Thiet ke va lap quy trinh cong nghe che tao dao 62009

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : Nguyên lý - Dụng cụ cắt Lời nói đầu Dao cắt hay gọi dụng cụ cắt, nói đến từ tất nghĩ dụng cụ hay công cụ sắc thiết thực lĩnh vực sản xuất nh đời sống hàng ngày Từ dao dùng cho sinh hoạt gia đình đến dụng cụ dùng cho ngành nh: Gia công cắt gọt kim loại, khai khoáng hầm mỏ, khai thác chế biến lâm sản Mặc dù ngành dụng cụ cắt đa dạng chủng loại chúng khác đặc điểm, tính chất, điều kiện làm việc, hình dáng kết cấu Nhng chúng có điểm chung trực tiếp tác động vào đối tợng sản xuất ( phôi liệu), nhằm mục đích biến đổi đối tợng sản xuất thánh sản phẩm có hình dáng, kích thớc chất lợng theo yêu cầu Đặc biệt ngành khí chế tạo máy dụng cụ cắt có vai trò quan trọng hệ thống công nghệ ( Máy Dao - Đồ gá - Chi tiết gia công) Thì chi tiết tiếp xúc tác động vào bề mặt phôi biến bề mặt thành bề mặt chi tiết thiết kế yêu cầu Là sinh viên sau năm học tập rèn luyện trờng, đến khoá học chúng em kết thúc Để đánh giá trình độ thân, em xin trình bầy hiểu biết đà tiếp thu đợc qua đò án đồ án tốt nghiệp với đề tài Thiết kế lập quy trình công nghệ chế tạo dao doa Bản đồ án em đợc hoàn thành cố gắng thân có hớng dẫn, bảo nhiệt tình tập thể thầy, cô mônNguyên lý dụng cụ cắtvà đặc biệt thầy giáo Nguyễn Văn Hùng trực tiếp hớng dẫn Tuy nhiên hiểu biết thân nhiều hạn chế nên đề tài em không chánh khỏi đợc sai sót Vậy em kính mong thầy, cô lợng thứ bảo giúp em để em có điều kiện nắm vững hiểu sâu hơn, sau phục vụ cho công tác đợc tốt Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên: Nguyễn Minh Phơng Phần I Thiết kế dao doa máy 32H7H7 I/ Công dụng đặc điểm dao doa 1, Giới thiệu chung phơng pháp gia công lỗ : - Lỗ hình trụ đợc dùng phổ biến chi tiết máy Để chế tạo lỗ theo yêu cầu tăng dần độ xác ta dùng khoan, khoét, doa, chuốt, mài lỗ - đây, sở chuyển động cắt, trình tạo phoi nghiên cứu phơng pháp khoan khoét doa SVTK: Nguyễn Minh Phơng - Lớp K35MA Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : Nguyên lý - Dụng cụ cắt * Khoan : Là phơng pháp gia công lỗ dùng lâu đời phổ biÕn nhÊt, mịi khoan xo¾n míi chØ xt hiƯn từ đầu kỉ 19 đền Trong nhà máy sản xuất với lợng sản xuất lớn, máy khoan chiếm khoảng 20% tổng số máy cắt Khoan gia công lỗ thông không thông với đờng kính 0,25 80 mm Trong nghành máy xác thờng phải gia công lỗ nhỏ Lỗ gia công khoan đạt độ xác cấp , độ bóng bề mặt Do khoan phơng pháp gia công thô * Khoét doa : Khoét doa hai trình gia công sau khoan lỗ Các dụng cụ dùng để khoét doa đợc gọi mũi khoét mũi doa - Mục đích khoét tạo nên từ lỗ đà khoan sẵn, lỗ đà đúc rèn sẵn, lỗ có độ xác hình dáng hình học độ bóng cao Khoét đạt độ bóng cấp độ xác cáp 13 Khoét nguyên công nằm khoan doa - Doa thờng trình gia công lần cuối để đạt đợc lỗ có độ xác độ bóng cao cách cắt lợng d mỏng Khi doa lỗ lợng d thờng 0,15 0,5 (mm), doa tinh tõ 0,05 mm), cßn doa tinh tõ 0,05  0,2 (mm), cßn doa tinh tõ 0,05 mm) Doa đạt đợc độ bóng cấp 10 độ xác cấp 2, Giíi thiƯu chung vỊ dao doa - Dao doa dụng cụ dùng để gia công lỗ xác tuỳ theo yêu cầu công nghệ gia công mũi doa đạt độ xác cấp Độ nhẵn bề mặt từ Ra = 2,5 0,16 m - Mũi doa đợc dùng sau gia công sơ mũi khoét, tiện lỗ khoan Có thể dùng để gia công thô tinh - Mũi doa làm việc hợp lý phụ thuộc vào kết cấu chất lợng chế tạo nh điều kiện sử dụng nhỏ, chế độ cắt, làm nguội, lợng d gia công, chất lợng mài sắc, mài bóng - Đặc điểm mũi doa chóng mòn nên dung sai đờng kính mũi doa chặt chẽ Gia công dao doa không sửa đợc sai lệch hình dáng, hình học vị trí tơng quan có sửa đợc - Lỡi cắt dao doa đợc bố trí không vòng tròn nhằm mục đích sửa sai số in dập lỡi cắt để lại lỗ sau gia công để lại - Dao doa làm việc với tốc độ cắt nhng có lợng chạy dao vòng lớn nên doa cho suất cao (mm), doa tinh từ 0,05 tốc độ cắt 10 m / ph) Lợng chạy dao 0,5 3,5 mm / vòng - Lợng d gia công: SVTK: Ngun Minh Ph¬ng - Líp K35MA Trang Thut minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : Nguyên lý - Dụng cụ cắt + Nếu trình nhỏ trình làm việc dao bị trợt bề mặt lỗ gia công + Nếu lớn dao phải chịu tải trọng lớn làm dao nhanh mòn Hai yếu tố làm giảm độ bóng độ xác bề mặt chi tiết gia công * Một số hạn chế dao doa - Không nên doa lỗ có đờng kính lớn D 80 mm - Không nên doa lỗ không thông, lỗ phi tiêu chuẩn - Không nên doa vật liệu cứng mềm - Dao doa dụng cụ cắt đắt tiền phải với khoan, khoét, doa Chỉ đạt hiệu kinh tế cao gia công chi tiết yêu cầu cấp xác độ nhẵn bề mặt cao + Phạm vi sử dụng : - Sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ thờng dùng dao doa tay - Sản xuất loại lớn, hàng khối thờng dùng dao doa máy II/ Chọn vật liệu làm dao - Yêu cầu vật liệu chế tạo dụng cụ cắt : + Độ bền học + Độ cứng + Tính dẫn nhiệt + Tính bền nóng + Độ chịu mài mòn + TÝnh c«ng nghƯ + TÝnh kinh tÕ - Dao doa dụng cụ dùng để gia công lỗ xác Dao nhanh mòn làm việc tốc độ thấp, gia công lỗ có lợng d không đặc biệt lỗ có rÃnh dao bị mẻ gÃy Do vật liệu làm dao phải có độ bền cao, tính chịu mài mòn tốc độ thấp tốc độ cao phải có tính công nghệ cao để gia công chế đơn giản Hiện có loại vật liệu nh sau : + Thép bon dụng cụ + Thép hợp kim dơng + ThÐp giã + Hỵp kim cøng 1.ThÐp bon dụng cụ SVTK: Nguyễn Minh Phơng - Lớp K35MA Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : Nguyên lý - Dụng cụ cắt - Để đảm bảo cho thép có đủ độ cứng, độ bền, tính chịu mài mòn hàm lợng bon thÐp ph¶i n»m kho¶ng 0,7%  % C 2,14 % - Độ cứng sau đạt HRC 60 62, sau ủ đạt HB = 107 217 nên dễ gia công cắt gọt áp lực - Độ thấm thấp nên phải m«i trêng níc vËy sau t«i dơng dƠ bÞ nøt, vì, h háng - TÝnh chÞu nóng thấp không đợc hợp kim hoá nên máctenxít thép dễ bị phân tích bị nung nóng làm cho độ cứng dụng cụ giảm nhanh - Dụng cụ cắt chế tạo từ thép bon dụng thêng lµ : Y7, Y8, Y9, Y10, Y12, Y13, Thép hợp kim dụng cụ Là thép có hàm lợng bon cao hàm lợng số nguyên tố hợp kim vào khoảng 0,5 % Thép XBT bị biến dạng nhiệt luyện nên đợc dùng để chế tạo dao có kích thớc nhỏ, chiều dài lớn, nhng độ bền học thép XBT thấp lần so với thép gió Thép gió Là loại thép hợp kim dụng cụ hàm lợng nguyên tố hợp kim lín nhÊt lµ W vµ Cr - ThÐp giã có độ bền nhiệt cao (mm), doa tinh từ 0,05 550 600 )0C độ chịu mòn tốt, ®é cøng sau nhiƯt lun ®¹t HRC = 60  65 Do dụng cụ cắt chế tạo thép gió nâng cao đợc tốc độ cắt từ lần so với thép hợp kim dụng cụ khác Tốc độ tối đa thép gió 50 m/ph - Dïng phỉ biÕn lµ thÐp giã P9 vµ P18 Ngoài dùng P94 ; P162 ; P9K5 ; P10K5 ; - Khả cắt tuổi bền làm việc tốc độ cao thép P9 P18 tơng đơng Khi làm việc tốc độ thấp nhân tố định dao khả chịu mài mòn trạng thái nguội Trong trờng hợp tuổi bền dao P18 lớn gấp lần tuổi bền dao P9 Vì hàm lợng Vanađi cao nên thép P9 cứng P18 thép P9 khó mài thép P18 Khi mài dao P9 dễ sinh tợng cháy bề mặt mà độ cứng bị giảm + Nhợc điểm thép gió phân bố không đồng bít sinh trình nhiệt luyện dễ bị nứt SVTK: Nguyễn Minh Phơng - Lớp K35MA Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : Nguyên lý - Dụng cụ cắt Nhiệt độ thép gió phải khống chế chặt chẽ sai số cho phép nhiệt độ với thép giã P9  200C P18  100C NÕu nhiƯt ®é thấp độ hạt lớn làm cho tính giảm Nếu nhiệt độ cao gây cháy bề mặt -> độ cứng giảm thành phần hoá học thép gió Bảng I - 54 (mm), cßn doa tinh tõ 0,05 II) C = 0,7  0,8% Cr = 3,8  4,4% V = 1,0  1,4% W = 1,7  1,8% Mo = 0,3% Để làm giảm lợng W có thép tăng hàm lợng Mo theo tỷ lệ 1% Mo thay thÕ 2% W, ®ã ta sÏ nhËn đợc thép Mo Tính cắt loại thép gió W Mo nh Hợp kim cứng: Hợp kim cứng loại vật liệu có tính cắt tốt, độ cứng cao HRC > 70 §é bỊn nhiƯt cao 800  10000C HKC cã hµm lợng W lớn Trong số mác thép có titan từ 6% - Dao làm HKC cho phép cắt tốc độ cao 100 200 m/ph Vì mà suất cao gấp lần thép gió Nhợc điểm dao làm hợp kim cứng độ bền uốn kém, độ bền dẻo thấp, cần làm việc điều kiện va đập, lợng d gia công phân bố đồng đều, độ cứng vững hệ thống công nghệ cao Ngoài số vật liệu kể trên, ngày sử dụng vật liệu gốm sứ để chế tạo dụng cụ cắt cho suất cao * Qua phân tích tính chất công dụng số vật liệu thờng dùng để chế tạo dụng cụ cắt, ta thấy để gia công vật liệu lò thép có độ cứng trung bình với dụng cụ cắt dao doa việc chọn vật liệu chế tạo dao thép gió P18 hợp lý mang đầy đủ yếu tố độ bền, tính chịu mài mòn tốc độ thấp, tính công nghệ mà dụng cụ cắt cần phải có II/ tính toán Kết cấu thông số hình học dao * Những yếu tố dao doa : phần cắt, phần sửa đúng, phần cổ dao, phần kẹp chặt * Thông số hình học bao gồm : số răng, hớng răng, góc cắt, bớc răng, prôfin rÃnh Phần cắt: SVTK: Nguyễn Minh Phơng - Lớp K35MA Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : Nguyên lý - Dụng cụ cắt * Góc phần cắt mũi doa nh góc nghiêng dao tiện định dạng phoi tỷ số thành phần lực cắt Với lợng d gia công lợng chạy dao, thay đổi góc quan hệ chiều dài chiều rộng phoi thay đổi Từ ta thấy hình dạng phoi có ảnh hởng đến điều kiện thoát nó, tới độ mòn mũi doa chất lợng bề mặt chi tiết gia công Theo số liệu kinh nghiệm BH độ lay rộng, độ ô van, độ côn lỗ gia công mũi doa có góc = 450 nằm khoảng dung sai lỗ Trong mũi doa có = 150 đảm bảo chất lợng lỗ tốt Ta chän mòi doa cã:  = 150 l3 = 1,5 mm - Tính chiều dài phần côn cắt l1: l1 đợc tính theo công thức : l1 = DD2 cot gϕϕ +l Trong ®ã : + D2 : Đờng kính nhỏ phần đầu côn cắt D2 = D – (mm), cßn doa tinh tõ 0,05 1,3 1,4 ).2t Với t lợng d cho doa tinh vỊ mét phÝa Tra b¶ng 21-VI [1] t = 0,2 => => D2 = 32 - (mm), cßn doa tinh tõ 0,05 1,3  1,4 ).2.0,2 = 31,48 31,44 LÊy D2 = 31 32−31 cot gϕ 150 +1,5=3 , 36 Nh vËy : l1 = (mm), cßn doa tinh tõ 0,05 mm) D l3 l2 L4= 98 l5 l * Theo STCNCTM - 1976 B¶ng IX - 53 236 L= Trang 240 L = 240 mm l = 30 mm l4 = 98 mm SVTK: Ngun Minh Ph¬ng - Líp K35MA Trang Thut minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : Nguyên lý - Dụng cụ cắt 2.phần sửa - Dùng để định hớng mũi doa trình gia công dự trữ mài lại Ngoài đảm bảo hình dáng lỗ, kích thớc xác độ nhẵn bề mặt cần thiết lỗ gia công - Phần sửa mũi doa máy thờng có dạng trụ ngắn để sửa lỗ, sau phần đoạn côn ngợc nhỏ dần Về phía chuôi (mm), doa tinh từ 0,05 cán) độ côn nhằm giảm ma sát mũi doa bề mặt lỗ gia công đề phòng lay rộng phần sửa ddúng gây đoạn cuối - Đối với mũi doa máy 32H7 để gia công lỗ xác, có dung sai nhỏ, để đảm bảo đợc độ xác kích thớc lỗ gia công ta kẹp chặt mũi doa gia công khớp nối tuỳ động ta chọn phần côn ngợc có độ côn ngợc 0,1 mm Chiều dài phần trụ l2 = (mm), doa tinh tõ 0,05 0,40,5 ) l = (mm), cßn doa tinh tõ 0,05 0,40,5 ) 30 = 12  15 (mm), cßn doa tinh tõ 0,05 mm) LÊy l2 = 12 (mm), cßn doa tinh từ 0,05 mm) Chiều dài phần côn ngợc l5 = l - (mm), cßn doa tinh tõ 0,05 l1 + l2 ) = 30-(mm), cßn doa tinh tõ 0,05 3,36+12) = 14,64 (mm), cßn doa tinh tõ 0,05 mm) Chiều dài phần cắt l = 30 mm Số mũi doa thờng lấy chẵn để đo kiểm tra pan me Có thể xác định số mũi doa theo đờng kính c«ng dơng cđa mịi doa theo c«ng thøc: Z = 1,5 √D +2 Víi mịi doa m¸y  32 sè Z = 12 (mm), doa tinh từ 0,05 Theo TKCC - TËp - Trang 365 ) Hớng Mũi doa thờng có phẳng nghiêng so với đờng tâm trục xoắn Mũi doa xoắn đảm bảo bề mặt gia công nhẵn so với phẳng nghiêng có tuổi bền cao Những mũi doa thẳng nghiêng có kết cấu hợp lý gia công lỗ thoả mÃn yêu cầu độ xác chất lợng gia công Việc chế tạo, mài sắc kiểm tra loại mũi doa đơn giản nhiều so với mũi doa xoắn Ta chọn mũi doa thẳng có góc = 00 Gãc sau vµ gãc tríc cđa phần cắt Góc sau góc trớc mũi doa đợc chọn tuỳ theo công dụng mĩ doa vật liệu gia công tăng góc sau việc cắt dễ dàng Nhng SVTK: Nguyễn Minh Phơng - Lớp K35MA Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : Nguyên lý - Dụng cụ cắt góc sắc giảm bị yếu nên điều kiện thoát nhiệt giảm tăng độ mòn mũi cắt Theo nghiên cứu BHNN gia công vật liệu có độ cứng trung bình (mm), doa tinh tõ 0,05 thÐp 45) mòi doa cã gãc sau tăng tới 15 200 làm bề mặt gia công nhẵn giai đoạn làm việc ban ®Çu so víi mịi doa cã gãc sau  = 80, nhng tuổi bền chúng giảm tới lần Vì mặt sau đà bị mòn đoạn nhỏ gây mòn mÃnh liệt cạnh viền chiều dài (mm), doa tinh tõ 0,05 mm) Do vËy lìi c¾t chÝnh sÏ bị vê tròn Do bị mòn nh nên mũi doa bắt đầu gây vạch bề mặt lỗ gia công gây mẻ chỗ chuyển tiếp từ phần cắt sang phần sửa Việc mài sắc lại mũi doa bị mòn nh gặp nhiều khó khăn có không thực đợc Vì lý nên ta chọn góc sau góc trớc cho phần cắt = 80 = 00 Răng phần cắt đợc mài sắc phần sửa để lại cạnh viỊn nhá f = 0,2 mm (mm), cßn doa tinh từ 0,05 TKDCCKL) Góc sau phần sửa lấy góc sau phần cắt Cạnh viền - Cạnh viền đảm bảo định hớng mũi doa lỗ cío tác dụng ép chặt làm nhẵn bề mặt gia công, sửa lỗ theo kích thớc, làm cho việc kiểm tra mũi doa theo đờng kính đợc dễ dàng f = 0,08 0,5 mm Sự phân bố không theo vòng tròn : Việc nhằm mục đích đề phòng xuất lỗ doa vạch dọc tơng ứng với bớc Nguyên nhân sinh vạch dọc thay đổi tải trọng theo chu kỳ mũi doa, không đồng vật liệu gia công, chỗ cứng chỗ mềm Gặp đoạn nh mũi doa bị nén lại có bớc khoét sâu vào bê fmặt gia công để lại vạch dọc Với bớc không thời điểm nằm vị trí Nh khử đợc tợng sinh vạch dọc Để tạo bớc không gia công rÃnh mũi doa đợc gá đồ gá có đầu phân độ chuyên dùng máy phay Dạng rÃnh SVTK: Nguyễn Minh Phơng - Lớp K35MA Trang Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn : Nguyên lý - Dụng cụ cắt Hình dạng rÃnh mũi doa không quan trọng nh mũi khoan tarô, lợng d gia công nhỏ nên gia công dao phay góc mặt trớc mũi doa không đợc nhẵn làm cho mặt đầu dao phay chóng mòn Để khắc phục nhợc điểm ta dùng dao phay haio góc để tránh xuất vết nứt đáy rÃnh , đáy rÃnh đợc vê tròn với bán kính r Sơ đồ gia công rÃnh mũi doa nh hình vẽ (mm), doa tinh tõ 0,05 trang bªn ) Chän r = 0,5 ;  = 800 ;  = 200 (mm), cßn doa tinh tõ 0,05 Theo TKDCCKL) * TÝnh c¸c kÝch thíc cđa r·nh : Theo híng dÉn thiết kế dụng cụ cắt xememTrencô Trang 369 Ta cã c«ng thøc tÝnh : [ t=R 1− Sin(θ +ν −ε ) cos φ Sin ν ] -r [ ν Cos( −φ ) −1 ν Sin ] = =28 0.3mm A r b B r = [ b=R Sin(θ+ ν−ε) Sinφ Sin ν ] -r ν Sin( -φ ) ν Sin [ ] ε−θ BC = 2R Sin Trong ®ã: t - chiỊu sâu phay b - khoảng cách trục dao doa vµ trơc dao phay BC - chiỊu réng phay R - bán kính phôi R = 16,4 mm SVTK: Nguyễn Minh Ph¬ng - Líp K35MA Trang  Thut minh ®å ¸n tèt nghiƯp r - b¸n kÝnh ®¸y r·nh Bộ môn : Nguyên lý - Dụng cụ cắt r = 0,5 mm * Xác định góc : Theo c«ng thøc AB = 2R Sin θ -> sin AB = 2R 1,3 =4 30' 67 '' 16 ,4 θ = 2arc sin * Răng có W = 27033 = t1 [ = t7 80 −200 ) −1 800 sin cos( 16,4 [ 1− sin( 40 30 ' 67 ''+80 0−270 33 ' ) cos 20 0 sin 80 ] - 0,5 - 0,5 ] t1 = t7 = 3,05 mm b1 [ = 800 −20 ) 800 sin sin( b7 = 16,4 [ sin(4 30 ' 67 ''+800 −27 33 ') sin 200 sin 80 ] ] b1 = b7 = 4,506 mm sin(27 33'−40 30' 67 '') =6 ,55( mm) BC1 = BC = 2.16,4 sin Tơng tự nh ta tính cho lại: Răng t 2+8 3+9 + 10 + 11 + 12 SVTK: Ngun Minh Ph¬ng - Líp K35MA b BC Trang 10