C刀片95°偏头外圆车刀设计课设说明书.doc

1装C刀片95°偏头外圆车刀设计

已知:工件材料HT200，使用机床CA6140，加工后dm=95,Ra=3.2,需粗、半精车完成，加工余量自定，设计装C刀片95°偏头外圆车刀。

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典型刀片夹固结构简图和特点，采用偏心式刀片夹固结构。

1.2选择刀片材料

由原始条件给定：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YG3。

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=8°，(2)后角=7°,(3)副后角=7°,(4)主偏角=95°，(5)副偏角=12°(6)刃倾角=2°
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:a=0.5mm，f=0.15mm/r，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偏心式，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=95°，选用菱形刀片。
1.5.3选择刀片精度等级
选用U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==
=0.502mm
L>1.5L=0.753mm
因为是菱形，所以L=d>0.753
1.5.5选择刀片厚度S
根据a,f，利用诺模图，得S2.0。
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=0.4。
1.5.7选择刀片切屑槽型式和尺寸
根据条件，选择C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：CCUN150205-C，尺寸为
L=d=15.875mm,S=2.38mm,d1=2.8mm,r=0.4
刀片参数：精车刀尖角=80，刃倾角λ=0°，法后角=7°，法前角=0°
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：适合于偏心式夹固结构的需要，并与刀片型号CCUN150205-C相对应的硬质合金刀垫得型号为：S16A,其具体尺寸为：
L=d=15.11mm,S=4.76mm,d1=7.1,r=1.2mm，D=7.3
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=95°
1.7.2刀槽刃倾角

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=8°，=0°，=2°代入式子
得：tan==0.1405
则=8°
取=8°
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=tancos2
将=8°，=2°代入
得:tan=tan（8）cos（2）=0.131
则=7.5
与所选后角值相近，可以满足切削要求。
而刀杆后角=
故=7.5°，取=7.5°
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
当=90°时，则为
cot=-tansincos
将=8°，=2°代入
得cot=-tan（8°）sin（2°）cos（2°）=0.1814
则=79.72°
故K′=K′=180°-95°-79.72°
=5.28°
取K′=5.28°
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
tanγ′=tansin+tancos
将=8°，==2°，==79.72°代入式
得:tan=-tan（8°）cos79.72°+tan（2°）sin79.72°=0.094
则=5.37°
tan=tan（8°）sin79.72°+tan（2°）cos79.72°
=0.144
则=8.21°
再将=5.37°，=8.21°代入式
得:tan=-tan（5.37°）cos（8.21°）=0.1095
则=6.25°
可以满足切削要求
而刀杆副后角=
故=6.25°，取=6.25°
综合上述计算结果，可以归纳为：
车刀的几何角度为:
=8°，=7°，K=95°，K=12°，=2°，=7°
刀杆与刀槽的几何角度为；
=8°，=7.5°，K=95°，K=5.28°，=2°，=6.25°
1.8选择刀杆材料