金属切削刀具普通车刀课程设计
金属切削刀具课程设计说明书
班 级
姓 名
学 号
二○一三年十二月
[原始条件] 加工如下零件（外圆部分），材料40Cr，毛坯
为出厂Ø35圆钢，长度为155 mm，单件生产。D=30mm，，L=150mm。需分粗车、精车两道工序完成其外圆车削，预留双边0.2mm的余量进行磨削。车削使用机床为CA6140普通车床。试确定加工方案。
附图：
技术要求：1. 表面无接痕；
2. 表面硬化程度不超过20%； 3. 表面无残余应力和微裂纹；
一、任务要求： 1. 选择（设计）刀具； 2. 确定切削用量； 3. 机床选择和功率校核； 4. 确定刀具更换周期；
设计步骤：
1. 选择刀片夹固结构。考虑到加工材料，在CA6140普通车床上进行，且属于连
续切削，选择硬质合金焊接刀具。
2. 选择刀片材料。由原始条件给定：被加工工件材料为40Cr号钢（正火），连
续切削，完成粗车、半精车两道工序。材料的的加工性能为4-4-0-2-6，按照硬质合金的选用原则，选取刀片材料(硬质合金牌号)为YW1。
3. 选择车刀合理角度。根据刀具合理几何参数的选择原则，并考虑到焊接车刀
几何角度的形成特点,。参照表4-5、4-7等，粗加工选取如下五个主要角度：前角014； 后角07； 主偏角Kr60°； 副偏角Kr'=15°，刃倾角
s=5°。副后角参照后角.
精加工选取如下五个主要角度： 前角0=16°； 后角0=10°；主偏角
Kr75°；副偏角Kr'=10°，刃倾角s=5°。副后角参照后角。
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。
粗车时：背吃刀量ap=4.4 mm，进给量f=0.4mm/r，切削速度vc参照表4-11国产焊接刀具切削用量参考表切削速度vc=70 m/min。
n = 1000Vc / D = 636.94 r/min;实际转速根据机床现有速度相近选择。粗加工刀具更换周期参照公式计算：
cv242 xv0.15 yv0.35 m0.2 Kmv=0.87 Krv=0.92 Ksv=1 Ktv=1.0 Kv= Kmv·Krv·Ksv·Ktv = 0.8
3.05，T264 min Kvaxf
精车时：背吃刀量a=0.4 mm，进给量f=0.1mm/r，切削速度vT
m
V
v
vv
cp
p
c
削速度vc参
照表4-11国产焊接刀具切削用量参考表切削速度vc=110 m/min。
n = 1000Vc / D = 1144.83 r/min;实际转速根据机床现有速度相近选择。精加工刀具更换周期，查表并参照公式计算得：
cv291 xv0.15 yv0.2 m0.2 Kmv=0.87 Krv=0.92 Ksv=1 Ktv=1.0 Kv= Kmv·Krv·Ksv·Ktv = 0.8
T
m
Kxvaf
V
v
v
v
3.86，T857min
cp
5. 机床功率校核。
粗加工时主切削力Fc：
CF=2795，xF
c
C
=1.0，y
yFcnFc
FC
=0.75，n
FC
=-0.15，K
r0FC
=0.95，K
krFC
=0.94
vcKFC=2916.7 N FCp
切削功率Pc = Fc * Vc /（60*1000） = 2916.7 * 70/ 60000 = 3.4 KW 机床功率Pe = Pc / ηc = 3.4 / 0.75 = 4.53 KW 经验算粗加工时机床功率还有很大余地。
6. 粗加工刀具简图:
FCC
af
xFc
参考文献: 陆剑中 孙家宁 《金属切削原理与刀具》.机械工业出版社，2011.