金属切削刀具设计
说明书
题目：圆体成形车刀设计
专业：机械设计制造及其自动化
指导老师：王付杰
班级：机电系1102班
学号：2011090231
姓名：刘鹏慧
完成时间：2013.12.15
计算说明书主要计算1、设计课题：
待加工工件如下图所示，材料为45号钢，圆棒料，直径为
23.5mm，大批量生产，要求成形表面粗糙度为Ra6.3mm。

按所述要求设计成圆体成形车刀。

工件图
2、设计步骤：
（1）选择刀具材料
因为工件材料为45号钢，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=15°，后角αf=10°。

（3）画出刀具廓型（包括附加刃）计算图、根据附加刃的
取法，预切槽部分附加切削刃的主偏角为20°,a=0.5mm,b=1.5mm,c=3mm,d=0.5mm,画出刀具廓形计算
图，标出工件廓型的组成点1~10。

将最接近工件轴线的切削刃作为基准线，（图中9~10段），记为0-0线，计算出1~10各点处的计算半径。

圆体成形车刀廓形计算图
各点的计算半径为
mm mm r j 538.42/076.91==
mm r j 2.112=
mm mm r j 001.72/)463.22076.9(3=⨯+= mm mm r j 151.92/)2613.4076.9(4=⨯+=
mm mm r r j 928.820tan /5.045=-= mm mm r r r j 038.35.11109=-==
再以1点为基准点计算出各点的长度
mm mm l j 836.18)37.1130(1=-=
mm l j 302=
（4）计算切削刃总宽度c L ，并检验min c /L d 之值
mm d c b a l L j c 5.382=++++=
mm r d j 002.1423min ==,则
375.2002.14/5.35min
<==d L c
，满足要求。

（5）确定结构尺寸。

应使d m e A R d +++>=)(22max 00， 由表3.3查的C1336单轴砖塔自动车床所用圆体成形车刀
,16,680mm d mm d ==又已知毛坯半径为11.75mm ，则mm r A 212.775.111max =-=，代入上式，计算得
mm d A R m e 778.182/max 0=--≤+
可选取e=10mm ，m=8mm ，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 （计算过程见下表），选点1作为尺寸标注基准。

因为1-2-3段为不对称圆弧，按成形车刀廓形近似计算法计算，则
729.8471.22.11)(2/4.22'2=-=--=mm P P r b a
圆体成形车刀廓形计算表:
369
.14)1015sin(34)sin(f 0=+=+= αγf c R h
814.30)1015sin(34)cos(f 00=+=+= αγf R B
廓形组成点
x r
)
sin /(arcsin 0f jx j fx r r r =
γ
x C x B
x ε
x R R ∆
1
4.538 9.962° 1.535 29.279 26.140° 32.615 0 '2
8.729
5.168°
5.759
25.055
29.883°
28.840
3.78±0.02 3 7.001 6.449°
4.002 26.812 28.188° 30.419
2.20±0.1 4
9.151 4.929° 6.183 24.631 30.258° 28.516
4.10±0.02 5-6
8.928
5.053°
5.959
24.885
30.033°
28.735
3.88±0.02 9-10
3.038
-1.39±0.1
计 算 说 明 书
主要计算
（7）根据表3.8可确定各点廓形深度R ∆的公差δ，其值列于上表。

（8）校验最小后角。

4-5段切削刃与进给方向的夹角最小，因而这段切削刃上主后角最小，其值为
=-=]20sin )(arctan[tan 555 f o a γε 3.53°，校验合格。

（9）车刀廓形宽度x l 即为相应的工件廓形的计算长度jx l ，其数值和公差值为：
mm l l j 1.084.1811±== mm l l j 1.03022±==
（10）画出圆体成形车刀工作图和样板图（见图纸）。