硬质合金可转位车刀设计(待修改)
更新时间:2023-08-19 12:14:01 阅读量: 高中教育 文档下载
四、硬质合金可转位车刀设计
[原始条件]
加工连杆体工序7中车大头孔,工件材料为QT450-10,铸件。表面粗糙度要求达到Ra6.3,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QT450-10,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YG8。
(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=2mm,进给量f= 0.5mm/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°,参照文献5中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。参照文献5中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=2.0mm,kr = 75°和λs= -6°,将ap、kr和λs代入文献5公式(2.5),可求出刀刃的实际参加工作长度Lse为
Lse =sinkrcos s=sink75 cos( 6 )=2.082mm ap
则所选用的刀片边长L应为
L>1.5 Lse=1.5×2.082=3.123mm
因为是正方形刀片,所以 L=d>3.123mm
⑤选择刀片厚度s。根据已选定的ap=2.0mm、f=0.5mm/r及通过文献5图2.3(选择刀片厚度的诺模图),求得刀片厚度s≥3.0mm。
⑥选择刀尖圆弧半径rε。根据已选定的ap=2.0mm、f=0.5mm/r及通过文献5图2.4选择刀片厚度的诺模图,求得连续切削时的rε=0.8mm。
⑦选择刀片断屑槽型式和尺寸,参照文献5中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:SNUM120408R-A4(见文献5表2.10),其具体尺寸为
L=d=12.70mm;s=4.76mm;d1=5.16mm;m=2.301mm;rε=0.8mm
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= 11.70mm;厚度s=3.18mm;中心孔直径d1=4.4mm。材料为YG8。型号为S12N。
(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,如文献5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
tan15 tan20 /cos ( 6 ) 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 nb tan ogcos s)
tan o = 1 tan tan ogcos s ( 1 ) nb
当 nb = 0°时,则式(1)成为
tan o = - tanγog cosλs ( 2 )
将γog= -5°、λs= -6°代入式(2),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 ogcos s)2- tan og sin s] cos s ( 4 ) 当εrb=90°时,式(4)成为
cosεr = -tan og sin scos s ( 5 )
将 og = -5°、 s=-6°代入式(5 ),得
cosεr = -tan(-5°)sin(-6°)cos(-6°)= -0.0091
εr = 90.52°(90°31′16″)
故 k rg ≈k r = 180°- 75°- 90.52°= 14.48°(14°28′48″)
取 k rg = 14.5°
⑥ 验算车刀副后角 o。车刀副后角 o的验算公式为
(tan nb tan ogcos og)
tan o = 1 tan nbtan ogcos sg ( 6 )
当 nb= 0°时,式( 6 )成为
tan o = - tanγ og cos2λ sg ( 7 )
而 tanγ og = - tanγog cosεrg + tanλsg sinεrg ( 8 )
tanλ sg = tanγog sinεrg + tanλsg cosεrg ( 9 ) 将γog = -5°、 sg = -6°、εrg =εr =90.52° 代入式(8 )、( 9 )中,得
tanγ og = - tan(-5°)cos90.52°+ tan(-6°)sin90.52°= -0.106 所以 γ og = - 6.04°(-6°2′41″)
tanλ sg = - tan(-5°)sin90.52°+ tan(-6°)cos90.52°= -0.087 所以 λ sg = - 4.95°(-4°56′44″)
再将 γ og = - 6.04°、λ sg = - 4.95°代入式( 7 ),得
tan o = - tan(- 6.04°)cos2(- 4.95°)= 0.105
所以 o = 5.99°(5°59′43″),可以满足切削要求。
刀槽副后角 og ≈ o ,故 og =5.99°,取 og =6°。
综合上述计算结果,可以归纳出:
车刀的几何角度
γo= 15° o = 4.946° kr =75° k r = 14.5° s= -6° o =5.99° 刀槽的几何角度
γog= -5° αog= 5° krg =75° k rg = 14.5° sg= -6° og =6°
(8) 计算铣制刀槽时需要的角度
①计算刀槽最大负前角γgg及其方位角τgg。
将γog= -5°、 sg= -6°代入文献5公式(2.9),得
22 tanγgg = -tan( 5 ) (tan( 6 ) = - 0.137
γgg = -7.79°(-7°47′13″)
将γog= -5°、 sg= -6°代入式(2.10),得
tanτgg = tan(-5°)/tan(-6°) = 0.382
τgg = 39.77°(39°46′26″)
②计算刀槽切深剖面前角γpg和进给剖面前角γfg 。
将γog= -5°、 sg= -6°,kr =75°代入式( 8 ) 和式( 9 ),可得
tanγpg = tan(-5°)cos75°+ tan(-6°)sin75°= -0.124
tanγfg = tan(-5°)sin75°+ tan(-6°)cos75°= -0.057
所以 γpg = -7.08°(-7°4′41″)
γfg = -3.28°(-3°16′47″)
(9)选择刀杆材料和尺寸。
①选择刀杆材料。选用45号钢为刀杆材料,热处理硬度为HRC38~45,发黑处理。
②选择刀杆尺寸
由于设计车刀用于车削内孔,通过查询可转位内孔车刀国际图册选择刀杆高度H=25mm 刀杆宽度B=20mm h1=20mm 刀杆长度L=200mm b=6mm 由于切削深度ap=2.0mm,进给量f= 0.5mm/r,可以不必校验刀杆强度。
(10)选择偏心销及其相关尺寸。
①选择偏心销材料。偏心销材料选用40Cr,热处理硬度为HRC40~45,发黑。
②选择偏心销直径dc和偏心量。偏心销直径可用文献5式(2.1)求出,即 dc = d1 -(0.2~0.4)mm
前面已经选定d1 =5.16mm,取括号内最大数值0.4 mm,则
dc =5.16 - 0.4 =4.76mm
偏心量可用文献5式(2.2)求出,即
1dcd 22
22
1 12
2e≤ 为计算方便,取μ1 =μ2 = 1.3,dc = d2 1=1,则由文献5式(2.2)得e≤0.13dc
=0.13×4.76=0.6188mm,取e =0.6 mm 。
为使刀片夹固可靠,选用自锁性能较好的螺钉偏心销,并取螺钉偏心销转轴直径d2为M6。
③计算偏心销转轴孔中心在刀槽前刀面上的位置。根据前面已经选定的各尺寸
d1 =5.16mm,d=12.70 mm,
dc = 4.76mm ,e =0.65 mm
取β= 30°,代入则
m = 2+ 0.65sin30°- cos30°= 6.5 mm 2
n = - 0.65cos30°- sin30°= 5.88 mm 22
(11) 绘制车刀工作图和零件图。
①硬质合金可转位外圆车刀,见附图5。
②硬质合金可转位外圆车刀刀杆,见附图6。
正在阅读:
硬质合金可转位车刀设计(待修改)08-19
2018年中国电熨斗市场深度调研及未来走势分析报告_0目录08-30
中考物理命题热点突破方法和技巧 (下):专题十八 电功率04-13
宁鸣而死or宁默而生——结辩的攻与守07-04
我国反洗钱的形势及对策研究10-20
珠海防水套管选型指南—创伟机械12-28
2021年公司股东合同协议书范本三篇05-27
幼儿公共场所安全教案15篇09-30
第三届医师节开场白08-22
- 上海大众、一汽大众、东风日产车型与VIN代号对照表
- 第2章服装原型及原型制作
- 江苏省工商行政管理系统经济户口管理办法及四项制度
- 纪检监察业务知识试题2
- 传感器综合题答案
- 北京第二外国语学院翻硕招生人数及学费
- 初三新编英语教材下册
- 公司庆中秋、迎国庆联欢会客串词
- 向区委常委会汇报安全生产工作材料
- 2006年GCT英语模拟试题(三)及答案解析
- 经济法概念的早期使用
- 我爱做家务课堂教学设计
- 学校安全工作月报表、消防安全排查表、消防隐患排查台账
- 成本会计毕业论文
- 班级文化建设论文
- 2018年天津市高考文科试题与答案汇总(Word版) - 图文
- 铁路论文
- 2017年嵌入式系统设计师考试时间及地点
- 1.111--灾害与突发公共卫生事件应急预案
- 起爆点主图 注意买入 拉升 逃顶源码指标通达信指标公式源码
- 转位
- 车刀
- 硬质合金
- 修改
- 设计
- 行星齿轮传动机构的设计
- 药品质量问题处理报告单
- 关于多元线性回归的毕业论文
- _怎样进行安装预算
- 2017年4月自考00098国际市场营销学试卷及答案解释完整版
- 新东方BEC中高级词汇(2012最新版)
- 生猪标准化规模养殖场建设项目实施方案
- 矿井通风自动控制系统研究与开发
- 广东省梅州市2012年中考数学试题(解析版)
- 《汇编语言程序设计》课程教学大纲 - 安徽工业大学
- 假设二叉树采用连接方式存储,编写一个对二叉树进行前序遍历的递归和非递归程序
- 小学三年级语文阅读理解练习题
- 采矿设计毕业设计开题报告
- 健康女人月经期必禁忌食品.docx
- 锶元素地球化学在水文地质研究中的应用进展
- 停滞的帝国
- 上下楼梯的安全
- 我心目中的小康社会
- 绿色家具全过程评价规范 金属家具
- 期末考试动员班会-初三12班