東北林業大學

機械設計制造及其自動化專業

課程設計說明書

題目：拉墊夾緊式外圓精車刀

學生姓名：

專業班級：機械設計制造及其自動化2011-1指導教師：賈娜副教授

完成日期：2014年1月3日

東北林業大學機電工程學院

2013年12月

目錄

第1章設計任務(1)

第2章設計步驟(2)

2.1刀片夾固結構的選擇及設計(2)

2.2選擇刀片材料(2)

2.3刀具幾何參數的選擇(2)

2.4切削用量的選擇和計算(2)

2.5硬質合金可轉位刀片、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)

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第1章設計任務

設計要求：

1、進行工況分析與切削參數的選擇與計算；

2、進行刀片、刀墊的選擇，刀桿的設計；

1

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2

第2章設計步驟

2.1刀片夾固結構的選擇及設計

由原始條件給定：采用拉墊夾緊式刀片加固結構。

2.2選擇刀片材料

由原始條件給定：被加工工件材料為30CrMn2Mo13（調質），連續切削，完成精車工序，按照硬質合金的選用原則，選取刀片材料（硬質合金牌號）為YT15。

2.3刀具幾何參數的選擇

根據刀具合理幾何參數的選擇原則，并考慮到可轉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?的實際數值以及副后角α'和副偏角rκ'在計算刀槽角度時，經校驗后確定。

2.4切削用量的選擇和計算

根據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

vC-切削速度系數vx、vy-分別為pa、f對cv的影響指數

vK-切削速度修正系數，rvMvsvtvvKKKKKκ=???

60minT=0.2

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

vK=???=

東北林業大學機械設計制造及其自動化專業課程設計說明書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硬質合金可轉位刀片、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。由于刀片夾固結構已選定為拉墊式，因此應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選擇刀片內切圓直徑d(或刀片邊長L)。根據以確定的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應為

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41.

55.804seLLmm>=

⑤選擇刀片厚度s。根據已選定的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。根據已選定的1pamm=、0.2/fmmr=及利用圖1-2，求得連續切削時的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選擇硬質合金刀墊型號和尺寸

硬質合金刀墊形狀和尺寸的選擇，取決于刀片夾固結構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?==

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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90rbε?=時，成為

costansincosrogssεγλλ=-??

將9ogγ?=-，3sλ?=代入

得cos0.0083rε=，89.53rε?=

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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。

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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-

?=+??

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8當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??????''======-

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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

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參考文獻

[1]陸劍中.金屬切削原理與刀具.北京:：機械工業出版社,2011

[2]劉華明.金屬切削刀具設計簡明手冊.北京：機械工業出版社,2006

[3]王娜君.金屬切削刀具課程設計指導書.哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社,2000

10

篇2:機械制造工藝與夾具課程設計說明書

機械制造工藝與夾具課程設計說明書

設計題目：法蘭盤的鉆床夾具設計

學院：機械工程學院

專業：機械設計制造及自動化

班級：六班

指導教師：馮憑

學生姓名：鄭鑫

2010年8月30日

機械制造工藝學課程設計任務書題目：設計法蘭盤零件的加工工藝規程

生產類型：批量生產

內容：

1.產品零件圖1張

2.產品夾具圖1張

3.產品夾具裝配圖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)、主要技術要求(2)

二、確定毛坯(2)

(一)、確定毛坯的種類(2)

三、工藝規程設計(3)

(一)、定位基準的選擇(3)

(二)、工藝路線的擬定(3)

(三)、選擇加工設備和工藝設備(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、夾具設計(7)

六、設計心得(9)

參考文獻(9)

前言

機械制造工藝學課程是在學完了機械制造工藝學包括機床夾具設計力的缺乏，設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角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應當能滿足定位要求。

4鉆床夾具的裝配圖見附圖

設計心得

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

設計夾具同時復習了對于公差，機械原理等專業知識的應用貫通；同學分組討論設計方案，提高了設計的準確和創新性。

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

參考文獻

[1]職工大學機制專業教學研究會編.機床夾具[M].北京:北京科學

技術出版社,1985.

[2]孫麗媛主編.機械制造工藝及專用夾具設計指導.北京:冶金工業

出版社.20**.

[3]王啟平主編.機床夾具設計.哈爾濱:哈爾濱工業大學出版

社.1995.

[4]劉品,李哲主編.機械精度設計.哈爾濱:哈爾濱工業大學出版

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]上海金屬切削技術協會.金屬切削手冊[M].上海:上海科學技術

出版社.1984.

[7]黃如林.切削加工簡明實用手冊[M].北京:化學工業出版

社.2004.

[8]王光斗，王春福主編.機床夾具設計手冊.上海:上海科學技術出

版社.1980.

[10]長春汽車制造廠工裝設計室編.機床夾具設計原理.吉林:吉林

人民出版社.1986.

[11]王先逵.機械機械制造工藝學.北京:機械工業出版社.2006.