Đang tải... (xem toàn văn)
I. Phân tích chi tiết Chi tiết cần gia công là chi tiết có dạng lỗ định hình vì vậy ta phải đi đến thiết kế dao tiện định hình gia công lỗ dạng đĩa. Do yêu cầu chỉ đạt độ chính xác cấp 8 nên ta chọn dao có góc nâng = 0 và sơ đồ gá dao hướng kính . Để tiết kiệm vật liệu tốt làm dao ta chọn kết kấu dao hàn .II.Chọn góc độ daocác kích thước kết cấu1) Các góc độ dao Vì vật liệu chi tiết là gang xám C (15 32) nên theo bảng (15) HDTKDCCKL ta chọn được các góc dao ứng với đIểm cơ sở trong tiết diện chiều trục như sau: Góc trước : = 150 Góc sau : = 120 2)Các kích thước kết cấu Chiều sâu cắt lớn nhất tmăx= = =7,5(mm)Từ đó ta có :d = 16 (mm) b =12(mm) D = 48(mm)d2 = r = 1(mm) L = 38.5 mmIII.Sơ đồ tính toán 1Chọn điểm cơ sở Điểm cơ sở được chọn theo nguyên tắc xa tâm chi tiết nhất (đối với dao tiệnđịnh hình lỗ ) vì vậy ta chọn điểm cơ sở là điểm 1 trên hình vẽ Từ đó ta chọn được bán kính đối với điểm cơ sở R R = (0,750,8)rmin =(0,750.8)622=24 (mm)2Các thông số công nghệ :Chiều cao mài dao H = Rsin(+) = 24sin(150+120) = 10,89 (mm)Chiều cao gá dao K = Rsin = 24sin120= 5(mm)Khoảng cách từ tâm chi tiết đến mặt trước dao A =rmax.sin() =772.sin150 =9.96(mm)
Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim loại Phần I Dao tiện định hình Yêu cầu:Thiết kế dao tiện định hình với số liệu sau: l l1 l2 Vật liệu : Gang xám (15-32) Độ nhám : Cấp Độ xác kích thớc cấp : Góc =300 Đờng kính = 62 mm Đờng kính = 77 mm Bán kính r = mm r Chiều dài l1 = 14 mm Chiều dài l2 = 3,5 mm Chiều dài l5 = mm Chiều dài l = mm l3 I Phân tích chi tiết Chi tiết cần gia công chi tiết có dạng lỗ định hình ta phải đến thiết kế dao tiện định hình gia công lỗ dạng đĩa Do yêu cầu đạt độ xác cấp nên ta chọn dao có góc nâng = sơ đồ gá dao hớng kính Để tiết kiệm vật liệu tốt làm dao ta chọn kết kấu dao hàn II.Chọn góc độ dao-các kích thớc kết cấu 1) Các góc độ dao Vì vật liệu chi tiết gang xám C (15 -32) nên theo bảng (1-5) HDTKDCCKL ta chọn đợc góc dao ứng với đIểm sở tiết diện chiều trục nh sau: - Góc trớc : = 150 - Góc sau : = 120 2)Các kích thớc kết cấu Chiều sâu cắt lớn tmăx= max - = 77 62 =7,5(mm) Từ ta có : 2 d = 16 (mm) b =12(mm) D = 48(mm) d2 = r = 1(mm) L = 38.5 mm III.Sơ đồ tính toán 1-Chọn điểm sở Điểm sở đợc chọn theo nguyên tắc xa tâm chi tiết (đối với dao tiện định hình lỗ ) ta chọn điểm sở điểm hình vẽ Từ ta chọn đợc bán kính điểm sở R R = (0,75-0,8)rmin =(0,75-0.8)62/2=24 (mm) 2-Các thông số công nghệ : -Chiều cao mài dao H = Rsin(+) = 24sin(150+120) = 10,89 (mm) Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim loại -Chiều cao gá dao K = Rsin = 24sin120-= 5(mm) -Khoảng cách từ tâm chi tiết đến mặt trớc dao A =rmax.sin() =77/2.sin150 =9.96(mm) ri 3-Tính toán profin dao Để vẽ đợc prôfin dao ta chia chi tiết thành điểm có bán kính rI khoảng cách đến điểm sở lI khác Tính chiều cao hI dao tơng ứng điểm ta vẽ đơc profin dao Cụ thể ta chia làm 15 điểm Để tính đợc bán kính dao Ri điểm ta phải tính đợc bán kính ri chi tiết điểm tơng ứng Đối với phần cung tròn ta phải lập phơng trình với gốc điểm sở Phơng trình : (x-x0)2-(y-y0)2 = r2 Với x0,y0 toạ độ tâm cung tròn ; r bán kính cung tròn r=7(mm) Ri Oc r A H + R K Od i Ci E B Ta tính đợc : x0 =18.83 ; y0 =7.5 Vậy suy phơng trình : y= - 49 ( x - 18.83) +7.5 (Với x đóng vai trò li ) Từ ta có bảng tính sau: Bảng tính toán điểm profin chi tiết 1.Số liệu cho trớc: r=38.5(mm) ; =120 ; = 150 ( điểm sở ) , R= 24mm Các đại lợng suy diễn : A = rmax.sin() = 77/2.sin150 =9.96(mm) Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim loại H = Rsin(+) = 24sin(150+120) = 10,89 (mm) E = r.cos(+) = 21.38 mm Điểm 10 11 12 13 14 15 Li 8.33 11.38 14 16 18 20 22 24 25.83 31.83 -3 -4.33 ri 38.5 38.5 32.73 31 31 36.06 37.4 37.95 37.9 37.24 35.72 31 31 32.73 31 RI = sin[arctag( H )] E - i ; I 15 15 17.725 18.794 18.794 16.041 15.452 15.22 15.423 15.52 16.198 18.749 18.749 17.725 18.749 I 26.987 26.987 35.314 38.786 38.786 30.013 28.277 27.468 27.676 28.474 30.485 38.786 38.786 35.314 38.786 i 0 6.012 7.833 7.833 2.532 1.144 0.596 0.621 1.306 2.886 7.833 7.833 6.012 7.833 Ri 24 24 18.838 17.385 17.385 21.771 22.98 23.468 23.445 22.84 21.465 17.385 17.385 18.383 17.385 hi 0 5.162 6.615 6.615 2.229 1.021 0.532 0.555 1.165 2.535 6.615 6.615 5.162 6.615 Vì profin dao có phần đờng cong phức tạp để tạo thuận lợi cho việc chế tạo ta thay cung tròn qua điểm nằm đờng cong Chọn cung tròn qua ba điểm điểm , , 12 cách tìm giao điểm hai đờng trung trực ta đợc toạ độ tâm cung tròn Ta có phơng trình đơng trung trực đoạn thẳng qua hai đIểm là: y = 1.043x 11.554 Ta có phơng trình đơng trung trực đoạn thẳng qua hai điểm 12 là: x =18.83 y = 1.0143x - 11.55 Vây tìm nghiệm hệ : x = 18.83 x = 18.83 Ta đơc nghiệm : y = 7.54 Vậy bán kính cung tròn thay r = 7.057 mm Thực tế profin dao chỗ tiện phần mặt côn có dạng đờng cong ta thay đờng thẳng III- Thiết kế dỡng 1-Dỡng đo: Dùng để đo dao chế tạo dao Kích thớc danh nghĩa dỡng kích thớc danh nghĩa dao Sai lệch đợc lấy theo cấp xác H6 2-Dỡng kiểm Dỡng kiểm có kích thớc danh nghĩa lấy kích thớc danh nghĩa dỡng đo Dỡng kiểm đợc thiết kế với dung sai nh sau - Dỡng đo : Chế tạo theo dung sai kích thớc H6 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim loại - Dỡng kiểm : Chế tạo theo dung sai kích thớc Js5 - Vật liệu : Thép lò xo, nhiệt luyện đạt đô cứng 58 ữ65 HRC ( Có kèm theo vẽ chi tiết) Phần II Thiết kế dao truốt Yêu cầu:Thiết kế dao truốt lỗ trụ với số liệu sau Vật liệu : Thép 45 Độ bóng cấp : Cấp Đờng kính trụ (d) : 22+0,02 Đờng kính trụ (D) : 42 (mm) Chiều dài L : 40 (mm) Độ vát mép c : 1,5 (mm) d D c x45 I.Chọn sơ đồ truốt Vì chi tiết cần truốt có dạng lỗ trụ tròn ta L chọn sơ đồ truốt ăn dần II.Xác định lợng d gia công Chi tiết sản phẩm sau khoan nên ta chọn lợng d hớng kính cho nguyên công truốt A =0,8 mm III.Tình toán cắt -_Số dao truốt Chọn số cắt tinh ,lợng nâng chúng giảm dần ,cụ thể : Chọn lợng nâng cho cắt thô Szthô =0,04 mm Vậy cắt tinh thứ có lợng nâng Sz1 = 0,04 mm Vậy cắt tinh thứ hai có lợng nâng Sz2 = 0,025 mm Vậy cắt tinh thứ ba có lợng nâng Sz3 = 0.015 mm Lợng d mà cắt tinh phải cắt : Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim loại Stinh = Sz1 + Sz2 + Sz3 = 0,08 mm Vậy số cắt thô phải có : Sz - Stinh 0,8 0,08 Zthô = 1+ = + 19 0,04 Szthô Số sửa chọn theo độ xác lỗ truốt với chi tiết gia công yêu cầu đạt độ xác cấp ,độ chọn số sửa Zsửa đúng= 8( răng) Vậy tổng số dao truốt : Z =Zthô +Ztinh +Zsửa =19 + +8 = 30 ( ) IV.Kết cấu rãnh chứa phoi Trớc hết chi tiết gia công vật liệu dẻo (thép 45) nên cho dạng phoi dây ta chọn rãnh chứa phoi dạng lng cong 1.Tính toán không gian chứa phoi rãnh : Diện tích rãnh : Frãnh =Fphoi.K (K: hệ số điền đầy,chọn theo bảng III-4 TKDCCKL, ta đợc K=3,5) h2 = K.Lc.SZthô h 1,13 L c S Zthô =1,13 3,5.40.0,04 =2,68 mm 2.Bớc Bớc t phải đảm bảo chiều dài chuốt Lc phải có tham gia cắt Lc 2 Vậy từ tính t theo công thức inh nghiệm t (1,25 1,5 ) L c = (1,25 1,5 ) 40 = (mm) 3.Cạnh viền f : Chọn f = 0,1 mm 4.Bán kính cong rãnh R = ( 0,65 0,7 ) t = ( 0,65 0,7 ) = mm r = ( 0,5 0,7 ) t = ( 0,5 0,7 ) = mm b = ( 0,35 0,6 ) t = ( 0,35 0,6 ) = mm 5.Thông số hình học dao Góc trớc dao tuỳ thuộc vào vật liệu gia công , theo bảng III-6 TKDCCKL ta chọn đuợc = 15 Góc sau : + Đối với thô = 30 + Đối với tinh = 20 + Đối với sửa = 10 t f r h R b Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim loại 6.Xác định kích thớc đờng kính Trong 19 cắt thô : Răng thứ có lựơng nâng không Răng thứ n có lựơng nâng Sn = Sz = 0,04 mm ( Với n = ữ 19 ) Do : Đờng kính thứ : D1 = Dlỗ 2.A = 22 2.0,8 = 20,24 mm Đờng kính thứ hai : D2 = D1 + 2.0.04 = 20,4 0.08 = 20,48 mm Đờng kính thứ n : Dn = D1+ 2.( n -1) Sz ( Với n = 19 ) Đờng kính sửa đúng: Dsđ = Dmax - = (22 + 0,023) - 0,01 = 22,013 mm Từ ta có bảng tính toán đờng kính nh sau: Bảng tính toán đờng kính Răng Đờng kính Răng Đờng kính Răng Đờng kính 20,40 11 21,20 21 21,97 20,48 12 21,28 22 22,00 20,56 13 21,36 23 22,00 20,64 14 21,44 24 22,00 20,72 15 21,52 25 22,00 20,80 16 21,60 26 22,00 20,88 17 21,68 27 22,00 20,96 18 21,76 28 22,00 21,04 19 21,84 29 22,00 10 21,12 20 21,92 30 22,00 7.Chọn kết cấu rãnh chứa phoi Rãnh chứa phoi đẻ chia chiều rộng cắt thành đoạn riêng biệt ,dễ cuộn thoát phoi Góc sau rãnh chứa phoi ta lấy 4o,số lợng rãnh 12,chiều rộng rãnh m = mm bán kính cong rãnh r = 0,4 mm 60 m r Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim loại 8.Xác định đờng kính chiều dài phần dao truốt -Phần định hớng phía truớc : +Đờng kính : Dt = D1 = 20,4 mm +Chiều dài : Lt = Lc = 40 mm -Phần định hớng phía sau : +Đờng kính : Ds = Dlỗ = 22 mm +Chiều dài : Ls = (0,5-0,7)Lc = 25 mm -Phần cắt : +Đờng kính : ( theo bảng ) +Chiều dài : Lcắt = t.Zcắt = 8.22 = 176 mm -Phần sửa : +Đờng kính : Dsđ = 22 mm +Chiều dài : Lsđ = t.Zsđ = 8.8 = 64 mm -Chiều dài từ đầu dao đến cắt thứ nhất: L = L1 + Lt + Lm +L2 Với : L1 : chiều dài phần kẹp vào mâm cặp L2 : chiều dài phần côn định hớng phía trớc Lm : chiều dài thành máy chuốt Các chiều dài L1 , L2 ,Lm tra phụ lục (III-24 TKDCCKL) Trang 54 ta đợc : L1 = 120 mm ; L2 = 15 mm ; Lm = 75 mm Vậy L = L1 + Lt + Lm+ L2 = 120 + 40 + 75 +15 = 250 mm -Chiều dài tổng dao L0 L0 = L + Lcắt + Lsđ + Ls = 250 + 176 + 64 + 25 = 515 mm V.Kiểm tra sức bền dao truốt -Điều kiện cứng L0 [L0] = 40.Ds = 30.22 = 660 mm Vậy chiều dài L0 dao truốt thoả mãn điều kiện cứng vững cho phép - Kiểm tra sức bền dao truốt Lực cắt lớn Pmax = Sz p Zmax b Với Sz : Lợng nâng dao truốt (Sz = 0.04 mm) p : Lực cắt đơn vị ,tra bảng III-1 ta đợc p = 300 kg/mm2 Zmax : Số đồng thời tham gia cắt lớn Zmax = Lc/t = 40/8 = b : Chiều rộng tổng cộng lớp cắt b = Dl = 22 = 22 mm Vậy Pmax = 0,04.300.5.22 = 1320 kg Do ứng suất nguy hiểm (tại tiết diện nhỏ nhất) max Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim loại Pmax 1320 2 = = 1,45 (kg/mm ) = 14,5(N/mm ) F0 .17 Giá trị ứng suất giới hạn cho phép tra bảng (III-2 hdtkdcckl) ta đợc [] = 300(N/mm2) Vậy max < [] Do thoả mãn điều kiện sức bền max = Phần III Thiết kế dao phay đĩa mô đun Yêu cầu :thiết kế dao phay đĩa mô đun 15 để phay bánh có mô đun m = 3,5 I.Tính toán vẽ profin dao Trớc hết ta chọn môt nhóm dao để thiết kế , ta chọn nhóm số N0 có số gia công từ 26 - 34 Vì dao ta cần thiết kế có số gia công Z = 26 với dao độ cong đờng thân khai lớn với bánh có số Z > 26 đợc gia công dao có Z=26 có profin doãng tạo điều kiện vào ăn khớp dễ 1.Tính toán prôfin dao Profin dao phay đĩa mô đun tiết diện chiều trục profin theo mặt trớc trùng khít với profin trắc diện bánh Các số liệu cần tính toán để vẽ: -Bán kính vòng sở r0 : Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim loại m.Z 3,5.26 cos(o) = cos200 = 42,75 mm 2 -Bán kính vòng chân Ri (không dịch chỉnh ) m.(Z - 2,5) 3,5.(26 - 2,5) Ri = = = 41,125 mm 2 -Bán kính vòng đỉnh Re : m.(Z + 2) 2,5.(26 + 2) Re = = = 49 mm 2 -Bán kính vòng chia R : m.Z 3,5.26 R= = = 45,5 mm 2 Để vẽ đợc profin dao ta lập hệ trục Oxy với gốc tâm O bánh Giả sử có điểm M (x,y) nằm profin với bán kính Rx toạ độ x, y phơng trình profin x = R x Sin x = R x Sin( o + o ) Ta có : y = R x Cos x = R x Cos( o + o ) ro = x = inv(x)= tgx - x ro Cos(x) = Rx o = c - inv(o) = /(2.Z) - ( tg0 -0) = 180/(2.26) ( tg200 -20) = 23,10 t =y-r Vậy ta cho Rx biến thiên từ Ro đến Re vẽ đợc profin Từ ta có bảng tính điểm nh sau : Với Bảng tính toán điểm Điểm Ri 42.750 43.141 43.531 43.922 44.313 44.703 45.094 54.484 Xi 0.000 1.998 2.018 2.184 2.303 2.734 2.914 3.096 Yi 0.000 43.049 43.481 43.868 44.253 44.637 45.020 46.612 Điểm 10 11 12 13 14 15 16 Ri 45.785 46.226 46.656 47.047 47.438 47.828 48.219 49.000 Xi 2.914 3.096 3.289 3.492 3.704 3.927 4.159 4.651 Yi 45.782 46.612 46.540 46.917 47.293 47.667 48.039 48.779 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim loại 2-Các kích thớc kết cấu dao Các kích thớc dao tra theo mô đun bánh ta cần thiết kế Với môđun m = 3,5 ta có kích thớc dao nh sau: Chiều rộng dao B = 12 mm Lợng hớt lng k = 4,5 mm Chiều cao profin dao theo mặt trớc H = 15 mm Bán kính cung tròn rãnh r = 1,5 mm Đờng kính D = 75 mm Đờng kính lỗ d = 27 mm Số dao Z = 12 10