Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

LỜI MỞ ĐẦUTrong nền cơ khí hiện đại nói chung, cũng như ngành cơ khí chế tạo máy nói riêng, việc thiết kế, chế tạo dụng cụ cắt đóng một vai trò rất quan trọng. Dụng cụ cắt trực tiếp tham gia vào quá trình gia công cắt gọt, tạo nên chất lượng của sản phẩm. Vì vậy, việc tính toán thiết kế dụng cụ cắt phải tuân theo những quy trình cũng như yêu cầu nhất định, và luôn là một nhiệm vụ không dễ dàng đặt ra với người kỹ sư.Trong đồ án môn học này em được làm quen với quy trình tính toán, thiết kế một số dụng cụ cắt điển hình, đó là dao tiện định hình lăng trụ, dao chuốt lỗ trụ then hoa và dao phay đĩa môđun gia công bánh răng. Với sự giúp đỡ của bộ môn Gia công vật liệu và Dụng cụ công nghiệp, đặc biệt là dưới sự hướng dẫn của PGSTS Nguyễn Đức Toàn , em đã hoàn thành việc thiết kế các dụng cụ cắt đã kể trên.Lĩnh vực thiết kế dụng cụ cắt là một lĩnh vực khó, trong khi kiến thức của em còn thiếu sót rất nhiều, nên em rất mong nhận được sự chỉ bảo của thầy cô về những sai sót mắc phải trong quá trình thực hiện tính toán và thiết kế.Em xin chân thành cảm ơn thầy cô.Sinh viênĐinh Văn Dũng

L I M Đ U Ờ Ở Ầ

Sinh viên

Đinh Văn Dũng

MỤC LỤC

L I M Đ U Ờ Ở Ầ 1

PH N 1: THI T K DAO TI N Đ NH HÌNH Ầ Ế Ế Ệ Ị 7

1,Phân tích chi ti t và ch n d ng c gia công: ế ọ ụ ụ 7

2,Ch n đi m c s ọ ể ơ ở 8

3, Ch n góc tr ọ ướ c và góc sau 8

4, Tính toán chi u cao profin dao ề 10

5, Tính toán kích th ướ c k t c u c a dao ế ấ ủ 13

6, Tính toán chi u r ng l ề ộ ưỡ ắ i c t 14

7,Đi u ki n kỹ thu t c a dao ề ệ ậ ủ : 14

8,B n vẽ chi ti t ả ế 15

PH N II : THI T K DAO PHAY ĐĨA MODULE Ầ Ế Ế 16

1,Xác đ nh các thông s hình h c ị ố ọ 16

2,Tính toán profile thân khai c a l ủ ưỡ ắ i c t 17

3,Ch n các kích th ọ ướ c k t c u dao phay đĩa module ế ấ 21

4,Đi u ki n kỹ thu t ề ệ ậ 22

5,Nhãn hi u ệ 22

6,B n vẽ chi ti t ả ế 23

PH N III: THI T K DAO PHAY Đ NH HÌNH H T L NG Ầ Ế Ế Ị Ớ Ư 24

1, Phân tích 24

2, Ch n thông s hình h c c a dao: ọ ố ọ ủ 25

3, tính toán chi u cao profil dao ề 25

4,Ch n các kích th ọ ướ c k t c u dao phay đĩa module ế ấ 32

5,Đi u ki n kỹ thu t ề ệ ậ 33

6,Nhãn hi u ệ 33

7,B n vẽ chi ti t ả ế 34

Tài li u tham kh o ệ ả 35

1 Chi ti t có d ng m t tr tròn xoay trên đó bao g m các m t côn và các m tế ạ ặ ụ ồ ặ ặ

tr , cho nên ta ch n dao ti n đ nh hình lăng tr ch không ch n dao tròn, tuyụ ọ ệ ị ụ ứ ọkhó ch t o nh ng nó có các u đi m sau :ế ạ ư ư ể

+ Đ c ng v ng cao h n, chính xác h n.ộ ứ ữ ơ ơ

+ Tránh được sai s lo i 2 (sai s do n i t i dao tròn)ố ạ ố ộ ạ

+ Vi c mài s c l i đ n gi n h n (ch mài theo m t ph ng song song v i ệ ắ ạ ơ ả ơ ỉ ặ ẳ ớ

 Đượ ử ục s d ng r t ph bi n.ấ ổ ế

2,Ch n đi m c s ọ ể ơ ở

Đ ti n cho vi c tính toán ta ch n đi m c s theo nguyên t c : đi m cể ệ ệ ọ ể ơ ở ắ ể ơ

s là đi m n m ngang tâm chi ti t, g n tâm chi ti t nh t ( xa chu n k p daoở ể ằ ế ầ ế ấ ẩ ẹ

nh t ) V y ta ch n đi m c s là đi m 1 nh trên hình ấ ậ ọ ể ơ ở ể ư

Đi m c s 1 có góc trể ơ ở ướ γc , góc sau α

3, Ch n góc tr ọ ướ và góc sau c

Căn c vào v t li u gia công : thép 45, = 600N/mmứ ậ ệ 2 theo b ng 3.1 ta ch n : ả ọ

=20

+ Góc sau =12

x 1

A

ax

6' 55'

4' 1'

2' 3'

4, Tính toán chi u cao profin dao ề

S đ tính toán các thông s t i 1 đi m b t kỳ trên lơ ồ ố ạ ể ấ ưỡ ắ ủi c t c a dao nh sau:ưXét đi m x b t kỳ trên profin chi ti t ta có đi m x’ b t kỳ tể ấ ế ể ấ ương ng trên ứprofin dao G i chi u cao profin dao t i đi m x’ là họ ề ạ ể x theo hình vẽ ta có:

hx =x cos( + ) là chi u cao trong ti t di n vuông góc v i m t sauα γ ề ế ệ ớ ặ

x = rx cosγx - r1 cos là chi u cao các đi m trên profil dao ti n theo m t γ ề ể ệ ặ

trước

Đ t rặ x cosγx = Cx , r1 cos = B= 14.cos(20)= 13,155 (mm)γ

γx = arcsin() là góc trướ ạc t i các đi m.ể

B ng thông kê các đi m trên profin daoả ể

2-3 20 4,788 0,239 13,852 19,418 6,263 5,3115-6 28,5 4,788 0,168 9,672 28,095 14,940 12,669

Ta có hình d ng profin theo ti t di n vuông g c v i m t sauạ ế ệ ố ớ ặ

124

5

511

5

5

32

5, Tính toán kích th ướ c k t c u c a dao ế ấ ủ

Kích thước k t c u c a dao ti n đ nh hình đế ấ ủ ệ ị ược ch n theo chi u cao l n nh tọ ề ớ ấ

c a profin chi ti tủ ế

Ta có: tmax = (dmax – dmin)/2 = (65-28)/2= 18,5 mm

M d

6, Tính toán chi u r ng l ề ộ ưỡ ắ i c t

c

f d

b g

Ph n ph profin c a d ng c dùng đ vát mép và chu n b cho nguyên công ầ ụ ủ ụ ụ ể ẩ ị

Chi u dài c a dao L=Lề ủ c+f+c+d+g+b= 47+4+4+1+2=58mm

7,Đi u ki n kỹ thu t c a dao ề ệ ậ ủ :

 V t li uậ ệ : Thép gió P18

 Đ c ng sau nhi t luy nộ ứ ệ ệ : HRC=62 65

 Đ nhám b m tộ ề ặ :

+ m t trặ ướ : Rc a = 0,32m+m t sauặ : Ra = 0,63m+m t t a thân dao Rặ ự a = 0,63 m

 Sai l ch góc mài s cệ ắ :

= 20±1  = 12± 1  = 45 ± 10’

 Nhãn hi u dao: DTDHLT P18 ;ệ = 20 ;  = 12



8,B n vẽ chi ti t ả ế

4x45°

1 2x45°

20 30

- Thi t k dao phay đĩa module đ gia công bánh răng tr răng th ng, ế ế ể ụ ẳ

v t li u gia công thép 45 ậ ệ b=600 N/mm2 ,module m = 2,góc ăn kh p ớ = 20,s hi u dao N = 7 trong b 8 con

1,Xác đ nh các thông s hình h c ị ố ọ

Trong b dao phay đĩa module 8 con,dao mang s hi u 4 có th gia côngộ ố ệ ể

được bánh răng có s răng Z = 55 ~ 134 răng Profile dao đố ược tính toántheo s răng bé nh t (Z=55) sẽ có profile doãng h n t o đi u ki n ra ố ấ ơ ạ ề ệvào ăn kh p d h n.ớ ễ ơ

Ta c n thi t k dao phay đĩa module đ gia công bánh răng v i các ầ ế ế ể ớthông s sau:ố

2,Tính toán profile thân khai c a l ủ ưỡ ắ i c t

Đ vẽ để ược Profile dao,ta l p h tr c Oxy v i góc tâm O c a bánh răng ậ ệ ụ ớ ủ

nh trong s đ tính toán Gi s có đi m M (x,y) b t kỳ n m trên ư ơ ồ ả ử ể ấ ằprofile răng v i bán kính Rx thì t a đ x,y chính là phớ ọ ộ ương trình profile răng

Profile bao g m 2 đo n:ồ ạ

- Đo n làm vi c là đo n thân khaiạ ệ ạ

- Đo n không làm vi c là đo n cong chuy n ti p thu c khe h chân ạ ệ ạ ể ế ộ ởrăng BO1

a Tính toán profile đo n làm vi c:ạ ệ

Nguyên ký t o hình đạ ường thân khai: cho m t độ ường th ng lăn ẳkhông trượt trên m t độ ường tròn,thì quỹ đ o c a đi m M thu c ạ ủ ể ộ

đường th ng đó sẽ t o ra đẳ ạ ường cong thân khai V y đ t o hình ậ ể ạ

lưỡ ắi c t thân khai ta cho đi m M chuy n đ ng thep phể ể ộ ương trình

đường thân khai trong kho ng bán kính Rả f ≤ RM ≤ Ra Vi c xác đ nh ệ ị

t a đ c a t p h p t t c các đi m M trong h t a đ đ các Oxy.ọ ộ ủ ậ ợ ấ ả ể ệ ọ ộ ề

x = r sin = r sin( +  )

B ng 2.1 Thông s tính toán các đi m trên profile dao phay đĩa moduleả ố ể

D a vào các giá tr x và y ta d ng nên profin dao:ự ị ự

3,Ch n các kích th ọ ướ c k t c u dao phay đĩa module ế ấ

V i m = ớ 2 và s hi u trong lô 8 con là 7 ta có kích thố ệ ước k t c u dao ế ấtheo b ng 6.6 và 6.7 – [1] th hi n trên b n vẽ chi ti t nh sau:ả ể ệ ả ế ư

- Đường kính ngoài: D =

PH N III: THI T K DAO PHAY Đ NH HÌNH H T Ầ Ế Ế Ị Ớ

đó, dao phay h t l ng ch y u đớ ư ủ ế ược s d ng đ gia công các b m t đ nhử ụ ể ề ặ ịhình

- Chi ti t không yêu c u đ chính xác cao, do đó ch c n h t l ng m t l nế ầ ộ ỉ ầ ớ ư ộ ầ

- Đ gi m nh l c c t, ch n góc trể ả ẹ ự ắ ọ ước  0o

- Chi u cao nh ng đi m mút c a profin khác nhau ít, h n n a, ch tao rãnhề ở ữ ể ủ ơ ữ ếđáy th ng (đáy rãnh làm song song v i tr c) d dàng h n rãnh vát (đáy rãnhẳ ớ ụ ễ ơlàm nghiêng v i tr c dao)ớ ụ

T đó, ta ch n dao phay đ nh hình có góc trừ ọ ị ước 0o, h t l ng m t l n, đáyớ ư ộ ầrãnh th ng đ gia công chi ti tẳ ể ế

Chi u cao profil l n nh t hề ớ ấ max= 19mm, chi u r ng rãnh l=35mmề ộ

Chi u cao l n nh t c a profin chi ti t hề ớ ấ ủ ế cmax = 19mm, tra b ng 4.11 đả ược

đường kính l n nh t c a dao phay D = 140mm > 100mm Do đó dao phayớ ấ ủ

ph i làm k t c u răng hàn (V t li u thân dao: thép 45X, v t li u răng dao:ả ế ấ ậ ệ ậ ệP18) Tra b ng 4.11 ta đả ược:

x xd

4 4d

+ T đi m ừ ể x n m trên profile c a chi ti t , k đằ ủ ế ẻ ường th ng sang đi m ẳ ể x’

n m trong phằ ương hướng kính c a dao.vẽ vòng tròn tâm Oủ d bán kính

Rx =(Re – hcx).Vòng tròn này c t v t m t trắ ế ặ ướ ạc t i đi m ể xd* Đường h t l ng ớ ưqua đi m ể xd* sẽ c t phắ ương hướng kính qua đ nh dao đi m ỉ ở ể x’’ T đi m ừ ể x’’

k đẻ ường th ng chi u sang hình c nh và t đi m ẳ ế ạ ừ ể x kéo th ng xu ng ta đẳ ố ược

xd tương ng thu c profile dao Các đi m iứ ộ ể d trên hình c nh thu c profile trong ạ ộ

vuông góc v i v t m t trớ ế ặ ước và đi qua xd* ta được đi m ể x’d Các đi m ể x’d

n m trên profile dao trong ti t di n trùng m t trằ ế ệ ặ ước

Theo s đ ta có: ơ ồ

hdx=hcx- hΔ

trong đó:

hdx là chi u cao profile dao t i đi m x trong ti t di n chi u tr c ề ạ ể ế ệ ề ụ

hcx là chi u cao profile chi ti t t i đi m x trên profile chi ti t ề ế ạ ể ế

Nh n th y r ng profile chi ti t có đo n cung tròn V y profile dao cũng có 1ậ ấ ằ ế ạ ậ

đo n cong tạ ương ng Ta ti n hành chia cung tròn thành m t s đi m đ tính ứ ế ộ ố ể ể

- Xét 1 đi m x b t kỳ trên cung tròn đ tính toán ( chia cung tròn thànhể ấ ể

Ta có profil dao trong ti t di n chi u tr c:ế ệ ề ụ

19.613 25.450 29.125 30.553 31.286 32.389 33.049 33.596 34.051 34.429 34.740 34.989

Profil dao trong ti t di n m t trế ệ ặ ước:

4,Ch n các kích th ọ ướ c k t c u dao phay đĩa module ế ấ

ng v i chi u cao l n nh t c a prôfin chi ti t

- Hình dáng đáy rãnh tho t phoi: H = 32 mmạ

- Bán kính lượ ởn đáy rãnh thoát phoi: r = 3 mm

- Các kích thươc khác : c =19 , e =

5,Đi u ki n kỹ thu t ề ệ ậ

- V t li u dao: Thép gió P18 tôi đ t đ c ng 65 HRCậ ệ ạ ộ ứ

- Đ c ng sau nhi t luy n HRC =62-65ộ ứ ệ ệ

- Đ đ o hộ ả ướng tâm c a m t trủ ặ ước : ≤ 0,06 mm

1x45° hai bên

Tài li u tham kh o ệ ả

1 Hướng d n thi t k d ng c c t kim lo i – NXB Giáo d c Vi t Nam.ẫ ế ế ụ ụ ắ ạ ụ ệ

2 Dung sai và l p ghép – Ninh Đ cắ ứ

3 Bài gi ng “thi t k d ng c c t công nghi p”ả ế ế ụ ụ ắ ệ