Đồ án thiết kế dụng cụ cắt cụng nghiệp

Đồ án là một dạng bài tập rất gần với thực tế sau này, giúp cho sinh viên có thể hệ thống hoá kiến thức của các môn học cơ bản như: sức bền vật liệu, dung sai, chế tạo phôi, vẽ kỹ thuật,

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Tính toán thiết kế dao cắt kim loại là mội dung không thể thiếu được của chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí, đặc bịêt là với chuyên ngành chế tạo máy Đồ án là một dạng bài tập rất gần với thực tế sau này, giúp cho sinh viên có thể hệ thống hoá kiến thức của các môn học cơ bản như: sức bền vật liệu, dung sai, chế tạo phôi, vẽ kỹ thuật, nguyên lý cắt kim loại Hơn nữa môn dao cắt kim loại là môn rất gần với môn học chuyên ngành công nghệ chế tạo máy Bởi vì dao chính là một yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng tới chất lượng bề mặt, năng suất chế tạo chi tiết gia công.

Nhiệm vụ của em được giao là thiết kế ba con dao cắt có bề mặt định hình: dao tiện định hình, dao phay định hình có góc trước dương, dao phay đĩa mô đun.

Do đây là lần đầu tiên thực hiện việc chế tạo, thiết kế dao cắt kim loại nên trong quá trình tính toán thiết kế không tránh khỏi hững thiếu sót nhất định Vậy em kính mong các thầy cô giáo trong bộ môn trong quá trình kiểm tra đánh giá giúp đỡ chỉ bảo thêm để em

có thể tránh gặp lại những sai sót đó trong quá trình làm việc sau này.

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Tiến Đông đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đồ án này!

Sinh viên thực hiện

1

-Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thái Toàn-ctm1-k52

1

Trang 2

Nguyễn Thái Toàn

Trang 3

I.Thiết kế dao tiện định hình

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

Vật liệu gia công : HB=170

σ b = 600 N/ mm 2

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

3

Trang 5

Hình 1.1 Chi tiết cần gia công

I. 1 Phân tích chọn dụng cụ gia công

Chi tiết có dạng mặt ngoài tròn xoay, biên dạng tương đối phức tạp, nếu ta dùng dao tiện đơn thì sẽ phải chỉnh dao hiều lần dẫn đến không chính xác Do đó

ta chọn dụng cụ gia công là dao tiện định hình

Với dung sai cho phép ta có thể bỏ qua sai số sinh ra ở các mặt côn do việc thay thế lưỡi cắt cong bằng lưỡi cắt thẳng Vậy ta dùng loại dao tiện có góc nâng λ

= 0 để gia công chi tiết.

II. 2 Chọn điểm cơ sở, góc trước γ và góc sau α (tại điểm cơ sở)

Chọn điểm cơ sở là điểm 1 như trên hình vẽ 1.2 (điểm nằm ngang tâm chi tiết

và xa chuẩn kẹp của dao nhất).

III. Theo đề ra vật liệu gia công là : HB=170

Tra bảng ta được : Góc trước γ = 20 0 25 0

5

Trang 7

Hình 1.2 Sơ đồ tính toán pofile dao tiện định hình Các điểm nằm trên profile lưỡi dao được ký hiệu thêm dấu " ' " Các điểm này gia công các điểm đánh số tương ứng trên chi tiết.

IV. Xét điểm i bất kỳ trên profile chi tiết ta có điểm i’ tương ứng trên profile dao

- γ i : Góc trước ứng với điểm thứ i'.

- γ , α : Góc trước và góc sau tại điểm cơ sở.Ta có:

⇒ τ i = r i cos[arcsin(r/r i sin γ )] – r.cos γ

⇒ h i = {r i cos [arcsin(r/r i sin γ )]– r.cos γ }.cos( α + γ )

Thay các thông số vào ta có:

h 3 = {r 3 cos [arcsin(r/r 3 sin γ )]– r.cos γ }.cos( α + γ )

= {23,75.cos [arcsin(19/23,75.sin20 º)]– 19.cos20 º }.cos(32 º)

h 5 = {r 5 cos [arcsin(r/r 5 sin γ )]– r.cos γ }.cos( α + γ )

= {21,25.cos [arcsin(19/21,25.sin20º)]– 19.cos20 º }.cos(32 º)

7

Trang 8

profin theo tiết diện vuông góc mặt sau

Và theo tiết diện trùng với mặt trước như hình vẽ:

4 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

Trang 10

Hình 1.4 Sơ đồ xác định chiều rộng B của dao tiện định hình Chiều rộng lưỡi cắt phụ a = 3

Chiều rộng phần lưỡi cắt xén mặt đầu c = 1

Trang 11

Các kích thước thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết

`

11

Trang 12

Phần 2

Thiết kế dao phay đĩa Môđun

Tính toán và thiết kế dao phay đĩa Module trong bộ 8 con, để gia côngbánh răng trụ răng thẳng bằng thép 40XH, có module m = 3mm Cho biết số hiệu dao là dao số 4.

1. Xác định các thông sốhìn hhọ ccủa bánh răng

Trong bộ dao phay đĩa module 8 con, dao mang số hiệu 1 có thể gia công

đợc bánh răng có số răng Z = 12-13 răng Profile dao đợc tính toán theo sốrăng bé nhất (Z =12 răng) bởi vì với con dao đó thì độ cong đờng thân khai

sẽ lớn vì vậy với các bánh răng có số răng Z > 12 đợc gia công bằng dao có Z

= 12 sẽ có profin doãng hơn sẽ tạo điều kiện ra vào ăn khớp dễ hơn

Trang 13

Bánkínhvòngtròn cơ sở: R 0 = cosα = cos17,50 =17.17 (mm)

2. Tínhtoán profile thânkhaicủal ỡi cắt

Sơ đồ tínhtoán:

13

-Sinh viờn thực hiện: Nguyễn Thỏi Toàn-ctm1-k52

13

Trang 14

Profile baogồmhai đoạn:

Đoạn làmviệc: Là đoạn thânkhai CB

Đoạn khônglàmviệc: Là đoạn congchuyểntiếpthuộckhehởchânrăng BO1

a, Tínhtoán profile đoạn làmviệc:

• Nguyênlý tạo hình đờngthânkhai

- Nguyênlý:

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

ph-ơng trình đờng thân khai trong khoảng bán kính Rf ≤ RM≤ Ra Việc xác

định profile lỡi cắt chính là việc xác định toạ độ của tập hợp tất cả các

điểm M trong hệ toạ độ đề các Oxy

Trang 15

Vậy ta cho RM biến thiên từ R0 đến Ra thì sẽ vẽ đợc profin của răng dao.

Z: số răng của bỏnh răng

Ri=Ri-1 +0,24 (mm) (với i>2)

R1= R0 = 17.17(mm)

α0: là gúc ăn khớp trờn vũng chia bỏnh răng tiờu chuẩn α0=17,5°

15

-Sinh viờn thực hiện: Nguyễn Thỏi Toàn-ctm1-k52

15

Trang 17

17

Trang 19

4. Điều kiện kĩ thuật:

19

Trang 20

6. Bản vẽ chi tiết

Hình: Bản vẽ dao phay đĩa modun

Trang 21

PHẦN III: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH

Tính toán và thiết kế dao phay định hình để gia công vật liệu thép 40,

Trong đó các mặt I và II không gia công

0

Hình 3.1

Chi tiết có dạng rãnh, có profin phức tạp bao gồm các đoạn thẳng vàcung tròn Vì vậy, ra chọn loại dao phay định hình hớt lưng, là loạidao phay phổ biến dùng để gia công các chi tiết định hình Với dạngprofin phức tạp như vậy ta chỉ hớt lưng dao 1 lần, tức là không mài lạimặt sau khi đã nhiệt luyện Để giảm nhẹ lực cắt ta chế tạo dao có góctrước dương ( ) Khi đó profin dao trong tiết diện chiều trụckhông còn giống profin chi tiết chi tiết được gia công ( profin daophay hớt lưng và profin chi tiết giống nhau chỉ khi ) do đó phải

tính toán lại profin lưỡi cắt trong tiết diện chiều trục

Chiều cao profin lớn nhất: hcmax=16.5 mm, chiều rộng rãnhL=26,09mm, bán kính đoạn cong R=15mm Nhận thấy kết cấu đủcứng vững nên ta chọn loại đáy rãnh thẳng

1. Lựa chọn kích thước kết cấu của dao

21

Trang 22

Kích thước kết cấu của dao phay định hình hớt lưng được tra theobảng 4.11 trang 53 [I] ứng với chiều cao lớn nhất của profin chitiết hcmax=16.5 mm ta có kết cấu như sau:

H=29mm

Đường kính lớn nhất của dao: D=130mm

Đường kính lỗ định vị của dao: d=40mm

Số răng: Z=10

Lượng hớt lưng: K=7

Hình dáng đáy rãnh thoát phoi: H=29mm

Đường kính phần lỗ không lắp ghép d1=42mm

Bán kính lượn ở đáy rãnh thoát phoi: r=2.5mm

Chiều rộng của profin chi tiết b0=31,41 mm

Chiều rộng của profin dao B= b0 + 2=26,09+2=28,09mm

Chọn B=34(mm)

2. Chọn góc trước theo vật liệu gia công:

Vật liệu gia công là thép 40, Theo bảng 4.9 trang51[I] có Sai lệch cho phép

3. Chọn góc sau theo vật liệu gia công và độ chính xác:

Theo bảng 4.2 trang 43 [I] ta chọn góc sau

Trang 23

5. Xâydựngcôngthứctínhprofindaotrongtiếtdiệnvuônggócvớimặt sau (tiếtdiệnchiềutrục)

6. Tính toán tại các điểm trên profin dao

Nhận thấy profin chi tiết có đoạn cung tròn (hình 3.2) Vậy profindao cũng có 1 đoạn cong tương ứng ta tiến hành chia cung trònthành 6 cung tròn bằng nhau

23

Trang 25

25

Trang 27

12 16.5 26.09

27

Trang 28

7. Yêu cầu kỹ thuật chế tạo dao:

Các thông số kết cấu được chọn theo bảng thể hiện cụ thể trên bản

vẽ chi tiết, các thông số kỹ thuật được thể hiện trên bản vẽ chế tạo:Điều kiện kỹ thuật của dao:

— Vật liệu làm dao: Thép gió P18 tôi đạt độ cứng 65HRC

— Độ cứng sau nhiệt luyện HRC =

— Độ bóng: Bề mặt làm việc

Bề mặt còn lại

— Độ đảo hướng tâm của mặt trước

— Độ đảo hướng kính của các lưỡi cắt

Trang 29

+

10 '

29

Định dạng
Số trang	29
Dung lượng	530,82 KB