金属切削原理与刀具实验报告-选刀实例

第页1车刀的选取与实例分析实例分析一本节以一个典型零件外圆柱面的加工为例，分析车削刀具的选用方法。1、工艺分析齿圈工序图如图1所示，对工序图进行工艺分析。（1）该零件是减速器上的齿圈，本工序中主要加工齿圈外部的圆柱面和两个槽，零件为盘套类零件，刚性一般，容易变形，加工过程比较复杂，刀具容易干涉，选择刀具和切削用量时都应注意。齿圈加工前即毛坯件状态如图2所示。图1齿圈工序图第页2图2齿圈加工前状态图（2）对各部分的加工余量进行计算以便选择合适的刀具，参照图1、图2。005.05.150圆柱面的单面加工余量为1.75mm；该圆柱面上两个槽的深度为2.25mm；005.0152圆柱面的单面加工余量为3mm；两个005.0190凸缘的外圆柱面的单面加工余量为2.5mm；外侧端面的加工余量为2mm，内侧端面加工余量约为3mm。该零件材料为38CrNiMo，硬度为HRC37～43，加工零件的刚性差，加工过程中切削深度不能过大，应分成粗加工、半精和精加工进行。从零件的结构上分析，该零件应采用心轴型夹具以内孔及一侧端面定位，以零件的另一端面作为夹紧面。2、加工刀具类型选择该零件的加工部位较多，而且又存在干涉，选择刀具时要注意刀具的几何尺寸大小。（1）加工零件两端005.05.150的圆柱面时应采用两把90偏刀进行加工，同时该零件圆柱面上还有两个带有30倒角的槽，切槽时无法加工其30倒角，应采用这两把偏刀在加工外圆柱面时加工出来，为避免副切削刃干涉，副偏角应大于30，考虑现有刀具类型和保证刀具的强度，选择主偏角为93，副偏角为32的外圆车刀。用右偏刀车右边圆柱面、30倒角及右端凸缘外侧面，刀片的订货号是DNMG110408—PM（GC4225）（P29），刀杆的订货号是PDJNR2525M11（P121），设定刀号为T01。用左偏刀车左边圆柱面、30第页3倒角及左端凸缘外侧面，刀片的订货号是DNMG110408—PM（GC4225）（P29），刀杆的订货号是PDJNL2525M11（P121），设定刀号为T02。（2）车削两端005.05.150的圆柱面上的槽时，选择普通的切槽刀即可．同样为避免刀杆与005.0190的凸缘干涉，选用两把切槽刀进行加工，用右偏刀车右边槽，刀片的订货号是N123G2—0318—0003—GM（GC4225）（P409），刀杆的订货号是RFl23G10—2525B（P420），设定刀号为T03。用左偏刀车左边槽。刀片的订货号是N123G2—0318—0003—GM（GC4225）（P409），刀杆的订货号是LFl23G10—2525B（P420），设定刀号为T04。槽的深度为2.25mm。选择悬伸大于3mm的切槽刀即可。（3）车削005.0152圆柱面和005.0190凸缘端面及两凸缘内侧面可选用同一把刀，但考虑零件的外形，必须用两把刀具进行加工，用右偏刀加工左半部分005.0152的圆柱面、R8的圆弧、凸缘内侧面和005.0190的凸缘端面，刀片的订货号是VBMT110204—UF（GC1525）（P59），刀杆的订货号是SVJBR2525M11-B1（P144），设定刀号为T05。用左偏刀加工右半部分的轮廓，刀片的订货号是VBMT110204—UF（GC1525）（P59），刀杆的订货号是SVJBL2525M11-B1（P144），设定刀号为T06。3、填写刀具调整单，见表1。表1刀具准备单刀号刀具名称刀具订货号备注T01外圆车刀刀片订货号DNMG110408—PM（GC4225）（P29）刀杆订货号PDJNR2525M11（P121）加工工件右部T02外圆车刀刀片订货号DNMG110408—PM（GC4225）（P29）刀杆订货号PDJNL2525M11（P121）加工工件左部T03车槽刀刀片订货号N123G2—0318—0003—GM（GC4225）（P409）刀杆订货号RFl23G10—2525B（P420）加工工件右部T04车槽刀刀片订货号N123G2—0318—0003—GM（GC4225）（P409）刀杆订货号LFl23G10—2525B（P420）加工工件左部T05外圆车刀刀片订货号VBMT110204—UF（GC1525）（P59）刀杆订货号SVJBR2525M11-B1（P144）加工左半部分T06外圆车刀刀片订货号VBMT110204—UF（GC1525）（P59）刀杆订货号SVJBL2525M11-B1（P144）加工右半部分第页4实例分析二本节以一个典型轴类零件的加工为例，进一步分析车削刀具的选用方法。1、工艺分析零件图如图3所示，对零件图进行工艺分析。该零件材料为45＃钢，属于优质碳素结构钢，平均含碳量为0.45%，属于中碳钢，正火后布氏硬度为HB170~210左右，属于中等硬度，切削性能好，易于加工，加工时容易保证精度和表面粗糙度。材料的综合力学性能良好，是生产中应用最为广泛的一种材料，但淬透性低，水淬时易生成裂纹，主要用于制造强度高的运动件。该零件毛坯为外径90mm，长155mm的圆棒料。该零件的结构比较复杂，加工部位较多，加工中需要调头两次装夹才能完成，故分成两道工序进行加工，工序一加工零件左端0016.050、0019.058的外径、R6的圆弧及两个宽为5mm的槽。然后调头，利用软铜皮包住0016.050的外圆柱面装夹完成工序二的加工，即加工零件剩余的所有外轮廓。技术条件：未注倒角C0.5、未注圆角R0.2、材料45#图3典型轴类零件图2、加工刀具类型选择本零件的加工部位较多，形状比较复杂，因而需要的刀具种类也很多。工序一：（1）加工零件左端0016.050、0019.058的外径及R6的圆弧（零件左半部分外轮廓）第页5时需要采用一把外圆车刀，对刀具无特殊要求，只要选择一把主偏角大于90的右偏刀即可，结合常用的刀具类型，选择主偏角为93的外圆车刀，为提高刀具刚性，采用刀尖角为55的菱形刀片，刀片订货号为DCMT11T308—PF（GC4215）（P50）。刀杆的订货号为SDJCR2525M11（P139），设定刀号为T01。（注：该机床应装夹高度为25mm的刀柄）。（2）加工零件左端两个宽度为018.005mm的槽，公差为0.018mm，精度高不易保证，不能用定尺寸刀具保证，只能利用稍窄的槽刀通过走点的方式保证，因此选用一把宽度为4mm的槽刀来加工。刀片的订货号是N123H2—0400—0003—GM（GC4225）（P409），刀杆的订货号是RFl23H13—2525BM（P420），设定刀号为T02。工序二：（1）当加工零件右半部分时，考虑到R250.042圆弧面对刀具副偏角的影响，应选副偏角大一些的刀具加工，根据常用的刀具类型，选择主偏角为93，使用35菱形刀片的外圆车刀，刀片订货号为VBMT160408—PF（GC4215）（P59）。刀杆的订货号为SVJBR2525M16（P144），设定刀号为T03。该刀具的刀尖角较小，刚性差，此时的背吃刀量应选择小一些，以防止刀片折断。（2）零件右端有两个宽度为6mm和3mm的退刀槽，宽度为6mm的槽深为2.5mm，宽度为3mm的槽深为2mm，精度要求不高，可采用相应宽度的槽刀直接加工而成，刀头的伸出量大于3mm即可。宽度为6mm的槽刀较为少见，而且切削刃过长，加工效果不好，为减少刀具种类，可采用加工左端槽时用的刀号为T02宽度为4mm的槽刀加工。宽度为3mm的槽可选用一把宽度为3mm的槽刀加工即可。查刀具样本，刀片订货号N123G2—0300—0003—GM（GC4225）（P409），刀杆订货号RFl23G10—2525B（P420），设定刀号为T04。（3）零件右部有M461.5—6h的外圆柱螺纹，螺纹的牙型角为60，可以选用标准刀具。刀片的螺距选择1.5mm，查刀具样本，刀片的订货号为R166.0G—16MM01—150（GC1020）（P531），刀杆的订货号是R166.4FG-2525-16（P551），设定刀号为T05。3、填写刀具调整单，见表4。表4刀具准备单刀号刀具名称刀具订货号备注T01外圆车刀刀片订货号DCMT11T308—PF（GC4215）（P50）刀杆订货号SDJCR2525M11（P139）加工工件左半部第页6T02车槽刀刀片订货号N123H2—0400—0003—GM（GC4225）（P409）刀杆订货号RFl23H13—2525BM（P420）刀宽为4mmT03外圆车刀刀片订货号VBMT160408—PF（GC4215）（P59）刀杆订货号SVJBR2525M16（P144）加工工件右半部T04车槽刀刀片订货号N123G2—0300—0003—GM（GC4225）（P409）刀杆订货号RFl23G10—2525B（P420）刀宽为3mmT05外螺纹车刀刀片订货号R166.0G—16MM01—150（GC1020）（P531）刀杆订货号R166.4FG—2525—16（P551）加工M461.5