成形车刀设计-毕业论文
一 概述
金属切削刀具课程设计是学生在学完“金属切削原理及刀具”等有关课程的基础上进行的重要的实践性教学环节,其目的是使学生巩固和深化课堂理论教学内容,锻炼和培养学生综合运用所学知识和理论的能力,是对学生进行独立分析、解决问题能力的强化训练。
由于本人水平有限,设计编写时间也比较仓促,在我们设计的过程中会遇到一些技术和专业知识其它方面的问题,再加上我们对知识掌握的程度,所以设计中我们的设计会有一些不尽如人意的地方, 为了共同提高今后设计设计的质量,希望在考核和答辩的过程中得到各位指导老师的谅解与批评指正,不胜感激之至。
通过金属切削刀具课程设计,具体应使学生做到: (1) 掌握金属切削刀具的设计和计算的基本方法; (2) 学会运用各种设计资料、手册和国家标难;
(3) 学会绘制符合标准要求的刀具工作图,能标注出必要的技术条件。
设计成形车刀的重要内容是根据工件廓形计算成形车刀的廓形。廓形计算一般很简单。
二 金属切削原理与刀具课程设计任务书
一、
原始数据及条件
工件如图所示,工件材料为易切钢Y15,毛坯为圆棒料,其直径为dM,大批量生产,用成形车刀加工出全部外圆表面并切出预切槽,表面粗糙度为Ra3.2,加工车床用C1336单轴转塔自动车床。
二、设计要求
1、设计分五大组,按学号顺序划分,多余的人为最后一组。其中每大组里,学号为单号的设计圆体成形车刀,双号的设计棱体成形车刀,具体原始数据如上表。
2、设计结束后,应提交的材料:课程设计报告一份;成形车刀工作图一张;成形车刀样板图一张。
一 圆体成形车刀设计
设计步骤如下: 1) 选择刀具材料
参考《金属切削刀具设计简明手册》P113附录表5,选用普通高速钢W18Cr4V制造。
2)选择前角γf及后角αf
由表2—4(参见《金属切削刀具设计简明手册》P28)查得:f
=15º,αf=10º。
3
γ
取kr=20º,a=3mm,b=1.5mm,c=8mm,d=0.5mmm(a,b,c,d的含义见《金属切削刀具设计简明手册》P24图2-2)。标出工件廓形各组成点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)
rjx=基本半径±半径公差∕2 rj1=20∕2mm=10.000 mm
rj3=(28∕2+0.1∕4)mm=(14+0.025)mm=14.025mm rj4 =rj5=(42∕2+0.2∕4)mm=(21+0.05)mm=21.05mm rj6=rj7=30∕2mm=15.000mm rj8=rj1-1mm=9.000mm
rj9=rj10=rj0=rj1-(1-1)mm=8.000mm
rj11=rj12=rj6-0.5∕tan20ºmm=(15-2.747)mm=13.626mm 再以1点为基准,计算出计算长度ljx
ljx=基本长度±公差∕2 lj2=[(4-1)+0.2∕2]mm=3.55 lj3=lj4=[(14-1)-0∕2]mm=13mm lj6=(4-0)mm=4mm
lj7=[(24-1)-0.8∕2]mm=22.6mm
4)计算切削刃总宽度Lc,并校验Lc∕dmin之值
Lc= lj7+a+b+c+d=(22.6+3+1.5+8+0.5)mm=35.6mm,取
Lc =36,dmin=2 rj8=2×9mm=18mm
则Lc∕dmin=36∕18=2<2.5,允许。 5)确定结构尺寸
应使d0=2R0≥2(Amax+e+m)+d(见《金属切削刀具设计简明手册》P25图2-3)
由(《金属切削刀具设计简明手册》P27表2-3)差得,C1336单轴转塔自动车床所用圆体成形车刀:d0=68mm,d=16mm,又已知毛坯半径为22.5mm,则Amax=22.5-rj8=(22.50-9)mm=13.50mm,代入上式,可得
(e+m)≤R0-Amax-d∕2=(34-13.50-8)mm=12.50mm 可选取e=6mm,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 其计算过程见表2-6。
标注廓形径向尺寸时,应选公差要求最严的1-12段廓形作为尺寸标注基准,其他各点用廓形深度△R表示其径向尺寸。△R见表2-6
7)根椐表2-6可确定各点廓形深度△R的公差 8)校验最小后角
7-11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α0 =arctg[tg(ε= arctg[tg(31.05º-8.04º)sin20º]=8.26º 一般要求最小后角不小于2º~3º,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(公差值是按《金属切削刀具设计简明手册》P29表2-5确定的,表中未列出者可酌情取为±0.2㎜) l2=lj2=(3.55±0.03)mm l3=l4= lj3=lj4=(13±0.10)mm l5=l6= lj5=lj6=(4±0.05)mm l7=lj7=(22.6±0.1)mm l8=lj8=(1.0±0.2)mm
10)画出刀具工作图及样板工作图 如图2-9与图2-10所示
11
-Υ
f11
)sin20º]
心得与体会
1)目标完成情况:经过多天的努力,设计达到了预想的成功,由于条件的限制没能加工出成品,但对于我自己来说已经学到了不少东西。
2)存在不足:一是对成形车刀的不熟悉,二是在公差与配合方面的知识所学较少。
3)程序设计中遇到的问题及解决方法:
主要困难:学院图书馆相关资料有限,设计此项目任务重工作量大物力条件有限以及经济上
的原因造成难以落实原材料加工出成品
解决方法:在互连网上收集相关资料与有关公司联系落实加 4)总结和体会:
这次课程设计给我们提供了一个应用自己所学知识的机会,从到图书馆查找资料
到对刀具精度分析与计算和运用CAD画出夹具零件图到最后夹具总图的成型。都对我所学的知识进行了检验。可以说,本次课程设计有苦也有甜。设计思路是最重要的,只要你的设计思路是成功的,那你的设计已经成功了一半。因此我们应该在设计前做好充分的准备,像查找详细的资料,为我们设计的成功打下坚实的基础。
制作过程是一个考验人耐心的过程,不能有丝毫的急躁,马虎,要心平气合的一步一步来。总体来说,通过这次设计我受益匪浅。在摸索该如何画出夹具零件图时的过程中,也特别有趣,培养了我的设
计思维,增加了实际操作能力。在让我体会到了搞设计艰辛的同时,更让我体会到成功的喜悦和快乐。思想和严谨的工作作风。