圆体成形车刀的课程设计

1圆体成形车刀的课程设计设计题目：圆体成形车刀专业：机械设计与制造班级：机制（1，2）学生姓名：刘春晓学号：100101216指导老师：胡俊前教师评分：2圆体成形车刀设计1.1前言：成形车刀又称为样板刀,它是加工回转体成形表面的专用刀具,它的切削刃形状是根据工件廓形设计的。成型车刀主要用于大量生产,在半自动或自动车床上加工内、外回转体的成型表面。当生产批量较小时，也可以在普通车床上加工成形表面。成型车刀的种类很多,按照刀具本身的结构和形状分为:平体成形车刀,棱体成形车刀和圆体成形车刀三种。相较传统的车刀，成形车刀的具有显著的优势:稳定的加工质量,生产率较高,刀具的可重磨次数多，使用期限长。但是它的设计、计算和制造比较麻烦,制造成本也比较高。一般是在成批、大量生产中使用。目前多在纺织机械厂,汽车厂,拖拉机厂,轴承厂等工厂中使用。1.2设计目的金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及刀具”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节，其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容，锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力，是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。通过金属切削刀具课程设计，具体应使学生做到：(1)掌握金属切削刀具的设计和计算的基本方法；(2)学会运用各种设计资料、手册和国家标难；(3)学会绘制符合标准要求的刀具工作图，能标注出必要的技术条3件。１．3设计课题：待加工工件如下图所示，材料为40Cr钢，年生纲领为50万件，要求成形表面粗糙度为Ra3.2mm。按所述要求设计成圆体成形车刀。１．３设计步骤：工件图１．4设计步骤：（1）选择刀具材料因为工件材料为40Cr，它是合金结构钢，其抗拉强度σb≥980Mpa，其硬度为HB174～229，查高速钢牌号及用途表，选用普通高速钢W18Cr4V制造。（2）选择前角γf及后角αf根据材料的力学性能，查表取前角γf=5°，后角αf=10°。（3）确定附加切削刃尺寸取a=2mm,b=1mm,c=3mm,d=1mm，kr=15°，kr1=15°。因为0l=42mm，则刀具的总宽度L。=l。+a+b+c+d=42+3+1+3+1=49mm。因为mind=16mm，则0L/mind=49mm/16mm=3.0625,则在允许范围内。（4）确定刀具的结构尺寸工件的最大廓形深度αpmas=（28-16）/2=6mm。按表15-4中的αpmas=10~12mm来选0d和d，0d=70mm，d=22mm。外径0d和孔径d主要考虑工件的最大廓形深度、排屑、刀体强度、刀4杆强度和刚度等问题，可由公式d0=2R1≥2（αpmas+e+m+r）计算：因为e+m≤d0／2－αpmas－r=70/2-6-22/2=18mm，则可选取e=8mm，m=10mm，并选用带端面齿纹的结构形式，则查表可得1d=34mm,k=5mm，r=2mm，2d=45mm，l2=5mm，b=αpmas+k=11mm(取11mm)；沉头孔深度1l，根据工件宽度，在下列范围内选取：l1=（1/4~1/2）0L，取1l=21mm；当空深l＞15mm时，孔内加空刀槽，使l3=l／2，取3l=8mm；（5）根据工件形状决定其组成点1、2、3、4、5、6，各组成点的径向及轴向尺寸表示在下图：1r=（16+16）/4=8mm2r=（18+18）/4=9mm；3r=4r=（28.05+27.95）/4=14mm；5r=6r=（25+24.95）/4=12.49mm。工件各组成点的尺寸（6）用图解法决定刀具廓形，见图所示。5根据图解结果得：1R=35m；2R=34.03mm；3R=4R=29.23mm；5R=6R=30.67mm。刀具工作图6（7）用计算法求刀具廓形——计算如下：h0=R1sin（γf＋αf）=9.0587mmB1=R1cos（γf＋αf）=33.80755mmh=r1sinγf=0.69728mmA1=r1cosγf=7.96952mmsinγf2=h／r2=0.07753A2=r2／cosγf2=8.97291mm2C=A2－A1=1.00339mm2B=1B-2C=32.80416mmtanc2=h0／2B=0.27614R2=h0／sinc2=34.03223mmsinγf5=h／r5=0.05578A5=r5cosγf5=12.4805mmC5=A5－A1=4.51098mmB5=1B－C5=29.29657mmtanc5=h0／B5=0.3092R5=R6=h0／sinc5=30.66588mmsinγf3=h／r3=0.0498A3=r3cosγf3=13.98268mmC3=A3－A1=6.01312mmB3=1B－C3=27.79443mmtanc3=h0／B3=0.32592R3=R4／sinc3=29.23293mm此设计图解法与计算法比较，误差为0.01~0.03mm。（8）样板设计及刀具工作图，见图纸。