đồ án môn học thiết kế dụng cụ cắt

Vì vậy, việc tính toán thiếtkế dụng cụ cắt phải tuân theo những quy trình cũng như yêu cầu nhất định, và luôn là mộtnhiệm vụ không dễ dàng đặt ra với người kỹ sư.Trong đồ án môn học này

THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH

Phân tích chi tiết, chọn loại dao gia công

So với dao tiện đơn, dao tiện định hình đảm bảo độ đồng nhất profin chi tiết trong quá trình gia công, năng suất cao, tuổi thọ dao lớn, số lượng phế phẩm ít, mài sắc đơn giản.

Chi tiết có dạng mặt trụ tròn xoay trên đó bao gồm các mặt côn và các mặt trụ, profin chi tiết không quá đặc biệt, cho nên ta chọn dao tiện định hình lăng trụ chế dễ dàng hơn và gia công chi tiết có độ chính xác cao 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 phục được Việc mài sắc lại đơn giản hơn (chỉ mài theo mặt phẳng song song với mặt trước cũ)

Vật liệu chế tạo chi tiết: Thép 40XH có = 60 ( kg/), phôi thanh thép tròn ( có phần chuẩn bị cắt đứt ).

Chọn điểm cơ sở

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 cơ sở là điểm 1 là điểm cơ sở cách tâm 1 khoảng:

Hình 1.2: Xác định các điểm trên chi tiết

Chọn thông số hình học của dao

Chọn góc trước và góc sau : Với vật liệu gia công là phôi thanh thép tròn 40XH có = 60 ( kg/) Tra bảng 3.1 ( sách Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại ) ta chọn:

Ngoài những điểm của lưỡi cắt thuộc profin chi tiết, còn những điểm thuộc lưỡi cắt phụ để tạo mép vát và tạo rãnh cho dao cắt đứt, những điểm này trong nhiều trường hợp sẽ nằm cao hơn tâm so với điểm cơ sở, góc sau của những điểm này nhỏ hơn góc sau của điểm cơ sở, nên ta phải tính toán kiểm tra góc này :

* cos cos[arcsin( sin )] sin sin

Với R * là bán kính răng với vòng tròn qua tâm tại 1 điểm trên trên lưỡi cắt phụ ε là góc giữa mặt cắt qua điểm trên lưỡi cắt phụ cao hơn tâm và mặt cắt qua điểm cơ sở R là bán kính ứng với điểm cơ sở Để tránh góc sau * quá nhỏ và có thể âm thì nên chọn lưỡi cắt có R * R ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải với , ta chọn 14,5 =>

Sơ đồ và công thức tính toán

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

Hình 1.2: Sơ đồ tính toán các thông số profile dao chiếu đứng vẽ mặt trước T hợp với phương ngang một góc Mặt trước T cắt các vòng tròn có bán kính r1,r23,r45,r67 tại các điểm 1’,2’,4’,6’… trên lưỡi cắt dao Các điểm 1’,2’,4’,6’… trên lưỡi cắt của dao gia công các cung tròn bán kinh r , r , r , r … ứng với1 23 45 67 các điểm 1, 2, 4,6 ….của profin chi tiết

Khoảng cách từ điểm 1 đến các điểm 2’,4’,6’… là ,,… là chiều cao profin lưỡi cắt theo mặt trước.

Từ các điểm 2’,4’,6’,… trên lưỡi cắt dao ha các đoạn thẳng vuông góc với điểm 1 được các đoạn h , h , h ,…Đó chính là chiều cao profin lưỡi cắt trong tiết diện vuông góc 2 4 6 với mặt sau. a Xây dựng công thức xác định profin dao trong tiết diện trùng với mặt trước

Thiết lập hệ tọa độ với:

+ Trục l song song với đường tâm chi tiết + Trục τ 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 độ của i’ là: τi’ : Chiều cao profile dao tại điểm i’ trong tiết diện trùng mặt trước.

Từ sơ đồ tính ta có: b) Xây dựng công thức xác định profile dao trong tiết diện vuông góc với mặt sau (h )i

Thiết lập hệ tọa độ với:

+ Trục l song song với đường tâm chi tiết ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải

+ 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: hi’ : Chiều cao profile dao tại điểm i’ trong tiết diện vuông góc với mặt sau.

Từ sơ đồ tính ta có:

Ri bán kính tại các điểm tính toán trên chi tiết R1 bán kính của điểm 1, là điểm cơ sở

1, 1 góc trước và góc sau tại điểm cơ sở i góc trước tại các điểm tính toán trên chi tiết i chiều cao profin của điểm tính toán trong tiết diệt trùng mặt trước hi chiều cao profin của điểm tính toán trong tiết diện vuông góc mặt sau c) Tính toán profin cho từng điểm trên profin chi tiết:

22 A = = 12,5.sin22 = 4,6826 (mm) C = B = = 12,5.cos= 11,5898 (mm) = h1 = 0 (mm)

= = 19,5229(mm) ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải

Bảng kết quả tính toán profin dụng cụ: Điểm A sin

Chiều cao profin dao trong tiết diện trùng với mặt trước i

Chiều cao profin dao trung tiết diện vuông góc với mặt sau h i

Chọn sơ đồ kết cấu dao

Chiều sâu cắt lớn nhất của chi tiết gia công: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải

Trong đó: là đường kính lớn nhất của chi tiết gia công. là đường kính nhỏ nhất của chi tiết gia công.

Tra bảng 3.2 – Kích thước kết cấu dao tiện định hình hình lăng trụ trong sách “ Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại “ , ta có kích thước cơ bản của dao tiện định hình hình lăng trụ:

Kích thước dao ( mm ) Chuôi

Kích thước phần profin dụng cụ

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 vẽ: Đầu tự do để tăng sức bền, tăng sức chịu mòn của dao lấy a=2,5mm Chiều dài đoạn lưỡi cắt phụ để xén mặt đầu c=1mm

Góc vát đoạn lưỡi cắt phụ để xén mặt đầu : 1 45 o = Chiều dài đoạn lưỡi cắt phụ để chuẩn bị cắt đứt b=6mm

Chiều dài đoạn lưỡi cắt phụ không tham gia cắt b 1 0,5mm Chiều rộng lưỡi dao cắt đứt g=2mm

Chiều cao m=2mm Bề rộng phần vát mép f=2mm Góc vát Bán kính phần cho lưỡi cắt phụ chuẩn bị cắt đứt : = – m = 17,5 – 2 = 15,5 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải Chiều cao đoạn lưỡi cắt phụ để chuẩn bị cắt đứt: t = = = 4,5

Góc vát φ = arctan ( = arctan( Chiều dài đoạn lưỡi cắt chính = 44 mm Chiều dài toàn bộ dao: B = + a + b +c + = 44 + 2,5 + 6 + 1 + 0,5 = 54 mm Điều kiện kỹ thuật của dao

Vật liệu phần cắt và phân thân dao : Thép gió P18 Độ cứng sau khi nhiệt luyện : Phần cắt 62 65 HRC Độ bóng : + Mặt trước R a 0,32 m

+ Mặt sau R a 0,63 m + Mặt tựa trên thân dao thấp hơn

Sai lệch góc : + Góc trước : 22 1 + Góc sau : 12 1

+ Sai lệch góc sắc: 30β ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải

Với điểm 9: = 39,572 x=.sin =.sin () y=.cos =.cos (

⇨ = arcsin = arcsin ⇨ = tan( arcsin ) - arcsin = tan - x = sin( – tan + + tan( arcsin ) - arcsin ) x = 39,572.sin( – tan + + tan - ) = 4,2063 y = cos( – tan + + tan( arcsin ) - arcsin ) y = 39,572.cos( – tan + + tan - ) = 39,3478

⇨ = arcsin = arcsin ⇨ = tan( arcsin ) - arcsin = tan - ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải x = sin( – tan + + tan( arcsin ) - arcsin ) x = 40,48.sin( – tan + + tan - ) = 4,7498 y = cos( – tan + + tan( arcsin ) - arcsin ) y = 40,48.cos( – tan + + tan - ) = 40,2004

⇨ = arcsin = arcsin ⇨ = tan( arcsin ) - arcsin = tan - x = sin( – tan + + tan( arcsin ) - arcsin ) x = 41,388.sin( – tan + + tan - ) = 5.3528 y = cos( – tan + + tan( arcsin ) - arcsin ) y = 41,388.cos( – tan + + tan - ) = 41.0404 x=.sin =.sin () y=.cos =.cos (

⇨ = arcsin = arcsin ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải

⇨ = tan( arcsin ) - arcsin = tan - x = sin( – tan + + tan( arcsin ) - arcsin ) x = 42,75.sin( – tan + + tan - ) = 6,3623 y = cos( – tan + + tan( arcsin ) - arcsin ) y = 42,75.cos( – tan + + tan - ) = 42,2739

Bảng thông số các điểm STT RM xi yi ∆x= x - xi+1 i ∆y= y – y t = y - i+1 i

Dựa vào các giá trị x và y ta dựng nên profile dao:

Hình 2.3: Hình dáng profin trong tiết diện chiều trục

III Chọn các kích thước kết cấu dao phay đĩa module Với m = 4.5; Z = 17, kích thước kết cấu dao được chọn theo bảng 6.6 và 6.7 [1] được thể hiện trên bản vẽ chi tiết như sau:

- Đường kính ngoài: D = 85- Đường kính lỗ gá: d = 27 +0,023 - Chiều rộng dao: B = 15,5- Số răng của dao: Z = 11- Lượng hớt lưng: K = 8 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải - t = 29,4 +0,28

III Điều kiện kỹ thuật của dao

- Vật liệu dao:thép P18 - Độ cứng phần cắt đạt HRC= 62- 65 - Độ đảo đường kính ngoài 0,03 - Độ đảo mặt đầu 0,03 - Sai lệch chiều dày răng: 0,025 - Độ bóng:

+ Mặt trước,mặt lỗ gá dao và các mặt tựa không thấp hơn 0,32 + Mặt hớt lưng của hình dáng răng không thấp hơn 0,63

IV Kết cấu của dao phay module

PHẦN III: THIẾT KẾ DAO CHUỐT Yêu cầu đề bài

Thiết kế dao chuốt lỗ then hoa có thông số như sau:

- Chiều dài lỗ chuốt: L = 64 mm - Số răng: Z = 8

- Đường kính trong: d = 52 mm - Đường kính ngoài: D = 58 mm - Cấp chính xác gia công cần đạt H8 - Chiều rộng then: b = 10

- Vật liệu chế tạo: Thép 45 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải

Khi chuốt lỗ then hoa thường dùng dao chuốt kéo khi đó lực sẽ tác dụng vào đuôi dao và kéo nó

II Vật liệu và cấu tạo dao chuốt

Dao chuốt kéo thường được chế tạo từ hai loại vật liệu Phần cán dao được làm bằng thép kết cấu C45 Từ phần định hướng trở về sau được làm bằng thép gió P18.

Dao chuốt được chia thành 5 phần lớn Phần đầu dao gồm đầu kẹp, cổ dao, côn chuyển tiếp Phần răng dao gồm răng cắt thô, răng cắt tinh, răng sửa đúng Phần định hướng phía trước, phần định hướng phía sau và phần đỡ giúp tăng cứng vững của dao khi gia công.

Phần răng là quan trọng nhất của dao chuốt, nó được thiết kế trước làm cơ sở cho các phần khác Thiết kế phần răng gồm xác định dạng profile răng, kích thước răng, số lượng mỗi dạng răng, đường kính các răng,

Hình 3.2: Cấu tạo dao chuốt

1 Phần răng cắt và răng sửa đúng Ở dao chuốt, răng sau cao hơn răng trước 1 lượng S được gọi là lượng nâng dao.z

Lượng nâng thay cho bước tiến dao.

- Trên phần răng cắt thô, các răng có lượng nâng bằng nhau Trên răng cắt tinh,lượng nâng giảm dần Trên răng sửa đúng lượng nâng bằng 0. ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải Với lỗ then hoa thường, vật liệu là thép cacbon C45 tra bảng 5.2[1], ta chọn được lượng nâng của răng cắt thô S = 0,06 mm.z

Sau răng cắt thô là răng cắt tinh, số răng cắt tinh chọn là 3 răng với lượng nâng lần lượt là:

Sau răng cắt tinh cuối cùng là răng sửa đúng, đường kính của các răng sửa đúng bằng đường kính của răng cắt tinh cuối cùng, lượng nâng răng bằng 0.

Ta có lượng dư gia công được tính theo công thức:

A= ( Trong đó: - D – Đường kính của răng sửa đúng, cũng chính là đường kính lớnmax nhất của lỗ sau khi chuốt kể cả sai lệch trên lỗ dmin – Đường kính lỗ trước khi gia công, d = 52 mmmin

Với ỉ58H8 tra sỏch “Hướng dẫn làm bài tập dung sai” (Ninh Đức Tốn và Nguyễn Trọng Hựng) ta được , do đú D = ỉ58,046 mmmax

⇨ A= (= (58,046 – 52) = 3,023 mm Lượng dư cho các răng cắt tinh và cắt thô được gọi là lượng dư tinh và lượng dư thô.

- Lượng dư thô: A = A – A = 3,023 – 0,108 = 2,915 mmthô tinh

3 Kết cấu răng và rãnh

Kết cấu răng và rãnh là phần quan trọng của dao chuốt Răng và rãnh được thiết kế sao cho dao đủ bền, răng đủ bền, đủ không gian chứa phoi, tuổi bền và tuổi thọ của dao lớn và dễ chế tạo. a) Profile dọc trụcHình dạng răng và rãnh cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Răng dao phải đảm bảo được số lần mài lại tối đa.

- Răng phải đủ bền để không bị gãy trước tác dụng của momen uốn trong quá trình cắt.

- Rãnh giữa các răng phải có hình dạng và kích thước sao cho khi cắt ra phoi dễ dàng theo mặt trước, cuốn xoắn đều và nằm gọn trong rãnh.

Với vật liêu gia công là thép 45, được sử dụng rất phổ biến, được dùng chế tạo các chi tiết chịu tải trọng tĩnh và va đập tương đối cao mà bề mặt có thể bị mài mòn như trục, bánh răng để có cơ tính cao cần nhiệt luyện (tôi+ram cao) Khi chuốt vật liệu dẻo như chuốt thép thường tạo ra phoi dây Vì vậy rãnh được thiết kế có dạng lưng cong dạng rãnh (có 2 cung tròn nối tiếp) để phoi dễ cuốn.

Hình 3.3: Dạng răng và rãnh trong tiết diện chiều trục

Trong đó: t – Bước răng h – Chiều cao rãnh f – Cạnh viền b – Chiều rộng lưng răng r, R – Bán kính rãnh α – Góc sau γ – Góc trước Xác định giá trị của các thông số:

Răng cắt thô: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải Bước răng t và chiều sâu rãnh được tính toán thiết kế sao cho đủ không gian chứa phoi, rãnh có diện tích là:

L – Chiều dài của chi tiết.

Sz – Lượng nâng răng Tra bảng 5.4 – [1] ta được K = 3,5 Như vậy: = 3,5.64.0,06 = 13,44 mm 2 Ta có: h ≥ 1,13 = 4,14 mm Lấy chiều rộng then theo tiêu chuẩn: h = 4,5 Các thông số khác được tính theo kinh nghiệm như sau: t = (2,5 ÷ 2,8).h = 11,25 ÷ 12,6 Chọn t = 12 r = (0,5 ÷ 0,55).h = 2,25 ÷ 2,475 Chọn r = 2,3 b = (0,3 ÷ 0,4).t = 3,6 ÷ 4,8 Chọn b = 4 R = (0,65 ÷ 0,8).t = 7,8 ÷ 9,8 Chọn R = 8 Góc trước γ được chọn theo vật liệu gia công, tra bảng 5.5[1] được γ = 12°

Góc sau của dao chuốt được chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tượng giảm đường kính sau mỗi lần mài lại Góc sau được chọn: α = 3 o

Bước răng t và chiều sâu rãnh được tính toán thiết kế sao cho đủ không gian chứa phoi, rãnh có diện tích là:

Sz – Lượng nâng răng Tra bảng 5.4 – [1] ta được K = 3,5 Như vậy: = 3,5.64.0,048 = 10,75 mm 2 Ta có: h ≥ 1,13.= 3,7 mm

THIẾT KẾ DAO PHAY ĐĨA MODULE

Chọn các kích thước kết cấu dao phay đĩa module

được thể hiện trên bản vẽ chi tiết như sau:

- Đường kính ngoài: D = 85- Đường kính lỗ gá: d = 27 +0,023 - Chiều rộng dao: B = 15,5- Số răng của dao: Z = 11- Lượng hớt lưng: K = 8 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải - t = 29,4 +0,28

Điều kiện kỹ thuật của dao

- Vật liệu dao:thép P18 - Độ cứng phần cắt đạt HRC= 62- 65 - Độ đảo đường kính ngoài 0,03 - Độ đảo mặt đầu 0,03 - Sai lệch chiều dày răng: 0,025 - Độ bóng:

+ Mặt trước,mặt lỗ gá dao và các mặt tựa không thấp hơn 0,32+ Mặt hớt lưng của hình dáng răng không thấp hơn 0,63

THIẾT KẾ DAO CHUỐT

Sơ đồ chuốt

Khi chuốt lỗ then hoa thường dùng dao chuốt kéo khi đó lực sẽ tác dụng vào đuôi dao và kéo nó

Vật liệu và cấu tạo dao chuốt

Dao chuốt kéo thường được chế tạo từ hai loại vật liệu Phần cán dao được làm bằng thép kết cấu C45 Từ phần định hướng trở về sau được làm bằng thép gió P18.

Dao chuốt được chia thành 5 phần lớn Phần đầu dao gồm đầu kẹp, cổ dao, côn chuyển tiếp Phần răng dao gồm răng cắt thô, răng cắt tinh, răng sửa đúng Phần định hướng phía trước, phần định hướng phía sau và phần đỡ giúp tăng cứng vững của dao khi gia công.

Phần răng là quan trọng nhất của dao chuốt, nó được thiết kế trước làm cơ sở cho các phần khác Thiết kế phần răng gồm xác định dạng profile răng, kích thước răng, số lượng mỗi dạng răng, đường kính các răng,

Hình 3.2: Cấu tạo dao chuốt

Thiết kế dao

1 Phần răng cắt và răng sửa đúng Ở dao chuốt, răng sau cao hơn răng trước 1 lượng S được gọi là lượng nâng dao.z

Lượng nâng thay cho bước tiến dao.

- Trên phần răng cắt thô, các răng có lượng nâng bằng nhau Trên răng cắt tinh,lượng nâng giảm dần Trên răng sửa đúng lượng nâng bằng 0. ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải Với lỗ then hoa thường, vật liệu là thép cacbon C45 tra bảng 5.2[1], ta chọn được lượng nâng của răng cắt thô S = 0,06 mm.z

Sau răng cắt thô là răng cắt tinh, số răng cắt tinh chọn là 3 răng với lượng nâng lần lượt là:

Sau răng cắt tinh cuối cùng là răng sửa đúng, đường kính của các răng sửa đúng bằng đường kính của răng cắt tinh cuối cùng, lượng nâng răng bằng 0.

Ta có lượng dư gia công được tính theo công thức:

A= ( Trong đó: - D – Đường kính của răng sửa đúng, cũng chính là đường kính lớnmax nhất của lỗ sau khi chuốt kể cả sai lệch trên lỗ dmin – Đường kính lỗ trước khi gia công, d = 52 mmmin

Với ỉ58H8 tra sỏch “Hướng dẫn làm bài tập dung sai” (Ninh Đức Tốn và Nguyễn Trọng Hựng) ta được , do đú D = ỉ58,046 mmmax

⇨ A= (= (58,046 – 52) = 3,023 mm Lượng dư cho các răng cắt tinh và cắt thô được gọi là lượng dư tinh và lượng dư thô.

- Lượng dư thô: A = A – A = 3,023 – 0,108 = 2,915 mmthô tinh

3 Kết cấu răng và rãnh

Kết cấu răng và rãnh là phần quan trọng của dao chuốt Răng và rãnh được thiết kế sao cho dao đủ bền, răng đủ bền, đủ không gian chứa phoi, tuổi bền và tuổi thọ của dao lớn và dễ chế tạo. a) Profile dọc trụcHình dạng răng và rãnh cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Răng dao phải đảm bảo được số lần mài lại tối đa.

- Răng phải đủ bền để không bị gãy trước tác dụng của momen uốn trong quá trình cắt.

- Rãnh giữa các răng phải có hình dạng và kích thước sao cho khi cắt ra phoi dễ dàng theo mặt trước, cuốn xoắn đều và nằm gọn trong rãnh.

Với vật liêu gia công là thép 45, được sử dụng rất phổ biến, được dùng chế tạo các chi tiết chịu tải trọng tĩnh và va đập tương đối cao mà bề mặt có thể bị mài mòn như trục, bánh răng để có cơ tính cao cần nhiệt luyện (tôi+ram cao) Khi chuốt vật liệu dẻo như chuốt thép thường tạo ra phoi dây Vì vậy rãnh được thiết kế có dạng lưng cong dạng rãnh (có 2 cung tròn nối tiếp) để phoi dễ cuốn.

Hình 3.3: Dạng răng và rãnh trong tiết diện chiều trục

Trong đó: t – Bước răng h – Chiều cao rãnh f – Cạnh viền b – Chiều rộng lưng răng r, R – Bán kính rãnh α – Góc sau γ – Góc trước Xác định giá trị của các thông số:

Răng cắt thô: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải Bước răng t và chiều sâu rãnh được tính toán thiết kế sao cho đủ không gian chứa phoi, rãnh có diện tích là:

Sz – Lượng nâng răng Tra bảng 5.4 – [1] ta được K = 3,5 Như vậy: = 3,5.64.0,06 = 13,44 mm 2 Ta có: h ≥ 1,13 = 4,14 mm Lấy chiều rộng then theo tiêu chuẩn: h = 4,5 Các thông số khác được tính theo kinh nghiệm như sau: t = (2,5 ÷ 2,8).h = 11,25 ÷ 12,6 Chọn t = 12 r = (0,5 ÷ 0,55).h = 2,25 ÷ 2,475 Chọn r = 2,3 b = (0,3 ÷ 0,4).t = 3,6 ÷ 4,8 Chọn b = 4 R = (0,65 ÷ 0,8).t = 7,8 ÷ 9,8 Chọn R = 8 Góc trước γ được chọn theo vật liệu gia công, tra bảng 5.5[1] được γ = 12°

Sz – Lượng nâng răng Tra bảng 5.4 – [1] ta được K = 3,5 Như vậy: = 3,5.64.0,048 = 10,75 mm 2 Ta có: h ≥ 1,13.= 3,7 mm

Lấy chiều rộng then theo tiêu chuẩn: h = 3,7Các thông số khác được tính theo kinh nghiệm như sau: r = (0,5 ÷ 0,55).h = 1,85 ÷ 2,035 Chọn r = 2 b = (0,3 ÷ 0,4).t = 2,79 ÷ 3,72 Chọn b = 2,8 R = (0,65 ÷ 0,8).t = 6,045 ÷ 7,44 Chọn R = 6,5 Góc trước γ được chọn theo vật liệu gia công, tra bảng 5.5[1] được γ = 12°

Sz – Lượng nâng răng Tra bảng 5.4 – [1] ta được K = 3,5 Như vậy: = 3,5.64.0,024 = 5,6 mm 2 Ta có: h ≥ 1,13.= 2,67 mm Lấy chiều rộng then theo tiêu chuẩn: h = 2,6 Các thông số khác được tính theo kinh nghiệm như sau: t = (2,5 ÷ 2,8).h = 6,5 ÷ 7,28 Chọn t = 7 r = (0,5 ÷ 0,55).h = 1,3 ÷ 1,43 Chọn r = 1,4 b = (0,3 ÷ 0,4).t = 2,1 ÷ 2,8 Chọn b = 2,5 R = (0,65 ÷ 0,8).t = 4,55 ÷ 5,6 Chọn R = 5 Góc trước γ được chọn theo vật liệu gia công, tra bảng 5.5[1] được γ = 12°

Góc sau của dao chuốt được chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tượng giảm đường kính sau mỗi lần mài lại Góc sau được chọn: α = 1 o b) Profile trong tiết diện vuông góc với trục Để làm giảm ma sát giữa lưỡi cắt với thành lỗ then hoa người ta thiết kế cạnh viền f với góc nghiêng phụ (trị số f = 0,8 mm, =) ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải Để giảm ma sát trong quá trình cắt thì đường kính đáy trượt được chọn nhỏ hơn đường kính phần định hướng phía trước 1mm Để thoát đá khi mài cạnh viền f của lưỡi cắt phụ thì chân răng có rãnh thoát đá với bán kính lượn r = 1 mm có tâm nằm trên đường kính đáy trượt.

4 Số răng và đường kính dao chuốt a) Số răng của dao chuốt - Số răng cắt thô: Zthô

Ta có: q = > 0,015, do đó lấy thêm 1 răng

- Số răng cắt tinh: lấy trong khoảng 2 ÷ 5 răng Chọn Z = 3 răngtinh

- Số răng sửa đúng: lấy theo cấp chính xác gia công và loại dao chuốt, bảng 5.8

Chọn Z = 5 răngsđ b Số răng cùng cắt lớn nhất - Số răng lớn nhất đồng thời tham gia cắt:

= 7 (răng) L – Chiều dài chi tiết gia công t – Bước răng thô Để dao định hướng tốt và không quá tải thì số răng đồng thời tham gia cắt nằm trong khoảng 3 ÷ 8 răng thỏa mãn yêu cầu⇨ c Đường kính các răng dao chuốt Với răng cắt thô:

+ 2 với i = 3 ÷ 50 Vậy ta có bảng tổng kết:

Loại răng STT răng Đường kính Loại răng STT răng Đường kính

10 53,03 39 56,51 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải

5 Kiểm nghiệm bền dao chuốt

Sơ đồ lực tác dụng: mỗi răng cắt của dao chịu 2 lực thành phần tác dụng Thành phần hướng kính P hướng vào tâm dao Tổng hợp các lực P của các răng sẽ triệt tiêu,y y thành phần dọc trục P song song với trục chi tiết Tổng hợp các lực chiều trục P sẽ là lựcz z chiều trục P tác dụng lên tâm dao.

Lực cắt P tác dụng lên mỗi răng có thể làm mẻ răng Song trường hợp này ít xảy ra.z

Lực tổng hợp P dễ làm dao đứt ở tiết diện đáy răng đầu tiên Điều kiện bền kéo xác định ở mặt cắt đáy răng đầu tiên:

Trong đó: D – đường kính đáy răng đầu tiên 1

P – lực kéo lớn nhất tác dụng lên dao chuốt: max

Với dao chuốt rãnh then hoa:

Với vật liệu là thép 45 ta tra bảng (5.9) ta có C = 2300 N/mm p

- K – hệ số hiệu chỉnh ma sát khi cắt Tra bảng (5.10) ta có K = 0,93; K =1; KƔ n m=1 - b – chiều rộng rãnh then: b = 10

- n – số rãnh then hoa: n = 8 - Z – Số răng cùng cắt Z = 70 0

Vậy dao thỏa mãn điều kiện bền

Phần đầu dao bao gồm đầu kẹp, cổ dao, côn chuyển tiếp. a) Phần đầu kẹp Phần đầu kẹp được tiêu chuẩn hóa, để chọn được kích thước hợp lý, phần đầu kẹp được xác định theo điều kiện bền kéo:

[ = = 43 mm Tra bảng 5.13 ta có kích thước phần đầu dao:

45 34 5 8 20 14 1 32 90 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải

Hình 3.5: Cấu tạo phần đầu dao chuốt b) Phần cổ dao và côn chuyển tiếp Phần cổ dao dùng để nối dài dao cho thuận lợi khi chuốt Đường kính cổ:

Chiều dài phần cổ dao l được tính từ điều kiện gá đặt.2 l2= l - l =( l + l + l )- l g 3 h m b 3

Điều kiện kỹ thuật của dao

- Vật liệu phần cắt: thép gió P18.

- Vật liệu phần đầu dao: Thép CT 45. ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT GVHD: TS Nguyễn Trọng Hải - Độ cứng sau khi nhiệt luyện:

+ Phần cắt và phần định hướng phía sau HRC 62÷65 + Phần định hướng phía trước HRC 58÷60 + Phần đầu dao HRC 40÷47

- Mối hàn nằm trên phần côn chuyển tiếp.

+ Cạnh viền sửa đỳng: Ra=0,32àm + Mặt trước, mặt sau răng, mặt dẫn hướng Ra=0,63àm + Cỏc mặt khụng mài Ra=2,5àm

- Độ đảo tâm trên 100mm chiều dài là: 0,005mm - Sai lệch chiều dài: ± 2mm

- Độ sai lệch góc cho phép không vượt quá:

+ Góc trước ±1 0 + Góc sau răng cắt thô và răng cắt tinh ±30 ’

+ Góc sau răng sửa đúng ±15 ’ - Sai lệch đường kính các răng cắt (trừ 2 răng cắt tinh cuối cùng): -0,012 - Sai lệch đường kính răng sửa đúng và 2 răng cắt tinh cuối cùng: -0,036 - Sai lệch chiều dày răng không được vượt quá: 0,01mm

- Dung sai chiều dày răng sửa đúng không được vượt quá trị số 0,006mm (rãnh có cấp chính xác H8)

Định dạng
Số trang	38
Dung lượng	1,41 MB