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金属切削刀具课程设计说明书

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硬质合金可转位外圆车刀设计说明书

机械设计制造及其自动化

[原始条件]加工一批尺寸如图所示的零件，工件材料为45号钢,D=78mm，d=56mm，L=300mm，l=120,B=1.6。需分粗车、半精车两道工序完成其外圆车削，单边总余量为4，使用机床为CA6140普通车床。

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试设计一把硬质合金可转位外圆车刀。

[设计步骤]

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，参照表典型刀片夹固结构简图和特点，采用偏心式刀片夹固结构。

选择刀片材料。由原始条件给定：被加工工件材料为45号钢（正火），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YT15。

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；②后角；③主偏角；④刃倾角。

后角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。

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：背吃刀量，进给量，切削速度如下得出：

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根据标准可得

精车时：背吃刀量，进给量，切削速度如下得出：

则，则选用，则实际速度。

选择刀片型号和尺寸：

选择刀片有无中心固定孔。由于刀片夹固结构已选定为偏心式，因此应选有中心固定的空的刀片。

选择刀片形状。按选定的主偏角参照刀片形状的选择原则，选择正方形刀片。

选择刀片精度等级。参照刀片精度等级的选择原则（车削用硬质合金可转位刀片的精度等级选用，一般情况下选用U级，有特殊要求时才选用M级和G级），选用U级。

选择刀片内切圆直径(或刀片边长)。根据已确定的、和，将、和代入式，可求出刀刃的实际参加工作长度为

则所选用的刀片边长L应为

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因为是正方形刀片，所以

则

选择刀片厚度。根据已选定的、，及通过选择刀片厚度的诺模图，求得刀片厚度。

选择刀尖圆弧半径。根据已选定的,，利用选择刀片厚度的诺模图，求得连续切削时的。

选择刀片断屑槽型式和尺寸，参照刀片断屑槽型式和尺寸的选择原则后，根据已知的原始条件，选用A型断屑槽，断屑槽的尺寸型号和尺寸后，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：SNUM150612R-A4。其具体尺寸为

；；；；；刀片刀尖角；刀片刃倾角；断削槽宽；取前法角

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，取决于刀片夹固结构及刀片的型号和尺寸。选择与刀片形状相同的刀垫，正四方形，中心有圆孔。其尺寸为长度；厚度；中心孔直径；材料为YG8。

金属切削刀具课程设计说明书全文共5页，当前为第5页。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，如图所示。

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刀槽角度计算步骤是：

刀杆主偏角

刀槽刃倾角

刀槽前角

将、、代入，得

则，取

验算车刀后角。车刀后角的验算公式为

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将、代入，得

则与所选角度值相近，可以满足切削要求。而刀杆后角，故。

刀槽副偏角

因为，

所以

当时

则

故

取

⑥验算车刀副后角

当时

将，，代入式中

则

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再将，代入下式

则，可以满足切削要求。

刀槽副后角，故，取

综合上述计算结果，可以归纳出：

车刀的几何角度

，，，，，

刀槽的几何角度

，，，，，

(8)计算铣制刀槽时需要的角度。