机械设计制造及其自动化专业
（卓越工程师）
设计说明书
（金属切削原理与刀具）
题目：楔块式90 强力车刀
学院：机械工程学院
专业：机械设计制造及其自动化
姓名：
指导教师：
完成日期：2013年11月1日
佳木斯大学机械工程学院
2013年11月
目录
第一章设计要求 (3)
第二章设计步骤 (4)
（1）选择刀片夹固结构 (4)
（2）选择刀片材料 (4)
（3）选择车道合理角度 (4)
（4）选择切削用量 (4)
（5）选择刀片型号和尺寸 (5)
（6）选择硬质合金刀垫型号和尺寸 (6)
（7）计算刀槽角度 (7)
（8）计算铣制刀槽时需要的角度 (9)
（9）选择刀杆材料和尺寸 (11)
参考文献 (12)
第一章设计要求
设计要求
楔块式90°强力车刀
工件材料：2Cr13 Ra=12.5
机床：C620
推荐数据：v c=140~200m/min,a p=4~8mm,f=0.5~0.7mm/r
第二章 设计步骤
（1）选择刀片夹固结构
按要求选择楔块式夹固结构。
（2）选择刀片材料
由原始条件给定：被加工工件材料为2Cr13不锈钢，按照硬质合金的选用原则，查表4-11[]1
可知选择刀片材料为YG8。
（3）选择车道合理角度
根据车刀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0γ=15?； 2）后角0α=8?； 3）主偏角r κ=90?； 4）刃倾角s λ=-6?；
后角o α的实际数值以及副后角'o α和副偏角'r K 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4-11[]1
及按照推荐值确定切削用量为：
背吃刀量p a =5mm ；
进给量f=0.6mm/r ； 切削速度V c =150m/min ；
（5）选择刀片型号和尺寸
1）选择刀片有无中心固定孔：由于刀片夹紧结构已选为压块式，因此应选有中固定孔的刀片。
2）选择刀片形状：按选定的主偏角K r =90?，根据硬质合金可转位刀片的选择原则[]2
，
在这里选用三角形刀片。
3）选择刀片精度等级：根据刀片的精度等级的选择原则[]2
，在这里选则U 级精度的
刀片。
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 =5mm ，r K =90?，s λ=-6?将p a ，r K ，s λ的值代入到下式中，可求出刀刃的实际参加工作长度为
se L =
sin cos p
r s
a k λ=
()
5
sin90cos 6?-?
=5.028mm
则所选用的刀片长度L 应为
L>1.5L se =1.5?5.028mm=7.542mm
因为是三角形刀片，所以
L=；
d>
=4.354 5)选择刀片的厚度s ： 根据已选定的p a =5mm ，f=0.6mm/r ，利用图1-1刀具厚度的诺模图选择厚度s>6.2mm 。
图1-1 选择刀片厚度的诺模图 图1-2 选择刀尖叫半径的诺模图
6）选择刀尖圆角半径r ε： 根据已选定的p a =5mm ，f=0.6mm/r ，利用图1-2选择刀尖圆角半径的诺模图，求得连续切削时的r ε=1.2mm 。
7）选择刀片断屑槽形式和尺寸：根据刀片断屑槽形式和尺寸的选择原则[]2
，根据已
知的原始条件，选用A 型断屑槽，断屑槽的尺寸再选定刀片型号和尺寸后，即可确定。
综合以上几个方面的选择结果，确定选用的刀片的型号是：TNUM270612-V4，其具体尺寸为
；s=6.35；d=15.875mm ；m=22.622mm ；r ε=1.2mm ；
刀片刀尖角b ε=60o ；刀片刃倾角sb λ=0o ；法后角nb α=0o ；断屑槽宽n ω=3mm ；取法前角nb λ=20o 。
（6）选择硬质合金刀垫型号和尺寸
为了承受切削中产生的高温和保护刀体，一般在硬质合金刀片下放置一个刀垫。刀垫材料可用淬硬的高速钢或高碳钢，但最好用硬质合金。硬质合金刀垫型号和尺寸的选择，取决于刀片夹固结构及刀片的型号和尺寸。该刀选择与刀片形状相同的刀垫，正三角形，中心有孔。查表 2.17[]3
三角形双面沉头刀垫，其型号为：S09A ，其尺寸为：d=8.53mm ，
m=21.120mm ，长度L=8.53mm ，厚度S=3.18mm ，中心孔直径d1=10mm 。材料为YG8。
（7）计算刀槽角度
可转位车刀几何角度，刀片几何角度和刀槽几何角度之间的关系如图1-3所示。
图 1-3 可转位车刀几何角度关系（不对）
刀槽角度计算步骤是： 1）刀槽主偏角rg k ，rg k =r k =90? 2）刀槽刃倾角sg λ，sg λ=s λ=-6?
3）刀槽前角og γ，可转位车刀的刃倾角s λ较小，所以，og γ可用下述近似公式计算
og γ=-o α=-8?
4）验算车刀后角o α ，车刀后角o α的验算公式为
(tan tan cos )cos tan 1tan tan cos nb og s s
o nb og s
αγλλααγλ-=
+
当nb α=0?时，则上公式成为
2tan tan cos o og s αγλ=-
将og γ=-o α=-8?，s λ=-6?代入上面的式子，得
2tan tan(8)cos (6)0.139o α=--?-?=
则o α=7.914?
与所选后角值相近，可以满足切削要求。 而刀杆后角og α=o α 故og α=7.914?，取og α=8?。
5）刀槽副偏角'rg k 因为'rg k ='r k =180?-r k -r ε 而,rg r rg r k k εε==，式中r ε为刀尖角， 所以'rg k =180?-rg k -rg ε=180r r k ε?-- 车刀刀尖角r ε的计算公式为
cot [cot tan sin ]cos r og s s εεγλλ=
当b ε=60?时，将og γ=-8?，s λ=-6?代入到上式，得
cot [cot 60tan(8)sin(6)]cos(6)r ε=-?-?-?
则r ε=60.53?
故''1809060.53rg r k k ==?-?-?=29.47?取'30rg k =? 6）验算车刀副后角'o α 车刀副后角'o α的验算公式为
''''''(tan tan cos )cos tan 1tan tan cos nb og sg sg
o nb og sg
αγλλααγλ-=
+
当nb α=0?时，上式就成为
''2'tan tan cos o og sg αγλ=-
而 't a n t a n c o s t a n s i n o g o g r g
s g r g
γγελε=-+ 'tan tan sin tan cos sg og rg sg rg λγελε=+
将og γ=8-?，6sg s λλ==-?，rg r εε==60.53?代入上面两个式子得
'tan og γ=-tan （-8?）cos60.53?+tan （-6?）sin60.53?=-0.0224
即可得'og γ=-1.28o
'tan sg λ=tan （-8?）sin60.53?+tan （-6?）cos60.53?=-0.1741
即可得'sg λ=-9.88o
再将'sg λ=-9.88?，'og γ=-1.28?代入''2'tan tan cos o og sg αγλ=-得
'tan o α=2tan( 1.28)cos (9.88)--?-?=0.022
即可得'o α=1.25?
可以满足切削要求。
而刀槽副后角''og o αα=，故'og α=1.25?，取'og α=2? 综合上述计算结果，可以归纳出车刀的几何角度
o γ=15?，o α=7.91?，r k =90?，'29.47r k =?，s λ=-6?，'o α=1.25?，
刀槽的几何角度
og γ=8-?，og α=8?，rg k =90?，'rg k =30?，sg λ=-6?，'og α=2?
（8）计算铣制刀槽时需要的角度
为铣制刀槽，需将刀槽前面水平放置，这就要求把刀杆的基准面倾斜一定的角度，由于铣制刀槽采用的方法不同，则计算铣制刀槽时所需要的角度也不同。
图 1-4 用预制斜铁铣制刀槽示意图
1）计算刀槽最大负前角gg γ及其方位角gg τ当用预制斜铁铣制刀槽时(见图1-4)，需要计算出刀槽最大负前角gg γ及其方位角gg τ。
刀槽最大负前角gg γ得计算公式为
tan gg γ=将og γ=8-?，6sg s λλ==-?，代入即可得
tan 0.175gg γ==-
即gg γ=-9.93o
刀槽最大负前角gg γ所在剖面的方位角gg τ的计算公式为
tan tan /tan gg og sg τγλ=
将og γ=8-?，6sg s λλ==-?代入得
tan tan(8)/tan(6)gg τ=-?-?=1.34
即gg τ=53.2?
2) 计算刀槽切深剖面前角pg γ和进给剖面前角fg γ当用双坐标角度垫铁铣制刀槽时（见图1-5），需要计算出刀槽切深剖面前角pg γ和进给剖面前角fg γ。
图 1-5 用双坐标角度垫铁铣制刀槽示意图
刀槽切深剖面前角pg γ的计算公式为
tan tan cos tan sin pg og rg sg rg k k γγλ=+ （1）
刀槽进给剖面前角fg γ的计算公式为
tan tan sin tan cos fg og rg sg rg k k γγλ=- （2）
将og γ=8-?，6sg s λλ==-?，rg k =90?代入（1）（2）式中，可得
pg γ=6-? fg γ=8-?
（9）选择刀杆材料和尺寸
1）选择刀杆材料
选用45号钢为刀杆材料，热处理硬度为38~45HRC ，发蓝处理。 2）选择刀杆尺寸
A.选择刀杆截面尺寸 因加工使用C620的普通机床，其中心高为200mm ，参考表5-3[]1
，并考虑到为提高刀杆的强度，选用刀杆截面尺寸B ?H=16?25mm 2。
由于背吃刀量p a =mm ，进给量f=mm/r ，可以不必校验刀杆强度。
B.选择刀杆长度尺寸 根据刀杆长度尺寸选择原则，查表1-14[]2
选取刀杆长度为
140mm 。
参考文献
[1]陆剑中.金属切削原理与刀具.北京: 机械工业出版社,2011
[2]刘华明.金属切削刀具设计简明手册.北京:机械工业出版社,2006
[3]王娜君.金属切削刀具课程设计指导书.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2000
矩形花键拉刀及成形车刀设计说明书 目录 1.前言 (1) 2.绪论 (2) 3.刀具设计 3.1圆孔式拉刀的设计过程 (3) 3.2 矩形花键铣刀的设计 (8) 4．小结 (15) 5．致谢 (15) 6．参考文献 (15)
1、前言 大学三年的学习即将结束，在我们即将进入大四,踏入社会之前，通过课程设计来检查和考验我们在这几年中的所学，同时对于我们自身来说，这次课程设计很贴切地把一些实践性的东西引入我们的设计中和平时所学的理论知识相关联。为我们无论是在将来的工作或者是继续学习的过程中打下一个坚实的基础。 我的课程设计课题目是矩形花键拉刀与矩形花键铣刀的设计。在设计过程当中,我通过查阅有关资料和运用所学的专业或有关知识，比如零件图设计、金属切削原理、金属切削刀具、以及所学软件AUTOCAD的运用，设计了零件的工艺、编制了零件的加工程序等。我利用此次课程设计的机会对以往所有所学知识加以梳理检验，同时又可以在设计当中查找自己所学的不足从而加以弥补，使我对专业知识得到进一步的了解和系统掌握。 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. 2、绪论 2.1刀具的发展 随着社会的发展,时代的进步,刀具在生产中的用途越来越广.刀具的发展在一定程度上决定着生产率,中国加入WTO后,各行各业面临的竞争越来越激烈,一个企业要有竞争力,其生产工具必须具有一定的先进性.中国作为一个农业大国,其在机械方面的发展空间相当大,而要生产不同种类的零件,不管其大小与复杂程度,都离不开刀具. 目前，在金属切削技术领域中，我国和先进的工业国家之间还存在着不小的差距，但这种
金属切削原理与刀具课程设计 题目： 圆孔拉刀设计 D M L O 说明： 设计加工如下图所示零件内孔的拉刀 要求： 在L6110型卧式拉床上，拉制上图所示零件的孔，已知工 件材料为45钢，GPa b 735.0=σ，185～220HBS ，坯孔为钻孔，尺寸见下表分组。要求设计一把圆孔拉刀。完成拉刀工作图及设计说明书。 设计说明书 格式：1、内容摘要2、目录；3、前言；4、加工图示 零件内孔所需拉刀的设计过程及计算说明；5、结束语；6 、参考文献 主要参考书及手册： 1、金属切削原理与刀具，陆剑中，上海理工大学，2005。 2、金属切削原理与刀具，吴善元，机械工业出版社，1995。 3、非标准刀具设计手册，许先绪，机械工业出版社，1992。 4、复杂刀具设计手册(上册)，四川省机械工业局，机械工业出版社，1979。
内容摘要 拉刀的种类很多，其中圆孔拉刀是使用很广泛的一种，圆孔拉刀由工作部分与非工作部分组成。圆孔拉刀在加工工件时，因拉削方式不同每个刀齿的切屑层形状，切削顺序和切削位置也不同，而且它与切削力的大小，刀齿的负荷，加工质量，拉刀耐用度拉削长度等都有密切的关系，因此要根据需要设计拉刀。 拉刀上有很多齿，后一个刀齿（或后一组刀齿）的齿高要高于（或齿宽宽于）前一个刀齿（或前一组刀齿），所以当拉刀作直线运动时，便能依次的从工件上切下很薄的金属层。故加工质量好，生产效率高。拉刀寿命长，并且拉床结构简单。拉削有如下特点： 1）拉削时只有主运动，拉床结构简单操作方便。 2）拉削速度较低，一般为，拉削平稳，且切削厚度很薄，因此拉刀精度可达到，表面粗糙度达。 3）同时工作的刀齿多，切削刃长，一次行程完成粗、精加工，生产效率高。4）每一刀齿在工作过程中只切削一次，刀齿磨损慢，刀具耐用度高，寿命长。5）加工范围广，可拉削各种形状的通孔和外表面，但拉刀设计、制造复杂，价格昂贵，较适于大批量生产中应用。前言 将近一学期的金属切削原理及刀具的学习和认识，我们了解了各种刀具的材料，使用范围，使用方法及其性能；并且能够自己动手设计并能根据设计条件及加工条件查用资料、工作手册及公式具备计算设计简单刀具的能力 目录 前言 1 拉刀设计要求 (1) 2 确定拉削余量、齿升量、齿数和刀齿半径 (2) 3 选择几何参数 (3) 4确定齿距、容屑槽、分屑槽 (3) 5 拉刀检测 (5) 6 确定拉刀非工作部分及总长度 (5) 7 材料及热处理硬度 (6) 8 绘图 (6) 9 总结 (6) 参考文献 (7)
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°
槽型的成型原理：回转刀具的制造相当复杂，一般用五或者四轴联动机床加工。为了保证回转刀具面具具有良好的切削性能，首先保证其具有合适的前角、后角及容屑槽。磨削回转面刀具的砂轮通常采用单锥面角度砂轮（图1）。磨削过程实际是一个包络过程，砂轮的大圆端面包络出工件刀具上的前面，而砂轮的锥面包络出刀具上的后面。 图1磨削回转刀具所用开槽砂轮 袁哲明,刘华明等. 金属切削刀具设计手册[M]. 北京:机械工业出版社,2008:284 铣刀的分类： 按铣刀类型刀齿结构可分为：尖齿和铲齿铣刀 按刀齿和铣刀轴线的相对位置可分为：圆柱形铣刀、角度铣刀、面铣刀、成形铣刀。 按刀齿形状可分为：直齿铣刀、螺旋齿铣刀、角形齿铣刀、曲线齿铣刀。 按刀具结构可分为：整体铣刀、组合铣刀、成组铣刀、镶齿铣刀、机夹焊接铣刀、可转位铣刀等。 法向前角/后角前角后角关系 tanγ0=tanγn/cosβ tanα0=tanαn/cosβ β--------铣刀的螺旋角 铣刀的结构参数包括：直径、齿数、螺旋角和齿槽的形状。 （1）直径：直接大，刀杆强度高，刀杆大、刀齿传热好，提高刀具寿命。同样的切削条件下，切削力会增加。 （2）齿数：粗齿\细齿：粗齿铣刀刀具强度好，容屑空间大，重磨次数多，但平稳性差，多用于粗加工。细齿精加工。 （3）螺旋角：增大螺旋角，可提高加工表面质量，减少震动，增大工作前角和卷曲半径，从而排屑方便。但引起轴向力过大。 （4）刀齿形状：足够的强度；足够的容屑空间；足够的重磨次数；（直线齿背，折线齿背，曲线背）。 整体式硬质合金立铣刀加工过程分析 1. 引言 由于切削技术的发展，对于高精度刀具的需求也越来越高。对于刀刃的的磨削是最重要的过程。该过程决定了刀具的刀具几何形状、切削参数、以及刀刃的磨损等。过去需要一些特殊的附件来使用传统的砂轮工具来进行槽型、齿和前角等的磨削。这将导致不必要的精度的降低。很多用户想知道磨削过程的Know-how，他们常用try-error的方法来进行试验，既耗时又费力。并且刀刃的几何形状十分复杂，通过传统的磨削方法，很难得到统一的最优的磨削过程。
目录 1 前言 (1) 2 径向成形车刀的廓形设计 (1) 2.1径向成形车刀廓形设计的必要性 (1) 3 圆孔拉刀的设计 (1) 3.1圆孔拉刀各参数的选择 (1) 3.2设计计算过程 (1) 4 总结 (1)
矩形花键拉刀及矩形花键铣刀设计 （题目、小3号黑体、居中） 1 前言（1级、2级标题：小4号黑体；行距：1.5倍，段前0.5行，段后0.5行） ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（正文小4号宋体，段首缩进2个汉字，行距：1.5倍） 2 径向成形车刀的廓形设计 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（正文小4号宋体，段首缩进2个汉字，行距：1.5倍） 2.1径向成形车刀廓形设计的必要性 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（正文小4号宋体，段首缩进2个汉字，行距：1.5倍） 3 圆孔拉刀的设计 3.1圆孔拉刀各参数的选择 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 3.2设计计算过程 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 4 总结 参考文献 致谢
格式具体说明： 要求：1. 用Word编辑；2. A4纸，正文1.5倍间距； 3. 页面设置：上：3cm；下: 2.0cm。 左：2.5cm；右：2.5cm 页眉：2.0cm[内容：“中北大学课程设计说明书”（5号黑体）] 页脚：1.5cm 4. 插入页码： 位置：页面底端（页脚） 对齐方式：外侧 如有插图、表格，按“图1、图2……表1、表2……”格式编辑，图题5号字，在图下方居中，表题也为5号字，在表格上方居中。 引言：简要说明该课程设计的目的、意义，涉及的相关课程及相关知识点理论基础和分析、研究设想、研究方法和实验设计、预期结果和意义等。应言简意赅，不要与摘要雷同，不要成为摘要的注释。 各章节正文： 1.问题、论点的提出、背景； 2.问题、案例的分析，方法、工具选用、理论综述；设计、计算过程、步骤的描述等； 3.问题的解决思路，策略、建议、实施的方法，创新观点、方法等；总结 技术的总结，不是思想汇报，要具体，针对具体题目在设计、计算、绘
金属切削刀具常识及使用方法 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 金属切削刀具常识及使用方法 在选择刀具的角度时，需要考虑多种因素的影响，如工件材料、刀具材料、加工性质(粗、精加工)等，必须根据具体情况合理选择。通常讲的刀具角度，是指制造和测量用的标注角度在实际工作时，由于刀具的安装位置不同和切削运动方向的改变，实际工作的角度和标注的角度有所不同，但通常相差很小。 制造刀具的材料必须具有很高的高温硬度和耐磨性，必要的抗弯强度、冲击韧性和化学惰性，良好的工艺性(切削加工、锻造和热处理等)，并不易变形。 通常当材料硬度高时，耐磨性也高；抗弯强度高时，冲击韧性也高。但材料硬度越高，其抗弯强度和冲击韧性就越低。高速钢因具有很高的抗弯强度和冲击韧性，以及良好的可加工性，现代仍是应用广的刀具材料，其次是硬质合金。 聚晶立方氮化硼适用于切削高硬度淬硬钢和硬铸铁等；聚晶金刚石适用于切削不含铁的金属，及合金、塑料和玻璃钢等；碳素工具钢和合金工具钢现在只用作锉刀、板牙和丝锥等工具。硬质合金可转位刀片现在都已用化学气相沉积法涂覆碳化钛、氮化钛、氧化铝硬层或复合硬层。正在发展的物理气相沉积法不仅可用于硬质合金刀具，也可用于高速钢刀具，如钻头、滚刀、丝锥和铣刀等。硬质涂层作为阻碍化学扩散和热传导的障壁，使刀具在切削时的磨损速度减慢，涂层刀片的寿命与不涂层的相比大约提高1~3倍以上。
1绪论 1.1刀具的发展 切削加工是现代制造业应用最广泛的加工技术之一。据统计，国外切削加工在整个制造加工中所占比例约为80%?85%，而在国内这一比例则高达90%。 刀具是切削加工中不可缺少的重要工具，无论是普通机床，还是先进的数控机床(NC)、加工中心(MC)和柔性制造系统(FMC)，都必须依靠刀具才能完成切削加工。刀具的发展对提高生产率和加工质量具有直接影响。材料、结构和几何形状是决定刀具切削性能的三要素，其中刀具材料的性能起着关键性作用。国际生产工程学会(CIRP)在一项研究报告中指出：“由于刀具材料的改进，允许的切削速度每隔10年几乎提高一倍”。刀具材料已从20世纪初的高速钢、硬质合金发展到现在的高性能陶瓷、超硬材料等，耐热温度已由500?600r提高到1200r以上, 允许切削速度已超过1000n Z mi n,使切削加工生产率在不到100年时间内提高了100多倍。因此可以说，刀具材料的发展历程实际上反映了切削加工技术的发展史。 1.2设计目的 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。 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。
2成形车刀设计 被加工零件如图1.所示，工件材料为：青铜；硬度HBS115 ;强度c b = 360Mpa 。 (1)刀体总宽度L 0，如图1所示L 0 L c , 2.1棱体成形车刀的结构尺寸 0. 8 W 6 ^ 0 0 1 『' :?-/ 列— 10 ■ l-fc 20 ■ ----- 48 12.5 其余：一 3.2 \/ 0 0 -5- 3.2 3.2 f 1 .6 6d10 6键均布 0.012 A 1x45° 图1. 图2. 棱体成形车刀多采用燕尾结构，夹固可靠，能承受较大切削力 主要结构尺 寸有：刀体总宽度L o 、刀体高度H 、刀体厚度B 及燕尾尺寸M 等。 图1
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 0.50.804sin 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
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)
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。
前言 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。随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段
目录 1．已知条件 (5) 2．车刀具材料的选择 (6) 3．车刀几何参数的确定 (6) 4．车刀具体设计 (8) 5.拉刀已知条件 (10) 6.拉刀几何参数的确定 (13) 7拉刀的具体设计 (14) 8.小结 (15) 9.参考文献 (16)
1.C刀片95°偏头外圆车刀设计 已知: 工件材料HT200，使用机床CA6140，加工后dm=95,Ra=3.2,需粗、半精车完成，加工余量自定，设计装C刀片95°偏头外圆车刀。 设计步骤： 1.1选择刀片夹固结构 考虑到加工是在CA6140普通机床上进行，属于连续切削，参照表2-1典型刀片夹固结构简图和特点，采用偏心式刀片夹固结构。 1.2选择刀片材料 由原始条件给定：被加工工件材料为HT200，连续切削，完成粗车、半精车两道工序，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料（硬质合金牌号）为YG3。 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=8°，(2)后角=7°, (3)副后角=7°, (4)主偏角=95°，(5)副偏角=12°(6)刃倾角= -2° 的实际数值以及副后角和副偏角在计算刀槽角度时，经校验后确定。 后角 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： 粗车时:a =3mm，f=0.6mm/r，v=80m/min p 1.5选择刀片型号和尺寸
？ 1 绪论 刀具的发展 切削加工是现代制造业应用最广泛的加工技术之一。据统计，国外切削加工在整个制造加工中所占比例约为80％～85％，而在国内这一比例则高达90％。 刀具是切削加工中不可缺少的重要工具，无论是普通机床，还是先进的数控机床(NC)、加工中心(MC)和柔性制造系统(FMC)，都必须依靠刀具才能完成切削加工。刀具的发展对提高生产率和加工质量具有直接影响。材料、结构和几何形状是决定刀具切削性能的三要素，其中刀具材料的性能起着关键性作用。国际生产工程学会(CIRP)在一项研究报告中指出：“由于刀具材料的改进，允许的切削速度每隔l0年几乎提高一倍”。刀具材料已从20世纪初的高速钢、硬质合金发展到现在的高性能陶瓷、超硬材料等，耐热温度已由500～600℃提高到1200℃以上，允许切削速度已超过1000m／min，使切削加工生产率在不到100年时间内提高了100多倍。因此可以说，刀具材料的发展历程实际上反映了切削加工技术的发展史。设计目的 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。 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。
2 成形车刀设计 被加工零件如图1.所示，工件材料为：青铜；硬度HBS115 ；强度σb = 360Mpa 。 棱体成形车刀的结构尺寸 棱体成形车刀多采用燕尾结构，夹固可靠，能承受较大切削力。主要结构尺寸有：刀体总宽度0L 、刀体高度H 、刀体厚度B 及燕尾尺寸M 等。 图1 （1） 刀体总宽度0L ，如图1所示c L L 0，
文件编号：TP-AR-L4162 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 切削工具的分类及选型 (正式版)
切削工具的分类及选型(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切 削工具。广义的切削工具既包括刀具，还包括磨具。 绝大多数的刀具是机用的，但也有手用的。由于 机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料， 所以“刀具”一词一般就理解为金属切削刀具。切削 木材用的刀具则称为木工刀具。 刀具按工件加工表面的形式可分为五类。加工各 种外表面的刀具，包括车刀、刨刀、铣刀、外表面拉 刀和锉刀等；孔加工刀具，包括钻头、扩孔钻、镗 刀、铰刀和内表面拉刀等；螺纹加工工具，包括丝 锥、板牙、自动开合螺纹切头、螺纹车刀和螺纹铣刀
等；齿轮加工刀具，包括滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮加工刀具等；切断刀具，包括镶齿圆锯片、带锯、弓锯、切断车刀和锯片铣刀等等。此外，还有组合刀具。 按切削运动方式和相应的刀刃形状，刀具又可分为三类。通用刀具，如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等；成形刀具，这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状，如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等；展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件，如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。 各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成。整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上；
金属切削刀具课程设计题目：圆孔拉刀设计 学院：装备制造学院 班级： 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名：がくしう学号： 指导教师： Mr. Lu 完成时间： 2014年5月17日 成绩：
目 录 一．原始条件及设计要求 ........................................................................................... 3 二．刀具结构形式确定 ............................................................................................... 3 三．刀具材料的确定 ................................................................................................... 3 四．刀具几何参数的合理选择和计算 .. (3) 1.拉削余量 δ (3) 2.拉削前孔的最小直径min d ω........................................................................ 4 3.拉刀前角 015γ=?..................................................................................... 4 4.拉刀后角0α及韧带宽1b α .......................................................................... 4 5.校准部......................................................................................................... 4 6.齿升量f a .................................................................................................... 4 7.齿距p (5) 8.容削槽......................................................................................................... 5 9.分削槽......................................................................................................... 5 10.前柄部形状和尺寸................................................................................... 6 11.前导部尺寸 ............................................................................................... 6 12.前柄部至第一齿距离............................................................................... 6 12.后导部尺寸............................................................................................... 6 13.齿数设计................................................................................................... 7 14.切削部分直径设计................................................................................... 7 15.切削部分长度........................................................................................... 7 16.拉刀总长度.. (8) 五．设计体会 ............................................................................................................... 8 六．参考文献 (8)
机械制造及自动化专业刀具课程设计指导 山东大学机械工程学院
一、刀具课程设计的目的要求及内容 1. 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《现代切削加工理论基础》、《机械制造技术基础》及《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： (1)初步掌握几种典型刀具的设计计算方法， (2)学会绘制刀具工作图，标注必要的技术条件， (3)学会使用各种设计资料、手册和国家标准， 2. 设计内容 刀具课程设计的内容是从工艺设计零件（如Z12V190B柴油机活塞）加工过程中使用的几种刀具如成形车刀、成形铣刀等中选择一到两把进行设计，也可另外指定一到两把刀具进行设计，时间为4天。 3. 设计刀具的一般步骤 (1)确定刀具的类型； (2)选择刀具材料； (3)确定刀具合理的几何角度； (4)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)； (5)设计计算刀具的廓形； (6)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)； (7)考虑刀具的制造工艺及检验方法； (8)绘制刀具工作图； (9)编写出刀具设计计算说明书。 4. 尖齿铣刀设计（该刀具设计资料很少）注：这部分内容是从相关资料中汇集的，同学们可直接用！ (1) 铣刀直径d和心轴（内孔）直径d1 选择铣刀直径时，应保证铣刀的轴具有足够的刚度和强度，刀齿具有足够的容屑空间以及能多次重磨。在满足这些条件的前提下，尽可能选择较小的数值，否则，铣削扭矩大，动力消耗多，而且铣刀切入时间长，从而降低了生产率。此外，小直径铣刀成本低，一般根据铣削用量和铣刀的轴来选择铣刀直径。
圆孔拉刀与矩形花键铣刀的设计说明书 目录 1．前言 (2) 2．绪论 (3) 3．圆孔拉刀设计 (4) 4．矩形花键铣刀设计 (14) 5．总结 (18) 6．参考文献 (19)
1.前言 转眼之间大学四年的学习已过去多半，在我们完成本学期学业之前，通过课程设计来检查和考验我们在这半年所学，同时对于我们自身来说，这次课程设计很贴切地把一些实践性的东西引入我们的设计中和平时所学的理论知识相关联。为我们无论是在将来的工作或者是继续学习的过程中打下一个坚实的基础。 我的课程设计课题目是圆孔拉刀与矩形花键铣刀的设计。在设计过程当中,我通过查阅有关资料和运用所学的专业或有关知识，比如零件图设计、金属切削原理、金属切削刀具、以及所学软件AUTOCAD的运用，设计了零件的工艺、编制了零件的加工程序等。我利用此次课程设计的机会对以往所有所学知识加以梳理检验，同时又可以在设计当中查找自己所学的不足从而加以弥补，使我对专业知识得到进一步的了解和系统掌握。 由于水平有限,设计编写时间也仓促,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。
2．绪论 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。 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。 设计内容和要求 完成对矩形花键铣刀、圆孔拉刀两种刀具的设计和计算工作，绘制刀具工作图和必要的零件图以及编写一份正确、完整的设计说明书。 刀具工作图应包括制造及检验该刀具所需的全部图形、尺寸、公差、粗糙度要求及技术条件等；说明书包括设计时所涉及的主要问题以及设计计算的全部过程；设计说明书中的计算准确无误，所使用的尺寸、数据和计量单位，均符合有关标准和法定计量单位。
刀具课程设计 拉刀 班级 11 机制12 姓名汪彬、邬梦飞 组别第十二组 老师胡俊前
目录 一、已知条件----------------------------------------------------3 二、刀具材料的选择及拉削方式的确定------------------------3 三、拉刀工作部分设计-----------------------------------------4 3.1、齿升量fz的确定-----------------------------------------4 3.2、各刀齿齿数的确定---------------------------------------4 3.3各齿直径的确定--------------------------———-----------4 3.4、几何参数的确定----------————-----------------------5 3.5确定齿距----------------------------------------6 3.6容屑槽的确定------------------------------------7 3.7、分屑槽的确定-----------------------------------8 四、非工作部分的设计----------------------------------9 4.1、柄部的计算------------------------------------9 4.2、柄部前端到第一齿长度--------------------------10 4.3、前导部的直径和长度-----------------------------10 4.4．后导部直径 D及长度----------------------------11 4 五拉刀长度的计算与检验------------------------------11 5.1、切削部分长度L------------------------------------11 5.2、．校准切削部分长度--------------------------------11 5.3、拉刀总长度---------------------------------------11 5.4、同时工件齿数Ze的确定---------------------------12