do an dao

Lời Nói ĐầuDụng cụ cắt đóng một vai trò rất quan trọng trong ngành Cơ Khí chế tạo.Phần lớn công việc gia công chi tiết cơ khí là công việc cắt gọt một lợng d nhất định từ phôi để tạo ra

Lời Nói Đầu

Dụng cụ cắt đóng một vai trò rất quan trọng trong ngành Cơ Khí chế tạo.Phần lớn công việc gia công chi tiết cơ khí là công việc cắt gọt một lợng d nhất định từ phôi để tạo ra các sản phẩm theo đúng yêu cầu kĩ thuật Để đạt đợc chất lợng gia công cao đòi hỏi phải có dụng cắt chính xác,phù hợp với yêu cầu Thiết kế dụng cụ cắt kim loại là môn học cần thiết nhằm mục đích giúp cho sinh viên biết cách thiết kế, chế tạo các dụng cụ cắt thông thờng, cũng nh các dụng cắt không thông thờng trong nghành Cơ Khí Trong lĩnh vực gia công vật liệu có nhiều dạng gia công khác nhau,do vậy số dụng cụ gia công và dụng cụ cắt rất đa dạng và phong phú

Trong phạm vi đồ án môn học này,sinh viên có nhiệm vụ thiết kế 3 dụng cụ cắt đợc sử dụng khá phổ biến hiện nay:

Dao tiện định hình

Dao phay định hình hớt lng

Dao phay lăn răng

Với những kiến thức đã học ,các tài liệu tham khảo ,cùng với sự chỉ bảo của giáo viên hớng dẫn, em đã hoàn thành đợc bản đồ án môn học này Em xin chân thành cảm ơn thầy Trân Văn Đối

đã hớng dẫn em hoàn thành đồ án này

Sinh viên Hoàng Bá Lĩnh

tempfile_35913.doc Hoàng Bá Lĩnh TM6-K46

Chơng I Dao tiện định hình

I)Yêu cầu của chi tiết gia công

 Vật liệu gia công là thép 40X giới hạn bền b = 85Kg/mm2

 Với các số liệu kích thớc đợc ghi trên hình vẽ Sai lệch kích thớc là  0 1

I.1 Phân tích chi tiết gia công

 Vật liệu gia công là thép 40X có b = 85Kg/mm2 đây là vật liệu thuộc nhóm có độ cứng HB

= 235+290 , đây là loại vật liệu có độ cứng không cao

 Độ dài chi tiết gia công nhỏ , đờng kính chi tiết nhỏ , chiều cao profin chi tiết gia công nhỏ

Bề mặt gia công chủ yếu là mặt trụ tròn và có 2 mặt côn và để tránh sai số cho 2 mặt côn này ngời ta thờng sử dụng cách gá nâng để đảm cho cho profin chi tiết đợc chính xác, tuy nhiên yêu cấu cho phép sai số nên ta có thể sử dụng phơng pháp gá thẳng để giảm độ phức tạp

 Chọn loại dao là dao tiện định hình lăng trụ và phơng pháp gá dao là gá thẳng

I.2 Tính toán profin dao tiện định hình

Để xác định profinlỡi cắt của dao ta phải xác định profin lỡi cắt ở tiết diện pháp tuyến với mặt sau của dao (kích thớc profin cần thiết để chế tạo dao) và profin ở tiết diện mặt trớc (kích thớc

để kiểm tra profin dao)

Chọn giá trị các góc :

 Góc trớc  : Có tác dụng làm dảm biến dạng của phoi và của bề mặt gia công Góc trớc

có ảnh hởng tới trị số và hớng lực cắt, độ bền của lỡi cắt, tuổi bền của dao, chất lợng bề mặt gia công Giá trị góc trớc phụ thuộc vào dạng mặt trớc (phụ thuộc vào vật liệu gia công)

 Góc sau  : Có ảnh hởng lớn đến ma sát của dao và chi tiét, biến dạng của bề mặt gia công, sự mài mòn và tuổi bền của dao, độ nhãn của bề mặt gia công… Khi cắt dao bị Khi cắt dao bị mòn theo mặt sau là chủ yếu nên chọn  lớn

 Với vật liệu thép 45 có có b = 600 N/m2 tra bảng thông số hình học phần cắt dao tiện ta

đợc :

+ Góc trớc  = 200 + Góc sau  = 150

tempfile_35913.doc Hoàng Bá Lĩnh TM6-K46

C2 B

C4

A

Chän ®iÓm 1 lµm ®iÓm c¬ së

§Æt 1 =  +  = 200+ 150 = 350  1 =350

tempfile_35913.doc Hoµng B¸ LÜnh TM6-K46

 Từ hình vẽ ta có:

+ h1,h2,h6,h5 là chiều cao profin trên mặt phẳng pháp tuyến với mặt sau

+ 1,2,5,6 là chiều cao profin trên mặt trớc

a)Tính chiều cao profin ứng với điểm I của dao tron mặt phẳng N_N và chiều cao của profin dao thep mặt trớc.

hi _là chiờu cao profin ứng với điểm I của dao trong mặt phẳng N_N

τi _là chiều cao profin của dao theo mặt trước, lấy chuẩn gốc là điểm cơ sở 1

Ri _là bỏn kớnh cơ sở ứng với điểm i

γ, α_ là gúc trước và gúc sau tại điểm cơ sở

γi_ là gúc trước tại i

Trỡnh tự tớnh theo sơ đồ tớnh trờn ta cú :

) cos(

;

cos arcsin

457 8 20 cos 9 cos

078 3 20 sin 9 sin























































i i i

i i i i

i

h B C

r C r

A

mm r

B

mm r

A

bảng tớnh toỏn của dao tiện định hỡnh lăng trụ

i ri i(radian) Ci (mm) i (mm) Hi (mm)

1 6 0.538676076 5.15033164 -3.306901947 -2.70885549

2 8 0.394936957 7.384166575 -1.073067013 -0.87900504

3 8 0.394936957 7.384166575 -1.073067013 -0.87900504

4 9.5 0.329954518 8.987542267 0.53030868 0.434403439

5 9.5 0.329954518 8.987542267 0.53030868 0.434403439

-Tra bảng các kích thớc của dao với chiều sâu lớn nhất của hình dáng chi tiết gia công tmax :

tmax =

2

Với dmax =19 mm ; dmin =12 mm

 tmax =

2

12

19 

= 3.5  tmax =3.5 mm Chọn tmax =14 mm ta đợc các kích thớc của

dao nh hình vẽ :

Tra bảng (2-6) trong quyển hướng dẫn

thiết kế dụng cụ cắt kim loại ( trường ĐHBKHN

1988) ta được cỏc kớch thước như hỡnh vẽ :

H=75mm

I.4:Kết cấu phần phụ của dao :

Tớnh theo cụng thức:

Ld = Lc + b1 + b + c + a

Trong đú

Lc = 40 mm là chiều dài của chi tiết

c = 1,5 mm là chiều rộng lưỡi cắt phần xộn mặt đầu của chi tiết

1 = 45o là gúc phần xộn mặt đầu của chi tiết

t : chiờu cao lưỡi cắt phần cắt đứt

tempfile_35913.doc Hoàng Bá Lĩnh TM6-K46

t  tmax  lấy t = 5 mm.

b =7mm là chiều rộng lưỡi cắt phần cắt đứt

a = 2mm là chiều rộng lưỡi phụ

b1= 0,6

 = 15o

 Chiều rộng lưỡi cắt chung là :

Lc= 40 + 0,6 + 7 + 1,5 + 2 = 51,1 mm

I.5:Yêu cầu kỹ thuật của dao:

Vật liệu cắt: thép gió P18

Độ cứng sau nhiệt độ luyện:62-65 HRC

Vật liệu phần thân: thép 45 Độ cứng sau nhiệt độ luyện:40-45 HRC

Độ nhám bề mặt : - mặt trớc và mặt sau không lớn hơn:0 25

- Mặt tựa rãnh mang cá không lớn hơn: 0 5

- Mặt còn lại không lớn hơn: 20

 Mối hàn phần cắt và phần thân bằng hàn tiếp xúc phải đảm bảo độ đồng đều mối hàn

 Sai lệch góc sắc (+) không quá 1

 Nhãn hiệu sản phẩm :- Nơi sản xuất (ĐHBK_HN)

-Vật liệu làm dao : P18

-Các kích thớc cơ bản : dài 75, =15,1=45,

 =10=25

CHƯƠNG II

Dao phay định hình hớt lng

II.1 Yêu cầu của chi tiết gia công:

Thiết kế dao phay định hình hớt lng có góc trớc  > 0 để gia công chi tiết có vật liệu gia công là thép 45 , b = 650 N/mm2, có độ cứng HB =150 – 235

tempfile_35913.doc Hoàng Bá Lĩnh TM6-K46

*) Phân tích chi tiết :

Chi tiết cú dạng rónh với profile

phức tạp, bao gồm cỏc đường thẳng và cung

trũn Chiều rộng của rónh l=20mm , chiều

sõu lớn nhất là 9.29mm

Ở đõy đề bài yờu cầu thiết kế dao

phay định hỡnh cú gúc trước γ>0, đõy là

một loại dao được sử dụng phổ biến khi gia

cụng cỏc bề mặt định hỡnh Do khụng cú

yờu cầu nào về độ chớnh xỏc nờn ta chọn

loại dao phay định hỡnh cú gúc trước γ>0 và

được hớt lưng một lần ( cú nghĩa là khụng

mài sắc mặt sau ) Dạng đỏy răng chọn là

dạng thẳng

II.2 Tính toán profin dao :

a) Chọn loại dao :

Với chiều sâu lớn nhất của chi tiết cần gia công là 9.29mm và chiều rộng của rãnh gia công

là l=20mm ta tra bảng (9_V) trong sách “Hớng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại_Đậu Lê Xin_Hà Nội 1983” (*) ta đợc đờng kính D = 100mm

Do D=100 nên ta chọn loại dao răng liền thân hớt lng, có góc trớc >0 và dạng đáy răng là dạng thẳng

Vật liệu chế tạo dao: thép gió P18

Độ cứng sau nhiệt luyện đạt : 62-65 HRC

b) Các kích thớc chính của dao :

Do dao làm bằng vật liệu là thộp 45 cú b  650 nờn theo bảng (2_V)(*)ta tra được gúc trước và gúc sau của dao là:

Số răng của dao Z đợc đảm bảo các tuổi bền của răng dao tuổi thọ của dao, số lợng răng dao

ảnh hởng đến lát cắt tạo nên profin chi tiết, ảnh hởng đến chiều cao nhấp nhô trong quá trình cắt Nó phụ thuộc vào Df Kích thớc kết cấu của dao phay định hình liền thân có rãnh thoát phoi đáy thẳng tra theo bảng (9_V)(*) ta có :

D=100; d(A) = 32 ; d1 = 34 ; h=10 ; H=20 ; Z = 10 ; K=6 ; K1 = 7 ; R = 2

II.2.2) Xác định profin chi tiết:

hcmaxi : Chiều cao max của profin chi tiết tại điểm i

hci : Chiều cao của profin chi tiết tại điểm i

hci = Rf - Ri

Ri : Bán kính điểm profin chi tiết

Ta có chiều profin của dao tại điểm i bất kỳ : hdi = hci - h

Khi i biến thiên 1 góc răng là i = 2/Z thì h là lợng giảm tơng ứng của bán kính véc tơ 

i = arcsin 













sin

i

f

R

R

- 

Ta có các tỉ số tơng ứng

i

h Z

K











 2 Với Rf = D/2 = 50 mm ta chia profin chi tiết thành nhiều điểm sẽ tính đợc profin dao tại các điểm, nối các điểm tơng ứng ta đợc profin dao Tuy nhiên ở đây ta thấy trên chi tiết có 1 đoạn có dạng cung tròn vì thế biên dạng dao để cắt đoạn này sẽ có dạng một đờng cong phức tạp và để vẽ

đ-tempfile_35913.doc Hoàng Bá Lĩnh TM6-K46

Gúc sau chớnh αn =12 Gúc sau phụ α1 =8

3.32

20.00

5.00

8.79

ợc tơng đối chính xác đoạn biên dạng dao ở đây thì ta phải lấy khá nhiều điểm trong đoạn này Trong bảng dới thì các điểm 6,7,8,9 là các điểm đợc lấy trong cung tròn để vẽ biên dạng dao đợc chính xác thêm, theo thứ tự các điểm đợc lấy từ thấp lên cao

Bảng tính toán các điểm của dao phay định hình

3 40.71 9.29 3.534844 0.58914072 8.700859

5 40.71 9.29 3.534844 0.58914072 8.700859

tempfile_35913.doc Hoàng Bá Lĩnh TM6-K46

hm ax

II.3.Yªu cÇu vÒ kü thuËt :

tempfile_35913.doc Hoµng B¸ LÜnh TM6-K46

Vật liệu làm dao : thépP18, độ cứng 65 HRC

Độ đảo hớng kính của các lỡi cắt <= o,o3

Độ đảo mặt đầu <= 0,03

Độ đảo hớng tâm của mặt trớc <= 0,06 mm

CHƯƠNG III Dao phay lăn răng

III.1 Yêu cầu thiết kế :

Yêu cầu thiết kế dao phay lăn răng modum m =2,

III.2 Xác định profin dao phay đĩa modum :

Dao phay lăn răng m =1-20 đợc tiêu chuẩn hoá , các bộ phận kết cấu của nó đợc xác định

tempfile_35913.doc Hoàng Bá Lĩnh TM6-K46

hứ

tự

Các yếu tố

u

Công thức tính toán và kết quả

1 Bớc theo ph-ơng pháp

tuyến

tn t n   *m*n  * 2 1  6 28( trong đó n=1 là số mối ren cắt.)

2 Chiều caođầu răng h1 h1  1 25mf  1 25 * 2 * 1  2 5 ( trong đó f=1 là hệ số chiều cao

đầu răng)

3 Chiều cao củarăng h h2.5mf 2.5*2 15

4 profin theoTrị số góc

mặt trớc

1 =20 ; =0 ( tra theo B13_VIII)(*);

1 =  -  = 20

5 đoạn congBán kính

đầu răng

6 đoạn congBán kính

chân răng

7

10 242 33

360 360

242 33

6363 0 55

1

* 2 5 4 1 45

1 cos

0































Z

D

mf e

8

Nếu góc sau

trên đỉnh răng

=10 thì lợng

hớt lng K

K

03 3 10

55 55 0 55



Z

D

9 Lợng hớt lnglần đầu ( với

dao có mài )

K1

K1 K1 (1.21.5)K 4.5

10 Đờng kínhtrung bình

tính toán

( dao có

mài) :

Dt

39 49

03 3

* 2 0 1 2

* 5 2 55 2

0 5 2













11

Góc xoắn của

19 2 04

0 39 49

2

t

D m

12

Bớc xoắn

rãnh vít

T

3833

85 3837 318

2 cot 39 49

* cot









T

g g

D

318 2 cos

28 6





n

t t

14

Chiều cao

răng H

H

10

) 2 1 ( 2

5 3 03 3 5 ) 2 1 ( 2

1























H

K K h H

15 Góc của rãnhthoát phoi

chọn phụ

thuộc vào số

răng của dao

phay

16 Bán kính

cung tròn ở

đáy rãnh

1 100

) 10

* 2 55 ( 10

2









Z

H D

k

tempfile_35913.doc Hoàng Bá Lĩnh TM6-K46

17 Đờng kính lỗ

gá

d

22

7 2

* 8 0 10

* 2 55 7 8 0 2



















d

m H

D

kết quả đợc làm tròn đến kích thớc tiêu chuẩn

18 Đờng kính

đoạn lỗ

không lắp

ghép

d1 d1  1 05d  1 05 * 22  23

19 Đờng kính

của gờ :

D1 D1 D e  2H ( 1  2 )  55  2 * 10  ( 1  2 )  34

20 Chiều dàI của

21 Chiều dài

phần làm việc L1 L1 = 43 Được tra theo bảng (9_VIII)(*)

22 Chiều dài

toàn bộ của

dao phay lăn

L LL1 2l  43  2 * 3 5  50

III.3.Các yêu cầu kĩ thuật của dao phay đĩa modun :

Theo bảng 13_VIII(*) ta có :

 Vật liệu làm dao là P18

 Độ cứng sau tôi là : HRC62-65

 Độ bón các mặt :

Mặt trớc mặt lỗ gá dao và mặt tựa không thấp hơn : 8

Bề mặt sau hớt lng không mài thì không thấp hơn 7, bề mặt sau có mài thì không thấp hơn 7

Rãnh then đợc tra với đờng kính lỗ d=22 (Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động Trịnh Chất _Lê Văn Uyển , NXBGD2002)

Độ không chính xác cho phép lớn nhất Cấp chính xác Giá trị tra đợc theo các bảng

11_VIII, 12_VIII (*) với dao có

m=2

Sai lệch sau giới hạn của bớc rãnh thoát

Sai lệch giới hạn của bớc rãnh vít theo

-15’

Sai số tích luỹ lớn nhất của bớc vòng của

Hiệu số khoảng cách từ đỉnh răng phân

bố dọc rãnh thoát phoi đến trục dao phay

Sai lệch giới hạn góc profin trong giới

hạn của phần có hiệu lực của profin và

đ-ờng thẳng của nó trong thiết diện pháp

tuyến

Giới hạn sai lệch hớng kính của mặt trớc

Sai số tích luỹ giới hạn trên độ dài 3 bớc A  0 015

Độ đảo hớng kính theo đờng kính ngoài

tempfile_35913.doc Hoàng Bá Lĩnh TM6-K46