Đang tải... (xem toàn văn)
Tính toán và thiết kế dao tiện định hình để gia công chi tiết như hình vẽ. Vật liệu gia công A30 với b = 600Nmm2 trên máy tự động, phôi thanh được gia công có chuẩn. 1. Phân tích chi tiết: Chi tiết trên được làm từ vật liệu A30 với b = 600Nmm2. Chi tiết bao gồm các loại bề mặt sau: mặt trụ, mặt côn, mặt đầu. Độ chênh lệch đường kính tmax = 15 mm (không quá lớn). Trên chi tiết có mặt đầu (mặt phẳng), ở đây góc prôfin chi tiết = 0, do đó góc sau của dao trong tiết diện pháp tuyến N = 00. 2. Chọn loại dao: Ở chi tiết này có thể dùng dao lăng trụ hay dao đĩa đều được cả. Song, prôfin chi tiết không quá phức tạp nên ta chọn dao lăng trụ sẽ hợp lý hơn. Căn cứ vào chiều sâu tmax của chi tiết (tmax = 15 mm) tra bảng 3.2a, ta sẽ có cỡ dao 5, với các kích thước cơ bản của dao như sau (mm): B = 35, H = 90, E = 10, A = 40, F = 25, r = 1, d = 10, M = 44,846. 3. Chọn cách gá dao: Dao được chọn theo cách gá thẳng là hợp lý, ở lưỡi cắt gia công mặt phẳng (mặt đầu), cần làm góc nghiêng 1 = 20, để giảm ma sát ( khi gia công ).
Thuyết minh đồ án môn Thiết kế Dụng Cụ Cắt Thiết kế Dao tiện định hình Tính toán thiết kế dao tiện định hình để gia công chi tiết nh hình vẽ Vật liệu gia công A30 với b = 600N/mm2 máy tự động, phôi đợc gia công có chuẩn Phân tích chi tiết: - Chi tiết đợc làm từ vật liệu A30 với b = 600N/mm2 - Chi tiết bao gồm loại bề mặt sau: mặt trụ, mặt côn, mặt đầu - Độ chênh lệch đờng kính tmax = Dmax Dmin 60 30 = = 15 mm (không 2 lớn) - Trên chi tiết có mặt đầu (mặt phẳng), góc prôfin chi tiết = 0, góc sau dao tiết diện pháp tuyến N = 00 Chọn loại dao: chi tiết dùng dao lăng trụ hay dao đĩa đợc Song, prôfin chi tiết không phức tạp nên ta chọn dao lăng trụ hợp lý Căn vào chiều sâu t max chi tiết (tmax = 15 mm) tra bảng 3.2a, ta có cỡ dao 5, với kích thớc dao nh sau (mm): B = 35, H = 90, E = 10, A = 40, F = 25, r = 1, d = 10, M = 44,846 Chọn cách gá dao: Dao đợc chọn theo cách gá thẳng hợp lý, lỡi cắt gia công mặt phẳng (mặt đầu), cần làm góc nghiêng = 20, để giảm ma sát ( gia công ) Chọn thông số hình học dụng cụ: Điểm sở điểm đợc chọn ngang tâm chi tiết xa chuẩn kẹp điểm sở điểm a Chọn góc trớc : góc trớc chọn vào vật liệu gia công (b=600N/mm2), theo bảng 3.4 = 20 ữ 250 Sự chênh lệch đờng kính không lớn nên ta chọn = 220 b Chọn góc sau : Đối với dao lăng trụ góc sau nên chọn = 12ữ150 = 120 Tính toán thiết kế dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng: Sơ đồ tính toán công thức tính toán theo bảng 3.5.1: A = r1.sin B = r1.cos sink = A / rk k = ck B ck = rk.cosk Trong đó: Hk = k.cos( + ) r1: Bán kính chi tiết điểm sở Rk: Bán kính chi tiết điểm tính toán , : Góc trớc, góc sau điểm sở chọn A 5.619 5.619 5.619 5.619 5.619 5.619 5.619 k 22 22 13.5400 11.1720 11.1720 14.7980 16.3170 Ck 13.908 13.908 23.333 28.450 28.450 21.270 19.194 B 13.908 13.908 13.908 13.908 13.908 13.908 13.908 k 0 9.425 14.542 14.542 7.362 5.286 Hk 0 7.813 12.056 12.056 6.103 4.382 6.Các kích thớc phần phụ: a = b = 1.5 mm = 300 Lc = 52 mm Ld = 59.5 mm Thiết kế dỡng: Thiết kế dao phay Định hình Tính toán thiết kế dao phay định hình ( > 0) để gia công vật liệu thép 40 b= 500N/mm2 Các mặt I II không gia công Phân tích chi tiết chọn dao Chi tiết có dạng rãnh , có profile phức tạp bao gồm đoạn thẳng cung tròn Vì ta chọn dao phay hình hớt lng , loại dao phổ biến dùng để gia công chi tiết định hình Với dạng profile phức tạp nh ta hớt lng dao lần , tức không mài lại mặt sau sau nhiệt luyện Để giảm nhẹ lực cắt ta chế tạo dao có góc trớc dơng ( > ) Vì chiều cao profile lớn hcmax = 6,48 mm, chiều rộng rãnh l = 15mm, ta nhận thấy kết cấu lỡi cắt đủ cứng vững ta chế tạo dao có đáy rãnh thoát phoi thẳng Vậy để gia công chi tiết ta chế tạo dao dao phay định hình hớt lng 1lần, có góc trớc dơng, đáy rãnh thoát phoi thẳng 2.Tính toán profile dao tiết diện chiều trục Sơ đồ tính toán a R Ri Od Profile chi tiết F h ci i h di E G i' T Profile dao Ta cần xác định chiều cao profile dao tiết diện chiều trục - Các thông số sơ đồ - Góc trớc Theo 2-5:5[2]: Vật liệu : Thép 40, ứng suất bền : b = 500N/mm2 Ta chọn đợc góc trớc = 100(ứng với dao cắt tinh);Góc sau = 120 Chiều cao lớn profile chi tiết hcmax = 6,48 mm Bán kính đỉnh dao R theo 9-5:16[2] ta có R = 40 mm Dựng profile dao đồ thị Xét điểm i chi tiết , để gia công đợc điểm i phải có điểm i tơng ứng thuộc profile chi tiết Ta xác định điểm i nh sau Từ điểm i profile chi tiết dóng ngang sang phía dao cắt đờng OT E Lấy O làm tâmquay cung tròn có bán kính OE cắt vết mặt trớc F Vẽ đờng cong hớt lng acsimet qua F cắt OT G Từ G dóng đờng ngợc lại phía chi tiết , từ điểm i thuộc profile chi tiết hạ đờng thẳng vuông góc xuống đờng cắt đờng i ta đợc điểm i điểm profile dao dùng để gia công điểm i profile chi tiết Theo sơ đồ ta có hdi = GT = ET- EG = hdi EG EG độ giáng đờng cong hớt lng acsimet ứng với góc tâm Ta có EG= KZ a R sin Mà = i - , Sin i = R = R h i ci i = arcsin( hi = hci R sin R sin ) = arcsin( ) R hci R hci KZ R sin [arcsin( ) ] R hci Trong K : lợng hớt lng Z : số dao phay Theo 2-9:16[2] ta có K = ; Z = 10 Nhận thấy profile chi tiết có đoạn cung tròn Vậy profile dao có đoạn cong tơng ứng Nếu xác định profile đoạn nh đoạn khác để đảm bảo độ xác yêu cầu số lợng điểm tính toán phải đủ lớn nh khối lợng tính toán nặng nề Để đơn giản cho việc tính toán ta thay đoạn cong cung tròn thay qua điểm Trên sơ đồ tính ta có điểm Vậy ta phải tính thêm điểm điểm Ta chọn điểm có l5 = 13 hc = hc + r r ( l l ) = 5.01 + (13 11.47 ) = 5.25 2 Lập bảng tính toán Điểm hci 6.48 0 5.01 5.25 6.48 hdi 6.21 0 4.81 5.04 6.21 Li 2.36 7.36 11.47 13 15 3.Tính toán profile mặt trớc Sơ đồ tính toán a Od Ri R Profile chi tiết F i h ci E h dt i T Từ sơ đồ ta có i' Profile dao hdti = TF = Ri sin ( R hci ) sin = sin sin ta có = arcsin( R sin ) R hci R sin ( R hci ) sin arcsin R hci hdti = sin Trong tiết diện chiều trục đoạn profile cong đợc thay cung tròn thay Lập bảng tính toán Điểm hci 6.48 0 5.01 5.25 6.48 hdi 6.6 0 5.1 5.34 6.6 Li 2.36 7.36 11.47 13 15 4.Chọn kết cấu dao Các thông số kết cấu dao đợc chọn theo 9-5:16[2] Thể cụ thể vẽ chi tiết 5.Thiết kế dỡng Dỡng đo dùng để kiểm tra dao sau chế tạo ,đợc chế tạo theo cấp xác7 với miền dung sai H, h Theo luật kích thớc bao bị bao Dỡng kiểm dùng để kiểm tra dỡng đo , đợc chế tạo theo cấp xác với miền dung sai Js , js Theo luật kích thớc bao bị bao Vật liệu làm dỡng : Thép lò xo 65 Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62 65 HRC Độ nhám bề mặt làm việc Ra 0,63àm Các bề mặt lại đạt Ra 1,25àm Kích thớc danh nghĩa dỡng theo kích thớc profile dao mặt trớc Các kích thớc lại thể vẽ chi tiết Thiết kế dao phay đĩa Môđun Tính toán thiết kế dao phay đĩa module con, để gia công bánh trụ thẳng thép 45, có module m = mm Cho biết số hiệu dao dao số Xác định thông số hình học bánh Trong dao phay đĩa module , dao mang số hiệu gia công đợc bánh có số Z = 17 20 Profile dao đợc tính toán theo số bé nhất(Z =17 răng) với dao độ cong đờng thân khai lớn với bánh có số Z > 17 đợc gia công dao có Z = 17 có profin doãng tạo điều kiện vào ăn khớp dễ Theo , ta cần thiết kế dao phay đĩa module để gia công bánh với thông số nh sau: Module: m = mm Số răng: Z = 17 Góc ăn khớp: = 200 Bớc răng: = .m = 3,14.5 = 15,71 mm Chiều dầy răng: S = m./2 = 3,14.5/2 = 7,85 mm Bán kính vòng tròn chia: R c = rl = Bán kính đỉnh răng: Ra = m(Z + 2) 5(17 + 2) = = 47,5 mm 2 Bán kính chân răng: Rf = m(Z - 2,5) 5(17 - 2,5) = = 36,25 mm 2 m.Z 5.17 = = 42,5 mm 2 Bán kính vòng tròn sở: R0 = m.Z 5.17 cos = cos200 = 39,937 mm 2 Tính toán profile thân khai lỡi cắt Sơ đồ tính toán: y xmax x C c Mc r y y max B c= i nv M (x,y) = in v M c o1 c o Trong đó: Ra : Bán kính đỉnh RM : Bán kính điểm M(x,y) Ra RM Rc Ro x Rf Rc : Bán kính vòng tròn chia R0 : Bán kính vòng tròn sở Rf : Bán kính chân Profile bao gồm hai đoạn : Đoạn làm việc : Là đoạn thân khai CB Đoạn không làm việc : Là đoạn cong chuyển tiếp thuộc khe hở chân BO Tính toán profile đoạn làm việc Nguyên lý tạo hình đờng thân khai Nguyên lý : Cho đờng thẳng lăn không trợt đờng tròn, quỹ đạo điểm M thuộc đờng thẳng vẽ đờng cong thân khai Vậy để tạo hình lỡi cắt thân khai ta cho điểm M chuyển động theo phơng trình đờng thân khai khoảng bán kính Rf RM Ra Việc xác định profile lỡi cắt việc xác định toạ độ tập hợp tất điểm M hệ toạ độ đề Oxy r0 : Bán kính vòng sở M rM : Bán kính véc tơ ứng với điểm M A M : Góc thân khai rM M : Góc áp lực đờng thân khai r Xác định toạ độ điểm M Theo sơ đồ tính toán ta có: B xM = rM.sinM = rMsin(0 + M) yM = rM.cosM = rMcos(0 + M) Ta có M = tgM - M = invM = c - inv0 = /2z - inv0 = /2z - tg0 + = 180/(2.17) ( tg200 -20) = 4,440 Tacó: CosM = r0/rM M r02 r02 = Tg arcsin arcsin r rM M r r2 tg + + Tg arcsin 02 arcsin 02 ) 2z rM rM r02 r02 = rM cos( tg + + Tg arcsin arcsin ) 2z r rM M x M = rM sin( yM M r02 = arcsin( ) rM Vậy ta cho RM biến thiên từ Ro đến Re vẽ đợc profin Lập bảng tính toán Điểm 10 11 12 13 14 15 16 Ri 39.937 40.4412 40.9454 41.4496 41.9538 42.458 42.9622 43.4664 43.9706 44.4748 44.979 45.4832 45.9874 46.4916 46.9958 47.5 Xi 3.091726 3.184377 3.322466 3.491161 3.685368 3.902238 4.139903 4.397029 4.672606 4.965842 5.276091 5.602819 5.94557 6.303953 6.677623 7.066275 Yi 39.81715 40.31563 40.81038 41.30231 41.79162 42.2783 42.76227 43.24343 43.72162 44.1967 44.66848 45.13679 45.60144 46.06223 46.51897 46.97146 X=Xi+1-Xi Y=Yi+1-Yi 0 0.09265 0.498488 0.13809 0.494744 0.168694 0.491935 0.194207 0.489305 0.21687 0.486677 0.237665 0.483975 0.257126 0.481157 0.275577 0.478196 0.293235 0.475075 0.310249 0.471783 0.326728 0.468309 0.342751 0.464647 0.358383 0.460792 0.37367 0.45674 0.388652 0.452487 Chọn kích thớc kết cấu dao Kích thớc kết cấu dao chọn theo 4-8:121[2] , đợc thể cụ thể vẽ chi tiết Thiết kế dỡng Dỡng đo dùng để kiểm tra dao sau chế tạo ,đợc chế tạo theo cấp xác7 với miền dung sai H, h Theo luật kích thớc bao bị bao Dỡng kiểm dùng để kiểm tra dỡng đo , đợc chế tạo theo cấp xác với miền dung sai Js , js Theo luật kích thớc bao bị bao Vật liệu làm dỡng : Thép lò xo 65 Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62 65 HRC Độ nhám bề mặt làm việc Ra 0,63àm Các bề mặt lại đạt Ra 1,25àm Kích thớc danh nghĩa dỡng theo profile dao tiết diện chiều trục [...]...Bán kính vòng tròn cơ sở: R0 = m.Z 5.17 cos = cos200 = 39,937 mm 2 2 2 Tính toán profile thân khai của lỡi cắt Sơ đồ tính toán: y xmax x C c Mc r y y max B c= i nv M (x,y) = in v M c o1 c o Trong đó: Ra : Bán kính đỉnh răng RM : Bán kính tại điểm M(x,y) Ra RM Rc Ro x Rf Rc : Bán kính vòng tròn chia R0 : Bán kính vòng tròn cơ sở Rf : Bán kính chân răng Profile bao gồm... răng BO 1 Tính toán profile đoạn làm việc Nguyên lý tạo hình đờng thân khai Nguyên lý : Cho một đờng thẳng lăn không trợt trên một đờng tròn, thì quỹ đạo của điểm M thuộc đờng thẳng đó sẽ vẽ ra đờng cong thân khai Vậy để tạo hình lỡi cắt thân khai ta cho điểm M chuyển động theo phơng trình đờng thân khai trong khoảng bán kính Rf RM Ra Việc xác định profile lỡi cắt chính là việc xác định toạ độ của... 0.475075 0.310249 0.471783 0.326728 0.468309 0.342751 0.464647 0.358383 0.460792 0.37367 0.45674 0.388652 0.452487 3 Chọn các kích thớc kết cấu dao Kích thớc kết cấu dao chọn theo 4-8:121[2] , đợc thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết 4 Thiết kế dỡng Dỡng đo dùng để kiểm tra dao sau khi chế tạo ,đợc chế tạo theo cấp chính xác7 với miền dung sai H, h Theo luật kích thớc bao và bị bao Dỡng kiểm dùng để kiểm... xác định profile lỡi cắt chính là việc xác định toạ độ của tập hợp tất cả các điểm M trong hệ toạ độ đề các Oxy r0 : Bán kính vòng cơ sở M rM : Bán kính véc tơ ứng với điểm M A M : Góc thân khai rM M : Góc áp lực của đờng thân khai r 0 Xác định toạ độ của điểm M Theo sơ đồ tính toán trên ta có: B xM = rM.sinM = rMsin(0 + M) yM = rM.cosM = rMcos(0 + M) Ta có M = tgM - M = invM 0 = c - inv0 = /2z -... rM cos( tg 0 + 0 + Tg arcsin 1 2 arcsin 1 2 ) 2z r rM M x M = rM sin( yM M r02 = arcsin( 1 2 ) rM Vậy ta cho RM biến thiên từ Ro đến Re thì sẽ vẽ đợc profin của răng Lập bảng tính toán Điểm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Ri 39.937 40.4412 40.9454 41.4496 41.9538 42.458 42.9622 43.4664 43.9706 44.4748 44.979 45.4832 45.9874 46.4916 46.9958 47.5 Xi 3.091726 3.184377 3.322466... bao và bị bao Vật liệu làm dỡng : Thép lò xo 65 Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62 65 HRC Độ nhám bề mặt làm việc Ra 0,63àm Các bề mặt còn lại đạt Ra 1,25àm Kích thớc danh nghĩa của dỡng theo profile dao trong tiết diện chiều trục