DAOTIÖ~2.DOC

Phần phụ của profin dụng cụ : Phần phụ của profin dụng cụ dùng để vát mép và chuổn bị cho nguyên công cắt đứt kích thớc của phần phụ gồm... Kích thớc dang nghĩa của dỡng bằng kích thớc d

Phần I

Dao tiện định hình

Yêu cầu:Thiết kế dao tiện định hình với số liệu sau:

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

25 20 12 15 6

I Chi tiết gia công :

Chi tiết gia công làm từ thép 45, b = 750 N / mm2 ,bao gồm nhiều loại

bề mặt tròn xoay ,mặt trụ , mặt côn và mặt đầu Đây là một chi tiết tơng đối

điển hình Kết cấu chi tiết cân đối Độ chênh lệch đờng kính không quá lớn Trên chi tiết không có đoạn nào có góc pròin quá nhỏ hoặc bằng 0

II Chọn loại dao :

ở chi tiết này , có thể dung dao lăng trụ hay tròn đều đợc cả Song để

đơn giản trong việc thiết kế , chế tạo cũng nh gá và gia công Ta chọn dao tiện định hình lăng trụ sẽ hợp lý hơn

Căn cứ vào chiều sâu max của chi tiết :

2

15 30 2

min max max d  d   

Dựa vào bảng 3.2a – Kết cấu và kích thớc của dao tiện định hình lăng trụ trong sách “ Hớng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại ”

Ta có kích thớc cơ bản của dao

B = 19 H = 75 E = 6 A = 25 F = 15 r = 0,5

d = 6 M = 34,45

III Chọn cách gá dao :

Dao đợc chọn theo cách gá thẳng là hợp lý

IV Chọn thông số hình học dụng cụ :

* Chọn gá trớc :

Dựa vào vật liệu gia công ta chọn góc trớc của dao  = 22

* Chọn góc sau  Góc sau  của dao chọn  = 12

V Tính toán dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng :

Công thức tính toán :

A = r1 * sin

Sin k= A / rk

Ck = rk *cos k

B = 1* cos 

k = Ck – B

H k = k *cos(  +  ) Trong đó :

r1 : bán kính chi tiết ở điểm cơ sở

rk : bán kính chi tiết ở điểm tính toán

1: góc trớc ở điểm cơ sở

k : góc trớc ở điểm tính toán

R14 .5

R15



K



R10

R12 .5

e

 Chọn điểm cơ sở

Điểm cơ sở đợc chọn là một điểm nằm ngang tâm chi tiết nhất hay xa chuẩn kẹp của dao nhất Vậy ta chọn điểm 1 làm điểm cơ sơ

 Tính toán tại các điểm :

+ Điểm 1 r1 = r =7,5 ( mm) 1 =  = 22

A = r*sin  = 7,5 * sin 22 = 2,8095 ( mm)

sin 1= sin 22 = 0,3746

B = r * cos  = 7,5 cos 22 = 6,4475 ( mm )

C1 = r1 * cos 1 = 7,5 cos 22 = 6,4475 ( mm )

1 = h = 0

+ Điểm 2 r2 = 10 ( mm )

sin 2= A/ r2 =2,8095/ 10 = 0,28095 => 2 = 16,317

B = r * cos  = 7,5 cos 22 = 6,4475 ( mm )

C2 = r2 * cos 2 = 10 cos 16,317 = 9,5972 ( mm )

2 = C2 – B = 3,1497 ( mm )

h2 = 2*cos(22 + 12) = 2,6112 ( mm )

+ Điểm 3 r3 = r2 = 10 ( mm )

sin 3= sin 2 = 0,28095 => 2 = 16,317

C3 = C2= 9,5972 ( mm )

3 = 2 = 3,1497 ( mm )

h3 = h2 = 2,6112 ( mm )

+ Điểm 4 r4 = 9 ( mm )

sin 4 = A/ r4 = r1*sin  /r4 = 7,5*sin 22/ 9 = 0,3122 => 4 = 18,19

C4 = r4 * cos 4 = 9*cos 18,19 = 8,5502( mm )

4 = C4 – B = 2,1027 ( mm )

h4 = 4*cos( 22 + 12) = 1,7432 ( mm )

+ Điểm 5 r5 = r1= 7,5 ( mm )

5 = 1 = 22

C5 = C1= 6,4475 ( mm )

5 = 1 = 0 ( mm )

h3 = h2 = 0 ( mm )

+ Điểm 6 r6 = 14,5 ( mm )

sin 6 = A/ r6 = r1*sin  /r6 = 7,5*sin 22/ 14,5 = 0,1938 => 4 = 11,17

C6 = r6 * cos 6 = 14,5*cos 11,17 = 14,2252 ( mm )

6 = C6 _ B = 7,7777 ( mm )

h6 = 6*cos( 22 + 12) = 6,448 ( mm )

+ Điểm 7 r3 = r2 = 14,5 ( mm )

sin 7= sin 6 = 0,1938 => 2 = 11,17

C7 = C6= 14,2252 ( mm )

7 = 6 = 7,7777 ( mm )

h7 = h6 = 6,448 ( mm )

+ Điểm 8 r8 = 12,5 ( mm )

sin 8 = A/ r8 = r1*sin  /r8 = 7,5*sin 22/ 12,5 = 0,2248 => 4 = 12,989

C8 = r8 * cos 8 = 12,5*cos 12,989 = 12,18 ( mm )

8 = C8 _ B = 5,7325( mm )

h8 = 8*cos( 22 + 12) = 4,7526 ( mm )

+ Điểm 9 r3 = r2 = 12,5 ( mm )

sin 9= sin 8 = 0,2248 => 9 = 12,989

C9 = C8= 12,18 ( mm )

9 = 8 = 5,7325 ( mm )

h9 = h8 = 4,7526 ( mm )

+ Điểm 10 r10 = 15 ( mm )

sin 10 = A/ r10 = r1*sin  /r10 = 7,5*sin 22/ 15 = 0,1873 => 4 = 10,7954

C10 = r10 * cos 10 = 15*cos 10,7954 = 14,7345 ( mm )

10 = C10 _ B = 8,2870 ( mm )

h10 = 10*cos( 22 + 12) = 6,8703 ( mm )

Bảng kết quả tính toán tại các điểm :

Điểm ri

( mm )

A ( mm ) sini

Ci

( mm )

Di

( mm ) ( mm )i

hi

( mm ) i

VI Phần phụ của profin dụng cụ :

Phần phụ của profin dụng cụ dùng để vát mép và chuổn bị cho nguyên công cắt đứt kích thớc của phần phụ gồm

g lc

b f



 



a = b = 1 ( mm)

g : Chiều rộng lỡi dao cắt đứt chọn g = 2 ( mm )

f : Chiều rộng vát của chi tiết chọn f = 1 ( mm )

c = f +g + 1 = 4 ( mm )

1 = 30

 = 45

d = ( c – g )*tg1 + 2 = ( 4 – 2 )*tg 30 + 2 = 3 ( mm )

Chiều dài của dao :

L = lc + a + b + d + g = 25 + 1 + 1 + 3 + 2 = 32 ( mm )

Dỡng do dùng để kiểm tra profin dụng cụ sau khi chế tạo Kích thớc dang nghĩa của dỡng bằng kích thớc dang nghĩa của dao Kích thớc dang nghĩa của dỡng đợc 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) Dỡng kiểm ding để kiểm tra dỡng do Kích thớc danh nghĩa dỡng kiểm cũng dợc quy định theo luật bao và bị bao , song dỡng do dễ chế tạo chính xác , khi đo bị mòn theo các phơng , theo kinh nghiệm , ngời ta lấy kích thớc danh nghĩa dỡng kiểm bằng kính thớc dang nghĩa dỡng 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 2245 – 77)

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

Kích thớc danh nghĩa của dợng theo profin dao

29-0.006

32 ±0.05

31±0.003

29±0.003

27± 0.003

22±0.00317±0.003

D ỡng kiểm

8

14±0.003

27+0.006

22+0.006

17+0.006

14+0.006

± +0 7 2± 2+0

2±0.003

8-0.006

2-0.006

8±0.003

D ỡng do

8

1,25

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

– 4

1 –

5

5 –

6

6 –

7

7 –

8

8 –

9

9- 10

Dỡng

đo

Cao 2,5 +0,009 0 1 0 7 +0,009 0 2 +0,006 0 3

Dỡng

kiểm Cao 2,5

0,00

±0,00

VI Điều kiện kỹ thuật

1 Vật liệu phần cắt : Thép P18

Vật liệu thân dao : Thép 45

2 độ cứng sau khi nhiệt luyện

- Phần cắt HRC 62 - 65

- Phần cắt thân dao HRC 30 - 40

3 Độ bóng :

- Mặt trớc > 9

- Mặt sau > 8

- Mặt tựa trên thân dao thấp hơn 4

4 Sai lệch + góc mài sắc :

- Sai lệch góc trớc  :22o1o

- Góc  :45o1o

Phần II

Dao truốt

Yêu cầu:Thiết kế dao truốt với số liệu sau:

- Vật liệu gia công : thép 40 XH có HB = 269 => b = 950 N / mm2

- Đờng kích lỗ sau khi khoan Do = 29,0 ( mm )

- Đờng kích lỗ sau khi truốt D = 30A ( mm )

- Chiều dài L = 60 ( mm )

I Sơ đồ cắt truốt :

- Vì chi tiết cần truốt có dạng lỗ trục tròn cho nên ta chọn sơ đồ truốt ăn dần , dao truốt kéo

- Để quá trình thoát phoi dễ , lỡi cắt các răng cạnh nhau ta xẻ rãnh chia phoi thứ tự xen kẽ nhau

II Vật liệu làm dao truốt :

Dao truốt kéo thờng đợc chế tạo từ 2 loại vạt liệu

- Phần đầu dao ( hay phần cán ) làm bằng thép kết cấu ( thép 45 )

- Phần phía sau ( từ phần định hớng phía trớc trở về sau ) làm bằng thép gió P18

III Cấu tạo dao truốt

l 2

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

l7 : Chiều dài phần định hớng phía sau

ở dao truốt ,răng cao hơn răng trớc một lợng Sz – gọi là lợng nâng của răng Lợng nâng thay cho bớc tiến dao

Trên phần răng cắt thô , các răng có lợng nâng bằng nhau Trị số lợng nâng của răng cắt thô Sz phụ thuộc vào vật liệu gia công Vật liệu gia công là

thép 40 XH có b = 950 N/mm2 => Chọn lợng nâng bằng nhau Sz = 0,025 ( mm )

Phần răng cắt tinh : chọn 3 răng cắt tinh , với lợng nâng các răng giảm dần

Sz1 = 0,8*Sz = 0,02 ( mm )

Sz2 = 0,6*Sz = 0,015( mm )

Sz1 = 0,4*Sz = 0,01 ( mm )

Phần răng cắt tinh lợng nâng = 0

Lợng d gia công đợc cho theo yêu cầu công nghệ ,trị số lợng d phụ thuộc chiều dàI lỗ truốt , dạng gia công trớc khi truốt

Công thức tính lợng d ( về mặt hình học ) :

 min

2

1

D D

Trong đó :

Dsđ = Dmax ±0.01  với  = 0

 : lợng bù trừ đờng kính do lỗ bị lay rộng hay co sau truốt

Dsđ = Dmax = 30,027 ( mm )

Dmin = 29 ( mm )

=> 30 , 027 29 0 , 5135

2

1







VI Kết cấu răng và rãnh :

Kết cấu răng và rãng là phần quan trọng nhất của dao truốt Rănh và rãnh đợc thiết kế sao cho dao đủ bền , dủ không gian chứa phoi , tuổi bền và tuổi thọ của dao lớn và dẽ chế tạo

A –Profin dao truốt

K hi truốt thép có đọ cứng trung bình thờng tạo rap hoi dây Vì vậy dạng rănh đợc thiết kế có 2 cung tròn nối tiếp để phoi dễ cuốn

Trong đó :

h : chiều cao rãnh ( chiều sâu rãnh )

t : bớc răng

f : Cạnh viền

b : chiều rộng lng răng

R , r : bán kính đáy răng

 : Góc trớc

 : Góc sau

b



t

Xem gần đúng rãnh thoát phoi nh hình tròn có đờng kính h thì diện tích rãnh là :

* 2

4

1

h

F n   ( mm 2)

Diện tích của dải phoi cuốn nằm trong răng là :

Ff = L*Sz ( mm 2 )

L : chiều dàI chi tiết L = 60 ( mm )

Sz : lợng nâng của răng – Sz = 0,025, ( mm )

Khi cuốn vào trong răng phoi không xếp đợc khít chặt Để phoi cuốn hết vào rãnh và không bị kẹt cần đảm bảo tỷ số :

*

*

* 4

h

S L F

n

f



=> h 1 , 13 L*S z *K

K : là hệ số điền đầy rãnh => K = 3

=> h 1 , 13 60 * 0 , 025 * 3  2 , 397 ( mm )

Chọn h = 3 ( mm )

Các thông số khác đợc tính theo kinh nghiệm nh sau :

tc = ( 2,5 …0,32 ( độ bóng 2,8 )*h = 7,5 …0,32 ( độ bóng 8,4 => chọn tc = 8 ( mm )

bc = ( 0,3 …0,32 ( độ bóng 0,4 )*tc = 2,4 …0,32 ( độ bóng 3,2 => chọn bc = 3 ( mm )

rc = ( 0,5 …0,32 ( độ bóng 0,55 )*h = 1,5 …0,32 ( độ bóng 1,65 => chọn rc = 1,5 ( mm )

Rc = ( 0,65 …0,32 ( độ bóng 0,8 )*tc = 5,2 …0,32 ( độ bóng 6,4 => chọn tc = 5,5 ( mm ) Bớc răng sửa đúng

tsđ = ( 0,6 …0,32 ( độ bóng 0,8 )*tc = 4,8 …0,32 ( độ bóng 6,4 => chọn tsđ = 6 ( mm )

Chiều rộng lng răng sửa đúng

bsđ = ( 0,3 …0,32 ( độ bóng 0,4 )*tsđ = 1,8 …0,32 ( độ bóng 2,4 => chọn bsđ = 2 ( mm ) Bán kích đáy rắng sửa đúng

Rsđ= ( 0,65 …0,32 ( độ bóng 0,8 )*tsđ = 3,9 …0,32 ( độ bóng 4,8 => chọn tc = 4 ( mm ) Cạnh viền : + Răng cắt f = 0,05 ( mm )

+ Răng sửa đúng f = 0,2 ( mm )

ở dao truốt lỗ trụ và mặt trớc và mặt sau đều là mặt côn Góc  đợc chọn theo vật liệu gia công =>  = 12 …0,32 ( độ bóng 15 chọn  = 12

Góc sau ở dao truốt phảI chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tợng giảm đờng kích sau mỗi lần màI lại , làm tăng tuổi thọ của dao Góc sau đợc chọn nh sau :

- ở răng cắt thô  = 3

- ở răng cắt tinh  = 2

- ở răng sửa đúng  = 1

- ở đáy răng chia phoi  = 4

B – Profin mặt đầu ( trong tiết diện vuông góc với trục )

Trong tiết dịn này , dao truốt lỗ trụ có lỡi cắt là những vòng tròn đồng

tâm lớn dần theo lợng nâng Để phoi dễ cuốn vào rãnh , lỡi cắt chia thành

những đoạn nhỏ sao cho chiều rộng mỗi đoạn không lớn hơn 6 ( mm )

Góc sau rãnh chứa phoi ta lấy 4 , số lợng rãnh là 14 , chiều rộng rãnh m

= 1 ( mm ) , bán kính rãnh r = 0,4 ( mm )

r m

C – Số răng dao truốt

Số răng cắt thô phải có là :

Zthô = 1+

zth

th S A

Trong đó :

Ath : là lợng d thô

Ath = A – Atinh = 0,5135 – ( 0,02 + 0,015 + 0,01 ) = 0,4685 ( mm )

 Zthô = 1+ 20

025 , 0

0,4685

 ( răng ) + Số răng cắt thô 20 răng

+ Số răng cắt tinh 3 răng

Số răng sửa đúng chọn theo độ chính xác của lỗ truốt với chi tiết gia công yêu cầu đạt độ chính xác cấp 7 ,độ chọn số răng sửa đúng Zsửa đúng = 7 ( răng)

Vậy tổng số răng của dao truốt là :

Z = Zthô +Ztinh +Zsửa đúng =20 + 3 +7 = 30 ( răng )

D – Số răng cùng cắt lớn nhất

Số răng cùng cắt đợc tính

  1

t

L

Z o ( răng ) Trong đó :

L : chiều dài chi tiết gia công L = 60 ( mm )

t : bớc răng t = 8 ( mm )

=> 1 8 , 5

8

60







o Z

Zo = 8 răng đồng thời cắt < [ Zo ] = 8

E - Đờng kích các răng dao truốt :

Từ các công thức :

- Răng cắt thô

D1 = Dmin

D2 = D1 + 2*q

D3 = D2 + 2*Sz

…0,32 ( độ bóng

D20 = D19 + 2*Sz

- Răng cắt tinh

D21 = D20 + 2*0,8*Sz

D22 = D21 + 2*0,6*Sz

D23 = D22 + 2*0,4*Sz

- Răng sửa đúng

D24 = D25 = D26 = D27 = D28 = D29 = D30

Từ đó ta có bảng tính toán đờng kính các răng nh sau:

Bảng tính toán đờng kính các răng

Răng Đờng kính Răng Đờng kính Răng Đờng kính

F – Kiểm tra sức bền dao truốt :

Sơ đồ chịu lực : mỗi răng cắt của dao chịu 2 lực thành phần tác dụng Thành phàn hớng kính Py hớng vào tâm dao Tổng hợp các lực Py của các răng sẽ triệt tiêu thành phần dọc trục Pz song song với trục chi tiết Tổng hợp các lực Pz sẽ là lực chiều trục P tác dụng lên tâm dao

Lực cắt thành phần Pz tác dụng lên mỗi răng có thể làm mẻ răng Song trờng hợp này ít xảy ra Lực tổng hợp P dễ làm dao đứt ở tiết diện dáy răng

đầu tiên Điều kiện bèn xác định ở mặt cắt đáy răng đầu tiên

*

* 4

2 01 maxk    b 

D

P F

P





Trong đó :

- D01 : đờng kính đáy răng thứ nhất

D01 = D1 – 2*h = 29 – 2*3 = 23 ( mm )

- P : lực cắt tổng hợp khi truốt

Pmax = p*b*Zmax *Sz

- p : lực cắt trên 1 đơn vị chiều dài => tra bảng p = 249 N/mm2

- Zmax số răng cùng cắt Z0 = 7

- b : chiều rộng tổng cộng lớp cắt

b = D1 = 29 ( mm )

Vậy

Pmax = 249*29*7*0,025 = 1263,7 Kg

Do đó ứng suất nguy hiểm nhất ( tại tiết điện nhỏ nhất )

2 2

01

max

23

*

7 , 1263

* 4

*

* 4

mm N mm

Kg D

P















G – Phần đầu dao

Phần đầu dao gồm đầu kẹp L1 , cổ dao L2 , con chuyển tiếp L3

 Phần đầu kẹp L1

Để chọn đợc kích thớc hợp lý ( đủ bền ) , phần đầu kẹp xác đinh theo

điều kiện bền kéo của eo thắt D’1:

b  k b

D

P





1

max

'

*

* 4

[ k

b ] : giới hạn bền kéo cho phép của thép 40 X là [ k

b ] = 20 Kg/mm2

=>

7 , 1263

* 4

*

* 4





P

e a

f*45°

45°10°

f*30°



Ta có :D1 = 0 , 06

095 , 0

28 

 ( mm ) D’1 = 22 ( mm ) d = 4 ( mm ) f = 5 ( mm ) e = 10 ( mm )

b = 0,5 ( mm ) a1 = 10 ( mm ) a = 16 ( mm ) L1 = 75 ( mm )

D7 = 20 ( mm ) L7 = 30 ( mm ) f1 = 2 ( mm ) f2 = 2 ( mm )

 Phần cổ dao L2 và côn chuyển tiếp L3

Phần cổ dao dùng để nối dàI dao cho thuận lợi khi truốt Đờng kích cổ:

D2 = D1 – ( 1  2 ) = 29 – ( 1  2 ) = 28  27 ( mm )

Chọn D2 = 27 ( mm ) , độ chích xác h11

Chiều dài cổ L2 đợc từ điều kiện gá đặt

L’2 = Lg - L3 = ( Lh + Lm + Lb ) – L3 =

Trong đó :

Lg : chiều dài gá

Lh : chiều dài khe hở Lh = 5  10 ( mm ) => Lh=5 ( mm )

Lm : chiều dầy thành máy Lm = 20  30( mm ) => Lm=25( mm )

Lb : chiều dài bạc gá Lb = 10  15 ( mm ) => Lb=15( mm )

L3 = chiều dài phần côn chuyển tiếp L3 = 0,5*D1 = 0,5*23 =14,5 ( mm ) => L2 = ( 5 + 25 + 15 ) – 14,5 = 30,5 ( mm )

 Phần định hớng phía trớc L4

Phần máy dẫn hớng dao lúc bắt đầu truốt Chiều dài L4thờng lấy từ ( 0,8  1 )L chi tiết nhng L4 > 40 ( mm )

L4 = ( 0,8  1 )L = 48  60 => L4 = 50 ( mm )

Đờng kích D4 lấy bằng đờng kính lỗ trớc với kiểu lắp lỏng e8