DA-DAO-KHANG

Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Mục Lục PHẦN I THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH 2 1 Phân tích chọn dụng cụ gia công 2 2 Chọn điểm cơ sở 3 3 Chọn góc trước γ và góc sau α 3 4 Tính toán chiều cao profin dao 3 5 T[.]

Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Mục Lục PHẦN I: THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH Phân tích chọn dụng cụ gia công .2 Chọn điểm sở 3 Chọn góc trước γ góc sau α Tính tốn chiều cao profin dao Tính tốn kích thước kết cấu dao tiện định hình Tính tốn chiều rộng lưỡi cắt PHẦN II: THIẾT KẾ DAO PHAY ĐĨA MODUL 10 Phân tích chi tiết gia cơng 10 Tính tốn profin dao: .10 Tính toán profin đoạn làm việc: 12 Chọn kích thước kết cấu dao phay đĩa mô đun: 15 Điều kiện kĩ thuật : 15 Bản vẽ chi tiết: 16 PHẦN III: THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH 17 Phân tích chi tiết gia cơng chọn loại dao phay phù hợp: 17 Các thông số ban đầu dao phay định hình: 18 Thiết lập sơ đồ tính, tính tốn profile dao thiết diện: 18 Điều kiện kỹ thuật kích thước kết cấu dao phay định hình: 22 SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt PHẦN I: THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH Đề bài: Thiết kế dao tiện định hình để gia cơng chi tiết hình vẽ ( dao có phần chuẩn bị cắt đứt ), với thơng số: Vật liệu gia cơng: thép 45 có  b  600 N / mm Hình 1.1 Bản vẽ chi tiết gia cơng Thuyết minh tính tốn: Phân tích chọn dụng cụ gia cơng - Chi tiết gia công gồm bề mặt cần gia công mặt trụ, mặt côn mặt đầu - Vật liệu chi tiết gia công thép C45 σb = 600 N/mm2 - Phơi dạng phơi trịn có đường kính  = 65 mm - Chất lượng bề mặt gia cơng khơng có đặc biệt - Độ chênh lệch giữ bán kính lớn nhât nhỏ chi tiết : tmax = (dmax-dmin)/2 = (65-28)/2 = 18.5 (mm) - Chiều dài chi tiết : 46 mm SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Chi tiết cần gia cơng có bề mặt gia cơng bề mặt ngồi nên sử dụng dao tiện định hình lăng trụ hay hình trịn Tuy dao tiện định hình lăng trụ có số ưu điểm so với dao tiện định hình hình trịn sau: - Dao tiện định hình lăng trụ kẹp kẹp có rãnh mang cá kẹp dao dễ dàng nên độ cứng vững tốt tăng tuổi bền dao - Chi tiết gia công mắc sai số loại khắc phục - Việc mài lại dụng cụ cắt sau cắt đơn giản mài theo mặt phẳng song song với mặt trước cũ  Vậy ta chọn loại dao tiện định hình hình lăng trụ để gia cơng chi tiết Chọn điểm sở Góc trước, góc sau dao tiện định hình điểm khác thường khơng Vì ta chọn điểm sở để chọn góc trước góc sau để tính tốn profin dao Điểm sở điểm có profin chi tiết trùng với profil lưỡi cắt mặt phẳng nằm ngang qua tâm chi tiết Điểm sở chọn điểm nằm ngang tâm chi tiết xa chuẩn kẹp dao nhất, tất điểm profil dao gia công điểm tương ứng profil chi tiết có góc sau α > Để thuận tiện cho việc tính tốn ta chọn điểm sở theo nguyên tắc: điểm sở điểm nằm ngang tâm chi tiết xa chuẩn kẹp ( gần tâm chi tiết ) Vậy ta chọn điểm điểm sở hình vẽ ( hình 1.2) Chọn góc trước γ góc sau α Với vật liệu gia cơng phơi thép tròn C45 σb=600N/mm2 Theo bảng 3.1 trang 16 [ sách hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại ] ta chọn: góc trước γ = 20o góc sau α = 12o Tính tốn chiều cao profin dao Sơ đồ tính tốn thơng số điểm lưỡi cắt dao sau : SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Hình 1.2 Sơ đồ tính dao tiện định hình lăng trụ *Tính tốn điểm: SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Xét điểm i profin chi tiết ta có điểm i’tương ứng profin dao Gọi chiều cao profin dao điểm i’ hi ,theo hình vẽ ta có: hi = τi.cos(α + γ) τi = Ci –B Ci = ri.cosγi B = r1.cosγ = 14.cos20o = 13,155 (mm) A = r1.sinγ = ri.sinγi  sinγi = sinγ  γi = arcsin( sinγ )  i = ri.cos[arcsin(.sin)] – r1.cos  hi = [ri.cos[arcsin(.sin)] – r1.cos].cos( + ) = τi.cos(α +γ)  Tính điểm 1,2: r = r1 = 14 mm γ = γ1 =20o sinγ = sin20o = 0,342 → A = r.sinγ = 14.sin20o = 4,788 mm B = r.cosγ = 14.cos20o = 13,155 mm C1 = B = 13,155 mm τ = h1 =  Tính điểm 3,4: r3 = 20 mm sinγ3= sinγ1 = sin20o = 0,239 → γ3 = 13,85o B = 13,155 mm C3 = r3.cosγ3 = 20.cos 13,85o = 19,418 mm → τ3 = C3 – B = 19,418 – 13,155 = 6,263 mm H3 = τ3.cos(α+γ) = 6,263.cos(12o+20o) = 5,311 mm  Tính điểm 5,6: r5 = 28,5 mm sinγ5 = sinγ = sin20o = 0,168 → γ5 = 9,672 ° B = 13,155 mm C5 = r5.cosγ5 = 28,5.cos9,672o = 28,095 mm → τ5 = C5 – B = 28,095-13,155 = 14,941 mm h5 = τ5.cos(α + γ) = 14,94.cos(12o+20o) = 12,669 mm Ta có bảng tính tốn profin dao dao sau: SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Điểm ri (mm) A (mm) sinγi γi Ci (mm) τi (mm) hi (mm) 1-2 14 4,788 0,342 20o 13,155 0 o 3-4 20 0,239 13,85 19,418 6,263 5,311 o 5-6 28,5 0,168 9,672 28,095 14,941 12,669 Ta có hình dạng profin theo tiết diện vng góc với mặt sau hình vẽ: Hình 1.3 Profin dao theo tiết diện vng góc với mặt sau Ta có hình dạng profin theo tiết diện trùng với mặt trước hình vẽ: Hình 1.4 Profindao theo tiết diện trùng mặt trước SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Tính tốn kích thước kết cấu dao tiện định hình Kích thước kết cấu dao tiện định hình chọn theo chiều cao lớn profin chi tiết Ta có : tmax = (dmax-dmin)/2 = (65-28)/2 = 18,5 (mm) Dựa vào bảng 3.2a -kết cấu kích thước dao tiện định hình lăng trụ [Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại] ta có kích thước dao: E=10 ; A=40 d=10 ; M=55,77 B B=35 ; H=90 ; F=25 ; r=1 ; R1 60° E 0,5 F d A M Hình 1.5 Kết cấu kích thước dao tiện Tính toán chiều rộng lưỡi cắt SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt lc b f f c t d f L Hình 1.6 Kích thước phần phụ Phần phụ profin dụng cụ dùng để vát mép chuẩn bị cho ngun cơng cắt đứt khỏi phơi có kích thước hình trên: Chọn kích thước phần phụ sau:a=b=1 mm g: chiều rộng lưỡi dao cắt đứt,chọn g=2 mm f:chiều rộng vát chi tiết,chọn f=1 mm c=f +g+1=4 mm d=4 mm Chiều dài dao:L=lc+a+b+d+c =46+1+1+4+4=56 mm Điều kiện kĩ thuật a vật liệu phần cắt : thép gió b độ cứng sau nhiệt luyện -phần cắt: HRC62-65 c độ bóng : -Mặt trước Ra=0,32  m -Mặt sau Ra=0,63  m -Mặt tựa thân dao thấp Ra 0,63  m d.sai lệch góc Sai lệch góc trước γ = ± ; góc sau α = ± SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Hình 1.7 Bản vẽ thiết kế SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt PHẦN II: THIẾT KẾ DAO PHAY ĐĨA MODUL Đề bài: Tính tồn thiết kế dao phay đĩa mô đun đề gia công bánh trụ thẳng, vật liệu thép 45; mơ đun m = 2; góc ăn khớp α=20o Phân tích chi tiết gia cơng  Trước hết ta cần chọn dao để thiết kế, dao số (N0 = 7) dao có số gia cơng từ 55 – 134  Dao cần thiết kế có số cần gia cơng Z min=55 với dao độ cong đường than khai lớn, với bánh Z > 55 gia cơng bánh có Zmin= 55 có profin doãng hơn, tạo điều kiện vào ăn khớp dễ dàng hơn( rãnh lớn ăn khớp khơng bị kẹt) Tính tốn profin dao:  Profin dao phay đĩa mơ đun có tiết diện chiều chục profin theo mặt trước trùng khít với profin trắc diện bánh  Các số liệu cần tính để vẽ: - Module : m = mm - Số : Z = 55 - Góc ăn khớp vòng tròn chia : = 20o - Bớc : t = .m = 2. = 6,28 mm - Bán kính vòng tròn chia : rc = m = = 55 mm - Chiều dầy : S = m = = 3,14 mm - Bán kính vòng tròn lăn : rl = rc = 55 mm - Bỏn kính đỉnh : = m = = 57 mm - Bán kÝnh ch©n : rf = m = = 52,5 mm - Bỏn kính vòng tròn sở : r0 = rc.cos = 55.cos20o = 51,68 mm - Bán kính đáy : r = k.m = 0,2.2 = 0,4 mm 10 SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt  Để vẽ profin dao ta lập hệ trục Oxy với góc tâm O bánh Giả sử có điểm M(x;y) lằm profin với bán kính Rx tọa độ x;y phương trình profin  Sơ đồ tính: y xmax x  C c  M (x,y) Mc  in y ymax B r v M c = inv  c o1  c o Ra RM Rc x Ro Rf Trong đó: Ra : Bán kính đỉnh RM : Bán kính điểm M(x,y) 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 BO1 11 SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Tính tốn profin đoạn lm vic: M Nguyên lý tạo hình đờng thân khai r0 : Bán kính vòng sở rM : Bán kính véc tơ ứng với điểm M M : Góc thân khai M : Góc áp lực đờng thân khai A B  Nguyên lý : Cho đường thẳng lăn khơng trượt đường trịn, quỹ đạo điểm M thuộc đường thẳng vẽ ng cong thõn 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 Việc xác định profile lỡi cắt việc xác định toạ độ tập hợp tất điểm M hệ toạ độ đề Oxy Xác định toạ độ điểm M Theo sơ đồ ta có x = rM.sinM = rMsin(0 + M) y = rM.cosM = rMcos(0 + M) Ta cã M = tgM - M = invM 0 = c - inv0 = /2Z - inv0 0 = /2Z - tg0 + 0 tacã CosM = r0/rM  r2    M  arcsin   o2   rM    12 SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt  x = rM.sin  y = rM.cos  Với điểm : rM1 =51,68 mm x = rM.sinM = rMsin(0 + M) y = rM.cosM = rMcos(0 + M)  Với điểm : rM2 = 52,0125 mm Tính tương tự với điểm lại  Lập bảng kết tính tốn: Điểm 10 11 12 13 ri 51,6800 52,0125 52,3450 52,6775 53,0100 53,3425 53,6750 54,0075 54,3400 54,6725 55,0050 55,3375 55,6700 6,4820 9,1426 11,1126 12,8616 14,3422 15,6703 16,8821 18,0014 19,0445 20,0237 20,9479 21,8244 xi 0,7057 0,7355 0,7864 0,8513 0,9278 1,0144 1,1102 1,2145 1,3267 1,4466 1,5737 1,7078 1,8486 yi 51,6752 52,0073 52,3390 52,6706 53,0019 53,3328 53,6635 53,9938 54,3238 54,6533 54,9825 55,3111 55,6393 ti=yi-Rf -0,8248 -0,4927 -0,1610 0,1706 0,5019 0,8328 1,1635 1,4938 1,8238 2,1533 2,4825 2,8111 3,1393 13 SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt 14 15 16 17 56,0025 56,3350 56,6675 57,0000 22,6587 23,4555 24,2186 24,9513 1,9960 2,1497 2,3096 2,4756 55,9669 56,2939 56,6204 56,9462 3,4669 3,7939 4,1204 4,4462 Dựa vào giá trị x y ta dựng nên profin dao: Chọn kích thước kết cấu dao phay đĩa mơ đun: -  Với m = 2; Z=55 theo bảng 6.6 6.7 ta có: Đường kính ngồi D =60 mm Đường kính lỗ gá d = 22+0,023 mm Chiều rộng dao B = 6,5 mm Số dao Z = 12 Lượng hớt lưng K = Các thành phần khác : t=24+0,28; t1=8,5; δ=25o; r=1,25; b=6,08+0,2; c=0,8 δ1=30o,r1=0.5 14 SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Điều kiện kĩ thuật : Vật liệu làm dao : thép P18 Độ cứng phần cắt đạt HRC=62-65 Độ đảo đường kính ngồi ≤0,03 Độ đảo mặt đầu ≤0,03 Sai lệch chiều dày ±0,025 Độ nhám : - Mặt trước, mặt lỗ gá dao mặt lựa Ra≤0,32µm - Mặt hớt lưng hình dáng Ra≤1,25 µm  Nhãn hiệu : DPDMD P18 m=2 No7 α=20o       Bản vẽ chi tiết: 15 SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt PHẦN III: THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH Đề bài: Tính tốn thiết kế dao phay định hình hớt lưng có góc trước γ>0 để gia cơng chi tiết vật liệu thép 45 hình vẽ: Phân tích chi tiết gia cơng chọn loại dao phay phù hợp: Chi tiết gia cơng có profile dạng rãnh, bao gồm đoạn thẳng Để gia công chi tiết này, ta sử dụng dao phay định hình hớt lưng có góc trước γ>0 (làm việc theo phương pháp chép hình), dao phay loại đảm bảo profile lưỡi cắt không đổi đồng trình sử dụng mài sắc lại mặt trước, tính vạn cao, suất cao, khơng u cầu gá đặt phức tạp 16 SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Do chi tiết khơng u cầu độ xác cao nên ta chế tạo dao phay hớt lưng lần (khơng có mài sắc lại sau nhiệt luyện) Chiều cao điểm mút khác ít, kết cấu đủ cứng vững nên ta chọn ché tạo rãnh dao đáy thẳng (đấy rãnh song song với trục) Các thơng số ban đầu dao phay định hình: Tra bảng 4.2 (I, trang 43), với vật liệu chi tiết gia công thép 45 (σb = 600 (N/mm2)), ta tra thơng số góc trước, góc sau dao:  Góc trước γ = 150  Góc sau αn = 120  Góc sau phụ α1 = 80 Ta chọn chế tạo dao liền với vật liệu làm dao thép gió P18 Kích thước dao phay định hình hớt lưng tra bảng 4.11 (I, trang 53) (với chiều cao lớn profile chi tiết hmax = h1 = 19 (mm)):  Đường kính lớn dao: De = 140 (mm) → Re = = 70 (mm): Bán kính lớn dao phay  Đường kính lỗ phần định vị dao: d = 40 (mm)  Đường kính lỗ phần khơng lắp ghép: d = 42 (mm)  Độ sâu rãnh thoát phoi: H = 32 (mm)  Số dao phay: Z = 10 (răng)  Lượng hớt lưng : K = 7,5 (mm)  Bề rộng dao phay: C = 19 (mm)  Góc xoắn dao: ε = 250  Bán kính đáy rãnh phoi: r = (mm) Thiết lập sơ đồ tính, tính tốn profile dao thiết diện: Ta cần tính tốn chiều cao dao (hd) hai thiết diện: thiết diện chiều trục thiết diện trùng mặt trước dao Dựng profile dao đồ thị: 17 SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Theo sơ đồ tính ta có: hdi = GT = ET – EG = hci – EG  : Lượng giáng đường cong hớt lưng Acsimet ứng với góc tâm β (K: lượng hớt lưng lần Z: Số dao phay)  β = γi – γ; → → (R = Re = 70 (mm))  Từ đó: : chiều cao profile dao điểm i’ thiết diện chiều trục : chiều cao profile dao điểm i’ thiết diện trùng mặt trước Ta chia profin chi tiết thành đoạn gồm điểm : 18 SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Ta Sau tính tốn, ta có bảng thơng số profile dao sau: Điểm hci 19 0 18 Ri 51 70 70 62 52 βi 5,81 0 1,99 5,39 hdi 1,210 0 0,415 1,123 0 hdti 0 6,92 13,92 18,54 35 Profin dao tiết diện chiều trục 19 SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Profin dao tiết diện trùng mặt trước ` Điều kiện kỹ thuật kích thước kết cấu dao phay định hình: Điều kiện kỹ thuật dao phay định hình hớt lưng có γ > sau:  Vật liệu làm dao: thép gió P18, nhiệt luyện đạt độ cứng 62÷ 65 HRC 20 SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263 Đồ Án Thiết Kế Dụng Cụ Cắt  Độ nhám bề mặt làm việc: Ra = 0,32 (μm); bề mặt lại: Ra = 1,25 (μm)  Độ đảo hướng tâm mặt trước ≤ 0,06 (mm)  Độ đảo hướng kính lưỡi cắt ≤ 0,03 (mm) 21 SVTH : Nguyễn Văn Khang MSSV: 20142263