Đề cương dụng cụ cắt. Câu 1: Trình tự thiết kế dao tiện, phay định hình? Câu 2: Trình tự thiết kế truốt lỗ? Câu 3: Trình tự thiết kế dao phay lăn răng, xọc răng..then hoa. Câu 4: Độ chính xác dao tiện định hình, Ví dụ? Câu 5: Dao Phay: Khái niệm, đặc điểm, ưu nhược điểm của dao phay răng nhọn, răng hớt lưng. Câu 6: Dao phay có góc trước =0, >0 (Khái niệm, ưu nhược điểm, đặc điểm, ứng dụng, so sánh). Câu 7: Dao phay hớt lưng 1 lần, 2 lần. Câu 8: Dao phay hớt lưng nghiêng. Câu 9: Kết cấu, thông số hình học của dao truốt lỗ trụ? Câu 10: Dung sai chế tao dao truốt? Câu 11: Kết cấu, thông số hình học của bàn cán, quả cán ren. Câu 12: Khái niệm, đặc điểm các phương pháp gia công răng? Câu 13: Kết cấu, thông số hình học của dao phay lăn răng, mô dun. Câu 14: Kết cấu, thông số hình học của xọc răng?
Trang 1Đề cương dụng cụ cắt.
Câu 1: Trình tự thiết kế dao tiện, phay định hình?
Câu 2: Trình tự thiết kế truốt lỗ?
Câu 3: Trình tự thiết kế dao phay lăn răng, xọc răng then hoa.
Câu 4: Độ chính xác dao tiện định hình, Ví dụ?
Câu 5: Dao Phay: Khái niệm, đặc điểm, ưu nhược điểm của dao phay răng nhọn, răng hớt lưng.
Câu 6: Dao phay có góc trước γ=0, >0 (Khái niệm, ưu nhược điểm, đặc điểm, ứng dụng, so sánh).
Câu 7: Dao phay hớt lưng 1 lần, 2 lần.
Câu 8: Dao phay hớt lưng nghiêng.
Câu 9: Kết cấu, thông số hình học của dao truốt lỗ trụ?
Câu 10: Dung sai chế tao dao truốt?
Câu 11: Kết cấu, thông số hình học của bàn cán, quả cán ren.
Câu 12: Khái niệm, đặc điểm các phương pháp gia công răng?
Câu 13: Kết cấu, thông số hình học của dao phay lăn răng, mô dun.
Câu 14: Kết cấu, thông số hình học của xọc răng?
Trang 2Câu 1: A:Trình tự thiết kế dao tiện, phay định hình?
A Thiết kế dao tiện định hình:
B1 Phân tích chi tiết gia công
B2 Chọn loại dao tiện (dao lăng trụ, tròn) và phương pháp gá lắp
B3 Chọn vật liệu dao
B4: Chọn kết cấu thân dao dựa vào chiều cao hình dáng lớn nhất Tmax B5 Chọn thông số hình học cho lưỡi cắt:
B6 Tính chiều cao hình dáng:
- Tuỳ thuộc vào loại dao tiện mà tính theo công thức khác nhau…
B7 Tính toán cung tròn thay thế
B8 Xác định dung sai kích thước biên dạng dao tiện:
B9: Thiết kế dưỡng đo, kiểm:
B10 : Điều kiện kĩ thuật: Xác định điều kiện kĩ thuật cho dao: bao gồm vật liệu dao, độ cứng, độ nhẵn, sai lệch góc mài sắc
B11 Vẽ bản vẽ chế tạo dao
B Thiết kế dao phay định hình:
B 1 Phân tích chi tiết gia công
B 3 Chọn vật liệu dao
B 4 chọn kích thước kết cấu dao: Dựa vào chiều cao hmax và chiều rộng rãnh để lựa chọn kết cấu dao thích hợp
B 5.Tính toán profile dao
B 6: Thiết kế dưỡng
B 7 Yêu cầu kỹ thuật chế tạo dao
B 8 Vẽ bản vẽ chế tạo
Câu 2: Trình tự thiết kế chuốt lỗ?
Bước 1: Chọn kiểu dao chuốt: bao gồm chọn kiểu dao chuốt kéo hay chuốt
đẩy…
Trang 3Bước 2: Chọn vật liệu dao: Thường là thép gió P9 và P18 Khi chuốt hợp
kim titan thì dùng dao chuốt có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 hoặc BK6M Dao chuốt còn có thể chế tạo dưới dạng 1 khối với vật liệu thép XBr
Bước 3: Chọn sơ đồ chuốt: có 4 loại sơ đồ là chuốt lớp, chuốt ăn dần, chuốt
nhóm và chuốt tổ hợp
Bước 4: Xác đinh lượng dư gia công: phụ thuộc miền dung sai lỗ sau khi
chuốt và lỗ phôi trước khi chuốt (được gia công bằng phương pháp nào…), biên dạng lỗ cần gia công
Bước 5 : Xác định lượng nâng của răng dao: được tra bảng tuỳ thuộc vào vật
liệu gia công
Bước 6: Xác định số răng dao: bao gồm số răng cắt thô, cắt tinh (thông
thường là chọn 3 răng), số răng sửa đúng ( 6-8 răng phụ thuộc vào độ chính xác của chi tiết gia công)
a) số răng thô
Với sơ đồ chuốt lớp và chuốt ăn dần
Với sơ đồ chuốt nhóm
b) Số răng cắt tinh: chuốt lớp và chuốt ăn dần thì St = 2-4 răng, thường lấy bằng 3 răng với lượng nâng đã biết
Với sơ đồ chuốt nhóm thì nên bố trí 1 răng bán tinh hoặc 1 nhóm răng bán tinh với lượng nâng 0.4-0.6 S thô
Lượng nâng của răng cắt tinh cuối cùng không lớn hơn 0.02 mm đối với cấp nhẵn bóng delta 4-5 và không lớn hơn 0.01 khi bề mặt gia công đạt cấp nhẵn bóng 6-7
c) Răng sửa đúng: chọn theo cấp chính xác gia công
B7: Góc độ của răng dao chuốt:
Góc sau anpha chọn theo kiểu dao chuốt
Trang 4Để tăng độ bền kích thước của răng sửa đúng để lại dải cạnh viền có f=0.05-0.2 mm
Góc trước chọn phụ thuộc vào vật liệu gia công
Chuốt vật liệu đồng thanh hoặc gang mặt trước của răng cắt tinh và răng sửa đúng được tạo cạnh viền tăng bền f = 0.5-1 mm với góc trước từ -5 đến 5 độ
B 8: Xác định hình dáng răng, kích thước răng và rãnh chia phoi:
Có 3 dạng rãnh chia phoi: lưng cong, lưng thẳng và dày bằng
Khi chuốt vật liệu giòn chọn rãnh dạng lưng thẳng
Khi chuốt vật liệu dẻo chọn dạng lưng cong
Khi chuốt dài bằng dao chuốt có bước lớn chọn đáy bằng
Diện tích rãnh chứa phoi:
F=f.k trong đó: f=LSx , L chiều dài chi tiết dc chuốt, k hệ số điền đày tra bảng
Chọn bước răng t=1,25-1,5 căn L với dao chuốt đơn, 1,45-1,9 căn L với dao chuốt nhóm
B9:Xác định số răng cùng tham gia cắt:
Zmin=L/t, 3<=Zmax=L/t+1<=6
B10:Xác định kích thước răng đao
D1=Dmax-2A=đường kính định hướng phía trước
Dn=Dn-1+2Sx
………
Dsd=Dmax-,+xichma
B11: Chọn kiểu rãnh chia phoi.
B12 Chọn kích thước đầu dao.
B13 Xác định kích thước cổ dao và côn chuyển tiếp.
B14 Xác định kích thước phần định hướng trước.
B15 Xác định kích thước phần chuyển hướng sau.
Trang 5B16 Xác định kích thước phần cổ trục đỡ.
B17 Chiều dài dao chuốt
B18 tính lực chuốt.
Pmax=Cp.Szx.D.Szmax.K
B19.Kiểm tra lực chuốt và độ bền dao chuốt
Pmax<Q, xích ma<Pmax/F<=[xich ma]
B20 Chọn máy chuốt
B21 chọn hình dạng kích thước lỗ tâm
Có 2 loại
B22.các điều kiện của dao chuốt lỗ trụ.
Dộ cứng,độ nhẵn, dộ sai lệch kích thước,dảo tâm, elip, sl cho phép
chiều sâu rãnh, bước răng, các góc, đường kinh,…
Câu 3: Trình tự thiết kế dao phay lăn răng, xọc răng then hoa.
a Trình tự thiết kế dao phay lăn răng,then hoa.
B1 Chọn vật liệu dao
B2: Chọn kết cấu thân dao dựa vào cấp chính xác,modul bánh răng gia công
- Chọn đường kính dao: De,Lượng hớt lưng K, K1, Đường kính lỗ gá :d,
Đường kính của đoạn rãnh then không tiện: d1, Đường kính của gờ: D1,
Đường kính trung bình tính toán:Dt ,Tính số răng dao: Số răng: Z
B3 Chọn thông số hình học cho lưỡi cắt:
B4 yêu cầu kỹ thuật
B5 Vẽ bản vẽ chế tạo dao
b.Trình tự thiết kế dao xọc răng.
B1Chọn vật liệu:chọn theo vật liệu gia công,thông thường Chọn vật liệu là thép gió P18
B2.Chọn kiểu dao:theo loại bánh răng gia công
Trang 6dao xọc răng đĩa : gia công bánh răng tru răng thẳng.
dao xọc răng hình cốc : gia công bánh răng trụ có bậc
dao xọc răng nghiêng :gia công bánh răng trih răng nghiêng
các cặp dao xọc răng nghiêng :dùng để cắt bánh răng chữ V
B3.Xác định các kích thước chung của dao xọc
- chọn đuờng kính chia dao xọc:chọn theo modul bánh răng gia công,cấp chính xác bánh răng gia công : => kích thuớc kết cấu dao
Đường kính đỉnh răng: Đường kính vòng chân răng
Đường kính vòng cơ sở :
Số răng : z Chiều cao dao xọc B
Đường kính lỗ gá dao d1
lưọng dịch chỉnh,khoảng cách khởi thuỷ
B4 góc độ dao
Bánh răng tiêu chuẩn có αc = 20o
Dao xọc tiêu chuẩn :- Góc sau ở đỉnh αe = 6o
- Góc trước :γ = 5o
- Góc frofin dao xọc : αd = 20o 10’14,5’’
- Góc sau ở mặt cắt theo mặt trụ chia: ασ = 2o12’40’’
- Góc sau ở các mặt bên dao xọc:αoc= 2o4’32’’
B5.yêu cầu kỹ thuật của dao
B6 vẽ bản vẽ chế tạo
Câu 5: Dao Phay: Khái niệm, đặc điểm, ưu nhược điểm của dao phay răng
nhọn,
răng hớt lưng
a.Dao phay răng nhọn:
Trang 7Khái niệm: giao tuyến của mặt sau mà mặt phẳng vuông góc với trục là đường thẳng do đó mặt lưng và mặt trụ đường sinh lưng răng ở đỉnh hợp với mặt trước 1 góc nhọn beta hoặc cung tròn bán kính R
Đặc điểm: Mặt sau là mặt phẳng, làm với mặt trước của dao một góc nhọn
Ưu điểm:
- Chế tạo dao dễ dàng (do hình dáng bề mặt sau là mặt phẳng), có thể chế tạo nguyên hoặc chắp
- Khi dao mòn được mài lại theo mặt sau, số lần mài lại cho phép lớn
- Tuổi bền lớn hơn dao hớt lưng khỏang 1.5 – 3 lần
- Dễ mài mặt sau nên khử bỏ được lớp thoát cacbon sau khi nhiệt luyện, đồng thời tăng độ nhẵn bề mặt, đảm bảo độ đồng tâm giữa đường kính ngoài và trục dao Do đó vừa tăng độ bền cho răng dao vừa bảo đảm bảo chất lượng bề mặt gia công cao
Nhược điểm :
Khó đảm bảo sự đồng nhất biên dạng răng sau những lần mài lại
Nhược điểm:chiều cao hình dáng dao thay đổi khi mài lại.Không gian chứa phoi giảm
b Dao phay định hình hớt lưng.
-Khái niệm: giao tuyến của mặt sau mà mặt phẳng vuông góc với trục là đường cong acimet
-đặc điểm:
Biên dạng mặt sau của răng dao được hớt lưng theo đường cong nào đó, thường là đường xoắn acsimet
Ưu điểm :
Trang 8Hình dáng và kích thước răng dao ít thay đổi khi mài lại do đó bảo đảm sự đồng nhất về hình dáng kích thước của chi tiết gia công
Mài sắc đơn giản vì tiến hành mài theo mặt trước
Trị số góc sau rất ít thay đổi sau những lần mài sắc lại
Số lần mài lại lớn
Nhược điểm :
Tuổi bền thấp
Số răng z không thể chọn lớn
Độ đảo đỉnh răng khá lớn
Câu 6: Dao phay có góc trước γ =0, >0 (Khái niệm, ưu nhược điểm, đặc điểm, ứng dụng, so sánh).
Dao phay có góc trước γ = 0 Dao phay có góc trước γ > 0
* Khái niệm:
- Là dao phay có góc trước γ = 0
*Đặc điểm:
- Do góc trước γ = 0 nên profin của
lưỡi cắt chính là profin của lưỡi cắt
trên mặt trước và được xác định theo
phương hướng kính Do vậy dễ gia
công và không gây sai số hình dạng
lưỡi cắt
- Lực biến dạng (lực cản foi) lớn ->
chỉ cắt được lớp phoi mỏng nên năng
suất thấp Vì vậy chỉ ứng dụng để gia
công tinh hay gia công chi tiết yêu
cầu độ chính xác cao
- là dao phay có góc trước γ > 0
- Do góc trước γ > 0 nên profin của
lưỡi cắt theo phương hướng kính khác so với profin của lưỡi cắt trên mặt trước Do gây sai số profin của lưỡi cắt
- Lực biến dạng nhỏ, phoi dễ thoát nên có thế cắt được lớp phoi dầy hơn nên năng suất cao vì vậy mà thường được ứng dụng để gia công thô, với
độ chính xác yêu cầu không cao
Trang 9Câu 7: Dao phay hớt lưng 1 lần, 2 lần.
- Dao phay hớt lưng một lần: được hớt lưng một lần bằng dao tiện và sau đó mài Do vậy mặt sau thường bị lõm dạng yên ngựa
- Dao phay hớt lưng 2 lần: lần một được hớt lưng một lượng K1 bằng dao tiện hớt lưng và lần hai là mài hớt lưng với một lượng hớt lưng K < K1
Câu 8: Dao phay hớt lưng nghiêng.
- Đối với các dao phay hớt lưng hướng kính thì tại các điểm xi trên lưỡi cắt góc sau theo tiết diện pháp tuyến với lưỡi cắt được tính theo công thức sau:
x e n
e
Nx tg R
R
=> Do vậy tại những điểm có góc profin ϕxnhỏ thì góc sau αNxsẽ nhỏ thậm
chí bằng không Điều này không không cho phép với bất kỳ dụng cụ cắt nào
Vì vậy để khắc phục hiện tượng này người ta tiến hành hớt lưng nghiêng mặt sau
- Dao phay hớt lưng nghiêng: Tiến hành hớt lưng hướng kình trên đoạn 2-3
và hớt lưng theo phương τ − τ tạo với đường vuông góc với trục dao một góc
a f t
1
2 3 4
N
N
I
Dao ti?n Dao phay
x
x
x
Trang 10τ trên đoạn 1-2, 3-4 Vậy góc sau tại điểm x theo phương pháp tuyến được
tính theo công thức sau: α = αe sin( ϕx+ τ )
n
e
Nx tg R
R tg
=> Do vậy nếu muốn có góc sau tại điểm x trên đoạn 1-2 theo phương pháp
tuyến αNx= 2÷3o thì từ công thức trên tính ra τ Đồng thời tính được lượng
hớt lưng:
ϕ α
π
sin
.
e
e tg Z
D K
Câu 9: Kết cấu, thông số hình học của dao truốt lỗ trụ?
* Kết cấu dao chuốt lỗ:
+> Phần kẹp dao (phần đầu dao) l1: phần đầu dao dùng để gá kẹp dao lên máy chuốt Có nhiều dạng đầu dao khác nhau, tuỳ theo loại dao Thông thường đường kính của đầu dao D1 nhỏ hơn đường kính của lỗ gá khoảng 0,3mm và các kích thước chiều dài được tra bảng theo đường kính D1
+ Phần cổ dao l2: là phần lối giữa phần đầu dao và các bộ phận phía sau của dao chuốt dùng để ghi ký hiệu và các thông số của dao Cổ dao có đường kính nhỏ hơn phần kẹp từ 0,3÷1 mm.
+> Phần côn chuyển tiếp l3: dùng để định hướng cho chi tiết vào lỗ trước khi gia công, l3 = 5 ÷ 20 mm.
Trang 11+> Phần định hướng phía trước l4: có tác dụng làm đồng tâm lỗ phôi và dao chuốt vì vậy phân bố lượng dư đồng đều cho các răng cắt, tránh cho dao không bị xiên khi dịch chuyển đồng thời làm an toàn cho dao l4 = (0,75 ÷
1)lct nhưng không được lấy l4 < 40 mm, đường kính phần định hướng phía trước được lấy bằng đường kính của lỗ trước khi chuốt với dung sai l6 (lắp lỏng)
+> Phần răng cắt l: là phần chứa các răng cắt thô và cắt tinh, mỗi răng chênh lệch nhau một lượng nâng bằng chiều dày lớp vật liệu mà răng đó cắt được Phần răng cắt có tác dụng cắt bỏ hết phần lượng dư của lỗ phôi đạt độ chính xác nhất định Chiều dài l phụ thuộc vào số răng cắt thô, tinh và bước răng cắt thô, tinh
+> Phần răng sửa đúng l5: chứa các răng sửa đúng với lượng nâng Szsđ = 0 Phần răng sửa đúng có tác dụng sửa đúng lại hình dáng lỗ do sai số của các răng cắt để lại, ngoài ra nó còn có tác dụng để dự trữ răng Đường kính răng sửa đúng lấy bằng đường kính răng cắt tinh cuối cùng, số răng sửa đúng phụ thuộc vào độ chính xác của chi tiết cần gia công Số răng sửa đúng phụ thuộc vào cấp chính xác của lỗ cần gia công và loại dao chuốt
+> Phần định hướng phía sau l6: có tác dụng làm cho dao không bị xiên đi trong khi răng cuối cùng chưa thoát ra khỏi lỗ gia công l5 = (0,6÷ 0,7)lct,
đường kính phần định hướng phía sau lấy bằng đường kính nhỏ nhất của lỗ sau khi chuốt và được chế tạo với dung sai f7 (lắp lỏng)
+> Phần đuôi dao l7 (cổ tựa): dùng làm phần đỡ dao có đường kính tương ứng với đường kính của lỗ giá đỡ
* Thông số hình học dao chuốt:
- Góc trước γ : được chọn phụ thuộc vào vật liệu gia công và loại dao chuốt, trị số của γ được tra sổ tay CNCTM.
Trang 12- Gúc sau α: gúc sau của dao chuốt thưũng nhỏ hơn so với cỏc dao khỏc Trị
số của gúc sau α được tra bảng 4-60, 4-61 STCN và phụ thuộc vào kiểu
chuốt (chuốt trong, ngoài) và biờng dạng profin lỗ chuốt (trũn, then hoa, đa cạnh…) Giỏ trị gúc sau được giảm dần từ cỏc răng cắt thụ đến răng cắt tinh
và răng sửa đỳng Đối với dao chuốt lỗ: α = 3o, αtinh= 2o, αsđ= 1o
Cõu 10: Dung sai chế tao dao truốt?
+>Dung sai đường kớnh răng: được lấy về miền õm, sai lệch trờn bằng 0,
- Dung sai đường kớnh cỏc răng cắt thụ: được tra bảng phụ thuộc vào lượng nõng của răng cắt thụ
- Dung sai đường kớnh cỏc răng cắt tinh và răng sửa đỳng: được tra bảng phụ thuộc vào cấp chớnh xỏc của chi tiết gia cụng và kớch thước danh nghĩa của
lỗ phụi quyết định dung sai kớch thước chi tiết gia cụng
+> Sai lệch bước răng nằm trong khoảng: 0,2 - 0,5 mm
+> Sai lệch chiều sõu rónh chứa phoi khụng được vượt quỏ +0,03
+> Sai lệch cho phép của các góc không đợc vợt quá:
- Góc trớc: ±2’
- Góc sau của răng cắt: ±30’’
- Góc sau của răng sửa đúng: ±15’’
- Góc nghiêng của đáy rãnh chia phoi: ±30’’
+> Dung sai các đờng kính:
- Đờng kính phần định hớng phía trớc: e8
- Đờng kính phần định hớng phía sau: f7
- Đờng kính cổ dao chuốt: h12
+> Độ đảo tâm đờng kính ngoài của răng cắt tinh, răng sửa đúng và phần
định hớng sau không đợc vợt quá trị số tuyệt đối của dung sai cho đờng kính tơng ứng,
Trang 13+> Độ elíp trên phần làm việc phải nằm trong giới hạn dung sai của đờng kính tơng ứng, với dung sai lỗ 21H7 thì trị số này phải nằm trong khoảng từ
0ữ0,021
2 Dung sai cho dao chuốt lỗ then hoa:
Dung sai cho dao chuốt lỗ then hoa dc quy định theo tiờu chuẩn nhà nước, theo tiờu chuẩn này dao z lỗ then hoa lắp ghộp với trục, định tõm theo một trong cỏc yếu tố sau: theo đường kớnh trong, theo đường kớnh ngoài, và theo cỏc mặt bờn của then hoa
Cõu 11: Kết cấu, thụng số hỡnh học của bàn cỏn, quả cỏn ren.
Cỏc yếu tố kết cấu chủ yếu của bàn ren là: phần cụn cỏn, phần sửa đỳng và phần thoỏt và cỏc yếu tố profin ren
Phần cụn cỏn là một yếu tố quan trọng quyết định quỏ trỡnh hỡnh thành ren (tốc độ hỡnh thành ren và tải trọng trờn cỏc đường ren phần cụn cỏn) Chỳng
ta hóy khảo sỏt kết cấu của 1 vài kết cấu của phần cụn cắt Khi làm việc, bàn cỏn ren cố định do cú cỏc đỉnh ren bị vỏt nờn chỉ hơi ấn vào phụi, trong khi
đú bàn ren di động cú cỏc đỉnh ren sắc nhọn nă vào phoi dễ hơn và sõu hơn Thực tế bàn ren di đọng tạo ra ren Do tải trọng ko đều bàn ren di động chúng hỏng hơn bàn ren cố định
Chiều dài phần cụn cỏn nhỏ sẽ làm giảm chất lượng ren cỏn do độ ovan cảu đường kớnh trung bỡnh ren tăng lờn
Đụi khi để giảm tải trọng trờn cỏc đường ren của phần cụn cỏn, người ta đặt cỏc bàn ren ko song song với hướng hành trỡnh của đầu trượt mỏy, mà dưới
1 gúc nào đú Song điều đú chỉ cho phộp trong trường hợp ren ko cú yờu cầu
j đặc biệt, bởi vỡ khi cú gúc độ oovan của ren tăng lờn
Nếu cỏc bàn cỏn ren cú cựng một phần cụm l1 bằng 0,5πdtbữ πdtb tựy theo kớch thước ren thỡ trong trường hợp này, cỏn ren đc thực hiện với lượng chạy dao hướng kớnh lớn, ứng với 1 vũng quay của foi, vớ dụ khi l = 0,5πd , trị số