東北林業(yè)大學(xué)

機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)

課程設(shè)計說明書

題目：拉墊夾緊式外圓精車刀

學(xué)生姓名：

專業(yè)班級：機械設(shè)計制造及其自動化2011-1指導(dǎo)教師：賈娜副教授

完成日期：2014年1月3日

東北林業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院

2013年12月

目錄

第1章設(shè)計任務(wù)(1)

第2章設(shè)計步驟(2)

2.1刀片夾固結(jié)構(gòu)的選擇及設(shè)計(2)

2.2選擇刀片材料(2)

2.3刀具幾何參數(shù)的選擇(2)

2.4切削用量的選擇和計算(2)

2.5硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片、刀墊型號選擇(3)

2.6計算刀槽角度及刀桿尺寸(4)

2.7驗算刀具角度及機床負荷(7)

2.8繪制工作圖(9)

參考文獻(10)

東北林業(yè)大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程設(shè)計說明書

第1章設(shè)計任務(wù)

設(shè)計要求：

1、進行工況分析與切削參數(shù)的選擇與計算；

2、進行刀片、刀墊的選擇，刀桿的設(shè)計；

1

東北林業(yè)大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程設(shè)計說明書

2

第2章設(shè)計步驟

2.1刀片夾固結(jié)構(gòu)的選擇及設(shè)計

由原始條件給定：采用拉墊夾緊式刀片加固結(jié)構(gòu)。

2.2選擇刀片材料

由原始條件給定：被加工工件材料為30CrMn2Mo13（調(diào)質(zhì)），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）為YT15。

2.3刀具幾何參數(shù)的選擇

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，選取

如下四個主要角度：○1前角8γ?=；○2后角8α?=；○3主偏角75r

κ?=；○4刃傾角3sλ?=。后角α?的實際數(shù)值以及副后角α'和副偏角rκ'在計算刀槽角度時，經(jīng)校驗后確定。

2.4切削用量的選擇和計算

根據(jù)切削用量的選擇原則，查表及計算確定切削用量。

精車：切削深度1pamm=，進給量0.2/fmmr=，切削速度公式vvv

cvxympCvKTaf=???

cv-切削速度（m/min）T-合理刀具耐用度（min）m-刀具耐用度指數(shù)

vC-切削速度系數(shù)vx、vy-分別為pa、f對cv的影響指數(shù)

vK-切削速度修正系數(shù)，rvMvsvtvvKKKKKκ=???

60minT=0.2

m=291vC=0.15vx=0.20vy=0.037111.20.761

vK=???=

東北林業(yè)大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程設(shè)計說明書30.20.150.22910.76134.5(/min)6010.2cvm=

?=??1000714(/min)cvnrdω

π==查機床說明書710/minnr=，則

3.1460710134(/min)10001000

cdnvmωπ??===80/mincvm>符合要求。

2.5硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片、刀墊型號選擇

圖1-1選擇刀片厚度的諾模圖圖1-2選擇刀尖角半徑的諾模圖

2.5.1選擇刀片型號和尺寸

①選擇刀片有無中心固定孔。由于刀片夾固結(jié)構(gòu)已選定為拉墊式，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75rκ?=，參照刀片形狀選擇原則，選用偏8°三角形刀片。

③選擇刀片精度等級。參照刀片精度等級的選擇原則，選用U級。

④選擇刀片內(nèi)切圓直徑d(或刀片邊長L)。根據(jù)以確定的1pamm=、75rκ?=和3sλ?=，將pa、rκ和sλ代入式中，可求出刀刃的實際參加工作長度seL為

13.869sincossin15cos3

p

sersaLmmκλ??===??則所選用的刀片邊長L應(yīng)為

東北林業(yè)大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程設(shè)計說明書

41.

55.804seLLmm>=

⑤選擇刀片厚度s。根據(jù)已選定的1pamm=、0.2/fmmr=及通過圖1-1，求得刀片厚度2.0smm≥。

⑥選擇刀尖圓弧半徑。根據(jù)已選定的1pamm=、0.2/fmmr=及利用圖1-2，求得連續(xù)切削時的3.2rmmε=。

⑦選擇刀片斷屑槽型式和尺寸，參照刀片斷屑槽型式和尺寸的選擇原則，根據(jù)已知的原始條件，選用K型斷屑槽，斷屑槽的尺寸在選定刀片型號和尺寸后，便可確定。

綜合以上七方面的選擇結(jié)果，確定選用的刀片型號是：FNUM110404，其具體尺寸為：2.6a=，11L≈，9.5250.08d=±，4.760.13s=±，13.810.08d=±，13.1150.13m=±，0.40.10rε=±

2.5.2選擇硬質(zhì)合金刀墊型號和尺寸

硬質(zhì)合金刀墊形狀和尺寸的選擇，取決于刀片夾固結(jié)構(gòu)及刀片的型號和尺寸。所選刀墊型號為：F11B，其尺寸為8.53d=，3.180.02s=±，11.840m=，5.60.15d=±，0.4rε=，7Dmm=，1.5c=。

2.6計算刀槽角度及刀桿尺寸

圖1-3用預(yù)制斜鐵銑制刀槽示意圖

2.6.1計算刀槽角度

刀槽角度計算步驟是：

①刀桿主偏角rgκ75rgrκκ?==

②刀槽刃傾角sgλ3sgsλλ?==

東北林業(yè)大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程設(shè)計說明書

5③刀槽前角ogγ

將08153nbsγλλ???===、、代入式中，得

00tantan/costan0.1591tantancos

nbsognbsγγλγγγλ-==-+??取7ogγ?=-

④驗算車刀后角0α。

車刀后角0α的驗算公式為

0(tantancos)tan1tantancos

nbog

snbogsαγλααγλ-

?=+??當(dāng)0nbα?=時，則

20tantancos0.

123ogsαγλ=-?=06.99α?=與所選角度值相近，可以滿足切削要求。而刀桿后角0ogαα≈，故7ogα?=。⑤刀槽副偏角

180rg

rrrκκκε?''==--因為rgrεε=，rgrκκ=

所以180180rg

rgrgrrκκεκε??'=--=--車刀刀尖角rε的計算公式為

coscostansincosrrbogssεεγλλ??=??????

當(dāng)90rbε?=時，成為

costansincosrogssεγλλ=-??

將9ogγ?=-，3sλ?=代入

得cos0.0083rε=，89.53rε?=

東北林業(yè)大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程設(shè)計說明書

6故1807589.5315.47rg

rκκ????''≈=--=⑥驗算車刀副后角0

α'。車刀副后角0

α'驗算公式為()0tantancostan1tantancosnbogognbogogαγλααγλ'''-'='''+

當(dāng)0nbα?=時，成為20

tantancosogogαγλ'''=-而tantancostansinog

ogrgagrgγγελε'''=-?+tantansintancogogrgagrg

λγελε'''=+將7389.53oaogsrgrγλλεε???=-====、、代入

得tantan7cos89.53tan3sin89.530.0524og

γ????'=--+=所以3.00og

γ?'=tantan7sin89.53tan3cos89.530.1224ag

λ????'=-+=-所以6.98ag

λ?'=-再將3.00og

γ?'=、6.98agλ?'=-代入得()20

tantan3.00cos6.980.0516α??'=--=-所以0

2.96α?'=-刀槽副后角0og

αα''≈故3ogα?'=車刀的幾何角度

000

8,7,75,23,3,3rrsγακκλα??????''======-刀槽的幾何角度

7,7,75,3,3ogogrgrg

ogγακκα?????''=-====-2.6.2計算銑制刀槽時需要的角度

①計算刀槽最大負前角ggγ及其方位角ggτ。

東北林業(yè)大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程設(shè)計說明書

7將9ogγ?=-，3sgsλλ?==代入

得tan0.167ggγ==-

9.47ggγ?=-

tan9tantan/tan3.022tan3ggogsgτλλ??

-===-71.69ggτ?=-

②計算刀槽切深剖面前角pgγ和進給剖面前角fgγ。

將9,3,75ogsgrgpgγλκκ???=-===代入

tantancostansin0.139pgogpgsgpgλγκλκ=+=-

tantansintancos0.092fgogpgsgpgγγκλκ=-=-

所以7.91pgγ?=-

5.23fgγ?=-

2.6.3選擇刀桿材料和尺寸

①選擇刀桿材料。選用45號鋼為刀桿材料，熱處理硬度為HRC38-45，發(fā)黑處理。②選擇刀桿尺寸

I選擇刀桿截面尺寸。因加工使用CA6140普通車床，其中心高為220mm，考慮到為提高刀桿強度，選取刀桿截面尺寸22025()BHmm?=?

由于切削深度1pamm=，進給量0.2/fmmr=，不必校驗刀桿強度。

II選擇刀桿長度尺寸。參照刀桿長度尺寸選擇原則，選取的刀桿長度為150mm。

2.7驗算刀具角度及機床負荷

①驗算車刀后角0α。

車刀后角0α的驗算公式為

0(tantancos)tan1tantancos

nbog

snbogsαγλααγλ-

?=+??

東北林業(yè)大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程設(shè)計說明書

8當(dāng)0nbα?=時，則

20tantancos0.

123ogsαγλ=-?=06.99α?=與所選角度值相近，可以滿足切削要求。而刀桿后角0ogαα≈，故7ogα?=。

②驗算車刀副后角0

α'。車刀副后角0

α'驗算公式為()0tantancostan1tantancosnbogognbogogαγλααγλ'''-'='''+

當(dāng)0nbα?=時，成為20

tantancosogogαγλ'''=-而tantancostansinog

ogrgagrgγγελε'''=-?+tantansintancogogrgagrg

λγελε'''=+將7389.53oaogsrgrγλλεε???=-====、、代入

得tantan7cos89.53tan3sin89.530.0524og

γ????'=--+=所以3.00og

γ?'=tantan7sin89.53tan3cos89.530.1224ag

λ????'=-+=-所以6.98ag

λ?'=-再將3.00og

γ?'=、6.98agλ?'=-代入得()20

tantan3.00cos6.980.0516α??'=--=-所以0

2.96α?'=-車刀的幾何角度

000

8,7,75,23,3,3rrsγακκλα??????''======-

東北林業(yè)大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程設(shè)計說明書

92.8

繪制工作圖

圖2-1三維圖

圖2-2刀片裝配圖

圖2-3刀桿零件圖

東北林業(yè)大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程設(shè)計說明書

參考文獻

[1]陸劍中.金屬切削原理與刀具.北京:：機械工業(yè)出版社,2011

[2]劉華明.金屬切削刀具設(shè)計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社,2006

[3]王娜君.金屬切削刀具課程設(shè)計指導(dǎo)書.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2000

10

篇2:機械制造工藝與夾具課程設(shè)計說明書

機械制造工藝與夾具課程設(shè)計說明書

設(shè)計題目：法蘭盤的鉆床夾具設(shè)計

學(xué)院：機械工程學(xué)院

專業(yè)：機械設(shè)計制造及自動化

班級：六班

指導(dǎo)教師：馮憑

學(xué)生姓名：鄭鑫

2010年8月30日

機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書題目：設(shè)計法蘭盤零件的加工工藝規(guī)程

生產(chǎn)類型：批量生產(chǎn)

內(nèi)容：

1.產(chǎn)品零件圖1張

2.產(chǎn)品夾具圖1張

3.產(chǎn)品夾具裝配圖1張

4.機械加工工藝過程卡片1套

5.機械加工工序卡片1套

6.課程設(shè)計說明書1份

目錄

前言(1)

一、零件的分析(2)

（一）、零件的作用(2)

（二）、零件的工藝性分析(2)

(三)、主要技術(shù)要求(2)

二、確定毛坯(2)

(一)、確定毛坯的種類(2)

三、工藝規(guī)程設(shè)計(3)

(一)、定位基準(zhǔn)的選擇(3)

(二)、工藝路線的擬定(3)

(三)、選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備(5)

(四)、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定(5)

四、時間定額計算(6)

五、夾具設(shè)計(7)

六、設(shè)計心得(9)

參考文獻(9)

前言

機械制造工藝學(xué)課程是在學(xué)完了機械制造工藝學(xué)包括機床夾具設(shè)計力的缺乏，設(shè)計之中不免有一些不合理的地方，懇請老師能夠給予指教批評。

第一章零件的分析

（一）零件的作用

上緊定螺絲，以銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于卡具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。

4鉆床夾具的裝配圖見附圖

設(shè)計心得

通過這次課程設(shè)計使我進一步的理解了所學(xué)的理論知識及具體運用了這些知識。通過這次課程設(shè)計，使自己對工藝人員所從事的工作有了親身的體驗，學(xué)會了查圖表、資料、手冊等工具書。通過實例對工藝規(guī)程的編制。和切削用量的選擇計算等做了一次練習(xí)。

設(shè)計夾具同時復(fù)習(xí)了對于公差，機械原理等專業(yè)知識的應(yīng)用貫通；同學(xué)分組討論設(shè)計方案，提高了設(shè)計的準(zhǔn)確和創(chuàng)新性。

總之，通過這次課程設(shè)計使我受益非淺，為我今后的學(xué)習(xí)及工作打下了堅實而良好的基礎(chǔ)。在此，忠心感謝各位老師的幫助和指導(dǎo)。

參考文獻

[1]職工大學(xué)機制專業(yè)教學(xué)研究會編.機床夾具[M].北京:北京科學(xué)

技術(shù)出版社,1985.

[2]孫麗媛主編.機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo).北京:冶金工業(yè)

出版社.20**.

[3]王啟平主編.機床夾具設(shè)計.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版

社.1995.

[4]劉品,李哲主編.機械精度設(shè)計.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版

社.2008.

[5]李登,吳天生,聞百橋主編.機械制圖.北京:高等教育出版社。

20**.

[6]上海金屬切削技術(shù)協(xié)會.金屬切削手冊[M].上海:上海科學(xué)技術(shù)

出版社.1984.

[7]黃如林.切削加工簡明實用手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版

社.2004.

[8]王光斗，王春福主編.機床夾具設(shè)計手冊.上海:上海科學(xué)技術(shù)出

版社.1980.

[10]長春汽車制造廠工裝設(shè)計室編.機床夾具設(shè)計原理.吉林:吉林

人民出版社.1986.

[11]王先逵.機械機械制造工藝學(xué).北京:機械工業(yè)出版社.2006.