H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y
设计说明书
一、选择刀片夹固结构
工件的直径D 为 142mm,工件长度L=100mm.因此可以在普通机床CA6140上加工.
表面粗糙度要求1.6μm,为精加工,但由于可转为车刀刃倾角s λ通常取负值,切屑流向已加工表面从而划伤工件,因此只能达到半精加工.
参照《机械制造技术基础课程补充资料》表2.1典型刀片结构简图和特点,采用偏心式刀片加固结构较为合适.
二、选择刀片结构材料
加工工件材料为HT200,正火处理,连续切屑,且加工工序为粗车,半精车了两道工序.由于加工材料为铸铁料,因此刀片材料可以采用YG 系列,YG8宜粗加工,YG3宜精加工,本题第三步要求达到半精加工,因此材料选择YG3硬质合金.
三、选择车刀合理角度
根据《机械制造技术基础》刀具合理几何参数的选择,并考虑可转位车刀几何角度的形成特点,四个角度做如下选择:
① 前角0γ:根据《机械制造技术基础》表3.16,工件材料为中碳钢(正火),半精车,
因此前角可选0γ=10°,
② 后角0?:根据《机械制造技术基础》表3.17,工件材料为铸造材料,精车,因此后
角可选0?=7°
③ 主偏角γκ:根据《机械制造技术基础》表3.16,主偏角γκ=75°
④ 刃倾角s λ:为获得大于0的后角0?及大于0的副刃后角'
0?,刃倾角s λ=-5 后角0?的实际数值及副刃后角'
0?和副偏角'
γκ在计算刀槽角度时经校验确定.
四、选择切屑用量
根据《机械制造技术基础》表3.22:
精车时, 背吃刀量p a =1mm,进给量f=0.3mm/r,切削速度v=130m/min 。
五、刀片型号和尺寸
① 选择刀片有无中心孔.由于刀片加固结构已选定为偏心式,因此应选用有中心固
定孔的刀片.
② 选择刀片形状.按选定主偏角γκ=75,参照《机械制造技术基础课程补充资料》2.4.4.2刀片形状的选择原则,选用正方形刀片.
③ 选择刀片的精度等级.参照《机械制造技术基础课程补充资料》2.4.4.3节刀片精度等级的选择原则,一般情况下选用U 级. ④ 选择刀片内切圆直径d(或刀片边长L).根据已确定的背吃刀量p a =3mm, 主偏角γκ=75,刃倾角s λ=-5,将p a ,γκ,s λ代入下式可得刀刃的实际参加工作长L se 为 L se =
s
cos sin λκγρ?=
cos(-5)
75sin 3
=3.118mm
令刀片的刃口长度(即便长)L>1.5 L se =4.677mm,保证切削工作顺利进行. ⑤ 选择刀片厚度.根据已选择的背吃刀量p a =3mm,进给量f=0.6mm/r 及《机械制造
技术基础课程补充资料》选择刀片厚度的诺莫图图 2.3,求得刀片厚度S ≥
4.8mm.
⑥ 选择刀尖圆弧半径εr .根据已选择的背吃刀量p a =3mm,进给量f=0.6mm/r 及《机械制造技术基础课程补充资料》选择刀尖圆角半径的诺莫图 2.4,求得连续切削时εr =1.2mm
⑦ 选择刀片断屑槽型式和尺寸.参照《机械制造技术基础课程补充资料》2.4.4.4节中刀片断屑槽类型和尺寸的选择原则,根据已知的已知条件,选择A 型断屑槽. 综上7方面的选择结果,根据《机械制造技术基础课程补充资料》表2.10确定选用的刀片型号为SNUM150612-A4.
L=d=14.88mm;s=6.35mm;d 1=6.35mm;m=2.79mm; εr =1.2mm
刀片刀尖角b ε=90;刀片刃倾角sb λ=0;断屑槽宽W n =4mm;取法前角bn γ=25
六、选择硬质合金刀垫型号和尺寸
硬质合金刀垫形状和尺寸的选择,取决于刀片加固结构及刀片的型号和尺寸,选择与刀片形状相同的刀垫,正方形,中间有圆孔.根据《机械制造技术基础课程补充资料》表2.18选择型号为S15B 型刀垫.尺寸为:长度L=14.88mm,厚度s=4.76mm 中心孔直径d 1=7.6mm.材料为高速钢YG8
七、计算刀槽角度
可转为车刀几何角度,刀片几何角度,刀槽几何角度之间的关系: 刀槽角度的计算:
① 刀杆主偏角rg k rg k =γκ=75 ② 刀槽刃倾角sg λ sg λ=s λ=-5 ③ 刀槽前角og r
将0γ=20, bn γ=25, s λ=-5代入下式 tan og γ=
s
nb s
bn λγγλγγcos tan tan 1cos /tan tan 00+-=-0.089
则og γ=-5.089,取og γ=-5 ④ 验算车刀后角a 0. 车刀后角a 0的验算公式为: tan a 0=
s
og nb s og nb a a λγλγcos tan tan 1)cos tan (tan +-
当nb a =0时,则上式成为: tan a 0=-s og λγ2
cos
tan
将og γ=-5, s λ=-5代入上式得a 0=5.05
前面所选后角a 0=6,与验算值有差距,故车刀后角a 0应选a 0=5才能与验算角度接近
而刀杆后角a og ≈a 0=5 ⑤ 刀槽副偏角 k '
rg =k '
r =180-γκ=r ε k rg =γκ,rg ε=r ε 因此k '
rg =180-γκ-r ε 车刀刀尖角r ε的计算公式为
cos r ε=[cos rb εs og s og λγλλsin tan )(tan 12-+]cos s λ
当rb ε=90时,上式变为cos r ε= -s og λγsin tan cos s λ 将og γ=-5, s λ=-5代入上式得r ε=90.4 故k 'rg ≈k '
r =180-75-90.4=14.6 取k '
rg =14.6 ⑥ 验算车刀副后角a '
0 车刀副后角的验算公式为:
tan a '
0=
'''
''
'cos tan tan 1cos tan tan sg
og
nb og
og nb a a λ
γ
λγ+-
当a nb =0时, tan a '
0= -'2
'
cos tan sg og λγ
而tan '
og γ=os γtan sin rg ε+tan
'sg λsin rg ε
tan 'og λ=os γtan sin rg ε+tan
'sg λsin rg ε
将os λ=-5, sg λ=s λ=-5,rg ε=r ε=90.4代入上式 tan '
og γ=tan(-5)sin90.4+tan (-5)sin90.4 ＝＞ '
og
γ=-4.97 tan 'og λ=)5tan(-sin90.4+tan (-5)sin90.4 ＝＞ 'og λ=-4.97
再将'og γ=-4.97
'og λ=-4.97代入得
tan a '0= -)97.4(cos )97.4tan(2
-- ＝＞ a '
0=4.93可以满足切削要求
刀槽副后角a 'og ≈a '0,故a 'og =4.93,取a '
og =5 综上述计算结果,可以归纳出:
车刀的几何角度: 0γ=20, 0?=6, γκ=75, k 'r =14.6,s λ=-5, a '
0=4.93
刀槽的几何角度: og γ=-5 , a og =5, k rg =75 , k 'rg =14.6, sg λ=-5, a '
og =5
八、计算铣制刀槽时所需的角度
① 计算刀槽最大副前角gg γ及其方位角gg τ
将og γ=-5 , sg λ=s λ=-5代入下式得:
tan gg γ=-sg og λγ2
2tan tan + ＝＞ gg γ=-7.05
将og γ=-5 , sg λ=s λ=-5代入下式得: tan gg τ=
sg
og λλtan tan ＝＞ gg τ=45
② 计算刀槽切深剖面前角pg γ和进给剖面前角fg
γ
将og γ=-5 , sg λ=-5, k rg =75代入下式
tan pg γ=os γtan sin rg ε+tan 'sg λsin rg ε ＝＞ pg γ=-6.12
tan fg
γ
=os γtan sin rg ε+tan 'sg λsin rg ε ＝＞ fg γ=-3.54
九、选择刀杆材料和尺寸
① 选择刀杆材料:为保证刀杆强度,增加刀杆使用寿命,刀杆材料一般可用中碳钢,
采用45号钢,热处理硬度为HRC38-45,发黑处理 ② 选择刀杆尺寸:
⑴选择刀杆截面尺寸.车床中心高度为220mm,根据《机械制造技术基础课程补
充资料》表2.37,选取截面尺寸为:20×25(mm 2
)
由于切削深度及进给量太小,故强度足够
⑵选择刀杆长度尺寸:参照《机械制造技术基础课程补充资料》2.5.1.3刀杆长度选择原则,选取刀杆长度为160mm.
十、选取偏心销机器相关尺寸
① 选择偏心销材料:偏心销材料选用40Cr,热处理硬度为HRC40~45,发黑处理.
② 选择偏心销直径d c 和偏心量
偏心销直径可用下式: d c =d 1-(0.2~0.4mm) 故可取d c =6mm
偏心量e 可用: e=
mm d c 2
)10~7(1
=0.3~0.428mm
则e 可取0.4mm
为使刀具夹固可靠,可选用自锁性能较好的螺钉偏心销,并取螺钉偏心销转轴半径d 2=M6
③计算偏心销转轴孔中心在刀槽前刀面上的位置,根据前面已选好的各尺寸
d 1=6mm, d=15.875mm d c =6mm, e=0.4mm 取β=30,代入下式
m=
30sin 75.02875
.15+=8.31mm n=30cos 75.02
875
.15-=8.59mm
十一、绘制车刀结构简图
偏心式75硬质合金可转位外圆车刀如下图
参考文献
[1] 李旦,韩荣第,巩亚东,陈明君.机械制造技术基础.哈尔滨工业大学出版社.2009.2
[2] 王娜君.机械制造技术基础课程补充材料.2010.3
[3] 袁长良.机械制造工艺装备设计手册.中国计量出版社;1992.1
[4] 陆剑中,孙家宁.金属切削原理与刀具.机械工业出版社;2005.3
硬质合金可转位车刀设 计 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
七、硬质合金可转位车刀设计 ［原始条件］ 加工推动架工序1中车￠50端面，工件材料HT200，铸件。表面粗糙度要求达到Ra6.3，需采用粗车完成其端面车削，总余量为3 mm，使用机床为CA6140普通车床。 试设计一把硬质合金可转位车刀。 设计步骤为： （1）选择刀片夹固结构。考虑到加工在CA6140普通车床上进行，且属于连续切削，由《切削手册》表4-22典型刀片夹固结构简图和特点，采用偏心式刀片夹固结构。 （2）选择刀片材料（硬质合金牌号）。由原始条件给定：被加工工件材料为HT200，连续切削，完成粗车工序，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YT15。 （3）选择车刀合理角度。根据刀具合理几何参数的选择原则，并考虑到可转位车刀几何角度的形成特点，选取如下四个主要角度：①前角γo= 15°；②后角?o= 5°；③主偏角k r = 90°；④刃倾角λs= -6°。 后角?o的实际数值以及副后角??o和副偏角k?rg在计算刀槽角度时，经校验后确定。 （4）选择切削用量。根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量。
粗车时：切削深度a p =3mm，进给量f=0.5mm/r，切削速度v= 122m/min ； （5）选择刀片型号和尺寸： ①选择刀片有无中心固定孔。由于刀片夹具结构已选定为偏心式，因此应选用中心有固定孔的刀片。 ②选择刀片形状。按选定的主偏角k r = 90°，根据《切削手册》表 4-20刀片形状的选择原则，选用正三角形刀片。 ③选择刀片精度等级。由《切削手册》表4-17刀片精度等级的选择 原则，选用U级。 ④选择刀片内切圆直径d（或刀片边长L）。根据已确定的a p =3mm，k r = 90°和λs= 0°，将a p、k r和λs代入《金属切削刀具课程设计指导书》 公式（2.5），可求出刀刃的实际参加工作长度L se 为 L se = s r p k a λ cos sin=? - ?6 cos 90 sin 3 =3.0mm 则所选用的刀片边长L应为 L＞1.5 L se =1.5×3.016=4.50mm 因为是正三角形刀片，L=√3d d=2.60mm ⑤选择刀片厚度s。根据已选定的a p =3mm、f=0.5mm/r，根据刀片厚度的诺模图求得刀片厚度s≥3.8mm。 ⑥选择刀尖圆弧半径r ε。根据已选定的a p =3mm、f=0.5mm/r及通过刀 尖圆弧半径诺模图，求得连续切削时的r ε =0.8mm。 ⑦由于工件材料为HT200，所以刀片可以无断屑槽。
七、硬质合金可转位车刀设计 ［原始条件］ 加工推动架工序1中车￠50端面，工件材料HT200，铸件。表面粗糙度要求达到Ra6.3，需采用粗车完成其端面车削，总余量为3 mm，使用机床为CA6140普通车床。 试设计一把硬质合金可转位车刀。 设计步骤为： （1）选择刀片夹固结构。考虑到加工在CA6140普通车床上进行，且属于连续切削，由《切削手册》表4-22典型刀片夹固结构简图和特点，采用偏心式刀片夹固结构。 （2）选择刀片材料（硬质合金牌号）。由原始条件给定：被加工工件材料为HT200，连续切削，完成粗车工序，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YT15。 （3）选择车刀合理角度。根据刀具合理几何参数的选择原则，并考虑到可转位车刀几何角度的形成特点，选取如下四个主要角度：①前角γo=15°；②后角αo= 5°；③主偏角k r = 90°；④刃倾角λs= -6°。 后角αo的实际数值以及副后角α'o和副偏角k'rg在计算刀槽角度时，经校验后确定。 （4）选择切削用量。根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量。 粗车时：切削深度a p=3mm，进给量f=0.5mm/r，切削速度v= 122m/min ； （5）选择刀片型号和尺寸： ①选择刀片有无中心固定孔。由于刀片夹具结构已选定为偏心式，因此应选
用中心有固定孔的刀片。 ②选择刀片形状。按选定的主偏角k r = 90°，根据《切削手册》表4-20刀片形状的选择原则，选用正三角形刀片。 ③选择刀片精度等级。由《切削手册》表4-17刀片精度等级的选择原则，选用U 级。 ④选择刀片切圆直径d （或刀片边长L ）。根据已确定的a p =3mm ，k r = 90°和λs = 0°，将a p 、k r 和λs 代入《金属切削刀具课程设计指导书》公式（2.5），可求出刀刃的实际参加工作长度L se 为 L se =s r p k a λcos sin =?-?6cos 90sin 3=3.0mm 则所选用的刀片边长L 应为 L ＞1.5 L se =1.5×3.016=4.50mm 因为是正三角形刀片，L=√3d d=2.60mm ⑤选择刀片厚度s 。根据已选定的a p =3mm 、f=0.5mm/r ，根据刀片厚度的诺模图求得刀片厚度s ≥3.8mm 。 ⑥选择刀尖圆弧半径r ε。根据已选定的a p =3mm 、f=0.5mm/r 及通过刀尖圆弧半径诺模图，求得连续切削时的r ε=0.8mm 。 ⑦由于工件材料为HT200，所以刀片可以无断屑槽。 综合以上七方面的选择结果，确定选用的刀片型号是：TNUM160408-V2（《金属切削刀具课程设计指导书》表2.11），其具体尺寸为 L =16.5mm ；s=4.76mm ；d 1=3.81mm ；m=13.494mm ；r ε=0.8mm 刀片刀尖角εb = 60°；刀片刃倾角λsb = 0°；断屑槽宽Wn =2mm ；取法前角γnb = 20°。刀片法后角αnb = 0°
45°可转位车刀设计 一、设计背景 硬质合金刀片是标准化、系列化生产的，其几何形状均事先磨出。而车刀的前后角是靠刀片在刀杆槽中安装后得到的，刀片可以转动，当一条切削刃用钝后可以迅速转位将相邻的新刀刃换成主切削刃继续工作，直到全部刀刃用钝后才取下刀片报废回收，再换上新的刀片继续工作。因此可转位式车刀完全避免了焊接式和机械夹固式车刀因焊接和重磨带来的缺陷，无须磨刀换刀，切削性能稳定，生产效率和质量均大大提高，是当前我国重点推广应用的刀具之一 二、原始数据 工件材料：40Cr Ra3.2 机床：C620 CA6140 v=80~120m/min,a p=0.2~8mm,f=0.5~2mm/r 其他数据： c 三、刀片材料的选择 由给定的原始材料：被加工工件材料为40Cr，连续切削完成粗车工序，按照硬质合金选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YT5。 四、刀片夹固结构的选择 考虑到加工在CA6140普通机床上进行，且属于连续切削，参照《刀具课程设计指导书》表2.1典型刀片加固结构简图和特点，采用偏心式刀片夹固结构。
五、 刀具合理几何参数的选择 根据刀具几何参数的选用原则，并考虑到可转位车刀的几何角度形成特点，选取如下四 个主要角度：①前角°07.5?=②后角°07.5α= ③主偏角°r 45K = ④刃倾角°5s λ=-。 后角的实际数值以及副后角和副角在计算刀槽角度时经校验后确定。 六、 切削用量的选择 根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量。粗车时切削深度p a =3mm ，进给量f=0.5mm/r,切削速度v=80m/min. 七、 刀片形状和尺寸的选择 ① 选择刀片有无中心固定孔。由于刀片加固结构已选定为偏心式，因此应选用有中心固定孔的刀片。 ② 选择刀片形状。按选定主偏角45°，参照本章2.4节的表2.3刀片形状的选用原则，选用正方形刀片（这样既可以提高刀尖强度，又增加了散热面积，使刀具寿命有所提高，还可以减小已加工表面的残余面积，使表面粗糙度数值减小）。 ③ 选择刀片精度等级。参照本章2.4节表2.4刀片精度等级的选用原则，选用U 级。 ④ 选择刀片内切圆直径。根据已定p a =3mm ，°r 45K =，°5s λ=-，代入下式，可 得： Le=p a /sin r K cos s λ=3.011mm; 1.5L Le > =1.5 3.011?=4.50mm ⑤ 选择刀片厚度s 。根据已选定的粗车时切削深度p a =3mm, 进给量f=0.5mm/r,通过图 2.3选择刀片厚度的诺模图，求得刀片厚度S ≥4.76mm 。 ⑥ 选择刀尖圆弧半r 。根据已选定的粗车时切削深度p a =3mm, 进给量f=0.5mm/r,利用一般刀片刀尖圆弧半径应等于或大于车削时最大进给量的1.25倍，求得连续切削时的刀尖圆弧半径为r=0.6mm 。 ⑦ 选择刀片断屑槽形式和尺寸，参照本章2.4节中刀片断屑槽形式和尺寸的选择原则，根据已知的原始条件，选用A 型断屑槽，断屑槽的尺寸在选定刀片型号和尺寸后便可确定。 综合以上七方面的选择结果，确定选用的刀片型号是FNUM190608(见下图),其具体尺寸为 ： L=19mm ，d=15.875mm ，s=6.35mm ，1d =6.35mm ，r=0.8mm 刀片刀尖角ε=82°刀片刃倾角 °0sb λ=；断屑槽宽度n W =4mm ；取法前角nb ?=15°。
课程大作业说明书 课程名称：机械制造技术基础 设计题目：可转位车刀设计 院系： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：
目录 一．设计题目 (1) 二．选择刀片夹固结构 (1) 三、选择刀片结构材料 (1) 四、选择车刀合理角度 (1) 五、选择切屑用量 (2) 六、刀片型号和尺寸 (2) 七、选择硬质合金刀垫型号和尺寸 (3) 八、计算刀槽角度 (3) 九、计算铣制刀槽时所需的角度 (6) 十、选择刀杆材料和尺寸 (7) 十一、选取杠杆、弹簧及相关尺寸 (7) 十二、绘制车刀结构简图 (8) 参考文献 (8)
一．设计题目 车削如下图所示零件，其加工顺序为：①车直径150外圆及大端倒角---②车大端端面----③粗车直径142外圆---④精车直径142外圆---- ⑤车小端端面及倒角。设计车大端端面的可转位车刀。夹紧方式推荐选用杠杆式。 二．选择刀片夹固结构 工件的直径为 ，工件长度 。因此可以在普通机床CA6140 上加工。 表面粗糙度无要求，为粗加工。由题目已知条件，选用推荐的杠杆式夹固结构。 三、选择刀片结构材料 加工工件材料为45号钢,淬火处理,连续切屑,且加工工序为粗车.由于加工材料为钢料,因此刀片材料可以采用YT 系列,对于淬火刚的车削，材料选择YT726硬质合金。 四、选择车刀合理角度 根据《机械制造技术基础》刀具合理几何参数的选择,并考虑可转位车刀几何角度的形成特点,四个角度做如下选择: ①前角0γ:根据《机械制造技术基础》表3.16,工件材料为中碳钢(淬火)，半精车,因此前角可选0γ=-5°。 ② 后角0α:根据《机械制造技术基础》表3.17，工件材料为中碳钢(正火),粗车,因此后角可选0α=12°。 ③ 主偏角r κ:对于淬硬钢，主偏角r κ=30°～60°，取主偏角r κ=60°。 ④ 刃倾角s λ:车淬硬钢，s λ=-5°～-12°，取s λ=-5°。
一: 选择刀片夹固结构 工件的直径D 为 50mm,工件长度L=360mm.因此可以在普通机床CA6140上加工. 表面粗糙度要求1.6μm,为精加工,但由于可转为车刀刃倾角s λ通常取负值,切屑流 向已加工表面从而划伤工件,因此只能达到半精加工. 参照《机械制造技术基础课程补充资料》表2.1典型刀片结构简图和特点,采用偏心式刀片加固结构较为合适. 二: 选择刀片结构材料. 加工工件材料为45号钢,正火处理,连续切屑,且加工工序为粗车,半精车了两道工序.由于加工材料为钢料,因此刀片材料可以采用YT 系列,YT15宜粗加工,YT30宜精加工,本题要求达到半精加工,因此材料选择YT30硬质合金. 三: 选择车刀合理角度 根据《机械制造技术基础》刀具合理几何参数的选择,并考虑可转位车刀几何角度的形成特点,四个角度做如下选择: ① 前角0γ:根据《机械制造技术基础》表3.16,工件材料为中碳钢(正火),半精车, 因此前角可选0γ=20, ② 后角0?:根据《机械制造技术基础》表3.17,工件材料为中碳钢(正火),半精车,因此后角可选0?=6 ③ 主偏角γκ:根据题目要求,主偏角γκ=75 ④ 刃倾角s λ:为获得大于0的后角0?及大于0的副刃后角'0?,刃倾角s λ=-5 后角0?的实际数值及副刃后角'0?和副偏角'γκ在计算刀槽角度时经校验确定. 四: 选择切屑用量 根据《机械制造技术基础》表3.22: 粗车时,背吃刀量p a =3mm,进给量f=0.6mm/r,切削速度v=110m/min 半精车时, 背吃刀量p a =1mm,进给量f=0.3mm/r,切削速度v=130m/min 五: 刀片型号和尺寸 ① 选择刀片有无中心孔.由于刀片加固结构已选定为偏心式,因此应选用有中心固 定孔的刀片. ② 选择刀片形状.按选定主偏角γκ=75,参照《机械制造技术基础课程补充资料》2.4.4.2刀片形状的选择原则,选用正方形刀片. ③ 选择刀片的精度等级.参照《机械制造技术基础课程补充资料》2.4.4.3节刀片精度等级的选择原则,一般情况下选用U 级. ④ 选择刀片内切圆直径d(或刀片边长L).根据已确定的背吃刀量p a =3mm, 主偏
序言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。
目录 0.序言 (1) 1.可转位车刀设计 (3) 2.圆孔拉刀设计 (10) 3.结语 (15) 4参考文献 (16)
一可转位车刀设计 设计题目: 已知：工件材料Y12，使用机床CA6140，加工后dm=22，Ra3.2，需精车完成，加工余量自定，设计装T刀片95°偏头外圆车刀。 设计步骤： 1.1 选择刀片夹固结构： 考虑到加工在CA6140普通车床上进行，属于连续切削，采用杠杆式刀片夹固结构。 1.2选择刀片材料：（硬质合金牌号） 由原始条件给定：被加工工件材料为Y12，连续切削，完成精车工序，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YT30。 1.3选择车刀合理角度： 根据刀具合理几何参数的选择原则，并考虑到可转位车刀：几何角度的形成特点，选取如下四个主要角度。 （1）前角＝15°，（2）后角＝8°，（3）主偏角＝95°; （4）刃倾角＝-3°， 后角α。的实际数值以及副后角在计算刀槽角度时，经校验后确定。 1.4选择切削用量：
根据切削用量的选择原则，查表确定切削用量为， 精车： p a ＝0.5 mm ，f ＝1mm/r ，v ＝60m/min 1.5选择刀片型号和尺寸： （1）选择刀片有无中心固定孔 由于刀片夹固结构已选定为杠杆式，因此应选用有中心固定孔的刀片。 （2）选择刀片形状 按选定的主偏角＝95°，选用三角形刀片 （3）选择刀片精度等级 选用U 级。 （4）选择刀片内切圆直径d （或刀片边长L ） 根据已选定的 p a 、 r K 、s λ，可求出刀刃的实际参加工作Lse 。为： p se r s 0.5 0.804 sin cos sin95cos(3)a L K = = =??λ L>1.5L se =1.026 （5）选择刀片厚度S 根据 p a ，f ，利用诺模图，得S ≥4..73 （6）选择刀尖圆弧半径 r ε ：根据 p a ，f ，利用诺模图，得连续切削 r ε =1.6 （7）选择刀片断屑槽型式和尺寸 根据条件，选择A 型。当刀片型号和尺寸确定后，断屑槽尺寸便可确定。 确定刀片型号：TNUM220416-A ，尺寸为：
一、车刀的结构 机夹可转位车刀是将可转位硬质合金刀片用机械的方法夹持在刀杆上形成的车刀，一般由刀片、刀垫、夹紧元件和刀体组成(见图1)。 图1 机夹可转位车刀组成 根据夹紧结构的不同可分为以下几种形式。 ·偏心式(见图2) 偏心式夹紧结构利用螺钉上端的一个偏心心轴将刀片夹紧在刀杆上，该结构依靠偏心夹紧，螺钉自锁，结构简单，操作方便，但不能双边定位。当偏心量过小时，要求刀片制造的精度高，若偏心量过大时，在切削力冲击作用下刀片易松动，因此偏心式夹紧结构适于连续平稳切削的场合。 图2 偏心式夹紧结构组成 ·杠杆式(见图3) 杠杆式夹紧结构应用杠杆原理对刀片进行夹紧。当旋动螺钉时，通过杠杆产生夹紧力，从而将刀片定位在刀槽侧面上，旋出螺钉时，刀片松开，半圆筒形弹簧片可保持刀垫位置不动。该结构特点是定位精度高、夹固牢靠、受力合理、适 用方便，但工艺性较差。 图3 杠杆式夹紧结构组成 ·楔块式(见图4) 刀片内孔定位在刀片槽的销轴上，带有斜面的压块由压紧螺钉下压时，楔块一面靠紧刀杆上的凸台，另一面将刀片推往刀片中间孔的圆柱销上压紧刀片。该结构的特点是操作简单方便，但定位精度较低，且夹紧力与切削力相反。 图4 楔块式夹紧结构 不论采用何种夹紧方式，刀片在夹紧时必须满足以下条件：①刀片装夹定位要符合切削力的定位夹紧原理，即切削力的合力必须作用在刀片支承面周界内。 ②刀片周边尺寸定位需满足三点定位原理。③切削力与装夹力的合力在定位基面(刀片与刀体)上所产生的摩擦力必须大于切削振动等引起的使刀片脱离定位基面的交变力。夹紧力的作用原理如表1所示。 可转位车刀片的形状有三角形、正方形、棱形、五边形、六边形和圆形等，是由硬质合金厂压模成形，使刀片具有供切削时选用的几何参数(不需刃磨);同
机械制造技术基础课程设计指导书 （刀具部分） 一、设计目的及要求： 刀具课程设计是机械制造类(冷加工)专业学生在学习《机械制造技术基础》、《机械制造装备设计》等课程及其它有关课程之后进行的一个实践性教学环节，其目的是巩固和加深理论教学内容，培养学生综合运用所学理论，解决生产实际中刀具设计问题的能力。通过刀具课程设计，应使学生达到如下要求： （一）初步掌握几种典型刀具的设计计算方法， （二）学会绘制刀具工作图，标注必要的技术条件， （三）学会使用各种设计资料、手册和国家标准， 设计内容： 刀具课程设计的内容是从成形车刀、成形铣刀、拉刀、可转位车刀或可转位铣刀中选择两把进行设计，每把刀具设计内容包括： 1.刀具工作图：1 张； 2.设计计算说明书：1 份（不少于3000 字）。 二、设计刀具的一般步骤 （一）确定刀具的类型； （二）选择刀具材料； （三）确定刀具合理的几何角度； （四）确定刀具结构参数(包括：刀体尺寸、刀齿齿数、刀齿和容屑槽形状和尺寸、刀具夹持部分的结构和尺寸等)； （五）设计计算刀具的廓形； （六）制订合理的技术条件(包括：重要尺寸的公差、形位公差、各重要表面的粗糙度、对刀具材料及热处理的要求等)； （七）考虑刀具的制造工艺及检验方法； （八）绘制刀具工作图； （九）编写出刀具设计计算说明书。 三、刀具工作图及设计计算说明书 （一）制刀具工作图时应注意的主要问题： 刀具设计计算最终要用刀具工作图表示出来，为刀具制造提供全部参数及要求。刀具工作图在图纸中的布置，应当各部分之间协调，松、密恰当，整体美观。绘制刀具工作图时应注意的主要问题如下： 1.刀具工作图的画法：刀具工作图应表示出该刀具的结构特征及其具体尺寸。同时除主要视图外，常有剖面图，局部放大图。如切削刃口型式，分屑槽结构型式、小圆角及空刀槽等。在绘制刀具工作图时，除按机械制图投影理论绘制外，通常还采用简化画法。例如齿轮滚刀、蜗轮滚刀、花键滚刀等正视图其外圆及两端面用粗实线画，而刀齿、螺旋槽则可用双点划线简化表示，但螺旋方向必须一致。拉刀切削部粗切齿、精切齿、校准齿，按类只画前后几个齿而中间齿可以用简化画出，即外圆用粗实线，容屑槽底用细实线，其拉刀长度可以断开等。 2.刀具工作图的标注：刀具工作图像其它图纸一样按国家标准规范进行标注尺寸、公差及表面粗糙度。形位公差尽量标注在图形上，有时为了简便也可用文字说明，写在技术要求中。
机械设计制造及其自动化专业 设计说明书 （高速切断刀） 题目: 高速切断刀设计说明书 学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 姓名：李学健 完成日期：2015年5月 机械工程学院 2015年5月
目录 第1章原始条件 ................................................................................................................ .1 第2章设计计算过程 ........................................................................................................ .1 2.1高速切断刀的设计要点及工作特点............................................... ......... ..1 2.1刀片夹固结构的选择 ....................................................................................... . (2) 2.2选择刀片材料 ................................................................................................... . (2) 2.3选择车刀合理角度 ........................................................................................... . (2) 2.4选择刀片型号和尺寸 ....................................................................................... . (2) 2.5选择硬质合金刀垫型号和尺寸 ....................................................................... . (3) 2.6计算刀槽角度 ................................................................................................... .. (4) 2.7选择刀杆材料和尺寸 ................................................................................................... .4 2.8技术要求 ....................................................................................................................... .4 第3章绘图 ................................................................................................................. . (5) 参考文献 (5)
前言 当前刀具结构的变革正朝着可转位、多功能、专用复合刀具和模块式工具系统的方向发展，各种精密、高效、优质的可转位刀具已应用于车削,近十年来我国工具工业有了长足进步，切削技术迅速提高，据专家分析，我国切削加工及刀具技术的水平与工业发达国家相比大致要落后15～20年。近年来国内轿车工业引进了几条具有国际20世纪90年代水平的生产线，但所用工具的国内供给率只能达到20%的低水平。为改变这种状况，我国工具行业需要加速进口刀具国产化的步伐，必须更新经营理念，从主要向用户“卖刀具”转到为用户“提供成套切削技术，解决具体加工问题”的经营方向上来。要根据自身产品的专业优势，精通相应的切削工艺，不断创新开发新产品。用户行业则应增大刀具费用的投入，充分利用刀具在提高效率、降低成本，实现最大程度的资源(如切削数据库)共享。有关部门将产、学、研各部门的科研力量组织起来，集中优势，一方面积极引进国外先进刀具制造技术，提高刀具产品水平，加快刀具产品(尤其是数控刀具产品)的国产化步伐；另一方面应结合生产实际，系统地推广使用各种先进刀具和先进切削技术。我们相信，通过正确的政策引导和企业的有序竞争，完全有可能使我国的切削加工与刀具技术赶上国外先进水平，并做到有所发展与创新铣削、钻削等领域，成为刀具结构发展的主流。
目录 1 可转位车刀设计 (2) （1）选择刀片夹固结构 (2) （2）选择刀片材料（硬质合金牌号） (2) （3）选择车刀合理角度 (2) （4）选择切削用量 (2) （5）选择刀片型号和尺寸 (2) （6）确定刀垫型号和尺寸 (3) （7）刀槽角度计算步骤 (4) （8）选择刀杆材料和尺寸 (7) （9）选择偏心角及其相关尺寸 (7) 2．图孔拉刀设计举例 (9) （1）选择拉刀材料 (9) （2）选择拉削方式 (9) （3）选择拉刀几何参数 (9) （4）确定校准齿直径（以角标x表示校准齿的参数） (9) （5）确定拉削余量 (9) （6）选取齿升量 (9) （7）设计容屑槽 (9) （8）确定分屑槽参数 (10) （9）选择拉刀前柄部形状和尺寸 (11) （10）校验拉刀强度与拉床载荷 (11) （11）确定拉刀齿数及每齿直径 (11) （12）设计拉刀其他部分 (12) （13）计算和校验拉刀总长 (12)
可转位车刀的选择及设计 1. 在工程应用中的优点与缺点 可转位车刀就是机夹式刀具，有刀片，刀排锁紧装置组成，车削时遇刀具磨损了，只要松开锁紧转一个角度紧固就能继续使用了，比焊接式普通刀具方便，可转位车刀：价格较高，形状是标准的，如果工件有临时变化那又要重新买了，因为这不能重磨。由于不需要磨刀所以工人上手比较快，适合于大批量高精度的数控加工。 避免了硬质合金钎焊时容易产生裂纹的缺陷；可转位刀片适合用气相沉积法在硬质合 金刀片表面沉积薄层更硬的材料（碳化钛氮化钛和氧化铝）,以提高切削性能；换刀时间较短;由于可转位刀片是标准化和集中生产的，刀片几何参数一致性强，切屑控制稳定。因此 可转位刀具得到广泛应用，如各种车刀、镗刀、铳刀、外表面拉刀、大直径深孔钻和套料钻等 2. 主要应用领域 可转位式刀具取代了焊接刀具，并且，应用，显示了它的优越性。但是,推广速度仍然比较缓慢。当然，原因是多方面的，其中，刀杆结构与刀片的精化（重磨）问题，在部份企业不易解决，是影响推广的因素之一。 3. 刀片材料，选型中注意的几类问题 多数可转位刀具的刀片采用硬质合金，也有采用陶瓷、多晶立方氮化硼或多晶金刚石车外圆的刀片：选用原则主要是根据加工工艺的具体情况决定。一般要选通用性较高 的及在同一刀片上切削刃数较多刀片。粗车时选较大尺寸，精、半精车时选较小尺寸。S 形：四个刃口，刃口较短（指同等内切圆直径），刀尖强度较高，主要用于75°、45°车刀，在内孔刀中用于加工通孔。T形:三个刃口，刃口较长，刀尖强度低，在普通车床上使用时 常采用带副偏角的刀片以提高刀尖强度。主要用于90°车刀。在内孔车刀中主要用于加工 盲孔、台阶孔。 C形:有两种刀尖角。100°刀尖角的两个刀尖强度高，一般做成75°车刀，用来粗车 外圆、端面，80°刀尖角的两个刃口强度较高，用它不用换刀即可加工端面或圆柱面，在内孔车刀中一般用于加工台阶孔。R形：圆形刃口，用于特殊圆弧面的加工，刀片利用率高， 但径向力大。W形:三个刃口且较短，刀尖角80°刀尖强度较高，主要用在普通车床上加 工圆柱面和台阶面。
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一、选择刀片夹固结构 工件的直径D 为 142mm,工件长度L=100mm.因此可以在普通机床CA6140上加工. 表面粗糙度要求1.6μm,为精加工,但由于可转为车刀刃倾角s λ通常取负值,切屑流向已加工表面从而划伤工件,因此只能达到半精加工. 参照《机械制造技术基础课程补充资料》表2.1典型刀片结构简图和特点,采用偏心式刀片加固结构较为合适. 二、选择刀片结构材料 加工工件材料为HT200,正火处理,连续切屑,且加工工序为粗车,半精车了两道工序.由于加工材料为铸铁料,因此刀片材料可以采用YG 系列,YG8宜粗加工,YG3宜精加工,本题第三步要求达到半精加工,因此材料选择YG3硬质合金. 三、选择车刀合理角度 根据《机械制造技术基础》刀具合理几何参数的选择,并考虑可转位车刀几何角度的形成特点,四个角度做如下选择: ① 前角0γ:根据《机械制造技术基础》表3.16,工件材料为中碳钢(正火),半精车, 因此前角可选0γ=10°, ② 后角0?:根据《机械制造技术基础》表3.17,工件材料为铸造材料,精车,因此后 角可选0?=7° ③ 主偏角γκ:根据《机械制造技术基础》表3.16,主偏角γκ=75° ④ 刃倾角s λ:为获得大于0的后角0?及大于0的副刃后角' 0?,刃倾角s λ=-5 后角0?的实际数值及副刃后角' 0?和副偏角' γκ在计算刀槽角度时经校验确定. 四、选择切屑用量 根据《机械制造技术基础》表3.22: 精车时, 背吃刀量p a =1mm,进给量f=0.3mm/r,切削速度v=130m/min 。 五、刀片型号和尺寸 ① 选择刀片有无中心孔.由于刀片加固结构已选定为偏心式,因此应选用有中心固
可转位车刀设计样本
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一、选择刀片夹固结构 工件的直径D为142mm,工件长度L=100mm.因此可以在普通机床CA6140上加工. 表面粗糙度要求 1.6μm,为精加工,但由于可转为车刀刃倾角 通常取负值,切屑 s 流向已加工表面从而划伤工件,因此只能达 到半精加工. 参照《机械制造技术基础课程补充资料》表2.1典型刀片结构简图和特点,采用偏心式刀片加固结构较为合适. 二、选择刀片结构材料 加工工件材料为HT200,正火处理,连续切屑,且加工工序为粗车,半精车了两道工序. 由于加工材料为铸铁料,因此刀片材料可以采用YG系列,YG8宜粗加工,YG3宜精加工,本题第三步要求达到半精加工,因此材料选择YG3硬质合金.
三、选择车刀合理角度 根据《机械制造技术基础》刀具合理几何参数的选择,并考虑可转位车刀几何角度的形成特点,四个角度做如下选择: ①前角 γ:根据《机械制造技术基础》表3.16, 工件材料为中碳钢(正火),半精车,因此前 角可选 γ=10°, ②后角 ?:根据《机械制造技术基础》表3.17, 工件材料为铸造材料,精车,因此后角可选 ?=7° ③主偏角 κ:根据《机械制造技术基础》表 γ 3.16,主偏角γκ=75° ④刃倾角 λ:为获得大于0的后角0? s 及大于0的副刃后角' ?,刃倾角sλ=-5 后角 ?的实际数值及副刃后角'0?和副偏 角' κ在计算刀槽角度时经校验确定. γ 四、选择切屑用量 根据《机械制造技术基础》表3.22:
三角形刀片可转位车刀设计课程设计
1.硬质合金可转位车刀的设计 1、刀片结构的确定 1）选择刀片夹固结构 考虑到加工在C620—1普通车床上进行，且属于连续切削，参照表2.1[2]典型刀片夹固结构简图和特点，采用偏心式刀片夹固结构。 2）选择刀片材料（硬质合金牌号） 有原始条件给定：被加工材料为45钢（正火），连续切削，完成粗车一道工序，按照硬质合金的选择原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YT15。 3）选择车到合理角度 根据刀具合理几何参数的选择原则，并考虑到可转位车刀几何角度的形成特点，选取如下四个主要角度：1.前角γo=15°，2后角αo=5°，3主偏角κr=90°，4刃倾角λs=-6°。 后角αo的实际数值以及副后角α1o和副偏角κ1r在计算刀槽角度时，经校验后确定。 4）选择切削用量 根据切削用量的选择原则，查表5.2[2]确定切削用量。 粗车时：背吃刀量： a p=3mm; 进给量： f=0.4mm/r; 切削速度：v c=70m/min; 精车时：背吃刀量： a p=1.0mm；进给量： f=0.2mm/r; 切削速度：v c=85m/min;
2、刀片型号和尺寸 选用有中心固定孔的刀片，按选定的主偏角κr =90°，参照2.4.4.2[2]刀片形状的选择原则，选用三角形刀片。参照2.4.4.3[2]刀片精度等级的选择原则，选用U 级。 1）选择刀片内切圆直径d （或刀片边长L ）。 根据已确定的a p =3mm ，κr =90°和λs =-6°，将a p 、κr 和λs 代入sin cos p se r s a L κλ= ，可求出刀刃的实际参加工作长度se L 为： 3 3.124sin cos sin90cos(6) p se r s a L mm κλ= = =?-?； 则选用刀片长度L>1.5se L =1.5×3.124=4.686mm ，因为是三角 形刀片，所以 3.124L mm =>。 2）选择刀片厚度s 。 根据已选定的a p =3mm 、f=0.4mm/r 及通过图2.3[2]（选择刀片厚度的诺普图），求得刀片厚度 3.0s mm ≥。 3、选择刀尖圆弧半径r ε。 根据已选定的a p =3mm 、f=0.4mm/r ，利用图2.4[2]（选择刀尖圆角半径的诺普图），求得连续切削时的 1.2r mm ε=； 4、选择刀片断削槽形式和尺寸 参照2.4.4.4[2]中刀片断削槽形式和尺寸的选择原则，根据已知的原始条件，选用A 型断削槽，断削槽的尺寸在选定刀片型号和尺寸后，便可确定。 综合以上七方面的选择结果，确定选用好的刀片型号是：
1、细长轴粗车刀 工件材料：40Cr 尺寸：Φ28×2600，Ra12.5 机床:加长C630 推荐数据:n=480γ/min,a p=3.5,f=0.55~0.65 2、拉垫式可转位车刀 工件材料：40Cr 机床：C620 推荐数据:v c=100~180m/min,a p=1~5mm,f=0.2~1mm/r 3、90°强力断屑车刀 工件材料：HT200 机床：C620 推荐数据：v c=75~120m/min,a p=2.5~7mm,f=0.42~0.75mm/r 粗加工R a12.5 4、细长轴精车刀 工件材料：40Cr R a3.2 推荐数据：n=600γ/min,a p=0.5~0.1mm,f=0.2-0.3mm/r 5、45°强力车刀 工件材料：40Cr Ra3.2 机床：C620 CA6140 推荐数据：v c=80~120m/min,a p=0.2~8mm,f=0.5~2mm/r 6、75°内孔精车刀 工件材料：45钢 尺寸：φ42×120,Ra3.2 机床：C618 推荐数据：v c=60~100m/min,f=0.12-0.15mm/r,a p=0.05-0.15mm 7、楔块式90°强力车刀 工件材料：45钢Ra12.5 机床：C620 推荐数据：v c=140~200m/min,a p=4~8mm,f=0.5~0.7mm/r 8、45°端面外圆车刀 工件：T13A Ra6.3
机床：CA6140 推荐：v c=100~120m/min , f=0.5~0.7mm/r ,a p=3~5mm 9、粗车刀 工件：HT25—47，σb=25，HB170—241 尺寸：余量不均匀，阶梯外圆粗加工，Ra6.3 机床：cw6140 推荐：V=60，αp =5，f =0.5—0.7 10、端面粗车刀 工件：ZG40Cr，σb70，HB228—321 齿轮毛坏端面粗加工，Rα6.4 机床：CW6140 推荐：V=80，αp =5，f =0.3—0.4 11、外圆粗车刀 工件：30CrMn 2Mo13 HB269-302 尺寸：自由锻毛坯：φ125×1000，Ra =6.3 单边余量5~7 机床：C630 12、90°偏心夹紧外圆车刀 工件：20F 机床：CA6140 推荐：v c=100~150m/min , f=0.06~0.12mm/r ,a p=0.05~1mm Ra6.3 13、楔销夹紧式可转位外圆车刀 工件：1Cr18Ni9Ti 机床：CE7132仿形车床 推荐：v c=135m/min , f=0.54mm/r ,a p=2mm Ra3.2 14. 铬钼渗碳钢粗车刀 工件：15CrMo, Ra6.3 机床：C620 推荐：v c=50~70m/min , f=0.3~0.6mm/r ,a p=3~8mm 15、外圆粗车刀 工件：30CrMn 2Mo13 HB269-302 尺寸：自由锻毛坯：φ125×1000，Ra =6.3 单边余量5~7 机床：C630 16、外圆粗车刀
可转位车刀课程设计说明书 课题名称: 可转位车刀设计 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机械120 姓名： 学号： A071201
要求 工件材料35钢、GPa b /σ0.52、HB143-178、D70±0.1mm 、L250mm 、热处理状态正火处理 1.选择刀片夹固结构 工件的直径D 为70mm ，工件长度L=250mm 。因此可以在普通机床CA6140上加工。 表面粗糙度要求1.6μm ，为精加工，但由于可转为车刀刃倾角s λ通常取负值， 切屑流向已加工表面从而划伤工件，因此只能达到半精加工。 参照《机械制造技术基础课程补充资料》表2.1典型刀片结构简图和特点，采用偏心式刀片加固结构较为合适。 2.选择刀片结构材料 由原始给定条件：被加工工件材料为35钢，正火处理，按照硬质合金的选择原则，选取刀片材料为YT15。 3.刀具合理几何参数的选择和切削用量的选择 3.1刀具合理集合参数的选择 根据《机械制造技术基础》刀具合理几何参数的选择,并考虑可转位车刀几 何角度的形成特点，四个角度做如下选择： 1．前角0γ：根据《刀具课程设计指导书》图2.5，工件材料为35钢(正火)，半精车，因此前角可选0γ=15°； 2．后角0?：根据《刀具课程设计指导书》图2.5，工件材料为35钢(正火)，半精车，因此后角可选0?=5°； 3．主偏角γκ：主偏角γκ=75°； 4．刃倾角s λ：为获得大于0°的后角0?及大于0°的副刃后角'0?，刃倾角 s λ=-6°； 5．后角0?：后角0?的实际数值及副刃后角'0?和副偏角'γκ在计算刀槽角度时经校验确定。 3.2切削用量的选择 根据《刀具课程设计指导书》附录II ：粗车时，背吃刀量p a =3mm ，进给量
（卓越工程师） 设计说明书 （拉垫式可转位车刀设计） 题目：拉垫式可转位车刀设计 学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 姓名：郭帅亮 指导教师：王冬 完成日期：2013年12月1日 佳木斯大学机械工程学院 2013年12
目录 拉垫式可转位车刀设计 (1) 1 已知条件 (1) 2 设计步骤 (1) 2.1选择刀片夹固结构 (1) 2.2选择刀片材料 (1) 2.3选择车刀合理角度 (1) 2.4选择切削用量 (2) 2.5选择刀片型号和尺寸 (2) 2.6选择硬质合金刀垫型号和尺寸 (3) 2.7计算刀槽角度 (3) 2.8计算铣制刀槽时需要的角度 (6) 2.9选择刀杆材料和尺寸 (7) 2.10绘制车刀工作图和零件图 (7) 参考文献 (8)
拉垫式可转位车刀设计 1 已知条件 18、拉垫式可转位车刀 工件材料：45钢 机床：C620 ν=100~180m/min，a p=1~5mm，f=0.2~1mm/r 推荐数据: c 2 设计步骤 2.1选择刀片夹固结构 考虑到加工是在C620卧式车床上进行，且属于连续切削，根据已知条件要求采用拉垫式刀片夹固结构。 2.2选择刀片材料 由已知条件给定：工件材料为45钢，连续切削，由于切削用量数值为范围，假定设计的加工工序为粗车，根据《金属切削原理与刀具》（教材）[1]表2-3（29~39页），按照硬质合金的选用原则，刀片材料可以采用YT系列，YT15宜粗加工，因此刀片材料（硬质合金牌号）为YT15。 2.3选择车刀合理角度 根据刀具合理几何参数的选择原则，并考虑到可转为车刀几何角度的行成特点，选取如下四个主要角度： 1）工件材料为45钢由《金属切削原理与刀具》（教材）表4-6（84页），前角可选 γ=12o~15o，此处前角选15o。 o 2）工件材料为45钢，粗加工时为提高刀具强度，根据《金属切削原理与刀具》（教 α=6o~8o此处后角选7o 材）（85页），后角可取较小值 o κ=60o~70o，为便3）根据《金属切削原理与刀具》（教材）表4-7（86页）主偏角 r κ=60o。 于计算此处主偏角取 r
一、车刀的结构 机夹可转位车刀是将可转位硬质合金刀片用机械的方法夹持在刀杆上形成的车刀，一般由刀片、刀垫、夹紧元件锪刀体组成(见图1)。 图1 机夹可转位车刀组成 根据夹紧结构的不同可分为以下几种形式。 ·偏心式(见图2) 偏心式夹紧结构利用螺钉上端的一个偏心心轴将刀片夹紧在刀杆上，该结构依靠偏心夹紧，螺钉自锁，结构简单，操作方便，但不能双边定位。当偏心量过小时，要求刀片制造的精度高，若偏心量过大时，在切削力冲击作用下刀片易松动，因此偏心式夹紧结构适于连续平稳切削的场合。 图2 偏心式夹紧结构组成 ·杠杆式(见图3) 杠杆式夹紧结构应用杠杆原理对刀片进行夹紧。当旋动螺钉时，通过杠杆产生夹紧力，从而将刀片定位在刀槽侧面上，旋出螺钉时，刀片松开，半圆筒形弹簧片可保持刀垫位置不动。该结构特点是定位精度高、夹固牢靠、受力合理、适用方便，但工艺性较差。
图3 杠杆式夹紧结构组成 ·楔块式(见图4) 刀片内孔定位在刀片槽的销轴上，带有斜面的压块由压紧螺钉下压时，楔块一面靠紧刀杆上的凸台，另一面将刀片推往刀片中间孔的圆柱销上压紧刀片。该结构的特点是操作简单方便，但定位精度较低，且夹紧力与切削力相反。 图4 楔块式夹紧结构 不论采用何种夹紧方式，刀片在夹紧时必须满足以下条件：①刀片装夹定位要符合切削力的定位夹紧原理，即切削力的合力必须作用在刀片支承面周界内。 ②刀片周边尺寸定位需满足三点定位原理。③切削力与装夹力的合力在定位基面(刀片与刀体)上所产生的摩擦力必须大于切削振动等引起的使刀片脱离定位基面的交变力。夹紧力的作用原理如表1所示。 表1 可转位车刀片的形状有三角形、正方形、棱形、五边形、六边形和圆形等，是由硬质合金厂压模成形，使刀片具有供切削时选用的几何参数(不需刃磨);同时，刀片具有3个以上供转位用的切削刃，当一个切削刃磨损后，松开夹紧机构，将刀片转位到另一切削刃，即可进行切削，当所有切削刃都磨损后再取下，换上新的同类型的刀片。 可转位车刀片按照用途可分为外圆、端面半精车刀片，外圆精车刀片，内孔精车刀片，切断刀片和内外螺纹车刀片。此外，刀片又分为带孔无后角和不带孔