设计才C刀片95度偏头外圆车刀.docx

一．设计才C刀片95度偏头外圆车刀
已知:工件材料，使用机床CA6140，加工后dm=30,Ra=3.2,需粗，半精车完成，加工余量自定，设计装S刀片95°偏头外圆车刀。
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，采用偏心式刀片夹固结构。
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GCr15，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YT15。
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进行半精加工
(1)前角=15°，(2)后角=5°,(3)主偏角=95°，(4)刃倾角=4°
后角a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：
（粗车时：切削深度a=3mm，进给量f=0.6mm/r，切削速度v=110m/min）
半精车时a=1mm，f=0.3mm/r,v=130m/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度，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=
=1.0065mm
L>1.5L=1.51mm
因为是正方形，L=d>1.51
1.5.5选择刀片厚度S
根据a,f，利用诺模图，得S2.5
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=0.5
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：CNumM160608-h4尺寸为
L=d=12.90mm,S=3.18mm,d1=5.16mm,m=1.8,r=0.4mm
刀片参数：粗车刀尖角=90，刃倾角λ=0°，法后角=0°，法前角=20°，断屑槽宽W=2mm
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，并于刀片型号SNUM150612-A4相对应的硬质合金刀垫的型号为：C16B,其具体尺寸为：
L=15.11，S=4.76，d1=7.6，rƐ=1.2，D=9，C=2.0,d=14.88
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
==4°
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：

将=15°，=20°，=4°代入式

得：
则=-5.08°
取=-5°
1.7.4验算车刀后角
车刀后角的验算公式为

当=0°时，将=-5°，=4°代入
则
tg=-0.0868
则=4.97
与所选后角值相近，可以满足切削要求。
而刀杆后角=
故=4.97°，取=5°
1.7.5刀杆副偏角K′
∵
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=80°，=-5°，=4°代入
得cot=[cot
则=80.62°
故K′=K′=180°－80.62°－95°

取K′=4.38°
1.7.6检验车刀副后角′
车刀副后角′的验算公式为tg′=
当=0°时，则式为
tgα=-tgcos
而tgγ′=-tgcos+tgsin
tg=tgsin+tgcos
将=-5°，==4°，==80.62°代入得：
tg=-tg（-5°）cos80.62°+tg4°sin80.62°=-0.071
则=-4.06°
tg=tg-5°sin80.62°+tg（4°）cos80.62°
=-0.095
则=-5.42°
再将=-4.06°，=5.42°代入式
得:tg=-tg(-4.06°)cos5.42°=0.069
则=3.98°可以满足切削要求
而刀杆副后角=
故=5°，取=5°
综合上述计算结果，可以归纳为：
车刀的几何角度为:
=15°，=5°，K=95°，K=4.38°，=4°，=3.98°
刀杆与刀槽的几何角度为；
=-5°，=5°，K=95°，K=4.4°，=4°，=4°
1.8选择刀杆材料
1.8.1选择刀杆材料
选用50号钢为刀杆材料，热处理硬度为HRC38-45，发黑
1.8.2选择刀杆尺寸
选择刀杆截面尺寸，因为用CA6140普通车床，其中心高为，并考虑到为提高刀杆，选择截面尺寸B*H=