切削原理及刀具与数控技术三级项目.docx

燕山大学切削原理与刀具及数控课程CDIO项目设计说明书题目：硬质合金可转位车刀设计学院（系）：年级专业：项目组长：项目组成员：指导教师：教师职称：时间：燕山大学《切削原理与刀具》CDIO项目任务书院（系）：机械工程学院基层教学单位：机械研究所学号学生姓名专业（班级）14级机制3班设计题目硬质合金可转位车刀设计设计技术参数工件材料为灰铸铁HT21-40，连续切削，背吃刀量ap=4 mm，进给量f=0.8 mm/r，使用机床为CA6140。设计一把Kr=600可转位车刀设计要求根据已知实际工况设计一把可转位车刀，包括可转位刀片选型、刀槽角度设计、刀柄结构设计及装配。工作量可转位车刀角度标注图1张（A3）刀杆零件图1张（A3）三级项目设计报告1份演示讲解ppt工作计划借阅刀具设计相关书籍资料，根据已知参数设计计算，并校核必要数据参数。进行数据校核和设计绘图，撰写设计计算说明书刀具设计三级项目答辩参考资料金属切削原理金属切削刀具.机械工业出版社刘华明.刀具课程设计指导书北京联合大学机械学院编.机夹可转位刀具手册,机械工业出版社机械设计手册.机械工业出版社指导教师王敏婷 赵岩日期2017.5.141摘要在给定切削条件下，经查阅刀具设计手册等资料，设计可转位车刀，内容包括可转位刀片的选型，几何参数（刀具角度）的确定，刀柄截面形状和尺寸的选择等。刀具角度在二维图纸上进行标注，刀具的工作图及装配图进行三维模拟，以及在数控机床上的制造过程主要有刀具结构分析、确定加工方案、编写程序，将程序输入到数控机床，在机床上实际加工出刀柄的形状。关键词：可转位刀片选型、刀具角度设计、刀柄结构、数控程序2前言刀具课程设计是机械制造类专业学生在学习“金属切削原理”及“金属切削刀具”课程及其他有关课程之后进行的一个教学环节，其目的是巩固和加深理论教学内容，培养学生综合素质，解决实际刀具设计问题的能力。通过刀具课程设计，学生应达到: 1.掌握设计、计算刀具的能力。2.学会绘制刀具工作图，标注必要的技术条件。 3.学会运用各种设计资料、手册及国家标准。3项目的方案设计3.1刀片加固结构可转为车刀刃倾角通常取负值,切屑流向已加工表面,半精加工。参照《金属切削刀具课程设计指导资料》表2-1，由于工件材料为灰铸铁，采用偏心式结构。3.2选择刀片结构材料加工工件材料为HT21-40，连续切削，完成粗车工序，因此刀片材料可以采用YG系列,YG6A(8N)。3.3选择车刀合理角度根据刀具合理几何参数的选择原则,并考虑可转位刀几何角度的形成特点,选取如下四个几何角度:前角:10°后角a=10°主偏角:根据题目要求,主偏角=60°刃倾角:刃倾角取=-5°后角a的实际数值及副刃后角a和副偏角在计算刀槽角度时，经校验后确定。3.4选择切屑用量根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量为：粗车时,背吃刀量=3mm,进给量f=0.8mm/r,切削速度v=1.12m/min；半精车时,背吃刀量=1mm,进给量f=0.4mm/r,切削速度v=3.81m/s；3.5刀片型号和尺寸①选择刀片有无中心固定孔由于刀片加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主偏角=60°,根据刀片形的选择原则,选用正方形刀片。③选择刀片的精度等级参照节刀片精度等级的选择原则,一般情况下选用U级.④选择刀片内切圆直径d(或刀片边长L)根据已确定的背吃刀量=3mm,主偏角=60,刃倾角=-5,将,,代入下式可得刀刃的实际工作长L为L== 3.6077mm令刀片的刃口长度L1.5 L=5.411mm,保证切削工作顺利进行.⑤选择刀片厚度.根据已选择的背吃刀量=3mm,进给量f=0.8mm/r及《机械制造技术基础课程补充资料》选择刀片厚度的诺莫图图2.3,求得刀片厚度S≥5.59mm.⑥选择刀尖圆弧半径.根据已选择的背吃刀量=3mm,进给量f=0.8mm/r及《机械制造技术基础课程补充资料》选择刀尖圆角半径的诺莫图2.4,求得连续切削时=14.12mm⑦选择刀片断屑槽型式和尺寸.参照《机械制造技术基础课程补充资料》2.4.4.4节中刀片断屑槽类型和尺寸的选择原则。根据已知的已知条件,选择A型断屑槽.综上7方面的选择结果,根据《机械制造技术基础课程补充资料》表2.10确定选用的刀片型号为SNUM150612-A4.L=d=15.875mm;s=6.35mm;d=6.35mm;m=2.790mm;=1.2mm刀片刀尖角=90;刀片刃倾角=0;断屑槽宽W=4mm;取法前角=203.6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,取决于刀片加固结构及刀片的型号和尺寸,选择与刀片形状相同的刀垫,正方形,中间有圆孔.根据《机械制造技术基础课程补充资料》表2.18选择型号为S15B型刀垫.尺寸为:长度