Đồ án thiết kế dụng cụ căt TÍNH và THIẾT kế DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH

TÍNH VÀ THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNHYêu cầu : Tính toán thiết kế dao tiện định hình để gia công chi tiết cho theo hình vẽDao có chuẩn bị để cắt đứt.. Dung sai chế tạo kích thước thẳng của

Các bạn để lại mail để mình gửi file anh chi tiết cho nhé!

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

Phần I TÍNH VÀ THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH 4

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 Phân tích chọn dụng cụ gia công 4

.2 Chọn điểm cơ sở 4

.3 Chọn góc trước  và góc sau  7

.4 Tính toán chiều cao prôfin dao 7

.5 Tính toán kích thước kết cấu của dao tiện định hình 11

.6 Tính toán chiều rộng lưỡi cắt 11

.7 Điều kiện kỹ thuật 13

.8 Thiết kế dưỡng đo dưỡng kiểm 14

.8.1 Dưỡng đo: 15

.8.2 Dưỡng kiểm 15

.8.2 Vật liệu của dưỡng đo, dưỡng kiểm 15

Phần II THIẾT KẾ DAO CHUỐT LỖ THEN HOA 15

CỦA BÁNH RĂNG 16

2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 Vật liệu làm dao chuốt 16

.2 Phần răng cắt và răng sửa đúng 17

.3 Lượng dư gia công 17

.4 Kết cấu răng và rãnh 18

.4.1 Profin dọc trục 18

.4.2 Profin mặt đầu 23

.4.3 Sỗ răng dao chuốt 23

.4.4 Số răng cùng cắt lớn nhất 24

.4.5 Đường kính các răng dao chuốt 24

2

2

.4.6 Kiểm tra sức bền dao chuốt 25

.5 Phần đầu dao 26

.6 Yêu cầu kỹ thuật 28

Phần III TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ DAO XỌC RĂNG 29

3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 Tra bảng thông số của dao khi biết modul m của dao xọc 30

.2 Tính toán 30

.2.1 Đường kính vòng chia của dao xọc: 30

.2.2 Góc cắt 30

.2.3 Đường kính vòng tròn cơ sở 31

.2.4 Khoảng cách khởi thủy của a được tính như sau: 31

.2.5 Xác định kích thước của dao xọc theo mặt trước 32

.2.6 Các kích thước còn lại tra bảng 7.6 32

.3 Điều kiện kỹ thuật 32

.4 Bản vẽ chế tạo dao xọc răng 33

TÀI LIỆU THAM KHẢO: 34

2

LỜI NÓI ĐẦU

Dụng cụ cắt Kim loại đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực gia công cơ khí, nótrực tiếp tác động vào quá trình sản xuất ra các sản phẩm cơ khí, công cụ sản xuấtmáy móc thiết bị cho nền Kinh tế quốc dân

Việc nắm bắt được vai trò quan trọng của dụng cụ cắt gọt kim loại cũng như khảnăng thiết kế chế tạo tối ưu hoá là một đòi hỏi bắt buộc đối với người làm công tác

kỹ thuật trong lĩnh vực cơ khí có như vậy mới có thể đạt được yêu cầu kỹ thuật,năng suất cho quá trình chế tạo cơ khí đóng góp cho quá trình phát triển chung củađất nước

Vì những lí do trên nên việc hoàn thành đồ án môn học “Thiết kế dụng cụ cắtkim loại” đóng vai trò quan trọng và cần thiết đói với mỗi sinh viên làm quen rènluyện kỹ năng thiết kế đế chuẩn bị cho công tác sau này

Để hoàn thành đồ án môn học này có sự cố gắng của bản thân em và sự chỉ bảo,giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong bộ môn đặc biệt là thầy: đã hưỡng dẫn

và chỉ bảo trong suốt quá trình làm đồ án Vì vậy em xin chân thành cảm ơn thầy!

Đồ án được hoàn thành nhưng còn có nhiều thiếu sót bởi vì môn học là một vấn

đề khó và liên tục phát triển Vậy em rất mong được sự chỉ bảo thêm của các thầy

cô giáo trong bộ môn và sự đóng góp ý kiến của các bạn

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo!

Sinh viên thực hiện:

Phần I TÍNH VÀ THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH

Yêu cầu :

Tính toán thiết kế dao tiện định hình để gia công chi tiết cho theo hình vẽ(Dao có chuẩn bị để cắt đứt) Vật liệu gia công: Phôi thanh bằng thépC45 có b = 750N/mm2

Hình 1.1

1

1

.1 Phân tích chọn dụng cụ gia công

Chi tiết có dạng mặt ngoài trụ tròn xoay trên đó bao gồm các mặt côn vàcác mặt trụ, cho nên ta chọn dao tiện định hình lăng trụ chế tạo dễ dànghơn và gia công chi tiết có độ chính xác cao hơn, dao tiện định hình lăngtrụ có độ cững vững cao hơn dao hình tròn đồng thời có thể khắc phụcđược sai số loại hai còn sại số loại một có thể khắc phục được

.2 Chọn điểm cơ sở

Để thuận tiện cho việc tính toán ta chọn điểm cơ sở theo nguyên tắc:điểm cơ sở là điển nằm ngang tâm chi tiết và xa chuẩn kẹp nhất hoặc gầntâm chi tiết nhất Vậy ta chọn điểm 1 làm điểm cơ sở như hình vẽ 1.2

4

Hình vẽ: 1.2.3 Chọn góc trước  và góc sau .

Với vật liệu gia công là phôi thanh bằng thép 45 có b = 750N/mm

bảng 3.1/T16 [Hưỡng dẫn thiết kết dụng cụ cắt kim loại] ta chọn  = 20 và

.4 Tính toán chiều cao prôfin dao

Sơ đồ tính toán các thông số tại 1 điểm bất kì trên lưỡi cắt của dao nhưsau:

Trong đó: r1- bán kính chi tiết tại điểm cơ sở.

rk - bán kính chi tiết tại điểm tính toán

,- góc trước , góc sau tại điểm cơ sở

i – góc trước tại điểm tính toán

Ta tính cụ thể cho các điểm như sau:

Hình dạng prôfin theo tiết diện trùng với mặt trước của dao.

Hình dạng frôfin theo tiết diện vuông góc với mặt sau dao

1.5 Tính toán kích thước kết cấu của dao tiện định hình

Kích thước kết cấu của dao tiện định hình được chọn theo chiều cao lớnnhất của frôfin chi tiết

tmax =Dựa vào bảng 3.2-T19 [Hưỡng dẫn thiết kết dụng cụ cắt kim loại] – kếtcấu và kích thước của dao tiện định hình lăng trụ

Ta có kích thước cơ bản của dao:

L=M29,46

1.6 Tính toán chiều rộng lưỡi cắt.

Phần phụ prôfin của dụng cụ dùng để vát mép và chuẩn bị cho nguyêncông cắt đứt ra khỏi phôi có kích thước như hình vẽ:

Hình: 1.6

Chọn kích thước của phần phụ như sau:

 = 45; 1 = 45

b= 1(mm)

f : chiều rộng vát mép của chi tiết , chọn f = 1 (mm)

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

d =(c-g)tg1+ 2 = (4-2)tan(45) + 2 = 4(mm)

Chiều dài của dao : L = Lc + b +g+ d +c+f = 40 + 1+2 + 4 + 4+1 = 52 ( mm).7 Điều kiện kỹ thuật

1

Vật liệu phần căt: Thép gió

Độ cứng vững sau nhiệt luyện :Phần căt: HRC = 62-65

1.8 Thiết kế dưỡng đo dưỡng kiểm.

Dưỡng đo dùng để kiểm tra độ chính xác hình dáng, kích thước của daotiện định hình Dưỡng kiểm dùng để kiểm tra độ chính xác hình dáng,kích thước của dưỡng

Thiết kế dưỡng bao gồm việc chọn vật liệu chế tạo dưỡng, xác định cáckích thước danh nghĩa của dưỡng, quy định các sai lệch của chúng, đề ràcác yêu cầu kỹ thuật, xác định các kích thước khuôn khổ của dưỡng và vẽbản vẽ chế tạo dưỡng

Dung sai chế tạo kích thước góc của dưỡng đo được lấy bằng 10%dung sai kích thước góc tương ứng của dao nhưng không nhỏ hơn 3’.Dưỡng kiểm

1.8.2

Kích thước danh nghĩa của dưỡng kiểm được lấy kích thước danhnghĩa của dưỡng đo Trường dung sai của chúng được phân bố đốixứng về hai bên

Dung sai chế tạo kích thước thẳng của dưỡng kiểm được tra theo

bảng: 2.9-T43 [Thiết kết đồ án môn học nguyên lý và dụng cụ cắt]

Dung sai chế tạo kích thước góc của dưỡng kiểm được lấy bằng +25%dung sai kích thước góc tương ứng của dưỡng đo nhưng không nhỏhơn +1%

2.8.2 Vật liệu của dưỡng đo, dưỡng kiểm

Dưỡng thường được chế tạo từ thép có độ bền cơ học, độ chịu mòncao:

Độ cứng sau nhiệt luyện đạt được: HRC

Độ bóng bề mặt làm việc đạt: 0.32

Độ bóng các mặt còn lại đạt: 1.25

Chiều dài và chiều rộng của dưỡng phụ thuộc vào chiều dài lưỡi cắt

và xác định sao cho dễ sử dụng khi kiểm tra biên dạng dao

Phần II THIẾT KẾ DAO CHUỐT LỖ THEN HOA

L (mm)50

Hình 2.1

2

2

.1 Vật liệu làm dao chuốt

Dao chuốt được chế tạo từ 2 loại vật liệu, phần đầu dao (phần cán) đượclàm từ thép kết cấu C45, phần phía sau (từ phần định hướng phía trướctrở về sau) làm bằng thép gió P18

.2 Phần răng cắt và răng sửa đúng

 Phần răng cắt là phần quan trọng nhất của doa chuốt, nó được thiết kếtrước để làm cơ sở cho các phần khác Thiết kế phần răng gồm xác địnhdạng profin răng, kích thước răng, số lượng mỗi loại răng, đường kínhcác răng…

 Trên phần cắt thô các răng có lượng nâng bằng nhau, trên phần cắt

2

 Trị số lượng nâng của răng cắt thô phụ thuộc vào dạng lỗ gia công vàvật liệu gia công tra theo bảng 5.2-T78 [Hưỡng dẫn thiết kế dụng cụ cắtkim loại] , vật liệu thép 45 (500-750

 Răng cắt thô (hình 2.3):

Chiếu sâu rãnh: hCạnh viền: fBán kính rãnh: R, rGóc sau:

Chiều bước răng: tChiều rộng lưng răng: bGóc trước:

Chiều sâu rãnh được thiết kế đủ để thoát phoi, diện tích của rãnh là:

Diện tích dải phoi cuốn nằm trong rãnh sẽ là:

Ở đây: L, là chiều dài chi tiết và lượng nâng của răng

Tra bảng 5.3 ta tìm được K=3,5

4

Hình 2.3

 Răng cắt tinh (hình 2.4)Chiếu sâu rãnh: hCạnh viền: fBán kính rãnh: R, rGóc sau:

Chiều bước răng: tChiều rộng lưng răng: bGóc trước:

Chiều sâu rãnh được thiết kế đủ để thoát phoi, diện tích của rãnh là:Diện tích dải phoi cuốn nằm trong rãnh sẽ là:

Ở đây: L, là chiều dài chi tiết và lượng nâng của răng

Tra bảng 5.3 ta tìm được K=3,5Suy ra:

Các thông số khác được tính theo kinh nghiệm như sau:

Mặt trước và mặt sau của dao đều là mặt côn, góc trước phụ thuộc vàovật liệu gia công, tra bảng 5.5-T83 [Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kimloại] ta chọn được

Góc sau phải chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tượng giảm đường kính daochuốt sau mỗi lần mài lại Góc sau được chọn như sau:

Hình 2.4

 Răng sửa đúng (hình 2.5):

Chiếu sâu rãnh: hCạnh viền: f

Bán kính rãnh: R, rGóc sau:

Chiều bước răng: tChiều rộng lưng răng: bGóc trước:

Chiều sâu rãnh được thiết kế đủ để thoát phoi, diện tích của rãnh là:Diện tích dải phoi cuốn nằm trong rãnh sẽ là:

Ở đây: L, là chiều dài chi tiết và lượng nâng của răng

Tra bảng 5.3 ta tìm được K=3,5Suy ra:

Các thông số khác được tính theo kinh nghiệm như sau:

Mặt trước và mặt sau của dao đều là mặt côn, góc trước phụ thuộc vàovật liệu gia công, tra bảng 5.5-T83 [Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kimloại] ta chọn được

Góc sau phải chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tượng giảm đường kính daochuốt sau mỗi lần mài lại Góc sau được chọn như sau:

6

2.4.3 Sỗ răng dao chuốt.

Số răng cắt thô được tính theo công thức:

răngVới: L, t là chiều dài chi tiết và bước răng dao chuốt.

Để dao định hướng tốt và không quá tải thì số răng đồng thời tham gia cắtnằm trong khoảng từ 3 8 răng, trừ một số trường hợp đặc biệt cho phép

từ 2 9 răng Như vậy, số răng đồng thời cắt thỏa mãn yêu cầu trên 4.5 Đường kính các răng dao chuốt

2

Đường kính các răng của dao chuốt được trình bày trên khổ giấy Gọi phần lẻ của phép chia: là q

Vậy ta lấy thêm một răng cắt thô nữa:

Đường kính răng cắt thô:

Vậy ta có bảng tính sau:

stt

1

Đường kính28

stt15

Đường kính29,649

stt29

Đường kính31,329

18

313233

343536

3738394041

31,44931,56931,68931,80931,90531,97732,02532,02532,02532,02532,02532,025

29,88930,00930,12930,24930,36930,48930,60930,72930,84930,96931,08931,209

01234

2.4.6 Kiểm tra sức bền dao chuốt

Mỗi răng cắt của dao chịu hai lực thành phần tác dụng Thành phần huớngkính hướng vào tâm dao, do tính đối xứng lên các thành phần lực sẽtriệt tiêu lẫn nhau Thành phần dọc trục song song với trục chi tiết, tổnghợp các lực sẽ là lực chiều trục P tác dụng lên tâm dao

Lực cắt tác dụng lên mỗi răng có thể làm dao đứt ở đáy răng nhưng trườnghợp này ít xảy ra Lực cắt tổng hợp P dễ làm dao đứt ở đáy răng cắt đầutiên Điều kiện bền xác định ở mặt tiết diện hẹp nhất như sau:

: đường kính đáy răng đầu tiên

D =d – 2.h =28 – 2 3,7 =20,6 mm1 min

Sức bền kéo cho phép của thép P18 là 350 (N/ ) do đó thỏa mãn

độ bền kéo

2.5 Phần đầu dao

Phần đầu dao gồm:

Phần đầu kẹpPhần đầu kẹp đã được tiêu chuẩn hóa nhưng để chọn được phần đầu kẹphợp lý ta phải dựa vào điều kiện bền kéo:

Tra bảng 5.13-T91 [Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại] ta có kíchthước phần đầu kẹp:

20

d a

f5

75

2820

Hình 2.7Kích thước chiều dài dao chuốt

Khoảng cách từ đầu dao đến răng cắt đầu tiên:

:

Kích thước lỗ (mm)Đường kính đầu dao:

Hình 2.8

2.6 Yêu cầu kỹ thuật

Vật liệu làm dao: Thép gió P18, phần đầu dao bằng thép C45

Độ cứng sau nhiệt luyện:

Phần dẫn hướng phía trước: HRC =58÷62Phần đầu dao: HRC =40÷47

Phần định hướng phía sau: HRC =58÷62Mối hàn nằm trên phần côn chuyển tiếp

Độ nhám bề mặt:

Cạnh viền sửa đúng: Ra = 0,32Mặt trước, mặt sau răng, mặt dẫn hướng: Ra = 0,63Các mặt không mài: Ra = 2,5

Độ đảo tâm trên 100mm chiều dài là: 0.005mmSai lệch chiều dài:

Sai lệch góc không vượt quá:

Góc trước:

Góc sau răng cắt thô và răng cắt tinh:

Góc sau răng sửa đúng:

Dung sai đường kính các răng cắt ( trừ hai răng cắt tinh cuối cùng ) như

2

Phần III TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ DAO XỌC RĂNG

Yêu cầu :

Tính toán và thiết kế dao xọc răng để gia công bánh răng trụ răng thẳng

có modul m, góc ăn khớp là

3.1 Tra bảng thông số của dao khi biết modul m của dao xọc

Dựa vào bảng 7.1 7.6 [Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại] ta

sẽ tra được các thông số của dao:

Vớ m=4 chọn kiểu dao xọc đĩa, tra bảng 7.5 ta có các thông số củadao:

Đường kính vòng chia: d=76 (mm)Đường kính vòng tròn cơ sở:

Đường kính đỉnh răng:

(mm)(mm)

Chiều dày răng theo cung vòng chia: S=6,59 (mm)Chiều cao đầu răng: h=5,62 (mm)

Hệ số chiều cao đầu răng: f=1,30Khoảng cách khởi thủy: a=4 (mm)

Chiều dài lỗ gá: b=8 (mm)Chiều dài dao xọc: H=17 (mm).2 Tính toán.

3

3.2.1 Đường kính vòng chia của dao xọc:

(mm)Thực tế dùng đường kính vòng chia theo tiêu chuẩn: d=76 (mm) 2.2 Góc cắt

3

Góc trước trên đỉnh răng theo dao xọc tiêu chuẩn lấy bằng:

Góc sau theo dao xọc tiêu chuẩn lấy bằng:

Hình 3.1

Góc sau mặt bên trong tiết diện pháp tuyến của profin răng tại điểm

đã cho được xác định như sau:

Trong đó goc profin của răng xọc được tính theo công thức:

Ở đây là góc profin của bánh răng được cắt lấy

Như vậy:

4

Thay vào biểu thức tính ta tính được:

3.2.3 Đường kính vòng tròn cơ sở

(mm)3.2.4 Khoảng cách khởi thủy của a được tính như sau:

Chiều dày trên đỉnh dao xọc được tính theo công thức:

Tra theo đồ thị hình 7.1 với và Z=19 răng ta tìm được

khoảng cách khởi thủy tính theo công thức:

vậy chọn a=4 (mm)3.2.5 Xác định kích thước của dao xọc theo mặt trước

Chiều dày răng theo cung vòng tròn chia:

Chiều cao đầu răng:

Độ bóng mặt trước và mặt sau của dao không thấp hơn

Mặt lỗ gá, mặt tựa bên ngoài không thấp hơn

Dung sai đường kính lỗ gá không quá

Sai lệch đường kính đỉnh không quá

Sai lệch góc trước không quá

Sai lệch góc sau trên đường tròn đỉnh răng không quá

Độ thẳng góc trục tâm của lỗ gá và mặt tựa không quá

Sai lệch tích lũy của bước vòng không qua

Độ đảo hướng tâm không quá

Độ lệch của biên dạng răng không quá

.4 Bản vẽ chế tạo dao xọc răng

3

26

Hình 3.2

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

Hưỡng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại-TS Nguyễn Thị Phương Giang, PGS.TS.Trần Thế Lục-TS Lê Thanh Sơn

Thiết kế đồ án môn học nguyên lý và dụng cụ cắt-Trịnh Khắc Nghiêm

Dung sai lắp ghép và đo lường

Thiết kế dụng cụ công nghiệp-GS.TSKH Bành Tiến Long, PGS.TS Trần Thế Lục,PGS.TS Trần Sĩ Túy