Đang tải... (xem toàn văn)
Bài 1: Thiết kế dao tiện định hình
Đồ án môn học thiết kế dụng cụ cắt Bùi Hùng Sơn CTM6_K44 Bài1 : Thiết kế dao tiện định hình Đề bài: Thiết kế dao tiện định hình gia công chi tiết nh hình vẽ sau : Kích thớc của chi tiết : 1 = 10 ; 2 = 28 ; 3 = 48 l 1 = 13 ; l 2 = 12 Dao lăng trụ gá nghiêng : vật liệu - thép không dỉ - Độ nhẵn bề mặt Ra = 3,2àm Thuyết minh tính toán : 1.Chọn kiểu dao thiết kế: Chi tiết có cung tròn , nếu chọn phơng án gá hớng kính thì ở đIểm 3 và điểm lân cận của lỡi cắt góc sau trong tiết diện chính N_N , N sẽ bằng không. Điều này gây ma sát lớn giữa mặt sau của dao và bề mặt gia công. Để tránh hiện tợng này, dao đợc tính toán thiết kế theo phơng án gá nghiêngmột góc ,nghĩa là trục profin của dao hợp với đờng vuông góc với tâm chi tiết 1 góc . Ta chọn dao lăng trụ gá nghiêng. 2. Chọn thông số hình học của dao: Góc trớc và góc sau đợc chọn theo bảng 1 : = 10 0 ; = 12 0 3. Chọn điểm cơ sở , và tính profin dao : Chọn điểm 1 làm điểm cơ sở . Qua 1 kẻ đờng cơ sở nghiêng 1 góc nh hình vẽ. Góc đợc xác định nh sau : = arcsin (tg N /tg) - N : góc sau trong tiết diện pháp tuyến với lỡi cắt N chọn = 4 0 : góc profin của dao tại điểm 1 ; =0 0 ta có : = arcsin (tg4 0 /tg12 0 ) - 0 0 - 1 - l 1 l 2 r 4 3 2 1 Đồ án môn học thiết kế dụng cụ cắt Bùi Hùng Sơn CTM6_K44 = 19,2 0 Chiều cao răng dao đợc xác định theo công thức: h di = K.q T = K.[r i .cos[ arcsin(r s .sin T /r i )] r s .cos T ] Trong đó : T : góc trớc trong tiết diện T_T vuông góc với trục chi tiết tg T = tg.cos T = arctg(tg.cos) = arctg(tg10 0 .cos19,2 0 ) = 9,45 K = cos T .cos.cos(+)/cos = cos9,45 0 .cos19,2 0 .cos(12 0 +10 0 )/cos10 0 = 0,877 r s = r i l i .tg Chiều rộng của điểm i đợc xác định theo công thức : L i = l i /cos + q T .cos T .sin Nhận thấy rằng profile chi tiết có một đoạn cung tròn . Vậy profile dao cũng có một đoạn cong tơng ứng. Nếu xác định profile đoạn đó cũng nh các đoạn khác thì đẻ đảm bảo độ chính xác yêu cầu thì số lợng điểm tính toán phải đủ lớn nh thế khối l- ợng tính toán sẽ rất nặng nề . Để đơn giản cho việc tính toán ta sẽ thay thế đoạn cong đó bằng một cung tròn thay thế đi qua 3 điểm . Xét đoạn profin 2_3 :phơng trình biểu diễn đoạn này : ( r i 24) 2 + ( l i 13 ) 2 = 10 2 Ta có : - 2 - L L i li l1 l2 l4 1 2 3 4 r s h d i q T qt vòng tròng r i o S Q Đồ án môn học thiết kế dụng cụ cắt Bùi Hùng Sơn CTM6_K44 Điểm 2: l i =13 r i = 14 r s = 14- 13.tg19,2 0 = 9,473 h d2 = 0,877.[14.cos[arcsin(9,473.sin9,45/14)] 9,473.cos9,45 ] = 0,877.4,569 = 4 L 2 = 13/cos19,2 + 4,569.cos9,45. Sin19,2 = 15,23 Điểm 5 : l i = 19 r i = 16 r s = 16 19.tg19,2 0 = 9,383 h d5 = 0,877. 6,67 = 5,85 L 5 = 19/cos19,2 + 6,67.cos9,45 0 . Sin19,2 0 = 22,283 Điểm 3 : l i = 23 r i = 24 r s = 24 23.tg19,2 0 = 16 h di = 0,877.8,073 = 7,08 L 3 = 23/cos19,2 + 8,073.cos9,45.sin19,2 0 = 26,974 Điểm 4 : h d4 = h d3 l 2 .sin.cos( + )/cos = 7,08 12.sin19,2 0 .cos(12 0 + 10 0 )/cos10 0 = 3,365 L 4 = L 3 + l 2 .cos = 26,974 + 12.cos19,2 0 = 38,31 - 3 - 5 14 24 r i l i 1 13 23 35 3 2 4 5 Đồ án môn học thiết kế dụng cụ cắt Bùi Hùng Sơn CTM6_K44 4. Kích thớc kết cấu dao tiện định hình : Chiều sâu cắt lớn nhất của dao : t max = h dimax = 7,08 Tra bảng 2 ta có kích thớc kết cấu dao tiện : B = 19 ; H = 75 ; E = 6 ; A = 25 ; F = 15 ; r = 0,5 ; d = 6 ; M = 34,46 - 4 - 3.365 7.080 5.532 4.000 15.230 22.374 38.310 27.022 6 0 34.46 25 19 6 0.5 15 75 38 Đồ án môn học thiết kế dụng cụ cắt Bùi Hùng Sơn CTM6_K44 BàI 2 : Thiết Kế Dao Phay Định Hình Đề bài: Thiết kế dao phay định hình hớt lng để phay rãnh mũi khoan với các thông số mũi khoan sau : D = 50 ; 2 = 120 0 ; = 30 0 ; = 55 0 ; góc trớc > 0, vật liệu thép gió P18, độ nhẵn bề mặt Ra = 3,2. Thuyết minh tính toán : 1.Tính toán profin chi tiết: chọn d = 0,2D =0,2. 50 =10 Chiều sâu cắt của dao phay : t max = (D-d)/2 = (50-10)/2 = 20 Tra bảng ta có : đờng kính dao phayDe = 130. Ta tính profin mặt khởi thuỷ của dao phay: - 5 - Đồ án môn học thiết kế dụng cụ cắt Bùi Hùng Sơn CTM6_K44 R 0 = D .C 1 .C 2 .C 3 Với : C 1 = 0,026.2.(2) 1/3 / = 0,026.120.120 1/3 /30 = 0,513 C 2 = (0,14.D/d 0 ) 0,044 = (0,14.D/0,2.D) 0,044 =(0,14/0,2) 0,044 =0,984 C 3 = (13.D 1/2 /D e ) 0,9/ = (13.50 1/2 /130) 0,9/30 = 0,99 R 0 = 50.0,531.0,981.0,99 = 24,987 R k = C k . D = 0,015. 0,75 .D = 0,015 .30 0,75 .50 =9,614 B = R 0 + R k = 24,987 + 9,614 = 34,6 2. Phân tích chi tiết và chọn dao Chi tiết có dạng rãnh , có profile phức tạp bao gồm các đoạn thẳng và cung tròn . Vì vậy ta chọn dao phay hình hớt lng , là loại dao phổ biến dùng để gia công các chi tiết định hình . Với dạng profile phức tạp nh vậy ta chỉ hớt lng dao 1 lần , tức là không mài lại mặt sau sau khi đã nhiệt luyện . Để giảm nhẹ lực cắt ta chế tạo dao có góc trớc dơng ( > 0 ) . Vì chiều cao profile lớn nhất h cmax = 20 mm , chiều rộng rãnh B=34,6mm ,ta nhận thấy rằng kết cấu của lỡi cắt đủ cứng vững do đó ta chế tạo dao có đáy rãnh thoát phoi thẳng. Vậy để gia công chi tiết này ta chế tạo dao là dao phay định hình hớt lng 1lần, có góc trớc dơng, đáy rãnh thoát phoi thẳng. - 6 - 4 5 6 3 2 1 Đồ án môn học thiết kế dụng cụ cắt Bùi Hùng Sơn CTM6_K44 3. Tính toán profin dao trong tiết diện chiều trục : Sơ đồ tính: Ta chọn : góc trớc = 10 0 ; Góc sau = 12 0 . Với chiều sâu cắt t max =20 chọn các thông số của dao: D =130 ; K = 8 ; Z = 10; Điểm i d trên profin của dao đợc xác định nh sau qua sơ đồ trên.Từ điểm I nằm trên profin chi tiết , kẻ đờng thẳng sang điểm i nằm trong phơng hớng kính của dao.Vẽ vòng tròn bán kính R i = (R e h ci ). Vòng tròn này cắt vết mặt trớc tại điểm d. Đờng hớt lng qua điểm d sẽ cắt phơng hớng kính qua đỉnh dao ở điểm i .Từ i kẻ đờng thẳng chiếu sang hình cạnh. Các điểm i d trên hình cạnh nằm trên profin dao trong ph- ơng hớng kính. Chiều cao profin dao tại điêm i bất kì: h di = h ci - h Với h = K.Z. i /2 I Nhận thấy rằng profile chi tiết có 2 đoạn cung tròn . Vậy profile dao cũng có các đoạn cong tơng ứng. Nếu xác định profile đoạn đó cũng nh các đoạn khác thì đẻ đảm bảo độ chính xác yêu cầu thì số lợng điểm tính toán phải đủ lớn nh thế khối lợng tính toán sẽ rất nặng nề . Để đơn giản cho việc tính toán ta sẽ thay thế đoạn cong đó bằng một cung tròn thay thế đi qua 3 điểm . - 7 - + i i i'' i' 0 d 4 5 6 1 2 3 h profin chi tiết profin dao = ) sin arcsin( cie e hR R i ]) sin [arcsin( 2 = cie e ci i d hR RKZ hh Đồ án môn học thiết kế dụng cụ cắt Bùi Hùng Sơn CTM6_K44 Điểm 4: h c4 = R k + (R 0 R k ).cos10 0 = 9,614 + (24,987 9,614).cos10 0 = 24,753 = 23,355 Điểm 5 : h c5 = h c4 R 0 .sin30 0 = 24,753 24,987.sin30 0 = 12,26 =11,736 Điểm 6 : h c6 = h c4 R 0 .sin80 0 = 24,753 24,987.sin80 0 =0,146 = 0,141 Điểm 2 : h c2 = R k R k .sin10 0 = 9,614(1-sin10 0 ) = 7,945 h d2 =7,632 Điểm 3 : h d3 = h d4 =23,355 4.Tính toán profin dao trong tiết diện mặt trớc: Sơ đồ tính: Ta có : h di = R.cos - R i .cos - 8 - ]10) 753,2465 10sin65 [arcsin( 2 10.8 753,24 0 0 h d4 = ]10) 26,1265 10sin65 [arcsin( 2 10.8 26,12 0 0 h d5 = ]10) 0,14665 10sin65 [arcsin( 2 10.8 0,146 0 0 h d6 = ]10) 7,94565 10sin65 [arcsin( 2 10.8 7,945 0 0 h d2 = i' i 0 d 5 1 6 2 profin chi tiết 4 3 i d h d i i c Prôfin dao Đồ án môn học thiết kế dụng cụ cắt Bùi Hùng Sơn CTM6_K44 với sin = R.sin/R i = arcsin (R.sin/R i ) ; R I = R - h ci Điểm 4: h c4 = 24,753 =25,38 Điểm 5 : h c5 =12,26 =12,494 Điểm 6 : h c6 = 0,146 = 0,148 Điểm 2 : h c2 = 7,945 = 8,085 Điểm 3 : h d3 = h d4 = 25,38. 5. Chọn kết cấu dao Các thông số kết cấu dao đợc chọn theo 9-5:16[2] . Thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết. - 9 - )] sin (cos[arcsin)(cos. cie e ciee i d hR R hRRh = )] 753,2465 10sin65 (cos[arcsin)753,2465(10cos.65 0 0 h d4 = )] 12,2665 10sin65 (cos[arcsin)12,2665(10cos.65 0 0 h d5 = )] 0,14665 10sin65 (cos[arcsin)0,14665(10cos.65 0 0 h d6 = )] 7,94565 10sin65 (cos[arcsin)7,94565(10cos.65 0 0 h d2 =