Đồ án CN Chê tạo máy, chi tiết bánh răng, bao gồm bản vẽ và thuyết minh

106 15 0
  • Loading ...
Loading...
1/106 trang
Tải xuống

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 13/07/2017, 11:37

¬ l­îc vÒ c¸c ph­¬ng ph¸p gia c«ng b¸nh r¨ngTruyÒn ®éng b¸nh r¨ng theo ph­¬ng ph¸p ¨n khíp ®­îc sö dông réng r·i trong nghµnh c¬ khÝ. ChÊt l­îng truyÒn ®éng chñ yÕu lµ phô thuéc vµo ®é chÝnh x¸c chÕ t¹o b¸nh r¨ng.§é chÝnh x¸c cña b¸nh r¨ng gia c«ng phô thuéc vµo ®é chÝnh x¸c cña dông cô c¾t r¨ng, theo ph­¬ng ph¸p gia c«ng r¨ng c¸ch h×nh thµnh pr«fin r¨ng ng­êi ta chia lµm hai lo¹i nh­ sau : i. C¾t r¨ng theo ph­¬ng ph¸p chÐp h×nh. ë ®©y pr«fin cña dông cô hoÆc h×nh chiÕu cña pr«fin ®ã lµ b¶n chÐp l¹i nguyªn h×nh cña pr«fin r·nh gi÷a c¸c r¨ng cña b¸nh r¨ng ®­îc gia c«ng. Trong qu¸ tr×nh c¾t pr«fin cña dông cô c¾t ë tÊt c¶ c¸c ®iÓm ®Òu trïng víi pr«fin r·nh.1. Dao phay ngãn c¾t r¨ng ( c¾t b¸nh r¨ng th¼ng ). cã n¨ng xuÊt vµ ®é chÝnh x¸c thÊp, nã ®­îc sö dông ®Ó c¾t b¸nh r¨ng víi m« ®un lín h¬n 50mm. 2. Dao phay ®Üa (m«®un) c¾t r¨ng. ®­îc chÕ t¹o víi c¸c r¨ng hít l­ng cã kÕt cÊu liÒn r¨ng (víi th©n) hoÆc ghÐp r¨ng. C¸c r¨ng cña dao cã pr«fin th©n khai hay h×nh thang. Dao dïng ®Ó gia c«ng th« hoÆc tinh b¸nh r¨ng th¼ng. Nã ®­îc chÕ t¹o thµnh bé gåm 8 hoÆc 15 sè hiÖu, ®é chÝnh x¸c kh«ng cao, n¨ng xuÊt thÊp chØ dïng trong s¶n xuÊt ®¬n chiÕc. 3. Dao chuèt ®Ó gia c«ng b¸nh r¨ng. Ph­¬ng ph¸p chuèt ®­îc sö dông ®Ó gia c«ng b¸nh r¨ng th¼ng vµ nghiªng ¨n khíp trong vµ ngoµi. ­u ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p chÐp h×nh:thao t¸c ®¬n gi¶n, cã thÓ thùc hiÖn trªn c¸c m¸y phay v¹n n¨ng, m¸y phay chuyªn dïng víi ®Çu ph©n ®é v¹n n¨ng hoÆc ®Üa chia ®é ®¬n gi¶n. nhùîc ®iÓm ph­¬ng ph¸p chÐp h×nh:n¨ng xuÊt c¾t thÊp v× cã chuyÓn ®éng quay ph©n ®é, ®é chÝnh x¸c gia c«ng thÊp chØ ®¹t cÊp chÝnh x¸c 7 – 8, dïng cho bé truyÒn tèc ®é thÊp kh«ng lín h¬n 5 (ms)ii. C¾t r¨ng theo ph­¬ng ph¸p bao h×nh. ë ®©y pr«fin cña b¸nh r¨ng ®­îc gia c«ng ®­îc h×nh thµnh bëi ®­êng bao cña c¸c vÞ trÝ liªn tiÕp c¸c l­ìi c¾t cña dao trong qu¸ tr×nh c¾t r¨ng.1. Dao xäc r¨ng. dïng ®Ó c¾t b¸nh r¨ng h×nh trô cã thÓ c¾t tÊt c¶ c¸c r¨ng cïng mét lóc, c¾t r¨ng trªn b¸nh r¨ng cã bËc hoÆc vai nh« lªn , c¾t b¸nh r¨ng ¨n khíp trong, c¾t b¸nh r¨ng ch÷ V víi r¨ng liªn tôc kh«ng cã r·nh tho¸t dao, c¾t thanh r¨ng v.v. . .n¨ng xuÊt gia c«ng cao.2. Dao phay l¨n r¨ng.dïng ®Ó gia c«ng b¸nh r¨ng ¨n khíp ngoµi ( vµ mét phÇn cho b¸nh r¨ng ¨n khíp trong ) r¨ng th¼ng, r¨ng nghiªng (r¨ng xo¾n) , b¸nh r¨ng ch÷ V vµ gia c«ng b¸nh vÝt . ­u ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p bao h×nh: cã ®é chÝnh x¸c gia c«ng vµ n¨ng xuÊt c¾t cao v× qu¸ tr×nh bao h×nh lµ mét qu¸ tr×nh liªn tôc vµ ®iÒu hoµ , kh«ng cã chuyÓn ®éng ph©n ®é, kh«ng cã kho¶ng ch¹y kh«ng cña bµn m¸y. §ång thêi cã thÓ dïng mét dao ®Ó c¾t c¸c b¸nh r¨ng cã cïng m« ®uyn nh­ng cã sè r¨ng kh¸c nhau. V× trong qu¸ tr×nh bao h×nh, h×nh d¸ng r¨ng dao kh«ng phô thuéc vµo sè r¨ng cña b¸nh r¨ng gia c«ng. Dao phay l¨n r¨ng lµ mét trong nh÷ng dao c¾t theo ph­¬ng ph¸p bao h×nh.3. C«ng dông ph¹m vi sö dông vµ ph©n lo¹i dao phay l¨n r¨ng. a) C«ng dông vµ ph¹m vi sö dông. Dao phay l¨n r¨ng lµ dông cô gia c«ng r¨ng ®­îc dïng phæ biÕn nã dïng ®Ó gia c«ng b¸nh r¨ng ¨n khíp ngoµi (vµ mét phÇn cho b¸nh r¨ng ¨n khíp trong), r¨ng th¼ng, r¨ng nghiªng , r¨ng xo¾n, b¸nh r¨ng ch÷ V vµ b¸nh vÝt. D¹ng pr«fin r¨ng dao phay phô thuéc vµo d¹ng pr«fin r¨ng cña b¸nh r¨ng gia c«ng v× vËy d¹ng pr«fin cña r¨ng dao phay cã thÓ lµ th©n khai , n«vicèp ...b) Ph©n lo¹i. Dùa vµo sè ®Çu mèi ph©n thµnh dao phay mét ®Çu mèi vµ dao phay nhiÒu ®Çu mèi. Dùa vµo d¹ng pr«fin cña trôc vÝt, ng­êi ta ph©n biÖt dao phay l¨n ¸csimÐt, c«v«liut, th©n khai. VÒ mÆt kÕt cÊu ph©n thµnh dao phay nguyªn khèi chu«i dêi hoÆc chu«i liÒn ë lo¹i nµy dao phay ®­îc chÕ t¹o tõ mét ph«i hoµn chØnh vµ dao phay ghÐp ë ®©y chØ cã r¨ng dao ®­îc chÕ t¹o b»ng vËt liÖu phÇn c¾t c¸c r¨ng ®­îc l¾p vµo th©n nhê c¸c c¬ cÊu kÑp chÆt. Dao phay ghÐp ®­îc chÕ t¹o ®Ó c¾t c¸c b¸nh r¨ng cã m«®un lín ( m > 10 mm)c) Nguyªn lý lµm viÖc cña dao phay l¨n.Qu¸ tr×nh h×nh thµnh pr«fin cña r¨ng b¸nh r¨ng b»ng dao phay l¨n r¨ng t­¬ng tù nh­ qu¸ tr×nh ¨n khíp cña b¸nh r¨ng gia c«ng víi trôc vÝt (trôc vÝt cã thÓ coi nh­ b¸nh r¨ng nghiªng víi sè r¨ng b»ng sè ®Çu mèi cña trôc vÝt). §Ó t¹o ra mÆt tr­íc cña r¨ng vµ l­ìi c¾t ta lµm c¸c r·nh xo¾n, ®Ó t¹o ra gãc sau ta hít l­ng mÆt sau cña r¨ng. Muèn cho cÆp b¸nh r¨ng nghiªng ¨n khíp chÝnh x¸c th× r¨ng cña chóng ph¶i ¨n khíp chÝnh x¸c víi mét thanh r¨ng kh«ng gian. Nh­ vËy hai b¸nh r¨ng nµy ph¶i cã b­íc r¨ng vµ gãc pr«fin b»ng nhau ®o trong tiÕt diÖn NN th¼ng gãc víi h­íng r¨ng cña thanh r¨ng. Trong tiÕt diÖn th¼ng gãc víi h­íng xo¾n trªn mÆt trô chia trung b×nh dao phay ph¶i cã b­íc r¨ng tu vµ gãc pr«fin u t­¬ng øng b»ng b­íc t¬1 vµ gãc pr«fin 1 cña tiÕt diÖn ph¸p tuyÕn theo mÆt trô chia cña b¸nh r¨ng gia c«ng tøc lµ t1=tu , 1=u , mu=m1. Theo s¬ ®å gia c«ng dao phay vµ b¸nh r¨ng gia c«ng quay liªn tôc quanh trôc cña chóng. Gi¶ sö cã k ®Çu mèi gia c«ng b¸nh r¨ng cã z r¨ng ta cã : 1vßng daokz vßng ph«iKhi quay trôc vÝt mét ®Çu mèi sÏ lÇn l­ît ¨n khíp víi tÊt c¶ c¸c r¨ng cña b¸nh r¨ng. Do ®ã mçi r¨ng cña b¸nh r¨ng ®­îc gia c«ng bëi víi tÊt c¶ c¸c r¨ng cña dao phay mét ®Çu mèi. Khi dïng dao phay nhiÒu ®Çu mèi mçi ®­êng ren còng gia c«ng mét r·nh r¨ng nh­ng sau ®ã ®­êng ren nµy kh«ng c¾t r·nh tiÕp theo mµ c¾t r·nh n»m c¸ch r·nh ®ã mét sè r·nh b»ng sè ®Çu mèi cña dao phay. Nh÷ng r·nh ë gi÷a sÏ ®­îc gia c«ng bëi c¸c ren kh¸c cña dao phay nhiÒu ®Çu mèi. Nh­ vËy sau mét vßng quay cña dao phay b¸nh r¨ng sÏ quay mét sè b­íc r¨ng vµ sè r·nh r¨ng ®­îc gia c«ng b»ng sè ®Çu mèi cña dao phay. V× c¸c r¨ng dao ®­îc s¾p xÕp theo ®­êng xo¾n vÝt nªn quü tÝch cña mçi r¨ng sÏ di ®éng däc theo trôc dao phay.PhÇn iiThiÕt kÕ kÕt cÊu dao phay l¨n r¨ngi. Chän vËt liÖu lµm dao.A Nh÷ng yªu cÇu chung.1. TÝnh n¨ng c¾t.a) §é cøng : lµ mét trong nh÷ng chØ tiªu quan träng cña vËt liÖu dông cô c¾t. Muèn c¾t ®­îc vËt liÖu phÇn c¾t ph¶i cøng h¬n vËt liÖu gia c«ng kho¶ng HRC 25. §é cøng phÇn c¾t cña dao th­êng ®¹t HRC 60  65. N©ng cao ®é cøng phÇn c¾t cña dao cho phÐp t¨ng kh¶ n¨ng chÞu mßn vµ t¨ng tèc ®é c¾t.b) §é bÒn nhiÖt : lµ kh¶ n¨ng gi÷ ®­îc ®é cøng cao vµ c¸c tÝnh n¨ng c¾t kh¸c ë nhiÖt ®é cao trong kho¶ng thêi gian dµi. Ngoµi ra nã cßn quyÕt ®Þnh viÖc duy tr× kh¶ n¨ng c¾t cña dao trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é vµ ¸p lùc rÊt lín ë vïng c¾t. §é bÒn nhiÖt phô thuéc chñ yÕu vµo hµm l­îng c¸c nguyªn tè hîp kim nh­: vonfram, crom, vanadi, coban, molip®en . . . c) §é bÒn c¬ häc : trong qu¸ tr×nh c¾t do ¶nh h­ëng cña m¸y, dao, ®å g¸, chi tiÕt dÉn ®Õn t×nh tr¹ng l­ìi c¾t bÞ ph¸ huû sím do mÎ , gÉy, vì, mßn. . v× vËy ®Ó n©ng cao tÝnh n¨ng c¾t vµ tuæi bÒn cña dao, vËt liÖu dông cô c¾t cÇn ph¶i cã ®é bÒn c¬ häc cao.d) §é bÒn mßn : ®é bÒn mßn vËt liÖu dông cô c¾t ®­îc ®Æc tr­ng bëi kh¶ n¨ng gi÷ v÷ng h×nh d¸ng vµ th«ng sè h×nh häc phÇn c¾t trong qu¸ tr×nh gia c«ng. §Ó t¨ng ®é bÒn mßn cÇn thªm vµo thµnh phÇn cña thÐp mét sè nguyªn tè hîp kim nh­ vonfram, vana®i. . . e) §é dÉn nhiÖt : ®é dÉn nhiÖt cña vËt liÖu dông cô c¾t cµng cao th× nhiÖt l­îng ®­îc truyÒn khái vïng c¾t cµng nhanh. Do ®ã gi¶m sù tËp trung nhiÖt trªn vïng c¾t, n©ng cao tèc ®é c¾t .2. TÝnh c«ng nghÖ. Dông cô c¾t th­êng cã h×nh d¸ng h×nh häc phøc t¹p ®ßi hái nh÷ng yªu cÇu kü thuËt kh¸ cao vÒ ®é chÝnh x¸c h×nh d¸ng, kÝch th­íc, ®é nh½n bÒ mÆt. V× vËy vËt liÖu dông cô c¾t cÇn ph¶i cã tÝnh c«ng nghÖ tèt. 3. TÝnh kinh tÕ.VËt liÖu dông cô c¾t th­êng ®¾t tiÒn do ®ã cÇn ph¶i chän vËt liÖu dông cô c¾t phï hîp víi yªu cÇu cña dao vµ chi tiÕt gia c«ng nh»m gi¶m chi phÝ chÕ t¹o dao cho mét ®¬n vÞ chi tiÕt gia c«ng.B C¸c lo¹i vËt liÖu dông cô c¾t. 1. ThÐp cacbon dông cô.§é cøng bÒ mÆt ®¹t ®­îc sau khi nhiÖt luyÖn HRC 60  65 trong lâi ®¹t HRC 40§é bÒn nhiÖt thÊp 200  2500C Tèc ®é c¾t V= 4 10 mp ­u ®iÓm : dÔ mµi s¾c, dÔ ®¹t ®é nh½n bÒ mÆt cao vµ gi¸ thµnh rÎ. nh­îc ®iÓm : v× ®é thÊm t«i thÊp nªn ph¶i t«i trong n­íc hoÆc trong hçn hîp n­íc vµ muèi. Do ®ã tèc ®é nguéi nhanh nªn khi t«i th­êng bÞ biÕn d¹ng, nøt, vì, nh¹y c¶m víi sù qu¸ nhiÖt.2. ThÐp hîp kim dông cô. ThÐp hîp kim dông cô t«i ë nhiÖt ®é 820  8500C trong dÇu. Sau khi nhiÖt luyÖn ®¹t ®é cøng HRC 62  66.§é bÒn nhiÖt kho¶ng 3500C  4000C.Tèc ®é c¾t V= 12 15 mph.§Ó chÕ t¹o dông cô c¾t th­êng dïng c¸c lo¹i thÐp hîp kim dông cô sau : 9XC, XB, X121 . . . trong ®ã thÐp 9XC ®­îc sö dông réng r·i v× nã cã. ¦u ®iÓm:RÎ tiÒn§é thÊm t«i vµ tÝnh thÊm t«i tèt nªn sau khi t«i cã thÓ lµm nguéi trong dÇu , dông cô c¾t Ýt bÞ biÕn d¹ng cong vªnh.Ph©n bè c¸cbÝt ®ång ®Òu nªn ®é bÒn nhiÖt cao cho phÐp n©ng cao tèc ®é c¾t. Nh­îc ®iÓm : §é cøng ë tr¹ng th¸i ñ cao (HB 217  235) do ®ã khã gia c«ng. khi nhiÖt luyÖn rÔ sinh ra líp tho¸t cacbon do ®ã ¶nh h­ëng sÊu ®Õn ®é cøng t¹i nh÷ng chç máng trªn phÇn c¾t cña dao.3. ThÐp giã.Lµ lo¹i thÐp cã hîp kim hµm l­îng hîp kim cao, nhÊt lµ vonfra (6 19% ) vµ cr«m (3  4.6%). Sau khi nhiÖt luyÖn ®é cøng ®¹t HRC 62  65. ThÐp giã cã ®é thÊm t«i lín ®é bÒn mßn vµ ®é bÒn c¬ häc cao. §é bÒn nhiÖt kho¶ng 6000C v× vËy dao thÐp giã cã thÓ c¾t tèc ®é lín gÊp 3  4 lÇn dao thÐp cacbon dông cô. Tèc ®é c¾t lín nhÊt Vmax = 50 mph.ThÐp giã ®­îc chia lµm hai lo¹i : ThÐp giã n¨ng xuÊt th­êng : P18, P9, P6M5ThÐp giã n¨ng xuÊt cao: P182, P95, P9K10 ThÐp giã P18 vµ P9 ®­îc dïng phæ biÕn chóng cã ®é bÒn nhiÖt vµ tÝnh n¨ng c¾t nh­ nhau. Do ®ã tuæi bÒn khi c¾t ë vïng tèc ®é cao lµ nh­ nhau. Cßn khi c¾t ë vïng tèc ®é thÊp dao thÐp giã P18 cã tuæi bÒn cao h¬n dao thÐp giã P9 v× ®é chÞu mßn ë tr¹ng th¸i nguéi cña thÐp giã P18 cao h¬n P9. ThÐp giã P9 cã hµm l­îng vanadi cao h¬n nªn cøng h¬n khã mµi h¬n khi mµi s¾c dÔ sinh hiÖn t­îng ch¸y bÒ mÆt lµm ®é cøng gi¶m. ThÐp giã P9 cã hµm l­îng vonfram Ýt h¬n nªn rÎ tiÒn h¬n . MÆt kh¸c do Ýt vonfram nªn l­îng cacbit d­ Ýt vµ cã sù ph©n bè cacbit ®ång ®Òu h¬n nªn cã tÝnh gia c«ng tèt ë tr¹ng th¸i nãng, dÔ rÌn, dÔ c¸n.Nh­îc ®iÓm cña thÐp giã lµ sù ph©n bè kh«ng ®ång nhÊt cña cacbit sinh ra trong qu¸ tr×nh biÕn cøng cña thÐp ®óc. Do ®ã lµm gi¶m chÊt l­îng vµ c¬ tÝnh cña thÐp giã dÉn ®Õn l­ìi c¾t dÔ bÞ mÎ, g·y, lµm gi¶m tuæi bÒn cña dao. V× vËy tr­íc khi gia c«ng c¬ ph«i thÐp giã cÇn ®­îc rÌn ®i rÌn l¹i nhiÒu lÇn ®Ó ph©n bè l¹i cacbit cho ®ång ®Òu. ThÐp giã n¨ng xuÊt cao ®­îc chÕ t¹o theo hai h­íng :Thªm c«ban vµ thªm vana®i. Ngoµi ra ®Ó gi¶m hµm l­îng vonfram cã thÓ t¨ng m«lip®en theo ®Þnh møc 1% m«lip®en thay thÕ cho 2% vonfram vµ nhËn ®­îc loai thÐp giã m«lip®en. Nãi chung thÐp giã m«lip®en cã tÝnh n¨ng c¾t nh­ thÐp giã vonfram, thÐp giã m«lip®en cã ®é kh«ng ®ång nhÊt cacbit nhá h¬n thÐp giã vonfram. Song nh­îc ®iÓm c¬ b¶n cña thÐp giã m«lip®en lµ lµm gi¶m nhiÖt ®é t«i vµ t¨ng sù tho¸t cacbon bÒ mÆt khi t¨ng hµm l­îng m«lip®en. V× vËy ®Ó tr¸nh lµm háng líp bÒ mÆt cña dao cÇn tiÕn hµnh t«i trong lß cã m«i tr­êng b¶o vÖ.4. Hîp kim cøng.Hîp kim cøng ®­îc chÕ t¹o b»ng ph­¬ng ph¸p luyÖn kim bét thµnh phÇn chñ yÕu cña hîp kim cøng lµ cacbit vonfram mét sè lo¹i cã cacbit titan, cacbit tantan. Hîp kim cøng cã ®é cøng lín HRA 87  92 (lín h¬n HRC 70).§é bÒn nhiÖt 10000C.Tèc ®é c¾t cao : 100  500 mph .N¨ng xuÊt c¾t cao h¬n thÐp giã 2  3 lÇn.Nh­îc ®iÓm c¬ b¶n cña Hîp kim cøng lµ ®é bÒn uèn kÐm ®é dÎo thÊp. Do ®ã dao hîp kim cøng cÇn lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn kh«ng cã va ®Ëp, tr¸nh t¶i träng thay ®æi vµ hÖ thèng c«ng nghÖ cÇn ph¶i ®¶m b¶o cøng v÷ng. Qua viÖc ph©n tÝch tÝnh chÊt,®Æc ®iÓmvµ øng dông cña mét sè vËt liÖu th­êng ®­îc sö dông ®Ó chÕ t¹o dông cô c¾t. ThÊy r»ng dao phay l¨n r¨ng cã kÕt cÊu t­¬ng ®èi phøc t¹p, lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn trung b×nh, vËn tèc c¾t kh«ng cao. Nªn ta chän vËt liÖu lµm dao lµ thÐp giã P18, tho¶ m·n yªu cÇu ®èi víi vËt liÖu lµm dao: Tèc ®é c¾t (2535) mph. TÝnh chèng mµi mßn vµ tuæi bÒn cao (gÊp 810) lÇn so víi thÐp hîp kim dông cô. §é thÊm t«i cao (t«i thÊm víi tiÕt diÖn bÊt kú). §é cøng sau khi t«i HRC 6264. C¾t gät ®­îc ë nhiÖt ®é ®Õn 600°c. TÝnh c«ng nghÖ tèt : gia c«ng b»ng c¾t gät0 ®­îc, tÝnh mµi mßn cao. ii. C¸c d¹ng mÆt vÝt c¬ së cña dao phay l¨n trôc vÝt. 1. C¸c mÆt vÝt c¬ së.Trong viÖc thiÕt kÕ dông cô c¾t ng­êi ta ­u tiªn ¸p dông c¸c mÆt vÝt kÎ tøc lµ bÒ mÆt t¹o nªn khi ®­êng th¼ng ( gäi lµ ®­êng sinh th¼ng ) cã chuyÓn ®éng xo¾n vÝt. Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng Lời nói đầu Trong công công nghiệp hóa đại hóa đất nớc, ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng đòi hỏi kỹ s cán kỹ thuật có kiến thức tơng đối rộng biết vận dụng sáng tạo kiến thức học để giải vấn đề thờng gặp thực tế Trong ngành chế tạo máy, bánh chi tiết máy phức tạp yêu cầu thiết kế chế tạo loại bánh trụ, côn thẳng, côn xoắn đợc dùng nhiều truyền động ô tô , máy kéo, máy bay, máy công cụ, ngành đo kỹ thuật nhiều ngành khác Dụng cụ cắt yếu tố quan trọng để gia công bánh nhân tố quan trọng có ảnh hởng định đến độ xác chi tiết Thiết kế chế tạo dụng cụ cắt có chất lợng tốt giá thành hạ yêu cầu cần thiết ngành chế tạo máy nớc ta Thiết kế dụng cụ cắt khâu quan trọng cung cấp cho công nghệ chế tạo dụng cụ cắt có chất lợng tốt Môn học Dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật môn sinh viên chuyên ngành chế tạo máy Trong trình năm học tập rèn luyện trờng, thời gian làm đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên hiểu rõ môn học, trang bị cho sinh viên kiến thức khả vận dụng sáng tạo kiến thức để làm đồ án nh công tác sau Là sinh viên chuyên ngành khí , thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đợc giao nhận "Thiết kế chế tạo dao phay lăn trục vít" cô giáo Thạc sỹ Hà Thị Mai hớng dẫn Đây đề tài phức tạp nhng đợc bảo tận tình cô hớng dẫn thầy cô giáo môn với nỗ lực thân, đến em hoàn thành đồ án Mặc dù đồ án em không tránh khỏi vấp váp thiếu sót Em mong đợc bảo thêm cô giáo hớng dẫn thầy cô SVTK: Đỗ Văn Tuyển Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng môn, giúp em hiểu sâu môn học nh phơng pháp khác để thiết kế chế tạo dụng cụ cắt cách hợp lý Em xin chân thành cảm ơn! Thái nguyên, ngày 10 tháng năm 2006 Sinh viên Đỗ Văn Tuyển Tài liệu tham khảo PGS.TS Trần Văn Địch Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2002 Trịnh Khắc Nghiêm Nguyên lý dụng cụ cắt Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, 1990 PGS.TS Trần Hữu Đà, TS Nguyễn Văn Hùng, ThS Cao Thanh Long Cơ sở chất lợng trình cắt Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, 1998 PGS.TS Trần Văn Địch Công nghệ chế tạo dụng cụ cắt Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, 1995 GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy T1,2,3 Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2005 Trịnh Khắc Nghiêm Hớng dẫn thiết kế đồ án dao Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, 1990 PGS.TS Trần Văn Địch Atlas đồ gá Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2003 PGS.TS Trần Văn Địch, PGS.TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Trần Xuân Việt SVTK: Đỗ Văn Tuyển Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng Đồ gá gia công Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2002 9.Trịnh Chất - Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí ,T1 Nhà Xuất Bản Giáo Dục 2003 10 Ninh Đức Tốn Dung Sai Lắp Ghép Nhà Xuất Bản Giáo Dục 2001 Phần I sơ lợc phơng pháp gia công bánh Truyền động bánh theo phơng pháp ăn khớp đợc sử dụng rộng rãi nghành khí Chất lợng truyền động chủ yếu phụ thuộc vào độ xác chế tạo bánh Độ xác bánh gia công phụ thuộc vào độ xác dụng cụ cắt răng, theo phơng pháp gia công cách hình thành prôfin ngời ta chia làm hai loại nh sau : i Cắt theo phơng pháp chép hình prôfin dụng cụ hình chiếu prôfin chép lại nguyên hình prôfin rãnh nd trình cắt prôfin của bánh đợc gia công Trong dụng cụ cắt tất điểm trùng với prôfin rãnh Dao phay ngón cắt ( cắt bánh thẳng ) có xuất đợc sử dụng để Snvà độ xác thấp, S d cắt bánh với mô đun lớn 50mm R n SVTK: Đỗ Văn Tuyển np Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng Dao phay đĩa (môđun) cắt đợc chế tạo với hớt lng có kết cấu liền (với thân) ghép Các dao có prôfin thân khai hay hình thang Dao dùng để gia công thô tinh bánh thẳng Nó đợc chế tạo thành gồm 15 số hiệu, độ xác không cao, xuất thấp dùng sản xuất đơn nd sn sd nct Dao chuốt để gia công bánh Phơng pháp chuốt đợc sử dụng để gia công bánh thẳng nghiêng ăn khớp np t Sz SVTK: Đỗ Văn Tuyển v Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng * u điểm phơng pháp chép hình: thao tác đơn giản, thực máy phay vạn năng, máy phay chuyên dùng với đầu phân độ vạn đĩa chia độ đơn giản * nhựợc điểm phơng pháp chép hình: xuất cắt thấp có chuyển động quay phân độ, độ xác gia công thấp đạt cấp xác 8, dùng cho truyền tốc độ thấp không lớn (m/s) ii Cắt theo phơng pháp bao hình prôfin bánh đợc gia công đợc hình thành đờng bao vị trí liên tiếp lỡi cắt dao trình cắt Dao xọc dùng để cắt bánh hình trụ cắt tất lúc, cắt bánh có bậc vai nhô lên , cắt bánh ăn khớp trong, cắt bánh chữ V với liên tục rãnh thoát dao, cắt v.v .năng xuất gia công cao S nd nd S nd Dao phay lăn dùng để gia công bánh ăn khớp ( phần cho bánh ăn khớp ) thẳng, nghiêng (răng xoắn) , bánh chữ V gia công bánh vít SVTK: Đỗ Văn Tuyển S1 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng * u điểm phơng pháp bao hình: có độ xác gia công xuất cắt cao trình bao hình trình liên tục điều hoà , chuyển động phân độ, khoảng chạy không bàn máy Đồng thời dùng dao để cắt bánh có mô đuyn nhng có số khác Vì trình bao hình, hình dáng dao không phụ thuộc vào số bánh gia công Dao phay lăn dao cắt theo phơng pháp bao hình Công dụng phạm vi sử dụng phân loại dao phay lăn a) Công dụng phạm vi sử dụng Dao phay lăn dụng cụ gia công đợc dùng phổ biến dùng để gia công bánh ăn khớp (và phần cho bánh ăn khớp trong), thẳng, nghiêng , xoắn, bánh chữ V bánh vít Dạng prôfin dao phay phụ thuộc vào dạng prôfin bánh gia công dạng prôfin dao phay thân khai , nôvicốp b) Phân loại SVTK: Đỗ Văn Tuyển Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng Dựa vào số đầu mối phân thành dao phay đầu mối dao phay nhiều đầu mối Dựa vào dạng prôfin trục vít, ngời ta phân biệt dao phay lăn ácsimét, côvôliut, thân khai Về mặt kết cấu phân thành dao phay nguyên khối chuôi dời chuôi liền loại dao phay đợc chế tạo từ phôi hoàn chỉnh dao phay ghép có dao đợc chế tạo vật liệu phần cắt đợc lắp vào thân nhờ cấu kẹp chặt Dao phay ghép đợc chế tạo để cắt bánh có môđun lớn ( m > 10 mm) c) Nguyên lý làm việc dao phay lăn Quá trình hình thành prôfin bánh dao phay lăn tơng tự nh trình ăn khớp bánh gia công với trục vít (trục vít coi nh bánh nghiêng với số số đầu mối trục vít) Để tạo mặt trớc lỡi cắt ta làm rãnh xoắn, để tạo góc sau ta hớt lng mặt sau Muốn cho cặp bánh nghiêng ăn khớp xác chúng phải ăn khớp xác với không gian Nh hai bánh phải có bớc góc prôfin đo tiết diện NN thẳng góc với hớng Trong tiết diện thẳng góc với hớng xoắn mặt trụ chia trung bình dao phay phải có bớc tu góc prôfin u tơng ứng bớc t1 góc prôfin tiết diện pháp tuyến theo mặt trụ chia bánh gia công tức t1=tu , 1=u , mu=m1 Theo sơ đồ gia công dao phay bánh gia công quay liên tục quanh trục chúng Giả sử có k đầu mối gia công bánh có z ta có : 1vòng daok/z vòng phôi Khi quay trục vít đầu mối lần lợt ăn khớp với tất bánh Do bánh đợc gia công với tất dao phay đầu mối Khi dùng dao phay nhiều đầu mối đờng ren gia công rãnh nhng sau đờng ren không cắt rãnh tiếp SVTK: Đỗ Văn Tuyển Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng theo mà cắt rãnh nằm cách rãnh số rãnh số đầu mối dao phay Những rãnh đợc gia công ren khác dao phay nhiều đầu mối Nh sau vòng quay dao phay bánh quay số bớc số rãnh đợc gia công số đầu mối dao phay Vì dao đợc xếp theo đờng xoắn vít nên quỹ tích di động dọc theo trục dao phay Phần ii Thiết kế kết cấu dao phay lăn i Chọn vật liệu làm dao A- Những yêu cầu chung Tính cắt SVTK: Đỗ Văn Tuyển Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng a) Độ cứng : tiêu quan trọng vật liệu dụng cụ cắt Muốn cắt đợc vật liệu phần cắt phải cứng vật liệu gia công khoảng HRC 25 Độ cứng phần cắt dao thờng đạt HRC 60 ữ 65 Nâng cao độ cứng phần cắt dao cho phép tăng khả chịu mòn tăng tốc độ cắt b) Độ bền nhiệt : khả giữ đợc độ cứng cao tính cắt khác nhiệt độ cao khoảng thời gian dài Ngoài định việc trì khả cắt dao điều kiện nhiệt độ áp lực lớn vùng cắt Độ bền nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào hàm lợng nguyên tố hợp kim nh: vonfram, crom, vanadi, coban, molipđen c) Độ bền học : trình cắt ảnh hởng máy, dao, đồ gá, chi tiết dẫn đến tình trạng lỡi cắt bị phá huỷ sớm mẻ , gẫy, vỡ, mòn để nâng cao tính cắt tuổi bền dao, vật liệu dụng cụ cắt cần phải có độ bền học cao d) Độ bền mòn : độ bền mòn vật liệu dụng cụ cắt đợc đặc trng khả giữ vững hình dáng thông số hình học phần cắt trình gia công Để tăng độ bền mòn cần thêm vào thành phần thép số nguyên tố hợp kim nh vonfram, vanađi e) Độ dẫn nhiệt : độ dẫn nhiệt vật liệu dụng cụ cắt cao nhiệt lợng đợc truyền khỏi vùng cắt nhanh Do giảm tập trung nhiệt vùng cắt, nâng cao tốc độ cắt Tính công nghệ Dụng cụ cắt thờng có hình dáng hình học phức tạp đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật cao độ xác hình dáng, kích thớc, độ nhẵn bề mặt Vì vật liệu dụng cụ cắt cần phải có tính công nghệ tốt Tính kinh tế SVTK: Đỗ Văn Tuyển Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng Vật liệu dụng cụ cắt thờng đắt tiền cần phải chọn vật liệu dụng cụ cắt phù hợp với yêu cầu dao chi tiết gia công nhằm giảm chi phí chế tạo dao cho đơn vị chi tiết gia công B- Các loại vật liệu dụng cụ cắt Thép cacbon dụng cụ Độ cứng bề mặt đạt đợc sau nhiệt luyện HRC 60 ữ 65 lõi đạt HRC 40 Độ bền nhiệt thấp 200 ữ 2500C Tốc độ cắt V= 4ữ 10 m/p * u điểm : dễ mài sắc, dễ đạt độ nhẵn bề mặt cao giá thành rẻ * nhợc điểm : độ thấm thấp nên phải nớc hỗn hợp nớc muối Do tốc độ nguội nhanh nên thờng bị biến dạng, nứt, vỡ, nhạy cảm với nhiệt Thép hợp kim dụng cụ Thép hợp kim dụng cụ nhiệt độ 820 ữ 8500C dầu Sau nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 62 ữ 66 Độ bền nhiệt khoảng 3500C ữ 4000C Tốc độ cắt V= 12ữ 15 m/ph Để chế tạo dụng cụ cắt thờng dùng loại thép hợp kim dụng cụ sau : 9XC, XB, X121 thép 9XC đợc sử dụng rộng rãi có * Ưu điểm: Rẻ tiền Độ thấm tính thấm tốt nên sau làm nguội dầu , dụng cụ cắt bị biến dạng cong vênh Phân bố cácbít đồng nên độ bền nhiệt cao cho phép nâng cao tốc độ cắt * Nhợc điểm : Độ cứng trạng thái ủ cao (HB 217 ữ 235) khó gia công SVTK: Đỗ Văn Tuyển 10 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Vậy : T0 = Bộ môn : Dụng 900 * 300 * 0,3 *1,4 = 47,25 ( ph ) 1000 *12 * * 0,025 18 Nguyên công XVIII : Khử từ 19 Nguyên công XIX : Mài đờng kính gờ - Máy: 3A141 a) Bớc : Mài thô đờng kính - Dao: 300ì 30ì 30 24A 40CM2 9K - chiều sâu mài : t = 0,02 (mm) - Lợng chạy dao:theo bảng 5_55 (ST CNCTM T2) có: Sd=(0,30,7)B = (614) chọn Sd = 10 (mm/vg) - Tốc độ đá: theo lý lịch máy chọn nd =2250(m/ph) - Vận tốc đá:V= * Dd * n d 3,14 * 300 * 2250 = = 35 (m / s ) 60 * 1000 60 *1000 - tốc độ chi tiết : Theo bảng 5_55 có V ct= (1225) m/ph chọn Vct=25 m/ph - Số vòng quay chi tiết đợc tính theo công thức sau : 1000 *Vct 1000 * 25 = = 79,6 ( v / ph ) * Dct 3,14 *100 Chọn nct = 80 (v/ph) nct = - thời gian T0 : Lh 100 0,4 *k = *1,5 = 3,75 ( ph ) nct * t s 80 0,02 *10 b) Bớc : Mài tinh đờng kính T0 = - Dao: 300ì 30ì 30 24A 16CM2 9K - chiều sâu mài : t = 0,01 (mm) - Lợng chạy dao : Theo bảng 5_55 (ST CNCTM T 2), Sd=(0,20,4)B = (48) chọn Sd = (mm/vg) - Tốc độ đá: Theo lý lịch máy chọn nd =2250(m/ph) - Vận tốc đá:V= * Dd * n d 3,14 * 300 * 2250 = = 35(m / s ) 60 * 1000 60 *1000 - tốc độ chi tiết: theo bảng 5_55 (ST CNCTM T2) có Vct=(1555) m/ph chọn Vct=30 m/ph - Số vòng quay chi tiết đợc tính theo công thức sau : SVTK: Đỗ Văn Tuyển n = 1000 *Vct = 1000 * 30 = 95 ( v / ph ) ct * Dct 3,14 *100 92 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng - thời gian T0 : T0 = Lh 100 0,15 *k = *1,5 = 4,7( ph ) nct * t s 95 0,01* c) Bớc : Mài đờng kính gờ -Dao: 300ì 30ì 30 24A 40CM2 9K - chiều sâu mài : t = 0,02 (mm) - Lợng chạy dao : Theo bảng 5_55 (ST CNCTM T2) có: Sd=(0,30,7)B = (614) chọn Sd = 10 (mm/vg) - Tốc độ đá: Theo lý lịch máy chọn nđ =2250(m/ph) - Vận tốc đá:V= * Dd * n d 3,14 * 300 * 2250 = = 35(m / s ) 60 *1000 60 * 1000 - tốc độ chi tiết : Theo bảng 5_55 (ST CNCTM T2) có Vct=(1225) m/ph chọn Vct=25 m/ph - Số vòng quay chi tiết đợc tính theo công thức sau : nct = 1000 * Vct 1000 * 25 = = 153 ( v / ph ) * Dct 3,14 * 52 - thời gian T0 : T0 = Lh 0,2 *k = *1,5 = 0,05( ph ) nct * t s 153 0,02 *10 21 Nguyên công XXI : Mài hớt lng đỉnh - Máy: HB15 - Đá : 100ì 25ì 20 24A 16CM2 9K - Chiều sâu mài : t = 0.005 (mm) - Vận tốc đá : Vđá = 30 m/s - Lợng chạy dao : S = 4.7 (mm/vng) nd = 1000 *V 1000 * 60 * 30 = = 2864 ( v / ph ) *D 3.14 *100 chọn nđ = 2800 (v/ph) - Vận tốc cắt tra (CN CTDCC) Vct = (m/ph) nct = SVTK: Đỗ Văn Tuyển 1000 * V 1000 * = = 6.3( v / ph) * D 3.14 * 100 93 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng Chọn nct = (v/ph) - Thời gian T0 T0 = 1,3 * L a 100 0,075 = 1,3 = 3,4(ph) S d * Bda * nct t 4,7 * 20 * 6,3 0,005 21 Nguyên công XXI : Mài hớt lng mặt bên - Máy MB10 - Đá : 100ì 25ì 10 24A 16CM2 9K - Chiều sâu cắt t = 0,005 mm - Tốc độ vòng đá: Vđ = 30 m/s nd = 1000 * V 1000 * 60 * 30 = = 2864( v / ph ) *D 3.14 *100 Chọn theo máy: nđ = 2800 (vg/ ph) - Tốc độ quay chi tiết: Vct = m/ ph ; n ct = vg/ ph - Lợng chạy dao đứng : Sđ = 4,7( mm/ vg) - Lợng chạy dao dọc : Sd = 18,84 (mm/ vg) - Thời gian máy: T0 = 1,3 L0 a 100 0,075 = 1,3 = 17,5(phút) S d * nct t 18,84 * 0,005 22 Nguyên công XXII : Mài sắc mặt trớc - Máy: 3A662 - Dao: 300ì 32ì 30 33A 16 CM1 góc đá mài đợc sửa có = 250 30 - Lợng d biên dạng : S = 0.015 (mm) - Chiều sâu cắt : t = 0,005 (mm) - Lợng chạy dao Sn = 0,3 (m/ph) - Vận tốc đá chọn theo máy n = 200 ữ 3050 (v/ph) chọn n = 1000 (v/ph) - Thời gian T0 l * h * k 100 * 0.015 *1.4 = = 4,2 ( ph) n *t 1000 * 0.005 23 Nguyên công XXIII : Tổng kiểm tra T0 = 24 Nguyên công XXIV : Cắt thử - Máy :5K32 SVTK: Đỗ Văn Tuyển 94 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng - Dao : dao phay lăn m = 5; Z = 10 - chế độ cắt thử: Tiến hành cắt thử bánh có z = 17; m = 5; = 200 - vật liệu chế tạo bánh thép 45 - chiều sâu cắt : t = (mm) - lợng chạy dao dọc theo bảng trang 25-[8] chọn S z = 1,67(mm) - tốc độ cắt V:Theo bảng trang 24-[8] có Vb=2530(m/ph) chọn V=25(m/ph) - số vòng quay lý thuyết n: n= 1000 *V 1000 * 25 = = 85,08( v / ph ) *D 3,14 *100 Tra thuyết minh máy chọn n =85(v/ph) - vận tốc cắt thực tế * D * n 3.14 *112 * 85 = = 24,7( v / ph ) 1000 1000 - Tốc độ quay chi tiết V= nct = n*1/Zct = 85*1/17 = (v/p) - Thời gian T0 T0 = l + y1 + y * i ( ph ) Z * nct l : chiều rộng bánh l=10(mm) nct : số vòng quay chi tiết Z : số bánh i: số lần cắt i=3 y1 = (2 ữ 4) mm chọn y1 = (mm) y = (1,1 ữ 1,2) h( Dd h ) mm = (1,1 ữ 1,2) 13,75(100 13,75) = 41,3( mm ) Vậy: T0 = SVTK: Đỗ Văn Tuyển 10 + + 41,3 * = ( ph ) 17 * 95 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng phần VI tính Thiết kế đồ gá I Vai trò nhiệm vụ đồĐồ gá trang bị quan trọng trình gia công máy cắt kim loại trình lắp ráp kiểm tra Đồ gá có vai trò quan trọng việc nâng cao suất lao động, tăng độ xác gia công, giảm nhẹ sức lao động trình gia công Đồ gá xác định cách xác vị trí chi tiết gia công so với dụng cụ Trong ngành khí sử dụng nhiều loại đồ gá, loại có công dụng khác nhau, kết cấu khác Đồ gá có thuận lợi trình công nghệ mà ngày đợc mở rộng tính công nghệ đồ gá, tạo điều kiện khí hoá tự động hoá trình gá đặt II Yêu cầu đồ gá - Kết cấu đồ gá phải đơn giản, gọn nhẹ tốn vật liệu, dễ chế tạo - Thuận lợi cho thao tác, dễ sử dụng, an toàn - Định vị xác chi tiết gia công - Kẹp chặt chắn, không gây biến dạng chi tiết - Tận dụng phát huy đợc tính làm viêc máy III Giới thiệu đồ gá Để phay đờng vít dao phay lăn trục vít ta dùng trục gá chống tâm hai đầu Ưu điểm : Cơ cấu đạt độ xác cao, dễ sử dụng Kết cấu đồbao gồm: Trục gá, ụ trớc, ụ sau, tốc kẹp, hai mũi tâm, ụ động, đai ốc, bạc chữ C, then Đối với đồ gá phay, thờng đồ gá phải chịu lực cắt lớn Để đạt đợc độ xác gia công chi tiết đợc khống chế SVTK: Đỗ Văn Tuyển 96 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng hết bậc tự Trục gá đợc định vị hai mũi tâm khống chế bậc tự do, tốc kẹp khống chế bậc tự lại Chi tiết đợc định vị trục gá khống chế bậc tự do, cấu then khống chế bậc tự lại SVTK: Đỗ Văn Tuyển 97 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng IV Tính toán, thiết kế trục gá đồ gá để phay đờng xoắn vít - Máy: 6H82 Dao: P18 Dì dì z = 150ì 45ì Phân tích lực phay 3019 Khi phay dao phay định hình thẳng, dao phay chịu tác dụng hai lực P z, Pr Hợp lực chúng tạo thành lực cắt R Lực cắt R thờng đợc khảo sát theo hai thành phần Pđ, Pn, ta có R = Pz + Pr R = Pd + Pn Trong đó: Pz Lực vòng hay lực tiếp tuyến, có phơng tiếp tuyến với quỹ đạo chuyển động cắt Lực vòng P z tạo mô men cắt gây uốn trục dao uốn trục gá, lực làm cho chi tiết chi tiết bị xoay tơng đối trục gá nên ta phải tính SVTK: Đỗ Văn Tuyển 98 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng kiểm nghiệm then đợc lắp lực Pn hớng ngợc chiều chuyển động bàn máy nên ta không cần tính lực xiết bulông trục gá mà ngời sử dụng máy cần xiết nhẹ bulông đồ gá làm việc đợc Pr - Lực hớng kính, có phơng vuông góc với trục chính, chiều hớng khỏi tâm dao Lực P r gây uốn trục dao đồng thời tạo áp lực ổ trục chính, gây mô men ma sát phụ ổ Pd - Thành phần lực cắt thẳng đứng, có tác dụng kéo chi tiết xuống làm chi đồ gá bị lật hai điểm B C ta cần tính lực xiết bu lông tiết diện A C Pn - Thành phần lực nằm ngang hay gọi lực chạy dao, có phơng trùng với phơng chuyển động chạy dao, làm dịch chuển ụ trục nên ta phải tính lực xiết đủ lớn để thắng đợc lực làm dịch chuyển ụ trục Biên dạng lỡi cắt để phay đờng vít nh hình vẽ nguyên công phay đờng vít ta sử dụng phay nghịch nên thành phần lực đợc tính theo công thức sau: Pr = (0,6 ữ 0,8)Pz Pn = (1,1 ữ 1,2)Pz Pđ = (0,2 ữ 0,3)Pz Tính Pz: Pz = 10ì C p ì tx ì S yz ì Bu ì Z Dq ì nw ì kmp (N) Trong đó: Z số dao phay: Z = 12 (răng) t chiều sâu cắt: t = (mm) B chiều rộng cắt B = 15,71 (mm) S lợng chạy dao dọc : Sz= 0,05 mm/răng D - đờng kính dao phay: D = 70 (mm) n số vòng quay dao: n = 374 (vg/ph) SVTK: Đỗ Văn Tuyển 99 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng Cp hệ số mũ, tra bảng 39 (TK DCC) Cp = 68,2 x = 0,86 y = 0,72 q = 0,86 u = w =0 kmp hệ số điều chỉnh kể đến ảnh hởng vật liệu gia công đến lực cắt Tra bảng (TK DCC) kmp = b 750 n n = 0,3 (khi phay) b giới hạn bền P18 b = 877 (N/mm2) kmp 877 = 750 0,3 = 1,05 10 ì 62,8 ì 0,86 ì 0,05 0, 72 ì15,710,1 ì12 Pz = ì1,05 = 166,4 ( N ) 70 0,86 ì 374 Pr = (0,6 ữ 0,8)166,4 = 99,84 ữ 133,12 (N) Lấy Pr = 120 (N) Pn = (0,8 ữ 0,9)166,4 = 133,12 ữ 149,76 (N) Lấy Pn = 140 (N) Pđ = (0,7 ữ 0,9)166,4 = 116,48 ữ 149,76 Lấy Pđ = 130 (N) Công suất cắt phay Pz ìV 166,4 ì 77,9 = = 0,216 (KW) 60 ì 10 60 ì 10 Momen xoắn trục máy Ne = Mx = Pz ì D 166,4 ì 70 = = 5824 (N.mm) 2 + Tính lực xiết bulông dới tác dụng lực P d làm lật ụ trục ụ động hai tiết diện B C , tác dụng lực chiều trục Pn làm ụ trục chuyển động Do lực Pd nhỏ nhiều so với lực P n nên ảnh hởng lực thẳng đứng không đáng kể mà ta xác định lực SVTK: Đỗ Văn Tuyển 100 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng xiết bulông lực Pn gây nên thoả mãn điều kiện lật đồ gá Có : Pn = Fms1 + P = N.f + P Fms2 = i.f.V P Trong đó: - f: hệ số ma sát ụ trục với bàn máy thờng lấy f = 0,2 - N: áp lực ụ lên bàn máy ta tính định tính giả sử ụ có N = 7,5kg = 75 N - P : lực ngang tác động lên ụ ta có bu lông lắp ghép bulông chịu lực ngang P b = P/4 = (Pn Fms1)/4 = (140 75.0,2)/4 = 31,25 N ( lực ngang ) - i: số bề mặt tiếp xúc ghép i = - s: hệ số an toàn thờng lấy S = 1,3 ữ 1,5 chọn S = 1,4 Ta chọn bulông lắp ghép có đờng kính d = 10 mm Chế độ ghép mối lắp hở: việc tính toán dựa tính lực xiết bulông với mối ghép hở V= S Pb 1,4.31,25 = = 109,4( N ) i f 2.0,2 + Tính lực xiết bulông để cố định mũi tâm ụ động là:do lực Pn có tác dụng làm mũi tâm ụ động di chuyển nhiều nên việc tính toán lực xiết không cân thiết nên ta xiết nhẹ bulông lực lực xiết bulông bàn máy ụ V = 109,4( N ) Tính đờng kính trục gá: Ta sơ đồ gá trục gá nh sau: Nhận xét Pz nhỏ nên ta bỏ qua phần tính cho lực Khi tính đờng kính trục gá ta xét tiết diện AA, trục gá chịu tác dụng lực Pđ, Pn Pn = Pn ì Cos3,333o = 140 ì Cos3,32o = 139,8 (N) SVTK: Đỗ Văn Tuyển 101 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng Pz = Pn ì Sin3,333o = 140 ì Sin3,32o = 8,1 (N) Pđ = 130 (N) Mn = Pn Dtb/2 = 139,8 885,85/2 = 6000,9 N.mm Xác định phản lực gối A,C MA = = RC(120 + 50) - Mn - Pđ ì 120 RC = Pd ì 120 + M n 130 ì 120 + 6000,9 = = 123,5 (N) 120 + 50 120 + 50 Px = = RA - Pđ + RC RA = Pđ - RC = 130 123,5 = 6,5 (N) SVTK: Đỗ Văn Tuyển 102 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng Ta vẽ đợc biểu đồ momen MX Đờng kính trục đợc xác định theo công thức: d T 0,2 ì [] Trong đó: T momen xoắn trục (N.mm) [ ] ứng suất cho phép (MPa) Với thép 45X, [ ] = 12 ữ 20 (MPa) Lấy [ ] = 17 (MPa) dAB 144 = 3,48 (mm) 0,2 ì 17 dBC 5940 = 12 (mm) 0,2 ì 17 Theo kết cấu lỗ chi tiết ( d = 32 mm) ta thấy trục gá thoả mãn đờng kính trục chịu tác dụng lực cắt Xác định chuyển vị Theo biểu đồ momen trục gá ta thấy điểm B (bên phải) có momen lớn nhất, có chuuyển vị lớn nên ta tính chuyển vị cho trục gá điểm B (bên phải) Ta đặt lực đơn vị Pk = vào điểm B tính chuyển vị theo phơng pháp nhân biểu đồ Veresaghin fK = (MP)(MK) = EJ n ii i =1 Trong đó: - diện tích biểu đồ MP - độ lớn biểu đồ M K ứng với trọng tâm biểu đồ MP SVTK: Đỗ Văn Tuyển 103 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật = ì 50 ì 5940 = 148500 2 = ì 120 ì 144 = 8640 = = Bộ môn : Dụng 31,7 = 21,1 E modun đàn hồi, E = ì 105 (N/mm2) ì d4 J momen quán tính độc cực,J = 64 d - đờng kính trục gá điểm B, d = 30 (mm) fB = (148500 ì 21,1 + 8640 ì 21,1) 3,14 ì 304 ì 10 ì 64 = 0,000417 (mm) Tính toán sai số Sai số gá đặt (gd) Sai số gá đặt sai số vị trí phôi bị lệch so với vị trí yêu cầu đồ gá Sai số gá đặt xuất chuẩn định vị không trùng với gốc kích thớc Sai số gá đặt đợc xác định theo công thức sau: gd = 2c + k2 + 2dg Trong đó: c Sai số chuẩn k Sai số kẹp chặt dg Sai số đồ gá Sai số chuẩn (c) Sai số chuẩn lợng dịch chuyển gốc kích thớc chiếu lên phơng kích thớc thực Sai số chuẩn xuất chuẩn định vị không trùng với gốc kích thớc nguyên công phay đờng vít mối ghép trục gá phôi mối ghép có độ hở c = mđv ì Cos ltc ì Cos Trong đó: SVTK: Đỗ Văn Tuyển 104 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng mđv = l + tr ( = 0) ktc = 2e ( = 0) Lắp ghép lỗ chi tiết trục gá H + 0,025 , h6 0,013 l: Dung sai lỗ chi tiết, l = 0,025 (mm) tr: Dung sai trục gá, tr = 0,013 (mm) e - độ lệch tâm mặt chuẩn mặt gia công tròn xoay e= l + tr 0,025 + 0,013 = = 0,017 2 (mm) C = 25 + 13 + 17 = 51 (àm) Sai số kẹp chặt (k) Sai số kẹp chặt sinh lực kẹp đồ gá đợc xác định theo công thức sau: k = (Ymax Ymin) ì Cos Trong đó: Ymax, Ymin biến dạng lớn nhỏ mặt chuẩn dới tác dụng lực kẹp - góc hợp thành phơng lực kẹp phơng kích thớc thực nguyên công phay đờng vít lực kẹp vuông góc với kích thớc thực nên = k = Sai số đồ gá (dg) Sai số đồbao gồm: dg = ct + m + dc Trong đó: ct Sai số chế tạo đồ gá m sai số mòn đồ gá dc Sai số điều chỉnh đồ gá SVTK: Đỗ Văn Tuyển 105 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp cụ cắt vật liệu kỹ thuật Bộ môn : Dụng Công thức đợc viết dới dạng phép cộng véc tơ, phơng sai số khác khó xác định nên giá trị tuyệt đối sai số đồ gá đợc xác định nh sau: dg = 2ct + m + 2dc Sai số mòn đợc xác định theo công thức sau: m = ì N - hệ số, = 0,18 N số lợng chi tiết gá đặt đồ gá, N = 5253 (chi tiết) m = 0,18 ì 5253 = 13 (àm) Sai số điều chỉnh đồ gá phụ thuộc vào khả ngời lắp ráp đồ gá dụng cụ điều chỉnh Khi thiết kế đồ gá lấy dc = 10 (àm) Đồchế tạo với cấp xác h6 nên ct = 13 (àm) gđ = 512 + + 13 + 13 + 10 gđ = 55 (àm) SVTK: Đỗ Văn Tuyển 106
- Xem thêm -

Xem thêm: Đồ án CN Chê tạo máy, chi tiết bánh răng, bao gồm bản vẽ và thuyết minh, Đồ án CN Chê tạo máy, chi tiết bánh răng, bao gồm bản vẽ và thuyết minh, Đồ án CN Chê tạo máy, chi tiết bánh răng, bao gồm bản vẽ và thuyết minh

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay
Nạp tiền Tải lên
Đăng ký
Đăng nhập