ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT VÀ THIẾT KẾ DAO CHUỐT GIA CÔNG CHI TIẾT

-Máy công cụ là những thiết bị , máy móc làm thay đổi hình dáng ,kích thước vàđộ chính xác của chi tiết được gia côngtheo thiết kế bằng các phương phápcông nghệ khác nhau từ phôi.Có nhữn

Nhận xét của giáo viên

Lời nói đầu

Đất nước ta đang trên con đường Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá theođịnh hướng XHCN Trong đó, ngành công nghiệp đóng vai trò quan trọng Các

hệ thống máy móc cũng từng bước trở lên phổ biến và từng bước thay thế sứclao động con người, để tạo ra và làm chủ máy móc đòi hỏi mỗi chúng ta phải tìmhiểu nghiên cứu rất nhiều Là một sinh viên khoa Cơ khí em luôn ý thức đượctầm quan trọng của những kiến thức mà mình tiếp thu được

Việc thiết kế đồ án là một công việc rất quan trọng trong quá trình họctập, bởi nó giúp sinh viên hiểu sâu, hiểu kỹ hơn những kiến thức của môn học

Môn học dụng cụ cắt là môn khoa học cơ sở nghiên cứu về phương pháptính toán và thiết kế các dụng cụ cắt có công dụng chung, từ đó giúp sinh viên

có những kiến thức cơ bản về cấu tạo và tính toán các chi tiết làm cơ sở nghiêncứu về phương pháp vào việc thiết kế dụng cụ cắt

Đồ án thiết kế của em được thầy Phan Văn Nghị giao cho là thiết kế daotiện định hình gia công chi tiết và thiết kế dao chuốt gia công chi tiết Với nhữngkiến thức đã học và sự giúp đỡ của thầy, sự đóng góp trao đổi xây dựng của bạn

bè em đã hoàn thành được đồ án này

Song với những hiểu biết còn hạn chế, cùng kinh nghiệm chưa nhiều emkhông tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong có được sự chỉ bảo của thầy côtrong bộ môn Chế tạo máy để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cám ơn các thầy, cô giáo trong bộ môn đã tận tình

giúp đỡ em, đặc biệt là thầy giáo Phan Văn Nghị.

-Máy công cụ là những thiết bị , máy móc làm thay đổi hình dáng ,kích thước và

độ chính xác của chi tiết được gia công(theo thiết kế) bằng các phương phápcông nghệ khác nhau từ phôi.Có những máy công cụ như máy tiện,máy chốt,máy cắt răng, máy khoan lỗ, máy tiện doa lỗ, máy phay, máy cắt, máy bào -Dụng cụ cắt là những dụng cụ trực tiếp tham gia vào quá trình cắt gọt ,thựchiện bóc tách phoi ra khỏi phôi để tạo ra hình dáng ,kích thước,độ chính xácchi tiết cần gia công

-Quá trình cắt kim loại là quá trình con người sử dụng dụng cụ cắt để hớt bỏ lớpkim loại thừa khỏi chi tiết, nhằm đạt được những yêu cầu cho trước về hìnhdáng vị trí, kích thước, vị trí tương quan giữa các bề mặt và chất lượng bề mặtcủa chi tiết gia công

+ Chuyển động cắt gọt Là chuyển động cần thiết để thực hiện và duy trì quátrình tách phoi ra khỏi phôi

Chuyển động cắt chính: Là chuyển động cơ bản để tạo ra phoi Nó tiêu thụcông suất lớn nhất trong quá trình cắt

Chuyển động chạy dao: Là chuyển động cần thiết để duy trì quá trình cắt

+Quá trình tạo hình bề mặt là quá trình tạo nên các đường tạo hình đó là đườngsinh và đường chuẩn (Cho đường sinh dịch chuyển theo đường chuẩn để tạonên bề mặt gia công)

Chuyển động tạo hình là chuyển động cần thiết để tạo nên đường sinh và đườngchuẩn

+Chuyển động phân độ Là chuyển động cần thiết để dịch chuyển tương đốiphôi và dao sang vị trí mới

Chuyển động phân độ gián đoạn: Khi chuyển động phân độ không trùng vớichuyển động tạo hình

Chuyển động phân độ liên tục: Khi chuyển động phân độ trùng với chuyểnđộng tạo hình

+Chuyển động định vị Xác định vị trí của dao tương đối với phôi trong hệ toạ

độ của máy Nó xác định kích thước của bề mặt gia công

Nếu chuyển động định vị thực hiện mà không có quá trình cắt thì gọi là chuyểnđộng điều chỉnh

Nếu chuyển động định vị thực hiện mà không có quá trình cắt thì gọi là chuyển

+Các chuyển động khác: Đảm bảo những điều kiện cần thiết trong quá trình giacông: Chuyển động gá đặt và kẹp phôi,chuyển động tiến, lùi dụng cụcắt,chuyển động vận chuyển phôi, thay đổi dụng cụ, kiểm tra, đảo chiều, thudọn phoi.

II.Công dụng và phân loại máy công cụ.

1 Công dụng:

Máy công cụ nói chung là các loại máy được dùng trong sản xuất chế tạomáy và chế tạo thiết bị kỹ thuật Là công cụ chính trong ngành chế tạo máy đểchế tạo ra các chi tiết, cơ cấu theo hình dáng, độ chính xác theo yêu cầu của máymóc, thiết bị, dụng cụ, và các sản phẩm dùng trong các ngành kỹ thuật, trong sảnxuất, quốc phòng và phục vụ dân sinh

Có nhiều loại máy công cụ khác nhau được phân loại theo các chỉ tiêukhác nhau ví dụ: máy tiện, máy phay, máy bào, máy doa…

2) Phân loại theo khối lượng :

Loại nhẹ: Khối lượng nhỏ hơn≤1 tấn(D=100-200 mm)

Loại trung : Khối lượng nhỏ hơn≤10 tấn(D=200-500mm)

Loại lớn: Khối lượng bằng 10- 13 tấn(630-1200mm)

Loại nặng: Khối lượng bằng 30-100 tấn(1600-6000mm)

Loại đặc biệt nặng khối lượng lớn hơn 100 tấn

3) Phân loạitheo cấp chính xác:

-Loại cóđộ chính xác tiêu chuẩn E(H)

-Loại cóđộ chính xác nâng cao D(II)

-Loại cóđộ chính xác cao C(B)

-Loại cóđộ chính xác đặc biệt caoB(A)

-Loại cóđộ chính xác đặc biệt A(C)

4) Phân loại theo mức độ tự động hoá:

- Máy bán tự động: 1÷2 khâu tự động

-Máy tự động: Chiếm một lượng không nhiều khâu tự động

-Máy tổ hợp: Được sử dụng khá phổ biến được tổ hợp cả tự động hoá và

cơ khí hoá

III.Công Dụng và phân loại dụng cụ cắt:

1.Công dụng:

-Dụng cụ cắt trực tiếp tham gia vào quá trình bóc tách vật liệu trên chi tiết giacông nên kích thước,hình dáng chi tiết Dụng cụ cắt quyết định chế độ cắt ,hìnhdáng hình học,chất lượng bề mặt chi tiết gia công

-Dụng cụ cắt được sử dụng trên các máy công cụ để gia công chi tiết cơ cấutheo hình dáng, độ chính xác theo yêu cầu của máy móc, thiết bị, dụng cụ, vàcác

sản phẩm dùng trong các ngành kỹ thuật, trong sản xuất, quốc phòng và phục vụdân sinh

-Tùy thuộc vào loại máy, mục đích gia công mà có các loại dụng cụ cắt khácnhau

2.Phân loại dụng cụ cắt:

a Dụng cụ:

-Loại đơn giản chỉ có một phần cắt: như dao tiện, dao bào,…

-Loại phức tạp gồm nhiều phần cắt như dao phay, dao chuốt,…

-Dụng cụ đặc biệt trong gia công theo phương pháp tiên tiến.

IV.Máy tiện ren vít vạn năng.

1.Công dụng:

Máy tiện ren vít vạn năng là loại máy công cụ được sử dụng rất rộng rãitrong các nhà máy, phân xưởng sản xuất Được dùng để gia công tiện các bề mặttròn ngoài và trong, mặt cầu, bề mặt định hình và nhiều các bề mặt khác Tiệnchép hình các bề mặt ren trong, ren ngoài, ren trụ, ren côn và ren mặt đầu

Máy tiện ren vít vạn năng gia công được các mặt định hình phức tạp bằngdao định hình hoặc chép hình theo cơ cấu chép hình hay thủy lực

Ngoài ra trên máy tiện ren vít vạn năng còn gia công được các bề mặtkhông đồng tâm hoặc tiện méo nhờ đồ gá đặc biệt, có thể khoan, khoét, doa, taroren, phay, đánh bóng…

Những công việc chủ yếu của máy tiện ren vít vạn năng là để tiện trơn vàtiện ren.Máy có thể tiện được các loại ren hệ mét, ren hệ anh, ren nhiều đầu mối,ren khuếch đại, ren tiêu chuẩn và phi tiêu chuẩn, ren trái, ren phải…

2.Các bộ phận chính của máy tiện ren vít vạn năng:

Thân máy : là bộ phận quan trọng, trên thân máy được lắp tất cả những bộ phận

chính yếu của máy, bộ phận quan trọng nhất là sống trượt, trên sống trượt lắpnhững bộ phận máy có thể di động như : ụ động, giá đỡ, bàn trượt dọc Kết cấumáy rất đa dạng

Hộp trục chính : bao gồm có hộp tốc độ để điều chỉnh các cấp vận tốc cần thiết

của trục chính Khi đó được gọi là hộp tốc độ trục chính

Hình dạng chung của máy tiện ren vít vạn năng

Bàn dao : là bộ phận máy lắp trên hộp xe dao và di trượt trên sống trượt của

băng máy, bàn dao cĩ nhiệm vụ kẹp chặt dao, thực hiện chuyển động chạy daodọc và chuyển động chạy dao ngang, bàn dao cĩ 4 bộ phận chính : bàn trượtdọc, bàn trượt ngang, bàn trượt dọc trên và ổ gá dao

Bàn trượt dọc : di trượt trên sống trượt dẫn hướng của băng máy theo chiều dọc

thơng qua bộ truyền thanh răng – bánh răng

Bàn trượt ngang : di trượt trên sống trượt đuơi én của bàn trượt dọc theo

phương ngang thơng qua cơ cấu vít me – đai ốc ngang

Bàn trượt dọc trên : cĩ thể xoay xung quanh trục của nĩ khi mở hai ốc ở hai

bên

Ổ dao : dùng để kẹp chặt dao tiện trong quá trình gia cơng, ổ dao dng trn my

tiện thường cĩ hai dạng vuơng và ổ dao tháo lắp nhanh

Ổ dao vuơng : cĩ thể lắp được 4 dao tiện trên 4 cạnh của ổ dao, lọai ổ này rất

mất nhiều thời gian

Ổ dao tháo lắp nhanh : lọai này chỉ cĩ ưu điểm là gá lắp nhanh nhưng chỉ gá

được 1 dao

ụ động : được dặt trên sống trượt của băng máy có thể di trượt dọc theo sống

trượt tới vị trí bất kỳ bằng tay Dùng để đỡ các chi tiết dài hay có cĩ thể khoantron my tiện

Sơ đồ động

-Truyền dẫn xích tốc độ quay thuận

-Truyền dẫn xích tốc độ quay nghịch

-Truyền dẫn xích chạy dao tiện ren hệ Mét

-Truyềndẫn xíchchạy daotiện ren hệAnh

-Truyền dẫn xích chạy dao tiện ren chính xác

- Công suất động cơ chính: 7,5410 kw

- Các bước ren cắt được: ren hệ mét, ren hệ Anh, ren modul, ren pitch, renchính xác, ren mặt đầu ren khuếch đại

- Năng suất gia công khi tiện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Vật liệu dụng cụ,vật liệu chi tiết gia công, chất lượng chế tạo dụng cụ, trạng thái bề mặt gia công,

độ cứng vững của HTCN, tay nghề công nhân.v.v Nhìn chung năng suất giacông khi tiện không cao, với dao tiện thường chỉ có một lưỡi cắt

4.Gá đặt và kẹp chặt trên máy:

-Mũi chống tâm

-Mâm cặp

-Giá đỡ (luy net)

và độ chính xác cao.

Máy chuốt là máy có chuyển động chính là chuyển động thẳng do dao thựchiện.Dao chuốt có dạng như một thanh kim loại có các lưỡi cắt phân bố đều trênmột hoặc toàn bộ chu vi của thanh

Các bề mặt có thể gia công trên máy chuốt :

2.phân loại:

a Máy chuốt thường phân loại theo công dụng,theo vị trí dao chuốt và theo mức

độ tự động hóa

-Căn cứ vào công dụng: chuốt trong chuốt ngoài

-Căn cứ vào vị trí gá đặt dao chuốt: chuốt nằm ngang và chuốt thẳng đứng

Máy chuốt ngang

-Chuyển động cắt khi chuốt rất đơn giản, thường chỉ có một chuyển động tịnhtiến Nếu chuốt rãnh xoắn thì ngoài chuyển động tịnh tiến còn có chuyển độngxoay tương đối giữa dao và phôi để tạo nên bước xoắn của rãnh.

-Chuốt có thể gia công được các lỗ trụ có đường kính tới 320 mm, lỗ có thenhoa với đường kính 420 mm, rãnh rộng 100 mm và chiều dài lỗ đến 10 m

- Để tăng năng suất khi chuốt mặt phẳng người ra có thể cho dao đứng yên cònchi tiết gá trên bàn máy thực hiện chuyển động tịnh tiến hoặc quay liên tục

-Chuốt có thể đạt độ chính xác cấp 7

4.Gá đặt và kẹp chặt trên máy:

-Eto

-Mâm cặp

đề ra những yêu cầu kỹ thuật chế tạo thật hợp lý.

1 Chọn vật liệu dao tiên định hình.

Dao tiện định hình thường có biên dạng phức tạp, làm việc trong điềukiện cắt nặng nề, lực cắt lớn, nhiệt cắt lớn Vì vậy cần chọ vật liệu làm dao có độcứng lớn, độ bền nhiệt lớn, độ bền cơ học và khả năng chống mòn tốt.

- Với vật liệu chi tiết gia công thép 50 cần gia công đạt cấp chính xácIT12 Để nâng cao chất lượng và năng suất cắt chọn vật liệu phần cắt là hợpkim cứng T15K6, vật liệu thân dao là thép 40X

2 Chọn kích thước kết cấu dao tiện định hình.

Với vật liệu dao làm chi tiết là thép 45,

cấp chính xác là TI12 và độ

nhám cấp 5 ta chọn kiểu dao là kiểu dao tròn có lỗ chốt vì dao tiện định hìnhtròn dễ chế tạo hơn, thường dùng để chế tạo các chi tiết có chiều cao hình dáng nhỏ mà vẫn đảm bảo đọ cứng vững

Dao tiện định hình tròn có điểm cơ sở nằm ngang tâm chi tiết gia công

Kích thước của dao được chọn theo hình dáng lớn nhất tmax của chi tiết giacông

của chi tiết

Kích thước của dao tiện(mm)

Hình 1 Kích thước kết cấu dao tiện định hình tròn

3 Chọn thông số hình học dao tiện định hình.

+ Góc sau : Dao tiện định hình thường cắt với lớp phoi mỏng nên gócsau  được chọn lớn hơn so với dao tiện thường

- Chọn  = 120

+ Góc trước : Phụ thuộc vào cơ tính của vật liệu gia công

- Theo bảng 2.4[1], với vật liệu chi tiết gia công là thép 50 có

- =200

4.Chiều rộng dao tiện định hình:

Ngoài đoạn lưỡi cắt chính Lg để tạo ra biên dạng định hình chi tiết giacông , cần kể thêm các đoạn lưỡi cắt phụ để vát mép , xén mặt đầu và chuẩn bịcắt đứt chi tiết ra khỏi phôi thanh

Chiều rộng dao tiện định hình được xác định dọc theo trục của chi tiết giacông và tính theo công thức:

Lp = Lg + a + b + b1+ c

Hình 2 Chiều rộng chung của dao tiện định hình

Với

+Lg: Chiều dài đoạn lưỡi cắt chính L =40 mm

+ a: Chiều dài đoạn lưỡi cắt phụ nhằm tăng bền cho lưỡi cắt a=2 mm

+ c: Chiều đai đoạn lưỡi cắt phụ xén mặt đầu chi tiết với chi tiết có phầnvát mép thì lấy lớn hơn phần vát 1,5 mm

+ t: Chiều cao đoạn lưỡi cắt phụ để chuẩn bị cắt đứt lấy tmax  t

+ b: Chiều dài đoạn lưỡi cắt phụ để chuẩn bị cắt đứt lấy b = 5 mm

+ b1: Đoạn vượt quá lấy b = 0,5  1 mm chọn b1 = 1 mm

+ : Góc nghiêng của đoạn lưỡi cắt đứt lấy  = 150

+ 1 : Góc nghiêng của đoạn lưỡi xén mặt đầu 1 = 450

Thay số Lp = 40 + 2 + 5 + 1,5 + 1 = 49,5 mm

5>Xác định kích thước chiều trục các điểm trên biên dạng dao

-Dao được thiết kế trong điều kiện gá thẳng nên trị số kích thước chiềutrục của các điểm biên dạng trên lưỡi cắt đúng bằng kích thước chiều trục củacác điểm tương ứng trên chi tiết gia công

-Trên hình vẽ điểm O là điểm cơ sở ngang tâm

 



  

 

Hình 4 Sơ đồ tính cho dao tiện định hình tròn có điểm cơ sở ngang tâm

Chiều cao hình dáng được tính theo công thức sau:

α : Góc sau tại điểm cơ sở ngang tâm

 : Góc trước tại điểm cơ sở ngang tâm

R : Bán kính dao tại điểm cơ sở ngang tâm

R1 R2 R3 …Rn : Bán kính dao tương ứng với các điểm biên dạng trên lưỡicắt

1, n

  : Chiều cao hình dáng các điểm biên dạng của dao theo mặt

t1, ,t2 ,t3 …tn : Chiều cao hình dáng các điểm biên dạng tính theo tiết diệnvuông góc với mặt sau.

t1 ,t2 ,t3 … Được tính tính giống như với dao tiện lăng trụ hoặc có thể trabảng 2-5[1]

- Tính toán chiều cao hình dáng cho từng điển biên dạng:

1>Tính chiều cao hình dáng cho điểm 0,1

Do 2 điểm trùng nhau lên ta tính cho điểm 0, điểm 1 hoàn toàn tương tự

Tính chiều cao hình dáng cho điểm 2, 4, 5

Vì 3 điểm này trùng nhau nên ta chỉ cần tính cho 1 điểm

H

23,846 sin 33 52' = 42,79( mm )

23,846 sin 41 59' = 35,65 ( mm )

10 10 12,5

12,5 21,5

45 45 42,79

phương pháp toạ độ điểm , thường là đoạn cung cong phức tạp Để chế tạo đượcbiên dạng này với sai số nhỏ nhất thì người ta phải dùng phương pháp một haynhiều cung cong thay thế Cần phải xác định bán kính cung cong thay thế saocho sai số nhỏ nhất

Chi tiết đã cho ta thấy cung tròn trên chi tiết có phạm vi nửa đường tròn

và đối xứng vậy cung tròn được xác định theo công thức:

8> Xác định dung sai các kích thước biên dạng của dao tiện định hình

Độ chính xác hình dáng kích thước của chi tiết gia công phụ thuộc vào độchính xác hình dáng kích thước biên dạng của dao Vì vậy ta phải xác định dungsai kích thước biên dạng dao chặt chẽ

Trong quá trình gia công chi tiết định hình có thể coi dao như chi tiết trục(bị bao) vì vậy ta bố trí trường dung sai kích thước biên dạng dao như đối với

trục cơ sở Nghĩa là sai lệch trên bằng 0, sai lệch dưới âm việc bố trí như vậy sai

số biên dạng dao sẽ tạo ra sai số có thể sửa được trên biên dạng chi tiết

Chi tiết gia công bằng dao tiện định hình đạt cấp chính xác IT12, ta chọncấp chính xác của dao tiện định hình dựa vào kích thước biên dạng dao và cấpchính xác của dao:

- Theo bảng 2 7[1] ta được các sai lệch kích thước biên dạng dao, sai lệchkích thước góc : - 15’

- Sai lệch đường kính của các điểm biên dạng chi tiết ta chọn theo cấpchính xác IT9:

20,538,5-0.027-0.039

44.5-0.03949.5-0.062

9 Gá kẹp dao tiện định hình.

Dao tiện định hình được định vị và kẹp chặt trong gá kẹp dao thích hợp.Yêu cầu của gá kẹp là phải bảo đảm định vị dao tốt đúng với sơ đồ tính toán,phải điều chỉnh tốt, kẹp chặt chắc chắn, ổn định và có tính công nghệ tốt, chế tạo

và lắp ghép dễ dàng

Gá kẹp dao tiện định hình tròn ngoài được sử dụng trên máy tiện, máy Rơvon ve Dao được được định vị trên bu lông đỡ 2 và được kẹp nhờ đai ốc kẹp 5

và chốt 3 Gá kẹp loại này có hai cơ cấu điều chỉnh mũi dao ngang tâm máy

Cơ cấu điều chỉnh thô gồm vít điều chỉnh 9, chốt 10, quạt điều chỉnh 7 vàvòng khoá 1 Cơ cấu điều chỉnh tinh là ống lệch tâm 4 Khi quay ống lệch tâm 4mũi dao được nâng lên hoặc hạ xuống so với trục của chi tiết gia công Vít kẹp 6dùng để chống lệch tâm

Hình 7 Kết cấu gá kẹp dao tiện định hình tròn