Đồ án Dao
ĐỒ ÁN DAO 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 / mm 2 Ø 2 9 Ø 3 0 Ø 1 5 Ø 2 0 25 20 12 15 6 I . Chi tiết gia công : Chi tiết gia công làm từ thép 45, b = 750 N / mm 2 ,bao gồm nhiều loại bề mặt tròn xoay ,mặt trụ , mặt côn và mặt đầu . Đây là một chi tiết tương đối điển hình . Kết cấu chi tiết cân đối . Độ chênh lệch đường kính không quá lớn . Trên chi tiết không có đoạn nào có góc pròin quá nhỏ hoặc bằng 0 . II. Chọn loại dao : Ở chi tiết này , có thể dung dao lăng trụ hay tròn đều được cả . Song để đơn giản trong việc thiết kế , chế tạo cũng như gá và gia công . Ta chọn dao tiện định hình lăng trụ sẽ hợp lý hơn . Căn cứ vào chiều sâu max của chi tiết : 5,7 2 1530 2 minmax max dd t mm. Dựa vào bảng 3.2a – Kết cấu và kích thước của dao tiện định hình lăng trụ trong sách “ Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại ”. Ta có kích thước cơ bản của dao B = 19 H = 75 E = 6 A = 25 F = 15 r = 0,5 d = 6 M = 34,45 III . Chọn cách gá dao : Dao được chọn theo cách gá thẳng là hợp lý . IV . Chọn thông số hình học dụng cụ : * Chọn gá trước : Dựa vào vật liệu gia công ta chọn góc trước của dao = 22 . * Chọn góc sau . Góc sau của dao chọn = 12 . V . Tính toán dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng : Công thức tính toán : A = r 1 * sin Sin k = A / r k C k = r k *cos k B = 1 * cos k = C k – B H k = k *cos( + ) Trong đó : r 1 : bán kính chi tiết ở điểm cơ sở . r k : bán kính chi tiết ở điểm tính toán . 1 : góc trước ở điểm cơ sở . k : góc trước ở điểm tính toán . R 1 4 . 5 R 1 5 K R 1 0 R 1 2 . 5 e Chọn điểm cơ sở Điểm cơ sở được chọn là một điểm nằm ngang tâm chi tiết nhất hay xa chuẩn kẹp của dao nhất . Vậy ta chọn điểm 1 làm điểm cơ sơ . Tính toán tại các điểm : + Điểm 1. r 1 = r = 7,5 ( mm) 1 = = 22 A = r*sin = 7,5 * sin 22 = 2,8095 ( mm). sin 1 = sin 22 = 0,3746 B = r * cos = 7,5 cos 22 = 6,4475 ( mm ) C 1 = r 1 * cos 1 = 7,5 cos 22 = 6,4475 ( mm ) 1 = h = 0 + Điểm 2. r 2 = 10 ( mm ) sin 2 = A/ r 2 =2,8095/ 10 = 0,28095 => 2 = 16,317 B = r * cos = 7,5 cos 22 = 6,4475 ( mm ) C 2 = r 2 * cos 2 = 10 cos 16,317 = 9,5972 ( mm ) 2 = C 2 – B = 3,1497 ( mm ). h 2 = 2 *cos(22 + 12) = 2,6112 ( mm ) + Điểm 3. r 3 = r 2 = 10 ( mm ) sin 3 = sin 2 = 0,28095 => 2 = 16,317 C 3 = C 2 = 9,5972 ( mm ) 3 = 2 = 3,1497 ( mm ). h 3 = h 2 = 2,6112 ( mm ) + Điểm 4. r 4 = 9 ( mm ) sin 4 = A/ r 4 = r 1 *sin /r 4 = 7,5*sin 22/ 9 = 0,3122 => 4 = 18,19 C 4 = r 4 * cos 4 = 9*cos 18,19 = 8,5502( mm ) 4 = C 4 – B = 2,1027 ( mm ). h 4 = 4 *cos( 22 + 12) = 1,7432 ( mm ) + Điểm 5. r 5 = r 1 = 7,5 ( mm ) 5 = 1 = 22 C 5 = C 1 = 6,4475 ( mm ) 5 = 1 = 0 ( mm ). h 3 = h 2 = 0 ( mm ) + Điểm 6. r 6 = 14,5 ( mm ) sin 6 = A/ r 6 = r 1 *sin /r 6 = 7,5*sin 22/ 14,5 = 0,1938 => 4 = 11,17 C 6 = r 6 * cos 6 = 14,5*cos 11,17 = 14,2252 ( mm ) 6 = C 6 _ B = 7,7777 ( mm ). h 6 = 6 *cos( 22 + 12) = 6,448 ( mm ) + Điểm 7. r 3 = r 2 = 14,5 ( mm ) sin 7 = sin 6 = 0,1938 => 2 = 11,17 C 7 = C 6 = 14,2252 ( mm ) 7 = 6 = 7,7777 ( mm ). h 7 = h 6 = 6,448 ( mm ) + Điểm 8. r 8 = 12,5 ( mm ) sin 8 = A/ r 8 = r 1 *sin /r 8 = 7,5*sin 22/ 12,5 = 0,2248 => 4 = 12,989 C 8 = r 8 * cos 8 = 12,5*cos 12,989 = 12,18 ( mm ) 8 = C 8 _ B = 5,7325( mm ). h 8 = 8 *cos( 22 + 12) = 4,7526 ( mm ) + Điểm 9. r 3 = r 2 = 12,5 ( mm ) sin 9 = sin 8 = 0,2248 => 9 = 12,989 C 9 = C 8 = 12,18 ( mm ) 9 = 8 = 5,7325 ( mm ). h 9 = h 8 = 4,7526 ( mm ) + Điểm 10. r 10 = 15 ( mm ) sin 10 = A/ r 10 = r 1 *sin /r 10 = 7,5*sin 22/ 15 = 0,1873 => 4 = 10,7954 C 10 = r 10 * cos 10 = 15*cos 10,7954 = 14,7345 ( mm ) 10 = C 10 _ B = 8,2870 ( mm ). h 10 = 10 *cos( 22 + 12) = 6,8703 ( mm ) Bảng kết quả tính toán tại các điểm : Điểm r i ( mm ) A ( mm ) sin i C i ( mm ) D i ( mm ) i ( mm ) h i ( mm ) i 1 7,5 0,3746 6,447 0 0 22 2 10 0,2809 9,597 3,1497 2,6112 16,31 3 10 0,2809 9,597 3,1497 2,6112 16,31 4 9 0,3122 8,550 2,1027 1,7432 18,19 5 7,5 2,8095 0,3746 6,447 6,4475 0 0 22 6 14,5 0,1938 14,225 7,7777 6,448 11,17 7 14,5 0,1938 14,225 7,7777 6,448 11,17 8 12,5 0,2248 12,18 5,7325 4,7526 12,99 9 12,5 0,2248 12,18 5,7325 4,7526 12,99 10 15 0,1873 14,734 8,2870 6,8703 10,79 VI . Phần phụ của profin dụng cụ : Phần phụ của profin dụng cụ dùng để vát mép và chuổn bị cho nguyên công cắt đứt kích thước của phần phụ gồm . g l c d c baf a = b = 1 ( mm) g : Chiều rộng lưỡi dao cắt đứt chọn g = 2 ( mm ) f : Chiều rộng vát của chi tiết chọn f = 1 ( mm ) c = f +g + 1 = 4 ( mm ) 1 = 30 = 45 d = ( c – g )*tg 1 + 2 = ( 4 – 2 )*tg 30 + 2 = 3 ( mm ) Chiều dài của dao : L = l c + a + b + d + g = 25 + 1 + 1 + 3 + 2 = 32 ( mm ) VI . Thiết kế dưỡng do – dưỡng kiểm . Dưỡng do dùng để kiểm tra profin dụng cụ sau khi chế tạo . Kích thước dang nghĩa của dưỡng bằng kích thước dang nghĩa của dao . Kích thước dang nghĩa của dưỡng được quy định theo luật bao và bị bao giá trị các sai lệch có thể lấy theo cấp chính xác 7 với miền dung sai H , h ( TCVN 2245 – 77) . Dưỡng kiểm ding để kiểm tra dưỡng do .Kích thước danh nghĩa dưỡng kiểm cũng dược quy định theo luật bao và bị bao , song dưỡng do dễ chế tạo chính xác , khi đo bị mòn theo các phương , theo kinh nghiệm , người ta lấy kích thước danh nghĩa dưỡng kiểm bằng kính thước dang nghĩa dưỡng đo . Sai lệch lấy đối xứng , giá trị sai lệch có thể lấy theo cấp chính xác 6 với miền dung sai J s , j s ( TCVN 2245 – 77) . Vật liệu dưỡng được chế tạo từ thép lò xo 65 là thép có tích chống màI mòn cao , độ cứng sau nhiệt luyện đạt được 58 –65 HRC . Độ nhám các mặt làm viẹc đạt khoảng Ra = 0,63 …0,32 ( độ bóng = 8 … 9 ) các mặt còn lại đạt Ra = 1,25 ( độ bóng = 7 ). Kích thước danh nghĩa của dượng theo profin dao . 31 +0.006 29 -0.006 8 32 ±0.05 31 ±0.003 29 ±0.003 27 ±0.003 22 ±0.003 17 ±0.003 Dìng kiÓm R 3 3 0 8 14 ±0.003 2 ,5 + 0 ,0 0 9 27 +0.006 22+ 0.006 17 +0.006 14 +0.006 7 ± 0 ,0 0 4 7 + 0 ,0 0 9 2 ± 0 , 0 0 3 2 + 0 ,0 0 6 2 ±0.003 8 -0.006 2 -0.006 8 ±0.003 Dìng do 8 8 0 ,6 3 1,25 5 ±0.01 Dung sai chế tạo dưỡng được thể hiện ở bảng sau : Điểm 1 – 2 2 – 3 3 – 4 1 – 5 5 – 6 6 – 7 7 – 8 8 – 9 9- 10 Dưỡng đo Cao 2,5 +0,00 9 0 1 0 7 +0,009 0 2 +0,006 0 3 Dài 6 +0,009 6 - 0,003 1 3 +0,009 5 +0,009 5 +0,009 2 +0,006 2 +0,006 1,5 Dưỡng kiểm Cao 2,5 ±0,003 0 1 0 7 ±0,004 0 2 ±0,003 0 3 Dài 6 ±0,004 6 ±0,003 1 3 ±0,003 5 ±0,004 5 ±0,004 2 ±0,003 2 ±0,003 1,5 VI. Điều kiện kỹ thuật 1. Vật liệu phần cắt : Thép P18 Vật liệu thân dao : Thép 45 2. độ cứng sau khi nhiệt luyện - Phần cắt HRC 62 - 65 - Phần cắt thân dao HRC 30 - 40 3. Độ bóng : - Mặt trước > 9 - Mặt sau > 8 - Mặt tựa trên thân dao thấp hơn 4 4. Sai lệch + góc mài sắc : - Sai lệch góc trước :22 o 1 o - Góc :45 o 1 o Góc 1 :30 o 1 o PHẦN II DAO TRUỐT Yêu cầu:Thiết kế dao truốt với số liệu sau: - Vật liệu gia công : thép 40 XH có HB = 269 => b = 950 N / mm 2 - Đường kích lỗ sau khi khoan D o = 29,0 ( mm ). - Đường kích lỗ sau khi truốt D = 30A ( mm ). - Chiều dài L = 60 ( mm ) I . Sơ đồ cắt truốt : - Vì chi tiết cần truốt có dạng lỗ trục tròn cho nên ta chọn sơ đồ truốt ăn dần , dao truốt kéo. - Để quá trình thoát phoi dễ , lưỡi cắt các răng cạnh nhau ta xẻ rãnh chia phoi thứ tự xen kẽ nhau II . Vật liệu làm dao truốt : Dao truốt kéo thường được chế tạo từ 2 loại vạt liệu - Phần đầu dao ( hay phần cán ) làm bằng thép kết cấu ( thép 45 ) - Phần phía sau ( từ phần định hướng phía trước trở về sau ) làm bằng thép gió P18 . III . Cấu tạo dao truốt l 2 l 1 l 4 l 3 l 6 l 7 l 5 Trong đó : l 1 : Chiều dài đầu kẹp . l 2 : Chiều dài cổ dao . l 3 : Chiều dài côn chuyển tiếp . l 4 : Chiều dài phần định hướng phía trước . l 5 : Chiều dài phần cắt và sửa đúng . l 6 : Chiều dài phần dẫn hướng phía sau l 7 : Chiều dài phần định hướng phía sau . IV . Lượng nâng của răng ( S z ) : Ở dao truốt ,răng cao hơn răng trước một lượng S z – gọi là lượng nâng của răng . Lượng nâng thay cho bước tiến dao . Trên phần răng cắt thô , các răng có lượng nâng bằng nhau . Trị số lượng nâng của răng cắt thô S z phụ thuộc vào vật liệu gia công . Vật liệu gia công là thép 40 XH có b = 950 N/mm 2 => Chọn lượng nâng bằng nhau S z = 0,025 ( mm ). Phần răng cắt tinh : chọn 3 răng cắt tinh , với lượng nâng các răng giảm dần S z1 = 0,8*S z = 0,02 ( mm ) S z2 = 0,6*S z = 0,015( mm ) S z1 = 0,4*S z = 0,01 ( mm ) Phần răng cắt tinh lượng nâng = 0 V . Lượng dư gia công : Lượng dư gia công được cho theo yêu cầu công nghệ ,trị số lượng dư phụ thuộc chiều dàI lỗ truốt , dạng gia công trước khi truốt . Công thức tính lượng dư ( về mặt hình học ) : min 2 1 DDA sd Trong đó : D sđ = D max ± với = 0 : lượng bù trừ đường kính do lỗ bị lay rộng hay co sau truốt D sđ = D max = 30,027 ( mm ). D min = 29 ( mm ). => 5135,029027,30 2 1 A ( mm ) VI . Kết cấu răng và rãnh : Kết cấu răng và rãng là phần quan trọng nhất của dao truốt . Rănh và rãnh được thiết kế sao cho dao đủ bền , dủ không gian chứa phoi , tuổi bền và tuổi thọ của dao lớn và dẽ chế tạo . A –Profin dao truốt K hi truốt thép có đọ cứng trung bình thường tạo rap hoi dây . Vì vậy dạng rănh được thiết kế có 2 cung tròn nối tiếp để phoi dễ cuốn . Trong đó : h : chiều cao rãnh ( chiều sâu rãnh ). t : bước răng . f : Cạnh viền . b : chiều rộng lưng răng R , r : bán kính đáy răng : Góc trước : Góc sau Xem gần đúng rãnh thoát phoi như hình tròn có đường kính h thì diện tích rãnh là : 2 * 4 1 hF n ( mm 2 ). Diện tích của dải phoi cuốn nằm trong răng là : F f = L*S z ( mm 2 ) h b r R f t [...]... 0,2 mm Trên răng cắt , chiều rộng cạnh viền không được vượt quá 0,05 PHẦN III DAO PHAY LĂN RĂNG Yêu cầu: - Thiết kế dao phay lăn răng để gia công bánh răng có môdun m = 2 góc ăn khớp = 20 Vật liệu gia công : thép 40 XH có b = 950 N / mm2 I Tính toán thiết kế dao : 1 - Bước theo phương pháp tuyến tn = *m*n m : môdun bánh răng gia công n : Số đàu mối cắt ren, lấy n = 1 => tn = *2*1 = 6,283 ( mm... 30,027 10 29,437 20 29,937 30 30,027 F – Kiểm tra sức bền dao truốt : Sơ đồ chịu lực : mỗi răng cắt của dao chịu 2 lực thành phần tác dụng Thành phàn hướng kính Py hướng 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... = 35 (mm) 23 - Chiều dài của gờ : l = (3,5 5) lấy l = 3,5 (mm) 24 - Chiều dài phần làm việc của dao L1 = 43 ( mm ) 24 Chiều dài toàn bộ của dao L = L1 + 2 * l = 43+ 2 *3,5 = 50 (mm) II Điều kiện kỹ thuật của dao 1 Vật liệu thép P18 Độ cứng HRC = 62 65 2 Kiểu dao phay liền m = 2 3 Dung sai của dao cấp chính xác A 4 Sai lệch ghới hạn của gước rãnh vít theo mặt trước răng +150m 5 Độ đảo mặt đầu... mm ) L1 = 3 ( mm ) L2 = 0,8 ( mm ) d D 120° 60° L L1 L2 VII Yêu cầu kỹ thuật : Dao truốt lõ trụ 1- Vật liệu dao truốt chế tạo bằng thép P18 Phần dầu làm bằng thép 40X 2- Độ cứng của dao sau khi nhiệt luyện Phần cắt và phần định hướng phía sau: HRC = 60 65 Phần cắt và phần định hướng phía trước: HRC = 60 65 Phần đầu dao ( phần kẹp ) : HRC = 40 47 3- Độ nhẵn bề mặt : + Cạnh viền răng sửa đúng... 249*29*7*0,025 = 1263,7 Kg Do đó ứng suất nguy hiểm nhất ( tại tiết điện nhỏ nhất ) max 4 * Pmax * D 01 2 4 * 1263 ,7 3,04 Kg / mm 2 30 , 4 N / mm 2 * 23 2 G – Phần đầu dao Phần đầu dao gồm đầu kẹp L1 , cổ dao L2 , con chuyển tiếp L3 Phần đầu kẹp L1 Để chọn được kích thước hợp lý ( đủ bền ) , phần đầu kẹp xác đinh theo điều kiện bền kéo của eo thắt D’1: b 4 * Pmax * D '1 2 ... mm ) d = 4 ( mm ) f = 5 ( mm ) e = 10 ( mm ) b = 0,5 ( mm ) a1 = 10 ( mm ) a = 16 ( mm ) L1 = 75 ( mm ) D7 = 20 ( mm ) L7 = 30 ( mm ) f1 = 2 ( mm ) f2 = 2 ( mm ) Phần cổ dao L2 và côn chuyển tiếp L3 Phần cổ dao dùng để nối dàI dao cho thuận lợi khi truốt Đường kích cổ: D2 = D1 – ( 1 2 ) = 29 – ( 1 2 ) = 28 27 ( mm ) Chọn D2 = 27 ( mm ) , độ chích xác h11 Chiều dài cổ L2 được từ điều kiện gá... hiện tượng giảm đường kích sau mỗi lần màI lại , làm tăng tuổi thọ của dao Góc sau được chọn như 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 dịn này , dao truốt lỗ trụ có lưỡi cắt là những vòng tròn đồng tâm lớn dần theo lượng nâng Để phoi dễ cuốn vào rãnh , lưỡi cắt... Zsửa đúng = 7 ( răng) Vậy tổng số răng của dao truốt là : Z = Zthô +Ztinh +Zsửa đúng =20 + 3 +7 = 30 ( răng ) D – Số răng cùng cắt lớn nhất Số răng cùng cắt được tính Zo L 1 ( răng ) t Trong đó : L : chiều dài chi tiết gia công L = 60 ( mm ) t : bước răng t = 8 ( mm ) => Z o 60 1 8,5 8 Zo = 8 răng đồng thời cắt < [ Zo ] = 8 E - Đường kích các răng dao truốt : Từ các công thức : Răng cắt thô... = 2,5 ( mm ) 6 – Trị số góc profin theo mặt trước : góc ăn khớp , = 20 = 0 1 = - = 20 - 0 = 20 7 – Bán kích đoạn cong đầu răng r1 = 0,25*m = 0,25* 2 = 5 ( mm ) 8 – Bán kính đoạn cong chân răng r2 = 0,3*m = 0,3*2 = 0,6 ( mm ) 9 – Đường kính vòng tròn đỉnh răng của dao phay lăn răng Tra bảng 9 với m =2 => De = 55 ( mm ) 10 – Số răng : Z Z= 360 Cos = 1 - 4,5 * 2 *1 m* f = 1 - 4,5*... tròn K = 3 (mm) K1 = (1,2 1,5)*3 = 3,6 4,5 lấy K1 = 4 ( mm ) 13 - Đường kính trung bình tính toán : ( Đối với dao có màI profin ) Dt = De - 2,5 * m * f - 0,5 *K = 55 - 2,5 *2*1 - 0,2 *3 = 48,5 ( mm ) 14 – Góc nghiêng lý thuyết của rãnh xoắn ( Góc xoắn của rãnh vít ) sin = m*n Dt n : số đầu mối ren dao sin 2 *1 0,0412 48,5 => = 2o21’ 15 – Bước rãnh xoắn lý thuyết ( Bước xoắn của rãnh vít . ĐỒ ÁN DAO PHẦN I DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH Yêu cầu:Thiết kế dao tiện định hình với số liệu sau: Vật liệu gia công : thép 45. của dao = 22 . * Chọn góc sau . Góc sau của dao chọn = 12 . V . Tính toán dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng : Công thức tính toán : A = r 1 * sin Sin k = A / r k C k = r k . ) Trong đó : r 1 : bán kính chi tiết ở điểm cơ sở . r k : bán kính chi tiết ở điểm tính toán . 1 : góc trước ở điểm cơ sở . k : góc trước ở điểm tính toán . R 1 4 . 5 R 1 5 K R 1 0 R 1 2 . 5 e