金属切屑刀具课程设计说明书
题目圆体成形车刀和圆拉刀的设计
课程设计评语:
课程设计答辩负责人签字：
年月日
圆体成形车刀设计
设计说明及计算
备注
设计课题：
工件如下图所示，材料为σb=0.65GPa碳钢棒料，成形表面粗糙度为Ra3.2um，在C1336型单轴自动车床上加工。要求设计圆体成形车刀。
设计步骤如下：
1)选择刀具材料
2,3
14
7.71°
3.2178
28.3065
24.225°
31.041
2.494±0.2
4,5
12.5
8.644°
1.7024
29.8201
23.128°
32.426
1.109±0.1
6,7
9.753
11.107°
-1.0853
32.6096
21.335°
35.008
-1.473±0.1
7)根据上表计算数值确定各点廓形深度ΔR的公差。
再以1点为基准点，计算出计算长度ljx
lj2=10mm
lj3=20mm
lj4=27mm
lj5=35mm
4)计算切削刃总宽度Lc，并校验Lc/dmin之值
Lc=lj5+a+b+c+d=3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ+2+1.5+5+1=44.5mm
dmin=2×rj1=2×11.32=22.64mm
则 ，允许。
5)确定结构尺寸
应使
查带销孔圆体成形车刀结构尺寸表得：C1336单轴转塔自动车床用圆体成形车刀：d0=68mm，d=16mm，又知毛坯半径为15mm，则Amax=15-rj1=15-11.32=3.68mm≈3.7mm，代入上式，可得
可选取e=12mm，m=10mm，并选用带销孔的结构形式。
6)用计算法求圆体成形车刀廓形上各点所在圆的半径Rx
l2=lj2=(10+0.2)mm
l3=lj3=(20+0.1)mm
l4=lj4=(27+0.2)mm
l5=lj5=(35+0.2)mm
10)画出车刀零件图及样板图
车刀零件图及样板图见零件图和样板图图纸。
高速钢牌号及用途表出自金属切削刀具设计简明手册第113页附表5。注：在本课程设计中本书后面简称刀具设计手册。成形车刀前角和后角表见刀具设计手册第28页表2-4。
a、b、c、d------成形车刀的附加刀刃；
a------为避免切削刃转角处过尖而设的附加刀刃宽度，常取为0.5—3mm；
b------为考虑工件端面的精加工和倒角而设的附加刀刃宽度，其数值应大于端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；如工件有倒角，kr值应等于倒角角度值，b值比倒角宽度大1—1.5mm；
8）校验最小后角
5-6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a0=arctg[tg(ε6-γf6)sin20°]=arctg[tg(21.335-11.107)sin20°]=3.53°
一般要求最小后角不小于2°-3°，因此校验合格。
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（公差是按刀具设计手册第29页表2-5成形车刀廓形公差表确定）
2)选择前角γf及后角αf
根据材料的力学性能，查成形车刀的前角和后角表得：γf=20°，αf=15°。
3）画出刀具廓形（包括附加刃）计算图如下
取kr=20°，a=2mm，b=1.5mm，c=5mm，d=1mm。标出工作廓形各组成点1-12。以0-0线（通过9-10段切削刃）为基准（以便于对刀），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性的影响，故常采用计算尺寸、计算半径、计算长度和计算角度来计算）：
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，查成形车刀的前角和后角表得：γf=10°，αf=12°。
3）画出刀具廓形（包括附加刃）计算图如下
取kr=20°，a=2mm，b=1.5mm，c=5mm，d=1mm。标出工作廓形各组成点1-12。以0-0线（通过9-10段切削刃）为基准（以便于对刀），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性的影响，故常采用计算尺寸、计算半径、计算长度和计算角度来计算）：
计算结果列于下表:
廓形组成点
rjx
γfx= arc
sin(rj0/
rjxsinγf)
Cx=rjxcosγfx-
rj0cosγf
Bx=B0-Cx
εx
=arctg
(hc/Bx)
Rx=hc/
sinεx
ΔR=(R1-Rx)
+δ
11,12（作为0点）
10.82
10°
ΔP0
=0.465±0.1
1
11.32
γf1=arc
sin(10.82
/11.32×sin10°)=9.56°
C1=11.32×cos9.56°-10.82×cos10°=0.5072
B1=31.5243
-0.5072=
31.0171
ε1=arctg
(12.7366
/31.0171)=
22.32°
R1=12.7366
/sin22.32
=33.535
0
c------为保证后续切断工序顺利进行而设的预切槽刀刃宽度，c值常取3—8mm；
此表出自刀具设计手册第27页表2-3
此表内公差根据刀具设计手册第29页表2-5成形车刀廓形公差表确定
棱体成形车刀设计
设计说明及计算
备注
设计课题
如图所示，材料为易切钢，σb=0.49GPa，成形表面粗糙度为Ra3.2um。要求设计棱体成形车刀。
设计步骤如下：
1)选择刀具材料
查高速钢牌号及用途表，选用普通高速钢W18Cr4V制造。
a、b、c、d------成形车刀的附加刀刃；
a------为避免切削刃转角处过尖而设的附加刀刃宽度，常取为0.5—3mm；
b------为考虑工件端面的精加工和倒角而设的附加刀刃宽度，其数值应大于端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；如工件有倒角，kr值应等于倒角角度值，b值比倒角宽度大1—1.5mm；
c------为保证后续切断工序顺利进行而设的预切槽刀刃宽度，c值常取3—8mm；
d------为保证成形车刀刃延长到工件毛坯表面之外而设的附加刀刃宽度，常取d=0.5—2mm。
rjx=基本半径±(半径公差/2)
rj1=22.64/2mm=11.32mm
rj2=28/2mm=14mm
rj4=25/2mm=12.5mm