1.5×=3.123mm 因为是正方形刀片，所以 L=d＞mm ⑤选择刀片厚度s。根据已选定的ap=mm、f=0.mm/r及通过图2.3（选择刀片厚度的诺模图），求得刀片厚度s≥mm。 ⑥选择刀尖圆弧半径rε。根据已选定的ap=mm、f=0.mm/r及通过图2.4选择刀片厚度的诺模图，求得连续切削时的rε=mm。 ⑦选择刀片断屑槽型式和尺寸，参照2.4.4.4节中刀片断屑槽型式和尺寸的选择原则，根据已知的原始条件，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。 综合以上七方面的选择结果，确定选用的刀片型号是：SNUM10408R-A4（见表2.10），其具体尺寸为 L=d=mm；s=mm；d1=mm；m=2.mm；rε=mm 刀片刀尖角εb= 90°；刀片刃倾角λsb= 0°；断屑槽宽Wn =4mm；取法前角γnb= 20°。 (6)选择硬质合金刀垫型号和尺寸。硬质合金刀垫形状和尺寸的选择，取决于刀片夹固结构及刀片的型号和尺寸。本题选择与刀片形状相同的刀垫，正四方形，中心有圆孔。其尺寸为：L= mm；厚度s=mm；中心孔直径d1=mm。材料为YG8。 (7) 计算刀槽角度。可转位车刀几何角度、刀片几何角度、刀槽几何角度之间的关系，如图2.5所示。 刀槽角度计算步骤是； ①刀杆主偏角krg krg = kr = 75° ②刀槽刃倾角λsg λsg =λs= -6° ③刀槽前角γog 将γo= 15°、γnb= 20°、λs= -6°代入式（2.8），得 tanγog= = - 0.089 则γog= -5.086°(5°5′9″)，取γog= -5°。 ④验算车刀后角?o。车刀后角?o的验算公式为 tan?o = ( 1 ) 当?nb = 0°时，则式（）成为 tan?o = - tanγog cosλs () 将γog= -5°、λs= -6°代入，得tan?o = - tan（-5°）cos2（-6°）=0.87，则 ?o =4.946°(4°56′44″) 与所选角度值相近，可以满足切削要求。而刀杆后角?og ≈?o ，故?og = 5°。 ⑤刀槽副偏角 k?rg = kr = 180°- kr - εr 因为 εr g =εr ，krg= kr 所以 k?rg = 180°- krg -εr g = 180°- kr -εr ( 3 ) 车刀刀尖角εr的计算公式为： cosεr = [ cosεrb- tan?og sin?s] cos?s () 当εrb=90°时，式（）成为 cosεr = -tan?og s