thiết kế dao tiện và dao truốt

Bài 1:Thiết kế dao tiện đinh hình để tiện cho chi tiết có hình dạng như sau: Vật liệu gia công:Thép 45 có b = 750 Nmm2Yêu cầu:Thiết kế dụng cụ cắt.Thiết kế dưỡng kiểm tra và phương 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)Phương pháp mài daoSố liệu:TT201812151625812151x450161861504412152258202530136401.Phân tích chi tiết : _Chi tiết gia công gồm các bề mặt cần gia công là mặt trụ , mặt côn và mặt đầu . _Vật liệu chi tiết gia công là thép C45 có σb = 700 Nmm2 _Phôi ở dạng phôi thanh tròn có đường kínhΦ= 32 mm _Chất lượng bề mặt chi tiết gia công không có gì đặc biệt _Độ chênh lệch giữ bán kính lớn nhất và nhỏ nhất của chi tiết là:tmax=(Φmax – Ф¬min)2 = (50 – 12 ) 2 = 18 mm2.Chọn loại dao: Chi tiết cần gia công có bề mặt gia công là bề mặt ngoài nên có thể sử dụng dao tiện định hình hình lăng trụ hay hình tròn đều được . Tuy vậy dao tiện định hình hình lăng trụ có một số ưu điểm hơn so với dao tiện định hình hình tròn như sau :_ Dao tiện định hình hình lăng trụ được kẹp bằng kẹp có rãnh mang cá kẹp dao dẽ dàng hơn nên độ cứng vững tốt hơn và tăng được tuổi bền của dao._ Chi tiết gia công chỉ mắc sai số loại 1 có thể khắc phụ được. _ Việc mài lại dụng cụ cắt sau khi đơn giản hơn do mài theo mặt phẳng song song với mặt trước cũ.=>Vậy ta chọn loại dao tiện định hình hình lăng trụ để gia công chi tiết.)Kết cấu và kích thước của dao lăng trụ tham khảo bảng 3.2a(sách hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt tập 2) với chiều sâu lớn nhất của chi tiết gia công làtmax= 18 mmTa được :B = 35 , H = 90 , E = 10 , A = 40 , F = 25 , r = 1,0 , d = 10 , M = 55,77 3.Chọn cách gá dao: Từ việc phân tích chi tiết như trên : Bề mặt chi tiết cần gia công gồm các bề mặt định hình mặt trụ tròn xoay, mặt côn , mặt đầu . với độ chính xác không yêu cầu cao nên ta chọn phương pháp gá dao thẳng => đơn giản hoá cho việc tính toán profile dao ở hai tiết diện .4.Chọn thông số hình học của dao tiện định hình : Góc trước , góc sau của dao tiện định hình ở những điểm khác nhau thường không bằng nhau . Vì vậy ta chọn 1 điểm cơ sở (điểm 1 như dưới đây) để chọn góc trước , góc sau và để tính toán profile của dao. _Góc trước γ được chọn phụ thuộc vào vật liệu gia công Tra bảng 3.4 ( Sách hướng dãn thiết kế dụng cụ cắt tập 1 ) Với vật liệu chi tiết gia công là thép 45 có σb = 700 Nmm2 thìγ = 200 ÷ 250 => Chọn γ = 200¬¬_Góc sau được chọn cho vừa giảm được ma sát giữa mặt sau của dao và mặt đang gia công của chi tiết .đồng thời đảm bảo được độ bền của lưỡi cắt Đối với dao lăng trụ chọn α = 120 ÷ 150=> Vậy chọn α = 1205.Tính toán chiều cao hình dáng profile dao trong hai tiết diện :)Chọn điểm cơ sở: _ Điểm cơ sở là một điểm có profile chi tiết trùng với profile lưỡi cắt trong mặt phẳng nằm ngang qua tâm chi tiết .Ngoài ra còn là điểm gốc để tính toán tọa độ của profile lưỡi cắt . Đồng thời điểm đó được dung làm gốc tọa độ để vẽ profile dao khi đã xác định được profile của dao trong các tiết diện cần thiết . _Ta thấy : tại những điểm của lưỡi cắt nằm càng gần chuẩn kẹp hơn so với phương ngang thì góc sau càng nhỏ đi và góc trước càng tăng lên và ngược lại . Việc góc trước đối với một dụng cụ cắt lớn lên hay nhỏ đi một lượng nào đó không đáng quan tâm quá mức vì góc trước γ có thể chọn dương , bắng 0 , hoặc âm là tuỳ thuộc loại dụng cụ cắt và vật liệu làm dao . Song đối với góc sau α thì khi nó thay đổi giá trị theo vị trí của từng điểm trên lưỡi cắt ta phải cần quan tâm : khi góc sau quá nhỏ : có thể bằng 0 hoặc âm thì sẽ gây ra ma sát lớn hoặc không làm việc được . Do đó để khỏi phải kiểm tra lại góc sau khi thiết kế(thường góc sau α ≥ 30) ta nên chọn điểm cơ sở theo nguyên tắc sau: Điểm cơ sở được chọn thường là điểm nằm ngang tâm chi tiết và xa chuẩn kẹp của dao nhất .Vậy ta chọn điểm 1 là điểm cơ sở ( hình vẽ) ) Các số liệu cho trước là : _ rx : bán kính chi tiết ứng với các vòng tròn đã cho như đề bài . _ Góc trước và góc sau của dao chọn cho điểm cơ sở :γ = 200 , α = 120 _γi là góc trước tại điểm i trên profile dao _Thông số cần tính là hi : chiều cao profile của dao xác định trong tiết diện vuông góc với mặt sau của dao . τi : chiều cao profile của dao xác định theo mặt trước , lấy chuẩn gốc là điểm cơ sở 1

Bài 1:Thiết kế dao tiện đinh hình để tiện cho chi tiết có hình dạng như sau:

- Vật liệu gia công:Thép 45 có  b = 750 N/mm2

Yêu cầu:

- Thiết kế dụng cụ cắt

- Thiết kế dưỡng kiểm tra và phương pháp kiểm tra

- Lập quy trình công nghệ gia công( sơ đồ gá đặt:định vị,kẹp chặt,máy,dụng

1 6

2 5 8 12 15 1x45 0 16 18

1.Phân tích chi tiết :

_Chi tiết gia công gồm các bề mặt cần gia công là mặt trụ , mặt côn và mặt đầu _Vật liệu chi tiết gia công là thép C45 có σb = 700 N/mm2

_Phôi ở dạng phôi thanh tròn có đường kínhΦ= 32 mm

_Chất lượng bề mặt chi tiết gia công không có gì đặc biệt

_Độ chênh lệch giữ bán kính lớn nhất và nhỏ nhất của chi tiết là:

tmax=(Φmax – Фmin)/2 = (50 – 12 )/ 2 = 18 mm

2.Chọn loại dao:

Chi tiết cần gia công có bề mặt gia công là bề mặt ngoài nên có thể sử dụng daotiện định hình hình lăng trụ hay hình tròn đều được Tuy vậy dao tiện định hìnhhình lăng trụ có một số ưu điểm hơn so với dao tiện định hình hình tròn như sau :_ Dao tiện định hình hình lăng trụ được kẹp bằng kẹp có rãnh mang cá kẹp dao dẽdàng hơn nên độ cứng vững tốt hơn và tăng được tuổi bền của dao

_ Chi tiết gia công chỉ mắc sai số loại 1 có thể khắc phụ được

_ Việc mài lại dụng cụ cắt sau khi đơn giản hơn do mài theo mặt phẳng songsong với mặt trước cũ

=>Vậy ta chọn loại dao tiện định hình hình lăng trụ để gia công chi tiết

*)Kết cấu và kích thước của dao lăng trụ tham khảo bảng 3.2a(sách hướngdẫn thiết kế dụng cụ cắt tập 2) với chiều sâu lớn nhất của chi tiết gia công là

4.Chọn thông số hình học của dao tiện định hình :

Góc trước , góc sau của dao tiện định hình ở những điểm khác nhau thườngkhông bằng nhau Vì vậy ta chọn 1 điểm cơ sở (điểm 1 như dưới đây) để chọngóc trước , góc sau và để tính toán profile của dao

_Góc trước γ được chọn phụ thuộc vào vật liệu gia công

Tra bảng 3.4 ( Sách hướng dãn thiết kế dụng cụ cắt tập 1 )

Với vật liệu chi tiết gia công là thép 45 có σb = 700 N/mm2 thì

âm là tuỳ thuộc loại dụng cụ cắt và vật liệu làm dao Song đối với góc sau α thìkhi nó thay đổi giá trị theo vị trí của từng điểm trên lưỡi cắt ta phải cần quan tâm :khi góc sau quá nhỏ : có thể bằng 0 hoặc âm thì sẽ gây ra ma sát lớn hoặc khônglàm việc được

Do đó để khỏi phải kiểm tra lại góc sau khi thiết kế(thường góc sau [α ] ≥ 3α ] ≥ 30)

ta nên chọn điểm cơ sở theo nguyên tắc sau:

Điểm cơ sở được chọn thường là điểm nằm ngang tâm chi tiết và xa chuẩnkẹp của dao nhất

Vậy ta chọn điểm 1 là điểm cơ sở ( hình vẽ)

*) Các số liệu cho trước là :

_ rx : bán kính chi tiết ứng với các vòng tròn đã cho như đề bài

_ Góc trước và góc sau của dao chọn cho điểm cơ sở :

γ = 200 , α = 120

_γi là góc trước tại điểm i trên profile dao

_Thông số cần tính là

hi : chiều cao profile của dao xác định trong tiết diện vuông góc

với mặt sau của dao

τi : chiều cao profile của dao xác định theo mặt trước , lấy chuẩn

gốc là điểm cơ sở 1

Sơ đồ tính toán chiều cao profile dao trong hai tiết diện như hình dưới đây:

τi = Ci – B

Ci = ri cos γi

γi = arcsin [α ] ≥ 3r.sinγ/ri]

Tính chiều cao τi và hi của Profile dao tại điểm i trên profile dao có Φ3 = 26 mm,các điểm khác tính tương tự

τi = ri .cos {arcsin[α ] ≥ 3(r / ri ) sin γ ] } – r cos γ

+Chiều cao profile của dao lăng trụ gá thẳng trong tiết diện vuông

góc với mặt sau của dao là :

B( mm )

_Trên phần cắt không có vết cháy ,vết gợn vết nứt

_Mối hàn chỗ tiếp xúc giữa phần cắt và phần thân là mối hàn tiếp xúc bảo đảm độ đồng đều cho mối hàn

_ Sai lệch góc mài không quá 15’÷ 30’

Sai lệch góc sau không quá 25’

_Góc trước : γ = 200 , góc sau γ = 120

8 Thiết kế dưỡng kiểm tra và phương pháp kiểm tra:

Dưỡng đo dùng để kiểm tra profile dụng cụ sau khi chế tạo.kích thước danh nghĩacủa dưỡng bằng kích thước danh nghĩa của dao.Kích thước danh nghĩa của dưỡng được quy định theo luật bao và bị bao giá trị các sai lệch có thể lấy theo cấp chính xác 7 với miền dung sai H,h (TCVN 2245-77)

Dưỡng kiểm tra dung để kiểm tra dưỡng đo.kích thước danh nghĩa dưỡng kiểm cũng được quy định theo luật bao và bị bao.dưỡng đo dễ chế tạo chính xác,khi đo

bị mòn theo các phương,theo kinh nghiệm,người ta lấy kich thước danh nghĩa

dưỡng kiểm bằng kích thước danh nghĩa dưỡng đo.Sai lệch lấy đối xứng giá trị sai lệch có thể lấy theo cấp chính xác 6 với miền dung sai Js ,js (TCVN 22245-77) Vật liệu dưỡng được chế tạo từ thép lò xo 65Γ là thép có tính chống mài mòn cao.Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 58 – 65 HRC.Độ nhám các bề mặt đạt khoảng

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

Bài 2: Thiết kế dao chuốt lỗ với các số liệu sau :

Các thông số khi thiết kế:

- Vật liệu gia công (theo bảng)

- Đường kính lỗ sau khi khoan D0 (mm)

- Đường kính lỗ sau khi chuốt D

- Chiều dài lỗ gia công L (mm)

Yêu cầu:

- Thiết kế dụng cụ cắt

- Thiết kế dưỡng kiểm tra và phương pháp kiểm tra

- Lập quy trình công nghệ gia công( sơ đồ gá đặt:định vị,kẹp chặt,máy,dụng

1.Phân tích chi tiết:

Vật liệu gia công 45 có HB =.Đường kính lỗ gia công Φ 26H7,chiều dài chi tiết 26

Dao chuốt chia làm 5 phần lớn:

- Phần đầu dao (I): gồm đầu kẹp,cổ dao,côn chuyển tiếp,phần răng (III) :gồm phần răng cắt thô,răng cắt tinh và răng sửa đúng

- Phần dẫn hướng phía trước (II)

- Phần dẫn hướng phía sau (IV)

- Phần đo (V) (thướng có đối với dao chuốt dài)

- Phần răng là phần quan trọng nhất của dao chuốt,nó được thiết kế để làm cơ

sở cho các phần khác:kích thước răng,số lượng răng,đường kính các răng

Lượng nâng răng của S:

- Ở dao chuốt răng sau cao hơn răng trước 1 lượng Sz gọi là lượng nâng của dao,lượng nâng thay đổi theo bước tiến của dao

- Trên phần răng cắt thô,các răng có lượng dư bằng nhau (trừ 1 vài răng đầu tiên) trên phần răng cắt tinh,lượng nâng cảu răng giảmdần.Trên phần răng sửa đúng lượng nâng của răng bằn 0

- Tra bảng ta được lượng nâng của răng cắt thô

- Với dao chuốt lỗ trụ thép Sz = 0.03 ÷ 0.1 Chọn Sz = 0.05

- Sau các răng cắt thô là các răng cắt tinh.Số răng cắt tinh thường chọn từ 2 ÷

5 răng,thong thường chọn 3 răng cắt tinh,với lượng nâng răng lần lượt là 0.8Sz ; 0.6 Sz ; 0.4 Sz

- Sau răng cắt tinh cuối cùng là răng sửa đúng bằng đường kính răng cắt tinh cuối cùng.chọn số răng sửa đúng Sz = 5 răng

⇒ Lượng năng của răng cắt tinh:

Sz1=0,8.Sz= 0,8.0,05 = 0,04(mm)

Sz2=0,4.Sz= 0,6.0,05 = 0,03(mm)

Sz3=0,2.Sz= 0,4.0,05 = 0,02 (mm)

2.Lượng dư gia công

Lượng dư gia công A = 0.4165 mm

Lượng dư khi cắt tinh là :

Atinh = (0.8 +0.6 +0.4) x 0.05 = 0.09 (mm)

Lượng dư khi cắt thô là : Athô = A- Atinh = 0.4165 – 0.09 = 0.3265 (mm)+) KÍCH THƯỚC RĂNG VÀ RÃNH CHỨA PHOI

- Răng và rãnh chứa được thiết kế sao cho đủ độ bền,đủ không gian chứa phoi,tuổi bền và tuổi thọ của dao lớn và dễ chế tạo

- Profin dọc trục: do vật liệu chi tiết có độ cứng trung bình nên tạo phoi

đầy.Vì vậy dạng răng chọn dạng lung thẳng để tăng sức bền răng,rãnh có 1 cung tròn

Dạng răng và rãnh được đặc trưng bởi các thong số sau:chiều sâu rãnh h,bước răng t,chiều rộng lung răng b,bán kính răng rãnh r,góc trước γ ,góc sau α,góc lưng răng η.Chiều sâu rãnh hay chiều cao rãnh h,bước răng t đượcthiết kế sao cho đủ khong gian chứa phoi.Nếu xem gần đúng rãnh thoát phoi như hình tròn có đường kính h thì tiết diện rãnh sẽ là Fr = K.Ff

Bảng 4-3-3a (hệ số điền đầy rãnh K) K =2.5 ;Sz= 0.05

Diện tích dải phoi cuốn nằm trong rãnh sẽ là:

Bước răng của răng sửa đúng :tsd = 0,7.t = 0,7.10 = 7 (mm)

+) THÔNG SỐ HÌNH HỌC DAO CHUỐT:

Để tang tuổi bền của dao mặt sau được mài theo cạnh viền f ở các răng cắt,f

Góc lung răng lấy η = 450

+) Số răng dao chuốt và đường kính của chúng

- Số răng cắt tinh : ztinh= 3 (răng)

- Số răng sửa đúng zsđ = 5 (răng)

Lượng dư còn lại q = 0.53 x 0.05 =0.0265

Số răng cùng cắt lớn nhất:

- Đường kính răng sửa đúng: Dsđ= Dmax = 26.033 (mm)

- Tổng số răng dao chuốt là : 7+3 + 5 = 15 răng

D = 26.033 mmChiều dài phần định hướng phía sau:mL7 =(0.5 ÷ 0.7)L = (13 ÷ 18.2)mm

Lấy L7 = 15 mm

- Xác định kích thước chiều dài dao chuốt:

L=L1+Lh+Lb+Lm+L4

Với l1:chiều dài phần kẹp lắp vào mâm cặp của máy l1 = 100 (mm)

lh:khe hở giữa mặt đầu mâm cặp và thành máy Chọn lh = 10 (mm)

lb: chiều dày thành ngoài của bạc tì Chọn lb =10 (mm)

lm: chiều dày thành máy chuốt Chọn lm=20 (mm)

l4: chiều dài phần định hướng phía trước Thường lấy L1+Lh+Lb+Lm = 160 200 ta lấy =200 (mm)

L2chiều dài cổ dao

L2= L-(L1+L3+L4)= 200 - (90 +10 +60) = 40 (mm)

- Xác định chiếu dài phần răng cắt

L5 =t.ZC = 10 14 = 140 ( mm)

- xác định chiều dài phần răng sửa đúng

Lsửa đúng=L6= tsửa đúng Zsửa đúng= 5 7 =35( mm)

=>chiều dài toàn bộ dao.

Ld = L+L5+L6+L7 = 200+140+35 +50 = 425 ( mm)

Kiểm tra điều kiện cứng vững của chiều dài dao

[α ] ≥ 3Ld] = 40 D4 =1040 mmvËy: Ld <[α ] ≥ 3Ld] dao đảm bảo đủ cứng

Bảng 4-9 ta được các thông số sau:

Kich thước lỗ tâm

d D L L1 L2

3 7,5 7,5 3,6 1

Tra bảng III-12 ta có: [σ]=350(N /mm 2)⇒σ x<[σ] (thỏa mãn yêu cầu)

Chọn kết cấu rãnh chia phoi :

Rãnh chia phoi để chiều rông cắt ra thành những đoạn riêng biệt,dễ cuộn và thoátphoi

Bảng 4-3-3c ta có số rãnh chia phoi là 22 rãnh

+) ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA DAO:

- Vật liệu :

+ Dao được chế tạo bằng thép gió P18

Độ cứng sau nhiệt luyện:

+Phần cắt và phần định hướng phía sau: HRC=62 ¿ 65

+phần định hướng trước: HRC=60 ¿ 65

+Phần đầu dao: HRC=45 ¿ 47

- Độ bóng cạnh huyền răng sửa đúng: Ra= 0,32

- Độ bóng trên mặt trước,mặt sau của răng và mặt ngoài côn làm việc của lỗ tâm có

- Sai lệch đường kính các răng sửa đúng và răng cắt tinh< - 0, 015(mm)

- Sai lệch chiều dày răng không vượt quá - 0,015 (mm)

- Dung sai chiều dày răng sửa đúng< 0,09 (mm)

- Sai lệch cho phép về góc không vượt quá :

+Góc trước ± 20

+góc sau của răng cắt ± 30’

+Góc sau của răng sửa đúng ± 15’

- Sai lêch cho phép về chiều sâu rãnh răng ¿ 0,03(mm)