Tài liệu Dao tiện định hình ppt

Yêu cầu: Tính toán thiết kế dao phay định hình có góc trước γ > 0 để gia công các mặt I vμ II không gia công 33 R 1 I Phân tích chi tiết vμ chọn dao Chi tiết có dạng rãnh, có profile

Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 K44 Dao tiện định hình

I Chi tiết gia công

- Hình dạng nh− sau:

24 20

1x45°

10 12 18

II Chọn dao:

Ta nhận thấy rằng chi tiết cần có dạng hình trụ tròn xoay trên đó bao gồm các mặt mặt côn vμ các mặt trụ Cho nên ta chọn dao tiện định hình lăng trụ, gá thẳng Bởi vì so với dao tiện định hình tròn thì tiện định hình lăng trụ chế tạo dễ dμng hơn dồng thời gia công chi tiết sẽ cho độ chính xác hơn Do có độn cứng vững cao hơn đồng thời hạn chế đ−ợc sai số loại 2 còn sai số loại 1 có khả năng khắc phục đ−ợc

III Tính toán chiều cao hình dáng profile dao

Sơ đồ tính toán các thông số tại một điểm bất kỳ trên l−ỡi cắt của dao nh− sau:

Ci

i

γ

α

A

1 i

B T

R

Ri

A = R sin

B = R cos

C = R i.cos

T = C -B

t = Ti.cos

γ i 0

0

t i

γ0

γ0

sin = A /R iγi

i

γ

γ0

* Chọn điểm cơ sở

Điểm cơ sở đ−ợc chọn lμ một điểm nằm ngang tâm chi tiết vμ xa chuẩn kẹp của dao nhất (hoặc gần tâm chi tiết nhất) Vậy ta chọn điểm 1 lμ điểm cơ sở:

Theo Bảng3.4 (Trang 13 Tập 1 HDTKDCC) Ta có γ = 20 0 , còn α = 12 0

* Tính toán tại các điểm

B = r 1 cos γ1 = 7.cos20 0 = 6,778 (mm)

- Điểm 2 :

sin γ2 = A/r 1 = 2,394/8 = 0,2995 ⇒ γ2 = 17,436 0

C 2 = r 2 Cos γ2 = 8.Cos17,436 0 = 7,633 (mm)

t 1 = τ 1 Cosγ o = 1,055.Cos 20 0 = 0,992 (mm)

- Điểm 7 :

sin γ7 = A/r 7 = 2,394/9 = 0,266 ⇒ γ5 = 15,426 0

C 5 = r 5 Cos γ5 = 9.Cos 15,426 0 = 8,676 (mm)

t 5 = τ 5 Cosγ o = 2,098.Cos 20 0 =1,791 (mm)

- Điểm 5 :

sin γ5 = A/r 5 = 2,394/10 = 0,2394 ⇒ γ5 = 13,852 0

C 5 = r 5 Cos γ5 = 10.Cos 13,852 0 = 9,709 (mm)

t 5 = τ 5 Cosγ o = 3,131.Cos 20 0 = 2,942 (mm)

Ta có bảng số liệu tổng hợp như sau:

trước

7 15,423

8,676 2,098 1,791

III Tính toán kích thước dao

2

14 20 2

d d

Ta có các kích thước cơ bản của dao tiện định hình lăng trụ như sau:

Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 - K44

Từ đây ta có kết cấu của dao như sau:

H

α+γ

B

r

E

d

V Phần phụ của profin dụng cụ :

Phần phụ của profin dụng cụ cắt dùng để vát mép vμ chuổn bị cho nguyên công cắt đứt chi tiết ra khỏi phôi có kích thước như sau:

L

L

tma

f a b

ϕ

c

ϕ

Kích thước của phần phụ như sau:

Chọn a = b = 1 ( mm)

g : Chiều rộng lưỡi dao cắt đứt chọn g = 2 ( mm )

t : Chiều cao của lưỡi cắt phần cát đứt t = 2 (mm)

f : Chiều rộng vát của chi tiết chọn f = 1 ( mm )

⇒ c = f + g = 3 ( mm )

ϕ1 = 30°

ϕ = 45°

d = ( c g )*tgϕ 1 + 2 = (3 2 )*tg 30° + 2 = 3 ( mm )

ChiÒu dμi cña dao :

L = l c + a + b + d + g = 24 + 1 + 1 + 4 + 2 = 31 ( mm )

VI §iÒu kiÖn kü thuËt

1 VËt liÖu phÇn c¾t : Hîp kim cøng

VËt liÖu th©n dao : ThÐp 45

2 §é cøng sau khi nhiÖt luyÖn

- PhÇn c¾t HRC 62 - 65

- PhÇn c¾t th©n dao HRC 30 - 40

3 §é bãng :

- MÆt tr−íc + mÆt sau > ∇9

- MÆt tùa trªn th©n dao thÊp h¬n ∇4

4 Sai lÖch + gãc mμi s¾c :

Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 - K44 dao phay định hình có hớt lưng

Yêu cầu: Tính toán thiết kế dao phay định hình có góc trước γ > 0 để gia công

các mặt I vμ II không gia công

33

R 1

I Phân tích chi tiết vμ chọn dao

Chi tiết có dạng rãnh, có profile phức tạp bao gồm các đoạn thẳng vμ cung tròn Vì vậy ta chọn dao phay hình hớt lưng, lμ loại dao phổ biến dùng để gia công các chi tiết định hình Với dạng profile phức tạp như vậy ta chỉ hớt lưng dao

1 lần, tức lμ không mμi lại mặt sau sau khi đã nhiệt luyện Để giảm nhẹ lực cắt ta

mm, chiều rộng rãnh l =33 mm, ta nhận thấy rằng kết cấu của lưỡi cắt đủ cứng vững do đó ta chế tạo dao có đáy rãnh thoát phoi thẳng

Vậy để gia công chi tiết nμy ta chế tạo dao lμ dao phay định hình hớt lưng 1 lần, có góc trước dương, đáy rãnh thoát phoi thẳng

2 Tính toán profile dao trong tiết diện chiều trục

Ta cần xác định chiều cao profile dao trong tiết diện chiều trục để chế tạo ra dao cắt

Sơ đồ tính

h h

ci di

R

Ri γ

E

T

F

Profin chi tiết I

4

i

d

O

trong tiết diện chiều trục Profin dao phay

γi

β

Các thông số trên sơ đồ trên được xác định như sau

- Góc trước γ xác định theo Bảng 2-V (Trang 5 - Tập 2 HĐTKDCC).Với vật

chính α n = 12 0 vμ góc sau phụ α 1 = 8 0

- Bán kính đỉnh dao xác định theo Bảng 9-V (Trang 16 - Tập 2 HĐTKDCC)

R = 60 mm

Dựng profile dao bằng đồ thị ( Đâ thực hiện ở trên sơ đồ trên)

Xét điểm i trên chi tiết, để gia công được điểm i thì phải có một điểm i tương ứng thuộc profile chi tiết Ta xác định điểm i đó như sau: Từ điểm i trên profile chi tiết dóng ngang sang phía dao cắt đường OT tại E Lấy O lμm tâm quay một cung tròn có bán kính OE cắt vết mặt trước tại F Vẽ đường cong hớt lưng acsimet qua F cắt OT tại G Từ G dóng đường Δ ngược lại về phía chi tiết, từ điểm i thuộc profile chi tiết hạ đường thẳng vuông góc xuống đường Δ cắt đường Δ tại i

ta được điểm i lμ điểm trên profile dao dùng để gia công điểm i trên profile chi tiết

đường cong hớt lưng acsimet ứng với góc ở tâm lμ β)

π

2

Z K

γ

ư

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

ư

γ

= β

⇒

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

ư

γ

= γ

⇒

ư

γ

=

=

γ

ci i

ci

sin R sin ar h

R

sin R sin ar i h

R

sin R Ri

a

i

sin

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

γ

ư

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

ư

γ π

ư

=

ci ci

i

h R

sin R arcsin 2

Z K h

h

Trong đó: - K : lượng hớt lưng

- Z : số răng dao phay

Theo Bảng 9 V (Trang16 Tập 2 HDTKDCC) ⇒ K = 6,5 ; Z = 10 (răng) Nhận thấy rằng profile chi tiết có một đoạn cung tròn Vậy profile dao cũng có một đoạn cong tương ứng Nếu xác định profile đoạn đó cũng như các đoạn khác thì đẻ đảm bảo độ chính xác yêu cầu thì số lượng điểm tính toán phải đủ lớn như thế khối lượng tính toán sẽ rất nặng nề Để đơn giản cho việc tính toán ta sẽ thay thế đoạn cong đó bằng một cung tròn thay thế đi qua 3 điểm Trên sơ đồ tính ta

đã có 2 điểm lμ 4 vμ 6.Vậy ta chỉ còn phải tính thêm 1 điểm nữa lμ điểm 5

mm 63 , 7 ) 21 25 ( 13 13 7 ) l l ( r r h

Lập bảng tính toán:

Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 - K44

3 Tính toán profile trong tiết diện qua mặt trước của dao:

Ta cần xác định chiều cao profile dao trong tiết diện qua mặt trước của dao để kiểm tra dao sau khi chế tạo có đạt yêu cầu hay không

Sơ đồ tính toán như sau:

4

6

1'

2' 3' 4'

6'

γ

E

Ri

d

Profin chi tiết

R

O d

i'

T

Δ

h

re

Từ sơ đồ ta có:

γ

β

ư

= γ

β

=

=

sin

sin ).

h R ( sin

sin R TF

dti

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

ư

γ

= β

ci h R

sin R sin ar

Vậy ta có:

γ

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

γ

ư

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

ư

γ

ư

=

sin

h R

sin R sin ar sin ).

h R (

ci

dti

Trong tiết diện chiều trục đoạn profile cong cũng được thay thế bằng một cung tròn thay thế đi qua 3 điểm Trên sơ đồ tính ta đã có 2 điểm lμ 4 vμ 6.Vậy ta chỉ

Lập bảng tính toán:

γ

γ γ

sin

sin arcsin sin

).

⎞

⎜

⎜

⎝

⎛

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

ư

ư

ư

ci dti

h R

R h

R h

⇒

1 15 15,720 0 4 7 7.282 21

4 Chọn kết cấu dao

Các thông số kết cấu dao được chọn theo Bảng 9-V (Trang 16 Tập 2

HDTKDCC ) Thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết

5 Thiết kế dưỡng

Dưỡng đo dùng để kiểm tra dao sau khi chế tạo ,được chế tạo theo cấp chính xác7

với miền dung sai H, h Theo luật kích thước bao vμ bị bao

Dưỡng kiểm dùng để kiểm tra dưỡng đo , được chế tạo theo cấp chính xác 6 với

miền dung sai Js , js Theo luập kích thước bao vμ bị bao

Vật liệu lμm dưỡng : Thép lò xo 65Γ

Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62 65 HRC

Kích thước danh nghĩa của dưỡng theo kích thước profile dao trên mặt trước

Các kích thước còn lại thể hiện trên bản vẽ chi tiết

Thiết kế dao phay đĩa mô đun

Yêu cầu: Thiết kế dao phay đĩa mô đun để phay bánh răng có vật liệu lμ thép 45,

I.Tính toán vμ vẽ profin dao

trong bộ có số răng gia công từ 26 - 34 răng Vì vậy con dao ta cần thiết kế có số

răng gia công lμ Z = 26 bởi vì với con dao đó thì độ cong đường thân khai sẽ lớn

vì vậy với các bánh răng có số răng Z > 26 được gia công bằng dao có Z=26 sẽ có

profin doãng hơn sẽ tạo điều kiện ra vμo ăn khớp dễ hơn

1.Tính toán prôfin dao

Profin của dao phay đĩa mô đun trong tiết diện chiều trục cũng lμ profin theo mặt trước vμ trùng khít với profin trắc diện của bánh răng

Các số liệu cần tính toán để vẽ:

-Bán kính vòng cơ sở r 0 :

r o =

2

m.Z

cos(α o ) =

2

26 5

R i =

2

2,5) -m.(Z

=

2

2,5) -3,5.(26

= 41,125 mm

Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 - K44

R e =

2

2) m.(Z +

=

2

2)

= 49 mm

R =

2

m.Z

=

2

3,5.26

= 45,5 mm

Để vẽ được profin dao ta lập hệ trục Oxy với gốc ở tâm O của bánh răng Giả sử

chính lμ phương trình profin răng

Ta có :

⎩

⎨

⎧

θ + δ

= δ

=

θ + δ

= δ

=

) Cos(

R Cos R y

) Sin(

R Sin R x

o o x

x x

o o x

x x

Với θ x = inv(α x )= tgα x - α x

Cos(α x ) =

x

o R r

δ o = δ c - inv(α o ) = π/(2.Z) - ( tgα 0 -α 0 ) = 180/(2.26) ( tg20 0 -20) = 23,1 0

t = y - r

Từ đó ta có bảng tính tại các điểm như sau :

Bảng tính toán tại các điểm

2-C¸c kÝch th−íc kÕt cÊu cña dao

C¸c kÝch th−íc cña dao tra theo m« ®un cña b¸nh r¨ng ta cÇn thiÕt kÕ

Víi m«®un m = 3,5 ta cã c¸c kÝch th−íc cña dao nh− sau:

ChiÒu réng dao B = 12 mm

L−îng hít l−ng k = 4,5 mm

ChiÒu cao profin dao theo mÆt tr−íc H = 15 mm

B¸n kÝnh cung trßn r·nh r¨ng r = 1,5 mm

§−êng kÝnh ngoμi D = 75 mm

§−êng kÝnh lç d = 27 mm

Sè r¨ng dao Z = 12 r¨ng