成形车刀及矩形花键拉刀的设计说明书.doc

目 录 1.前言------------------------------------------------------------（2） 2.设计内容和要求--------------------------------------------------（3） 3.成形车刀设计----------------------------------------------------（3） 3.1选择刀具材料--------------------------------------------------（3） 3.2选择前角及后角------------------------------------------------（3） 3.3画出刀具廓形--------------------------------------------------（3） 3.4计算切削刃总宽度----------------------------------------------------------------------（5） 3.5确定结构尺寸-----------------------------------------------------------------------------（5）年来，人们新型刀具材料应用、刀具涂层技术以及新型刀具切削性能方面进行了大量研究与应用工作，生产现场使用刀具已经进入了以硬质合金材料为主体、多种涂层成熟应用状态，未来刀具材料主要发展趋势“细晶粒基体材料+复合涂层”，以适应高速切削、干式切削、高精度加工基本需求。削加工精度表面质量切削加工过程关键因素，加工精度表面质量取决于刀具刃形、断屑性能安装结构稳定性。未来刀具设计必须注重刃型设计、断屑槽设计、刀片定位或刀柄夹持设计以及表面涂层刃口强化处理。为降低刀具应用成本，镶齿结构、镶嵌结构、涂覆结构应成为刀具主体结构，整体结构小规格、微型规格才使用。未来刀具应该双性能结构，即“高韧性高强度基体+高硬度高耐磨性刃部”。刀具材料及其涂层技术发展促进了刀具切削速度不断提高，带来了加工效率变革，进一步带来了加工范围拓展。 .所示，工件材料为：45钢；硬度HBS175 ；强度σb = 600Mpa。 2. 矩形花键拉刀设计 被加工零件如图2.所示，工件材料为：45钢；硬度HBS175 ；强度σb = 600Mpa；工件长度L=80mm。 图1 图2 3. 成形车刀设计 按刀身本身的结构和形状分，有平体、棱体和圆体三种，圆体成形车刀的可重磨次数更多，它可用来加工内、外成形表面的工件，制造也较方便，因而决定采用圆体成形车刀。 3.1选择刀具材料 参考高速钢的牌号和用途，选用普通高速钢W18Cr4V制造。 3.2选择前角及后角 查表得：， 3.3画出刀具廓形（包括附加刃）计算图（见图1） 取，a=3mm, b=2mm, c=6mm, d=0.5mm ——是为避免切削刃转角处过尖而设得附加刀刃宽度，常取为0.5～3mm； ——是考虑工件端面的精加工和倒角而设的附加刀刃宽度，其数值应大于断面精加工余量和倒角宽度。为使该段刀刃在主剖面内有一定后角，常做成偏角～，b值取为1～3mm； ——是为保证后续切断工序顺利进行预切槽刀刃宽度，常取为3～8mm； ——是为保证成形车刀刀刃延长到工件毛坯表面之外而设的附加刀刃宽度，常取为0.5～2mm； 图1：圆体成形车刀廓形计算图 标出工件廓形各点1—12，以0—0线为基准(通过11－12段切削刃，以便对刃)，计算出1—12各点处的计算半径（为避免尺寸偏差值对计算准确度的影响，故常采用计算尺寸、计算半径、计算长度和计算角度计算）： ； 再以1点为基准点，计算出计算长度 3.4计算切削刃总宽度Lc,并校验 ，取 因大于最大许用值，故在已确定径向进给的情况下，在工件非切削部分增设助支承——滚轮托架，以增加工艺系统刚度。 3.5确定结构尺寸 应使 ——刀具廓形的最大半径； ——工件最大廓形深度， ——是考虑有足够的容屑空间需要的。可按切削厚度和切屑的卷曲程度选取，一般取为3～12 mm。当工件为脆性材料时取小值，反之取大值； ——刀体壁厚。由强度决定，一般取为5～8mm； ——内孔直径。它应保证心轴和刀体有足够的强度和刚度。需按切削用量和切削力的大小选取，一般取为0.25～0.45，计算后再取相近之标准值。 由表差得，C1336单轴转塔自动车床所用圆体成形车刀： 又已知毛坯半径为14mm，则，代入上式，可得： 可选取 e=12mm , m=8mm ,并选用带销孔得结构形式。 3.6用计算法求圆体成形车刀廓形上各点所