Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo Thiết kế quy trình công nghệ gia công dao phay đĩa mô dum
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt Phần I Thiêt kế dao phay đĩa mô dun M = 2,5 ; = 20 0 ; n 0 6 I. đặc điểm công dụng và phân loại Truyền động bánh răng theo phơng pháp ăn khớp đợc dùng rất rộng rãi trong nghành chế tạo máy. Chất lợng chủ yếu là do độ chính xác chế tạo bánh răng. Quá trình cắt răng là quá trình cắt bỏ lớp kim loại rãnh 2 răng để tạo thành profin của răng. Đảm bảo độ chính xác của răng chủ yếu là đảm bảo độ chính xác của profin răng, độ chính xác bớc răng (khi ăn khớp) độ đồng tâm cao của vòng chia với tâm cao của bánh răng. Độ chính xác cuả bánh răng phụ thuộc vào độ chính xác của dụng cụ cắt răng, theo phơng pháp gia công răng. Theo cách hình thành profin răng ta có phơng pháp gia công răng. Cắt răng theo phơng pháp chép hình : ổ đây profin răng dụng cụ hay hình chiếucủa profin là bản chép lại nguyên hình của profin rãnh giữa các rãnh của bánh răng đợc gia công. Trong quá trình cắt pofin dụng cụ ở tất cả các điểmđều trùng với profin của rãnh. Cắt răng theo phơng pháp bao hình : ở đây profin rãnh của bánh răng đợc gia công là đờng bao của các vị trí khác nhau của lỡi cắt dụng cụ trong quá trình cắt. Dao phay đĩa modun là dụng cụ gia công răng theo phơng pháp chép hình trên máy phay chuyên dùng hay vạn năng có đầu phân độ vạn năng hay đĩa phân độ chuyên dùng, có thể ra công đợc bánh răng trụ, răng thẳng, răng nghiêng và răng chữ V theo phơng pháp bao hình /không tâm tích. Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang 1 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt Từ hình trên ta thấy không thể cắt bánh răng có răng thẳng dao chuyển động trên xung quanh trục với tốc độ góc 1 để tạo thành tốc độ cắt chính, đồng thời chuyển động tịnh tiến dọc theo trục phôi để cắt chi tiết hết chiều dài bánh răng. Sửa khi cắt xong một bánh răngngời ta tiến hành chuyển động phân độ 2 để cắt rãnh răng tiếp theo của bánh răng. Khi cắt răng nghiêng hay răng chữ V cần có thêm chuyển động 3 để tạo hớng răng nghiêng. Từ nguyên lý làm việc ta thấy profin lỡi cắt của dao phay đĩa modun trùng với profin rãnh bánh răng theo điểm tơng ứng. Cắt bánh răng bằng dao phay đĩa modun có năng suất thấp và độ chính xác không cao. Năng suất thấp là do trong quá trình cắt có hành trình chạy không và thời gian phụ lớn. Mặt khác dao phay đĩa modun có đờng kính nhỏ góc trớc =0góc sau lỡi cắt bên nhỏ ( b =1 0 20 ữ 2 0 30) dẫn đến điều kiện cắt khó khăn, hạn chế tốc độ cắt. Độ chính xác của bánh răng khi cắt bằng dao phay đĩa modun thờng chỉ đạt cấp chính xác 9, trong một số trờng hợp có thể đạt cấp chính xác 8 nhng dao có m < 10 nguyên nhân chính hạn chế độ chính xác bánh răng là : Độ chính xácđồ gá để cắt bánh răngbằng dao phay đĩa modun thờng chỉ đạt độ chính xác cấp 8. Với cùng một modun m và số răng z 1 của bánh răng khác nhau. Để cắt chính xác bánh răng tơng ứng với mọi modun m của bánh răng đòi hỏi số lợng dao rất nhiều điều đó không phù hợp với sản xuất. Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang 2 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt Hiện nay với mọi modun m ngời ta dùng một bộ dao tiêu chuẩn 8 dao, 15 dao và đôi khi 26 dao để cắt toàn bộ những bánh răng có số răng z=12 ữ Dao phay đĩa modun cắt bánh răng cho năng xuất thấp và độ chính xác của độ bánh răng không cao nhng có thể dùng trên máy phay vạn năng và cắt đợc bánh răng chữ V do đó dao phay đĩa modun đợc dùng trong sản xuất nhỏ và đơn chiếc và đặc biệt là trong công nghệ sửa chữa. Theo công dụng dao phay đĩa đợc chia làm 2 loại : loại cắt thô thờng có profin răng hình thang và góc trớc > 0 0 . Loại cắt tinh có profin trùng với biên dạng rãnh răng và góc trớc > 0 0 . Theo kết cấu có thể chia dao phay đĩa modun răng liền và dao phay răng chắp. II- chọn vật liệu chế tạo dao. Việc chọn vật liệu làm dao là vấn đề quan trọng nó quyết định đến chất lợng giá thành của dụng cụ cắt. Để chọn vật liệu làm dao cho phù hợp ta dựa vào một số đặc điểm : - Loại công dụng, kích thớcvà điều kiện làm việc của dụng cụ. - Công nghệ chế tạo dụng cụ. - Giá thành vật liệu. Để chế tạo dao phay đĩa modun ta có thể sử dụng các loại vật liệu nh: Thép cacbon dụng cụ Y12A, thép hợp kim dụng cụ 9XC, thép gió P9 hoặc P18 + Thép cacbon dụng cụ Y12A có độ thấm tôi thấp do tính thấm tôi kém nên phải tôi trong nớc, làm dụng cụ sau khi tôi đều dê bị nứt, bị cong, vênh, vì dao phay đĩa modun có dạng đĩa mỏng nên vật liệu này không phù hợp. + Thép hợp kim dụng cụ 9XC: Dễ thoát cacbon khi nhiệt luyện, độ cứng ở trạng thái cung cấp và trạng thái ủ cao (HB = 415 ữ 321 và HB =241 ữ 197) Nó ảnh hởng đến việc chế tạo, gia công bánh cắt khó, tính mài của thép 9XC kém, tính năng cắt kém, tinh năng cắt kém hơn nhiều so với thép gió. Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang 3 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt + Thép gió P9, P18. . . :là vật liệu làm dao có tinh cắt tốt và đợc sử dụng rộng rãi có độ thấm tôi cao có thể cắt với tốc độ cao gấp 2 ữ 4 lần, có tuổi bền gấp 8 ữ 15 lần so với thép cacbon và thép hợp kim dụng cụ có thể nâng cao tính cắt của thép gió bằng cách thấm xianua sau khi tôi ram và mài. + Thép gió P9 và P18 có tính bền nóng là nh nhau do đó khi cắt ở tốc độ cao chúng có tuổi bền gần nh nhau. Nhng khi làm việc ở tốc độ thấp thép P18 có độ chịu mài mòn cao hơn do đó tuổi bền cao hn gấp 2 lần so với dụng cụ làm bằng thép P9. Khi nung nóng P9 dễ bị hoá nhiệt khi mài sắc thì độ cứng bề mặt giảm xuống nên tính mài kém hơn so với P18. So với P18 thì P9 có khoảng nhiệt độ tôi hẹp hơn do đó gây khó khăn khi nhiệt luyện. Thép P18 2 có tính năng cao hơn so với P18 nhng độ không đồng đều cacbon lớn do đó cơ tính kém hơn so với P18. Vậy qua phân tích ta thấy dao phay đĩa modun là chi tiết dạng đĩa mỏmg, làm việc tốc độ cắt thấp lực cắt rất lớn. Ta chon vật liệu làm dao là thép gió P18 là thích hợp nhất. III-tính toán kết cấu của dao phay: Tính profin thân khai của lỡi cắt. Dao phay đĩa modun thực chất là dao phay định hình hớt lng để gia công rãnh có profin thân khai nên quá trình tính toán thiết kế răng dao phay định hình hớt lng. Để chế tạo dao phay đĩa modun cần phải tính toán xác định đợc profin của lỡi cắt, profin dạng khởi thuỷ (dạng tròn xoay khi cha phay rãnh, hớt lng và mài sắc). Để tính toán kết cấu của dao phay, đĩa modun: m=2,5 dao số 6 để cắt bánh răng có số răng z=35 ữ 54 (răng). Trớc tiên ta tính các thông số của bánh răng đợc cắt chọn có z=35 (số bánh răng nhỏ nhất) để răng lớn khi ăn khớp không bị kẹt. + Bán kính vòng chia: )mm(75,43 2 35.5,2 2 z.m r === Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang 4 Y K x x Vòng tròn cơ sở Y m a x r r 1 (a) (b) o i B x M x r o g Xmax Vòng tròn cơ sở X Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt + Bán kính vòng đỉnh răng: m)f(rr e + += Lấy 0;1 == f )mm(25.465.2)01(75,43r e =++= + Bán kính vòng chân răng: )mm(25,415,275,43m)f(rr i ==+ = + Bán kính vòng tròn cơ sở: cos. 0 rr = : là góc ăn khớp )mm(11,4120cos.75,43r20 0 0 0 ===>= ở đây ta tính toán thiết kế dao phay đĩa modun dùng dao cắt tinh. Dao cắt tinh có 0 0 = . Mặt đáy sẽ chứa trục của dao profin lỡi cắt, trùng với profin của rãnh bánh răng. Nh vậy profin lỡi cắt là đờng thân khai. Phơng trình đờng thân khai trong hệ toạ độ đợc biểu diễn: xĐ xV n i = ; xcos 0 r x r = Gắn vào hệ trục toạ độ X0Y vào bánh răng (h:b) có góc 0 trùng với tâm bánh răng. Trục 0Y trùng với trục đối xứng của rãnh bánh răng. Khi đó toạ độ điểm MX bất kỳ trên đờng thâu khai đợc xác định. xsin. x r X = Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang 5 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt xcos. x ry = Trong đó : x 0x += 0000 tg z2 g == : là góc ăn khớp = 20 0 z : số răng của bánh răng nhỏ nhất trong nhóm z = 35 (răng) xxtgx = để xác định đợc x từ phơng trình đờng thân khai : xx tgx = xx x 0 x 0 x arccos r r cos xcos r r == Góc thay đổi theo biên dạng thâu khai khi với mọi x thay đổi từ côg thức trên ta xác định đợc các điểm có profin lỡi cắt răng dao nối các điểm đó lại với nhau ta đợc profin biên dạng răng dao. Chiều cao profin: h = r e - r i = 46,25 - 41,25 = 5 Nh vậy theo lý thuyết số lợng điểm đợc tính càng nhiều thì độ chính xác của lỡi cắt càng cao. Với chiều cao h = 5(mm) ta lấy khoảng cách giữa 2 điểm là 0,6(mm) để tính toán biên dạng của răng ứng với r 0 r x r e Toạ độ các điểm đợc tính toán xác định theo công thức sau: x 0 x r r Cos = xxx gtan = 0x = + in V x xx Sin.rX = xx Cos.rY = S = 2x t = Y - r x Kết quả tính toán đợc ghi trong bảng sau: Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang 6 6,692 5,564 5,349 4,453 3,788 3,621 3,166 2,338 2,157 2,046 1 , 6 3 1 , 0 4 3 0 , 4 4 7 0 , 1 5 3 3 , 2 1 +0,2 2 , 2 2 2 , 8 1 8 3 , 9 8 5 , 1 3 9 4 , 1 1 6 (9) Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt Stt r x x x x Sin x Cos x y s t 1 41,11 0 0 1 0 4259 0,02488 0,99969 1,0229 41,097 2,0459 0,153 2 41,71 0 0 0523 1 0 4822 0,02586 0,99969 1,0788 41,697 2,1576 0,447 3 42,31 0 0 1534 1 0 5833 0,0276 0,9996 1,169 42,293 2,338 1,043 4 42,91 0 0 2847 2 0 1146 0,03689 0,99931 1,5833 42,88 3,1666 1,63 5 43,51 0 0 4550 2 0 3849 0,04126 0,99913 1,8105 43,47 3,6211 2,22 6 44,11 1 0 312 2 0 4611 0,04294 0,99907 1,894 44,068 3,788 2,818 7 44,71 1 0 2307 3 0 0606 0,05339 0,99857 2,2269 44,64 4,4538 3,21 8 45,31 1 0 4544 3 0 3343 0,059 0,99825 2,674 45,23 5,349 3,98 9 45,91 2 0 0448 3 0 4747 0,06067 0,98816 2,782 45,366 5,564 4,116 10 46,51 2 0 3200 4 0 1259 0,0719 0,9974 3,3463 46,389 6,6926 5,139 sơ đồ toạ độ các điểm trên biên dạng răng Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang 7 r r B e k o r r i K C A Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt 2. xác định đờng cong chuyển tiếp Để xác định đờng cong chuyển tiếp cần tìm điểm làm việc thực sự cuối cùng của profin răng thân khai (điểm tiếp xúc cuối cùng ở răng thân khai), gọi điểm h là điểm cuối cùng của profin thân khai đợc xác định bởi công thức: ( ) ( ) 2 0 2 x tgmmrR += ( ) ( ) )mm(26,4120tg5,25,275,43 2 0 2 =+ Ta thấy r i = 41,26(mm) r 0 = 41,11(mm) thì r i < r k < r 0 đợc biểu diễn dới hình sau: Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang 8 f e d c a N o b Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt Từ đây xác định đờng cong chuyển tiếp bằng cách: - Xác định đoạn thân khai AB theo các điểm tính toán trớc. - Từ bán kính R k ta tìm các điểm cuối cùng là việc thực sự của profin thân khai điểm (k) từ k xây dựng quỹ đạo đỉnh răng của bánh răng z 1 hay thanh răng vẽ lên chân răng z 1 . Trong thực tế cần chú ý đến độ bền của răng và khả năng chế tạo ta lấy nh sau: Vẽ vòng tròn đáy răng tiếp tuyến với đờng m u (m u tiếp tuyến đờng châu răng r i tại điểm giữa của bánh răng) cung k c nối với đờng thân khai tại điểm K và đờng m u tại điểm O để không có gãy tại điểm K thì tâm O phải nằm trên pháp tuyến NK của đờng thân khai. Theo định nghĩa của đờng thân khai thì NK cũng là đờng tiếp tuyến của vòng tròn cơ sở tại N vị trí NK đợc xác định bởi góc áp lực k cos = RK r 0 Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang 9 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt Bán kính r của cung k c tận cùng lớn nhất trong giới hạn cho phép để tăng tuổi thọ của dao phay. 3. tính toán các kích thớc kết cấu. Đờng kính ngoài xác định theo công thức: D = D 1 + 2H D 1 đờng kính châu rãnh đợc lấy theo đờng kính đồ gá d lấy d = 22mm D 1 = (2 ữ 1,6) = (2 ữ 1,6)22 = 44 ữ 35,2 = 44 (mm) H : chiều cao răng H = h 1 + k + r h lấy bằng chiều cao propin cộng thêm 1 ữ 2 (mm) h = h 1 +1 = 5 + 2 =7 (mm) K : lợng hớt lng răng lấy k = 3,5 r : bán kính vòng tròn của rãnh răng r 1,25 (mm) H = 7+1,25 + 3,5 = 11,75 (mm) D = 44 + 2.11,75 = 67(mm) chọn D = 65(mm) Chiều dày dao phay đĩa mô đun đợc chọn theo chiều rộng propin chi tiết lấy B =8 (theo STCNCTM) số răng z dao phay đĩa moo đun đợc chọn theo đờng kính ngoài D = 65 (mm) chọn z =12 răng tra bảng 4 VIII (HDTKDCC - ĐHBKT 2 ) ta đợc t = 24 +0,28 = 25 0 b = 6,08 +0,2 = 12 0 d = 22 +0,023 Thông số hình học răng dao. góc rãnh răng xhọn cần đảm bảo góc M = 15 0 ữ 20 0 và phù hợp với góc của cam hớt lng và độ bền của răng. Khi tính góc phù hợpta có thể lấy tròn góc theo các giá trị 18 0 20 0 25 0 30 0 đôi khi 45 0 Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang 10 [...]... học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên N 145o trang 11 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt phần hai thiết kế quy trình công nghệ gia công dao phay đĩa mô đun I Phân tích chi tiết gia công chi tiết gia công là một dung cụ cắt chuyên dùng để gia công bánh răng theo phơng pháp chép hình cộng nghệ gia công dao phay đĩa mô đun chủ yếu dựa trên nhữnh nguyên lý chung của công nghệ chế tạo... sử dụng phơng pháp gia công tinh, gia công lần cuối và thiết bị chuyên dùng Lập quy trình công nghệ chế tạo dụng cụ cần lu ý đảm baỏ các yêu cầu về độ chính xác các thông số hình học, chất lợng bề mặt cơ lý tính của dụng cụ Khi lập quy trình công nghệ gia công dao phay đĩa mô đun là chi tiết dạng đĩa, Khi lập quy trình chế tạo cần chọ quy trình gia công theo chi tiết điển hình - Quá trình chế tạo cần... chuẩn thô 2 Trình tự công nghệ gia công dao phay đĩa mô dun Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang 18 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt Sau khi xác định dạng sản xuất, xác định chuẩn chọn phơng án gia công, ta cần tiến hành lập một quy trình gia công thích hợp Điều kiện kỹ thuật, chỉ tiêu kinh tế, giá thành sản phẩm là mục đích đầu tiên đa ra một trình tự chế... loạt So sánh các phơng án trên để quá trình gia công có ít mà vẫn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tiết kiệm vật liệu Với dao phay đĩa mô đun, có dạng đĩa tròn xoay đờng kính ngoài D = 65 (mm) vật liệu p18, sản lợng hàng năm 30000 (CT/năm) dạng sản xuất loạt lớn ta chọn phôi cán nóng dạng thanh tròn có đờng kính ngoài gần với đờng kính ngoài của dao IV .Thiết kế quy trình công nghệ A Phân tích việc chọn chuẩn ý... nhiều sự chuyên môn hoá cao và ngơc lại Trình độ chuyên môn hoá ảnh hởng tới đặc tính công nghệ và các hình thức tổ chức sản xuất Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang 13 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt Nó là đặc tính kỹ thuật đợc xác định bởi chủng loịa và quy mô sản phẩm Bởi sự lặp lại và khối lợng sản xuất hàng năm Để thiết kế quy trình công nghệ đẩm bảo chất... cầu của sản phẩm, Dựa vào các đặc điểm công nghệ của dao phay đĩa mô đun m = 2,5 với dạng sản xuất loạt lớn trang thiết bị tự chọn ta lập đợc các phơng án công nghệ sau Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang 19 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt Lập sơ đồ nguyên công TT 1 2 a b c 3 a b 4 5 6 a b 7 8 9 10 11 12 Tên nguyên công Máy Cắt phôi Tiện mặt đầu khoan lỗ... kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang 17 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt Chuẩn thô là bề mặt làm chuẩn cha đợc gia công, chuẩn thô có ý nghĩa quy t định đối với quá trình công nghệ, nó ảnh hởng đến độ chính xác chi tiết, chọn chuẩn thô đảm bảo yêu cầu : - Phân phối đủ lợng d cho các bề mặt gia công - Đảm bảo độ chính xác vị trí tơng quan giữa các bề mặt không gia công với... D,B,A,h,r,d,t - Vật liệu làm dao là thép gió p18 là loại vật liệu khó khăn, nên khi nhiệt tránh cong , vênh, nứt độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62 ữ 64HRC - Để nâng cao tính cắt, năng xuất của dao sau khi tổiam và mài cần tiến hành thấm xiamua - Với m = 2,5 nên dao là loại nhỏ chế tạo không cần mài propin các nguyên công quan trọng nhất trong chế tạo dao phay đĩa mô đun nhỏ là gia công chuẩn phăy rãnh là hớt... loại hnhf sản xuất dựa vào quy mô sản xuất và khối lợng sản phẩm Thực tế sản xuất thờng có ba dạng - Dạng sản xuất đơn chiếc và loại nhỏ - Dạng sản xuất loại vừa - Dạng sản xuất loại lớn và hàng khối Với yêu cầu thực tế là lập quy trình chế tạo dao phay đĩa mô đun m = 2,5 sản lợng kế hoạch là 30 000 CT/năm a, xác định sản lợng cơ khí sản lợng cơ khi hàng năm đợc tính theo công thức Ni = N kH mi (1 +... theo công thức : K =1 + V 3 =1 + = 1,158 Vck 19 với v = 3 (m/phút) ; q = 5 ta có: Tc = 574.1,158 = 0m 0738 1000 3.5 (phút) c xác định thời gian phụ Theo biểu 8 ta có : Thời gian phụ tổng hợp thao tác gá đặt chi tiết vào dao là 0,09 phút Thời gian mở máy và ngng máy là : 0,02 (phút) Thời gian phụ để đo, kiểm tra mặt gia công (có tính chu kỳ kiểm tra Kđ0 = 0,1 bằng 0,11.0,1 = 0,011 Trong thời gian dao
![Tốc độ cắt: Vc= 95 m/ph (bảng 51-2) [V] V t = Kv.Vc = 1.1,54.1.95 = 146,3 (m/ph) - Thiết kế quy trình công nghệ gia công dao phay đĩa mô dum](https://media.store123doc.com/figures/002/810/toc-do-cat-vc-ph-bang-kv-vc-2810450.png)