Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo Thiết kế dao tiện định hình
Thuyết minh đồ án môn học: Nguyên lý &Dụng cụ cắt Lời nói đầu Trong thời đại hiện nay nghành cơ khí có vai trò to lớn trong sự nghiệp công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nớc.Trong cơ khí gia công, thì gia công bằng cắt gọt chiếm tỷ trọng lớn khi chế tạo các chi tiết máy nói riêng và các máy móc thiết bị nói chung. Những hiểu biết về gia công bằng cắt gọt là cơ sở để nâng cao năng suất, chất lợng và hiệu quả kinh tế trong chế tạo cơ khí. Trong quá trình đào tạo của trờng, học sinh, sinh viên đợc học chuyên môn về gia công bằng cắt gọt, và đợc nhận đồ án môn học. Thông qua việc làm đồ án môn học, học sinh, sinh viên nâng cao đợc trình độ hiểu biết của mình biết trình tự thiết kế dao, phơng pháp và quá trình cắt gọt tạo điều kiện để nâng cao năng suất cắt và chất lợng của quá trình gia công vì chất lợng của bề mặt gia công sau cắt gọt là yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả cuối cùng của quá trình gia công. Qua thời gian làm đồ án môn học em thiết kế không tránh khỏi những sai sót trong quá tính toán. Mong sự giúp đỡ của Thầy (Cô) để bài làm của em hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin cảm ơn Sinh viên thiết kế: Nguyễn văn tiến Mục lục Sinh viên thực hiện: Ngyễn VănTiến lớp k41ccm4 Trờng ĐHKTCN_TN 1 Thuyết minh đồ án môn học: Nguyên lý &Dụng cụ cắt Phần I: Thiết kế Dao Tiện Định Hình 1.thiết kế dao tiện định hình4 2.Chọn vật liệu dao tiện định hình .4 3.Chọn kích thớc kết cấu dao tiện định hình 5 4.Chọn thông số hình học dao tiện định hình 6 5.Chiều rộng của dao tiện định hình 6 6.xác định kích thớc chiều trục các điểm trên biên dạng dao7 7.Tính chiều cao hình dáng các điểm biên dạng dao 9 8.Xác định dung sai kích thớc dao tiện định hình .11 9. Điều kiện kỹ thuật của dao tiện định hình 11 10. Gá kẹp của dao tiện định hình12 phần II: Thiết kế dao chuốt lỗ trụ 1.Chọn kiểu dao chuốt và máy chuốt.13 2.Chọn vật liệu dao chuốt 13 3.Chọn sơ đồ chuốt.13 4.Xác định lợng d gia công 13 5.Xác định lợng nâng của răng dao .14 6.Xác định số răng dao Z .15 7.Góc độ của dao chuốt 16 8.Xác định hình dáng răng , kích thớc răng và rãnh chứa phoi 17 9.Xác định số răng đồng thời tham gia cắt .18 10.Xác định kích thớc các răng 20 11.Xác định kết cấu rãnh chia phoi 20 12.Xác định kích thớc đầu dao chuốt.22 13.xác định kích thớc cổ dao và côn chuyển tiếp.22 14.Xác định kích thớc phần định hớng trớc 23 15.xác định phần định hớng sau.24 16.xác định phần cổ trục đỡ 24 17.xác định chiều dài dao truốt.25 18.Tính lực chuốt.25 19.Kiểm ngiệm lực chuốt và độ bền dao chuốt25 Sinh viên thực hiện: Ngyễn VănTiến lớp k41ccm4 Trờng ĐHKTCN_TN 2 Thuyết minh đồ án môn học: Nguyên lý &Dụng cụ cắt 20.chọn hình dáng kích thớc lỗ tâm .26 21.Các điều kiện của dao .26 Phần III: xác định chế độ cắt I Chọn dụng cụ cắt.28 1.Chọn vật liệu dụng cụ cắt . 2.Chọn kiểu dụng cụ cắt . 3.Chọn kích thớc chung của dụng cụ cắt . 4.Chọn hình dáng mặt trớc của dụng cụ cắt . 5.Chọn thông số hình học phần cắt của dao . 6.Chọn trị số độ mòn cho phép của phần cắt . 7 .Chọn tuổi bền của dao . II- Chiều sâu cắt T 30 III-Chọn lợng chạy dao s30 1.Xác định lợng chạy dao để bảo đảm độ bền thân dao . 2.Xác định lợng chạy dao để bảo đảm độ bền cho cơ cấu chạy dao . 3.Xác định lợng chạy dao để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết gia công. 4.Xác định lợng chạy dao để đảm bảo độ bền của mảnh dao hợp kim cứng 5.Xác định lợng chạy dao thực của máy Sm IV-xác định tốc độ cắt v và số vòng quay n m 34 1.Xác định tốc độ cắt v. 2.Xác định số vòng quay. V-tính lực cắt35 VI-kiểm ngiệm chế độ cắt theo động lực và mô men máy 36 VII- tính thời gian máy t 0 .36 Thiết minh đồ án dao cắt Sinh viên thực hiện: Ngyễn VănTiến lớp k41ccm4 Trờng ĐHKTCN_TN 3 Thuyết minh đồ án môn học: Nguyên lý &Dụng cụ cắt Phần I:thiết kế dao tiện định hình I>Thiết kế dao tiện định hình ỉ35 25 32 40 7 ỉ45 R12 -Dao tiện định hình dùng để gia công những chi tiết định hình ở dạng sản xuất hàng loạt lớn hoặc hàng khối, trên các máy tiện tự động hoặc bán tự động, máy rêonve . -So với dao tiện thờng thì dao tiện định hình có các u điểm sau +> Năng suất cắt cao do tổng chiều dài lỡi cắt tham gia lớn +> Đảm bảo sự đồng nhất về hình dáng và độ chính xác kích thớc của Chi tiết gia công vì không phụ thuộc vào tay nghề ngời công nhân mà chủ yếu phụ thuộc vào kích thớc biên dạng dao +> Tuổi thọ của dao tiện định hình lớn vì số lần mài lại cho phép lớn +> Việc mài sắc dao đơn giản * Nhợc điểm của dao tiện định hình +> Dao tiện định hình giá thành đắt nên không dùng sản suất ở loạt nhỏ hoặc đơn chiếc II> Chọn vật liệu dao tiện định hình Dao tiện định hình thờng có biên dạng phức tạp làm việc trong điều kiện cắt nặng nề, lực cắt lớn, áp lực lên lỡi cắt lớn sinh ra nhiệt cắt lớn vì vậy ta nên chọn loại vật liệu làm dao có độ cứng lớn, độ bền nhiệt lớn, có độ bền cơ học và khả năng chịu mài mòn tốt. Chi tiết gia công là thép 12XM cần gia công đạt cấp chính xác IT13 độ nhám cấp 6 ta chọn vật liệu dao tiện định hình la thép gió P18 làm vật liệu gia công chi tiết trên Thép gió P18 có những đặc tính và yêu cầu của vật liệu chế tạo dụng cụ cắt. Cho phép mài tạo hình và mài sắc dễ dàng : Độ cứng : HRC 62 ữ 65 Độ bền nhiệt 600 0 C Vận tốc cắt gấp 3 ữ 4 lần dao thép các bon dụng cụ. V max =50m/phút III> Chọn kích thớc kết cấu dao tiện định hình tròn gá thẳng tại điểm cơ sở ngang tâm: Sinh viên thực hiện: Ngyễn VănTiến lớp k41ccm4 Trờng ĐHKTCN_TN 4 Thuyết minh đồ án môn học: Nguyên lý &Dụng cụ cắt Kích thớc kết cấu dao tiện định hình đợc chọn theo chiều cao hính dáng lớn nhất của chi tiết, đợc xác định theo công thức sau t max = 2 minmax dd (mm) Trong đó : d max =45 mm (đờng kính lớn nhất của chi tiết gia công) d min =35 mm ( đờng kính nhỏ nhất của chi tiết gia công) t max = 2 minmax dd = 2 3545 =5 (mm) - Để đảm bảo gia công chi tiết đã cho đạt cấp chính xác IT13, độ nhẵn bề mặt cấp 6 ta sử dụng loại dao tiện định hình tròn hớng kính gá thẳng có điểm cơ sở ngang tâm Chọn điểm cơ sơ ngang tâm là điểm (0) nh trên hình vẽ -Theo bảng 2.3 ta có kích thớc kết cấu của dao tiện định hình tròn có lỗ trốt là: Chiều cao hình dáng lớn nhất của chi tiết Kích thớc dao tiện D d(H8) d 1 b max K r D t d 2 Đến 6 50 13 20 9 3 1 28 5 d 2 d Lp b H r L 1 l D D 1 t max k IV> Chọn thông số hình học cho dao tiện định hình tròn gá thẳng tại điểm cơ sở ngang tâm: 1.Góc sau tại điểm cơ sở ngang tâm: Dao tiện định hình thờng cắt với lớp phoi mỏng nên góc sau đợc chọn lớn hơn so với dao tiện thờng.với dao tiện Sinh viên thực hiện: Ngyễn VănTiến lớp k41ccm4 Trờng ĐHKTCN_TN 5 Thuyết minh đồ án môn học: Nguyên lý &Dụng cụ cắt định hình tròn gá thẳng tại điểm cơ sở ngang tâm chon( ) trong giới hạn =10 0 ữ 12 0 ta chọn =12 0 2.Góc trớc tại điểm cơ sở ngang tâm: Góc trớc của dao tiện định hình phụ thuộc vào cơ tính của vật liệu gia công. Trị số đợc tra theo bảng 2.4. Với vật liệu là thép12XM có b =500:800 ( N/ mm 2 ) và có HB 150 ữ 235 có góc trớc =22 0 :25 0 ta chọn đợc =22 0 V> Chiều rộng của dao tiện định hình. Chiều rộng của dao tiện định hình đợc tính theo công thức sau. L p =l g +a+b+c+b 1 Trong đó : l g : chiều dài đoạn lỡi cắt chính lấy bằng chiều dài chi tiết định hình khi gá dao thẳng l g =40 (mm) c :chiều dài đoạn lỡi cắt phụ để xén mặt đầu chi tiết lấy c=1 ữ 3 Ta lấy c=1 mm a: chiều dài đoạn lỡi cắt phụ nhằm tăng bền cho lỡi cắt ta lấy a=2 ữ 5. Ta lấy a=3 (mm) 1 : góc nghiêng của đoạn lỡi xén mặt đầu. Ta lấy 1 =45 0 t: chiều cao đoạn lỡi cắt phụ để chuẩn bị cắt đứt. t t max ta lấy t=4 (mm) b: chiều dài đoạn lỡi cắt phụ để chuẩn bị cắt đứt b=6 (mm) b 1 : đoạn vợt quá ta lấy b 1 =1 (mm) : góc nghiêng của đoạn lỡi cắt đứt =15 0 vậy L p =40+3+1+6+1=51(mm) R12 c a 6 5 4 3 2 1 0 lg bb 1 lp y x VI> Xác định kích thớc chiều trục các điểm trên biên dạng dao -Dao đợc thiết kế trong điều kiện gá thẳng nên trị số kích thớc chiều trục của các điểm biên dạng trên lỡi cắt đúng bằng kích thớc chiều trục của các điểm tơng ứng trên chi tiết gia công Sinh viên thực hiện: Ngyễn VănTiến lớp k41ccm4 Trờng ĐHKTCN_TN 6 Thuyết minh đồ án môn học: Nguyên lý &Dụng cụ cắt 6 5 4 3 2 1 0 o l 1 =l 2 t 2,3,5,6 l 5 l 6 l 3 l 4 t 4 ỉ35 25 32 40 7 ỉ45 y x R12 Trên hình vẽ điểm O là điểm cơ sở ngang tâm Ta có kích thớc chiều trục L 2,1 =8(mm) ; L 3 =15(mm); L 4 =24(mm) ;L 5 =33 (mm) ; L 6 =40 (mm) ; VII> Tính chiều cao hình dáng dao tiện định hình lăng trụ có điểm cơ sở ngang tâm Bán kính : r 0,1 =17,5(mm), r 2,3,5,6, =22,5(mm), r 4, =18,437 (mm) Các công thức tính: h=Rsin H=Rsin( + ) B=Rcos( + ) B n =B- n tg n0 = n B H t n =R-R n trong đó: -góc sau tại điểm cơ sở ngang tâm -góc trớc tại điểm cơ sở ngang tâm R-bán kính của dao ứng với điểm cơ sở ngang tâm R n - bán kính của dao ứng với điểm n trên biên dạng của lỡi cắt n -chiều cao hình dáng điểm thứ n trên biên dạng dao theo mặt trớc t n - chiều cao hình dáng điểm thứ n trên biên dạng dao tính theo tiết diện dao vuông góc với mặt sau Sinh viên thực hiện: Ngyễn VănTiến lớp k41ccm4 Trờng ĐHKTCN_TN 7 Thuyết minh đồ án môn học: Nguyên lý &Dụng cụ cắt 6 8 0 + 3 0 - n R1 H b 2,3,5,6 4 0,1 2 , 3 , 5 , 6 h A C r 4 r 0,1 r 2,3,5,6 R R 4 R 2 , 3 , 5 , 6 2 , 3 , 5 , 6 4 0 , 1 4 B 4 t 2,3,5,6 t 4 o C o d 4 2,3,5,6 C 4 C 2 , 3 , 5 , 6 B 2 , 3 , 5 , 6 B tính chiều cao hình dáng cho các điểm (0,1); (2,3,5,6); (4)trên biên dạng dao ứng với các điểm(0,1); (2,3,5,6); (4) trên biên dạng chi tiết 1> Chiều cao hình dáng tại điểm biên dạng (0,1) : R=R 0 =25mm h=Rsin =25.sin12=5.198mm H=Rsin( + )=25sin(12+22)=13,979mm A=r 0 sin 0 =17,5sin22=6,556mm B=Rcos( + )=25cos(12+22)=20,726mm F= r 0 cos 0 =17,5.cos22=16,226mm 2> Tính chiều cao hình dáng cho điểm (2,3,5,6): sin 2 2 r A = = 5,22 556,6 =0,291 0 2 94,16 = C 2 =r 2 cos 2 =22,5cos16,94=21,524mm 2 =C 2 -F=21,524-16,226=5,298 mm B 2 =B- 2 =20,726-5,298=15,428mm tg 2 = 2 B H = 428,15 979,13 =0,906 2 =42,179 0 2 = 2 - 2 =42,179 0 -16,94 0 =25,239 0 Sinh viên thực hiện: Ngyễn VănTiến lớp k41ccm4 Trờng ĐHKTCN_TN 8 Thuyết minh đồ án môn học: Nguyên lý &Dụng cụ cắt R 2 = mm H 819,20 179,42sin 979,13 sin 0 2 == t 2 =R-R 2 =25-20,819=4,181mm 3> Tính chiều cao hình dáng cho điểm (4): sin 4 4 r A = = 355,0 437,18 556,6 = 0 2 793,20 = C 4 =r 4 cos 4 =18,437 cos20,793=17,236 mm 4 =C 4 -F=17,236-16,226=1,01 mm B 4 =B- 4 =20,726-1,01=19,715mm tg 4 = 4 B H = 709,0 715,19 979,13 = 4 =35,338 0 4 = 4 - 4 =35,338 0 -20,793 0 =14,545 0 R 4 = mm H 168,24 338,35sin 979,13 sin 4 == t 4 =R-R 4 =25-24,168=0,832mm 4>Kết quả tính chiều cao biên dạng dao Sinh viên thực hiện: Ngyễn VănTiến lớp k41ccm4 Trờng ĐHKTCN_TN 9 kí hiệu Điểm biên dạng 0,1 2,3,5,6 4 i 22 16,94 20,793 i 12 25,239 14,545 i 0 5,298 1,010 i t 0 4,181 0,832 A 6,556 6,556 6,556 B 20,726 15,428 19,715 C 0 21,524 17,236 F 16,226 16,226 16,226 H 13,979 13,979 13,979 R 25 25 25 h 5,198 5,198 5,198 R i 25 20,819 24,168 2 R dao chi tiết x t Thuyết minh đồ án môn học: Nguyên lý &Dụng cụ cắt VIII.Xác định cung tròn thay thế. Biên dạng chi tiết gia công có đoạn cong là 1 cung tròn đối xứng trong phạm vi nửa đờng tròn. Xác định bán kính R tt của cung tròn thay thế theo công thức: tg = t / x R tt = x / sin2 Trong đó: x -chiều rộng của cung hình dáng dao t -chiều cao hình dáng dao x = 9 mm t = 4,181-0.832=3,349 mm Do đó: tg = 3,349/9 = 0,372 = 20,41 0 R tt = 9 / sin2.20,41 0 = 13,77 mm IX> Xác định dung sai các kích thớc biên dạng của dao tiện định hình Độ chính xác hình dáng kích thớc của chi tiết gia công phụ thuộc vào độ chính xác hình dáng kích thớc biên dạng của dao. Vì vậy ta phải xác định dung sai kích thớc biên dạng dao hợp lý Trong quá trình gia công chi tiết định hình có thể coi dao nh chi tiết trục (bị bao) vì vậy ta bố trí trờng dung sai kích thớc biên dạng dao nh đối với trục cơ sở. Nghĩa là sai lệch trên bằng 0, sai lệch dới âm. việc bố trí nh vậy sai số biên dạng dao sẽ tạo ra sai số có thể sửa đợc trên biên dạng chi tiết Xác định theo cấp chính xác của chi tiết gia công Theo dung sai ta đợc sai lệch kích thớc biên dạng dao. Theo đề bài cho là cấp chính xác là IT13 Dung sai kích thớc chiều trục các điểm biên dạng dao đợc lấy cao hơn 2-3 cấp so với dung sai kích thớc chiều trục các điểm biên dạng tơng ứng của chi tiết Kích thớc L ct L d L 12 8 -0,022 8 -0,058 L 3 15 -0,027 15 -0,007 L 4 24 -0,033 24 -0,0084 L 5 33 -0,039 33 -0,01 L 6 40 -0,039 40 -0,01 Sinh viên thực hiện: Ngyễn VănTiến lớp k41ccm4 Trờng ĐHKTCN_TN 10 [...]... - Phần thân dao : HRC 30 ữ 40 10.3 Độ nhẵn - Mặt trớc và mặt sau dao thép gió bằng cấp 8 ( Ra = 0,63 àm ) - Các mặt chuẩn định vị và kẹp chặt: Đạt cấp 8 ( Ra = 0,63 àm ) - Các mặt còn lại đạt cấp 6 ( Ra = 2,5 àm ) 10.4 Sai lệch các góc mài sắc: 15 XI Gá kẹp dao tiện định hình Dao tiện định hình đợc 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... điều chỉnh tốt, kẹp chặt chắc chắn, ổn định và có tính công nghệ tốt, chế tạo và lắp ghép dễ dàng Sinh viên thực hiện: Ngyễn VănTiến lớp k41ccm4 Trờng ĐHKTCN_TN 11 Thuyết minh đồ án môn học: Nguyên lý &Dụng cụ cắt Với kết cấu dao tiện định hình tròn ngoài có lỗ chốt, chọn gá kẹp dao thể hiện trên hình 2.29, đợc sử dụng trên máy tiện, máy tiện Rơvonve Dao đợc định vị trên bulông đỡ 1 và đợc kẹp chặt... toán thiết kế và chế tạo dao truốt mới Dao truốt cho năng xuất và độ nhẵn cao nhng có nhợc điểm là lực cắt lớn và dao chóng mòn Khi lợng chạy dao lớn và khi lợng chạy dao nhỏ thì sảy ra hiện tợng trợt do đó ảnh hởng tới chất lợng gia công 1.Chọn kiểu dao truốt và máy truốt Khi gia công các bề mặt định hình trong thờng dùng dao truốt kéo và tiến hành trên máy truốt ngang vì truốt lỗ trụ là bề mặt dịnh hình. .. III.Chọn lợng chạy dao S: 1 Xác định lợng chạy dao để bảo đảm độ bền thân dao: Để bảo đảm độ bền thân dao, lợng chạy dao đợc tính theo công thức sau: S1 y pz Wu C pz t xpz K pz L ( mm/vòng) (*) Trong đó: W là môđuyn chống uốn của tiết diên thân dao (mm3) Với thân dao có tiết diện chữ nhật W = B.H ' 2 6 ở đây B : Chiều rộng thân dao ở tiết diện nguy hiểm B = 16(mm) H : Chiều cao thân dao ở tiết diện nguy... liệu phần cắt theo bảng 4.2 là BK6 H Dao tiện có kích thớc nhỏ ,dùng trong các máy tự động , máy chuyên dùng thờng chế tạo nguyên con bằng thép gió , ngoài ra để tiết kiệm vật liệu quý ,dao tiện thờng đợc chế tạo theo kết cấu hàn mảnh dao 2 Chọn kiểu dụng cụ cắt: L - Kiểu DCC phụ thuộc vào hình dáng kích thớc, chất lợng bề mặt gia công Theo bảng 4.21 chọn dao tiện ngoài đầu thẳng có: = 45o ; (B... cụ cắt: - Chọn máy tiện loại : 1K62 có : Chiều cao tâm máy : 200 mm Lực lớn nhất cho phép tác dụng lên cơ cấu chạy dao : Dọc : 3600 (N) - Chọn tiết diện ngang của thân dao : đợc chọn theo tiết diện phoi cắt Theo bảng 4.23 chọn loại tiết diện thân dao chữ nhật: B x H = 16 x 25 - Chọn chiều dài dao: chọn theo tiết diện ngang của thân dao - Theo bảng 4.25 chọn dao tiện đối với bàn dao có 1 chỗ kẹp : -... (115+ 30 + 40 ) = 20 ( mm ) 14 Xác định kích thớc phần định hớng trứơc Đờng kính phần định hớng trớc lấy bằng đờng kính lỗ trớc khi truốt với dung sai theo kiểu lắp lỏng e8: Ddht = 44 0,,05 0 089 Chiều dài phần định hớng trớc lấy bằng: L'4 = ( 0,75 ữ 1 )lc = 1.lc = 1.40 = 40( mm ) l' D' 4 4 15 Xác định phần định hớng sau: Đối với dao truốt lỗ trụ phần định hớng sau có dạng hình trụ,với Đờng kính bằng đờng... án môn học: Nguyên lý &Dụng cụ cắt PHầN ii: Thiết kế dao chuốt lỗ trụ Dao truốt là một loại dụng cụ cắt có năng xuất cao thờng dùng để gia công những bề mặt định hình trong và ngoài Sau khi truốt, bề mặt gia công có thể đạt độ chính xác cấp 8 ữ 7 và đạt độ nhẵn 6 ữ 8 ( Ra = 2,50 ữ 0,63 ) Cũng có thể đạt tới độ nhẵn cấp 9 ( Ra = 0,32 ) Dao truốt là loại dao chuyên dùng Vì vậy chỉ cần thay đổi lợng... đợc chọn phụ thuộc vào kiểu dao tiện, vật liệu gia công và điều kiện làm việc cụ thể Theo bảng 4.37 ta có : điều kiện làm việc có làm nguội hs = 0,8 (mm) 7 Chọn tuổi bền của dụng cụ cắt: - Số lần mài lại cho phép và tuổi thọ của dao tiện phụ thuộc vào kiểu dao, kích thớc tiết diện ngang của thân dao vật liệu gia công và điều kiện làm việc cụ thể - Tuổi bền của dao đợc xác định theo công thức : Tuổi... dao, độ mòn của lỡi cắt, chiều dày phoi và các yếu tố công nghệ khác Với vật liệu gia công là thép 20XH xác định đợc =0 Suy ra: A= 45,025 44 = 0,5125( mm ) 2 5 Xác định lợng nâng của răng dao Việc chọn lợng nâng của răng dao phụ thuộc chủ yếu vào vật liệu gia công, kết cấu dao truốt và độ cứng vững của chi tiết, trị số lợng nâng Sz ảnh hởng lớn đến độ bóng bề mặt ra công, lực truốt và chiều dài dao
