课程设计说明书
刀具课程设计说明书 1.成形车刀设计
按刀身本身的结构和形状分，有平体、棱体和圆体三种，圆体成形车刀的可重磨次数更多，它可用来加工内、外成形表面的工件，制造也较方便，因而决定采用圆体成形车刀。
1.1选择刀具材料
参考高速钢的牌号和用途，选用普通高速钢W18Cr4V制造。 1.2选择前角?f及后角?f 查表得：?f?10?，?f?10?
1.3画出刀具廓形（包括附加刃）计算图（见图1） 取kr?20?，a=3mm, b=2mm, c=6mm, d=0.5mm
a——是为避免切削刃转角处过尖而设得附加刀刃宽度，常取为0.5～3mm； b——是考虑工件端面的精加工和倒角而设的附加刀刃宽度，其数值应大于断面
精加工余量和倒角宽度。为使该段刀刃在主剖面内有一定后角，常做成偏角
kr?15?～45?，b值取为1～3mm；
c——是为保证后续切断工序顺利进行预切槽刀刃宽度，常取为3～8mm； d——是为保证成形车刀刀刃延长到工件毛坯表面之外而设的附加刀刃宽度，常
取为0.5～2mm；
图1：圆体成形车刀廓形计算图
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标出工件廓形各点1—12，以0—0线为基准(通过11－12段切削刃，以便对刃)，计算出1—12各点处的计算半径rjx（为避免尺寸偏差值对计算准确度的影响，故常采用计算尺寸、计算半径、计算长度和计算角度计算）：
rjx?基本半径?rj1?(rj3?(rj5?(222252182半径公差2；
)mm?11mm?rj2 ?0.14)mm?rj4?12.475mm
)?9mm
rj6?(384?13)?22182)?9mm?6.596rj7?(
rj8?(rj1?1)mm?10mmrj9?rj10?rj1?(1?1)mm?9mmrj11?rj12?rj7?1tg20?mm?6.252mm
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课程设计说明书 再以1点为基准点，计算出计算长度ljx
ljx?基本长度?公差2 ；lj2?(47?42)mm?5mm?lj3 lj4?(5?15)mm?20mm
lj5?20mm lj6?10mm lj7?47mm
Lcdmin之值
1.4计算切削刃总宽度Lc,并校验
Lc?lj7?a?b?c?d?(47?3?2?6?0.5)mm?58.5mm，取Lc?59mm
?4.4724
dmin?2rj6?2?2?3.298mm?13.192mm,则Lcdmin?5913.192因
Lcdmin之值大于最大许用值，故在已确定径向进给的情况下，在工件非切削部
分增设助支承——滚轮托架，以增加工艺系统刚度。
1.5确定结构尺寸
应使do?2Ro?2(Amax?e?m)?d
Ro——刀具廓形的最大半径；
Amax——工件最大廓形深度，Amax?12(dM?dmin);
e——是考虑有足够的容屑空间需要的。可按切削厚度和切屑的卷曲程度选取，
一般取为3～12 mm。当工件为脆性材料时取小值，反之取大值； m——刀体壁厚。由强度决定，一般取为5～8mm；
d——内孔直径。它应保证心轴和刀体有足够的强度和刚度。需按切削用量和切削力的大小选取，一般取为0.25～0.45do，计算后再取相近之标准值。 由表差得，C1336单轴转塔自动车床所用圆体成形车刀：do?68mm,d?16mm 又已知毛坯半径为14mm，则Amax?16?rj8?(16?10)mm?6mm，代入上式，可得：(e?m)?Ro?Amax?d2?(34?6?8)mm?20mm
可选取 e=12mm , m=8mm ,并选用带销孔得结构形式。
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1.6用计算法求圆体成形车刀廓形上各点所在圆的半径Rx
其计算过程见表1：
标注廓形径向尺寸时，应选公差要求最严的12段廓形作为尺寸标注基准，其他各点用廓形深度表示其径向尺寸。
表1：圆体成形车刀廓形计算表
hc?Rosin(?ff??f)?34sin(10??10?)?11.628??f)?34cos(10??10?)?31.949Cx?rjxcosrfxBo?Rocos(? Rx??rctan(hcBx)廓形 组成 点 rjx rfx??rcsin(rj0rjxsinrf) ?rj0cosrf Bx?B0?Cx ?x??rctan (hcBx) 11，12 6.252 （作为0点） 1，2 11 3，4 5，7，9，10 6 8 5.662? 4.8 6.28 2.78 0.356 3.79 27.149 25.669 29.169 31.593 28.159 23.18? 24.37? 21.73? 20.2? 22.4? 34 29.8 28.36 31.4 33.7 30.6 12.475 4.99? 9 6.596 10 6.926? 9.47? 6.23? 1.7廓形深度公差
查表得各点廓形公差为?0.1mm
1.8检验最小后角
7-11段切削刃与进给方向(即工件端面方向)的夹角最小,因而这段切削刃上后角最小,其值为
?0??rctg?tg(?11??f11)sin20??5.27?
?一般要求最小后角不小于2?~3?,因此检验合格
1.9车刀廓形宽度lx即为相应工件廓形的计算长度ljx,其数值及公差如下(公差值是按表2-5成形车刀的廓形公差确定的,表中为列出者可酌情取为?0.2mm):
l2?lj2?(5?0.05)mm?l3 l4?lj4?(20?0.1)mm
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课程设计说明书 l5?lj5?(20?0.1)mml6?lj6?(10?0.1)mml7?lj7?(47?0.1)mm
1.10画出刀具工作图
2.矩形花键拉刀设计
2.1 选定刀具类型、材料的依据 （1）选择刀具类型
对每种工件进行工艺设计和工艺装备设计时，必须考虑选用合适的刀具类型。事实上，对同一个工件，常可用多种不同的刀具加工出来。
采用的刀具类型不同将对加工生产率和精度有重要影响。总结更多的高生产率刀具可以看出，增加刀具同时参加切削的刀刃长度能有效的提高其生产效率。例如，用花键拉刀加工花键孔时，同时参加切削的刀刃长度l=B×n×Zi，其中B为键宽，n为键数，Zi为在拉削长度内同时参加切削的齿数。若用插刀同时参加切削的刀刃长度比插刀大得多，因而生产率也高得多。 （2）正确选择刀具材料
刀具材料选择得是否恰当对刀具的生产率有重要的影响。因为硬质合金比高速钢及其他工具钢生产率高得多，因此，在能采用硬质合金、的情况下应尽力采用。但由于目前硬质合金的性能还有许多缺陷，如脆性大，极难加工等，使他在许多刀具上应用还很困难，因而，目前许多复杂刀具还主要应用高速钢制造。 根据《刀具课程设计指导书》表29，选择高速工具钢，其应用范围用于各种刀具，特别是形状较复杂的刀具。根据表30，选择W18Cr4V，HRC62-65
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