Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 K44 Trang 1 Dao tiện định hình I. Chi tiết gia công. - Vật liệu: Thép 45 có giới hạn bền b = 750 (N/ mm 2 ). - Hình dạng nh sau: 24 20 1x45 10 12 18 ỉ22 ỉ14 ỉ16 ỉ20 II. Chọn dao: Ta nhận thấy rằng chi tiết cần có dạng hình trụ tròn xoay trên đó bao gồm các mặt mặt côn v các mặt trụ. Cho nên ta chọn dao tiện định hình lăng trụ, gá thẳng. Bởi vì so với dao tiện định hình tròn thì tiện định hình lăng trụ chế tạo dễ dng hơn dồng thời gia công chi tiết sẽ cho độ chính xác hơn. Do có độn cứng vững cao hơn đồng thời hạn chế đợc sai số loại 2 còn sai số loại 1 có khả năng khắc phục đợc. III. Tính toán chiều cao hình dáng profile dao Sơ đồ tính toán các thông số tại một điểm bất kỳ trên lỡi cắt của dao nh sau: C i i A 1 i B T R R i A = R.sin B = R.cos C = R i.cos T = C -B t = Ti.cos i 0 0 t i 0 0 sin = A/Ri i i 0 * Chọn điểm cơ sở Điểm cơ sở đợc chọn l một điểm nằm ngang tâm chi tiết v xa chuẩn kẹp của dao nhất (hoặc gần tâm chi tiết nhất). Vậy ta chọn điểm 1 l điểm cơ sở: Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 - K44 Trang 2 Theo Bảng3.4 (Trang 13 Tập 1 HDTKDCC) Ta có = 20 0 , còn = 12 0 * Tính toán tại các điểm Tại điểm cơ sơ ta cóa có: A = r 1 .sin 1 = 7.sin20 0 = 2,394 (mm). B = r 1 .cos 1 = 7.cos20 0 = 6,778 (mm) - Điểm 2 : sin 2 = A/r 1 = 2,394/8 = 0,2995 2 = 17,436 0 . C 2 = r 2 .Cos 2 = 8.Cos17,436 0 = 7,633 (mm). 1 = C 1 B = 7,633 6,778 = 1,055 (mm). t 1 = 1 .Cos o = 1,055.Cos 20 0 = 0,992 (mm). - Điểm 7 : sin 7 = A/r 7 = 2,394/9 = 0,266 5 = 15,426 0 . C 5 = r 5 .Cos 5 = 9.Cos 15,426 0 = 8,676 (mm). 5 = C 5 B = 8,676 6,778 = 2,098 (mm). t 5 = 5 .Cos o = 2,098.Cos 20 0 =1,791 (mm). - Điểm 5 : sin 5 = A/r 5 = 2,394/10 = 0,2394 5 = 13,852 0 . C 5 = r 5 .Cos 5 = 10.Cos 13,852 0 = 9,709 (mm). 5 = C 5 B = 9,709 6,778 = 3,131 (mm). t 5 = 5 .Cos o = 3,131.Cos 20 0 = 2,942 (mm). Ta có bảng số liệu tổng hợp nh sau: Thứ tự i Góc trớc A B C i T i t i 2 17,436 7,633 1,056 0,992 1 20 6,578 0 0 5 13,852 9,709 3,131 2,942 7 15,423 2,394 6,578 8,676 2,098 1,791 III. Tính toán kích thớc dao. Chiều sâu cắt lớn nhất l: 3 2 1420 2 dd t minmax max = = = (mm). Từ chiều sâu cắt t max = 4 (mm) dựa vo Bảng 3.2a (Trang 11 - HDTKDCC) Ta có các kích thớc cơ bản của dao tiện định hình lăng trụ nh sau: Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 - K44 Trang 3 t max B H E A F r d M 3 9 75 4 15 - 0,5 4 21,31 Từ đây ta có kết cấu của dao nh sau: H + B F r A E L d V . Phần phụ của profin dụng cụ : Phần phụ của profin dụng cụ cắt dùng để vát mép v chuổn bị cho nguyên công cắt đứt chi tiết ra khỏi phôi có kích thớc nh sau: L L t max t f a b c d Kích thớc của phần phụ nh sau: Chọn a = b = 1 ( mm). g : Chiều rộng lỡi dao cắt đứt chọn g = 2 ( mm ) t : Chiều cao của lỡi cắt phần cát đứt t = 2 (mm) f : Chiều rộng vát của chi tiết chọn f = 1 ( mm ) c = f + g = 3 ( mm ) 1 = 30 = 45 Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 - K44 Trang 4 d = ( c g )*tg 1 + 2 = (3 2 )*tg 30 + 2 = 3 ( mm ) Chiều di của dao : L = l c + a + b + d + g = 24 + 1 + 1 + 4 + 2 = 31 ( mm ) VI. Điều kiện kỹ thuật 1. Vật liệu phần cắt : Hợp kim cứng 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 + mặt sau > 9 - Mặt tựa trên thân dao thấp hơn 4 4. Sai lệch + góc mi sắc : - Sai lệch góc trớc : 20 o 2 o - Góc :15 o 2 o - Góc 1 :45 o 2 o Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 - K44 Trang 5 dao phay định hình có hớt lng. Yêu cầu: Tính toán thiết kế dao phay định hình có góc trớc > 0 để gia công chi tiết ở hình vẽ sau .Với vật liệu chi tiết l thép 45 có b = 650N/mm 2 .Trong đó các mặt I v II không gia công 15 5 14 2 33 R 1 3 III I Phân tích chi tiết v chọn dao Chi tiết có dạng rãnh, có profile phức tạp bao gồm các đoạn thẳng v cung tròn. Vì vậy ta chọn dao phay hình hớt lng, l loại dao phổ biến dùng để gia công các chi tiết định hình. Với dạng profile phức tạp nh vậy ta chỉ hớt lng dao 1 lần, tức l không mi lại mặt sau sau khi đã nhiệt luyện. Để giảm nhẹ lực cắt ta chế tạo dao có góc trớc dơng ( > 0 ). Vì chiều cao profile lớn nhất h cmax = 15 mm, chiều rộng rãnh l =33 mm, ta nhận thấy rằng kết cấu của lỡi cắt đủ cứng vững do đó ta chế tạo dao có đáy rãnh thoát phoi thẳng. Vậy để gia công chi tiết ny ta chế tạo dao l dao phay định hình hớt lng 1 lần, có góc trớc dơng, đáy rãnh thoát phoi thẳng. 2 Tính toán profile dao trong tiết diện chiều trục Ta cần xác định chiều cao profile dao trong tiết diện chiều trục để chế tạo ra dao cắt. Sơ đồ tính h h ci di R R i E T F Profin chi tiết I 4 2 3 i 1 6 II d O trong tiết diện chiều trục Profin dao phay i Các thông số trên sơ đồ trên đợc xác định nh sau. Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 - K44 Trang 6 - Góc trớc xác định theo Bảng 2-V (Trang 5 - Tập 2 HĐTKDCC).Với vật liệu l thép 45 có b = 650 N/mm 2 . Ta có = 15 0 (ứng với dao cắt thô) Còn góc sau chính n = 12 0 v góc sau phụ 1 = 8 0 . - Bán kính đỉnh dao xác định theo Bảng 9-V (Trang 16 - Tập 2 HĐTKDCC) Với chiều cao lớn nhất của profile chi tiết h cmax = 15 mm. Ta có bán kính đỉnh dao R = 60 mm. Dựng profile dao bằng đồ thị ( Đâ thực hiện ở trên sơ đồ trên). Xét điểm i trên chi tiết, để gia công đợc điểm i thì phải có một điểm i tơng ứng thuộc profile chi tiết. Ta xác định điểm i đó nh sau: Từ điểm i trên profile chi tiết dóng ngang sang phía dao cắt đờng OT tại E . Lấy O lm tâm quay một cung tròn có bán kính OE cắt vết mặt trớc tại F. Vẽ đờng cong hớt lng acsimet qua F cắt OT tại G . Từ G dóng đờng ngợc lại về phía chi tiết, từ điểm i thuộc profile chi tiết hạ đờng thẳng vuông góc xuống đờng cắt đờng tại i ta đợc điểm i l điểm trên profile dao dùng để gia công điểm i trên profile chi tiết Theo sơ đồ ta có : h di = GT = ET- EG = h di EG.(Với EG chính l độ giáng của đờng cong hớt lng acsimet ứng với góc ở tâm l ) Ta có = . 2 Z.K EG M i = i - = = == ci i cici hR sin.R sinar hR sin.R sinari hR sin.R Ri a isin = ci cii hR sin.R arcsin 2 Z.K hh Trong đó: - K : lợng hớt lng. - Z : số răng dao phay. Theo Bảng 9 V (Trang16 Tập 2 HDTKDCC) K = 6,5 ; Z = 10 (răng). Nhận thấy rằng profile chi tiết có một đoạn cung tròn. Vậy profile dao cũng có một đoạn cong tơng ứng. Nếu xác định profile đoạn đó cũng nh các đoạn khác thì đẻ đảm bảo độ chính xác yêu cầu thì số lợng điểm tính toán phải đủ lớn nh thế khối lợng tính toán sẽ rất nặng nề. Để đơn giản cho việc tính toán ta sẽ thay thế đoạn cong đó bằng một cung tròn thay thế đi qua 3 điểm. Trên sơ đồ tính ta đã có 2 điểm l 4 v 6.Vậy ta chỉ còn phải tính thêm 1 điểm nữa l điểm 5 Ta chọn điểm 5 có l 5 = 25 mm: mm63,7)2125(13137)ll(rrhh 23 45 2 4c5c =+=+= Lập bảng tính toán: Điểm h ci h di L i Điểm h ci h di L i 1 15 14,063 0 4 7 6,632 21 Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 - K44 Trang 7 2 0 0 5 5 7,63 7,224 25 3 0 0 19 6 15 14,063 33 3 Tính toán profile trong tiết diện qua mặt trớc của dao: Ta cần xác định chiều cao profile dao trong tiết diện qua mặt trớc của dao để kiểm tra dao sau khi chế tạo có đạt yêu cầu hay không. Sơ đồ tính toán nh sau: III 1 2 3 4 6 1 ' 2 ' 3 ' 4 ' 6 ' E R i ci d t i Profin chi tiết P ro fi n d a o ph a y R O d i ' T F i h h re Từ sơ đồ ta có: = == sin sin).hR( sin sin.R TFh cii dti ở trên ta đã có: = ci hR sin.R sinar Vậy ta có: = sin hR sin.R sinarsin).hR( h ci ci dti Trong tiết diện chiều trục đoạn profile cong cũng đợc thay thế bằng một cung tròn thay thế đi qua 3 điểm. Trên sơ đồ tính ta đã có 2 điểm l 4 v 6.Vậy ta chỉ còn phải tính thêm 1 điểm nữa l điểm 5. Ta chọn điểm 5 có l 5 = 25 mm Lập bảng tính toán: Điểm h ci h di L i Điểm h ci h di L i sin sin. arcsinsin).( = ci ci dti hR R hR h Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 - K44 Trang 8 1 15 15,720 0 4 7 7.282 21 2 0 0 5 5 7,63 7.941 25 3 0 0 19 6 15 15.720 33 4 Chọn kết cấu dao Các thông số kết cấu dao đợc chọn theo Bảng 9-V (Trang 16 Tập 2 HDTKDCC ) Thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết. 5 Thiết kế dỡng Dỡng đo dùng để kiểm tra dao sau khi chế tạo ,đợc chế tạo theo cấp chính xác7 với miền dung sai H, h . Theo luật kích thớc bao v bị bao. Dỡng kiểm dùng để kiểm tra dỡng đo , đợc chế tạo theo cấp chính xác 6 với miền dung sai Js , js . Theo luập kích thớc bao v bị bao. Vật liệu lm dỡng : Thép lò xo 65 . Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62 65 HRC. Độ nhám bề mặt lm việc R a 0,63m . Các bề mặt còn lại đạt R a 1,25m. Kích thớc danh nghĩa của dỡng theo kích thớc profile dao trên mặt trớc . Các kích thớc còn lại thể hiện trên bản vẽ chi tiết. Thiết kế dao phay đĩa mô đun Yêu cầu: Thiết kế dao phay đĩa mô đun để phay bánh răng có vật liệu l thép 45, góc ăn khớp = 20 0 v mô đun m = 5 còn Z = 24(răng). I. Tính toán v vẽ profin dao Trớc hết ta chọn môt nhóm dao trong bộ để thiết kế , ta chọn nhóm số 5 N 0 5 trong bộ có số răng gia công từ 26 - 34 răng .Vì vậy con dao ta cần thiết kế có số răng gia công l Z = 26 bởi vì với con dao đó thì độ cong đờng thân khai sẽ lớn vì vậy với các bánh răng có số răng Z > 26 đợc gia công bằng dao có Z=26 sẽ có profin doãng hơn sẽ tạo điều kiện ra vo ăn khớp dễ hơn. 1. Tính toán prôfin dao Profin của dao phay đĩa mô đun trong tiết diện chiều trục cũng l profin theo mặt trớc v trùng khít với profin trắc diện của bánh răng . Các số liệu cần tính toán để vẽ: -Bán kính vòng cơ sở r 0 : r o = 2 m.Z cos( o ) = 2 2653 . , cos20 0 = 42,75 mm -Bán kính vòng chân răng R i (không dịch chỉnh ) R i = 2 2,5)-m.(Z = 2 2,5)-3,5.(26 = 41,125 mm -Bán kính vòng đỉnh răng R e : Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 - K44 R e = 2 2)m.(Z + = 2 2)2,5.(26 + = 49 mm -Bán kính vòng chia R : R = 2 m.Z = 2 3,5.26 = 45,5 mm Để vẽ đợc profin dao ta lập hệ trục Oxy với gốc ở tâm O của bánh răng . Giả sử có điểm M (x,y) bất kỳ nằm trên profin răng với bán kính l R x thì toạ độ x, y chính l phơng trình profin răng Ta có : +== +== ).Cos(R Cos.Ry ).Sin(R .Sin R x ooxxx ooxxx Với x = inv( x )= tg x - x Cos( x ) = x o R r o = c - inv( o ) = /(2.Z) - ( tg 0 - 0 ) = 180/(2.26) ( tg20 0 -20) = 23,1 0 t = y - r Vậy ta cho R x biến thiên từ R o đến R e thì sẽ vẽ đợc profin của răng Từ đó ta có bảng tính tại các điểm nh sau : Bảng tính toán tại các điểm Trang 9 Điểm R i X i Y i Điểm R i X i Y i 1 42.750 0.000 0.000 9 45.785 2.914 45.782 2 43.141 1.998 43.049 10 46.226 3.096 46.612 3 43.531 2.018 43.481 11 46.656 3.289 46.540 4 43.922 2.184 43.868 12 47.047 3.492 46.917 5 44.313 2.303 44.253 13 47.438 3.704 47.293 6 44.703 2.734 44.637 14 47.828 3.927 47.667 7 45.094 2.914 45.020 15 48.219 4.159 48.039 8 54.484 3.096 46.612 16 49.000 4.651 48.779 Chu quốc Hiếu Lớp CTM6 - K44 Trang 10 2-Các kích thớc kết cấu của dao Các kích thớc của dao tra theo mô đun của bánh răng ta cần thiết kế. Với môđun m = 3,5 ta có các kích thớc của dao nh sau: Chiều rộng dao B = 12 mm Lợng hớt lng k = 4,5 mm Chiều cao profin dao theo mặt trớc H = 15 mm Bán kính cung tròn rãnh răng r = 1,5 mm Đờng kính ngoi D = 75 mm Đờng kính lỗ d = 27 mm Số răng dao Z = 12 răng . 5 dao phay định hình có hớt lng. Yêu cầu: Tính toán thiết kế dao phay định hình có góc trớc > 0 để gia công chi tiết ở hình vẽ sau .Với vật liệu. chọn dao tiện định hình lăng trụ, gá thẳng. Bởi vì so với dao tiện định hình tròn thì tiện định hình lăng trụ chế tạo dễ dng hơn dồng thời gia công chi