Đồ án thiết kế dao

Đồ án thiết kế dao

PHẦN I THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH

1 Phân tích chi tiết gia công :

1x45o

l l l l l

4 5

6

1 2 3 4 5

Chi tiết gia công là trụ tròn xoay gồm các bề mặt trụ và bề mặt côn Đối với bề mặt côn, dao tiện đình hình lăng trụ sẽ mắc phải sai số và khi gia công không chính xác được các bề mặt côn, nhưng lại có ưu điểm là cứng vững hơn và cho bề mặt gia công có chất lượng cao hơn dao tiện định hình hình tròn Nhưng dao tiện định hình hình trọn lại gia công chính xác được các bề mặt côn việc chế tạo cũng dễ dàng hơn, giá thành cũng rẻ hơn so với dao tiện định hình lăng trụ

Vậy để gia công chi tiết trên ta sử dụng dao tiện đình hình hình tròn

- Vật liệu gia công là thép C45, b  650N/mm2

 Chọn các góc α và γ như sau











o o

12

25





- Để dễ dàng cho việc gá đặt ta chọn cách gá thẳng

- Điểm cơ sở được chọn là điểm xa chuẩn kẹp nhất, đối với trường

hợp tiện ngoài là điểm gần tâm chi tiết nhất  chọn điểm 1 là điểm cơ sở

2 Sơ đồ tính :

1 2

4 4

3 3

2 2

1

5 5

6 6

'

'

'

'

'

'

ƒ¿

x ' x

x

x '

6 '

4 '

2 '

1 '

O

O

d

K

R x

3 Tính toán profil dao trong 2 tiết diện :

- Ta có chiều sâu cắt lớn nhất : t d d 7mm

2

34 48 2

2 3

- Tra bảng ta có kích thước của dao như sau :

- Loại dao sử dụng lỗ chốt

- Chiều cao gá dao : hRsin   30 sin 12o  6 237

Với : R – bán kính dao tại điểm cơ sở , R = D/2 = 30 mm

 - góc sau tại điểm cơ sở ,  = 12o

a Trong tiết diện trùng mặt trước :



























1 1

1

sin sin cos cos











x x

x x x

x x x x

r

r ar

r C

r B

B C B C

b Trong tiết diện chiều trục :

x

x x

d x

x x

x x x

d x

x

d x

R

R g ar

R K

xK

xK K O g ar

R R

R K O K

O R





















































































sin

sin tan

sin 1

tan sin sin

sin ,

sin

1 1 1

1

1

c Tính tại các điểm như sau :

- Tại điểm 1 & 2 :

τ1 = τ2 = 0 , C1 = C2 = r1cosγ1 = 17cos25o = 15.407

γ1 = γ2 = 25o

R1 = R2 = 60cm

- Tại điểm 3 & 4 :

τ3 = τ4 = C3 – B = C4 – B ( C3 = C4 )

 

533 25 sin

sin

45 cos

sin

915 5 322

31 37

18 sin

sin

3 1

4 3

3 1

1 4

3

3 3

' 1

3

1 4

3











































































R R R

R

R arctg

C r

r ar

o o

- Tại điểm 5 & 6 :

τ5 = τ6 = C5 – B = C6 – B ( C5 = C6 )

sin sin

37 47 cos

sin

492 7 899

28 25

17 sin

sin

5 1

6 5

' 5

1

1 6

5

5 5

' 1

5

1 6

5











































































R R R

R

R arctg

C r

r ar

o o

- Ta được bảng kết quả như sau :

- Profil dao trong tiết diện trùng mặt trước :

6 ' 5 '

3 ' 4 '

2 2 8

10 16

22 28

5

1

- Profil dao trong tiết diện chiều trục :

2 2 8

10 16

22 28

5

1

4 Các kích thước khác :

- Chiều rộng lưỡi cắt phụ : a = 2 mm

- Chiều rộng phần cắt xén mặt đâu : c = 2 mm

- Góc vát : φ = 45o

- Chiều rộng lưỡi cắt đứt : b = 5 mm

- Chiều rộng phần không tham gia cắt : d = 1 mm

- Góc vát : φ’ = 20o

- Tổng chiều dài lưỡi cắt : Ld = Lc + a + b + c + d = 38 mm

5 Điều kiện kỹ thuật :

- Vật liệu phần cắt : P18

- Độ cứng : phần cắt : 60 … 62 HRC

Phần thân : thép 45 , 35 … 40 HRC

- Độ nhám : mặt trước : Ra = 0.32 µm

Mặt sau : Ra = 0.63 µm

Lỗ định vị : Ra = 0.63 µm

- Sai lêch góc khi mài :  15’ … 30’

- Nhãn hiệu : P18 – 25 o – 12 o - ĐHBKHN

PHẦN II

THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH

1 Phân tích chi tiết gia công :

R6

thường thì sẽ gặp khó khăn khi gia công bề mặt cong vì phải tháo lắp dao

và gá đặt nhiều lần, nên với chi tiết gia công dạng này ta dùng dao phay định hình là hợp lý nhất

kính lớn nhất của dao :

γ = 15o và góc sau α = 12o

Z

D

2 Sơ đồ tính :

1' 1

1d

2d 2 2'

14d

i i' id

1 1d

14 14 i

2d 2 1d

2

14d

id h

Od

ti

A B

R =

40

R i

Ro

3 Tính profil dao trong 2 tiết diện :

- Ta có :







































































sin arcsin

sin arcsin

sin sin

sin sin

i i

i

i i i

i o

h R

R R

R

R

R R

R R

- Trong tiết diện chiều trục :

i i

dis i i

i

o o i

i i

i dis

h h K

Z

K và

h h















6283 0

5 5 6283

0

5 5

36

360 ,





























- Trong tiết diện trùng mặt trước :

 













sin sin

sin sin

sin sin

i i dit

i i

d i dit

h R h

h R R B O h















- Chiều sâu phay lớn nhất b=6, chia đều b thành 12 điểm tương ứng cách đều nhau 0.5mm

30 ‹ ‹

R6

L

14

i 1

i

- Với : 2  2

i ct

- Tại điểm 2 ( điểm cơ sở ) :

















0 ,

0

0 , 0 , 0

2 2

2

t d s

h







- Tại điểm 1 :

    6 2515

15 sin

43 2 sin 6 40 sin

sin

5833 5 4167 0 6

4167 0 0476 0 6283 0

5 5 6283

0

5 5

) ( 0476 0 43 2 15 15 sin 6 40

40 arcsin

' 1

1 1

1 1 1

1 1

' 1



























































o

o t

d

s d

o o o

h R h

h h

rad









- Tại điểm 3 :

15 sin

11 0 sin 5 0 40 sin

sin

4703 0 0297 0 5 0

0297 0 00340 0 6283 0

5 5 6283

0

5 5

) ( 00340 0 11 0 15 15 sin 5 0 40

40 arcsin

' 3

3 3

3 3 3

3 3

' 3



























































o

o t

d

s d

o o o

h R h

h h

rad









- Các điểm còn lại ta tính tương tự, và được bảng số liệu sau :

- Profil dao trong tiết diện chiều trục :

2.398 3.317 3.969 4.472 4.873 5.196 5.454 5.657 5.809 5.916 5.979 6 3

- Profil dao trong tiết diện trùng mặt trước

2.398 3.317 3.969 4.472 4.873 5.196 5.454 5.657 5.809 5.916 5.979 6 3

4 Các kích thước kết cấu khác :

- Chiều rộng dao phay : B = 10 mm

- Chiều cao chân răng : H = K + hct + r = 5.5 + 6 +1.5 = 13 mm

- Bán kính lượn rãnh răng : r = 1.5 mm

- Đường kính lỗ then : d = 22 mm

- Chiều sâu rãnh then tính cả đường kính lỗ then : t = 24.1 mm

- Góc rãnh răng : θ = 25 o

- Bảng thông số dao như sau :

5 Điều kiện kỹ thuật :

- Vật liệu làm dao : P18

- Độ cứng phần cắt sau khi nhiệt luyện : 62 … 65 HRC

- Độ nhám : Mặt sau : Ra  1.25 µm

Mặt trước : Ra = 0.32 µm Mặt còn lại : Ra = 20 µm

- Sai lệnh cho phép của các kích thước :

 Sai lệch chiều cao profil dao : ± 0.05

 Sai lệch chiều rộng profil : ± 0.05

 Sai lệch góc trước : ± 15’

- Sai lệch vị trí :

 Độ đảo hướng kính của các lưới cắt : 0.04

 Độ đảo mặt đầu : 0.02

 Độ đảo hướng tâm : 0.09

- Kí hiệu dao : P18-15 o -R m (10.35)-ĐHBKHN

PHẦN III THIẾT KẾ DAO PHAY ĐĨA MÔĐUN

1 Thông số hình học của bánh răng gia công :

- Theo đề bài ta có : m= 3 , α = 20o , No = 4 , tra bảng ta được đường kính đỉnh dao và số răng dao phay modun như sau : D = 70 mm, Zdao = 12 răng

- Số răng của bánh răng gia công là : Z = 21 ÷ 25 răng, vậy chọn số răng cảu bánh răng gia công khi chế tạo dao là Z = 21 răng

- Bước răng : tp = πm = 9.424 mmm = 9.424 mm

- Chiều dầy răng :

712 4

2 

m S

- Bán kính vòng chia :

5 31 2

21 3





mZ

R c

- Bán kính vòn đỉnh răng :

25 35 2

) 5 2 21 ( 3 2

) 5 2 (











m Z

R e

- Bán kính vòng chân răng :

75 27 2

) 5 2 21 ( 3 2

) 5 2 (











m Z

R i

- Bán kính vòng cơ sở :

5 29 20 cos 2

21 3 cos 2

2 Sơ đồ tính :

A=11 M(x,y)

M

1=B

O O

c

x

1

x

x c

c x

max

- Trên sơ đồn tính, đoạn AB la đoạn thân khai hay là đoạn làm việc còn đoạn O1B la đoạn không lam việc, thuộc khe hở chân răng hay đoạn cong chuyển tiếp Ta chỉ tính toán tọa độ của từng điểm nằm trên profil dao để cắt phần làm việc của bánh răng, vì dao có góc trước γ = 0 nên profil của dao sẽ trùng với profil của chi tiết, nên chỉ tính tỏa độ của các điểm nằm trên phần làm việc của bánh răng

- Đặt hệ trục tọa độ xOy có gốc O trùng với tam bánh răng gia công, tại mỗi điểm M(x,y) bất kỳ trên profil với bán kính rx ta sẽ xác định được một điểm M tương ứng

c c

c c c

o

o c c

o c

x x x x

o x o x x

x

x x

inv Z

inv r

S inv inv

tg inv

r y

r x





















































































2 2

20

;

;

; cos

sin











































































x c

x

x c

x

c x x

c c

c o

x

o x

x x o

inv inv

Z r

y

inv inv

Z r

x

r

mZ ar

mZ r

r

r

r ar r

r

























2 cos 2 sin

cos 2 cos cos

2 cos

cos cos

- rx = ro ÷ Re = 29.5 ÷ 35.25  chia thành 10 đoạn tương ứng được

11 điểm  x = 1 ÷ 11

3 Xác định profil dao :

- Từ các công thức trên ta được bảng kết quả tính như sau :

2 30.075 0.1779 0.0019 0.0618 1.8585 30.018 3.7171 2.2676

3 30.65 0.2625 0.0062 0.0661 2.0258 30.583 4.0515 2.8331

4 31.225 0.3240 0.0118 0.0717 2.2398 31.145 4.4796 3.3947

5 31.8 0.3741 0.0185 0.0784 2.4927 31.702 4.9854 3.9524

6 32.375 0.4170 0.0260 0.0859 2.7804 32.256 5.5608 4.5057

7 32.95 0.4548 0.0342 0.0941 3.1002 32.804 6.2005 5.0543

8 33.525 0.4887 0.0430 0.1029 3.4504 33.348 6.9009 5.5976

9 34.1 0.5195 0.0524 0.1123 3.8297 33.885 7.6595 6.1352

10 34.675 0.5478 0.0623 0.1222 4.2371 34.416 8.4741 6.6665

11 35.25 0.5740 0.0726 0.1325 4.6717 34.941 9.3434 7.1909

- Chiều cao phần đầu răng dao phay : h1 = (f+c)m=1.25x3=3.75

- Chiều cao phần chân răng dao phay : h2 = (f+c)m=1.25x3=3.75

- Chiều cao của răng dao : h = h1 + h2 = 7.5 mm

- Bán kính lượn chân răng : r = 1,5 mm

- Bán kính vê đầu răng : r1 = 0.8 mm

- Đường kính vòng đỉnh dao : D = 70 mm

- Số răng dao phay : Zdao = 12 răng

- Góc sau tại đỉnh răng : α = 10o

- Lượng hớt lưng 1 lần :  tg10 o 3 5

Z

D

- Chiều cao rãnh thoát phoi : H = h + K + r = 12.5 mm

- Đường kính lỗ trục dao : d = 22 mm

- Chiều cao lỗ tính cả then : t = 24.1 mm

- Chiều rộng dao phay : B = 10 mm

- Góc thoát phoi : θ = 25o

4.Điều kiện kỹ thuật :

- Vật liệu làm dao : P18

- Nhiệt luyện đạt độ cứng : 62 ÷ 65 HRC

- Độ dảo hướng kính của lưỡi cắt : ≤ 0.04

- Độ đảo mặt đầu : ≤ 0.03

- Độ đảo hướng tâm mặt trước : ≤ 0.06

- Độ nhám : mặt trước Rz = 0.32 µm

- Nhãn hiệu : P18 - m=3 – α = 20o – No4/8 – ĐHBKHN