Thiết kế dao tiện định hình để tiện cho chi tiết có hình dạng như sau

1 . Chi tiÕt gia c«ng : Chi tiÕt gia c«ng lµm tõ thÐp 45, b = 750 N mm2, bao gåm nhiÒu lo¹i bÒ mÆt trßn xoay, mÆt trô, mÆt c«n. KÕt cÊu chi tiÕt c©n ®èi. §é chªnh lÖch ®¬êng kÝnh kh«ng qu¸ lín . 2. Chọn loại dao Tuy chi tiết này có nhiều đoạn côn, mặt phẳng nghiêng, về lí thuyết ta nên dùng dao trụ tròn , để có độ chính xác cao hơn, nhưng thực tế khi dùng dao tiện có bề rộng lớn thì chi tiết không yêu cầu chính xác quá cao, và lại khi dùng dao trụ tròn sẽ không đảm bảo về độ cứng vững , nên trong trường hợp này ta dùng do tiện lăng trụ là hợp lí nhất , vì có độ cứng vững khá cao, đảm bảo gia công chi tiết đật yêu cầu.: Vậy ta dùng dao lăng trụ gá thẳng: Chiều cao hình dáng lớn nhất của chi tiết : tmax=DMax Dmin = (4014)2 = 13 mm tra bảng 2.1 ( thiết kế dụng cụ cắt) ta có các số liệu sau: tmax Kích thước dao tiện Kích thước M B H E A F r d M 5 14 75 6 20 10 0.5 6 29.46 Chọn vật liệu dao. Khi dùng dao định hình: do lực cắt lớn, dung động nhiều nên thông thường người ta dùng thép gió P18 , nhưng trong trường hợp này để nâng cao năng suất cắt ta chọn dao có phần cắt là thép hợp kim cứng T15K6, vật liệu than dao là thép 45X. Kích thước mảnh dao được chọn theo quy định : Chiều cao mảnh dao H1: H1 =(14 23)H Chiều rộng mảnh dao B1=( 1,51,7)tmax. Trong đó H là chiều cao của dao định hình(mm) tmax chiều cao hình dáng lớn nhất của chi tiết gia công (mm) chọn H1 =13.75=25 mm chọn B1 = 1,7.5 =8.5 mm

TT 20 18 1

2 1 5 1 6 2 5 8 12 15 1x45

0 16 18

1 Chi tiết gia công :

Chi tiết gia công làm từ thép 45, b = 750 N/ mm2, bao gồm nhiều loại bề mặt trònxoay, mặt trụ, mặt côn Kết cấu chi tiết cân đối Độ chênh lệch đờng kính khôngquá lớn

Vậy ta dựng dao lăng trụ gỏ thẳng:

Chiều cao hỡnh dỏng lớn nhất của chi tiết :

tmax=DMax - Dmin = (40-14)/2 = 13 mmtra bảng 2.1 ( thiết kế dụng cụ cắt) ta cú cỏc số liệu sau:

t max Kớch thước dao tiện Kớch thước M

Kớch thước mảnh dao được chọn theo quy định :

- Chiều cao mảnh dao H1: H1 =(1/4 -2/3)H

- Chiều rộng mảnh dao B1=( 1,5-1,7)tmax

- Trong đú H là chiều cao của dao định hỡnh(mm)

- tmax- chiều cao hỡnh dỏng lớn nhất của chi tiết gia cụng (mm)

- chọn H1 =1/3.75=25 mm

- chọn B1 = 1,7.5 =8.5 mm

3.chọn thụng số hỡnh học của dao

Với dao tiện định hỡnh lăng trụ chọn gúc α = 150

Tra bảng 2_14( thiết kế dụng cụ cắt ĐHCNHN) vật liệu gia cụng là thộp 45 cúgiới hạn bền như đầu bài cho là b = 750 N/ mm2

Tra bảng 2-4( thiết kế dụng cụ cắt ĐHCNHN) ta được gúc trước =

25 0

4 tớnh toỏn dao tiện định hỡnh gỏ thẳng :

r1 : b¸n kÝnh chi tiÕt ë ®iÓm c¬ së

rk : b¸n kÝnh chi tiÕt ë ®iÓm tÝnh to¸n

1: gãc tríc ë ®iÓm c¬ së

k : gãc tríc ë ®iÓm tÝnh to¸n

Dựa vào công thưc trên ta có được bảng số liệu sau :

 chọn điểm cơ sở ( ở đây ta chỉ chọn điểm cơ sở ngang tâm thôi chứ không chọn đoạn cơ sở ngang tâm vì chi tiết có rất nhiều đoạn côn nếu chọn 1 đoạn

cơ sở ngang tâm sẽ thỏa mãn được đoạn đó gia công chính xác nhưng các đoạn các ngay kể cả các đoạn thẳng sẽ có sai số vô cùng lớn, và lại chi tiết không yêu cầu chính xác trên một mặt côn nào mà toàn chi tiết nên để cho tiện việc tính toán và đảm bảo yêu cầu thì ta chỉ chọn điểm cơ sở ngang tâm

để tính các điểm còn lại

Chọn điểm 1 làm điểm cơ sở ngang tâm( vì nằm ngang tâm chi

tiết và xa chuẩn kẹp nhất ) Dựa vào công thức và điểm cơ sở ta tính đươc các điểm khác thể hiện ở bảng số liệu sau :

Hình vẽ minh họa:

5 Phần phụ của profin dao tiện định hỡnh

Phần phụ của lưỡi cắt là phần đẻ vỏt mộp và phần thờm làm cho dao khỏe hơn gồm cú:

Phần vượt quỏ làm cho dao khỏe tăng bền cho dao hơn: a=1 (mm)

Chiều dài phần để xộn mặt đầu là: b= 1 (mm)

Chiều dài đoạn lưỡi cắt phụ dung để xộn mặt đầu là :c=1 (mm)

Vậy tổng chiều dài lưỡi cắt của dao tiện định hỡnh là L

L = lg + a+b+c= 40+1+1+1=43 mm

lg : chiều dài phần lưỡi cắt chớnh

hỡnh vẽ minh họa

Dưỡng đo , dưỡng kiểm dựng trong quỏ trỡnh chế tao dao , dường đo dựng để kiểmtra profin dụng cụ, dưỡng kiểm dựng để kiểm tra dưỡng đo ,

Kớch thước danh nghió của dưỡng được quy định theo quy luật bao và bị bao , giỏtri của cỏc sai lệch cú thể lấy theo cấp chớnh xỏc 7 TCVN2245_77 lấy miền dung sai H,h

Về kinh nghiệm lấy kớch thước dưỡng kiểm bằng kớnh thước danh nghĩa dưỡng đo giỏ trị sai lệch lấy theo cấp chớnh xỏc 6 TCVN2245_77 lấy miền dung sai Js,.js.

Vật liệu dỡng đợc chế tạo từ thép lò xo 65 là thép có tích chống mài mòn cao,

độ cứng sau nhiệt luyện đạt đợc 58 – 65 HRC Độ nhám các mặt làm việc đạtkhoảng

Ra = 0,63 -0,32 (độ bóng  = 8 -9) các mặt còn lại đạt Ra = 1,25 (độ bóng  =7)

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

Điểm 4’’ là điểm đầu chi tiết chỗ vỏt mộp

Ta có bảng dung sai sau :

7 yêu cầu kĩ thuật

Vật liệu lưỡi cắt hợp kim cứng T15K6 , phần than dao là theo 45 X

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

Độ bóng bề mặt

- MÆt tríc

- MÆt sau

- MÆt tùa trªn th©n dao thÊp h¬n Rz40

Kích thước biên dạng dao lấy theo cấp chính xác 8

8- cách mài dao

Vì đây là dao lăng trụ mặt sau của dao rất phức tạp nên khó mài nặt sau, trong trường hợp bắt buộc phải mài dao theo quan điểm cá nhân em , ta nên mài mặt trước

9- Nhãn Hiệu

Dao tiện lăng trụ γ = 200 ; α=150 , vật liệu mảnh dao T15K6 , ĐHCNHN

1 phõn tớch chi tiờt gia cụng

Vật liệu gia cụng là gang xỏm GX15_32 cú σk = 150 N/mm2 ,

σu = 320 N/mm2 , đường kớnh lỗ trước khi gia cụng là 20 , sau khi gia cụng là 20H7 chiều dài là L =26mm

2 chọn sơ đồ cắt

Với nhưng số liệu đầu bài cho , ta chọn sơ đồ chuốt theo lớp , dao chuốt kộo

3.vật liệu làm dao chuốt

Phần đầu dao làm từ thộp 45, từ phần định hướng làm từ thộp giú P18

4 cấu tao dao chuốt

Trong đó :

l1 : Chiều dài đầu kẹp

l2 : Chiều dài cổ dao

l3 : Chiều dài côn chuyển tiếp

l4 : Chiều dài phần định hớng phía trớc

l5 : Chiều dài phần cắt và sửa đúng

l6 : Chiều dài phần dẫn hớng phía sau

5.lượng nõng của răng ( Sz)

ở dao chuốt , răng sau cao hơn răng trước một lượng Sz gọi là lương nõng của răng+ trờn phần răng cắt thụ cỏc răng cú lượng nõng bằng nhau , trị số của lương nõng

Sz phụ thuộc vào vật liệu gia cụng : với vạt liệu là GX 15_32 ta chọn

Sz = 0.05 mm ( theo bảng 4.3.1 hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại / Đậu Lờ Xin)

+ phần răng cắt tinh : chọn 3 răng cắt tinh với lượng nõng giảm dần :

Lượng nõng răng thứ 1 :Szt1= 0,8.Sz= 0,04 mm

Lượng nõng răng thứ 2 : Szt2 = 0.6 Sz = 0,03mm

Lượng nõng răng thứ 3 : Szt3= 0,4 Sz= 0,02mm

+phần răng sửa đỳng cú lượng nõng bằng Szsd= 0mm

6 lương dư gia cụng

Trị số lượng dư phụ thuộc vào chiều dài lỗ chuốt, dạng gia công trước khi chuốt.: công thức tính lượng dư về mặt hình học :

A = ½( Dsd- D min)

Đường kính lỗ trước khi chuốt ; Dmin = Dsd -2A

Dsd : đường kính răng sửa đúng cũng chính là đường kính lỗ sau khi chuốt => Dsd =

Vì đây là gang xám : vật liệu tương đối dòn phoi là phoi vụn nên ta phải chọn rãnh

có một cung tròn , lưng thẳng để tăng sức bền răng :

L : chiều dài chi tiết gia công L= 30mm

Sz lượng nâng của răng : 0.05 mm

Khi cuốn vào trong răng phoi không xếp được khít chặt , để phơi cuốn hết vào rãnh

và không bị kẹt phỉa đảm bảo

Để đảm bảo khả năng chứa phoi tốt chọn h=3mm

Các thông số khác tính theo kinh nghiệm

7.2 profin mặt đầu (tiết diện vuông góc mặt trụ )

trong tiết diện này , dao chuốt lỗ trụ có lưỡi cắt là vòng tròn đồng tâm lớn dần theolượng nâng để giảm lực cắt lưỡi cắt được chia thành những đoạn nhỏ với góc sao rãnh chứa phoi là 40 ( tra bảng 4.3.3c ) ta lấy số rãnh là 12 , chiều rộng rãnh là m=1mm

 Zthô = 1+ 0,3625/ 0,05= 8,25 => số răng cắt thô là 8

Ta có q= 0,25.0,05 = 0,0125< 0,015 nên bố chí lượng dư này cho răng 1

D1 = Dmin +2q = 20,1+0,025=20,125 mm

Z0 = L/t +1 = 30/8 +1 = 4,75 chọn Z0 = 4 đảm bảo định hướng tốt không quá tải

10 đường kính dao chuôt :

11 kiểm tra sức bàn dao chuốt :

Mỗi răng cắt chịu 2 thành phần lực : thành phần lực hướng kính Pn , tổng hợp các lực Pn của các răng sẽ triệt tiêu thành phần dọc trục Pz

Lực cắt thành phần Pz tác dụng nên mỗi răng có thể làm mẻ răng nhưng trường hợp này rất ít khi xảy ra , mà tổng hợp lực này sả làm dao bị đứt ở tiết diện đầu tiên:

D01 = D1 – 2h = 26,125- 2.3 = 20,125 mm

P : lực cắt tổng hợp khi chuốt

Pmax = p B Z max K

p : lực cắt trên một đơn vị chiều dài ; tra bảng ta có p= 153 N/mm2

Z max số răng cùng cắt : = 4 răng

B: chiều dài lưỡi cắt trên một vòng răng

Lm chiều dày thành máy 20→30 chọn bàng 30

L b chiều dài bạc gá 10→15 chọn băng 15

Chiều dai phần răng cắt và răng sửa đúng

Dao chuôt mài rất phức tạp nên khi chế tạo và gia công cần cẩn thạn đảm bảo chế

đệ cắt hợp lí tránh để dao cùn ; trong trường hợp dao cun đi thì cách mài như sau ,

ta chỉ mài mặt trước , không mài mặt sau vì sẽ làm giảm đường kính dao , dùng đámài mài mặt trước theo sơ đò mài trong hình vẽ :

dỏ mài rang dao

15 yờu cầu kĩ thuật :

*dao chuốt lỗ trụ : + vật liệu dao là thộp giú P18

+ phần chuụi làm băng thep 45 + độ cứng sau nhiệt luyện :+phần răng và dẫn hướng phớa sau 62→65 HRC

+ phần cũn lại 45→47 HRC

 độ nhỏm bề mặt

+ cạnh viền của răng sửa đỳng Ra = 0.32

+mặt trước , mặt sau của răng , mặt cụn làm việc , lỗ tõm , mặt dẫn hướng Ra

=0.65

+ phần trụ ngoài của đầu dao , rónh chia phoi co Ra = 1.25

+ cỏc mặt khụng mài Ra = 2,5

+ sao lệch bước, chiều cao răng, bỏn kớnh rónh theo cấp chớnh xỏc Js15

+ sai lệch đường kớnh cỏc răng cắt trừ 2 răng cắt tinh cuối cung là h6

+ sai lệch đường kinh hai răng cắt tinh cuối cựng là h5

+ độ đảo của cỏc răng , cỏc phần định hướng , phần đầu dao khụng vượt quỏ 0.006

+ sai lệch góc cho phép không vợt quá:

Góc sau của răng cắt 30 

Góc sau của răng sửa đúng 15 

Góc sau của đỏy rónh chia phoi 30 

Bài 3: Thiết kế dao phay răng và dụng cụ gia cụng ren , trục vít với cỏc sốliệu như sau:

Các thông số khi thiết kế (theo bảng)

Yêu cầu:

- Thiết kế dao

- Thiết kế dỡng kiểm tra và phơng pháp kiểm tra

- Lập quy trình công nghệ gia công (Sơ đồ gá đặt: định vị, kẹp chặt, máy,dụng cụ gia công) (không tính chế độ cắt)

- Phơng pháp mài dao

- Số liệu và nội dung cho trong bảng ứng với số thứ tự sinh viên trong lớp

(Ghi chú: Nếu các số liệu khi tính toán không hợp lý có thể trao đổi lại vớigiảng viên)

- Kết qủa gồm: các bản vẽ + thuyết minh

1 Phõn tớch chi tiết và chọn dao:

Dao phay lăn gia cụng trục then hoa là một dụng cụ cắt tạo hỡnh cỏc chi tiết răng dựa trờn cơ sở của nguyờn lý '' bao hỡnh cú tõm tớch ' Cỏc chi tiết gia cụng thường

cú dạng profil dạng thõn khai.trục then hoa cú Dthen hoa=40 mm Z=6 Để gia cụng trục then hoa ta chế tạo dao phay lăn then hoa

2 tớnh toỏn thiết kế dao.

2.1 , tính toán profin dao phay lăn trục then hoa

Tra bảng 9.1 'hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt ta có

f

r

Kích thước danh nghĩa

Sai lệch giới hạn

Thông số hình

học của trục

then hoa

Đường kính ngoài trục then hoa De

Đường kính trong Di

Chiều dày thenB

1 

R h

=0,0,21

Như vậy thỏa mãn h1<0,2R

Vì vậy profil của dao phay có thể thay thế bằng cung tròn

Để thay thế, ta xác định gó profil chi tiết:



sin = 9,85 0,201

98 ,

Xác định lại bán kính tâm tích chi tiết

931 , 9 199368 ,

0

98 , 1 sin

931 , 9 2

Sc=R2.R0,483844 mm

Với  góc ở tâm chi tiết chắn cung dày then (  2  )

Các kích thước chân răng bao gồm:

- chiều sâu vát : hv=2f=0,6 mm (f là cạnh vát đỉnh then)

- chiều sâu rãnh thoát đá : u

h1: chiều cao đầu dao: h1=1,97 mm

h2: chiều cao chân dao: h2=hv+he=0,6 mm (với he=0)

3,87

7,8

7,07 1,97

 : góc nâng của đường vit trên đường kính trung bình tính toán Dtb Để đảm bảo

độ chính xác của chi tiết và đảm bảo tuổi thọ của dao cao , đường kính trunh bình

Dtb được tính:

Dtb =De-2h1-K=55-2.1,97-0,25.3=50,31 mm

De: đường kính ngoài của dao

h1: chiều cao của dao

7,809 mm , chọn t0=8 mmTính lại

0 0

8 , 12 8

8 , 7 arccos

-chiều dài dao L

Chiều dai chung của dao L thường lấy

2.3 profil mặt đầu của dao

- đường kính ngoài De cần xác định sao cho dao đủ độ bền , đủ độ cứng vững và đảm bảo độ chính xác yêu cầu thông thường , đường kính ngoài De xác định theo

độ lớn của bước pháp tuyến tp và chiều sâu của rãnh thoát phoi H: De=2(

K , K1 : lượng hớt lưng lần thứ nhất và thứ hai, được thiết kế đảm bảo đủ góc sau,

Góc sau  thường chọn  = 90 110 Trên bản vẽ , người ta không ghi góc sau 

mà ghi lượng hớt lưng K của mặt sau, giữa chúng có liên hệ  =100

Ở dao phay có mài mặt sau , ta tiến hành hớt lưng kép ở mặt sau

Lượng hớt lưng K1 laaystrong khoảng :

Mặt trước mặt lỗ gá dao,mặt tựa Ra=0,63m

Mặt đầu hớt lưng không mài Ra=2,5m

Mặt sau có mài Ra=1,25m

-sai lêch giới hạn của bước rãnh thoát phoi 90m

-độ đảo mặt đầu của gờ +0,01 mm

-sai lệch góc cắt 20 '

' 40





-sai lệch chiều dài răng 0,03 mm

-sai lệch chiều dày răng  0,020 mm

-sai lệch tích lũy lớn nhất của bước vòng của rãnh xoắn 0,035 mm.

-độ đảo hướng kính của vòng gờ 0,02 mm

-giới hạn sai lệch góc profil 0,015 mm

-sai lệch giới hạn bước  0,015 mm

-sai số tích lũy giới hạn trên đọ dài ba bước răng  0,015 mm

-độ đảo hướng kính theo đường kính ngoài trong giới hạn một đường vít 0,03 mm

Kiểu dao phay liền

Dung sai của dao cáp chính xác cấp A

40

4

Ø40 Ø55 Ø42

Ø30 R1,5

7,8±0,01 12,80°

Tài liệu tham khảo

+ hướng dẫn thiết kế dung cụ cắt kim loại ( Đậu Lê Xin )

+ Sổ tay chế tạo máy

+ thiết kế dụng cụ cắt ( trường ĐHCNHN)

+Bài giảng thiết kế dụng cụ công nghiệp ( Bành Tiến Long)