Thiết kế dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng

Do đó chọn dao tiện định hình lăng trụ để gia công có nhiều u điểm + Đảm bảo đợc năng suất + Tính đồng nhất về sản phẩm trong cả loạt cao nếu trong loạt gia công nhiều chi tiết nh vậy

Mục lục

đề đồ án .1

Mục lục 2

Thiết kế dao tiện định hình gá thẳng 1.Phân tích chi tiết 3

2.Phân tích và lựa chọn điểm cơ sở 3

3 Lựa chọn và vẽ sơ đồ gia công 4

4 Tính toán prôfin dao cho các điểm 5

5 Lựa chọn và tính toán kết cấu của dao và dỡng 6

5.1 Lựa chọn và tính toán kết cấu của dao 6

5.2 Lựa chọn và tính toán kết cấu của dỡng 9

5.2.1 Dỡng mặt sau 9

5.2.2 Dỡng mặt trớc 11

6.Yêu cầu kĩ thuật của bản vẽ chế tạo dao và dỡng 12

6.1 Yêu cầu kĩ thuật của bản vẽ chế tạo dao 12

6.2 Yêu cầu kĩ thuật của bản vẽ chế tạo dỡng 12

7.Bản vẽ chế tạo dao và dỡng 12

7.1 Bản vẽ chế tạo dao 13

7.2 Bản vẽ chế tạo dỡng 14

Thiết kế dao truốt 1.Phân tích chi tiết 15

2.Đặc điểm của phơng pháp truốt 15

3 Tính lợng d gia công 16

4 Tính toán số răng dao truốt 16

5 Chọn kết cấu răng và rãnh chứa phoi 16

5.1 Profin dọc trục 16

5.2 Profin mặt đầu 17

5.3 Số răng đồng thời tham gia cắt 17

5.4 Thông số hình học của dao truốt 17

6 Chọn kết cấu phần định hớng phía trớc và phía sau 18

7 Kích thớc đờng kính các răng 18

8 Xác định chiều dài dao truốt 20

9 Tính lực truốt lớn nhất Pmax 21

10 Kiểm tra sức bền dao truốt 22

11 Yêu cầu của bản vẽ chế tạo dao 22

12 Bản vẽ chế tạo dao 23

Thiết kế dao phay đĩa môđun 1.Xác định các thông số hình học bánh răng 24

2.Tính toán prôfin thân khai của lỡi cắt 24

3.Chọn các kích thớc kết cấu dao 30

4 Tính thêm điểm 31

5 Yêu cầu kĩ thuật của bản vẽ chế tạo dao,bản vẽ chế tạo dao 33

6 Bản vẽ chế tạo dao

Tài Liệu Tham Khảo

[1] Hướng dõ̃n thiờ́t kờ́ dụng cụ cắt

- Thạc sĩ NGUYấ̃N MINH SƠN

- NXB Khoa học – Kĩ thuọ̃t Hà Nụ̣i

[2] Dung Sai và đo lường

- Tiờ́n sĩ Đễ̃ TRỌNG PHỤNG

- Tiờ́n sĩ NINH ĐỨC Tễ́N

- NXB Khoa học – kĩ thuọ̃t Hà Nụ̣i

Thiết kế dao tiện định hình

lăng trụ gá thẳng

1 Phân tích chi tiết

Chi tiết gia công là tròn xoay, có prôfin là tập hợp của những mặt trụ và mặt cong trên cùng một đờng trục :

+/ Ba mặt trụ tròn xoay có kích thớc lần lợt là φ21,5,φ27,5,φ32,5 ;

+/ Hai mặt nón cụt chuyển tiếp giữa đờng kính φ23,5 và φ27,5

φ21,5 và φ27,5

+/ Chiều dài tổng cộng của chi tiết là L = 13 mm

Do đó chọn dao tiện định hình lăng trụ để gia công có nhiều u điểm

+ Đảm bảo đợc năng suất

+ Tính đồng nhất về sản phẩm trong cả loạt cao nếu trong loạt gia công nhiều chi tiết nh vậy

+ Có thể gia công trên máy chuyên dùng hoặc máy vạn năng

Để gia công chi tiết này ta dùng dao tiện định hình lăng trụ có prôfin trùng với prôfin chi tiết

2 Phân tích và lựa chọn điểm cơ sở.

+/ Mục đích chọ điểm cơ sở :

Để đạt đợc góc sau tố thiể tại profin của dao Khi đó các điểm khác góc sau

sẽ lớn hơn tạo điều kiện cắt tốt hơn ( giảm ma sát, cào xớc bề mặt gia công …)

+/ Nguyên tắc chọn điểm cơ sở :

Điểm cơ sở đợc chọn thờng là điểm nằm ngang tâm chi tiết và xa chuẩn kẹp của dao nhất.

 Chọn điểm cơ sở là điểm 1 (hoặc 2), nằm

ngang tâm chi tiết và xa chuẩn kẹp nhất

 Góc trớc và góc sau tại điểm cơ sở là

3

3 2

B

Ø32.5 -0.025

4 TÝnh to¸n pr«fin dao cho c¸c ®iÓm

Gi¶ sö x lµ mét ®iÓm trªn lìi c¾t chÝnh mµ ta cÇn tÝnh to¸n pr«fin cña nã :

+/ TÝnh to¸n pr«fin dao cho ®iÓm 3, 4,7 :

Do 3,4,7 lµ 3 ®iÓm trïng nhau nªn ta tÝnh to¸n pr«fin dao cho c¸c ®iÓm 4,7 gièng

+ TÝnh to¸n pr«fin dao cho ®iÓm 8 :

Do 5 vµ 6 lµ 2 ®iÓm trïng nhau nªn ta tÝnh to¸n pr«fin dao cho c¸c ®iÓm 5 gièng

5 Lựa chọn và tính toán kết cấu Dao và d ỡng

5.1 Lựa chọn và tính toán kết cấu dao.

Lựa chọn kết cấu dao :

Ta chọn các kích thớc cho lỡi cắt của dao :

a(mm) (mm)b (mm)c (mm)b1 ϕ1 ϕ2

30 0

⇒ Chiều rộng của dao :

Ld = Lc+ a + b + c + b1 = 13 + 2 + 7+ 1 + 1=24(mm)Chiều sâu hình dáng chi tiết :

tmax=dmax−dmin

32 , 5−21 , 5

Căn cứ vào bảng tra dao tiện định hình lăng trụ và chiều sâu hình dáng chi tiết ta

có đợc bảng thông số về kích thớc của dao nh sau :

X12 X11 X10 X8 X6=X7 X3 X4=X5 X2

X1 X9

60°±30'

Profin của dao tiện

Xác định các kích th ớc của l ỡi cắt theo chiều rộng :

Cấp chính xác của chi tiết là cấp 9 nên ta chọn cấp chính xác chế tạo dao là cấp7

⇒ Dung sai kích thớc theo chiều rộng của dao (theo TCVN 2244-91)

X9 = 2 ± 0,1( mm )

X1 = 3 ± 0,1 ( mm )

X2 = 5h7 = 5-0,012 ( mm )

X8 =16h7 = 16+0,018 ( mm )

= 19,8 -

5

tg 300 =11,14 mm.

⇒ LÊy Y9= 11 mm

CÊp chÝnh x¸c cña chi tiÕt lµ cÊp 9 nªn ta chän cÊp chÝnh x¸c chÕ t¹o dao lµ cÊp7

⇒ Dung sai kÝch thíc theo chiÒu Y cña dao (theo TCVN 2244-91)

X9 X1 X2 X3 X4=X5 X6=X7 X8

1 2 3 4 5 6 7 8

CÊp chÝnh x¸c chÕ t¹o dao cÊp7 nªn ta chän cÊp chÝnh x¸c chÕ t¹o dìng lµ cÊp 6

⇒ Dung sai kÝch thíc theo chiÒu réng cña dìng mÆt sau (theo TCVN2244-91)

Do dao cã cÊp chÝnh x¸c lµ cÊp 7, nªn ta chän cÊp chÝnh x¸c cña dìng lµ cÊp 6.

⇒ Dung sai kÝch thíc theo chiÒu s©u cña dìng mÆt sau (theo TCVN 2244-91)

X9 X1 X2 X3 X4=X5 X6=X7 X8

Y1 =Y 2 Y1 0

1 2 3 4 5 6 7 8

R1.5

DMT

Xác định các kích thớc theo chiều sâu của DMT :

Chọn Y’6 = Y’5= 75 (mm)

Y’2 = Y’1=Y’5- τ 6,5= 75-5,6 = 69,4(mm)

Y’3 =Y’4=Y’7 =Y’1 + τ 3,4,7 = 69,4+2,94= 72,34 (mm)

Do dao có cấp chính xác là cấp 7, nên ta chọn cấp chính xác của dỡng là cấp 6

⇒ Dung sai kích thớc theo chiều sâu của dỡng mặt sau (theo TCVN 2244-91)

+ Vật liệu :

- Phần cắt : Thép gió P18

- Phần thân dao : Thép 45+ Độ cứng sau khi nhiệt luyện :

- Phần lỡi cắt từ 60 ¿ 62 HRC

- Phần thân từ 40 ¿ 45 HRC + Sau khi nhiệt luyện những dao có hiện tợng nứt rỗ hay cháy xém bề mặt cần loại bỏ

+ Độ nhám mặt sau của dao là 1,25 μ m, độ nhám các mặt còn lại của dao là

2,5 μ m.

+ Sai lệch độ phẳng của mặt trớc và mặt sau ¿ 0,012mm

+ Mối hàn phải đồng nhất

+Cấp chính xác chế tạo dao là cấp 7

+ Vâtl liệu : Thép 65 Mn

+ Độ cứng sau nhiệt luyện từ 50 ¿ 55 HRC

+ Kiểm tra và loại bỏ những dỡng có hiện tợng rạn nứt sau khi nhiệt luyện.+ Độ nhám của các bề mặt làm việc của dỡng tiếp xúc với dao cho phép bằng 1,25 μ m.

+ Khe hở giữa dỡng và dao khi kiểm tra ¿ 0,02 μ m.

+Cấp chính xác chế tạo dỡng là cấp 6

7 bản vẽ chế tạo dao và d ỡng

Bản vẽ chế tạo dao

B¶n vÏ chÕ t¹o dìng

Thiết kế dao truốt

Để cắt hết đợc lợng d, nâng cao độ chính xác và năng suất gia công thì ta

sử dụng phơng pháp gia công là truốt lỗ then hoa theo sơ đô truốt ăn dần

2 đặc điểm của ph ơng pháp truốt

Đặc điểm chung:

- Phơng pháp truốt là phơng pháp gia công đạt độ chính xác cao, cho năng suất cao Bằng phơng pháp truốt có thể đạt đợc :

Độ bóng bề mặt Ra= 0,63 ¿ 0,32 μ m, độ chính xác cấp 2 ¿ 3

- Dùng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối

- Quá trình truốt không có chuyển động chạy dao

- Các bề mặt có thể gia công : Bề mặt lỗ (lỗ trụ, lỗ vuông, rãnh then),bề mặt ngoài (bề mặt phẳng, mặt định hình)

Đặc điểm của sơ đồ truốt ăn dần:

- Prôfin của lớp cắt và prôfin của lỡi cắt không giống prôfin của bề mặt gia công Chỉ có những răng cuối cùng của dao mới có hình dạng của bề mặt gia công

- Chất lợng bề mặt khi truốt theo cách này không bằng sơ đồ truốt theo lớp nhng với yêu cầu chi tiết nh trên phơng pháp chuốt ăn hoàn toàn đảm bảo

đợc độ nhẵn ,độ chính xác kích thớc

Sơ đồ truốt ăn dần:

 Tổng số răng cắt của dao chuốt là :

Zd = Zthô + Ztinh + Zsd = 16+ 3 + 6 = 25(răng)

5 chọn kết cấu răng và rãnh chứa phoi

Do vật liệu chi tiết có độ cứng trung bình nên tạo phoi dây, nh vậy chọn

dang rãnh thiết kế gồm 2 cung tròn nối tiếp để dễ cuốn phoi thành cuộn, tránh

kẹt phoi, quá tải

Dạng rãnh đợc đặc trng bởi các thông số :

+ Chiều sâu rãnh cắt: h (mm)+ Bớc răng: t (mm)

+ Chiều rộng lng cắt: b (mm)+ Cạnh viền: f (mm)

+ Bán kính rãnh: R, r (mm)+ Góc trớc: γ , góc sau: α

f

a

t b

5.2 Prôfin mặt đầu :

Với răng cắt tinh có thờ̉ chọn rãnh chứ phoi giụ́ng răng cắt thụ

5.3 Số răng đồng thời tham gia cắt

⇒ thoả mãn điều kiện 3 ¿ Z0maxx ¿ 6

5.4 Thông số hình học của dao chuốt

+ Nhiệm vụ đẫn hớng cho những răng đầu tiên vào cắt đợc thuận lợi.

+ Công dụng của phần dẫn hớng phía trớc :

- Đảm bảo lợng d gia công đều nhau

- Đảm bảo đúng đờng tâm thiết kế + Đờng kính phần dẫn hớng phía trớc của dao D4 lấy bằng đờng kính lỗ phôi ban đầu nhng dung sai nhỏ hơn để tạo mối ghép đủ nhỏ

+ Nhiệm vụ đẫn hớng cho những răng sửa đúng cuối ra khỏi chi tiết.

+ Công dụng của phần dẫn hớng phía sau: Bảo vệ bề mặt chi tiết đã gia công

+ Đờng kính phần dẫn hớng phía sau của dao D6 lấy bằng đờng kính lỗ đã truốt

+ Đờng kính của răng cắt thô thứ n là:

Dn = D1 + 2.( n – 1 ).SZ trong đó (n=2 ¿ 62)

D2 = 34,4 + 2.(2-1).0,05 = 34,5 mm

D3 = 34,4 + 2.(3-1).0,05 = 34,6 mm ………

Dtinh2 = Dtinh3 – 2.SZtinh3 = 36,044 - 2.0,025 = 35,994( mm )

Dtinh1 = Dtinh2 - 2.SZtinh2 = 35,994 – 2.0,02 = 35,954 ( mm )

⇒ Đờng kính của răng cắt thô cuối cùng là:

Chi tiÕt

B¹c tú Thµnh m¸y

L1 – ChiÒu dµi phÇn kÑp dïng l¾p vµo m©m cÆp cña m¸y truèt

Theo phô lôc b¶ng III-24 ta cã :

Lm – Chiều dày thành máy truốt

Lb – Chiều dày thành ngoài của bạc tỳ

L4 – Chiều dài phần định hớng phía trớc , lấy L4 = 35 (mm)

Trong thiết kế thờng lấy L1 + Lh + Lm + Lb = 160  200 (mm) Lấy =180(mm).Vậy ta có L = 180 + 35 = 215 (mm)

Theo bảng III-9 ta có CP = 3000 và x = 0,73

Theo bảng III-10 với vật liệu gia công là thép ta có :

K = 0,93 ; Kn = 1 ; Km = 1,15

Thay số ta có Pmax = 3000 0,05 3,5 6 0,93 1 1,15.10 = 73203,0 (N) Vậy lực truốt lớn nhất là Pmax = 73203,0 (N)

10 Kiểm tra sức bền của dao truốt

Tính ứng suất ở tiết diện rãnh răng thứ nhất hoặc ở phần kẹp:

X =

Pmax

F0 ¿ [σ x]Với F0 : Tiết diện nguy hiểm ở rãnh răng thứ nhất hoặc ở phần kẹp

 X =

73203,0 803,84 = 91 (N/mm2)

- Phần cắt và phần định hớng phía sau từ 60 ¿ 62 HRC

- Phần định hớng phía trớc từ 60 ¿ 62 HRC

- Phần đầu dao từ 40 ¿ 47 HRC + Độ đảo hớng kính của đờng kính ngoài răng sửa đúng và hai răng cắt kề với chúng phải nằm trong giới hạn dung sai của đờng kính tơng ứng

+ Độ đảo phần còn lại của dao trên 100mm chiều dài là nhỏ hơn 0,005mm.+ Sai lệch giới hạn của cạnh viền răng sửa đúng 0,2 mm, chiều rộng cạnh viền răng cắt không đợc lớn hơn 0,05 mm

+ Sai lệch các góc vát còn lại : ± 30’

+Sau khi nhiệt luyện nếu có hiện tợng rạn nứt bề mặt thì phải loại bỏ

+ Ghi nhãn hiệu cho dao

Bản vẽ chế tạo

Thiết kế Dao phay đĩa Môđun

1.Xác định các thông số hình học của bánh răng.

Trong bộ dao phay đĩa module 8 con, dao mang số hiệu N07 có thể gia công

đợc bánh răng có số răng Z = 55 134 răng Profile dao đợc tính toán theo sốrăng bé nhất (Z =55 răng) bởi vì với con dao đó thì độ cong đờng thân khai sẽlớn vì vậy với các bánh răng có số răng Z > 55 đợc gia công bằng dao có Z = 55

sẽ có profin doãng hơn sẽ tạo điều kiện ra vào ăn khớp dễ hơn

Theo bài ra , ta cần thiết kế dao phay đĩa module để gia công bánh răng vớicác thông số nh sau:

2 Tính toán profin thân khai của l ỡi cắt

Sơ đồ tính :

y

x

M( x,y )c

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 răng BO1

Tính toán profile đoạn làm việc

Nguyên lý tạo hình đờng thân khai

Nguyên lý : Cho một đờng thẳng lăn không trợt trên một đờng tròn, thì quỹ đạocủa điểm M thuộc đờng thẳng đó sẽ vẽ ra đờng cong thân khai Vậy để tạo hìnhlỡi cắt thân khai ta cho điểm M chuyển động theo phơng trình đờng thân khaitrong khoảng bán kính Ri  RM  Re

Việc xác định profile lỡi cắt chính là việc xác định toạ độ của tập hợp tất cả các

điểm M trong hệ toạ độ đề các Oxy

r0 : Bán kính vòng cơ sở

rM : Bán kính véc tơ ứng với điểm M

M : Góc thân khai

M : Góc áp lực của đờng thân khai

Xác định toạ độ của điểm M

Vậy ta cho RM biến thiên từ Ri đến Ra thì sẽ vẽ đợc profin của răng

Ta chia khoảng từ Ri đến Re ra làm 10 khoảng bằng nhau:

Mục đích tính toán : Để lập sơ đồ thể hiện sai lệch profin thân khai giữa profin

thực ( khi dùng dao phay N07 trong bộ 12 để gia công )với profin yêu cầu.Từ đó

TÝnh to¸n cho tõng ®iÓm :

yM

RM(mm) xM

(mm)

yM(mm)0' 85,312 1,36 85,30 0' 101,562 1,268

101,554

1 85,921 1,448 85,908 1 102,171 1,42

102,161

2 86,53 1,602 86,515 2 102,78 1,585

102,767

3 87,139 1,775 87,120 3 103,389 1,767

103,373

4 87,748 1,965 87,725 4 103,998 1,963 103,97

+ Vật liệu chế tạo dao : Thép P18.

+ Độ cứng phần cắt đạt đợc sau nhiệt luyện : 60 ¿ 62 HRC

+ Sai lệch độ trụ của mặt trụ không quá 0,1 mm

+ Độ đảo tâm theo đờng kính ngoài của :

- Hai răng kề nhau : 0,04 mm

- Một vòng quay của dao : 0,08 mm

+ Độ đảo mặt đầu ở điểm xa tâm lỗ nhất không quá 0,03mm

+ Kiểm tra biên dạng răng bằng dỡng kiểm tra hoặc trên máy chiếu trong đó sai lệch khe sáng đợc kiểm tra :

- Trên phần thân khai không quá 0,05mm

- Trên phầm đỉnh răng và góc lợn không quá 0,1 mm

+ Khắc nhãn : m = 4; N07 ; Z=55 ¿ 134 ; P18 ; α =200

Bản vẽ chế tạo dao