1、沈陽理【大學(xué)序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù) 基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前 對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際 的訓(xùn)練,因此它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的 工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力, 為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。7沈陽理工大學(xué)目錄0 .序言1L可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計(jì)32 圓孔拉刀設(shè)計(jì)103 .結(jié)語154參考文獻(xiàn)16一可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計(jì)己知：工件材料Y12,使用機(jī)床CA6140,加工后dm=22, Ra

2、3. 2, 需精車完成，加工余量自定，設(shè)計(jì)裝T刀片95°偏頭外圓車刀。 設(shè)計(jì)步驟：1.1 選擇刀片夾固結(jié)構(gòu)：考慮到加工在CA6140普通車床上進(jìn)行，屬于連續(xù)切削，采用杠桿 式刀片夾固結(jié)構(gòu)。1.2 選擇刀片材料：（硬質(zhì)合金牌號(hào)）由原始條件給定：被加工工件材料為Y12,連續(xù)切削，完成精車 工序，按照硬質(zhì)合金的選用原則，選取刀片材料（硬質(zhì)合金牌號(hào)）為 YT30o1. 3選擇車刀合理角度：根據(jù)刀具合理幾何參數(shù)的選擇原則，并考慮到可轉(zhuǎn)位車刀：幾何 角度的形成特點(diǎn)，選取如下四個(gè)主要角度。（1）前角= 15° , （2）后角=8° , （3）主偏角=95° ;（4）刃

3、傾角=-3° ,后角a。的實(shí)際數(shù)值以及副后角在計(jì)算刀槽角度時(shí)，經(jīng)校驗(yàn)后確定。1.4選擇切削用量：根據(jù)切削用量的選擇原則，查表確定切削用量為，精車：“p =0. 5 mm, f =lmm/r, v = 60m/min1. 5選擇刀片型號(hào)和尺寸：（1）選擇刀片有無中心固定孔由于刀片夾固結(jié)構(gòu)已選定為杠桿式，因此應(yīng)選用有中心固定孔的 刀片。（2）選擇刀片形狀按選定的主偏角=95° ,選用三角形刀片（3）選擇刀片精度等級(jí)選用U級(jí)。（4）選擇刀片內(nèi)切圓直徑d （或刀片邊長L）根據(jù)已選定的冊(cè)、川,可求出刀刃的實(shí)際參加工作Lse。為:4 二一二= 0.804'sin Kr cos

4、sin95°cos（3°）L>1. 5U=1. 026（5）選擇刀片厚度S根據(jù)%, f,利用諾模圖，得S24.73（6）選擇刀尖圓弧半徑4：根據(jù)f,利用諾模圖，得連續(xù)切削%. 6（7）選擇刀片斷屑槽型式和尺寸根據(jù)條件，選擇A型。當(dāng)?shù)镀吞?hào)和尺寸確定后，斷屑槽尺寸便 可確定。確定刀片型號(hào)：TNUM220416-A,尺寸為:L=22;d=12. 7;S=4. 76 ;< =5. 16;m=17. 463; =1.61. 6確定刀墊型號(hào)和尺寸：硬質(zhì)合金刀墊型號(hào)和尺寸選擇，取決于刀片夾固結(jié)構(gòu)的需要及刀 片的型號(hào)和尺寸一：適合于偏心式夾固結(jié)構(gòu)的需要，并與刀片型號(hào)為 TNU

5、M220416-A相對(duì)應(yīng)的硬質(zhì)合金刀墊的型號(hào)為：T22A,其具體尺寸 為 L=20. 26, d 11. 7, S 3. 18, dl6. 6,= 0. 8, £） = 8, c1. 5L 7計(jì)算刀槽角度可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度、刀片幾何角度和刀槽幾何角 度之間的關(guān)系，刀槽角度計(jì)算步驟是：（1）刀桿主偏角 X = （2）刀槽刃傾角雙一 s=3°（3）刀槽前角G刀槽底面可看作刀面，則刀槽前角%的計(jì)算公式tan Y, -COS1 + tan yo tan ynh cos 將兀= 15。，丫汕=20° , %=-3。代入得:】rn tan 20° tanl5

6、6;-cos(3°) A AOOtan =-0.088c l + tanl5°tan20ocos(3°)貝1J% =一5. 029。 取、=一5。（4）驗(yàn)算車刀后角入車刀后角0。的驗(yàn)算公式為7沈陽理工大學(xué)(tana:/7-tany cos ) cos tan a0 =1 +tan a帥 tanyog cos當(dāng)a沛=0。時(shí) tana。= tan丫隼cos2 A將丫。g=5。入=一3。代入 tan% =-tan(-5°)cos2(3°) = 0.087 則 = 4. 972° 與所選后角值相近，可以滿足切削要求。而刀桿后角,= %故,=4

7、.972° ,取°。& =5。(5)刀桿副偏角.心=K；而 K；=18O。一 工一,又=', Krg = K,：.=180° 一 *年一=180° 一5-一車刀刀尖角、的計(jì)算公式cot er = cot%1 +(tany cos )2 - tan Yog sincos 當(dāng)小=60時(shí)，將=-5。 s=-3°代入，得，cot£二 cot£昉 Jl + (tan/4 cos/ly)2 tan/, sin AscosAxcot£=0.581, 1=59.84°K，rs =180° 95&

8、#176; 59. 84° =25.5°取 花二25.5°(6)驗(yàn)算車刀副后角說(tana-tany°gC°sXg)cosXg Lclll I'。f/,l + tanai/7tanyog cos 鼠當(dāng)。汕=0。時(shí)，tanq=_tany°g cos?人際而tan y =-tan yog cos % + tan Xsg sin tan % = tan yog sin % + tan % cos , 將丫。g=5。) = %=一3° 7 =£=59.84° 代入tan7“tan (-5" )

9、cos59. 84° +tan (-3° ) sin59. 84° =0. 089則=-5. 09°tan2 r, =tan (-5：i ) sin59. 84° +tan (-3, ) cos59. 84° =0. 049v則。=2.81。再將匕g=-5. 09。，4 =-2.81。代入得 tana°=-tan (-5.09° ) cos? (-2.81° ) =-0.089則=5. 09°可以滿足切削要求c/ a / 而刀桿副后角og二。a，ci /故 °g=5. 09°

10、 , o=5°綜合上述計(jì)算結(jié)果，可以歸納出：車道的幾何角度為：丫"=15° ,。=4. 97° ,(=95。(25. 16,%=-3。a«=5. 09°刀桿與刀槽的幾何角度為:Y°g=-5。, Q"=5° ,匕=95° ,弓=25.5： g =3° , 4=5。1. 8選擇刀桿材料和尺寸：（1）選擇刀桿材料選用45號(hào)鋼為刀桿材料，熱處理硬度為HRC38-45（2）選擇刀桿尺寸1）選擇刀桿截面尺寸因加工使用CA6140普通車床，其中心高為200mm,并考慮到為提 高刀桿，選取刀桿截面尺寸

11、BxH = 20x25mm由于切削深度冊(cè)=0. 5mm, 進(jìn)給量f = lmm/r,可以不必校驗(yàn)刀桿強(qiáng)度。2）選擇刀桿長度尺寸選取刀桿長度為150mm1. 9選擇杠桿及其相關(guān)尺寸（1）選擇杠桿材料杠桿材料選用45鋼，熱處理硬度為HRC40-45,發(fā)黑。（2）選擇杠桿直徑和偏心量edc = dl- （0. 2-0.4） m前面已經(jīng)選定4=5. 16括號(hào)內(nèi)取則 上 二5. 16-0. 4=4. 76mme<一偏心量e即為使計(jì)算方便，取%= "=0. 13, % =山，爐正口，7沈陽理【大學(xué)則 e<0. 13d«=0. 13x4. 76=0. 62mm 取 e=0.

12、6mm為使刀片夾固可靠，選用自鎖性較好的螺釘偏心銷，并取落定偏心銷轉(zhuǎn)軸直徑2為M6(3)計(jì)算偏心銷轉(zhuǎn)軸孔中心在刀槽前面上的位置即用公式(2-6)和(2-7)將m和n求出(見圖2-4)，即；m = + fsinPcos B22n二d/2-ecosB - (dl-do) /sin P根據(jù)前邊已選定的各尺寸得知dl=3. 81mm,d=9. 525mmdo=3. 41mm,e=0. 42mm, 取 8=67°。則M=9. 525/2+0. 42sin670 - (3.81-3.41) cos67° /2=5. 07mmN=9. 525/2-0. 42cos67° - (

13、3.81-3.41) sin67° /2=4. 41mm7沈陽理工大學(xué)二.圓孔拉刀的設(shè)計(jì)被加工孔直徑D=32拉前直徑DO=31二6mm工件拉削孔長度L=45mm,拉削表而粗糙度不得大于Rai. 6 U m。工件材料：45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度HBS220-250,抗拉強(qiáng)度6 b=750MPa。拉床型號(hào):L6110型。采用10%極壓乳化液。要求設(shè)計(jì)圓拉刀。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮:預(yù)制空加工方式;標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉆 削;拉削變形量：拉削后孔收縮，收縮量（在直徑上）為0.01mm。設(shè)計(jì)步驟（1）選擇拉刀材料 拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，因此要求采用 耐磨的刀具材料，以盡量提高刀具耐用度。本例采用 W18Cr4V

14、.（2）確定拉削方式綜合式拉刀較短，適用拉削碳鋼和低合金 鋼，拉削精度和表面質(zhì)量并不低于其它拉削方式，且拉削耐用度較高。 因此，本例選擇綜合式拉削。（3）選擇刀齒幾何參數(shù)按表3 2 ,取拉刀前角15° .精 切齒與校準(zhǔn)齒前刀面采用倒棱，brl =0. 5- 1 mm ;粗切齒 后角3。，倒棱寬b后小于0.2,精切齒:后角2° ,bal=0.3; 校準(zhǔn)齒:后角1° ,bal=0.6確定校準(zhǔn)齒直徑（以角標(biāo)x表示校準(zhǔn)齒的參數(shù)）dox=dmmax+。（1）式中。一 收縮量，。= 0.01 ,dox = 32. 031mm 確定拉削余量計(jì)算余量（按表3-1）為A'

15、=0. 005dm+ （0. 1-0.2） # = （0. 005X32+0. 15X收）mm=0. 97mm 按GB143978錐柄長麻花鉆第1系列取30. 0mm的鉆頭。這樣, 實(shí)際拉削余量為A =dox-dwmin=（32. 031-30. 0）mm=2. 031mm（2）選取齒升量 按表3-4,選取粗切齒齒升量ap=0. 04mm。（3）設(shè)計(jì)容屑槽1）計(jì)算齒距按表3-7,粗切齒與過渡齒齒距為P= （1.31.6） =（1.21.6）庫=6. 89. 0mm取P=8mm精切齒和校準(zhǔn)齒齒距為Pj=Px=（0.60.8） P=5. 5mm2）選取拉刀容屑槽 查表3-8,選曲線齒背型，粗切齒和

16、過渡 齒取深槽，h=3mm：精切齒和校準(zhǔn)齒取基本槽，h=2mm。3）校驗(yàn)容屑條件 查表3-10得容屑系數(shù)k = 3.0,則h，=1. 13#（到）13XJ3.OX2XO.（MX30mm也 68mm 顯然，h' <h,容屑條件校驗(yàn)合格。4）校驗(yàn)同時(shí)工作齒數(shù) 照表3-7計(jì)算（1/p） =32/8=4, Za=4,Za=5。滿足3 WzeW8的校驗(yàn)條件，校驗(yàn)合格。（8）確定分屑槽參數(shù)拉刀粗切齒與過度齒采用弧形分屑槽， 精切齒（最后一個(gè)精切齒除外）采用三角形分屑槽。弧形槽按表3-12 設(shè)計(jì)，當(dāng)葭片30由，槽數(shù)加二8,槽寬a=domin sin90°/nk (0. 30. 7)

17、mm =30Xsin90°/8- (0. 30. 7) mm=5mm 切屑寬度 a,.=2doalnsin907nk-a= (2X30Xsin90°/8-5) mm=6. 71mm因a.>a,可使拉削表面質(zhì)量較好,前后刀齒重疊拉削而無空隙。三角形槽按表4-11設(shè)計(jì)，do =30mmN= (1/71/6) Jido =15槽寬 b=ll. 2mm,深 h' =0. 5mm,槽形角 w290。前后刀齒的分屑槽應(yīng)在圓周方向錯(cuò)開半個(gè)槽距，交錯(cuò)排列。(9 )選擇拉刀前柄 按表3T7,選用II型一A無周向定位面的 圓柱形前柄，取d=28mm,卡爪處底徑d2=21mm,其他

18、見圖3-1 o拉刀無需設(shè)后柄。(10)校驗(yàn)拉刀強(qiáng)度與拉床載荷 按表3-20、表3-21和表3-22 計(jì)算最大刀削力。根據(jù)綜合式拉削特點(diǎn)，切削厚度ac=2aFmax=FZ Z awzemaxkO kl k2 k3 k4 X10 - 0=161 X30 jt/2X4X 1.27X1. 15X1. 13X1X1X 10-3KN=50. 06KN拉刀最小斷面為前柄卡爪底部，其面積為A 3= Ti d274=nx2f/4mm:=346. 19mm2危險(xiǎn)截面部位的拉應(yīng)力為6 =Fw/Au=50. 06/346. 19GPa=0. 145GPa按表4-表,高速鋼圓拉刀許用應(yīng)力6 =0. 35GPa,顯然，6

19、 < 6 , 拉刀強(qiáng)度校驗(yàn)合格。按表3-23、表3-24和己知L6120型良好狀態(tài)舊拉床，可算出拉7沈陽理【大學(xué)床允許拉力Frk=200X0. 8KN=160KN顯然，F(xiàn)maxVFrk,拉床載荷校驗(yàn)合格。(11)確定拉刀齒數(shù)和每齒直徑尺寸按本章一、3.齒升量中所 述,取過度齒與精切齒齒升量遞減為:0.03、0.025、0.020、0.015、 0.01、0.01mm,共切除余量AIA尸2 (0. 03+0. 025+0. 020+0. 015+0. 01+0. 01) mm=0. 22mm 其中，前2齒齒升量大于1/24,可屬過渡齒；后4齒齒升量較小，屬 精切齒。粗切齒齒數(shù)按下式計(jì)算后取

20、整為Ze=A-(A5+A£)/2af+l=(l. 035-0. 22)/2X0. 04+1=11粗切齒、過渡齒、精切齒共切除余量(11-1) X2X0. 04+0. 22mm= 1.02mm剩下(1.035-1.02) mm=0. 015mm的余量未切除，需增設(shè)一個(gè)精切齒 切到要求的尺寸。按表3-14,取校準(zhǔn)齒7個(gè)，其直徑尺寸d“已在前面計(jì)算確定了。這樣，拉刀總齒數(shù)為z0+zB+Zj+zs=l 1+2+5+7=25圖3-1中按齒號(hào)列出了各齒直徑尺寸及其公差。(12)設(shè)計(jì)拉刀其他部分按表3-19：前柄 11 =100mm di =28f8mm頸部 1 ? =m+Bo+A-13110mmd?二dr-0 5mm=27. 5mm過渡錐13=15mm前導(dǎo)部1尸40mm dmf7mm后導(dǎo)部 l-=20nnnd；doom32f7nun拉刀前柄端面至第1刀齒的距離Li' =li' +m+B:' +A+li= (95+20+75+35+40) mm-265mm(13)計(jì)算和效驗(yàn)拉刀總長粗切齒與過度齒長k=8義(U+2)=104mm精切齒與效準(zhǔn)齒長1。=5. 5X (5+7)=66mm拉刀總長L=L' +L+L+1尸455mm按表4-26允許拉刀總長為28d°=28X30mm=840mm,顯然，拉刀短得 多，所以長度合格。7結(jié)論通過這次課設(shè)，我了