Đồ án Thiết kế dụng cụ cắt BKHN

Đồ án thiết kế dụng cụ cắt do chính mình làm. Rất chi tiết và kì công. Đây là đồ án thiết kế dụng cụ cắt của Đại học Bách Khoa Hà Nội. Gồm có Thiết kế Dao tiện định hình lăng trụ, Dao phay lăn răng modul, Dao phay hớt lưng. Các bạn có thể liên hệ mình. Tạ Tuấn 0395112623.

Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 LỜI MỞ ĐẦU Trong khí đại nói chung, ngành khí chế tạo máy nói riêng, việc thiết kế, chế tạo dụng cụ cắt đóng vai trị quan trọng Dụng cụ cắt trực tiếp tham gia vào trình gia công cắt gọt, tạo nên chất lượng sản phẩm Vì vậy, việc tính tốn thiết kế dụng cụ cắt phải tuân theo quy trình yêu cầu định, nhiệm vụ không dễ dàng đặt với người kỹ sư Trong đồ án môn học em làm quen với quy trình tính tốn, thiết kế số dụng cụ cắt điển hình, dao tiện định hình lăng trụ, dao phay lăn modul dao phay định hình hớt lưng Với giúp đỡ môn Gia công vật liệu Dụng cụ công nghiệp, đặc biệt hướng dẫn giáo viên Bùi Ngọc Tuyên, em hoàn thành việc thiết kế dụng cụ cắt kể Lĩnh vực thiết kế dụng cụ cắt lĩnh vực khó, kiến thức em cịn thiếu sót nhiều, nên em mong nhận bảo thầy cô sai sót mắc phải q trình thực tính tốn thiết kế Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Sinh viên Tạ Văn Tuấn Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 PHẦN I: THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH Đề bài: Tính thiết kế dao tiện định hình để gia cơng chi tiết theo hình vẽ (Dao có chuẩn bị để cắt đứt) Vật liệu gia cơng: Phơi thép 45 Phân tích chi tiết gia công - Vật liệu chi tiết: Thép 45,  - Các bề mặt gia công: Mặt trụ, mặt cơn, mặt đầu - Độ chênh lệch đường kính: tmax = = = 10 ( ) - Chọn độ xác gia công cấp Chọn dao - Chi tiết có dạng mặt ngồi trụ trịn xoay bao gồm mặt côn mặt trụ, ta chọn dao tiện định hình lăng trụ có độ cứng vững cao để gia công chi tiết có độ xác cao, tránh sai số Δ2 (nếu sử dụng dao tiện định hình trịn) chế tạo dao gây Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 - Tra bảng 3.2 – [1] kích thước kết cấu dao tiện định hình lăng trụ với ta có thơng số dao: B 19 H 75 Kích thước dao (mm) E A F 25 15 r 0,5 d Chuôi L=M 34,46 Cách gá dao - Gá dao thẳng Chọn thơng số hình học dụng cụ cắt - Để thuận tiện cho tính tốn, ta chọn điểm sở theo nguyên tắc - Điểm sở điểm nằm ngang tâm chi tiết xa chuẩn kẹp gần tâm chi tiết -Góc trước , góc sau , chọn vật liệu gia công: theo bảng 3.1 ta chọn Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 1.1 Các thơng số dao tiện định hình Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 Tính tốn thiết kế dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng -Sơ đồ tính tốn cơng thức tính tốn thơng số điểm lưỡi cắt dao: hi   i cos(   ) chiều cao tiết diện vng góc với mặt sau  i  ri cos  i  r1 cos  chiều cao điểm profil dao tiện theo mặt trước Đặt ri cos  i  Ci , r1 cos   B r ri  i  arcsin( sin  ) góc trước điểm  Tính điểm 1: r = 15 (mm)   20 A  r.sin   15.sin 20  5,130(mm) C1  r.cos   15.cos 20  14,095(mm) C1  B  14,095(mm) 1  h1   Tính điểm 2, r = 20,5 (mm) Sin   r1 15 sin   sin 20  0, 250     14, 49 r2,3 20,5 C2  r2 cos   20,05.cos14, 49  19,848(mm) B  14,095   C2  B  19,848  14,095  5,753(mm) h2   cos(   )  5,753.cos(12  20)  4,879(mm) Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7  Tính điểm 4, r = 25 (mm) Sin   r1 15 sin   sin 20  0, 205     11,84 r4,5 25 C4  r4 cos   25.cos11,84  24, 468(mm) B  14,095   C4  B  24, 468  14,095  10,373(mm) h4   cos(   )  10,373.cos(12  20)  8,797(mm) Ta có bảng tính tốn profil dao sau: Điểm (mm) A (mm) sin  i i Ci i hi li (mm) (mm) (mm) 15 5,13 0,342 20 (mm) 14,095 20,5 5,13 0,250 14,49 19,848 5,753 4,879 10 20.,5 5,13 0,250 14,49 19,848 5,753 4,879 25 25 5,13 0,205 11,84 24,468 10,373 8,797 25 25 5,13 0,205 11,84 24,468 10,373 8,797 35 Ta có dạng profil theo tiết diện vng góc với mặt sau trùng với mặt trước sau: Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tun Mã đề: II.7 6.Tính tốn chiều rộng lưỡi cắt Phần phụ profil dụng cụ dùng để vát mép chuẩn bị cho nguyên cơng cắt đứt khỏi phơi có kích thước hình vẽ Hình 1.2 Thơng số phần phụ Chọn thơng số phần phụ sau: b = (mm) g = (mm) f =1 (mm) c = f + g +1 = (mm) 1  45 ,   45 d  (c  g ).tg 45   4(mm) Chiều dài dao: L  Lc  b  g  f  c  d  35      47(mm) Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 Điều kiện kỹ thuật Vật liệu: Thép gió P18 Độ cứng dau nhiệt luyện: 62 – 65HRC Độ bóng: Mặt trước: Ra = 0,32 ( Mặt sau: Ra = 0,63 ( ) ) Mặt tựa lên thân dao thấp 0,63 ( ) Sai lệch góc: Sai lệch góc trước:   20  1 Sai lệch góc sau:   12  1 Dung sai bi kiểm tra rãnh mang cá: ei  0,012(mm) Ký hiệu: ĐHBKHN DTDHLT P18   20   12   45 , 1  45 Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 PHẦN II: THIẾT KẾ DAO PHAY LĂN RĂNG Yêu cầu: Thiết kế dao phay lăn modul m = 4,5, góc ăn khớp Vật liệu gia công: Thép 40XH ( , ) Phân tích yêu cầu Chọn dao phay lăn gia cơng tinh, Cấp xác (CCX): A, dao ngun trục vít sở, có ăn khớp Tính toán thiết kế 10 Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 PHẦN III: THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH HỚT LƯNG Tính tồn thiết kế dao phay định hình hớt lưng có góc trước dương ( < 0) để gia cơng chi tiết với vật liệu thép 45 hình vẽ: Phân tích chi tiết Chi tiết có dạng rãnh, có profile phức tạp bao gồm đoạn thẳng cung trịn Vì ta chọn dao phay định hình hớt lưng, loại dao phổ biến dùng để gia công chi tiết định hình Với dạng prosile phức tạp ta cần hớt lưng dao lần, tức không mài lại mặt sau sau nhiệt luyện Để giảm nhẹ lực cắt ta chế tạo dao có góc trước dương ( > ) Vì chiều cao profile lớn = 14 (mm), chiều rộng rãnh l = 11 (mm) ta nhận thấy kết cấu lưỡi cắt đủ cứng vững ta chế tạo dao có rãnh phoi thẳng 16 Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 Tính tốn prodile dao tiết diện chiều trục Ta cần xác định chiều cao profile dao tiết diện chiều trục Các thông số sơ đồ Theo bảng 4.2 ta chọn được: Vật liệu: Thép 45 Ứng suất bền: b = 650 N/mm2 Ta chọn góc trước:  = 100(ứng với dao cắt tinh) Góc sau chính: = 12 Góc sau phụ: = Chiều cao profile lớn nhất: = 14 (mm) Bán kính đỉnh dao R = 60 mm Dựng profile dao đồ thị Xét điểm i chi tiết, để gia cơng điểm i phải có điểm i’ tương ứng thuộc profile chi tiết Ta xác định điểm i’ sau: Từ điểm i profile chi tiết dóng ngang sang phía dao cắt đường OT E Lấy O làm tâm quay cung trịn có bán kính OE cắt vết mặt trước F Ve đường cong hớt lưng acsimet qua F cắt OT G Từ G dóng đường  ngược lại phía chi tiết, từ điểm i thuộc profile chi tiết hạ đường thẳng vng góc xuống đường  cắt đường  i; ta điểm i’ điểm profile dao dùng để gia công điểm i profile chi tiết 17 Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 Theo sơ đồ ta có: hdi = GT = ET- EG = hdi – EG EG độ giáng đường cong hớt lưng acsimet ứng với góc tâm  Ta có EG  KZ  2 Mµ  = i -  Sin i  a R sin   Ri R  hci R sin    i  arcsin( ) R  hci R sin     arcsin( )  R  hci KZ R sin   hdi  hci  [arcsin( ) ] R hci Trong K : l-ợng hớt l-ng; K = 6,5 Z : số dao phay; Z = 10 18 Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 12 11 10 +Điểm 1: hd  hc1  hd   KZ R sin  [arcsin( )  ] 2 R  hc1 6,5.10 60sin10 [arcsin( )  10]  7,72(mm) 2 60  +Điểm 2,3: hd  hd  +Điểm 4: KZ R sin  [arcsin( )  ] 2 R  hc 6,5.10 60sin10 hd  11  [arcsin( )  10]  10,59(mm) 2 60  11 h4  hc  +Điểm 12: 19 Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên h12  hc12  KZ R sin  [arcsin( )  ] 2 R  hc12 hd 12  14  6,5.10 60sin10 [arcsin( )  10]  13, 44(mm) 2 60  14 Mã đề: II.7 Nhận thấy profile chi tiết có đoạn cung trịn nên profile dao có phần cung tròn tương ứng, ta chia cung tròn làm phần tương ứng với điểm (4,5,6,7,8,9,10,11,12) , ta có tọa độ điểm 12 ta cần tính điểm cịn lại Ta có: o H K 12 i vuông H: H12= √ ̂ ̂ Chia góc là: √ √ = 7,14 (mm) ̂ thành phần ta có số đo góc 20 Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 Ta gọi chung góc vng K: Ta có +Điểm 5: = 10 = 0,99 (mm) (mm) Ta có: (mm) hd  11, 05  6,5.10 60sin10 [arcsin( )  10]  10, 64(mm) 2 60  11, 05 +Điểm 6: = 10=1,97 (mm) (mm) Ta có: (mm) hd  11,  6,5.10 60sin10 [arcsin( )  10]  10, 78(mm) 2 60  11, +Điểm 7: = 10= 2,9 (mm) (mm) Ta có: (mm) hd  11,5  6,5.10 60sin10 [arcsin( )  10]  11, 07(mm) 2 60  11,5 +Điểm 8: = 10 = 3,87 (mm) (mm) Ta có: (mm) 21 Tạ Văn Tuấn – 20144939 hd  11, 78  GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 6,5.10 60sin10 [arcsin( )  10]  11,33(mm) 2 60  11, 78 +Điểm 9: = 10 = 4,77 (mm) (mm) Ta có: (mm) hd  12, 21  6,5.10 60sin10 [arcsin( )  10]  11, 74(mm) 2 60  12, 21 +Điểm 10: = 10=5,62 (mm) (mm) Ta có: (mm) hd 10  12,73  6,5.10 60sin10 [arcsin( )  10]  15,56(mm) 2 60  12,73 +Điểm 11: = 10=6,41 (mm) 7,67(mm) Ta có: (mm) hd 11  13,33  6,5.10 60sin10 [arcsin( )  10]  12,81(mm) 2 60  13,33 Ta có bảng tính tốn: Điểm hci 8,13 0 11 11,05 11,20 sin  i 0,2008 0,1736 0,1736 0,2131 0,2128 0,2135 io i o 11,59 10 10 12,28 12,30 12,32 1,59 0 2,28 2,30 2,32 hdi 7,72 0 10,59 10,64 10,78 Li 11 11,99 12,97 22 Tạ Văn Tuấn – 20144939 10 11 12 11,5 11,78 12,21 12,73 13,33 14 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên 0,2148 0,2161 0,2160 0,2204 0,2232 0,2264 12,40 12,47 12,48 12,73 12,90 13,09 2,40 2,47 2,48 2,73 2,90 3,09 11,07 11,33 11,74 12,24 12,81 13,44 Mã đề: II.7 13,90 14,87 15,77 16,62 17,41 18,14 Tính profile dao theo tiết diện mặt trước Sơ đồ tính 23 Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 Từ sơ đồ ta có hdti  TF  Ri sin  R  hci  sin   sin  sin  Ở ta có:   arcsin( R.sin  )  R  hci   R.sin  ( R  hci ).sin  arcsin   R  hci   hdti  sin         Trong tiết diện mặt trước ta chia đường cong thành nhiều điểm để tính tốn Điểm 1:   R.sin   ( R  hc1 ).sin  arcsin      (60  8).sin  arcsin  60.sin10   10   R  hc1   60       8,14(mm) hdt1   sin  sin10 Điểm 2,3: 24 Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 Điểm 4: hdt   R.sin  ( R  hc ).sin  arcsin   R  hc   sin       60.sin10      (60  11).sin  arcsin    10    60  11      11, 21(mm) sin10 Điểm 5: hdt    R.sin      60.sin10  ( R  hc ).sin  arcsin   10      (60  11, 05).sin  arcsin    R  hc   60  11, 05       11, 25(mm)  sin  sin10 Điểm 6: hdt   R.sin  ( R  hc ).sin  arcsin   R  hc   sin       60.sin10   10      (60  11, 2).sin  arcsin     60  11,      11, 41(mm) sin10 Điểm 7: hdt   R.sin  ( R  hc ).sin  arcsin   R  hc   sin       60sin10   10      (60  11,5).sin  arcsin     60  11,5      11, 72(mm) sin10 Điểm 8: hdt   R.sin  ( R  hc8 ).sin  arcsin   R  hc8   sin       60.sin10   10      (60  11, 78).sin  arcsin     60  11, 78      12, 00(mm) sin10 Điểm 9: hdt    R.sin      60.sin10  ( R  hc ).sin  arcsin   10      (60  12, 21).sin  arcsin    R  hc   60  12, 21       12, 45(mm)  sin  sin10 Điểm 10: hdt10    R.sin      60.sin10  ( R  hc10 ).sin  arcsin   10      (60  12, 73).sin  arcsin    R  hc10   60  12, 73       12,98(mm)  sin  sin10 25 Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 Điểm 11:    R.sin      60.sin10  ( R  hc11 ).sin  arcsin   10      (60  13,33).sin  arcsin    R  hc11   60  13,33       13, 60(mm) hdt11  sin  sin10 Điểm 12: hdt12    R.sin      60.sin10  ( R  hc12 ).sin  arcsin      (60  14).sin  arcsin    10  R  h c12    60  14       14, 28(mm) sin sin10 Lập bảng tính toán im 10 11 12 i o 1,59 0 2,28 2,30 2,32 2,40 2,47 2,48 2,73 2,90 3,09 sin  i o 0,0277 0 0,0398 0,0401 0,0404 0,0418 0,0431 0,0432 0,0476 0,0506 0,0539 hci 0 11 11,05 11,20 11,50 11,78 12,21 12,73 13,33 14 R- hci 52 60 60 49 48,95 48,80 48,50 48,22 47,79 47,27 46,67 46 hdt 8,14 0 11,21 11,25 11,41 11,72 12 12,45 12,98 13,6 14,28 Li 11 11.99 12,97 13,9 14,87 15,77 16,62 17,41 18,14 26 Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 Lựa chọn kết cấu dao Theo 4.11 chiều cao lớn profile chi tiết: = 14 (mm) + Đường kính lớn dao: D = 120 (mm) + Đường kính lỗ định vị dao: d = 32 (mm) + Đường kính phần khơng lắp ghép: = 34 (mm) + Số Z = 10 + Lượng hớt lưng: K = 6,5 (mm) + Hình dáng đáy rãnh thoát phoi: H = 27 (mm) + Bán kính lượn đáy rãnh phoi: r = 2,5 (mm) + Các kích thước khác: c= 17, = 25 27 Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 Yêu cầu kĩ thuật chế tạo dao + Vật liệu làm dao: Thép gió P18 + Độ cứng sau nhiệt luyện: 62 65 HRC + Độ bóng: Bề mặt làm việc: Ra = 0,63 Bề mặt lại: a = 1,28 + Độ đảo hương tâm mặt trước 0,06 (mm) + Độ đảo hướng kính lưỡi cắt: 0,03 (mm) +Kí hiệu dao: P18 ĐHBKHN K=6,5, Z=10 28 Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại – NXB Giáo dục Việt Nam Dung sai lắp ghép – Ninh Đức Bài giảng “thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp” 29 Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 Mục Lục PHẦN I: THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH Phân tích chi tiết gia cơng 2 Chọn dao Cách gá dao Chọn thơng số hình học dụng cụ cắt Tính tốn thiết kế dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng 6.Tính tốn chiều rộng lưỡi cắt Điều kiện kỹ thuật PHẦN II: THIẾT KẾ DAO PHAY LĂN RĂNG 10 Phân tích yêu cầu 10 Tính tốn thiết kế 10 Điều kiện kĩ thuật 15 PHẦN III: THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH HỚT LƯNG 16 Phân tích chi tiết 16 Tính tốn prodile dao tiết diện chiều trục 17 Tính profile dao theo tiết diện mặt trước 23 Lựa chọn kết cấu dao 27 Yêu cầu kĩ thuật chế tạo dao 28 30 ... thơng số hình học dụng cụ cắt Tính tốn thiết kế dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng 6.Tính tốn chiều rộng lưỡi cắt Điều kiện kỹ thuật PHẦN II: THIẾT KẾ DAO PHAY LĂN RĂNG... sai lắp ghép – Ninh Đức Bài giảng ? ?thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp” 29 Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 Mục Lục PHẦN I: THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH Phân... hướng kính lưỡi cắt: 0,03 (mm) +Kí hiệu dao: P18 ĐHBKHN K=6,5, Z=10 28 Tạ Văn Tuấn – 20144939 GV hướng dẫn: Bùi Ngọc Tuyên Mã đề: II.7 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại