Nhiệm vụ cơ bản của quá trình thiết kế dao phay đĩa môđun được tiến hành theo trình tự sau:
- Phân tích hình dạng, độ chính xác yêu cầu của chi tiết để chọn dao cho phù hợp.
- Tính toán hình dáng lưỡi cắt.
- Tính toán profile đoạn làm việc.
- Thiết kế kết cấu dao.
3.1 Yêu cầu đề bài
Thiết kế dao phay đĩa môđun theo bộ 8 con để gia công bộ bánh răng có yêu cầu sau:
- Góc ăn khớp:
- Module: m = 6 - Số răng: Z = 35 ÷ 54 - Lượng dịch chỉnh:
- Vật liệu: CT45 - Số hiệu dao: N0 = 3
3.2 Xác định các thông số hình học của dao
Trong bộ dao phay đĩa module 8 con,dao mang số hiệu 4 có thể gia công được bánh răng có số răng Z = 24 ÷ 34 răng. Profile dao được tính toán theo số răng bé nhất (Z = 26) vì với dao này độ cong đường thân khai sẽ lớn nên với các bánh răng có Z > 26 được gia công bằng bánh răng có Z = 26 sẽ có profile doãng hơn tạo điều kiện ra vào ăn khớp dễ hơn (rãnh lớn ăn khớp không bị kẹt).
Ta cần thiết kế dao phay đĩa module để gia công bánh răng với các thông số sau:
- Module: m = 6 mm - Số răng: Z = 40 SVTH: Vũ Ngọc Phúc - 20152874
- Góc ăn khớp:
- Bước răng: tp = π.p = 3,14.6 = 18,84 mm - Chiều dày răng:
- Bán kính vòng chia:
- Bán kính đỉnh răng:
- Bán kính chân răng:
- Bán kính đường tròn cơ sở:
3.3 Thiết kế dao
3.3.1 Tính toán profile dao phay đĩa module
Để thiết kế được profile dao, ta lập hệ tọa độ vuông góc Oxy với tâm O trùng với tâm của bánh răng thân khai. Vì dao phay đĩa module có góc trước γ = 0 cho nên profile được tính toán chính là profile trong tiết diện đi qua trục dao.
Giả sử có điểm M (x, y) bất kỳ nằm trên profle răng với bán kính rx thì tọa độ (x, y) chính là phương trình profile răng.
Hình 3.1: Sơ đồ tính toán profile bánh răng thân khai Trong đó:
r0 – Bán kính vòng cơ sở rc – Bán kính vòng tròn chia
rx – Bán kính ứng với điểm M trên profile Rc – Bán kính đỉnh răng
Ri – Bán kính chân răng Profile dao gồm 2 đoạn:
- Đoạn làm việc là đoạn thân khai CB
- Đoạn làm việc là đoạn cong chuyển tiếp thuộc khe hở chân răng BO1. a) Profile dao trong đoạn làm việc:
Nguyên lý tạo hình đường thân khai: Cho một đường thẳng lăn không trượt trên một đường tròn, quỹ đạo của một điểm M thuộc đường thẳng đó sẽ vẽ ra đường cong thân khai. Vậy để tạo ra hình lưỡi cắt thân khai ta cho điểm M chuyển động theo phương trình đường thân khai trong khoang bán kính rf ≤ rm ≤ ra. Việc xác định profile lưỡi cắt chính là việc xác định tọa độ của tập hợp các điểm M trong hệ tọa độ đề các Oxy.
SVTH: Vũ Ngọc Phúc - 20152874
αΜ
θΜ
M
B
A rM
r0
Hình 3.2: Đường thân khai của đường tròn r0 – Bán kính vòng tròn cơ sở
rm – Bán kính vector ứng với điểm M θm – Góc thân khai
αm – Góc áp lực của đường thân khai.
Theo sơ đồ tính toán hình 3.1 ta có:
Ta có:
α0 – Góc ăn khớp trên vòng tròn chia bánh răng tiêu chuẩn α0 = 200
Vậy ta cho rM biến thiên từ r0 đến re thì sẽ vẽ được profile của răng. Chia thành 16 điểm và tính toán theo công thức ta có bảng thông số các điểm như sau:
STT RM xi yi ∆x= xi+1 - xi ∆y= yi - rf
1 85,512 3,891 85,423 0 3,173
2 86,344 4,006 86,251 0,115 4.001
3 87,176 4,187 87,075 0,181 4.825
4 88,008 4,412 87,897 0,230 5.647
5 88,840 4,673 88,717 0,261 6.467
6 89,672 4,966 89,534 0,293 7.284
7 90,504 5,289 90,349 0,323 8.099
8 91,336 5,639 91,162 0,350 8.912
9 92,168 6,015 91,972 0,376 9.722
10 93,000 6,415 92,779 0,400 10.529
11 93,832 6,839 93,582 0,424 11.332
12 94,664 7,286 94,383 0,447 12.133
13 95,496 7,755 95,181 0,369 12.931
14 96,328 8,245 95,975 0,490 13.725
15 97,160 8,757 96,765 0,512 14.515
16 98,000 9,294 97,558 0,537 15.308
SVTH: Vũ Ngọc Phúc - 20152874
3.3.2 Chọn các kích thước kết cấu dao phay đĩa module
Với m = 6; Z = 40, kích thước kết cấu dao được chọn theo bảng 6.6 và 6.7 [1] được thể hiện trên bản vẽ chi tiết như sau:
- Đường kính ngoài: D = 105 - Đường kính lỗ gá: d = 32+0,019 - Chiều rộng dao: B = 21,5 - Số răng của dao: Z = 11 - Lượng hớt lưng: K = 8 - t = 34,8+0,34
- Các thành phần khác: t1 = 19,5; t2 = 9,5; r1 = 0,8; r2 = 1,5; r = 2; c = 1,8;
δ = 220; b = 8,1+0,2
3.4 Điều kiện kỹ thuật của dao - Vật liệu dao:thép P18
- Độ cứng phần cắt đạt HRC= 62- 65 - Độ đảo đường kính ngoài ≤0,03 - Độ đảo mặt đầu ≤0,03
- Độ bóng:
+ Mặt trước,mặt lỗ gá dao và các mặt tựa không thấp hơn 0,32 + Mặt hớt lưng của hình dáng răng không thấp hơn 0,63
3.5 Thiết kế dưỡng
Dưỡng đo dùng để kiểm tra dao sau khi chế tạo, được chế tạo theo cấp chính xác 7 với miền dung sai H, h. Theo luật kích thước bao và bị bao.
Dưỡng kiểm dùng để kiểm tra dưỡng đo, được chế tạo theo cấp chính xác 6 với miền dung sai Js; js. Theo luật kích thước bao và bị bao.
Vật liệu làm dưỡng: Thép lò xo 65Г Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62 ÷ 65 HRC
Độ nhám bề mặt làm việc Ra ≤ 0,63 μm. Các bề mặt còn lại đạt Ra ≤ 1,25 μm
Kích thước danh nghĩa của dưỡng theo profile dao trong tiết diện chiều trục.
SVTH: Vũ Ngọc Phúc - 20152874
3.6 Bản vẽ chế tạo của dao
SVTH: Vũ Ngọc Phúc - 20152874