Tính toán và thiết kế dao tiện định hình để gia công chi tiết định hình

2 Chọn điểm cơ sở Để thuận tiện cho việc tính toán ta chọn điểm cơ sở theo nguyên tắc : Điểm cơ sở là điểm xa chuẩn kẹp dao nhất . Vậy ta chọn điểm cơ sở là điểm 1 trên hình vẽ 3 Chọn góc trước và góc sau Theo đề ra vật liệu gia công là : Thép A30 b = 600 N mm2 Theo bảng 1 5 : 81 ta chọn : Góc trước = 200 Góc sau = 120 4 Tính toán chiều cao profile của dao trong tiết diện N N vuông góc với mặt sau. Sơ đồ tính toán Xét điểm i bất kỳ trên profile chi tiết ta có điểm i tương ứng trên profile dao . Gọi chiều cao profile của dao tại điểm i là hi , theo hình vẽ ta có hi = i.cos( + ) i = Ci Bi = ri.cosi – r.cos Ta có Ai = ri.sini = r.sin sini = rri.sin i = arcsin(rri.sin) i = ri.cos(rri.sin) – r.cos hi = ri.cos(rri.sin) – r.cos.cos( + ) Lập bảng tính toán chiều cao profile dao Điểm ri i hi li 1 14.00 20.00 0.00 0.00 2 14.00 20.00 0.00 15.00 3 22.75 12.15 7.71 24.72 4 28.00 9.85 12.24 25.00 5 28.00 9.85 12.24 35.00 6 21.00 13.18 6.18 40.00 7 19.00 14.60 4.45 50.00 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 lớn nhất của profile chi tiết Ta có Theo 26:91 ta có H = 90 B = 25 E = 10 A = 30 F = 20 d = 10 r = 1 H1 = 40%H = 36 B1 = 1,5tmax = 21 M = 45,77 6 Tính toán chiều rộng lưỡi cắt Chiều rộng lưỡi cắt phụ a = 2 Chiều rộng phần lưỡi cắt xén mặt đầu c = 1 Góc vát 1 = 200 Chiều cao lưỡi cắt phần cắt đứt t tmax = 10

40 35 25 15

50

15

25 35 40 50

24.72

Ci Ti Bi

hi

A i

ri r



 





N

N

Đề tài 1 :

Tính toán và thiết kế dao tiện định hình để gia công chi tiết định hình với số liệu

nh trên hinh vẽ

Vật liệu gia công : Thép A30

Máy gia công : Máy tự động

Dạng phôi : Phôi thanh , khi gia công có chuẩn bị để cắt đứt

Thuyết minh tính toán :

1 Phân tích chọn dụng cụ gia công

Chi tiết có dạng mặt ngoài

tròn xoay do đó ta chọn dụng

cụ gia công là dao tiện định

hình

Với dung sai cho phép ta

có thể bỏ qua sai sinh ra

ở các mặt côn do việc thay

thế lỡi cắt cong bằng lỡi

cắt thẳng

Vậy ta dùng loại dao có góc

nâng  = 0 để gia công chi

tiết Ta nhận thấy rằng : Mặt đầu 3- 4

là mặt phẳng vuông góc với trục chi tiết

Do đó khi gá dao thẳng , góc trớc trong

sát giữa mặt đầu và mặt sau dao rất lớn

ảnh hởng đến chất lợng bề chi tiết , tuổi

thọ dao , máy Vì chiều rộng vành khăn

nhỏ do đó ta thay thế nó bằng một mặt

sẽ giảm đợc ma sát Vậy profile bây giờ có dạng nh hình vẽ ở trên

2 Chọn điểm cơ sở

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

điểm xa chuẩn kẹp dao nhất Vậy ta chọn điểm cơ sở là điểm 1 trên hình vẽ

3 Chọn góc tr ớc  và góc sau 

Theo đề ra vật liệu gia công là : Thép A30

4 Tính toán chiều cao profile của dao trong tiết diện N- N vuông góc với mặt sau.

Sơ đồ tính toán

2 4 5

15 25 35 40 50

6 3

24,72

A

F

r



Xét điểm i bất kỳ trên profile chi tiết ta có điểm i’ tơng ứng trên profile dao Gọi

Ta có

Lập bảng tính toán chiều cao profile dao

5 Tính toán kích th ớc kết cấu của dao tiện định hình

Kích thớc kết cấu của dao tiện định hình đợc chọn theo chiều cao lớn nhất của profile chi tiết

Ta có

Theo 2-6:9[1] ta có

H = 90

B = 25

E = 10

A = 30

2

14 2

28 56 2

min max

max d  d   

t

b

Lc Ld









b1

F = 20

d = 10

r = 1

M = 45,77

6 Tính toán chiều rộng l ỡi cắt

Chiều rộng lỡi cắt phụ a = 2

Chiều rộng phần lỡi cắt xén mặt đầu c = 1

Chiều rộng lỡi cắt phần cắt đứt b = 5

7 Thiết kế d ỡng đo d ỡng kiểm

Dỡng đo dùng để kiểm tra dao sau khi chế tạo ,đợc chế tạo theo cấp chính xác7 với miền dung sai H, h Theo luật kích thớc bao và bị bao

Dỡng kiểm dùng để kiểm tra dỡng đo , đợc chế tạo theo cấp chính xác 6 với miền dung sai Js , js Theo luập kích thớc bao và bị bao

Vật liệu làm dỡng : Thép lò xo 65

Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62 65 HRC

Kích thớc danh nghĩa của dỡng theo profile dao

Dung sai chế tạo dỡng đợc thể hiện ở bảng sau:

3

1

C¸c kÝch thíc thÓ hiÖn cô thÓ trªn b¶n vÏ chi tiÕt

4

r 7 5

20 

22 

i

Profile dao

Profile chi tiết

T

F G E

Đề tài 2

Tính toán thiết kế dao phay định hình có góc trớc dơng ( < 0) để gia công chi tiết

và II không gia công

I II

Thuyết minh tính toán

1 Phân tích chi tiết và chọn dao

Chi tiết có dạng rãnh , có profile phức tạp bao gồm các đoạn thẳng và cung tròn Vì vậy ta chọn dao phay hình hớt lng , là loại dao phổ biến dùng để gia công các chi tiết định hình Với dạng profile phức tạp nh vậy ta chỉ hớt lng dao 1 lần , tức là

không mài lại mặt sau sau khi đã nhiệt luyện Để giảm nhẹ lực cắt ta chế tạo dao

rãnh l=15mm ,ta nhận thấy rằng kết cấu của lỡi cắt đủ cứng vững do đó ta chế tạo dao có đáy rãnh thoát phoi thẳng

Vậy để gia công chi tiết này ta chế tạo dao là dao phay định hình hớt lng 1lần, có góc trớc dơng, đáy rãnh thoát phoi thẳng

2 Tính toán profile dao

trong tiết diện chiều trục

Sơ đồ tính

Ta cần xác địnhchiều cao profile dao trong tiết diện chiều trục

Các thông số trên sơ đồ

Góc trớc 

Theo 2-5:5[2]

Vật liệu : Thép 40

R Ri



 



a

O d

T

Profile chi tiết

Profile dao

i

h d

ti

i'

Bán kính đỉnh dao R theo 9-5:16[2] ta có

R = 45 mm

Dựng profile dao bằng đồ thị

Xét điểm i trên chi tiết , để gia công đợc điểm i thì phải có một điểm i’ tơng ứng thuộc profile chi tiết Ta xác định điểm i’ đó nh sau

Từ điểm i trên profile chi tiết dóng ngang sang phía dao cắt đờng OT tại E Lấy O làm tâmquay một cung tròn có bán kính OE cắt vết mặt trớc tại F Vẽ đờng cong hớt lng acsimet qua F cắt OT tại G Từ g dóng đờng  ngợc lại phía chi tiết , từ

điểm i thuộc profile chi tiết hạ đờng thẳng vuông góc xuống đờng  cắt đờng  tại i’ ta đợc điểm i’ là điểm trên profile dao dùng để gia công điểm i trên profile chi tiết

Theo sơ đồ ta có

EG chính là độ giáng của đờng cong hớt lng acsimet ứng với góc ở tâm 

Ta có

Mà

Trong đó

K : lợng hớt lng

Z : số răng dao phay

Theo 2-9:16[2] ta có K = 6 ; Z = 10

Nhận thấy rằng profile chi tiết có một đoạn cung tròn Vậy profile dao cũng có một

đoạn cong tơng ứng Nếu xác định profile đoạn đó cũng nh các đoạn khác thì đẻ

đảm bảo độ chính xác yêu cầu thì số lợng điểm tính toán phải đủ lớn nh thế khối l-ợng 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 là 4 và 6 Vậy ta chỉ còn phải tính thêm 1 điểm nữa là điểm 5

Lập bảng tính toán

3 Tính toán profile trong tiết diện chiều trục

Sơ đồ tính toán

6





2

KZ

EG 

ci i

i

h R

R

R

a

Sin





) sin arcsin(

ci

R









ci

h R R

] ) sin [arcsin(









ci ci

i

h R

R KZ

h

h

 2 5 1 7 5 7 5 2 12 9 72 5 46

4 5 2 4

Từ sơ đồ ta có

ở trên ta đã có

Trong tiết diện chiều trục đoạn profile cong cũng đợc thay thế bằng một cung tròn thay thế

Lập bảng tính toán

4 Chọn kết cấu dao

Các thông số kết cấu dao đợc chọn theo 9-5:16[2] Thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết

5 Thiết kế d ỡng

Dỡng đo dùng để kiểm tra dao sau khi chế tạo ,đợc chế tạo theo cấp chính xác7 với miền dung sai H, h Theo luật kích thớc bao và bị bao

Dỡng kiểm dùng để kiểm tra dỡng đo , đợc chế tạo theo cấp chính xác 6 với miền dung sai Js , js Theo luập kích thớc bao và bị bao

Vật liệu làm dỡng : Thép lò xo 65

Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62 65 HRC

Kích thớc danh nghĩa của dỡng theo kích thớc profile dao trên mặt trớc Các kích thớc còn lại thể hiện trên bản vẽ chi tiết









sin

sin sin

sin

i dti

h R R

TF

) sin





ci

h R R







sin

sin arcsin sin

).

































ci dti

h R

R h

R h

r





M

c

c







c

M c

 c

 



M(x,y)

B

o1

o

R

R o

R c

R M

R a

C

x

y

Đề tài 3

Tính toán và thiết kế dao phay đĩa module trong bộ 8 con, để gia công bánh răng trụ răng thẳngbằng thép 45, có module m = 10 mm Cho biết số hiệu dao là dao số 6

Thuyết minh tính toán

1 Xác định các thông số hình học của bánh răng

Trong bộ dao phay đĩa module 8 con , dao mang số hiệu 6 có thể gia công đợc bánh răng có số răng Z = 35 36 răng Profile dao đợc tính toán theo số răng bé nhất

Theo bài ra , ta cần thiết kế dao phay đĩa module để gia công bánh răng với các thông số nh sau:

Module

m = 10 mm

Số răng

Z = 35 Góc ăn khớp trên vòng tròn chia

 = 200 Bớc răng

t = .m = 3,14.10 = 31,4 mm Bán kính vòng tròn chia

Chiều dầy răng

S = m./2 = 3,14.10/2 = 15,7 mm Bán kính vòng tròn lăn

Đờng kính đỉnh răng

Đờng kính chân răng

Đờng kính vòng tròn cơ sở

2 Tính toán profile thân khai của l ỡi cắt

Sơ đồ tính

8

r 0

r M

A

B

M





Profile bao gồm hai đoạn

Đoạn làm việc : Là đoạn thân khai CB

Tính toán profile đoạn làm việc

Nguyên lý tạo hình đờng thân khai

Nguyên lý : Cho một đờng thẳng lăn không

trợt trên một đờng tròn, thì quỹ đạo của điểm

M thuộc đờng thẳng đó sẽ vẽ ra đờng cong

thân khai

Vậy để tạo hình lỡi cắt thân khai ta cho điểm M chuyển động theo phơng trình

chính là việc xác định toạ độ của tập hợp tất cả các điểm M trong hệ toạ độ đề các Oxy

Xác định toạ độ của điểm M

Theo sơ đồ ta có

Ta có

Lập bảng tính toán

) 1 arcsin( 2

2 0

M M

r

r





 

























































2 0 2

2

1 arcsin

M M

M

r

r r

r Tg



) 1

arcsin 1

arcsin 2

2 0 2

2 0 0





























































M M

M

r

r r

r Tg

tg z r

) 1

arcsin 1

arcsin

2 0 2

2 0 0



























































M M

M

r

r r

r Tg

tg r

§iÓm rM x y

10

1 164.45 4.93 164.38

3 Chọn các kích th ớc kết cấu dao

Kích thớc kết cấu dao chọn theo 4-8:121[2] , đợc thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết

4 Thiết kế d ỡng

Dỡng đo dùng để kiểm tra dao sau khi chế tạo ,đợc chế tạo theo cấp chính xác7 với miền dung sai H, h Theo luật kích thớc bao và bị bao

Dỡng kiểm dùng để kiểm tra dỡng đo , đợc chế tạo theo cấp chính xác 6 với miền dung sai Js , js Theo luập kích thớc bao và bị bao

Vật liệu làm dỡng : Thép lò xo 65

Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62 65 HRC

Kích thớc danh nghĩa của dỡng theo profile dao trong tiết diện chiều trục

Tài liệu tham khảo

1 Hớng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại (2 tập ) - ĐHBKHN : 1978

2 Bài giảng môn học Thiết kế dụng cụ cắt kim loại – Nguyễn Duy : 1999

3 Hớng dẫn thiế kế dụng cụ cắt kim loại (Tập 1) - Đậu Lê Xin : 1988

4 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ( Tập 1) – NXBKH&KT : 1999

MụC LụC

Tiêu đề Trang

+ Thiết kế dao tiện định hình 1

- Chọn dụng cụ 1

- Chọn điểm cơ sở 2

- Chọn góc trớc và góc sau 2

- Tính toán chiều cao profile trong tiết diện vuông góc với mặt sau 2

- Tính toán kích thớc kết cấu dao 3

- Tính toán chiều rộng lỡi cắt 3

- Thiết kế dỡng 4

+ Thiết kế dao phay định hình 5

- Chọn dụng cụ 6

- Tính toán profile dao trong tiết diện chiều trục 6

- Tính toán profile dao trong tiết diện mặt trớc 8

- Chọn kết cấu dao 9

- Thiết kế dỡng 9

+ Thiết kế dao phay dĩa module 10

- Xác định các thông số hình học của bánh răng cần gia công 10

- Tính toán profile thân khai của lỡi cắt 10

- Chọn kết cấu dao 12

- Thiết kế dỡng 12

+ Tài liệu tham khảo 13

12