Đồ án môn học thiết kế dao. Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên CTM6_K46 1 Đồ án môn học: Thiết kế dao SV: Cao Long Biên Lớp: CTM6_K46 Đồ án môn học thiết kế dao. Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên CTM6_K46 2 THUYẾT MINH PHẦN 1 THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH Tính toán và thiết kế dao tiện định hình để gia công chi tiết như hình vẽ. Vật liệu gia công có  b = 85kg/mm 2 trên máy tự động, phôi thanh được gia công có chuẩn, với sai lệch kích thước chuẩn ±0,1. Hình dạng chi tiết được gia công như sau: 1. Phân tích chi tiết: - Chi tiết trên được làm từ vật liệu có với  b = 85kg/mm 2 . - Chi tiết bao gồm các loại bề mặt sau: mặt trụ, mặt côn, mặt đầu. - Độ chênh lệch đường kính t max =     2 1828 2 minmax DD 4 mm. - Trên chi tiết có mặt đầu (mặt phẳng), ở đây góc prôfin chi tiết  = 0, do đó góc sau của dao trong tiết diện pháp tuyến  N = 0 0 . 2. Chọn loại dao: Ở chi tiết này có thể dùng dao lăng trụ hay dao đĩa đều được cả. Song prôfin chi tiết không quá phức tạp nên ta chọn dao lăng trụ sẽ hợp lý hơn. Căn cứ vào chiều sâu t max của chi tiết (t max = 5 mm) tra bảng 2.6a, ta sẽ có cỡ dao, với các kích thước cơ bản của dao như sau (mm): B = 14; H = 75; E = 6; A = 20; F = 10; r = 0,5; d = 6; M = 29,46. 3. Chọn cách gá dao: Dao được chọn theo cách gá thẳng là hợp lý, ở lưỡi cắt gia công mặt phẳng (mặt đầu), cần làm góc nghiêng  1 = 2 0 , để giảm ma sát ( khi gia công ). Đồ án môn học thiết kế dao. Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên CTM6_K46 3 4. Chọn thông số hình học dụng cụ: Điểm cơ sở là điểm được chọn ngang tâm chi tiết và xa chuẩn kẹp nhất  điểm cơ sở là điểm 1. a. Chọn góc trước  : Góc trước có thể chọn căn cứ vào vật liệu gia công ( b = 85kg/mm 2 ), theo bảng 1.5c   = 12 0  20 0 . Sự chênh lệch đường kính không lớn nên ta chọn  = 20 0 . b. Chọn góc sau  : Đối với dao lăng trụ góc sau  nên chọn  = 815 0 Ta chọn  = 12 0 . 5. Tính toán thiết kế dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng: Sơ đồ tính toán và công thức tính toán theo bảng sau: A = r 1 .sin B = r 1 .cos sin k = A / r k  k = c k – B c k = r k .cos k H k =  k .cos( + ) Trong đó: r 1 : Bán kính chi tiết ở điểm cơ sở. R k : Bán kính chi tiết ở điểm tính toán.  , : Góc trước, góc sau ở điểm cơ sở 1 đã chọn ở trên. Điểm r i (mm) A (mm) sin  i  i  B(mm) C i (mm)  i (mm) h i (mm) 1 9 0,3420 20 8,4572 8,4572 0 0 2 10 0,3078 17,92 8,5634 9,5144 0,9510 0,8817 3 10 3,078 0,3078 17,92 8,5634 9,5144 0,9510 0,8817 4 14 0,2199 12,70 8,4572 13,657 5,2003 4,4101 5 14 0,2199 12,70 8,4572 13,657 5,2003 4,4101 6.Các kích thước của phần phụ: a = b = 1,5 mm;  = 30 0 ; L c = 24 mm; L d = 27mm. (Cần sửa hình này) Đồ án môn học thiết kế dao. Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên CTM6_K46 4 7. Thiết kế dưỡng do – dưỡng kiểm. Dưỡng do dùng để kiểm tra profin dụng cụ sau khi chế tạo. Kích thước dang nghĩa của dưỡng bằng kích thước dang nghĩa của dao. Kích thước dang nghĩa của dưỡng được 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). Dưỡng kiểm dùng để kiểm tra dưỡng do. Kích thước danh nghĩa dưỡng kiểm cũng được quy định theo luật bao và bị bao, song dưỡng do dễ chế tạo chính xác, khi đo bị mòn theo các phương, theo kinh nghiệm, người ta lấy kích thước danh nghĩa dưỡng kiểm bằng kính thước dang nghĩa dưỡng đo. Sai lệch lấy đối xứng, giá trị sai lệch có thể lấy theo cấp chính xác 6 với miền dung sai J s , j s (TCVN 2245 – 77). Vật liệu dưỡng được chế tạo từ thép lò xo 65 là thép có tích chống mài mòn cao, độ cứng sau nhiệt luyện đạt được 58 – 65 HRC. Độ nhám các mặt làm việc đạt khoảng Ra = 0,63 …0,32 (độ bóng  = 8 …9) các mặt còn lại đạt Ra = 1,25 (độ bóng  = 7). Dung sai chế tạo dưỡng được thể hiện ở bảng sau : Điểm 1 – 2 2 – 3 3– 4 4 – 5 5 – 6 6 – 7 7 – 8 8 – 9 Dưỡn g đo Cao 3,9 +0,009 7,75 +0,09 0 3,83 +0.01 0 1,94 +0.0 1 0 1,98 +0.01 Dài 8 +0,009 4 - 0,003 12 0 4 +0,009 0 20 +0,006 1 +0,006 Dưỡn g kiểm Cao 3.89 ±0,003 7,76 +0.01 0 3,83 +0.01 0 1,93 +0.0 1 0 1,98 +0.01 Dài 8 ±0,004 4 ±0,003 12 0 4 ±0,004 0 20 ±0,003 1 ±0,003 Kích thước danh nghĩa của dượng theo profile dao và được thể hiện ở bản vẽ chế tạo. 8 Điều kiện kỹ thuật: Đồ án môn học thiết kế dao. Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên CTM6_K46 5 a, Vật liệu phần cắt: Thép P18 Vật liệu thân dao: Thép 45 b, Độ cứng sau khi nhiệt luyện: - Phần cắt HRC 62 – 65. - Phần cắt thân dao HRC 30 – 40. c, Độ bóng: - Mặt trước > 9. - Mặt sau > 8. - Mặt tựa trên thân dao thấp hơn 4. d, Sai lệch + góc mài sắc: - Sai lệch góc trước  : 22 o 1 o - Góc  : 45 o 1 o - Góc  1 : 30 o 1 o PHẦN 2 THIẾT KẾ DAO PHAY ĐĨA MÔĐUN Tính toán và thiết kế dao phay đĩa module trong bộ 5 con, để gia công bánh răng trụ răng thẳng bằng thép 45, có module m = 15 mm . Cho biết số hiệu dao là dao số 3. 1. Xác định các thông số hình học của bánh răng Trong bộ dao phay đĩa module 5 con, dao mang số hiệu 3 có thể gia công được bánh răng có số răng Z = 17 20 răng. Profile dao được tính toán theo số răng bé nhất (Z =17 răng) bởi vì với con dao đó thì độ cong đường thân khai sẽ lớn vì vậy với các bánh răng có số răng Z > 17 được gia công bằng dao có Z = 17 sẽ có profin doãng hơn sẽ tạo điều kiện ra vào ăn khớp dễ hơn. Theo bài ra, ta cần thiết kế dao phay đĩa module để gia công bánh răng với các thông số như sau: Module: m = 15 mm Số răng: Z = 17 Góc ăn khớp:  = 20 0 Bước răng: t p = .m = 3,14.5 = 15,71 mm Chiều dầy răng: S = m./2 = 3,14.5/2 = 7,85 mm Bán kính vòng tròn chia: R c = r l = 2 m.Z = 2 5.17 = 42,5 mm Bán kính đỉnh răng: R a = 2 2)m(Z  = 2 2)5(17  = 47,5 mm Đồ án môn học thiết kế dao. Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên CTM6_K46 6 x y r    i n v  M  c = i n v  c    c M c  c     M (x,y) B o 1 o y x y max x max R f R o R c R M R a C Bán kính chân răng: R f = 2 2,5)-m(Z = 2 2,5)-5(17 = 36,25 mm Bán kính vòng tròn cơ sở: R 0 = 2 m.Z cos = 2 17.5 cos20 0 = 39,937 mm 2. Tính toán profile thân khai của lưỡi cắt Sơ đồ tính toán: Trong đó: R a : Bán kính đỉnh răng. R M : Bán kính tại điểm M(x,y). Đồ án môn học thiết kế dao. Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên CTM6_K46 7 R c : Bán kính vòng tròn chia. R 0 : Bán kính vòng tròn cơ sở. R f : Bán kính chân răng. Profile bao gồm hai đoạn: Đoạn làm việc: Là đoạn thân khai CB Đoạn không làm việc: Là đoạn cong chuyển tiếp thuộc khe hở chân răng BO 1 . a, Tính toán profile đoạn làm việc: Nguyên lý tạo hình đường thân khai Nguyên lý: Cho một đường thẳng lăn không trượt trên một đường tròn, thì quỹ đạo của điểm M thuộc đường thẳng đó sẽ vẽ ra đường cong thân khai. Vậy để tạo hình lưỡi cắt thân khai ta cho điểm M chuyển động theo phương trình đường thân khai trong khoảng bán kính R f  R M  R a . Việc xác định profile lưỡi cắt chính là việc xác định toạ độ của tập hợp tất cả các điểm M trong hệ toạ độ đề các Oxy. r 0 : Bán kính vòng cơ sở. r M : Bán kính véc tơ ứng với điểm M.  M : Góc thân khai.  M : Góc áp lực của đường thân khai. Xác định toạ độ của điểm M.     M B A r M r 0 Theo sơ đồ tính toán trên ta có: x M = r M .sin M = r M sin( 0 +  M ) y M = r M .cos M = r M cos( 0 +  M ) Ta có  M = tg M -  M = inv M  0 =  c - inv 0 = /2z - inv 0 = /2z - tg 0 +  0 = 180/(2.17) – ( tg20 0 -20) = 4,44 0 Đồ án môn học thiết kế dao. Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên CTM6_K46 8 Tacó: Cos M = r 0 /r M : )1arcsin( 2 2 0 M M r r                             2 2 0 2 2 0 1arcsin1arcsin MM M r r r r Tg  )1arcsin1arcsin 2 cos( 2 2 0 2 2 0 00                           MM MM r r r r Tgtg z ry   )1arcsin1arcsin 2 cos( 2 2 0 2 2 0 00                           MM MM r r r r Tgtg z ry   Vậy ta cho R M biến thiên từ R o đến R e thì sẽ vẽ được profin của răng. LẬP BẢNG TÍNH TOÁN Điểm R i X i Y i  X=X i+1 -X i  Y=Y i+1 -Y i 1 39.937 3.091726 39.81715 0 0 2 40.4412 3.184377 40.31563 0.09265 0.498488 3 40.9454 3.322466 40.81038 0.13809 0.494744 4 41.4496 3.491161 41.30231 0.168694 0.491935 5 41.9538 3.685368 41.79162 0.194207 0.489305 6 42.458 3.902238 42.2783 0.21687 0.486677 7 42.9622 4.139903 42.76227 0.237665 0.483975 8 43.4664 4.397029 43.24343 0.257126 0.481157 9 43.9706 4.672606 43.72162 0.275577 0.478196 10 44.4748 4.965842 44.1967 0.293235 0.475075 11 44.979 5.276091 44.66848 0.310249 0.471783 12 45.4832 5.602819 45.13679 0.326728 0.468309 13 45.9874 5.94557 45.60144 0.342751 0.464647 14 46.4916 6.303953 46.06223 0.358383 0.460792 15 46.9958 6.677623 46.51897 0.37367 0.45674 16 47.5 7.066275 46.97146 0.388652 0.452487 3. Chọn các kích thước kết cấu dao Kích thước kết cấu dao chọn theo 4-8:121[2], được thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết. Đồ án môn học thiết kế dao. Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên CTM6_K46 9 4. Thiết kế dưỡng Dưỡng đo dùng để kiểm tra dao sau khi chế tạo ,được chế tạo theo cấp chính xác7 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 65. Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62 65 HRC. Độ nhám bề mặt làm việc R a  0,63m . Các bề mặt còn lại đạt R a  1,25m. Kích thước danh nghĩa của dưỡng theo profile dao trong tiết diện chiều trục PHẦN 3 THIẾT KẾ DAO CHUỐT LỖ TRỤ THEN HOA Tính toán thiết kế lỗ trụ then hoa của bánh răng với vật liệu gia công là thép 45 và các dữ liệu: - Chi tiết gia công là lỗ then hoa định tâm theo đường kính d. - Kích thước danh nghĩa của mối ghép là: D8x42x48. - Độ chính xác: cấp 8. - Chiều dài chi tiết gia công: L = 55 mm - Độ nhám bề mặt: R z = 1,25 m - Vật liệu gia công: thép 45 có  b = 650 N/mm 2 . - Mối ghép ta chọn là: 7 7 48 7 7 428 f H x f H xD . - Lỗ then chuốt: z = 6. - Sử dụng máy chuốt: 5207  1. Hình dạng lỗ chuốt: Do không cho kích thước bề dày của then nên trong trường hợp này ta chọn bề dày của then là b = 8 mm Đồ án môn học thiết kế dao. Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên CTM6_K46 10 2. Sơ đồ chuốt: Theo yêu cầu gia công chi tiết như đề bài thì ta chọn sơ đồ chuốt theo lớp, để quá trình thoát phoi được dễ dàng thì trên cạnh của các răng gần nhau ta làm rãnh thoát phoi thứ tự và xen kẽ nhau. 3. Chọndao: Dao chuốt kéo thường được chia làm hai loại vật liệu: + Phần đầu dao (hai phần cán) được làm bằng thép kết cấu C45. + Phần sau dao (phần định hướng trở về sau) làm bằng thép gió P15. 4. Thiết kế phần răng và sửa đúng: 4.1: Cấu tạo dao chuốt: Dao chuốt có thể chia làm 5 thành phần như sau: [...]... viên thực hiện: Cao Long Biên - Lớp CTM6 – K46 Đồ án môn học thiết kế dụng cụ cắt TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1 2 3 4 5 “Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt” - Tập1, Tập 2 - ĐHBK 1977 “Hướng dẫn làm bài tập dung sai” – Ninh Đức Tốn 2001 Bài giảng Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Kim Loại” Bài giảng Thiết kế dụng cụ công nghiệp” Sổ tay công nghệ chế tạo máy - ... tra độ bền của dao chuốt: Sơ đồ chịu lực: Mỗi răng của dao đều bị chịu hai lực thành phần tác dụng + Thành phần hướng kính: Fy hướng vào tâm của dao, tổng các lực Fy của răng dao chuốt sẽ bị triệt tiêu Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên - Lớp CTM6 – K46 Đồ án môn học thiết kế dụng cụ cắt -+ Thành phần lực... góc lượn là r = 0,5 mm 13 Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên CTM6_K46 Đồ án môn học thiết kế dao - 6 Số răng dao chuốt và đường kính răng dao - Lượng dư gia công A = 1,5105 mm - Lượng dư gia công tinh Atinh = 0,065 - Lượng dư gia công thô: Athô = A – Atinh = 1,505 – 0,065 = 1,44 mm Số răng cắt thô: Z tho  Atho... của dao: Chiều dài của dao phải nhỏ hơn hành trình máy và nhỏ hơn 30.Dmax L = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 + L6 = 70 + 38,5 + 11,5 + 35 + 40.10 + 30 = 585 mm Ta nhận thấy rằng: L = 585 < 30.26 Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên - Lớp CTM6 – K46 Đồ án môn học thiết kế dụng cụ cắt -9 Yêu cầu kỹ thuật của dao: ... 11 Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên CTM6_K46 Đồ án môn học thiết kế dao -  r h R S1z = 0,2.Sz = 0,2.0,05 = 0,01 + Răng sửa đúng có lượng nâng là 0, với số răng sửa đúng là 5 răng Đường kính sửa đúng là đường kính cắt tinh cuối cùng Lượng dư cắt tinh được tinh theo công thức: A1 =  S Ztinh  0,035 + 0,02 + 0,01 = 0,065 mm 5.2 Kết cấu răng và rẵnh: Hình.. .Đồ án môn học thiết kế dao - I: Đầu dao: Phần kẹp, cổ dao, côn chuyển tiếp II: Phần định hướng trước III: Phần cắt: răng cắt thô, răng cắt tinh, răng sửa đúng IV: Phần dẫn hướng sau V: Phần đỡ 4.2 Tính lượng dư gia công: - Lượng dư gia công khi chuốt lõ then hoa được chọn theo yêu cầu công... 2 F= 4 Diện tích của phoi cuốn trong rãnh là: Fr = L.Sz Trong đó: L: Chiều dài của chi tiết Sz: Lượng nâng 12 Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên CTM6_K46 Đồ án môn học thiết kế dao Để phoi được cuốn hết vào trong rãnh chứa phoi thì cần phải có điều kiện: Fh  h 2 Fr  4.L.S z  k 1 Như vậy: h  1,13 L.S z k Theo... tạo ra phoi vụn nên rãnh được thiết kế có dạng lưng thẳng để chứa phoi vụn, đồng thời dễ chế tạo biên dạng lưng thẳng Dạng răng và rãnh được đặc trưng bởi các thông số sau: t : bước răng h: chiều cao rãnh f: cạnh viền t b: chiều rộng lưng răng r,R: bán kĩnh rãnh b f  : Góc sau   : góc trứơc Xác định từng thông số: - Bước răng t và chiều sâu rãnh được tính toán thiết kế sao cho đủ không gian chứa... = 23,04mm Di = Di-1.2.Sz Với i = 2  22 Và ta lập được bảng giá trị như sau: 14 Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên CTM6_K46 Đồ án môn học thiết kế dụng cụ cắt - ường kính của răng D2= D0+2q 23,04 D3= D2+2sz 23,14 D4 =D3+2sz 23,24 D5 =D4+2sz 23,34 D6 =D5+2sz 23,44 D7 =D6+2sz 23.54 D8 =D7+2sz 23.64 D9 =D8+2sz... Dmin)/2 = (26,021 – 23)/2 = 1,5105 mm 5 Tính toán các thông số của dao chuốt: 5.1 Tính lượng nâng của răng: - Ở răng dao chuốt, răng sau cao hơn răng trước một lượng gọi là lượng nâng của răng Sz Lượng nâng của răng dao chuốt là hiệu số đường kính các răng liên tiếp Theo bảng (3.3.1), với vật liệu gia công là thép 45 có b = 650 N/mm2, ta chọn được: Sz = 0,05 - Các răng cắt chuốt bao gồm: + Răng cắt thô: . Đồ án môn học thiết kế dao. Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên CTM6_K46 1 Đồ án môn học: Thiết kế dao SV: Cao Long Biên Lớp: CTM6_K46 Đồ án môn học thiết kế dao. . thước kết cấu dao Kích thước kết cấu dao chọn theo 4-8 :121[2], được thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết. Đồ án môn học thiết kế dao. Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên CTM6_K46 9 4. Thiết. R a : Bán kính đỉnh răng. R M : Bán kính tại điểm M(x,y). Đồ án môn học thiết kế dao. Sinh viên thực hiện: Cao Long Biên CTM6_K46 7 R c : Bán kính vòng tròn chia. R 0 : Bán kính