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.. Bởi vì so với dao tiện định hình tròn thì tiện định hình lăng trụ ch
Trang 1Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 K44
Dao tiện định hình
I Chi tiết gia công
- Vật liệu: Thép 45 có giới hạn bền σ b = 750 (N/ mm 2 )
- 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
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:
Trang 2Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 - K44 Theo Bảng3.4 (Trang 13 Tập 1 HDTKDCC) Ta có γ = 20 0 , còn α = 12 0
* Tính toán tại các điểm
Tại điểm cơ sơ ta cóa có: A = r 1 sin γ1 = 7.sin20 0 = 2,394 (mm)
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)
τ1 = C 1 B = 7,633 6,778 = 1,055 (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)
τ5 = C 5 B = 8,676 6,778 = 2,098 (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)
τ5 = C 5 B = 9,709 6,778 = 3,131 (mm)
t 5 = τ 5 Cosγ o = 3,131.Cos 20 0 = 2,942 (mm)
Ta có bảng số liệu tổng hợp như sau:
Thứ tự i Góc
trước
7 15,423
2,394 6,578
8,676 2,098 1,791
III Tính toán kích thước dao
2
14 20 2
d d
t max = max ư min = ư = (mm)
Từ chiều sâu cắt t max = 4 (mm) dựa vμo Bảng 3.2a (Trang 11 - HDTKDCC)
Ta có các kích thước cơ bản của dao tiện định hình lăng trụ như sau:
Trang 3Chu 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°
Trang 4Chu quèc HiÕu Líp CTM6 - K44
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 :
- Sai lÖch gãc tr−íc γ : 20 o ±2 o
- Gãc ϕ :15 o ±2 o
- Gãc ϕ 1 :45 o ±2 o
Trang 5Chu 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 chi tiết ở hình vẽ sau Với vật liệu chi tiết lμ thép 45 có σ b = 650N/mm 2 Trong đó 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 chế tạo dao có góc trước dương (γ > 0 ) Vì chiều cao profile lớn nhất h cmax = 15
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
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
Trang 6Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 - K44
- Góc trước γ xác định theo Bảng 2-V (Trang 5 - Tập 2 HĐTKDCC).Với vật liệu lμ thép 45 có σ b = 650 N/mm 2 Ta có γ = 15 0 (ứng với dao cắt thô) Còn góc sau 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) Với chiều cao lớn nhất của profile chi tiết h cmax = 15 mm Ta có bán kính đỉnh dao
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
Theo sơ đồ ta có : h di = GT = ET- EG = h di EG.(Với EG chính lμ độ giáng của
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
Ta chọn điểm 5 có l 5 = 25 mm:
mm 63 , 7 ) 21 25 ( 13 13 7 ) l l ( r r h
Lập bảng tính toán:
Trang 7Chu 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
Od
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 còn phải tính thêm 1 điểm nữa lμ điểm 5 Ta chọn điểm 5 có l 5 = 25 mm
Lập bảng tính toán:
γ
γ γ
sin
sin arcsin sin
).
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
ư
ư
ư
ci dti
h R
R h
R h
⇒
