机械制造技术基础课程设计说明书
1 75°可转位外圆车刀
已知:工件材料Cr18NiTi，使用机床CA6140，加工后dm=26,Ra=3.2,需粗、半精车完成，加工余量3.0mm，设计装C刀片75°直头外圆车刀。 设计步骤： 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典型车刀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
由原始条件结构给定：被加工工件材料为灰铸铁，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=75°，（4）刃倾角=-6°
后角?0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=0.5mm/r，切削速度v=90m/min 半精车时:ap=1mm，f=0.4mm/r，v=130m/min
5,选择刀片型号和尺寸 （1）选择刀片有无中心固定孔
由于刀片夹固结构已选定为偏心式式，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=75°，选用棱形80°刀片。 （3）选择刀片精度等级 选用U级
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(4)选择刀片边长内切圆直径d（或刀片边长L）
根据已选定的ap,Kr,λs，可求出刀刃的实际参加工作长度Lse。为； Lse=
ap3==3.123mm
sinKrcos?ssin75?cos?6? L﹥1.5Lse=4.685
因为是棱形 ，d?4.525 (5)选择刀片厚度S
根据ap,f，利用诺模图，得S≧4.8
（6）选择刀尖圆半径rε：根据ap,f, 利用诺模图，得连续切削r?=0.8 （7）选择刀片断屑槽型式和尺寸
根据条件，选择V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：CNUM160608-V1，尺寸为
L=16.1mm,d=15.875,S=6.35mm,d1=6.35mm,m=3.97mm, r?=0.8mm 刀片参数：P32前角1-7，P34 1-8后角P35标1-9 P36粗车刀尖角?b=80° 刃倾角λsn=0°，法后角αsn=0°，法前角rsn=20°，断屑槽宽度Wn=4mm
6.确定刀垫型号和尺寸
硬质合金刀垫型号和尺寸的选择，取决于刀片夹固结构的需要及刀片型号和尺寸：
适合于偏心式夹固结构的需要，并于刀片型号CNUM160608-V2相对应的硬质合金
刀垫得型号为：C16B,其具体尺寸为：
L=14.77 mm,S=3.18 mm,d1=6.1, r?=1.2mm，D=8.5，C=2.0
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 刀槽角度计算步骤： （1） 刀杆主偏角
Krg=Kr=75°
（2）刀槽刃倾角λsg
?sg=?s=-6°
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（3） 刀槽前角γog刀槽底面可看作前刀面，则刀槽前刀角γog的计算公式为：
tg?mb)cos?s Tgγog=
1?tg?0tg?abcos?s(tg?og?将γo=14°，γab=20°，λs=-6°代入式
tg20?tg14?cos(?6?)得： tg?og==-0.107
1?tg14?tg20?cos(?6?)?
则γog=-6.107° 取γog=-6°
（4） 验算车刀后角α0 车刀后角α0的验算公式为 tgα0=
当αab=0°时，则
Tgαo=-tgγogcos2λs 将γog=-6°，λs=-6°代入
得； tgαo=-tg（-6°）cos2（-6°）=0.104 则 αo=5.937
与所选后角值相近，可以满足切削要求。 而刀杆后角αab=αa 故αab=5.937°，取αab=6° （5） 刀杆副偏角K′rg ∵ K′rg=K′r 而 K′r=180°-Kr-?r 又∵?rg=?r，Krg=Kr
?tg?ab?tg?ogcos?s?cos?s
1?tg?abtg?ogcos?s机械制造技术基础课程设计说明书
∴K′rg=180°-Krg-?rg=180°-Kg-?g 车刀刀尖角?r的计算公式为
ctg?r=[ctg?rg√1+（tgγrgcosλs）2-tgγrgsinλs]cosλs
当?rg=80°时，则为
ctg?r=[ctg80?1??tg?rgcos?s?)-tg?rg sin?s]cos?s
2将γrg=-6°，λs=-6°代入
得 ctg?r=[ctg80?1??tg?6?cos?6??)-tg(-6?) sin(-6?)]cos(-6?)=-9.516
2则 ?r=80.63°
故 K′rg= K′r=180°-75°-80.63° =24.37° 取 K′rg=24.5° （6）检验车刀副后角α′g 车刀副后角α′g的验算公式为
?tg?rg?tg?rgcos?`rg?cos?`rg tgα′r=
`1?tg?rgtg?`rgcos?`rg当αrg=0°时，则式为 tgα′r=-tgγ′rgcos2λ′rg 而 tgγ′rg=--tgγrgcos?rg+tgλrgsin?rg tgγ′rg=tgγrgsin?rg+tgλrgcos?rg 将γrg=-6°，λrg=λr=-6°，?rg=?r=80.63°代入 得；
tgγ′rg=-tg（-6°）cos90.63°+tg（-6°）sin80.63° =-0.087 则 γ′rg=-4.97°
tgγ′rg=tg（-6°）sin90.63°+tg（-6°）cos80.63° =-0.121 则 λ′rg=-6.9°
再将γ′rg=-6.05°，λ′rg=-5.94°代入式 得；
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tgα′r=-tg（-6。05°）cos2（-5。94°）=0.105 则 α′r=4.92° 可以满足切削条件 而刀杆副后角α′rg=α′r 故α′rg=4.92°，取α′rg=5°
综合上述计算结果，可以归纳为； 刀具的几何角度为；
γo=14°，αo=6.9°，Kr =75°，K′r=24.37°，λs=-6°，α′r=4.92° 刀杆于刀槽的几何角度为；
1γog=-6°，αog=6°，Krg=75°，K′rg=24.5°，λsg=-6°，α′rg=5°
8.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HRC38-45，发黑。 （2）选择刀杆尺寸 1选择刀杆截面尺寸
因为加工使用CA6140普通车床，其中心高为200cm，并考虑到为提高刀杆，选取刀杆截面尺寸BxH=25x25mm
由于切削深度ap=3，进给量f=0.5mm/r，可以不必校验刀杆强度。 2.选择刀杆长度尺寸 选取刀杆长度为150mm
9.选择偏心角及其相关尺寸 （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。 （2）选择偏心销直径dc和偏心量e dc=d1-（0.2-0.4）mm
前面已经选定d1=6.35-0.4=5.95mm 偏心最e即
为使刀片夹固可靠，选用自锁性能较好得=的螺钉偏心销，并取螺钉偏心销转轴直径d2为M6.
75°可转位外圆车刀
