Đồ án môn học Thiết Kế Dụng Cụ Công Nghiệp

- Do chi tiết có mặt côn nên khi gia công rất dễ xuất hiện sai số do lưỡi cắt không song song với đường tâm chi tiết.. Song độ chính xác của chi tiết yêu cầu không cao, hơn nữa chiều dài

LỜI NÓI ĐẦU

PHẦN MỘT THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH

Thiết kế dao tiện định hình (dao có phần chuẩn bị cắt đứt) có :

+ Profin như hình vẽ

+ Vật liệu gia công: phôi thanh tròn thép 45 có b=600 N/mm2

I Phân tích chi tiết, chọn dụng cụ gia công.

1 Phân tích chi tiết.

- Chi tiết gia công được làm từ phôi thanh tròn thép C45 có b=600 N/mm2 bao gồm các mặt tròn xoay mặt trụ, mặt côn

- Do chi tiết có mặt côn nên khi gia công rất dễ xuất hiện sai số do lưỡi cắt không song song với đường tâm chi tiết

- Độ chính xác của chi tiết yêu cầu không cao

- Mặt đầu chi tiết có độ chênh lệch đường kính không quá lớn

tmax=(ệmax – ễmin)/2 = (70 – 55 )/ 2 = 7,5 mm

2 Chọn loại dao.

Ta có thể chọn dao tiện định hình hình tròn hoặc dao tiện định hình lăng trụ

Trong trường hợp này để khắc phục sai số ta nên dùng dao có đoạn cơ sở nằm ngang tâm chi tiết Song độ chính xác của chi tiết yêu cầu không cao, hơn nữa chiều dài phần côn của chi tiết là ngắn, do vậy ở đây ta chỉ cần dùng dao có một điểm cơ sở nằm ngang tâm chi tiết

Song ta ưu tiên độ chính xác, kết cấu cững vững và khả năng gá đặt nhanh nên

chọn dao tiện định hình lăng trụ.

ưu điểm

Chi tiết gia cụng chỉ mắc sai số loại 1 cú thể khắc phục được

Việc mài lại dụng cụ cắt sau khi đơn giản hơn do mài theo mặt phẳng song

song với mặt trước cũ

II.Chọn cách gá dao, điểm cơ sở:

Do chi tiết có kết cấu đơn giản, chỉ có đoạn chuyển tiếp giữa mặt tròn xoay có đường kính 70 và 55 có prôfin nhỏ, mặt khác chiều sâu cắt lớn nhất là tmax = 10 mm vậy ta chọn phương án gá dao thẳng

Để thuận tiện cho việc tính toán ta chọn điểm cơ sở theo nguyên tắc: điểm

cơ sở là điểm nằm ngang tâm chi tiết và xa chuẩn kẹp nhất Ta chọn điểm 1

là điểm cơ sở như hình (mục IV 1)

III.Kích thước cơ bản của dao:

Kích thước cơ bản của dao được chọn theo lượng dư lớn nhất của chi tiết gia công:

tmax= rmax - rmin =

2

dmin - dmax

=70 - 55

2 = 7,5 (mm)Với tmax = 7,5 mm

Tra bảng 3.2 HDTKDCCKL ta chọn dao có các kích thước như sau :

B= 19mm; H= 75mm; E= 6mm; A= 25mm; F= 15mm; r= 0,5mm;

d= 6mm; L= M= 34,46mm

IV.Tính toán thiết kế prôfin của dao:

Vật liệu chi tiết gia công là thép C45 có b=600 N/mm2 nên theo bảng

Đối với dao lăng trụ chọn ỏ = 120 ữ 150

=> Chọn Góc sau =12o

 góc sắc của dao sẽ là : o= +  = 12o + 20o = 32o

1 Sơ đồ tính

2 Tính toánchiều cao prôfin dao.

Xét điểm i bất kì trên profin chi tiết ta có điểm i tương ứng trên profin dao Gọi chiều cao của profin của dao tại điểm I’ là hi theo hình vẽ ta có:

Bảng kết quả tính toán profin dao :

Điểm ri

(mm)

A (mm)

Prôfin của dao trong tiết diện vuông góc với mặt sau như hình sau :

3 Kết cấu phần phụ của dao:

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

Chọn kích thước của phần phụ như sau:

a = b = 1 mm

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

t: chiều rộng vát của chi tiết , chọn t = 1 mm

+ Sau nhiệt luyện, độ cứng phần thân đạt từ 35HRC tới 45HRC

3 Độ nhám :

+ Mặt trước Ra = 0,32 ỡm

+ Mặt sau Ra = 0,63 ỡm

+ Mặt tựa rãnh mang cá thấp hơn 0,63 ỡm

+ Mặt còn lại không lớn hơn 1,25 ỡm

+ Trờn phần cắt khụng cú vết chỏy ,vết gợn vết nứt

+Mối hàn chỗ tiếp xỳc giữa phần cắt và phần thõn là mối hàn tiếp xúcbảo đảm độ đồng đều cho mối hàn

4 Sai lệch của các góc :

+ Sai lệch gúc mài khụng quỏ 15’ữ 30’

+ Sai lệch gúc sau khụng quỏ 25’

+ Góc trước : ó = 200 , gúc sau ó = 120

5 ký hiệu dao

No19-ỏ=120-ó=200-P18-ĐHBKHN

50

PHẦN HAI TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH

I Phân tích chi tiết.

Vật liệu chi tiết gia công 40X có úb = 650N/mm2 là vật liệu có độ cứng trung bình Chi tiết có dạng rãnh, profin của dao phức tạp gồm các đoạn rãnh và cung tròn, vì vậy ta chọn dao phay định hình hớt lưng (hớt lưng 1lần) Chiều cao profin lớn nhất hcmax = 18mm, chiều rộng rãnh l = 30mm

ta chọn được loại dao phay là dao phay định hỡnh hớt lưng có góc trước ó >

0 và hớt lưng 1 lần do không có yêu cầu gỡ đặc biệt về độ chính xác, nghĩa

là không phải mài lại sau khi nhiệt luyện

Vỡ chiều rộng lớn nhất của profile chi tiết lmax=30 mm , chiều cao lớn

nhất của profile chi tiết hmax=18mm, ta nhân thấy kết cấu của lưỡi dao đủ

cứng vững nên ta chế tạo dao có đáy rónh thoỏt phoi thẳng

Với vật liệu chi tiết gia công và loại dao chọn như trên ta chọn vật liệu

phần cắt của dao là thép gió P18 với độ cứng sau nhiệt luyện là HRC =

63÷66 , vật liệu phần thân là thép 45X với độ cứng sau nhiệt luyện là HRC =

35 ữ41

II Tính toán chiều cao profin dao trong tiết diện chiều trục.

Profin chi tiết được biểu diễn bởi các điểm 1 , 2 ,3 , 4 0 0 0 0trờn hai hỡnh chiếutheo phương vuông góc với trục dao và theo phương trùng với trục dao,chiều cao chi tiết ứng với điểm 1 0 là h1 0: h1 0 0

1

1

E R r

  Trong đó R là bán kính đỉnh dao lớn nhất và r1 là bán kính ứng với điểm1 0.Khi  0, mặt trước của lưỡi cắt nằm trong mặt phẳng ET hợp với EO mộtgóc Điểm 1’ trên lưỡi cắt khi gia công điểm1 0trờn profin chi tiết nằm trờnvũng trũn bỏn kớnh r1 và nằm trên mặt trước.Vậy điểm 1’ trên lưỡi cắt làgiao điểm của vũng trũn bỏn kớnh r1 và mặt trước ET Từ điểm 1’ vẽ đườngcong hớt lưng Acsimet song song với đường cong hớt lưng ở đỉnh Để thiết

kế dao phay định hỡnh khi   0 cần phải tính chiều cao profin dao trong tất

cả các điểm tương ứng với các điểm trên profin chi tiết



- ó ]Với vật liệu gia cụng 40X, cú b 650 /N mm2, theo bảng 4.2 chọn:

+, Góc trước 15o

  +, Gúc sau chớnh 12o

n

  +, Gúc sau phụ 1 8o

 

K: là lượng hớt lưng

Z: số răng dao phay

Chiều cao lớn nhất của profin chi tiết hmax  18mm, tra bảng 4.11 được đườngkính lớn nhất của dao phay D 150mm 100mm Do đó dao phay phải làmrăng hàn (Vật liệu thõn dao: thộp 40X, vật liệu răng dao: P18)

-Ta cú: 2 18

arcsin arcsin 64,16

20

o c

h R

Chiều cao profin dao trong tiết diện chiều trục h di

10 18.717 21.906 24.681 26.946 28.623 29.653 30

công thức tính chiều cao profin dao trong tiết diện trùng với mặt trước:

.sin ( ).sin arcsin sin ( ).sin

Tính toán cụ thể cho từng điểm

18,850

o c

R h r

Bảng kết quả tớnh toỏn: chiều cao profin dao trong tiết diện chiều trục h di

trong tiết diện trùng với mặt trước h dti

10 18.717 21.906 24.681 26.946 28.623 29.653 30

Ta có thể chọn các sơ đồ chuốt : chuốt ăn dần, chuốt lớp, chuốt mảnh Nhưng với Chuốt lỗ tròn ở đây ta chọn sơ đồ chuốt lớp.

sơ đồ chuốt:

II Thiết kế dao.

A = (Dmax – Dmin )/ 2Dmax = DDN1 + SLTDmin = DDN2 + SLD

DDN1= 36mm

DDN2= 35mmVới 36D9 có SLT=+0,142mmPhôi có 35  SLD = 0,000mm

= 0,57mm

theo bảng 6 sách HDTĐAMH/T16 ta chọn Sz=0,03(theo một phía)

3 tính toán răng cắt:

tính toán răng cắt

số răng cắt tinh :ta chọn số răng cắt Ztinh=3

chọn lượng nâng răng cắt tinh :

lượng dư còn lại q=0,266667 x0.03=0,0085 <0,015

Do đó ta cho vào răng cắt đầu tiên

Tiết diện rãnh thoát phoi

Buớc răng sửa đúng :

tsđ=(0,60,8) t=7,29,6(mm)

lấy tsđ=9(mm)

chiều cao răng h

h1,13 K.Lc.Sz =1,13 6 , 3 = 2,836 chọn h=3mmbán kính cong của rãnh

R =(0,650,7)t=7,88,4 chọn R=8mm

r =(0,50,75)h=1,52,25 chọn r=2mm

b =(0,250,4)t=36 chọn b=4mmcạnh viền f chọn

f b

t

răng cắt f=0răng sửa đúng f=0,2mm

Góc trước của răng cắt và răng sửa đúng được tra theo bảng 9 ta cóGóc trước =120150 chọn =150

Góc sau :

đối với răng cắt thô =30

đối với răng cắt tinh =20

đối với răng cắt sửa đúng =10

Tổng số răng của dao chuốt

Z=Zthô+Ztinh+Zsửa đúng=18+3+5=26

D1=D0+2.q=35+2.0,0085=35,017mm

DZ=D1+2(z-1)SZ

Đường kính của răng dao chuốt

10 Chiều dài dao chuốt:

 đường kính phần định hướng phía trước bằng đường kính lỗ trước khi chuốt

D3=D0=35mm

L4chiều dài phần định hướng bằng chiều dài lỗ chuốt

L4=70mm

 xác định phần định hướng phía sau :

đường kính phần định hướng phía sau bằng đườngkính lỗ sau khi chuốt

D7=36,076mmChiều dài phần định hướng phía sau

L7=(0,5 0,7)L=(35 49)mmLấy L7=40mm

L=L1+Lh+Lm+Lb+L4

L1là chiều dài phần kẹp của đầu dao trong mâm cặp chọn L1=125mm

Lh Khe hở giữa chiều mặt đầu mâm cặp với thành máy; lấy Lh= 10mm

Lm là chiều dầy thành máy

Lb là chiều dày thành ngoài của bac tì

Thường lấy L1+Lh+Lm+Lb=160 200 ta lấy L1+Lh+Lm+Lb=180mm

14 Xác định chiều dài phần răng sửa đúng

Lsửa đúng=L6= tSửa đúng Zsửa đúng=9.5=45mm

 chiều dài toàn bộ dao

Ld=L+L5+L6+L7=250+252+45+40 =587 mm

Kiểm tra điều kiện cứng vững của chiều dài dao

[Ld] = 40 35=1400mm vậy: Ld<[Ld] dao đảm bảo đủ cứng

SZ:lượng nâng của răng :Sz=0.03.

K;Kn;Km :các hệ số do ảnh hưởng của góc trước ;dung dịch nguội lạnh; mức

độ cùn của răng dao

Đối với dao chuốt lỗ trụ ;

z =35kg/mm2

Ta thấy x<z

Vậy dao đủ bền

theo bảng 15 ta có số rãnh chia phoi :18 rãnh

III Điều kiện kỹ thuật

 vật liệu

Vật liệu phần cắt :P18

Vật liệu phần đầu dao : Thép 40X

 Độ cứng sau khi nhiệt luyện

phần cắt và phần định hướng phía sau HRC 6265

phần định hướng phía trước HRC 6065

phần đầu dao HRC 4047

 Độ nhám

Trên cạnh viền của răng sửa đúng không lớn hơn 0,25

Mặt trước , mặt sau của răng , mặt côn làm việc trong lổ tâm , phần định hướng không thấp hơn 0,5

Mặt đáy răng ,đầu dao , côn chuyển tiếp các rãnh chia phoi không lớn hơn.1Các mặt không mài không lớn hơn 2

Sai lệch lớn nhất của đường kính ,các răng cắt không vượt quá trị số -0,008 Sai lệch cho phép đường kính của các răng sửa đúng và các răng cắt tinh không vượt quá trị số+0,025

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 “Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt” - Tập1, Tập 2 - ĐHBK 1977

2 “Hướng dẫn làm bài tập dung sai” – Ninh Đức Tốn 2001

3 Tiêu chuẩn OCT

4 Bài giảng “Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Kim Loại”

5 Sổ tay công nghệ chế tạo máy - ĐHBK

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

PHẦN MỘT THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH 2

Thiết kế dao tiện định hình có: 2

I Phân tích chi tiết gia công 2

II Chọn loại dao và biện pháp gá dao 3

III Kích thước cơ bản của dao: 3

IV thông số hình học của dao 4

V Tính toán thiết kế 4

VI Yêu cầu kỹ thuật 7

PHẦN HAI TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DAO CHUỐT LỖ TRÒN. 8

I Phân tích chi tiết 8

II Thiết kế dao 8

VII Xác định khoảng cách từ đầu dao đến răng đầu tiên 12

III Điều kiện kỹ thuật 13

PHẦN BA DAO PHAY LĂN RĂNG. 15

Thiết kế dao phay lăn răng môđuyn m=6 15

I Nguyên lý 15

II Tính toán 16

III Điều kiện kỹ thuật 18

TÀI LIỆU THAM KHẢO 20

MỤC LỤC 21