刀具课程设计

刀具课程设计说明书

一、刀具课程设计目的

刀具课程设计是机械设计制造及其自动化专业学生在学习《金属切削原理与刀具》课程及有关课程之后进行的重要环节其目的是：

1、掌握设计。计算刀具的能力；

2、学会绘制刀具工作图、样板图，标注必要的技术要求；

3、学会应用各种设计资料、手册及国家标准等

二、原始条件

工件图如图1所示，工件材料为40Cr。毛坯各部分尺寸如下，要求设计棱体成形车刀。单位为（mm）

图1

由于工件尺寸为未注公差，因此取精度等级为径向为h13，轴向为js13。查《互换性与测量技术》P24表2-3得出各尺寸的偏差，如下:

30

=D 0

27

.01

16-=d

18

2

027

.0=-d 0

33

.03

28-=d

33

.04

24-=d

165

.0251±=L 165

.0352±=L

195

.0403±=L

195

.0454±=L

195

.0505±=L

三、棱体成形车刀的设计

（一）选择刀具的材料

成形刀具一般选用普通高速钢V Cr W 418整体制造。

（二）前角f

γ和后角f

α的选择

由于被加工材料为40Cr 的抗拉强度为MPa

b

950=σ。查《金属切

削刀具设计简明手册》P117表3-26得

5

=f

γ 、 15=f α

（三）棱体成形车刀的廓形计算

经粗略计算，成形车刀总切削长度L 与工件最小直径d 之比即

3/min >d l c ，因此需将成形表面划分为两段，用两把成形车刀分别切削

加工。划分方式如图2 、3所示。 1、棱体成形车刀1的廓形计算（如图2） 1）取

20

=r

κ，a=2mm , b=6mm, c=1mm, d=1mm （a 、b 、c 的含

义如图2所示）

2）标出工件廓形各组成点1-10，以通过1-2段切削刃的直线为零线，计算出1-10各点处的计算半径jx

r jx

r =基本半径±半径公差/2

mm

r r r mm r r mm r r mm r r r j j j j j j j j j j 9175.1045tan /19175.11)4/33.02/24(9175.13)4/23.02/28(9325.8)4/27.02/18(6876543210=-===-===-===-===

图2

3)再以1为基点，计算出长度jx

l

jx

l =基本长度±公差/2

mm

mm l

mm mm l mm mm l mm L L l j j j j 20)515(15)510(10)55(52/)2535(2/)(6

54122=+==+==+==-=-=

4）计算切削刃的总宽度lc ，并检验的min /d l c 值

则

5

.268.1865.17/30/865.179325.8223016320min 1min 6<===⨯===+++=+++=d l mm r d mm c b a l l c j j c ，

满足设计要求。 5）确定刀具的结构尺寸

查《金属切削刀具设计简明手册》P113表3-23得 F=20mm 、 B=25mm 、 H=75mm 、 f=5mm 、 mm

E

36

.00

2.7+=

校验燕尾尺寸: 滚珠直径mm d 005.05±=∙ mm

M 0

1.087.27-=

6)刀具厚度的校验

c p l a E B 25.08.1162.725max >=--=-- 满足设计要求。

7）用计算法求出N-N 剖面内刀具廓形上各组成点至1、2点（零点）所在后刀面的垂直距离P 并根据《金属切削刀具设计简明手册》P118表3-27查出个点廓形深度P ∆公差值。如表1

表1 棱体成形车刀1廓形计算表

77852

.05sin 9325.8sin 0===

f

j r h γ

89851

.85cos 9325.8cos 00===

f

j r A γ

廓形各组成点 jx r )/arcsin(jx fx

r h =γ

fx

jx x r A γ

cos = 0A A C x x -= )cos(f f x x C P γα+=（精度0.001）

δ

±-=∆)

(1P P P x 精度0.001

1、2点零点） 8.9325 5

8.89851

3、4点

13.9175 20670.3

13.89571 4.99720 4.696

020

.0696.4±

5、6点

11.9175 74556.3

11.89204 2.99353 2.813

030

.0813.2±

7、8点

10.9175

08920.4

1088971

1.99120 1.871

1

.0871.1±