Đồ án thiết kế môn học Thiết kế dao CTM

Đồ án thiết kế môn học Thiết kế dao CTM

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ DAO CTM

A/TÍNH TOÁN DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH HÌNH LĂNG TRỤ ĐỂ GIA CÔNG CHI TIẾT CHO THEO HÌNH VẼ 1.1(DAO CÓ PHẦN CHUẨN

BỊ CẮT ĐỨT),VỚI CÁC THÔNG SỐ SAU:

VẬT LIỆU GIA CÔNG:PHÔI THANH TRÒN THÉP C45 CÓ

2 /

600N mm

B 



Thuyết minh tính toán

Chi tiết có dạng mặt ngoài tròn xoay trên đó bao gồm các mặt côn và các mặt trụ.Cho nên ta chọn dao tiện định hình lăng trụ, cách gá thẳng.Bởi vì so với dao tiện định hình hình tròn thì dao tiện định hình lăng trụ chế tạo dễ dàng hơn va gia công chi tiết có độ chính xác hơn.Dao tiện định hình lăng trụ có độ cứng vững cao hơn dao hình tròn đồng thời có thể khắc phục được sai số loại 2 còn sai số loại 1 có thể khắc

Để thuận tiện cho việc tính toán ta chọn điểm cơ sở theo nguyên tắc: điểm cơ sở là điểm nằm ngang tâm chi tiết và xa chuẩn kẹp nhất(hoặc gần tâm chi tiết nhất).Vậy ta chọn điểm 1 là điểm cơ sở như hình vẽ

4/Tính toán chiều cao hình dáng profin dao

Sơ đồ tính toán các thông số tại 1 điểm bất kì trên lưỡi cắt của dao như sau :

A

 i

B Ci

Ri

hi



2 3

5

8 10

Tính toán tại các điểm:

Xét điểm i bất kì trên profin chi tiết ta có điểm i’tương ứng trên profin dao.Gọi chiều cao profin của dao tại điểm i’ là hi ,theo hình vẽ ta có:

 i = ri.cos(r/ri.sin) – r.cos

hi = [ri.cos(r/ri.sin) – r.cos].cos( + )=τi.cos(α +γ)

4 19 0,3060 17,8190 18,0885 2,1137 1,7925 6-7 24 0,2423 14,020 23,2851 7,3103 6,1995 8-9 23 0,2528 14,6430 22,2529 6,2781 5,3241

10 25 0,2326 13,4480 24,3145 8,3397 7,0725

Ta có hình dạng profin theo tiết diện vuông góc với mặt sau như hình vẽ

5/Tính toán kích thước kết cấu của dao tiện định hình

Kích thước kết cấu của dao tiện định hình được chọn theo chiều cao lớn nhất của profin chi tiết

Ta có : tmax=(dmax-dmin)/2=(48-34)/2=7 (mm)

Dựa vào bảng 3.2a -kết cấu và kích thước dao tiện định hình lăng trụ [Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại] ta có kích thước cơ bản của dao:

Phần phụ profin của dụng cụ dùng để vát mép và chuẩn bị cho nguyên công cắt đứt

ra khỏi phôi có kích thước như hình trên

Chọn kích thước của phần phụ như sau: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 = 45

 = 45

d=(c-g)tgφ1+2=(4-2)tg450+2=4 mm

Chiều dài của dao:L=lc+a+b+d+g=28+1+1+4+2=36 mm

7/Điều kiện kĩ thuật

a vật liệu phần cắt:thép P18

vật liệu thân dao :thép 45

b độ cứng sau khi nhiệt luyện

 0,005

 1 '

B.Tính toán thiết kế dao phay định hình γ>0 để gia công chi tiết như hình vẽ.Vật liệu chi tiết gia công 40X có σb=650N/mm2

Thuyết minh tính toán

1 Phân tích chi tiết và chọn dao

Chi tiết có dạng rãnh,có profin phức tạp bao gồm các đoạn thẳng và cung tròn.Vì vậy ta chọn dao phay hình hớt lưng,là loại dao phổ biến để gia công các chi tiết định hình.Với dạng profin phức tạp như vậy ta chỉ hớt lưng dao phay 1 lần Để giảm nhẹ lực cắt ta chế tạo dao có góc trước dương(γ>0).Vì chiều cao profin lớn nhất

hcmax=12,chiều rộng rãnh l=30,ta nhận thấy kết cấu của lưỡi cắt đủ cứng vững do đó ta chế tạo dao có đáy rãnh thoát phoi thẳng.Vậy để gia công chi tiết này ta chế tạo dao là dao phay định hình hớt lưng 1 lần,có góc trước dương,đáy rãnh thoát phoi thẳng

2 Tính toán profin dao trong tiết diện chiều trục

Sơ đồ tính

profin chi ti?t profin dao

Ta cần xác định profin dao trong tiết diện chiều trục

Các thông số trên sơ đồ:

hạ đường thẳng vuông góc xuống đường thẳng vừa gióng ngang(∆) cắt tại điểm i’ là điểm trên profin dao dùng để gia công điểm i trên profin chi tiết

KZ

EG 

Mà β=γi-γ

- Xét Δ3OH,ta có góc 3OH=arcsin(hcmax/R)

- Xét Δ3OI,ta có IO3=αi,góc I3O=(1800-αi)/2

- Xét Δ3OH ,ta có góc H3O=900-góc 3OH=900-arcsin(hcmax/R)

- Xét ΔK3I ,ta cóK3I=γi=góc I3O-góc H3O=900-αi/2-(900-arcsinhcmax/R)

i

h R

R R

a Sin

h R

] )

sin [arcsin(

i

h R

R KZ

h h

 

4

3 2

1

I K

H o

hi h1

19,8536 19,9982

0,3658 0,4722

Ta có hình dáng profin :

profin theo ti?t di?n h? ?ng k?nh t? l? 4:1

3.Tính toán profin trong mặt trước của dao

Ta cần xác định chiều cao profin dao trong tiết diện qua mặt trước của dao để kiểm tra dao sau khi chế tạo có đạt yêu cầu không

Sơ đồ tính toán:

profin dao

profin chi ti?t

i R

sin.Rsinar

e

dti

h R

R ar h

R h

Trong tiết diện chiều trục đoạn profin cong cũng được thay thế bằng 1 cung tròn thay thế đi qua 1 số điểm

Ta có bảng tính toán như sau:

19,8536 19,9982

Ta có hình dạng profin :

profin theo m?t tr? ?c t? l? 4:1

Các thông số kết cấu được chọn theo bảng 9-V(16[2]),thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết.Các thông số kĩ thuật khác được thể hiện trên bản vẽ chế tạo

3 Điều kiện kĩ thuật của dao

-Độ đảo hướng tâm của mặt trước 0,03

-Độ đảo hướng kính của các lưỡi cắt 0,03

C.Tính toán thiết kế dao phay đĩa modul để gia công bánh răng trụ răng

Modul m=3

Số răng Z=32 răng

Thuyết minh tính toán

Trước hết ta cần chọn 1 nhóm dao trong bộ để thiết kế ta chọn nhóm số 5(N05) trong

bộ 8 dao có số răng gia công từ 26-34 răng.Vì vậy con dao ta cần thiết kế có số răng gia công là Z=26 vì với con dao đó độ cong đường thân khai sẽ lớn vì vậy với các bánh răng có số răng Z>26 được gia công bằng bánh răng có Z=26 sẽ có profin doãng hơn sẽ tạo điều kiện ra vào ăn khớp dễ hơn(rãnh lớn khi ăn khớp không bị kẹt)

1.Tính toán profin dao

Profin của dao phay đĩa modun trong tiết diện chiều trục cũng là profin theo mặt trước và trùng khít với profin trắc diện của bánh răng

Sơ đồ tính:

r

 invM

Profin bao gồm 2 đoạn:đoạn làm việc là đoạn than khai CB

đoạn không làm việc là đoạn cong chuyển tiếp thuộc khe hở chân răng BO1

Tính toán profin đoạn làm việc:

Nguyên lý tạo hình đường thân khai:

αM:góc áp lực của đường thân khai

Nguyên lý: cho 1 đường thẳng lăn không trượt trên 1 đường tròn,thì quỹ đạo của điểm

M thuộc đường thẳng đó sẽ vẽ ra đường công thân khai

Vậy để tạo hình lưỡi cắt thân khai ta cho điểm M chuyển động theo phương trình đường thân khai trong khoảng bán kính rf≤rM≤ra.Việc xác định profin lưỡi cắt chính là việc xác định toạ độ của tập hợp các điểm M trong hệ toạ độ đề các 0xy

Xác định toạ độ của điểm M:

41,489594 6,239594 41,810816 6,560816

2

0 arcsin 1 1

arcsin

M M

M

r

r r

r tg



) 1

arcsin 1

arcsin 2

sin(

2

2 0 2

2 0 0

M

r

r r

r tg

tg z r

) 1

arcsin 1

arcsin 2

cos(

2

2 0 2

2 0 0

M

r

r r

r tg

tg z r

Hình dáng profin trong tiết diện chiều trục:

3.chọn các kích thước kết cấu dao

Kích thước kết cấu dao chọn theo 4-8(121[2]),được thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết

4 Điều kiện kĩ thuật

-Vật liệu dao : thép P9

-sai lệch chiều dày răng 0,025

-Độ bóng:+mặt trước,mặt lỗ gá dao và các măt tựa không thấp hơn 0,32

+mặt hớt lưng của hình dáng răng không thấp hơn 0,64