Đồ án thiết kế dụng cụ cắt BKHN

Lời nói đầu* * * Trong nghành cơ khí chế tạo máy để tạo hình chi tiết thì ngoài chuẩn bịthiết kế chi tiết, chuẩn bị trang thiết bị thì việc chế tạo dụng cụ cắt không thểkhông coi trọng.

Lời nói đầu

*

* *

Trong nghành cơ khí chế tạo máy để tạo hình chi tiết thì ngoài chuẩn bịthiết kế chi tiết, chuẩn bị trang thiết bị thì việc chế tạo dụng cụ cắt không thểkhông coi trọng Dụng cụ cắt cùng với những trang thiết bị công nghệ khác

đảm bảo tính chính xác , tính kinh tế cho chi tiết gia công Vì vậy việc tínhtoán thiết kế dụng cụ cắt kim loại luôn là nhiệm quan trọng của ngời kỹ s Trong đồ án môn học này em đợc giao nhiệm vụ thiết kế những dụng cụcắt điển hình đó là dao tiện định hình, dao xọc răng m=6 và dao phay đinhhình hớt lng có góc γ > 0của một chi tiết có profin cho trớc

Ngoài việc vận dụng những kiến thức đã đợc học, các tài liệu về thiết kế

Em đợc sự hớng dẫn tận tình, chu đáo của các thầy trong bộ môn ,đặc biệt làthầy Trần Thế Lục đã giúp em hoàn thành đồ án này

Với thời gian và trình độ còn hạn chế , em mong đợc sự quan tâm chỉ bảotận tình của các thầy để em thực sự vững vàng khi ra trờng nhận công tác

Em xin trân thành cảm ơn

Sinh viên thiết kế

Nguyễn Quốc Tuấn

Phần I

Thiết kế dao tiện định hình

Thiết kế dao tiện định hình có:

1 Phõn tớch chi tiết gia cụng

Chi tiết cú dạng mặt ngoài trụ trũn xoay trờn đú bao gồm cỏc mặt cụn và cỏc mặt trụ Đõy là 1 chi tiết điển hỡnh,kết cấu chi tiết cõn đối Độ chờnh lệch đường kớnh nhỏ Trờn profin khụng cú đoạn nào cú gúc profin nhỏ hoặc bằng 0

2.chọn loại dao

Chi tiết gia cụng trờn cú thể sử dụng dao trụ hay trũn đều được.Song để đơn giản trong việc thiết kế cũng như tăng độ chớnh xỏc cho chi tiết gia cụng ta chọn dao tiện định hỡnh lăng trụ

-Ưu điểm : gia cụng chi tiết đạt độ chớnh xỏc cao hơn so do chỉ gõy ra sai

số ∆1

-Nhược điểm : khú chế tạo

Căn cứ vào chiều sõu cắt lớn nhất của chi tiết :

tmax = (dmax- d min) /2 = (48-26) /2=11mm

Dựa vào bảng 3.2a/19- kết cấu của dao tiện lăng trụ

Ta cú kớch thước cơ bản sau :

Cỡ dao tmax B H E A F r d M

R1

F A M

r 60°

d

γο

L

Profin của chi tiết không có đoạn nào có góc sau quá bé hoặc bằng không, chiều sâu cắt lớn nhất là t max=11mm.Mặc dù như gá dao như thế có xuất hiện sai số nhưng với yêu cầu của chi tiết gia công ta có thể chấp nhận được sai số này.

4.Chọn điểm cơ sở

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

cơ sở là điểm nằm ngang tâm chi tiết và xa chuẩn kẹp dao nhất ( hoặc gần tâmchi tiết nhất ) Vậy ta chọ điểm 1 là điểm cơ sở

5.Chọn góc trước γ và góc sau α

Với vật liệu gia công là phôi thanh thép tròn C45 và có σb = 600 N/mm2

Theo bảng 6.1/T16/TL1 : ta chọn góc trước γ = 20o và góc sau α = 12o

6.TÝnh to¸n thiÕt kÕ pr«fin cña dao:

t i

A

ri

hi r2

Tớnh toỏn tai cỏc điểm:

Xột điểm I bất kỡ trờn profin chi tiết ta cú điểm i* tương ứng trờn profin củadao Gọi chiều cao của profin của dao tại điểm i* là hi theo hỡnh vẽ ta cú :

⇒τi = ri.cos(r1/ri.sinγ) – r1.cosγ

⇒ hi = [ri.cos(r1/ri.sinγ) – r1.cosγ].cos(α + γ) = τi cos(α + γ)

Trong đó :

r1 : bán kính chi tiết ở điểm cơ sở

ri: bán kính chi tiết ở điểm tính toán

sinγ3 = (r1/r3).sinγ = (13/24).sin20o = 0,19 mm=> γ3 = 10,95 o

Nh vËy tõ sè liÖu tÝnh to¸n ta cã

+ Pr«pin cña dao trong thiÕt diÖn vu«ng gãc víi mÆt sau (hi) :

8 18

38 9,62

+Profin trong tiết diện trùng với mặt trước (τi) :

18 38

7.Kết cấu phần phụ của dao

Phần phụ của dụng cụ để vát mép và chuẩn bị cho nguyên công cắt đứt rakhỏi phôi

Chọn a=1 ,b=2

Chiều rộng lưỡi dao cắt đứt chọn c=4 ,d=3

Ta có chiều dài của dao L=Lc+a+b+c+d=38+1+2+3+4=48

d a

b c

L Lc

8.Yêu cầu kĩ thuật

Vật liệu làm dao : thép gió P18

Độ cứng vững sau nhiệt luyện : HRC= 63-65

Các kích thước không mài có Rz <= 20 (mm)

9.Kết cấu và kích thước dao như hình vẽ :

R1 48

Phần II Thiết kế dao xọc răng

Đề bài : thiết kế dao xọc răng có modun m =6

-1.Tra bảng các thông số của dao khi biết modun m của dao xọc

Dựa vào bảng từ 7.1-7.6 ta sẽ tra được các thông số của dao :

Với m=6 Chọn kiểu dao xọc đĩa ,tra bảng 7.6 ta có các thông số của dao sau :

+ Đường kính vòng tròn chia : d=102mm

+ Đường kính vòng tròn cơ sở ( khi αa =20o): do=95,745mm

+ Đường kính đỉnh răng De=118,86mm

+ Đường kính vòng tròn chân răng Di=87,66mm

+ Chiều dày răng theo cung vòng chia ( khi αa =20o): S=9,88mm

+ Chiều cao đầu răng h’=8,43mm

+ Khoảng cách khởi thủy ( khi αa =20o): a=6mm

+ Góc trước trên đỉnh γb theo dao xọc tiêu chuẩn lấy bằng 5o

+Góc sau theo dao xọc tiêu chuẩn lấy bằng αb=6o

+Góc sau ở mặt bên αoc trong tiết diện pháp tuyến của profile răng tại điểm đãcho được xác định như sau :

d.Khoảng cách khởi thủy a được xác định như sau :

+Chiều dày trên đỉnh dao xọc Seu được tính theo công thức :

e.Xác định kích thước của dao xọc theo mặt trước :

+ Chiều dày răng theo cung vòng tròn chia :

Deu= d +2.m.(f’ +c’) +2.a.tgαb =102+ 2.6.1,25 +2.6.0,1051 =118,261 mm

+Đường kính vòng tròn chân răng

Din= d-2.m.(f’+c’) +2.a.tgαb= 102 -2.6.1,25 + 2.6.0,1051 =88,261 mm

f.Các kích thước còn lại ,tra bảng 7.6 :

+ Hệ số chiều cao đầu răng : f=1,3

+ Chiều cao lỗ gá : b=12mm

+ Chiều dài của dao H =22mm

3.Điều kiện kĩ thuật

+ Vật liệu làm dao : Thép P18

+ Độ cứng phần cắt đạt HRC 62-64

+ Độ bóng mặt trước và mặt sau của dao không thấp hơn 0,8 µm

+ Mặt lỗ gá ,mặt tựa bên ngoài không thấp hơn 0,8 µm

+ Dung sai đường kính lỗ gá không quá +0,015 mm

+ Sai lệch đường kính lỗ gá không quá ±1 mm

+ Sai lệch góc trước không quá ±30’

+ Sai lệch góc sau trên vòng tròn đỉnh răng không quá ±5’

+ Độ thẳng góc trục tâm của lỗ gá và mặt tựa không quá 0,02 mm

+ Sai lệch tích lũy của bước vòng không quá 0,05mm

+ Độ đảo hướng tâm không quá 0,025mm

+ Độ lệch của biên dạng không quá 0,0063mm

Thiết kế dao phay Định hình

Tính toán và thiết kế dao phay định hình ( γ > 0) để gia công vật liệu thép

45 σb = 700N/mm 2 Với Profile cho bên dới.

3 8 13 23

1 Phân tích chi tiết và chọn dao:

Chi tiết có dạng rãnh, có profile đơn giản chỉ bao gồn các đoạn thẳng nốivới nhau theo một kích thớc nhất định cho trớc Vì vậy ta chọn dao phay hìnhhớt lng, là loại dao phổ biến dùng để gia công các chi tiết định hình Với dạngprofile nh vậy ta chỉ hớt lng dao 1 lần, tức là không mài lại mặt sau sau khi đãnhiệt luyện Để giảm nhẹ lực cắt ta chế tạo dao có góc trớc dơng (γ > 0 ) Vì chiều cao profile lớn nhất hcmax = 22 mm,

điểm i’ là điểm trên profile dao dùng để gia công điểm i trên profile chi tiết.Theo sơ đồ ta có:

hdi = GT = ET- EG = hci – EG

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

Ta có EG = β

π 2

KZ

Mà β = γi - γ, trong đó

ci i

i

h R

R R

a Sin

h R

di

h R

R KZ

h h

Trong đó:

K: lợng hớt lng

Z: số răng dao phay

Theo 4.11 ta có K = 8,5 ; Z = 10

Trong công thức trên thì βiđợc tính bằng đơn vị radian Khi đó với các

điểm đặc biệt ta tính đợc các giá trị tơng ứng và lập đợc bảng các giá trị nhsau:

sin

sin sin

sin

i dti

h R R

γ

γ γ

sin

sin arcsin sin

h R

R h

R h

Trong tiết diện chiều trục đoạn profile của chi tiết ta cũng lập đợc bảng cácgiá trị nh sau:

3 8 13 23

13 23

+ Độ đảo hướng kớnh của cỏc lưỡi cắt < 0,03 mm

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

Bản vẽ chế tạo dao :

R3

Ø40 +0.027

K=8,5 10°