Đồ án công nghệ chế tạo máy_dao tiện định hình

Đồ án công nghệ chế tạo máy_dao tiện định hình

Phần I

Dao tiện định hình

Yêu cầu:Thiết kế dao tiện định hình với số liệu sau:

Vật liệu gia công : thép 45 có b = 750 N / mm2

I Chi tiết gia công :

Chi tiết gia công làm từ thép 45, b = 750 N/ mm2, bao gồm nhiều loại

bề mặt tròn xoay, mặt trụ, mặt côn Đây là một chi tiết t-ơng đối điển hình Kết cấu chi tiết cân đối Độ chênh lệch đ-ờng kính không quá lớn Trên chi tiết không có đoạn nào có góc profin quá nhỏ hoặc bằng 0

II Chọn loại dao :

ở chi tiết này, có thể dung dao lăng trụ hay tròn đều đ-ợc cả Song để

đơn giản trong việc thiết kế, chế tạo cũng nh- gá và gia công Ta chọn dao tiện định hình hình tròn

Căn cứ vào chiều sâu max của chi tiết :

Dựa vào vật liệu gia công ta chọn góc tr-ớc của dao  = 22

* Chọn góc sau  Góc sau  của dao chọn  = 11

V Tính toán dao tiện định hình hình tròn gá thẳng :

 Sơ đồ tính toán

: góc sau của dao tại điểm cơ sở,  110

 Thiết kế profin dao

Profin dao đ-ợc xác định trong hai tiết diện là: tiết diện trùng mặt tr-ớc

và tiết diện chiều trục

 Tiết diện trùng mặt tr-ớc

Với tiết này ta cần xác định hai giá trị:

lK : toạ độ dài chi tiết tại điểm K

τK : chiều cao profin dao tại điểm K theo mặt tr-ớc

.cos( ).cos( )arcsin( ) .sin( )

r1 : bán kính chi tiết ở điểm cơ sở, r1 = 6mm

rK : bán kính chi tiết ở điểm tính toán K

1: góc tr-ớc ở điểm cơ sở, 1 =  = 220

K : góc tr-ớc ở điểm tính toán K

 Tiết diện chiều trục

Với tiết này ta cũng cần xác định hai giá trị:

lK : toạ độ dài dao tại điểm K

RK : bán kính dao tại điểm K

R : bán kính dao tại điểm cơ sở, R = 20mm

Q : bán kính đ-ờng tròn tiếp xúc với mặt tr-ớc dao

.cos( ) 7,678arcsin( ) 16,3172 .sin( ) 2,248

Cũng với cách tính nh- vậy, ta xác định đ-ợc những điểm còn lại

Sau đây là bảng kết quả tính toán tại các điểm

Trên tiết diện trùng mặt tr-ớc:

Điểm lK

( mm )

rK ( mm )

A ( mm )

CK( mm )

B ( mm )

1P ( mm )

K*P ( mm )

Q ( mm )

Phần phụ của profin dụng cụ dùng để vát mép và chuổn bị cho nguyên công cắt đứt kích th-ớc của phần phụ gồm:





a = b = 1 ( mm)

g : Chiều rộng l-ỡi dao cắt đứt chọn g = 2 ( mm )

f : Chiều rộng vát của chi tiết chọn f = 1 ( mm )

4 Sai lệch góc khi mài không quá 15’ – 30’

VIII Hình vẽ dao tiện đình hình hình tròn tiện ngoài gá thẳng

PhÇn II

Dao truốt

Yêu cầu:Thiết kế dao truốt với số liệu sau:

- Vật liệu gia công : thép 20 X có HB = 170 => b = 800 N/ mm2

- Đ-ờng kích lỗ sau khi khoan Do = 15,2 mm

- Đ-ờng kích lỗ sau khi truốt D = 16H8 mm

II Vật liệu làm dao truốt :

Dao truốt kéo th-ờng đ-ợc chế tạo từ 2 loại vật liệu

- Phần đầu dao ( hay phần cán ) làm bằng thép kết cấu ( thép 45 )

- Phần phía sau ( từ phần định h-ớng phía tr-ớc trở về sau ) làm bằng thép gió P18

III Cấu tạo dao truốt

Trong đó :

l1 : Chiều dài đầu kẹp

l2 : Chiều dài cổ dao

l3 : Chiều dài côn chuyển tiếp

l4 : Chiều dài phần định h-ớng phía tr-ớc

l5 : Chiều dài phần cắt và sửa đúng

l6 : Chiều dài phần dẫn h-ớng phía sau

IV L-ợng nâng của răng ( S z ) :

ở dao truốt ,răng cao hơn răng tr-ớc một l-ợng Sz – gọi là l-ợng nâng của răng L-ợng nâng thay cho b-ớc tiến dao

Trên phần răng cắt thô , các răng có l-ợng nâng bằng nhau Trị số l-ợng nâng của răng cắt thô Sz phụ thuộc vào vật liệu gia công Vật liệu gia công là thép 20 X có b = 800 N/mm2 => Chọn l-ợng nâng bằng nhau Sz

A sd Trong đó :

A –Profin dao truốt

Khi truốt thép có độ cứng trung bình th-ờng tạo ra phoi dây Vì vậy dạng rănh đ-ợc thiết kế có 2 cung tròn nối tiếp để phoi dễ cuốn

h

S L F

+ Răng sửa đúng: f = 0,2 ( mm )

ở dao truốt lỗ trụ và mặt tr-ớc và mặt sau đều là mặt côn Góc  đ-ợc chọn theo vật liệu gia công =>  = 12 … 15 chọn  = 15

Góc sau ở dao truốt phải chọn rất nhỏ để hạn chế hiện t-ợng giảm

đ-ờng kích sau mỗi lần mài lại , làm tăng tuổi thọ của dao Góc sau đ-ợc chọn nh- sau :

- ở răng cắt thô  = 3

- ở răng cắt tinh  = 2

- ở răng sửa đúng  = 1

- ở đáy răng chia phoi  = 4

B – Profin mặt đầu ( trong tiết diện vuông góc với trục )

Trong tiết diện này , dao truốt lỗ trụ có l-ỡi cắt là những vòng tròn đồng

tâm lớn dần theo l-ợng nâng Để phoi dễ cuốn vào rãnh , l-ỡi cắt chia thành

những đoạn nhỏ sao cho chiều rộng mỗi đoạn không lớn hơn 6 ( mm )

Góc sau rãnh chứa phoi ta lấy 4 , số l-ợng rãnh là 8 (Bảng 4.3.3c), chiều rộng rãnh m = 1 ( mm ), bán kính rãnh r = 0,4 ( mm ) (Bảng 4.3.3d)

L : chiều dài chi tiết gia công L = 30 ( mm )

Zo = 4 răng, đảm bảo điều kiện định h-ớng tốt đồng thời không quá tải

E - Đ-ờng kích các răng dao truốt :

Răng Đ-ờng kính Răng Đ-ờng kính Răng Đ-ờng kính

F – Kiểm tra sức bền dao truốt :

Sơ đồ chịu lực : mỗi răng cắt của dao chịu 2 lực thành phần tác dụng Thành phần h-ớng kính Py h-ớng vào tâm dao Tổng hợp các lực Py của các răng sẽ triệt tiêu thành phần dọc trục Pz song song với trục chi tiết Tổng hợp các lực Pz sẽ là lực chiều trục P tác dụng lên tâm dao

Lực cắt thành phần Pz tác dụng lên mỗi răng có thể làm mẻ răng Song tr-ờng hợp này ít xảy ra Lực tổng hợp P dễ làm dao đứt ở tiết diện đáy răng

2 01

D

P F

01

max

2,9

26645,7

4

.4

mm N D

 Phần đầu kẹp L1

Để chọn đ-ợc kích th-ớc hợp lý ( đủ bền ) , phần đầu kẹp xác đinh theo

điều kiện bền kéo của eo thắt D’1:

 b

k b

Vì đ-ờng kính của dao nhỏ, mà số răng không lớn nên ta chọn giải pháp làm dao liền khối

7,26645

4

.4

 Phần cổ dao L2 và côn chuyển tiếp L3

Phần cổ dao dùng để nối dài dao cho thuận lợi khi truốt

Lh : chiều dài khe hở Lh = 5  10( mm ) => Lh = 10( mm )

Lm : chiều dầy thành máy Lm = 20  30( mm ) => Lm= 30( mm )

 Chiềudài của dao

+ Chiều dài phần cắt và sửa đúng L5

L5 = lc + lsđ= ( Zth + Zt ) t + Zsđ tsđ = ( 13 +3 ) 8 + 7 8 = 170 ( mm ) + Chiều dài toàn bộ dao

VII Yêu cầu kỹ thuật :

Dao truốt lỗ trụ

1- Vật liệu dao truốt chế tạo bằng thép P18

2- Độ cứng của dao sau khi nhiệt luyện

8- Độ elip trên phần công tác phải nằm trong dung sai của đ-ờng kích t-ơng ứng 0  0,021

9- Độ sai lệch góc cho phép không v-ợt quá:

Góc sau của răng cắt 30 

Góc sau của răng sửa đúng 15 

Góc sau của răng chia phoi 30 

10- Sai lệch chiều sâu đáy rãnh răng không đ-ợc v-ợt quá +0,3 11- Chiều rộng cạnh viền trên răng sửa đúng f = 0,1  0,2 mm Trên răng cắt , chiều rộng cạnh viền không đ-ợc v-ợt quá 0,05

VIII Hình vẽ dao chuốt lỗ trụ

PhÇn III

I TÝnh to¸n thiÕt kÕ dao :

§Ó gia c«ng b¸nh r¨ng h×nh trô trªn ta dïng dao phay l¨n r¨ng tinh 1

®Çu mèi, nguyªn, cÊp chÝnh x¸c A, trôc vÝt c¬ së Acsimet

 n n

t

3 – ChiÒu cao ®Çu r¨ng h1=1,25.m.f

f : hÖ sè chiÒu cao ®Çu r¨ng , chän f = 1

Cos  = 1 - 4,5

e

D

f m.

= 1 - 4,5

50

1.1 = 0,91

 = 24o30’

 Z =

'3024

14 – Gãc nghiªng lý thuyÕt cña r·nh xo¾n ( Gãc xo¾n cña r·nh vÝt )

sin  =

t

D

n m.

0,0215

5,46

1.1sin  =>  = 1o13’

15 – B-íc r·nh xo¾n lý thuyÕt ( B-íc xo¾n cña r·nh vÝt )

T =  Dt cotg 

=  46,5 cotg 1o 13’ = 6878 (mm)

16 - B-íc cña r¨ng vÝt theo chiÒu trôc

t =

cos

n

t

)'131cos(

1416,

2     (mm)

18 - Gãc cña r·nh tho¸t phoi

Chän phô thuéc vµo sè r¨ng Z cña dao phay Z = 15 r¨ng

).2.( 



15.10

)6.250



(mm), chän rk = 1 (mm)

20 - §-êng kÝnh lç g¸

Chän phô thuéc vµo ®-êng kÝnh r¨ng

d = De - 2 H - 0,8.m - 7 = 50- 2 6 - 0,8 1 - 7 = 30,2 (mm)

Ta lÊy theo tiªu chuÈn d = 22 ( OCTY 4020 – 48 )

21 – §-êng kÝnh cña ®o¹n r·nh then kh«ng tiÖn

d1 = 1,05 d = 1,05 22 = 23 (mm)

22 - §-êng kÝnh cña gê

D1 = De - 2 H - (1  2 ) = 50 - 2 6 - (1  2) = 37 (mm)

Ta lÊy theo tiªu chuÈn D1 = 35 ( OCTY 4020 – 48 )

23 - ChiÒu dµi cña gê :

II §iÒu kiÖn kü thuËt cña dao

1 VËt liÖu thÐp P18

2 Độ cứng sau khi tôi HRC = 62  65

3 Độ bóng các mặt

- Mặt tr-ớc, mặt lỗ gá dao, mặt tựa Ra = 0,63

- Mặt sau hớt l-ng không mài Ra = 2,5

- Mặt sau có mài Ra = 1,25

4 Sai lệch giới hạn của b-ớc rãnh thoát phoi ± 90

5 Sai lệch ghới hạn của b-ớc rãnh vít theo mặt tr-ớc răng +190m

6 Độ đảo mặt đầu của gờ +0,01 mm

7 Sai lệch của góc cắt 4020''

8 Sai lệch chiều dài răng  0,03 mm

9 Sai lệch chiều dày răng  0,020 mm

10 Sai số tích luỹ lớn nhất của b-ớc vòng của rãnh xoắn 0,035 mm

11 Hiệu số khoảng cách từ đỉnh răng phân bố dọc rãnh phoi đến trục dao phay + 0,015 mm

12 Độ đảo h-ớng kính của vòng gờ 0,02 mm

13 Giới hạn sai lệch góc profile ( trong giới hạn của phần có hiệu lực của profile và đ-ờng thẳng của nó trong tiết diện pháp tuyến ) 0,015 mm

14 Giới hạn sai lệch h-ớng tâm của mặt tr-ớc ở điểm bất kỳ trên chiều cao của profile 0,05 mm

15 Sai lệch giới hạn b-ớc ± 0,015 mm

16 Sai số tích luỹ giới hạn trên độ dai ba b-ớc răng  0,015 mm

17 Độ đảo h-ớng kính theo đ-ờng kính ngoài trong giới hạn một

đ-ờng vít 0,03 mm

18 Nhãn hiệu

- Nơi sản xuất : ĐHBKHN

- Kiểu dao phay liền m = 1

- Dung sai của dao cấp chính xác A

III Hình vẽ dao phay lăn răng

Môc lôc

phần I : dao tiện định hình

I Chi tiết gia công

II Chọn loại dao

III Chọn cách gá dao

IV Chọn thông số hình học dụng cụ

V Tính toán dao tiện định hình hình tròn gá thẳng

VI Phần phụ của profin dụng cụ

VII Điều kiện kỹ thuật

VIII Hình vẽ dao tiện đình hình hình tròn tiện ngoài gá thẳng

Phần II : Dao tRuốt

I Sơ đồ cắt truốt

II Vật liệu làm dao truốt

III Cấu tạo dao truốt

IV L-ợng nâng của răng ( Sz)

V L-ợng d- gia công

VI Kết cấu răng và rãnh

VII Yêu cầu kỹ thuật

VIII Hình vẽ dao chuốt lỗ trụ

Phần III : Dao Phay lăn răng

I Tính toán thiết kế dao

II Điều kiện kỹ thuật của dao

III Hình vẽ dao phay lăn răng

Tài liệu tham khảo

1 H-ớng dẫn thiết kế dụng cụ cắt

2 Bài giảng thiết kế dụng cụ công nghiệp

3 Nguyên lý gia công vật liệu