S刀片75°偏头外圆车刀设计.doc

1.S刀片75°偏头外圆车刀设计

已知:工件材料HT200，使用机床CA6140，加工后dm=240,Ra=3.2,需粗、半精车完成，加工余量4.0mm，设计装S刀片75°偏头端面车刀。
设计步骤：
1.1选择刀片夹固结构
考虑到加工是在CA6140普通机床上进行，属于连续切削，参照表2-1典型车刀夹固结构简图和特点，采用杠杆式刀片夹固结构。
1.2选择刀片材料
由原始条件结构给定：被加工工件材料为HT200，连续切削，完成粗车、半精车两道工序，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YG6。
1.3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=10°，(2)后角=8°,(3)主偏角=75°，(4)刃倾角=5°
后角的实际数值以及副后角和副偏角在计算刀槽角度时，经校验后确定。
1.4选择切削用量
根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量为：
精车时：切削深度a=0.5mm，进给量f=0.25mm/r，切削速度v=120m/min

1.5选择刀片型号和尺寸

1.5.1选择刀片有无中心固定孔
由于刀片夹固结构已选定为杠杆式，因此应选用有中心固定孔的刀片。
1.5.2选择刀片形状
按选定的主偏角=75°，选用正方形刀片。
1.5.3选择刀片精度等级
选用M级
1.5.4选择刀片边长内切圆直径d（或刀片边长L）
根据已选定的,k，可求出刀刃的实际参加工作长度。为；
L==
=0.52mm
L>1.5L=0.779mm
因为是正方形，L>d>0.779
1.5.5选择刀片厚度S
根据a,f，利用诺模图，得S2.4
1.5.6选择刀尖圆半径r
根据a,f,利用诺模图，得连续切削r=1.2
1.5.7选择刀片切屑槽型式和尺寸
根据条件，选择A型。当刀片型号和尺寸确定后，断屑槽尺寸便可确定。
确定刀片型号：SNUM120408-A3，尺寸为
L=12.70mm,d=12.70mm,S=4.76mm,d1=5.16mm,m=2.301mm,r=0.8
刀片参数：精车刀尖角=90，刃倾角λ=0°，法后角=0°，法前角=20°，断屑槽宽W=3mm
1.6确定刀垫型号和尺寸
硬质合金刀垫型号和尺寸的选择，取决于刀片夹固结构的需要及刀片型号和尺寸：
适合于杠杆式夹固结构的需要，并于刀片型号SNUM120408-A3相对应的硬质合金刀垫得型号为：S12B,其具体尺寸为：
L=d=11.70mm,S=3.18mm,d1=6..6mm,r=0.8mm,D=8mm,C=1.5
1.7计算刀槽角度可转位车刀几何角度、刀片几何角度和刀槽几何角度之间的关系

1.7.1刀杆主偏角
K=K=75°
1.7.2刀槽刃倾角
==5°
1.7.3刀槽前角刀槽底面可看作前刀面，则刀槽前刀角的计算公式为：

tan=
将=10°，=20°，=5°代入式
得：tan===-0.1777
则=-10.07°取=-10°
1.7.4验算车刀后角
车刀后角的验算公式为
tan=
当=0°时，则
tan=-tancos
将=-10°，=5°代入
得:tan=-tan-10cos5=0.175
则=9.92°
与所选后角值相近，可以满足切削要求。
而刀杆后角=
故=9.92°，取=10°
1.7.5刀杆副偏角K′
∵K′rg=K′r
而K′=180°-K-
又∵=，K=K
∴K′=180°-K-=180°-K-
车刀刀尖角的计算公式为
cot=[cot
将=90°，=-10°，=5°代入
得cot=[cot
=[cot
cot=0.0153
则=89.123°
故K′=K′=180°-75°-89.123°
=15.877°
取K′=16°
1.7.6检验车刀副后角′
车刀副后角′的验算公式为
tan′=
当=0°时，则式为
tanα=-tancos
而tanγ′=-tancos+tansin
tan=tansin+tancos
将=-10°，==5°，==89.123°代入
得:tan=-tan（-10°）cos89.123°+tan（5°）sin89.123°=0.0902
则=5.153°
tan=tan（-10°）sin89.123°+tan5°cos89.123°
=-0.175
则=-9.926°
再将=5.153°，=-9.926°代入式
得:tan=-tan5.153°cos（-9.926°）=-0.088
则=-5.001°
可以满足切削要求
而刀杆副后角=
故=-5.001°，取=-5°
综合上述计算结果，可以归纳为：
车刀的几何角度为:
=10°，=9.92°，K=75°，K=15.877°，=5°，=-5.001°
刀杆于