机械加工方案.doc

机械加工方案专业:机械设计与制造班级:机制56学号:120101613姓名:目录工作任务书 3一、确定刀具的类型 4二、分析工件材料Cr的力学性能 4三、选择刀具的材料 4四、刀具的几何参数 5五、选择切削用量 8六、机床选择 9七、机床功率检验 10八、刀具的实际寿命 10九、校核工件的刚度 10参考文献 12工作任务书题目:加工如下零件(外圆部分),材料40Cr,毛坯为出厂Φ30圆钢,单件生产。试确定加工方案。图1工件零件图技术要求:1、表面无接痕;2、表面硬化程度不超过20%;3、表面残余应力和微裂纹工作步骤: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、确定刀具更换周期加工方案一、确定刀具的类型采用可转位式车刀,其特点是避免了焊接的缺点,刀片转位更换迅速,可使用涂层刀片,生产率高,断屑稳定。二、分析工件材料Cr的力学性能`硬度HBW抗拉强度σb(MPa)伸长率δ(%)冲击韧度(KJ/㎡)热导率κ(),硬度不高易切削加工;材料40Cr属于合金结构钢,是在碳素结构钢中加入合金元素Cr,提高了力学性能,其加工性也随之变化,强度增加,热导率降低。因此,较同类碳钢难加工。在切削时应选择耐磨性、耐热性高的刀具材料。三、选择刀具的材料根据《金属切削原理与刀具》中图2-1各类刀具材料硬度与韧性,可知硬质合金耐热性好,切削效率高,硬度和韧性适中。所以刀具的材料应选择硬质合金钢。图2各类刀具材料的主要物理力学性能根据表2所示,刀具材料应选用硬质合金中的钨钛钴类。图3常见硬质合金牌号与性能根据表3及综上所述,刀具的材料为硬质合金钨钛钴类,牌号YT15四、刀具的几何参数1、前角γo的选择(1)根据被加工材料选择加工塑形材料、硬度较低的材料时前角大些;加工脆性材料、硬度较高的材料时前角小些。根据《金属切削原理与刀具》中表4-5硬质合金刀具的前角推荐值,推荐前角为13°~18°。(2)根据刀具材料选择硬质合金刀具的抗弯强度较低,前角较小。根据《金属切削原理与刀具》中表4-5不同刀具材料加工钢时前角值,硬质合金刀具前角12°~15°。(3)根据加工要求选择精加工的前角较大;粗加工和断续切削的前角较小;加工加工形成面前角应小,这是为了能减小刀具的刀刃误差对零件加工精度的影响。所以在精加工时,刀具的前角选为12°。粗加工时,刀具的前角选为9°。2、后角αo的选择选择后角的原则是,在摩擦不严重的情况下,选取较小后角,具体考虑加工条件为:(1)根据加工精度选择精加工时为了减少摩擦,后角取较大值αo=8°~12°;粗加工时为了提高刀具强度,后角取较小值αo=6°~8°(2)根据加工材料选择加工塑形材料、较软材料时、后角取较大值;加工脆性材料、硬材料时,后角取较小值;加工易产生硬化层的材料时,后角取大值。图4加工不同工件材料刀具后角推荐值根据表4,精加工时,后角取6°;粗加工时,后角取8°;3、副后角αo′的选择副后角选择原则与主后角基本相同,对于可转位刀具要求转位后的后角不变,可选取αo′=αo4、主偏角kr的选择减小主偏角可使刀具强度提高,散热条件好,加工表面粗糙度小。根据《金属切削原理与刀具》中图4-19可以看出,主偏角减小能使刀具寿命延长。增大主偏角,使背向力F减小,切削平稳;大的主偏角,切削厚度增大,断削性能好。5、副偏角κr′的选择副偏角的选择原则是,在不影响摩擦和振动条件下,应选取较小的副偏角。根据《金属切削原理与刀具》中表4-7主偏角、副偏角选用值。在精加工时,主偏角选75°,副偏角选10°;在粗加工时,主偏角选60°,副偏角选12°。6、修圆刀尖rε的选择刀尖圆弧半径对切削变形的影响:刀尖圆弧半径越大,刀的刚度更好,也表明刀尖越钝,对加工表面挤压也越大,表面的切削变形也越大。粗车时,切削用量大,需要车刀有大的刚度;精车时,切削力小,所以粗车时刀尖圆弧比精车时要大。所以粗车时,;精车时,。7、刃倾角λs的选择(1)根据加工要求选择一般精加工时,为防止切削划伤已加工平面,选择λs=0~+5°;粗加工时,为提高刀具强度,选择λs=0~-5°。(2)根据加工条件要求选择加工断续表面、加工余量不均匀表面,或在其他产生冲击振动的切削条件下,通常选取负的刃倾角。所以在精加工时,刃倾角选取-2;在粗加工时,刃倾角选取3;前角γo后角αo主偏角κr副偏角κr′刃倾角λs副后角αo′修圆刀尖rε断屑槽宽度LBn刀具材料粗车9°8°60°12°3°8°°6°75°10°-2°6°、可转位车刀片的选择边数多的