圆体成形车刀设计说明书

金属切削刀具设计

说明书

题 目： 圆体成形车刀设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导老师： 王付杰

班 级： 学 号： 姓 名： 刘鹏慧 完成时间： 2013.12.15

计 1、设计课题：

算

说

明

书

主要计算

待加工工件如下图所示，材料为 45 号钢，圆棒料，直径为 23.5mm,大批量生产，要求成形表面粗糙度为 Ra6.3mm。 按所述要求设计成圆体成形车刀。

工件图

2、设计步骤： (1)选择刀具材料 因为工件材料为 45 号钢，选用普通高速钢 W18Cr4V 制造。 (2)选择前角γ f 及后角αf

根据材料的力学性能，查表取前角γ f=15°,后角α f=10°。 (3)画出刀具廓型(包括附加刃)计算图、根据附加刃的 取 法 ， 预 切 槽 部 分 附 加 切 削 刃 的 主 偏 角 为 20°,a=0.5mm,b=1.5mm,c=3mm,d=0.5mm,画出刀具廓形计算

图，标出工件廓型的组成点 1~10。将最接近工件轴线的切削 刃作为基准线， (图中 9~10 段) ,记为 0-0 线，计算出 1~10 各点处的计算半径。

圆体成形车刀廓形计算图

各点的计算半径为

rj1 9.076/ 2mm 4.538mm

rj 2 11.2mmrj 3 (9.076 2 2.463 ) / 2mm 7.001 mm rj 4 (9.076 4.613 2) / 2mm 9.151 mm

rj 5 r4 0.5 / tan20 mm 8.928mmrj 9 r10 r1 1.5mm 3.038mm

再以 1 点为基准点计算出各点的长度l j1 (30 11.37)mm 18.836mm

l j 2 30mm

(4)计算切削刃总宽度 L c ,并检验 L c / d min 之值Lc l j 2 a b c d 38.5mm

d min 2rj 3 14.002mm,则Lc d min 35.5 / 14.002 2.75 3 ,满足要求。

( 5 ) 确 定 结 构 尺 寸 。 应 使 d 0 2R0 2( Amax e m) d , 由表 3.3 查的 C1336 单轴砖塔自动车床所用圆体成形车刀d 0 68mm, d 16mm, 又 已 知 毛 坯 半 径 为 11.75mm , 则 Amax 11.75 r1 7.212mm,代入上式，计算得 e m R0 Amax d / 2 18.778mm

可选取 e=10mm,m=8mm,并选用带销孔的结构形式。 (6)用计算法求圆体成形车刀廓形上各点所在圆的半径 Rx (计算过程见下表) ,选点 1 作为尺寸标注基准。

因为 1-2-3 段为不对称圆弧，按成形车刀廓形近似计算法计 算，则r2' 22.4 / 2 ( Pa Pb )mm 11.2 2.471 8.729

圆体成形车刀廓形计算表:hc R0 sin( f f ) 34sin(15 10 ) 14.369 B0 R0 cos( f f ) 34sin(15 10 ) 30.814廓 形 组 成 点

rx4.538 8.729

fx arcsin (rj 0 / rjx sin rf )9.962° 5.168°

Cx

Bx

x26.140° 29.883°

Rx

R

12'

1.535 5.759

29.279 25.055

32.615 28.840

0 3.78 0.0 2 2.20 0.1 4.10 0.0 2 3.88 0.0 2 -1.39 0.1

3 4

7.001

6.449°

4.002

26.812

28.188°

30.419

9.151

4.929°

6.183

24.631

30

.258°

28.516

5-68.928 5.053° 5.959 24.885 30.033° 28.735

9-10

3.038

计

算

说

明

书

主要计算

(7)根据表 3.8 可确定各点廓形深度 R 的公差 ,其值列于 上表。 (8)校验最小后角。4-5 段切削刃与进给方向的夹角最小， 因而这段切削刃上主后角最小，其值为ao5 arctan[tan ( 5 f 5 ) sin 20 ] 3.53°,校验合格。

(9)车刀廓形宽度 l x 即为相应的工件廓形的计算长度 l jx ,其 数值和公差值为：l1 l j1 18.84 0.1mm l2 l j 2 30 0.1mm

(10)画出圆体成形车刀工作图和样板图(见图纸)

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