刀具设计步骤

《金属切削原理与刀具》课程设计（1）刀具的选择组别第七组姓名姚飞学号*********姓名高亚学号*********姓名季学元学号*********姓名徐成学号*********姓名郭斌学号*********姓名学号题目：用P10（YT15）车刀粗车（精车）40Cr齿轮锻坯，加工工艺系统刚性为中等，试选择刀具几何参数和切削用量。

内容：1、画出毛坯图2、确定加工表面3、材料的切削加工性能分析4、确定刀具的几何参数并画图：几何角度、刃形、刀尖形状、刀面型式、断屑槽、刀杆形状和尺寸5、切削用量的选择（注：切削速度进行计算）6、切削液的选择7、机床的选择及功率校核8、切削效果评估目录题目 (2)第一章毛坯图 (4)第二章材料的切削加工性能分析 (5)第三章确定加工表面 (6)第四章确定刀具的几何参数并画图 (7)第五章切削用量的选择 (17)第六章切削液的选择 (20)第七章机床的选择及功率校核 (21)第八章切削效果评估 (23)第一章毛坯图40Cr齿轮锻坯第二章材料的切削加工性能分析1. 锻坯的材料分析（1）材料为40Cr合金结构钢、（2）40cr钢材化学成分和力学性能成分：碳0.37—0.45%，硅0.17—0.37%，锰0.5—0.8，铬0.8～1.1% 退火硬度：小于207HBS :正火硬度：小于250HBS调质处理：试样直径：25mm，850度淬火加热油淬，520度回火后：抗拉1000兆帕，屈服800兆帕，延伸9％，断面收缩45％，冲击韧性588.3千焦/平方米。

2. 加工性能分析40Cr有一定的韧性,切削时易缠刀和工件,不易断屑,在普通车床上加工采用YT15,粗加工时,刀具刃磨时前角不宜过大,适当留一些平刃(0.5mm-0.8mm),采用低速大进给量切削加工.第三章加工表面圆柱面加工表面为圆柱面（如图）第四章确定刀具的几何参数刀具材料是P10（YT15），是T类硬质合金的突出优点是硬度高、耐热性好、高温时的硬度和抗压强度比YG类高、抗氧化性能好。

设计题目: 工件材料HT400，使用机床CA6140，加工后dm=200,Ra=3.2,需粗，半精车完成，加工余量自定，设计装S 刀片45°弯头外圆车刀。

一．设计可转位车刀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，参照典型车刀夹固结构简图和特点，采用杠杆式刀片夹固结构。

2、选择刀片材料（硬质合金牌号）由原始条件结构给定：被加工工件材料为HT400，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YG6。

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=14° （2）后角=6° （3）主偏角=45° （4）刃倾角=-6° 后角0α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。

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：切削深度ap=3mm ，进给量：f=0.6mm/r ，切削速度v=110m/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） 选择刀片形状按照选定的主偏角=45°，选用正方形刀片。

（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ap 、kr 、s λ，可求出刀刃的实际参加工作长度se L 。

为：L se =sr pk a λcos sin=4.267mmL>1.5L se =sr pk a λcos sin =6.401mm因为是正方形，L>d>6.401（5）选择刀片厚度S根据ap ，f ，利用诺模图，得S ≥4.8.（6）选择刀尖圆弧半径r ε根据a p ,f, 利用诺模图，得连续切削r ε=1.2（7）选择刀片断屑槽型式和尺寸根据条件，选择A 型。

刀具设计步骤范文第一步：需求分析和定义在刀具设计之前，需要对刀具的需求进行分析和定义。

这包括了刀具的应用场景、使用目的、切削材料等方面的要求。

根据这些需求，可以进一步明确刀具的功能、形状、尺寸等基本参数。

第二步：研究材料特性和选择根据刀具的使用场景和需求，需要研究不同材料的特性，并选择最合适的材料用于刀具的制作。

刀具可以使用各种钢材、硬质合金、陶瓷等材料制作，每种材料都有其特定的性能和应用范围。

第三步：设计刀具形状根据刀具的应用场景和功能需求，设计刀具的形状。

刀具的形状包括刀片的形状、刀刃的形状、刀具整体的形状等。

这需要考虑切削力的传递、切削过程的稳定性、刀具的刚度等因素。

第四步：确定刀具尺寸和比例根据刀具的功能和指定的材料，确定刀具的尺寸和比例。

这包括刀片的长度、宽度，刀尖圆弧的半径，刀具整体的长度、宽度等。

这些尺寸需要根据切削力的大小、刀具使用的稳定性和刚度等因素进行合理的选择。

第五步：考虑工艺制作在设计刀具时，需要考虑刀具的工艺制作过程。

这包括刀具的加工工艺、热处理工艺等。

刀具的工艺制作可以直接影响刀具的性能和寿命，在设计中需要充分考虑这些因素。

第六步：进行刀具力学分析一个刀具的设计必须经过力学分析，以确保刀具在使用过程中能够承受切削力和其他载荷的作用。

力学分析可以通过计算或模拟软件进行，以确定刀具的切削性能和使用寿命。

第七步：制作和测试原型在设计确定后，可以制作和测试刀具的原型。

原型制作后进行实际使用和测试，以验证刀具的设计和性能是否符合预期。

根据测试结果，可以对刀具进行改进和优化。

第八步：批量生产和使用在经过原型测试后，如果刀具设计满足要求，可以进入批量生产阶段。

在批量生产过程中，需要选择合适的制造商，并进行质量控制，确保刀具的品质和性能的稳定性。

生产的刀具可以应用于实际的切削加工中，并根据使用情况进行维护和保养。

刀具设计是一个复杂而又创造性的过程，需要综合考虑功能需求、材料特性、刀具形状、尺寸比例等多个因素。

数控刀具产品设计方案模板一、项目背景在如今的制造业中，数控刀具被广泛应用于各种机械加工行业，其高精度和高效率成为提高生产工艺的关键。

因此，设计一套适用于数控刀具生产的产品方案显得尤为重要。

二、设计目标1. 提高切削效率：通过设计刀具的形状、材料以及表面处理等方面，以提高切削效率，降低加工成本。

2. 改善切削质量：优化刀具结构，减少切削振动和弯曲，提高切削精度和表面质量。

3. 增加刀具寿命：选择合适的材料、涂层等，延长刀具使用寿命，降低更换频率。

4. 降低生产成本：通过提高刀具的使用效率和寿命，降低生产成本，提高经济效益。

三、设计方案1. 刀具选择根据不同工件的材料、形状和加工要求，选择合适的刀具类型，包括立铣刀、球头刀、槽铣刀等。

2. 材料选择根据刀具使用环境和要求，选择耐磨、高硬度的刀具材料，如硬质合金、陶瓷材料等。

3. 刀具结构设计3.1 刀具形状设计：根据切削要求和工件形状，设计合适的刀具形状，包括刀具刃数、刃角、切削面等。

3.2 刀具尺寸设计：根据加工工件的尺寸要求，合理设计刀具的直径、长度等尺寸。

3.3 刀柄设计：设计刀柄的材料和结构，以提供足够的刚性和稳定性。

4. 表面处理通过涂层、热处理等方式，改善刀具的表面硬度和耐磨性，延长刀具的使用寿命。

5. 切削参数选择根据工件材料和形状，合理选择切削参数，包括切削速度、进给量、切削深度等，以达到最佳加工效果。

6. 刀具保养与更换制定刀具保养计划，包括定期润滑、磨损检查等，及时更换磨损严重的刀具，以确保加工质量和效率。

四、产品效益1. 提高生产效率：优化设计方案将提高切削效率和质量，缩短加工周期，提高生产效率。

2. 降低生产成本：延长刀具使用寿命，减少更换频率，降低生产成本。

3. 提升加工精度：通过改善刀具结构和选择合适的加工参数，提高加工工件的精度和表面质量。

4. 促进产品升级：通过引进新的刀具设计方案，推动数控刀具产品的升级改进，提高市场竞争力。

湖南工学院金属切屑刀具课程设计说明书题目圆体成形车刀、棱体成形车刀和圆拉刀的设计专业级班姓名学号指导老师职称圆体成形车刀设计设计说明及计算备注设计课题：工件如下图所示，材料为ζb=0.65GPa碳钢棒料，成形表面粗糙度为Ra3.2um，在C1336型单轴自动车床上加工。

要求设计圆体成形车刀。

设计步骤如下：1) 选择刀具材料查高速钢牌号及用途表，选用普通高速钢W18Cr4V制造。

2) 选择前角γf及后角αf根据材料的力学性能，查成形车刀的前角和后角表得：γf=10°，αf=12°。

3）画出刀具廓形（包括附加刃）计算图如下取k r=20°，a=2mm，b=1.5mm，c=5mm，d=1mm。

标出工作廓形各组成点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r jx（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）：a、b、c、d ------ 成形车刀的附加刀刃；a ------ 为避免切削刃转角处过尖而设的附加刀刃宽度，常取为0.5—3mm；b ------ 为考虑工件端面的精加工和倒角而设的附加刀刃宽度，其数值应大于端面精加工余量和倒角宽度。

为使该段刀刃在主剖面内有一定后角，常做成偏角k r=15°--45°，b值取为1—3mm；如工件有倒角，k r值应等于倒角角度值，b值比倒角宽度大1—1.5mm；c ------ 为保证后续切断工序顺利进行而设的预切槽刀刃宽度，c值常取3—8mm；d ------ 为保证成形车刀刃延长到工件毛坯表面之外而设的附加刀刃宽度，常取d=0.5—2mm。

高速钢牌号及用途表出自金属切削刀具设计简明手册第113页附表5。

注：在本课程设计中本书后面简称刀具设计手册。

成形车刀前角和后角表见刀具设计手册第28页表2-4。

r jx=基本半径±(半径公差/2) r j1=22.64/2mm=11.32mmr j2=28/2mm=14mmr j4=25/2mm=12.5mm再以1点为基准点，计算出计算长度l jxl j2=10mml j3=20mml j4=27mml j5=35mm4) 计算切削刃总宽度Lc ，并校验Lc/d min 之值 Lc=lj5+a+b+c+d=35+2+1.5+5+1=44.5mm d min =2×rj1=2×11.32=22.64mm 则5.29655.164.225.44min <==mmmmd L c ，允许。

成形铣刀设计汇总成形铣刀是一种用于加工工件轮廓的刀具，在机械加工中应用广泛。

它具有高加工效率、表面质量好、操作简单等优点，因此在汽车、模具、航空航天等领域得到了广泛应用。

本文将对成形铣刀的设计进行汇总，介绍常见的设计方法和应用。

一、成形铣刀的设计方法1.几何参数设计：成形铣刀的几何参数设计包括刀柄尺寸、刀具半径、主轴角度等。

这些参数的选择直接关系到成形铣刀的加工效果和使用寿命。

一般来说，刀刃角度越小、刀具半径越大，铣削效果越好，但也会增加切削力和振动。

因此需要根据具体工件的要求来选择这些参数。

2.材料选择：成形铣刀的材料要求具有高硬度、高耐磨性和抗断裂性。

常见的成形铣刀材料有高速钢、硬质合金和陶瓷。

其中，硬质合金的硬度高、耐磨性好，适用于加工硬度较高的材料；陶瓷材料具有更好的硬度和耐磨性，适用于加工高硬度和脆性材料。

3.结构设计：成形铣刀的结构设计包括刀具形状、刀铣槽设计等。

刀具形状的设计应充分考虑切削力分布和刀具刚性，以确保刀具能够有效地切削工件。

刀铣槽设计的目的是增强排屑能力和散热能力，降低加工温度和切削力。

二、成形铣刀的应用1.汽车工业：在汽车制造中，成形铣刀主要用于车身板件的表面加工。

利用成形铣刀可以将金属板材加工成复杂的轮廓形状，提高车身的美观性和稳定性。

2.模具制造：在模具制造过程中，成形铣刀可以用于模具的粗加工和精加工。

粗加工时，成形铣刀以高速进行铣削，快速去除多余材料；精加工时，成形铣刀以低速进行铣削，得到更加精确的轮廓形状。

3.航空航天工业：在航空航天中，成形铣刀广泛应用于飞机结构件的制造。

成形铣刀可以用于加工各种材料的结构件，包括铝合金、钛合金和复合材料等。

4.电子工业：在电子工业中，成形铣刀可以用于加工电子元件的外壳。

利用成形铣刀可以将金属外壳加工成各种形状，以满足不同电子设备的外观要求。

总之，成形铣刀作为一种常见的刀具，在机械加工中扮演着重要的角色。

通过合理的设计和选择，成形铣刀能够有效地提高加工效率和加工质量，满足不同工件的加工要求。

刀具课程设计说明书一、刀具课程设计目的刀具课程设计是机械设计制造及其自动化专业学生在学习《金属切削原理与刀具》课程及有关课程之后进行的重要环节其目的是：1、掌握设计。

计算刀具的能力；2、学会绘制刀具工作图、样板图，标注必要的技术要求；3、学会应用各种设计资料、手册及国家标准等二、原始条件工件图如图1所示，工件材料为40Cr。

毛坯各部分尺寸如下，要求设计棱体成形车刀。

单位为（mm）图1由于工件尺寸为未注公差，因此取精度等级为径向为h13，轴向为js13。

查《互换性与测量技术》P24表2-3得出各尺寸的偏差，如下:30=D 027.0116-=d182027.0=-d 033.0328-=d33.0424-=d165.0251±=L 165.0352±=L195.0403±=L195.0454±=L195.0505±=L三、棱体成形车刀的设计（一）选择刀具的材料成形刀具一般选用普通高速钢V Cr W 418整体制造。

（二）前角fγ和后角fα的选择由于被加工材料为40Cr 的抗拉强度为MPab950=σ。

查《金属切削刀具设计简明手册》P117表3-26得5=fγ 、 15=f α（三）棱体成形车刀的廓形计算经粗略计算，成形车刀总切削长度L 与工件最小直径d 之比即3/min >d l c ，因此需将成形表面划分为两段，用两把成形车刀分别切削加工。

划分方式如图2 、3所示。

1、棱体成形车刀1的廓形计算（如图2） 1）取20=rκ，a=2mm , b=6mm, c=1mm, d=1mm （a 、b 、c 的含义如图2所示）2）标出工件廓形各组成点1-10，以通过1-2段切削刃的直线为零线，计算出1-10各点处的计算半径jxr jxr =基本半径±半径公差/2mmr r r mm r r mm r r mm r r r j j j j j j j j j j 9175.1045tan /19175.11)4/33.02/24(9175.13)4/23.02/28(9325.8)4/27.02/18(6876543210=-===-===-===-===图23)再以1为基点，计算出长度jxljxl =基本长度±公差/2mmmm lmm mm l mm mm l mm L L l j j j j 20)515(15)510(10)55(52/)2535(2/)(654122=+==+==+==-=-=4）计算切削刃的总宽度lc ，并检验的min /d l c 值则5.268.1865.17/30/865.179325.8223016320min 1min 6<===⨯===+++=+++=d l mm r d mm c b a l l c j j c ，满足设计要求。