机械类-车床刀具设计.ppt

车床***设计
工件材料
40Cr:合金钢,其各元素成分为 C: %～% %～% %～% %～% 塑性韧性良好,属中碳钢,具有较强的淬透性及淬硬倾向,调质后切削加工性好,具有良好的综合力学性能,是使用最广泛的钢种之一,用於制造中速、中载的零件,如机床齿轮,轴,蜗杆,花键轴等等。以局部球化的珠光体组织最易切削。经850℃淬火,520℃回火后,抗拉强度为1000Mpa,屈服强度为800Mpa,断面收缩率45%,延伸9%,/㎡。需要注意的是40Cr具有一定韧性,切削时易缠刀和工件,不易断屑。当用普通机床进行粗加工时,***前角不易过大,适当留一些平刃～),常采用低速大进给量切削 。
加工40Cr的刀材选择
常用的***材料高速钢、硬质合金、陶瓷材料和超硬材料四类。
40Cr工材是合金钢,属于碳钢一类,塑性韧性良好,经调质(淬火+高温回火),综合力学性能升高。
加工40Cr工材应参加切削液,需要粗加工和半精加工,所以不能使用超硬质材料***进行加工,超硬质材料***在高温时易与水发生反响。也不能用高速钢***,因为40Cr半精加工是采用高速切削,而高速钢***会受温度的限制,不能用于高速切削。陶瓷材料一般不用于加工40Cr,其脆性比较高 。
加工40Cr的刀材选择
所以,综上40Cr的性能和刀材的特点,应该选用硬质合金***加工。常用的硬质合金***有YG、YT、YW。但YG不能加工钢,主要用于加工铸铁、有色金属等脆性材料和非金属材料。
YT30适合对材料的精加工和连续切削,YT15适合半精加工,耐磨性好于YT30。YW1和YW2硬质合金的硬度、耐磨性、耐热温度、抗弯强度和冲击韧性均比YT类高,可用于加工钢和铸铁,适用于粗加工和半精加工。但是考虑到我国钽,铌的储藏量和本钱等一些综合因素,故最好选用YT类。由于只要求半精加工和粗加工,所以最优选择的***材料为YT15,YT15含钛量为15%,是硬质合金中含钛较高的,850℃下硬度为620HV。
***参数选择
粗加工:粗加工时不必太注重加工精度,所以前后角取小一些,保证***韧性,提高效率。
=15°,实际切削前角由圆弧产生为r0=10°～20°。这样使***强度增加,切削变形小,刀口锋利,减小切削力,提高加工效率。
,范围a0=5°～7°,取用a0=6°,a0= a0′提高刃磨质量,提高刃口强度,便于下次在***磨损后磨***,提高加工效率。
=90°,主要原因是本次加工的零件为一台阶轴,同时可使切削深抗力Fp减小几乎为零,在较大的切削深度和进给量下,不至于引起较大震动。副偏角采用Kr′=6°～10°,使刀尖强度提高,改善散热条件,提高***耐用度,减小加工面粗糙度,提高加工外表质量。
***参数选择
=0°～5°,提高刀尖强度,使切削力首先受力不在刀尖上,保护刀尖。
半精加工:
半精加工是保证加工尺寸精度和外表粗糙度,所以前后角应选的大一些。
=18°,实际切削前角由圆弧产生为r0=15°～20°。
2. 采用后角范围a0=6°～8°,取a0= a0′, a0=7°
=90°,Kr′=6°～10°.使外表粗糙度减小。
=0°～5°。
***简图:
具体参数选择
r0
a0
a0′
Kr
Kr′
Rs
粗加工
10
6
6
90
6
1
半精加工
15
7
8
90
6
1
切削用量的选择
40Cr,合金刚,塑性韧性良好,用YT15的***切削,切削时易缠刀和工件,应采用低速大进给量进行切削加工。在粗加工中一般采用V=50～70m/min之间,~, ap采用3mm的进给量。加工中速度不能过大,否那么会增加径向力崩断***,同样ap也不能太大。同时V和ap也不能太小,否那么会影响效率。半精加工时的精度要求比较高,相应的V和ap也应该对应的减小一些,一般为V=80～110m/min之间, ap =,理由同粗加工大致相同,f定为。