Dao tiện định hình tính toán thiết kế dao chuốt lỗ trụ

Lời nói đầu Trong ngành cơ khí chế tạo máy để tạo hình chi tiết thì ngoài chuẩn bị thiếtkế thì ngoài chuẩn bị thiết kế chi tiết, chuẩn bị trang thiết bị thì việc thiết kế, chếtạo dụng cụ

Lời nói đầu Trong ngành cơ khí chế tạo máy để tạo hình chi tiết thì ngoài chuẩn bị thiết

kế thì ngoài chuẩn bị thiết kế chi tiết, chuẩn bị trang thiết bị thì việc thiết kế, chếtạo dụng cụ cắt không thể không coi trọng Dụng cụ cắt cùng với trang thiết bịcông nghệ khác đảm bảo tính chính xác năng xuất và tính kinh tế cho chi tiết giacông Vì vậy việc tính toán thiết kế dụng cụ cắt kim loại luôn là nhiệm vụ quantrọng của người kỹ sư cơ khí

Trong đồ án môn học này em được giao nhiệm vụ thiết kế những dụng cụ cắtđiểm hình như là dao tiện định hình, dao chuốt lỗ trụ, dao phay lăn răng Ngoàiviệc vận dụng những kiến thức đã được học trên sách vở tài liệu em còn được sựhướng dẫn tận tình chu đáo của thầy Trần Xuân Thái đã giúp em hoàn thành đồ ánnày

Với thời gian và trình độ còn hạn chế, em mong được sự quan tâm chỉ bảotận tình của các thầy cô để em thực sự vững vàng khi ra trường nhận nhiệm vụcông tác

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thiết kế

Vũ Xuân Đức

Mục lục

Phần 1 : DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH 2

1.1.Yêu cầu: 2

1.2.Phân tích chi tiết gia công để chọn kiểu dao: 3

1.3 Cách gá dao: 3

1.4 Thiết kế dao: 4

1.4.1 Chọn điểm cơ sở: 4

1.4.2 Chọn góc trước γ, góc sau α: 4

1.4.3 Tính toán chiều cao profile dao: 4

1.4.4 Kết cấu dao: 7

1.5 Điều kiện kĩ thuật của dao: 10

1.6 Bản vẽ chế tạo dao tiện định hình: 11

Phần 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DAO CHUỐT LỖ TRỤ 12

2.1.Phân tích chi tiết: 12

2.2.Chọn sơ đồ chuốt: 12

2.3.Thiết kế dao: 12

2.3.1 Lượng dư gia công: 12

2.3.2.Lượng nâng răng dao: 12

2.3.3.Tính toán răng cắt: 13

2.3.4.Kết cấu dạng răng răng cong lưng thẳng: 13

2.3.5.Thông số hình học: 14

2.3.6.Tính toán số răng cắt và đường kính: 14

2.4.Kiểm tra sức bền dao chuốt: 16

2.5.Điều kiện kỹ thuật: 18

Phần 3:Dao phay lăn răng 20

3.1.Nguyên lý: 20

3.2.Tính toán: 21

3.2.1 Tính profin răng dao: 21

3.2.2.Tính toán chiều dài dao: 23

3.3 Điều kiện kỹ thuật: 23

TÀI LIỆU THAM KHẢO: 25

Phần 1 : DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH1.1.Yêu cầu:

Thiết kế dao tiện định hình vơi số liệu sau:

1.2.Phân tích chi tiết gia công để chọn kiểu dao:

Chi tiết gia công làm từ thép 45, σ b=60 kg /mm 2 , bao gồm nhiều loại bề mặt trònxoay, mặt trụ, mặt côn và mặt đầu cho nên ta chọn dao tiện định hình lăng trụ chứkhông chọn dao tròn, tuy khó chế tạo nhưng nó có các ưu điểm sau:

+ Độ cứng vững cao hơn, chính xác hơn

+ Tránh được việc sai số loại 2 (sai số do nội tại dao tròn)

+ Việc mài sắc lại đơn giản (chỉ mài theo mặt phẳng song song với mặttrước cũ)

Dựa vào cơ tính của vật liệu gia công ta chọn vật liệu làm dao là thép gió P18 vì:+ Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62÷65 HRC

1.4 Thiết kế dao:

1.4.1 Chọn điểm cơ sở:

Để tiện cho việc tính toán ta chọn điểm cơ sở theo nguyên tắc : điểm cơ sở là điểmnằm ngang tâm chi tiết, gần tâm chi tiết nhất (xa chuẩn kẹp dao nhất) Vậy ta chọnđiểm cơ sở là điểm 1 như trên hình:

1.4.2 Chọn góc trước γ, góc sau α:

Chọn góc trước: Dựa vào vật liệu gia công ta chọn góc trước của dao γ=22 o

1.4.3 Tính toán chiều cao profile dao:

Sơ đồ tính toán các thông số profile dao tại 1 điểm i bất kỳ trên lưỡi cắt được biểudiễn như sau:

Xét điểm i bất kỳ trên profin chi tiết ta có điểm i’ tương tứng trên profin dao : Gọi

+ Trục l song song với đường tâm chi tiết

+ Trục τ) với: vuông góc với l và nằm trong mặt trước của dao

Với mỗi điểm i trên chi tiết cho ta điểm i’ trên profile dao nên ta có tọa độcủa i’ là:

Thiết lập hệ tọa độ (1lh) với:

+ Trục l song song với đường tâm chi tiết

+ Trục h vuông góc với l và vuông góc với mặt sau của dao

Với mỗi điểm i trên chi tiết cho ta điểm i’ trên profile dao nên ta có tọa độ của i’ là:

Điểm ri(mm) A(mm) sinγ i C i(mm) τ i(mm) h i(mm) γ i o

Căn cứ vào chiều sâu max của chi tiết:

t max=d max−d minγ

a, Profile dao trong tiết diện trùng với mặt trước

b, Profile dao trong tiết diện vuông góc với mặt sau

1.5 Điều kiện kĩ thuật của dao:

1.6 Bản vẽ chế tạo dao tiện định hình:

Phần 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DAO CHUỐT LỖ TRỤ

2.1.Phân tích chi tiết:

Vật liệu gia công gang 32-52, HB197 là vật liệu có độ cứng trung bình ( khoảng

¿

2.2.Chọn sơ đồ chuốt:

Ta có thể chọn các sơ đồ chuốt: chuốt ăn dần, chuốt lớp, chuốt mảnh Nhưng với

Chuốt lỗ tròn ở đây ta chọn sơ đồ chuốt lớp

2.3.2.Lượng nâng răng dao:

một phía)

2.3.3.Tính toán răng cắt:

Tính toán răng cắt

Chọn lượng nâng răng cắt tinh:

0,05 +1=9,44 →lấy Zthô=9rănγg

S z là q

q = A thô- S z .(A thô

→ q ≥ 0,015

2.3.4.Kết cấu dạng răng răng cong lưng thẳng:

Với K là hệ số lấp đầy rãnh: chọn K=2 theo bảng 5.4

Góc trước răng cắt và răng sửa đúng được tra theo bảng 5.5 sách hướng dẫn thiết

kế dụng cụ cắt kim loại ta được:

2.3.6.Tính toán số răng cắt và đường kính:

+Số răng đồng thời tham gia cắt:

Z max=Lc

t +1 =5813+1=6(rănγg)

+Số răng sửa đúng:

Tra bảng 5.8 ta có :

Z sđ=7÷ 8 răng; chọn Z sđ= 7(răng)

+Số răng cắt của dao:

Z c=Z thô+Z tinγh = 10+3 =13 (răng)

+Tổng số răng của dao chuốt:

Z= Z thô+Z tinγh+Z sđ = 10+3+7=20 (răng)

+Đường kính của dao:

Đường kính răng cắt thô:

2.4.Kiểm tra sức bền dao chuốt:

Sơ đồ chịu lực: mỗi răng cắt của dao chịu 2 lực thành phần tác dụng thành phầnhướng kính Py hướng vào tâm dao Tổng hợp các lực Py của các răng sẽ triệt tiêuthành phần dọc trục Pz với trục chi tiết Tổng hợp các lực Pz sẽ là lực chiều trục Ptác dụng lên tâm dao

Lực cắt thành phần Pz tác dụng lên mỗi răng có thể làm mẻ răng Song trườnghợp này ít xảy ra Lực rổng hợp P dễ làm dao đứt ở tiết diện đáy răng đầu tiên Điều kện bền xác định ở mắt cắt đấy răng đầu tiên ( vật liệu gang 32-52)

Tra bảng 5.13 ta có kích thước phần đầu kẹp:

Vậy dao chuốt đạt yêu cầu

-Lỗ tâm:

Lỗ tâm dùng trong chế tạo và mài lại dao, kích thước lỗ tâm được tra trong bảng5.14 sách hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt

2.5.Điều kiện kỹ thuật:

1, vật liệu dao chuốt chế tạo dùng thep P18

2, Độ cứng sau nhiệt luyện

3, Độ nhám

-Độ nhám mặt trước, mặt sau của răng, mặt côn làm việc của lỗ tâm, các bề mặt

Độ nhám mặt đáy răng, đầu dao, côn chuyển tiếp các rãnh chứa phoi không thấphơn 0,8 μmm.

4,Sai lệch về bước không được vượt quá 2 lần dung sai theo cấp chính xác5 ( củabước) với trường hợp dung sai phân bổ đối xứng

5,Sai lệch lớn nhất của đường kính các răng cắt trừ các răng cắt tinh cuối cùng kềvới răng sửa đúng,không được vượt quá trị số -0,008mm

6,Sai lệch cho phép của đường kính các răng sửa đúng cà răng cắt tinh không đượcvượt quá trị số

7,Độ đảo tâm theo đường kính ngoài của răng sửa đúng và răng cắt tinh

Phần định hướng phía sau không được vượt quá( về trị số tuyệt đối) trị số dungsai của đường kính tương ứng

Độ đảo phần còn lại của dao trên mỗi 100mm chiều dài không được vượt quá trị

Phần 3:Dao phay lăn răng

3.1.Nguyên lý:

Dao phay lăn răng được dùng để gia công các bánh răng hình trụ ăn khớp ngoài,răng thẳng hoặc răng nghiêng, bánh vít….Phay lăn răng là phương thức gia côngbằng phương pháp bao hình, nó nhắc lại sự ăn khớp giữa bánh răng và thanh răngtrong đó dao đóng vài trò thanh răng, còn phôi đóng vai trò bánh răng Do hạn chế

về mặt không gian máy do vật người ta thay thanh răng bằng trục vít Để tạo ra cácgóc sau, ở mặt sau của răng được hớt lưng Theo nguyên lý ăn khớp, muốn cặpbánh răng nghiêng ăn khớp đúng thì các răng cảu chúng phải ăn khớp chính xácvới cùng 1 bánh răng không gian( dạng sinh răng thẳng khởi thủy)

Dao phay lăn răng có moduyn m = 8.5 là dao có moduyn trung bình, Vớimoduyn này, kích thước của dao không lớn lắm Để đơn giản cho quá trình chếtạo, ta chọn kết cấu dao phay nguyên khối

Chọn cấp chính xác của dao phay lăn răng là cấp chính xác A Mặt trước củarăng dao là mặt xoắn Acsimet, hướng của đường vít ngược và thẳng góc với hướngcủa đường vít răng dao trên trụ chia trung bình tính toán.

3.2.Tính toán:

3.2.1 Tính profin răng dao:

+Bước pháp tuyến răng dao:

sinω = D m

t

= 8,5

+Bước của răng vít:

+Góc của rãnh thoát phoi:

Chọn theo tiêu chuẩn d = 40 𝑚𝑚

+ Đường kính của đoạn lỗ không lắp ghép:

3.2.2.Tính toán chiều dài dao:

+ Chọn then: bxh = 12x8

3.3 Điều kiện kỹ thuật:

-Dung sai của dao phay lăn răng lấy theo cấp chính xác A

-Sai lệch giới hạn bước răng theo phương pháp tuyến: ± 0,025 mm

-Sai số tích lũy giới hạn trên độ dài 3 bước : ± 0, 040 mm

-Độ đảo hướng kính theo đường kính ngoài giới hạn 1 vòng : 0,05mm

-Sai số tích lũy lớn nhất của bước vòng : 0,06mm

-Sai lệch giới hạn của bước rãnh vít theo mặt trước của răng : +35mm

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

1.Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại(Ts.Nguyễn Thị Phương Giang, PGS.TS.Trần Thế Lục, TS.Lê Thanh Sơn).

2.Giáo trình thiết kế dụng cụ công nghiệp( GS.TS Bành Tiến Long, PGS.TS.Trần Thế Lục, PGS.TS.Trần Sĩ Túy.