Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà Trờng ĐHBK Hà Nội Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập - Tự - Hạnh phúc Khoa: Cơ khí Ngành: chế tạo máy Nhiệm vụ: Thiết kế tốt nghiệp Đầu đề thiết kế: Thiết kế lập quy trình công nghệ chế tạo cà Các thông số ban đầu: - Chi tiết gia công: Cặp bánh Z 24 = ; m=4; góc ăn khớp = 20 ; Z 22 hệ số dịch chỉnh = - Sản xuất hàng loạt nhỏ - Thiết bị công ty dụng cụ công nghiệp số xởng C8 Nội dung phần thuyết minh tính toán: - Thuyết minh phần nguyên lý cà phơng pháp cà - Thuyết minh phần tính toán mặt nguyên dao cà - Thuyết minh phần tính toán dao - Thuyết minh phần quy trình công nghệ chế tọa dao cà - Thuyết minh phần quy trình công nghệ, tính toán lợng d, chế độ cắt - Thuyết minh phần thiết kế đồ gá Các vẽ: - Bản vẽ chi tiết cần cà: A0 - Bản vẽ nguyên lý cà: A0 - Bản vẽ chế tạo dao cà: A0 - Bản vẽ quy trình công nghệ: A0 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà - Bản vẽ đồ gá: A0 Thời gian thực từ: 01/03/2011 đến 30/4/2012 Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Cán hớng dẫn: PGS.TS Trịnh Minh Tứ Nhận xét giảng viên hớng dẫn Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà Nhận xét giảng viên duyệt Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà Lời nói đầu Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà Chúng ta thực nghiệp công nghiệp hóa đại hóa đất nớc để tiến tới năm 2020 trở thành nớc công nghiệp tiên tiến Vốn nớc lạc hậu, chủ yếu nông nghiệp với suất thấp, phát triển cách phiến diện nên cách mạng khoa học chiếm vị trí vô quan trọng công công nghiệp hóa đại hóa đất nớc Để xây dựng thành công chủ nghĩa xã hội phải tạo sở vật chất, kỹ thuật thật dồi dào, công nghiệp thật đại, khoa học kỹ thuật tiên tiến Công nghệ chế tạo máy ngành đóng vai trò xơng sống kinh tế quốc dân Nó chiếm vị trí vô quan trọng cách mạng khoa học kỹ thuật Là vị trí hàng đầu để nâng cao chất lợng sản phẩm suất lao động Ngành công nghệ chế tạo máy làm sở cho tất ngành khác kinh tế quốc dân phát triển Trong công nghệ chế tạo máy công nghệ chế tạo dao (dụng cụ cắt) kim loại chiếm vị trí vô quan trọng, to lớn Bên cạnh máy móc đại, biện pháp công nghệ tiên tiến, cần thiết phải có khối lợng dao cắt lớn phong phú có chất lợng việc sử dụng vật liệu chế tạo dao đảm bảo tính cắt dao đòi hỏi chế độ xác cao Đi đôi với nghiệp phát triển ngành công nghệ chế tạo máy, công nghệ chế tạo dao cần phảI phát triển cho phù hợp với nhip độ Các yêu cầu tính toán thiết kế đòi hỏi độ xác hợp lý hơn, chủng loại dao ngày nhiều phức tạp Ngày ta có viện máy dụng cụ công nghiệp (IMI), công ty dụng cụ cắt số tập trung nghiên cứu, chế tạo dao, phục vụ cho ngành công nghiệp đất nớc ngày lên Bánh chi tiết máy đợc dùng phổ biến máy móc khí nh ngành kinh tế khác nh: giao thông, vận tải, hàng hải, hàng không, mỏ Nó chi tiết để truyền biến đổi chuyển động Bánh chi tiết mà đòi hỏi độ xác chế tạo cao, máy móc Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà đại Do việc chế tạo bánh đòi hỏi có dụng cụ cắt bánh đại, xác Có nhiều phơng pháp để chế tạo bánh nh: phay răng, xọc răng, mài răng, cà Phơng pháp cà phơng pháp gia công tinh bánh thẳng nghiêng, ăn khớp ăn khớp Đây loại dụng cụ làm tăng độ xác giảm độ nhám bề mặt bánh sau gia công cắt gọt Cà có suất tơng đối cao đạt độ xác từ cấp ữ cấp cà độ xác bớc răng, profin răng, hớng độ đảo profin đợc tăng lên cấp Khi cà sai số tích lũy bớc không sửa đợc độ đảo hớng kính bánh thờng lớn sai số tích lũy bớc vòng Dao cà đợc chia làm loại: - Dao cà răng: gồm bên sờn có sẻ rãnh phôi Khi làm việc bánh đợc cà lắp lỏng trục gá chống tâm ăn khớp với dao cà Dao cà đợc gá bàn máy có chuyển động tịnh tiến qua lại Khi cà bánh thẳng ngời ta dùng nghiêng ngợc lại cà bánh nghiêng ngời ta dùng dao cà thẳng Chiều rộng dao cà thờng lấy từ ữ lần chiều rộng bánh để thay đổi vị trí tơng đối phôI dao cà theo phơng ngang để làm tăng tuổi bền dao - Dao cà hình đĩa: Thực chất bánh trụ thẳng nghiêng mặt có xọc rãnh tạo thành lỡi cắt Khi làm việc dao cà bánh gia công ăn khớp với không khe hở tạo lên chuyển động xoắn vít tơng Trục dao cà trục bánh đặt chéo góc Mỗi dao cà mài sắc lại lần lần mài sắc lại dao gia công từ 300 ữ 500 bánh răng, loại đợc dùng phổ biến thực tế Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà Vậy cà phơng pháp gia công tinh bánh mang lại hiệu kinh tế cao đợc dùng rộng rãi Để đánh giá kết học tập sau năm học tập trờng em đợc phân công làm đồ án tốt nghiệp môn Gia công vật liệu dụng cụ công nghiệp, với đề tài tốt nghiệp: Thiết kế chế tạo dao cà hình đĩa để gia công bánh Z cặp bánh răng: Z 24 = ; m = Z 22 Cùng với hớng dẫn thầy PGS.TS Trịnh Minh Tứ Sau thời gian làm việc chúng em tính toán thông số hình học dao cà dao cà mài sắc lại lần cuối sở tìm mặt nguyên dao cà Tiến hành lập quy trình công nghệ dao thiết kế đồ gá cho số nguyên công để gia công chế tạo dao cà Trong trình nghiên cứu lý luận thực tiễn để hoàn thành đồ án chúng em nhận đợc giúp đỡ nhiệt tình Thầy thầy cô giáo môn Gia công vật liệu dụng cụ công nghiệp, kết hợp với nỗ lực thân nhng trình độ kiến thức thực tế hạn chế nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót Vì chúng em kính mong Thầy cô góp thêm ý kiến để em có điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức công tác thực tế sau Chúng em xin chân thành cảm ơn! Chơng I: Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà Tổng quan dao cà Dụng cụ cắt bánh trớc cà Để có lợng d cắt gọt trớc cà từ 0,04 ữ 0,06 mm dụng cụ cắt bánh trớc cà, việc giảm chiều dày cho phù hợp với trị số lợng d để cà ra, có hình dạng đặc biệt Quá trình cắt đợc đảm bảo trợt profin dao bánh gia công Sự trợt tồn mặt bên dao đỉnh dao không có, góc sau Do điều kiện làm việc đỉnh dao không tốt bị tảI dễ bị gãy Đặc biệt không cho phép đỉnh dao cắt đáy rãnh bánh gia công cắt đờng cong chuyển tiếp tạo nên cắt bánh sơ (cắt dao phay lăn dao xọc răng); đỉnh dao đờng cong chuyển tiếp tiếp xúc với gây tợng ăn khớp mép phá hoại ăn khớp xác dao cà bánh gia công cà Để đảm bảo cho dao cà làm việc cần lựa chọn cách hợp lý hình dạng lợng d để cà Lợng d chân phảI giảm xuống số không chiều dày đỉnh dao đợc tăng lên lợng xấp xỉ lợng d cà phía, tức với chiều dày từ 0,04 đến 0,06 mm chiều cao dao đợc xác định bánh gia công tốt Khi cà đỉnh dao cắt không tiếp với đáy rãnh bánh gia công Lợng d đỉnh bánh cần giảm xuống Muốn phảI đặc biệt nghĩ tới việc tăng chiều dày chân dụn cụ cắt sơ Những dạng chân dao xọc dao phay lăn nói chế tạo khó khăn Do ngời ta chế tạo hai loại dao cắt sơ với hình dạng khác với lợng d thay đổi đặn profin dao phay lăn đợc chế tạo theo hai đờng thẳng vuông góc gia công dao xọc theo hai đờng thân khai Ngời ta chế tạo dao xọc với lợng d dịch chỉnh tiết diện khởi thủy a nhỏ, có giá trị âm Khi dùng dao xọc cắt bánh góc ăn khớp bánh giảm, làm cho tâm tích gia công xích 10 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà Ta có : Mx = 2225 kg mm Mms = n.fms.Pk 63, + 110 #K Trong : n: số mặt tiếp xúc n=2 Fms: hệ số ma sat bề mặt tiếp xúc, lấy Fms = 0,2 K: hệ số an toàn tổng hợp: K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 K0: hệ số an toàn K0 = 1,5 K1: hệ số tính đến lợng d không K1=1 K2: hệ số tính đến lợng cùn dao K2=1,1 K3: hệ số tính đến cắt không liên tục K3=1 K4: hệ số kể đến lắp không ổn định Do lắp tay nên lấy K4 = 1,3 K5: hệ số kể đến thuận lợi tay quay # = 900 nên K5=1 K6 : hệ số kể đến momen làm quay phôi quanh điểm tựa mặt tỳ tiếp xúc lớn K6= 1,5 Vậy hệ số an toàn tổng hợp: K= 1,5.1.1,1.1.1,3.1.1,5 = 3,22 Thay vào công thức ta có : n.fms.Px 63, + 110 3,22.Mx Suy ra: 3, 22.225 = 206, 6kg Pk = 2.0, 63, 4.110 1.3.2 Tính đờng kính bu lông Từ công thức bảng 5-9 sách Chi tiết máy để tính bu lông, ta có: 1,3.Pk a = p d < []k Trong d1 đờng kính bu-lông Suy : d1 > 1,3Pk [d]k Với []k ứng suất cho phép kéo vật liệu làm bu lông Với thép 45 tra bảng 5-3, ta có: ch = 250 N/mm2 Vậy: dch 350 = = 70 N/mm2 5 1,3.4.206, 6.10 Thay vào ta có: d1> 3,14.70 []k = d1 > 28,87 d1 > 6,99 Theo tiêu chuẩn phù hợp với kết cấu, ta chọn bu lông M16 103 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà 1.3.3 Tính lực xiết bu lông vặn ren Q.L Pk = r tg (a + z) + R ' tgj tb Trong đó: L: chiều dài tay đòn Với M16 L = 190mm Q : lực xiết vặn bu lông rtb : bán kính tring bình bu lông : góc nâng ren tgá = S = = 0,0433 pDtb 3,14.7,35.2 Vậy = 2028 :góc ma sát đaiốc bu lông: = 6034 R: bán kính trung bình miếng đệm R = d + 2d = 1,5d = 1,5.16 = 24 1: góc ma sát vật gia công miếng đệm: #1=5010 Thay vào công thức ta có: Pk [rtb tg (a + z) + R ' tgj L 458,348.[7,35tg (20 28 + 6034) + 24tg 5010 = 190 Q= = 3,6kg Vậy lực xiết bu lông lắp Q= 3,6kg ngời công nhân có sức khỏe trung bình thao tác đợc dễ dàng Vậy đồ gá có khả thực đợc 1.4 Tính sai số chế tạo đồ gá Theo công thức tính sai số chế tạo đồ gá Thiết kế tính đồ gá, ta có: ct = [ega ' ]2 - e0 - em - ek - ed / c Trong đó: [ga]: sai số gá đặt cho phép theo yêu cầu nguyên công [ga] = (0,2 ữ 0.5) : dung sai nguyên công ứng với kích thợc thực Vì phơng lực kẹp vuông góc với phơng kích thớc thực nên #0 = m: sai số mòn cấu định vị: m = k: sai số kẹp chặt: k = a/0: sai số điều chỉnh gá máy Theo kinh nghiệm lấy: đc=8 mm Vậy ct = 3,52 - 82 = 6mm ct = 0,006mm Vậy sai số chế tạo đồ gá 0,006mm 1.5 Điều kiện kỹ thuật đồ gá Góc nghiêng mặt định vị chi tiết (mặt trên) đò gá mặt đáy định vị lên bàn máy khoan có dung sai (1/3 dung sai lỗ) Sai lệch 1030 104 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà 2.Độ không vuông góc đờng tâm bạc dẫn hớng mặt dới đồ gá 0,006mm Độ cứng bạc lẫn khoan 60 ữ 62 HRC Độ cứng bạc định vị 45 ữ 48 HRC Thiết kế đồ gá xọc rãnh mặt rãnh dao: 2.1 Chọn rãnh: Công cụ phân loại rãnh 2.1.1 Công dụng Khi gia công dao cà ăn khớp với bánh đợc cà trợt tơng nhau, mặt dao cà rãnh để tạo thành lỡi cắt xảy tợng mài mòn lẫn Để tạo đợc tợng cắt gọt ta ohair tạo lỡi cắt mặt dao cà cách xẻ rãnh mặt dao Khi gia công rãnh tạo với bề mặt bên thành lỡi cắt hớt lớp mỏng bề mặt bánh gia công Trong trình cắt gọt, mặt bên dao cà mặt bên bánh bề mặt tơng đối nên vận tốc căt vận tốc tơng đối nằm bề mặt tiếp tuyến chung bề mặt Do đó, điểm tiếp xúc góc sau trình cắt 0, = 0, góc trớc dao cà thay đổi trình gia công vận tốc cắt (vận tốc trợt hai bề mặt) thay đổi phơng điểm tạo hình di chuyển từ điểm đầu đến điểm chân 2.1.2 Phân loại Nếu xét đến vị trí tơng đối rãnh với trục dao ta có loại rãnh sau: - Rãnh song song với mặt đầu Đặc điểm loại rãnh góc trớc bên mặt không nh vận tốc cắt nằm dọc theo hớng Giả sử thời điểm vận tóc cắt có phơng nh hình vẽ góc trớc lỡi cắt nằm mặt bên phải dơng p>0, lỡi cắt nằm mặt bên trái âm t 3,5mm ta dùng loại rãnh thẳng có lát xọc + Loại rãnh thẳng xọc lát: loại rãnh khắc phục nhợc điểm loại mang u điểm loại Chiều sâu rãnh tơng đối nên tuổi bền dao cao Đồ gá chế tạo đơn giản, phối hợp chuyển động cắt xọc rãnh đơn giản suất gia công cao Qua phân tích trên, dao cà cần chế tạo có rãnh xọc mặt bên xuông góc với trục dao (song song với mặt đầu) đáy rãnh thẳng xọc lát 2.2 Tính - Thiết kế đồ gá 2.2.1 Kết cấu đồ gá Đồ gá có thân hàn gồm miếng phẳng hàn với nhau, cần đảm bảo độ vuông góc phẳng thẳng đứng nằm ngang Cần gắn gân tăng độ cứng Trục gá để lắp chi tiết gia công đợc lắp định vị bậc tự Cần đảm bảo độ song song tâm trục phẳng ngang thân đọ vuông góc trục với đứng thân Định vị trục gá: trụ ngắn bậc, mặt phẳng bậc then ngang bậc 106 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà Chi tiết đợc định vị lên trục gá bậc tự do: mặt tỳ bậc, mặt lỗ bậc chốt định vị 12 lên rãnh bậc quay Kẹp chặt đai ốc có tán thông qua đệm chữ C19 vành chia độ 18 Trục giá đợc kẹp chặt lên thân nhờ đai ốc thông qua đệm Chốt định vị có lắp, tay kéo đợc lắp gi chốt định vị bậc tự băng trục dài d > L, chốt định vị tự lựa để đảm bảo hớng nhừ lò xo đảm bảo tiếp xúc tốt với bề mặt định vị mặt bên chi tiết Tấm giữ chốt đợc lắp lên thân nhờ bu lông thông qua đệm đợc định vị lên thân gá nhờ rãnh có h < b Vành chia độ đợc lắp lên trục gá định vị trụ dài chốt quay Để đò gá có lắp then dẫn hớng nhờ vit Để giữ lò xo có giữ lên nhờ bu lông 2.2.2 Nguyên lý làm việc Trớc gia công ta đánh dấu đờng rãnh Khi gia công chi tiết, bu lông đợc tháo lỏng, kéo chốt, lắp chi tiêt lên trục gá, đờng đáng dấu đợc chỉnh trùng với đờng đánh dấu thứ lên vành chia độ Điểm đánh dáu hớng vào tâm chi tiết, bảo đảm xoay chi tiết góc ù1 đờng đánh dấu bánh dao phơng đứng Ta kẹp chặt chi tiết lại Xác định vị trí chốt tỳ kẹp chặt bu lông Ta tiến hành xọc lát thứ lên mặt dao Sau xọc xong ta vặn lỏng đai ốc Kéo chốt tỳ, xoay chi tiết phân độ răng, kẹp chặt đai ốc cho đồ gá lùi lại 1,45mm tới chốt định vị lắp máy Xọc cho tất răng, ta nới lỏng bu lông xác định vị trí chi tiết góc ù2 (nh đặt góc ù1) ta kẹp chặt bu lông Xác định vị trí chốt tỳ Vặn chặt bu lông, tiến hành gia công nh lần Sau gia công xong tất dao ta tháo lỏng bu lông rút bạc chữ C19, tháo vòng chia độ, tháo chi tiết Lắp chi tiết khác lên đồ gá, tiến hành thao tác nh chi tiết trớc đó, ta tiến hành gia công loạt chi tiết 2.2.2.1 Tiến hành tính góc 1, 2.2.2.1.1 Tính góc Qua hình vẽ ta thấy góc góc tạo đờng thẳng qua điểm M1, M2 trục Oy (trục Oy song song với phơng vận tốc Oy//Vxoc) Các điểm M1, M2 có tọa độ (coi gần đúng) nh sau: Se ; r e) Sc M2( ; rc) M1( Phơng trình đờng thẳng qua điểm M1, M2 có dạng: Se y - re = Sc Se re - rc 2 x- Suy : 107 Đồ án tốt nghiệp Y= Thiết kế dao cà 2(Re- Rc) Se (x- ) + Re Se - Sc Đờng thẳng có phơng trình biểu thị tạo vơi strucj Oy góc ù1 cần phải tìm S e- Sc 6,512 - 3,930 ù1 = arctg 2(r - r ) = arctg 1, 79,941.169, 79 e c Thay vào ta có: = arctg0,25438 Vậy = 14018 2.2.2.1.2 Tính góc Tính tơng tự nh góc 1, góc tạo trục Oy đờng thẳng wua điểm M2 M3 Các điểm M2 M3 có tọa độ ( ta coi gần đúng) nh sau: Sc ; r c) Si M3( ; ri) M2( Phơng trình đờng thẳng qua điểm M2 M3 có dạng: Sc y - rc = Sc Si rc - ri 2 2(r - r ) Sc Suy : y = c i (x- ) + rc Sc - Si x- Thay vào ta có: Si - Sc 2= arctg 2(r - r ) c i 7,981- 6,512 = arctg 169, 79 - 160 = arctg 0,15056 = 8034 2.2.2.1.3.Tính khoảng cách gia công OH OH gọi khoảng cách gia công cánh tay đòn lực gia công tạo lên momen xoay chi tiết quanh trục hay quanh trục gá Qua hình vẽ ta thấy OH khoảng cách gia công nói Nhng OH Từ hình vẽ trên, ta có: OH = b.c b + c2 (hình vẽ) Từ phơng tình đờng thẳng qua điểm M1 M2 2(re-rc).Se y= 2(re - rc ) Se (x- ) + Re Se - Sc Ta tìm đợc giá trị b c nh sau: Cho y = 108 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà S e- Sc Se c= x =-Re 2(r - r ) + c e Thay số ta có: c= -80 3,93 - 6,512 3,93 + 179,941- 169, 79 c=22,314 Cho x = 0, ta có: b=y= - Se 2(rc - re ) + Re Sc - Se Thay số ta có: b= - 3,930 109, 79 - 179,941 + 80 6,512 - 3,930 b= 87,725 Thay giá trị b c vào phơng trình: OH= 22,314.87, 725 b.c = 22,3142 + 87, 7252 b +c Ta có OH = 21,625 OH sỏ dùng để tính lực kẹp 2.2.2.3 Tính lực kẹp 2.2.2.3.1 Tính cho trờng hợp chống xoay quanh tâm chi tiết Điều kiện chống xoay: Mms > Kms Trong đó: Mx = 21,625.Pc Pc: lực cắt xọc Ta tính phần tính chế độ cắt có: Pc = 217,6 kg Mà Mms = n.fms.Pk 63, + 110 # K.Mc Trong đó: n: số mặt tiếp xúc n=2 fms: hệ số ma sát bề mặt tiếp xúc fms = 0,2 K: hệ số an toàn tổng hợp: K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 K0: hệ số an toàn K0 = 1,5 K1: hệ số tính đến lợng d không K1=1,05 K2: hệ số tính đến lợng cùn dao K2=1,1 K3: hệ số tính đến cắt không liên tục K3=1 K4: hệ số kể đến lắp không ổn định Do lắp tay nên lấy K4 = 1,3 K5: hệ số kể đến thuận lợi tay quay # = 900 nên K5=1 K6 : hệ số kể đến momen làm quay phôi quanh điểm tựa mặt tỳ tiếp xúc lớn K6= 1,5 Vậy hệ số an toàn tổng hợp: K = 1,5.1,05.1,1.1.1,3.1.1,5 = 3,378 109 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà Thay tất vào công thức, ta có: K Mc 3,378.217, 6.21, 625 Pk> m fms 63, + 110 = 2.0, 63, + 110 2 Pk = 458,348kg 2.2.2.3.2 Tính cho trờng hợp chống trợt theo phơng lúc gia công Do chi tiết đợc định vị lên trục gá, tiết trợt đợc có trục gá giữ lại Vậy ta không cần tính cho trơng hợp trợt theo phơng lực gia công 2.2.2.3.3.Tính đờng kính bu lông kẹp Từ công thức (5-9) sách Chi tiết máy, ta có: 1,3.Pk Td = p d = []k Suy ra: d1= 1,34.Pk p.[d]k Trong đó: []k: ứng suất kéo cho phép vật liệu làm bu lông với thép 45 Tra bảng 5-3 sách Chi tiết máy, ta có: ch =350 N/mm2 Suy ra: []k = dch 350 = = 70 N/mm2 5 Thay vào ta có: d1 > 1,3.4.458,34.10 3,14.70 d1> 108,43 d1>10,4mm Ta chọn theo tiêu chuẩn lấy bu lông kẹp chặt M16 2.2.2.3.4 Tính lực xiết vặn bu lông Theo tính thiết kế đồ gá, ta có: Q.L Pk = r tg (a + z) + R ' tgj tb Trong đó: L:chiều dài tay đòn Với M16 L = 190mm Q: lực xiết vặn bu lông Rtb: bán kính trung bình bu lông : góc nâng ren tg= S = 3,14.7,35.2 = 0,0433 pDtb Vậy = 2028 : góc ma sát đai ốc bu lông 110 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà = 2028 R: bán kính trunh bình miếng kẹp R= d + 2d = 1,5d =1/5.16 = 24 Pk: lực kẹp cần thiết Pk = 458,348 kg Thay vào công thức, ta có: Pk [rtb tg (a + z) + R ' tgj L 458,348.[7,35tg (20 28 + 6034) + 24tg 5010 = 190 Q= Vậy Q = 8,059kg 2.2.2.4 Điều kiện kỹ thuật đồ gá Do không yêu cầu cao độ vuông góc rãnh bề mặt răng, nên ta quy định độ vuông góc đờng tâm trục gá mặt làm việc then dẫn hớng 0,01 mm Do không cần đảm bảo cao độ vuông góc bề mặt bên rãnh xọc mặt bên dao trục tâm lỗ gá dao ta quy định: Độ không song song đờng tâm trục gá mặt đáy thân đồ gá 0,01 mm Độ cứng trục gá đạt 45ữ48 HRC Độ cứng vành chia độ 45ữ48 HRC Chốt định vị giữ chốt đạt độ cứng 45ữ48 HRC Thiết kế đồ gá mài lỗ 3.1 Kết cầu đồ gá Đồ gá có thân để lắp trục phôi máy mài có đuôi côn mooc số để lắp lên máy Để định vị chi tiết lên đồ gá có trục mẫu phần định vị chi tiết côn 1:50 Phần định vị lên đồ gá trụ định vị bậc tự Để kẹp chặt chi tiết có vít cấy số đợc lắp lên thân nhờ đai ốc 3, có bu lông lắp đặt lên đòn kẹp nhờ đai ốc Để cho đòn kẹp kẹp chặt đợc chi tiết đai ốc thông qua miếng đệm 10 Để đẩy đòn kẹp tháo chi tiết có lò so Để truyền momen xoắn cho đồ gá có tốc sô 12 kẹp chặt lên đồ gá nhờ bu lông 11 3.2 Nguyên lý làm việc đồ gá Lắp chi tiết Lắp chi tiết lên trục mẫu, sau đa tất lên đồ gá mặt tỳ chi tiết tiếp xúc với mặt phẳng định vị đồ gá ta quay đòn kẹp vào vặn chặt đai ốc lại Khi ta rút trục mẫu tiến hành thao tác gia công Sau gia công ta tháo chi tiết Lắp chi tiết khác tiến hành gia công cho loạt 111 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà Tháo chi tiết Khi chi tiết gia công xong ta tháo lỏng đai ốc lò xo đẩy đòn kẹp lên Quay đòn kẹp hai bên ta tháo đợc chi tiết khỏi đồ gá 3.3 Tính bu lông kẹp chặt Để chống xoay chi tiết ta tính theo điều kiện: Mms > KMx Trong : Mx = Pz Pz: lực cắt mài đá tính phần tính chế độ cắt, lực cắt Pz = 2,856 kg Vậy: Mz = 2,856 = 90,856 kg Ta có: Mns = n.fms.Pk > KMx Trong n: số mặt tiếp xúc n=1 fms: hệ số ma sát bề mặt tiếp xúc fms=0,2 K: hệ số an toàn tổng hợp: K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 K0: hệ số an toàn: K0= 1,5 K1: hệ số tính đến lợng d không K1= 1,05 K2: hệ số tính đến lợng cùn dao K2 =1 K3: hệ số tính đến cắt không liên tục K3 = K4: hệ số kể đến lực kép không ổn định Do kẹp tay nên lấy K4= 1,3 K5: hệ số kể đến thuận lợi tay quay # = 900 nên K5 = K6: hệ số kể đến mô men làm quay phôi quanh điểm tựa K6 = Vậy hệ số an toàn tổng hợp : K= 1,5 1,05 1,3 =2 Thay tất vào ta có: n.fms.Pk 2.90,678 2.90, 678 Pk 1.0, 63,5 + 110 Pk 10,45kg Ta kẹp pử vị trí có lực kẹp là: 112 Đồ án tốt nghiệp Pk = Thiết kế dao cà P '' k 10, 45 = = 5,225 kg 2 Do kết cấu đòn kẹp có đầu chống vào chi tiết cách tâm bu lông kẹp 55mm đầu lại chống bu lông cách tâm bu lông kẹp chặt 25mm Vậy lực kẹp cần thiết bu lông kẹp chặt là: Pkct = 5,225 + 4,5.55 = 15,125 kg 25 Từ lực kẹp cần thiết Pkct ta tính đờng kính bu lông cần thiết theo công thức: 1,3.Pk td = p d < []k 1,34.Pk Suy ra: d1 = p[d]k Trong đó: []k: ứng suất kéo cho phép vật liệu làm bu lông với thép 45 Tra bảng 5-3 sách Chi tiết máy, ta có: ct = 350N/mm2 Suy ra: []k = dct 350 = = 70 N/mm2 5 Thay vào ta có: d1 1,3.4.15,125 3,14.70 d1 1,892 Để đảm bảo độ cứng vĩnh cửu cấu kẹp, tính đến lực đẩy lò xo ta chọn bu lông kẹp M10 Nh lực xiết bu lông không cần phải lớn lắm, ngời công nhân bình thờng thao tác đợc Vậy đồ gá hợp lý 3.4 Tính sai số chế tạo đồ gá Theo công thức tính sai số chế tạo đồ gá Thiết kế tính đồ gá, ta có: ct = [ega ' ]2 - e0 - em - ek - ed / c Trong đó: [ga]: sai số gá đặt cho phép theo yêu cầu nguyên công [ga] = (0,2 ữ 0.5) : dung sai nguyên công = 7ìm 0: sai số chuẩn Do mặt định vị trùng với gốc kích thớc nên = m: sai số mòn đồ gá: m = 0,05 400 = ìm k: sai số kẹp chặt: k = dc: sai số điều chỉnh đồ gá: dc = mm Vậy: ct = 3,52 - 12 = 3,35 ìm Vậy sai số chế tạo đồ gá 3,35ìm Đồ gá đợc kiểm tra lại sau gia công 3.5 Điều kiện kỹ thuật đồ gá 113 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà - Độ không vuông góc đờng tâm lỗ để định vị trục mẫu lên đồ gá 0,001 mm so với mặt chuẩn định vị lên mặt tỳ chi tiết gia công - Độ đảo mặt lỗ định vị trục mẫu lên đồ gá đờng tâm chuỗi côn đồ gá # 0,001mm - Độ cứng chuôi côn moóc, mặt lỗ định vị trục mẫu lên đồ gá mặt chuẩn định vị lên mặt tỳ chi tiết có độ cứng 45ữ48HRC Thiết kế đồ gá kiểm tra: 4.1 Kết cấu đò gá Đồ gá gồm có đề có lắp đứng mang cá khối V7 bu lông thông qua đệm, chúng đợc định vị côn Trục gá đợc dặt lên hai khối V7 V19 đầu trục đợc đặt lên khối V19 có lắp bạc để chắn xo đẩy toàn trục gá phía tay trái làm cho chi tiết bạc định vị tỳ sát sang trái Để đảm bảo kẹp chặt chi tiết lên đồ gá có đai ốc 16 đẩy thép côn 14 tạo lực kẹp Để điều chỉnh độ song song tâm trục gá mặt phẳng đè trợt mang cá trợt đứng có khối V Khi điều chỉnh đợc độ song song tâm trục gá mặt để tá kẹp chắt đứng mang cá khối trợt nhờ bu lông Để kiểm tra dùng đồng hồ đo có độ xác đến ìm lắp giá để Chi tiết đợc định vị bậc tự lên trục gá: mạt tỳ định vị bậc mặt lỗ định vị bậc Nh đẻ kiểm tra độ vuông góc đờng tâm lỗ đợc khống chế bậc tự nhiều mặt tỳ Vậy mặt định vị chi tiết để kiểm tra thỏa mãn 4.2 Nguyên lý làm việc đồ gá Khi lắp chi tiết lên trục gá ta nhấc trục gá khỏi hai khối V7 19 đa chi tiết vào trục gá Đai ốc lõi sắt côn có vấu móc vào để vặn đai ốc vào đai ốc đẩy lõi săt côn tịnh tiến sang trái Đai ốc lõi sắt côn đợc lắp vào trớc đa chúng vào trục gá vặn chặt đai ốc, đai ốc đẩy lõi sắt côn sang trái Nhờ kết cấu lõi sắt côn có mặt vát nh hình chêm Khi vặn đai ốc tiến vào lõi sắt đẩy trợt để định tâm kẹp chặt chi tiết gia công mặt chuẩn Đặt đồng hồ đo cho mũi đocủa tiếp xúc căng với chi tiết vòng tròn 100 Nếu kim đồng hồ dịch chuyển giới hạn cho phép chi tiết đảm bảo độ cuông góc với đờng tâm lỗ mặt tỳ Khi xong chi tiết, muốn kiểm tra chi tiết ta vặn đai ốc, đai ốc kéo lõi sắt tịnh tiến sang phải Khi lò xo đẩy trợt khỏi bề mặt lỗ chi tiết, ta tháo chi tiết khỏi trục gá, sau đa trục gá khỏi khối V 4.3 Tính sai số chế tạo đồ gá Theo công thức tính sai số chế tạo đò gá Thiết kế tính đồ gá, ta có: ct = [ega ' ]2 - e0 - em - ek - ed / c Trong đó: [ga]: sai số gá đặt cho phép [ga] = (0,2 ữ0.5) 114 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà : dung sai nguyên công = 7ìm Vậy: [ga] = 3,5 ữ1,4 ìm Chọn [ga] = 3,5 ìm 0: sai số chuẩn Do chuẩn định vị trùng với gốc kích thớc nên = m: sai số mòn đồ gá: m = 0,05 400 = 0,5 ìm Sau kiểm tra cho loạt chi tiết N = 100 ta phải kiểm tra lại điều kiện kỹ thuật đồ gá k: sai số kẹp chặt Vì kim đo đòng hồ tự điều chỉnh đợc chi tiết khác nên k = dc: sai số điều chỉnh đồ gá lấy dc = mm Vậy: ct = 3,52 - 12 - 0,52 = 3,15 ìm Vậy sai số chế tạo đồ gá 3.15ìm 4.4 Điều kiện kỹ thuật đồ gá - Độ vuông góc mặt định vị cho mặt tỳ chi tiết đờng tâm lỗ # 0,001mm - Độ đòng tâm khối V tâm trục gá 0,001mm - Độ song song đờng tâm trục gá trục đo đòng hồ 0,001 - Độ cứng trục gá sau nhiệt luyện đạt 48ữ52HRC 115 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà Kết luận Vấn đề gia công tinh bánh vấn đề đóng vai trò tơng đối quan trọng ngành chế tạo máy Do quan trọng việc gia công cặp bánh yêu cầu đọ xác cao cho hợp tốc độ, máy công cụ, nghệ thuật chế tạo máy bay, ngành giao thông vận tải Hiện có phơng pháp gia công tinh bánh Trong mài kim mài tinh phơng pháp gia công tinh bánh sau nhiệt luyện Để gia công bánh trớc nhiệt luyện ngời ta thờng dùng vê đầu răng, dùng bánh mẫu đẻ lăn ép dùng phơng pháp cà Trong phơng pháp gia công bánh có độ xác cao nh mài khin mài Tuy độ xác bánh gia công phơng pháp có cao nhng suất thấp Xét tính kinh tế ngời ta thấy phơng pháp cà phơng pháp cho suât cao đạt đợc độ xác cao, có tới cấp 1-2 phơng pháp đợc áp dụng rộng rãi nhà máy chế tạo bánh nớc ta Trên toàn phần thuyết minh tính toán thiết kế quy trình công nghệ chế tạo dao cà chúng em Qua thuyết minh chúng em cố gắng trình bày bố cục đến mức ngắn gọn nhất, nhiên đảm bảo sở mạt nguyên lý kết cấu cách xác Cơ sở quan trọng để tính toán thiết kế dao cà tài liệu tham khảo Do khả ngoại ngữ hạn chế nên không tránh khỏi sai sót, chúng em mong đợc bổ sung dẫn thầy cô giáo môn Cuối chúng em chân thành mong đợc góp ý thầy cô giáo môn bạn giúp chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Chúng em xin chân thành cảm ơn 116 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà 117 [...]... bánh răng nghiêng bằng dao cà răng nghiêng phức tạp Theo đầu đề thiết kế bánh răng cần là bánh răng trục răng thẳng nên ta chọn phơng pháp cà: cắt bánh răng thẳng bằng dao cà răng nghiêng 2 Phân loại dao cà răng và các phơng pháp cà răng: 2.1 Phân loại: Dao cà thờng dùng có 2 loại: dao cà thanh răng và dao cà hình đĩa - Dao cà hình thang răng: có dạng thanh răng nghiêng Ngời ta chế tạo các răng dao. .. dịch chuyển do sự trợt răng dao cà dọc răng của bánh răng gây ra, chính là tốc độ cắt khi cà A B C ?u Hình 1.1: Nguyên lý cà dao cà thanh răng Chiều dài dao cà thanh răng: L= mn ( Z + 2) cos u Trong đó: mn: moodun pháp tuyến của bánh răng u : góc nghiêng của răng dao cà Z: số răng của bánh răng gia công 11 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà răng 1.2 Cắt bánh răng nghiêng bằng dao cà răng nghiêng: V3 phụi... phụi V'1 V1 Vot V'2 V2 ? dao ò d ò ot Hình 1.2: Cắt bánh răng nghiêng bằng dao cà răng nghiêng 1.2.1 Góc gá dao: Góc gá dao là góc tạo giữa trục của dao và bánh răng gia công chuyển lên mặt phẳng gia công chiếu lên mặt phẳng song song với trục của dao và bánh răng gia công Khi gá dao để gia công thì hớng răng dao và hớng răng chi tiết phải trùng nhau Do đó mà góc nghiêng ot của răng chi tiết gia công... profin răng của dao cà và profin răng của bánh răng gia công, sự trợt này chỉ xảy ra ở các mặt bên của răng dao còn ở đỉnh và chân răng không có Vì vậy bánh răng trớc khi cà thì chỉ có lợng d ở mặt bên của răng bánh răng, còn lợng d ở chân và đỉnh răng thì hầu nh bằng 0, và lợng d ở đờng cong chuyển tiếp cũng bằng 0 Vì vậy hình phải đợc tạo thành từ hình dạng dao phay lăn và dao xọc răng có các đỉnh dao. .. ta chế tạo các răng dao và ghép lại với nhau để có thanh răng dao cà nh hình vẽ trên - Dao cà hình đĩa: là một bánh răng trụ răng nghiêng Cả 2 loại dao cà hình thang và hình đĩa đều có thể cắt gọt đợc kim loại Trên mặt bên của răng dao có xẻ các rãnh 14 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà răng + Có nhiều loại rãnh: - Rãnh song song với mặt đầu của dao, loại rãnh này có góc trớc ở 2 bên khác nhau và khác... của rãnh dao) 16 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà răng Dao cà răng cũng có thể dùng để gia công bánh răng có kích thớc lớn nh bánh răng chữ V trên các tuabin Đợc tiến hành trên các máy chuyên dùng hoặc trên các máy lăn răng đã cải tiến ở trên đây bánh răng là bánh chủ động, còn dao cà đợc lắp trên ổ trục quay của bộ phận gá lắp, chuyển động chạy dao cỡng bức song song với trục bánh răng và dao cà quay... nghiêng d của răng dao có ảnh hởng đến góc gá dao = 0t + d Trong trờng hợp chiều nghiêng răng dao và chiều nghiêng chi tiết cùng lấy dấu (-) , nếu khác lấy dấu (+) 1.2.2 Tốc độ cắt: 12 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà răng Khi gia công bánh răng bằng dao cà răng thì dao cà và chi tiết gia công ăn khớp với nhau Do cà có chuyển động từ động cơ ra và chi tiết có chuyển động bị động Tốc độ của dao: V1 =... mặt bánh răng sau khi gia công có gợn sóng Chiều cao nhấp nhô có thể từ 0,005 ữ 0,02, nên không dùng dao thông thờng để gia công đợc ở phơng pháp 21 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà răng gia công này mà phải dùng loại dao cà mà các rãnh trên mặt răng dao không nằm trên cùng mặt phẳng song song với mặt đầu dao Sự xê dịch rãnh trên hai dao răng bằng nhau tỉ số về bớc của rãnh và số răng của dao Đây là... chiều nghiêng răng của dao và chi tiết khác chiều 1.3 Cắt bánh răng thẳng bằng dao cà răng nghiêng: VCKU òu VU ? V1 = Vn 13 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế dao cà răng Hình: 1.3: Cắt bánh răng thẳng bằng dao cà răng nghiêng Tơng tự nh trên: V2 = 0; V1 = V1' Nên: Vcat = V3 Mà: V3 = V1tg 0t Vậy: Vcắt = V1tg 0t * So sánh 3 phơng pháp cà: Trong 3 phơng pháp cà trên thì dao cà thanh răng chế tạo và lắp ráp... dao cà răng dần đến phần chân của profin chi tiết và do đó giảm chiều dày đờng cong chuyển tiếp 1 Phân tích tốc độ cắt và góc gá dao: 1.1 Cắt bánh răng bằng dao cà thanh răng: Do chuyển động tịnh tiến qua lại của dao cà, cứ sau một hành trình phôi dịch chuyển này nh tổng dịch chuyển của AC và CB AC: dịch chuyển do trụ lăn của bánh răng lăn không trợt trên mặt răng nên không trợt trên mặt răng của dao ... bánh thẳng dao cà nghiêng Phân loại dao cà phơng pháp cà răng: 2.1 Phân loại: Dao cà thờng dùng có loại: dao cà dao cà hình đĩa - Dao cà hình thang răng: có dạng nghiêng Ngời ta chế tạo dao ghép... Thiết kế dao cà sin( + u ) = cos( + u ) cos cos( + u ) sin (17-B) Thay (15-B) vào (17-B) vào phơng trình (16-B), ta đợc: N y1 = N 1x + N 1y2 X 1y2 X 1z1 = = -y1sin( + u ) -( x1cos4-Psin4)cos(... P 2 1 o2 (19-B) Thay giá trị x1, y1, z1 từ (19-B) vào phơng trình (18-B) rút gọn ta đợc: cos( + u ) = ro 2 P11 sin (20-B) Nh phơng trình (17-B), (19-B) (20-B) phơng trình hệ (10-B), phơng trình