专用刀具设计
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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。
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。
PCD刀具的设计原则一、合理选择PCD粒度PC D粒度的选择与刀具加工条件有关,如设计用于精加工或超精加工的刀具时,应选用强度高、韧性好、抗冲击性能好、细晶粒的P C D。
粗晶粒PC D刀具则可用于一般的粗加工。
PC D材料的粒度对于刀具的磨损和破损性能影响显著。
研究表明:P C D粒度号越大,刀具的抗磨损性能越强。
采用DeBeers 公司S YN DITE 002和S YN DITE025两种PC D材料的刀具加工S iC基复合材料时的刀具磨损试验结果表明,粒度为2μm的S YN DITE002PC D材料较易磨损。
二、合理选择PCD刀片厚度通常情况下,PC D复合片的层厚约为0.3~1.0mm,加上硬质合金层后的总厚度约为2~8mm。
较薄的PC D层厚有利于刀片的电火花加工。
DeBeers公司推出的0.3mm厚P CD复合片可降低磨削力,提高电火花的切割速度。
PC D复合片与刀体材料焊接时,硬质合金层的厚度不能太小,以避免因两种材料结合面间的应力差而引起分层。
三、几何参数与结构设计PC D刀具的几何参数取决于工件状况、刀具材料与结构等具体加工条件。
由于P CD刀具常用于工件的精加工,切削厚度较小(有时甚至等于刀具的刃口半径),属于微量切削,因此其后角及后刀面对加工质量有明显影响,较小的后角、较高的后刀面质量对于提高P C D 刀具的加工质量可起到重要作用。
P C D复合片与刀杆的连接方式包括机械夹固、焊接、可转位等多种方式。
四、PCD复合片与刀杆连接方式的特点与应用连接方式-特点-应用范围机械夹固-由标准刀体及可做成各种集合角度的可换刀片组成,具有快换和便于重磨的优点-中小型机床整体焊接-结构紧凑、制作方便,可制成小尺寸刀具-专用刀具或难于机夹的刀具,用于小型机床机夹焊接-刀片焊接于刀头上,可使用标准刀杆,便于刃磨及调整刀头位置-自动机床、数控机床可转位-结构紧凑,夹紧可靠,不需重磨和焊接,可节省辅助时间,提高刀具寿命-普通通用机床五、PCD刀具的切削参数与失效机理PC D刀具切削参数对切削性能的影响①切削速度PC D刀具可在极高的主轴转速下进行切削加工,但切削速度的变化对加工质量的影响不容忽视。
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。
刀具设计与检验指导书范本(doc 10页)刀具設計與檢驗指導書一: 刀具的作用成形: 立軸機、四面刨、NC機、仿形機、刨花機、雙端作榫機…等鑽孔: 手搖鑽、水平雙端鑽、立式多軸鑽、水平多軸鑽…等拉槽: 刨花機、NC機、萬能鋸、立軸機、雙頭鋸…等開料: 帶鋸機、單片鋸、多片鋸…等裁切: 雙頭鋸、裁板機、橫切鋸、臺面鋸…等清底: NC機、刨花機…等修邊: 單片鋸、修邊機…等刨光: 手壓刨、雙面刨、單面刨、四面刨…等二: 刀具的種類(按使用機器分)立軸刀四面刨刀刨花刀仿形機刀NC刨花刀NC立軸刀NC刨刀萬能鋸刀鋸片鋸條鑽頭手提雕刻刨花刀刨刀方鑿指接刀鳩尾榫刀雙端作榫機刀三: 刀具詳解1: 立軸刀(代號: LPT或LPL/LPR) (注:分為平刀与形刀通常為4齒)要素 (1)平刀: 孔徑&外徑 (2)形刀:底徑、外徑、轉向備注: (1)立軸刀孔徑40MM(也有老機器30MM或25.4MM0、底徑通常做100MM,如有刀形比較大或成形死角時底徑按需縮小(2)通常立軸刀太于180MM的外徑是比較危險的(當切削外徑大于180時,可相對減小切削內徑,但內徑不能小于Φ70)(3)立軸刀一般為逆轉,如有成形端頭等一些特殊情況需正&逆2种轉向。
注:順時針為正,逆時針為負2: 四面刨刀(代號:SPT/SPB/SPL/SPR)=立軸刀備注: (1)原則上立軸刀与四面刨刀是通用的但有一种八軸四面刨是用孔徑50MM刀(本廠不用)。
(2)四面刨刀分為上/下/左/右四面成形,四把刀轉向為上逆/下順/左順/右逆。
(3)四面刨刀的轉向是由立著的刀由上向上看,躺的刀由左向右看所得轉向確定。
(4)刀外徑不要超過180MM,最好160MM以下。
四面刨下刀外徑不要超過120MM 外徑(5)四面刨只能成形直形產品(6)排列順序:六軸四面刨: 下、內、外、上、上、下八軸四面刨: 下、內、外、內、外、上、上、下(4)刀片寬度一般情況下不能超過135,如有必要上下可挖槽Φ75*25mm(5)刀刃材料為3mm碳化鎢鋼,刀体材料為中碳鋼:(6)最大加工材料高度為120mm,最大加工材料寬度為205mm.(7)底刀規格同頂刀,轉向為順轉,若加工材料非上下兩面有刀形時,形刀一般為頂刀,底刀為平刀.(8)相鄰刀具即頂刀與側刀或底刀與側刀在工件上必需有1~2mm重迭部分.3: 仿形機刀=四面刨刀=立軸刀4: 萬能鋸刀(代號:JP)(1) 孔徑25.4MM,外徑220MM,齒數12T(特殊情況帶刮齒)(2) 主要用于開缺口&成形,5: 刨花刀(代號:LD)=NC刨花刀(代號:LD)普通刨花刀柄徑12&16MM,柄長45MM,2齒(特殊情況做4齒),外徑不要超過70MM。
楔销式75度机夹不重磨车刀专业:机械设计制造及其自动化班级:机制三班姓名:刘丹丹学号:0908014345目录一选择刀片夹紧结构二、选择刀片材料三、选择车刀合理角度四、选择切削用量五、选择刀片的形状和尺寸六、确定刀垫的型号和尺寸七、计算刀槽角度八、计算铣制刀槽角度九、选择刀杆的材料和尺寸十、设计螺钉一选择刀片夹紧结构可转位车刀的典型刀片夹固结构有:偏心式、杠杆式、上压式、楔销式、拉垫式和杠销式等。
这里选择楔销式,结构比较简单,夹紧力大,夹紧可靠,刀尖位置精度高,操作方便,不阻碍切屑流动,便于观察切削区的工作情况。
缺点是夹紧力与切削力的方向相反。
二选择刀片材料硬质合金是由难熔金属碳化物(如WC、TiC℉、TaC、NbC等)和金属粘结剂经粉末冶金方法制成的。
硬质合金分为三类:YT,YG,YW。
YG类硬质合金主要用于加工铸铁和有色金属,YT类主要用于加工钢料,YW 类抗弯强度、疲劳强度和冲击韧度高,抗氧化能力和耐磨性也比较好,可用于加工铸铁及有色金属。
YT类硬质合金适于加工钢料。
加工钢料时,金属塑性变形大,摩擦很剧烈,切削温度很高。
YT类硬质合金具有较高的硬度和耐磨性,特别是较高的耐热性,抗粘结扩散能力和抗氧化能力也很好。
在加工钢料时,刀具磨损小,刀具耐用度较高,所以在加工40Cr材料工件时应选择YT类硬质合金作为刀具材料。
选取刀片材料为YT15。
三选择车刀的合理角度1.主偏角主偏角kr主偏角对可转位车刀的寿命影响较大。
一般来说,减小主偏角可提高刀具工作寿命。
但当工艺系统或被加工工件刚性不足时,减小主偏角会增大径向力,从而加大变形挠度,引起加工振动,降低加工精度和加工表面质量,同时影响刀具寿命,因此,应针对不同的加工条件选择不同的主偏角。
设计刀具时的主偏角推荐值见表1。
表1可转位车刀主偏角推荐值2.前角的选择加工塑性材料时(钢),应选用较大前角。
切削钢料时,切削变形很大,切屑与前刀面的接触面积较长,刀屑之间的压力和摩擦力都很大,为了减小切屑的变形和摩擦,宜选用较大的前角。
棱形成形车刀设计:XXX学号:XXX班级:XXX导师:XXX前言成形车刀是加工回转体成形外表的专用工具,它的切削刃形状是根据工件的轮廓设计的。
用成形车刀加工,只要一次切削行程就能切出成形外表,操作简单,生产效率高,成形外表的精度与工人操作水平无关,主要取决于刀具切削刃的制造精度。
它可以保证被加工工件外表形状和尺寸精度的一致性和互换性,加工精度可达IT9—IT10,外表粗糙度Ra6.3—Ra3.2。
成形车刀的可重磨次数多,使用寿命长,但是刀具的设计和制造较复杂,本钱高,故主要用在小型零件的大批量生产中。
由于成形车刀的刀刃形状复杂,用硬质合金作为刀具材料时制造比拟困难,因此多用高速钢作为刀具的材料。
棱形成型车刀是成型车刀三种中的一种,棱柱体的刀头和刀杆分开制作,大大增加了沿前刀面的重磨次数,刀体刚性好,但比圆体成形车刀制造工艺复杂,刃磨次数少,且只能加工外成形外表。
棱体成形车刀的后刀面是成形棱形柱面,前刀面是平面。
后刀面与燕尾面K-K平行,而前刀面与K-K呈倾角90°-〔rf+af 〕。
在制造棱体成形车刀时,将前刀面与后刀面的夹角磨成90°-〔rf+af 〕。
切削时,将后刀面安装出af 角,这样就形成了前角rf 和后角af 。
棱体成形车刀是以燕尾作为定位基准,配装在刀夹的燕尾槽内。
刀具燕尾的后平面是夹固基准。
安装时,刀体竖立并倾斜角,刀夹下端的螺钉可将计算基准点的位置调整与工件中心等高后用螺栓夹紧,同时下端螺钉可以承受局部切削力,以增强刀具的刚性。
棱体成形车刀的刃磨比拟简单,只要在工具磨床上使用一简单的双向万能刃磨夹具,将刀具后刀面与砂轮外表的垂线装成〔rf+af〕的角度即可刃磨。
目录设计任务书 (4)设计方案 (5)一、机床的选择 (5)二、选择刀具材料 (5)三、选择刀具前角和后角 (5)四、棱形成型车刀的廓形设计 (6)五、用计算法求切削刃各点的廓形深度 (7)六、确定刀具各段切削刃的廓形宽度 (8)七、确定棱形成型车刀的构造尺寸 (8)八、刀具局部尺寸公差及形位公差 (8)九、绘制刀具和样板工作图 (9)十、UG效果图 (10)参考文献 (11)设计任务书条件:1.要加工的工件零件图如下所示。