Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Thiết kế dụng cụ cắt kim loại
Phần IDao tiện định hìnhYêu cầu:Thiết kế dao tiện định hình với số liệu sau:Vật liệu gia công : thép 45 có b = 750 N / mm2 I . Chi tiết gia công : Chi tiết gia công làm từ thép 45, b = 750 N/ mm2, bao gồm nhiều loại bề mặt tròn xoay, mặt trụ, mặt côn. Đây là một chi tiết tơng đối điển hình. Kết cấu chi tiết cân đối. Độ chênh lệch đờng kính không quá lớn . Trên chi tiết không có đoạn nào có góc profin quá nhỏ hoặc bằng 0. II. Chọn loại dao : ở chi tiết này, có thể dung dao lăng trụ hay tròn đều đợc cả . Song để đơn giản trong việc thiết kế, chế tạo cũng nh gá và gia công . Ta chọn dao tiện định hình hình tròn .Căn cứ vào chiều sâu max của chi tiết : = = =max minmax20 1242 2d dt mm.Dựa vào bảng 3.2b Kết cấu và kích thớc của dao tiện định hình hình tròn tiện ngoài - Hớng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại .Ta chọn dao cỡ 2 có kích thớc cơ bản nh sau:Phần răng Phần răng kẹpD d d1b k r d2l2z40 13 20 10 3 1 20 3 12 III . Chọn cách gá dao :Dao đợc chọn theo cách gá thẳng là hợp lý, vì không yêu cầu độ chính xác cao. IV . Chọn thông số hình học dụng cụ :* Chọn góc trớc :Dựa vào vật liệu gia công ta chọn góc trớc của dao = 22 .* Chọn góc sau . Góc sau của dao chọn = 11 . V . Tính toán dao tiện định hình hình tròn gá thẳng : Sơ đồ tính toán Chọn điểm cơ sở Điểm cơ sở đợc chọn là một điểm nằm ngang tâm chi tiết nhất hay xa chuẩn kẹp của dao nhất. Vậy ta chọn điểm 1 làm điểm cơ sở. Xác định chiều cao gá dao h 0.sin 20.sin11 3,8162( )h R mm= = = Trong đó:R: bán kính dao ở điểm cơ sở, 4020( )2 2DR mm= = =: góc sau của dao tại điểm cơ sở, 011= Thiết kế profin daoProfin dao đợc xác định trong hai tiết diện là: tiết diện trùng mặt trớc và tiết diện chiều trục. Tiết diện trùng mặt trớcVới tiết này ta cần xác định hai giá trị: lK : toạ độ dài chi tiết tại điểm K K : chiều cao profin dao tại điểm K theo mặt trớc 1 1 1 1 .cos( ).cos( )arcsin( ) .sin( )K KK K KKKC BB rC rArA r= ====Trong đó : r1 : bán kính chi tiết ở điểm cơ sở, r1 = 6mm rK : bán kính chi tiết ở điểm tính toán K. 1: góc trớc ở điểm cơ sở, 1 = = 220 K : góc trớc ở điểm tính toán K. Tiết diện chiều trụcVới tiết này ta cũng cần xác định hai giá trị:lK : toạ độ dài dao tại điểm KRK : bán kính dao tại điểm K 1 1** *1 1sin( ).sin( )arctan( )1 1 11 .cos( )KK KK KKQRQ RQK PK P P K PP R =+= ++ == = = +Trong đó : R : bán kính dao tại điểm cơ sở, R = 20mm Q : bán kính đờng tròn tiếp xúc với mặt trớc dao 1 : góc sau ở điểm cơ sở, 1= =110 1: góc trớc ở điểm cơ sở, 1 = = 220 K : góc sau ở điểm tính toán K. K : góc trớc ở điểm tính toán K. Tính toán các điểm Khi K trùng điểm 2 : Xét tiết diện trùng mặt trớc: K 22 21 12 2 2 221 1 l = l = 3mm 2,1147 .cos( ) 5,563.cos( ) 7,678arcsin( ) 16,3172 .sin( ) 2,248KKKC B mmB r mmC C r mmAmmrA r mm = = == == = == = == = Xét tiết diện chiều trục: K 222 21 102 2** * *1 1 l = l = 3mm18,2628sin( ).sin( ) 10,8928arctan( ) 36,61572 1 12 1 14,65871 .cos( ) 16,7734KK KKQR R mmQ R mmQK PK P P P P mmP R mm = = =+= + =+ = + = == = = == + =Cũng với cách tính nh vậy, ta xác định đợc những điểm còn lại.Sau đây là bảng kết quả tính toán tại các điểm.Trên tiết diện trùng mặt trớc:Điểm lK( mm ) rK( mm )A( mm )CK( mm )B( mm )K K( mm )1 0 6 2,2476 5,5631 5,5631 22 02 -3 8 2,2476 7,6778 5,5631 16,3172 2,11473 -4 8 2,2476 7,6778 5,5631 16,3172 2,11474 3 6 2,2476 5,5631 5,5631 22 05 7 9 2,2476 8,7148 5,5631 14,4620 3,15176 10 9 2,2476 87,148 5,5631 14,4620 3,1517Trên tiết diện chiều trục:Điểm lK( mm ) rK( mm )1P( mm )K*P( mm )Q( mm )K+KRK( mm )1 0 6 16,7734 16,7734 10,8928 33 202 -3 8 16,7734 14,6587 10,8928 36,6157 18,26283 -4 8 16,7734 14,6587 10,8928 36,6157 18,26284 3 6 16,7734 16,7734 10,8928 33 205 7 9 16,7734 13,6217 10,8928 38,6481 17,44146 10 9 16,7734 13,6217 10,8928 38,6481 17,4414 VI . Phần phụ của profin dụng cụ : Phần phụ của profin dụng cụ dùng để vát mép và chuổn bị cho nguyên công cắt đứt kích thớc của phần phụ gồm: a = b = 1 ( mm) g : Chiều rộng lỡi dao cắt đứt chọn g = 2 ( mm ) f : Chiều rộng vát của chi tiết chọn f = 1 ( mm ) c = f +g = 3 ( mm ) = 1 = 45 d = ( c g ).tg1 + 2 = ( 3 2 ).tg 45 + 2 = 3 ( mm )Chiều dài của dao : L = a + b + f + lc + g + d = 1 + 1 + 1 + 15 + 2 + 3 = 23 ( mm ) VII. Điều kiện kỹ thuật1. Vật liệu phần cắt : Thép P182. Độ cứng sau khi nhiệt luyện- Phần cắt HRC 62 - 65- Phần cắt thân dao HRC 30 - 403. Độ nhám :- Mặt trớc Ra = 0,32- Mặt sau Ra = 0,63- Lỗ định vị Ra = 0,63 - Các kích thớc không mài Rz = 20 4. Sai lệch góc khi mài không quá 15 30VIII. Hình vẽ dao tiện đình hình hình tròn tiện ngoài gá thẳng PhÇn II Dao truốtYêu cầu:Thiết kế dao truốt với số liệu sau:- Vật liệu gia công : thép 20 X có HB = 170 => b = 800 N/ mm2 - Đờng kích lỗ sau khi khoan Do = 15,2 mm - Đờng kích lỗ sau khi truốt D = 16H8 mm - Chiều dài L = 30 mm I . Sơ đồ cắt truốt :- Vì chi tiết cần truốt có dạng lỗ trục tròn cho nên ta chọn sơ đồ truốt ăn dần , dao truốt kéo. - Để quá trình thoát phoi dễ , lỡi cắt các răng cạnh nhau ta xẻ rãnh chia phoi thứ tự xen kẽ nhau II . Vật liệu làm dao truốt :Dao truốt kéo thờng đợc chế tạo từ 2 loại vật liệu - Phần đầu dao ( hay phần cán ) làm bằng thép kết cấu ( thép 45 ) - Phần phía sau ( từ phần định hớng phía trớc trở về sau ) làm bằng thép gió P18 . III . Cấu tạo dao truốt Trong đó : l1 : Chiều dài đầu kẹp . l2 : Chiều dài cổ dao . l3 : Chiều dài côn chuyển tiếp . l4 : Chiều dài phần định hớng phía trớc . l5 : Chiều dài phần cắt và sửa đúng . l6 : Chiều dài phần dẫn hớng phía sau IV . L ợng nâng của răng ( S z) :ở dao truốt ,răng cao hơn răng trớc một lợng Sz gọi là lợng nâng của răng . Lợng nâng thay cho bớc tiến dao .Trên phần răng cắt thô , các răng có lợng nâng bằng nhau . Trị số lợng nâng của răng cắt thô Sz phụ thuộc vào vật liệu gia công . Vật liệu gia công là thép 20 X có b = 800 N/mm2 => Chọn lợng nâng bằng nhau Sz = 0,03 ( mm ) (Bảng 4.3.1).Phần răng cắt tinh : chọn 3 răng cắt tinh , với lợng nâng các răng giảm dần Sz1 = 0,8. Sz = 0,024 ( mm ) Sz2 = 0,6. Sz = 0,018 ( mm ) Sz3 = 0,4. Sz = 0,012 ( mm ) Phần răng sửa đúng có lợng nâng Sz= 0 ( mm )V . L ợng d gia công : Lợng d gia công đợc cho theo yêu cầu công nghệ ,trị số lợng d phụ thuộc chiều dài lỗ truốt , dạng gia công trớc khi truốt .Công thức tính lợng d ( về mặt hình học ) : ( )min21DDAsd=Trong đó : Dsđ = Dmax với = 0 : lợng bù trừ đờng kính do lỗ bị lay rộng hay co sau truốt Dsđ = Dmax = 16,027 ( mm ). Dmin = 15,2 ( mm ). => ( )4135,02,15027,1621==A ( mm )VI . Kết cấu răng và rãnh :Kết cấu răng và rãng là phần quan trọng nhất của dao truốt . Rănh và rãnh đợc thiết kế sao cho dao đủ bền , dủ không gian chứa phoi , tuổi bền và tuổi thọ của dao lớn và dẽ chế tạo . A Profin dao truốt Khi truốt thép có độ cứng trung bình thờng tạo ra phoi dây . Vì vậy dạng rănh đợc thiết kế có 2 cung tròn nối tiếp để phoi dễ cuốn .SzhRrtfb Trong đó : h : chiều cao rãnh ( chiều sâu rãnh ). t : bớc răng . f : cạnh viền . b : chiều rộng lng răng R, r : bán kính đáy răng : Góc trớc : Góc sau Xem gần đúng rãnh thoát phoi nh hình tròn có đờng kính h thì diện tích rãnh là : 2.41hFn= ( mm 2 )Diện tích của dải phoi cuốn nằm trong răng là : Ff = L*Sz ( mm 2 ) L : chiều dài chi tiết, L = 30 ( mm ) Sz : lợng nâng của răng, Sz = 0,03 ( mm ) Khi cuốn vào trong răng phoi không xếp đợc khít chặt . Để phoi cuốn hết vào rãnh và không bị kẹt cần đảm bảo tỷ số : 1 .42>== KhSLFFznf=> KSLhz 13,1K : là hệ số điền đầy rãnh => K = 3 (Bảng 4.3.3a) => 857,13.03,0.3013,1 =h ( mm )Chọn h = 3 ( mm ) Các thông số khác đợc tính theo kinh nghiệm nh sau : [...]... công VI Kết cấu răng và rãnh VII Yêu cầu kỹ thuật VIII Hình vẽ dao chuốt lỗ trụ Phần III : Dao Phay lăn răng I Tính toán thiết kế dao II Điều kiện kỹ thuật của dao III Hình vẽ dao phay lăn răng Tài liệu tham khảo 1 Hớng dẫn thiết kế dụng cụ cắt 2 Bài giảng thiết kế dụng cụ công nghiệp 3 Nguyên lý gia công vật liệu ... công II Chọn loại dao III Chọn cách gá dao IV Chọn thông số hình học dụng cụ V Tính toán dao tiện định hình hình tròn gá thẳng VI Phần phụ của profin dụng cụ VII Điều kiện kỹ thuật VIII Hình vẽ dao tiện đình hình hình tròn tiện ngoài gá thẳng Phần II : Dao tRuốt I Sơ đồ cắt truốt II Vật liệu làm dao truốt III Cấu tạo dao truốt IV Lợng nâng của răng ( Sz) V Lợng d gia công VI Kết cấu răng... 16,027 F Kiểm tra sức bền dao truốt : Sơ đồ chịu lực : mỗi răng cắt của dao chịu 2 lực thành phần tác dụng Thành phần hớng kính Py hớng vào tâm dao Tổng hợp các lực Py của các răng sẽ triệt tiêu thành phần dọc trục Pz song song với trục chi tiết Tổng hợp các lực Pz sẽ là lực chiều trục P tác dụng lên tâm dao Lực cắt thành phần Pz tác dụng lên mỗi răng có thể làm mẻ răng Song trờng hợp này ít xảy... Điều kiện bền xác định ở mặt cắt đáy răng đầu tiên (vật liệu thép gió) P 4.P k = = [ b ] = 350 400 N/mm2 2 F D01 Trong đó : - D01 : đờng kính đáy răng thứ nhất D01 = D1 2 h = 15,2 2 3 = 9,2 ( mm ) - P : lực cắt tổng hợp khi truốt Pmax = p B Zmax K - p : lực cắt trên 1 đơn vị chiều dài => tra bảng p = 150 N/mm2 - Zmax : số răng cùng cắt Z0 = 4 răng - B : chiều dài lỡi cắt trên một vòng răng B =... không vợt quá: Góc trớc 20 Góc sau của răng cắt 30 Góc sau của răng sửa đúng 15 Góc sau của răng chia phoi 30 10Sai lệch chiều sâu đáy rãnh răng không đợc vợt quá +0,3 11Chiều rộng cạnh viền trên răng sửa đúng f = 0,1 ữ 0,2 mm Trên răng cắt , chiều rộng cạnh viền không đợc vợt quá 0,05 VIII Hình vẽ dao chuốt lỗ trụ Phần III Dao phay lăn răng Yêu cầu :Thiết kế dao phay lăn răng để gia công bánh răng... làm tăng tuổi thọ của dao Góc sau đợc chọn nh sau : - ở răng cắt thô = 3 - ở răng cắt tinh = 2 - ở răng sửa đúng = 1 - ở đáy răng chia phoi = 4 B Profin mặt đầu ( trong tiết diện vuông góc với trục ) Trong tiết diện này , dao truốt lỗ trụ có lỡi cắt là những vòng tròn đồng tâm lớn dần theo lợng nâng Để phoi dễ cuốn vào rãnh , lỡi cắt chia thành những đoạn nhỏ sao cho chiều rộng mỗi đoạn không... Số răng cùng cắt lớn nhất Số răng cùng cắt đợc tính L Z o = + 1 ( răng ) t Trong đó : L : chiều dài chi tiết gia công L = 30 ( mm ) t : bớc răng t = 8 ( mm ) 30 + 1 = 4,75 => Z o = 8 Zo = 4 răng, đảm bảo điều kiện định hớng tốt đồng thời không quá tải E - Đờng kích các răng dao truốt : Từ các công thức : - Răng cắt thô D1 = Dmin D2 = D1 + 2.q D3 = D2 + 2.Sz D13 = D12 + 2.Sz - Răng cắt tinh D14 =... 1 - Góc ăn khớp = 20 - Vật liệu gia công : thép 40 XH có b = 950 N / mm2 I Tính toán thiết kế dao : Để gia công bánh răng hình trụ trên ta dùng dao phay lăn răng tinh 1 đầu mối, nguyên, cấp chính xác A, trục vít cơ sở Acsimet 1 - Bớc theo phơng pháp tuyến tn = .m.n m : môdun bánh răng gia công n : Số đầu mối cắt ren, lấy n = 1 => tn = .1.1 = 3,1416 (mm) 2 Chiều dày răng ở tiết diện pháp tuyến t... 2,5 4Sai lệch về bớc không đợc vợt quá 2 lần dung sai theo cấp chính xác 9 5Sai lệch lớn nhất đờng kính các răng cắt thô không đợc vợt quá - 0,008 6Sai lệch cho phép đờng kính các răng sửa đúng và răng cắt tinh không đợc vợt quá - 0,008 7Độ đảo tâm theo đơng kính ngoài của răng sửa đúng ,răng cắt tinh , phần định hớng sau không đợc vợt quá trị số dung sai của đờng kích tơng ứng 0,006 8Độ elip trên phần... rãnh r = 0,4 ( mm ) (Bảng 4.3.3d) C Số răng dao truốt Số răng cắt thô phải có là : ' Z th ô = 1 + A thô Szthô Trong đó : Athô : là lợng d thô Athô = A Atinh = 0,4135 ( 0,024 + 0,018 + 0,012 ) = 0,3595 ( mm ) 0,3595 = 12,983 ( răng ) 0,03 ' q = { Zth ô }.SZthô = 0,983.0,03 = 0,0295 > 0,015 + Số răng cắt thô: Zthô = 12 + 1 =13 răng + Số răng cắt tinh: Ztinh = 3 răng + Số răng sửa đúng chọn theo độ chính . dt mm.Dựa vào bảng 3.2b Kết cấu và kích thớc của dao tiện định hình hình tròn tiện ngoài - Hớng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại .Ta chọn dao cỡ 2 có. 38,6481 17,4414 VI . Phần phụ của profin dụng cụ : Phần phụ của profin dụng cụ dùng để vát mép và chuổn bị cho nguyên công cắt đứt kích thớc của phần phụ gồm:
