1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Đồ Án Môn Học Thiết Kế Dụng Cụ Cắết.pdf

15 1 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết Kế Dụng Cụ Cắt
Tác giả Mai Văn Thái
Người hướng dẫn Mai Văn Thái
Trường học Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành Cơ khí
Thể loại Đồ án môn học
Năm xuất bản 2023
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 15
Dung lượng 1,26 MB

Nội dung

Đề tài mà em được giao là thiết kế dao tiện định hình lăng trụ,dao phay đĩa modul và dao phay định hình .Em đã tìm hiểu nhiều nguồn tài liệu khác nhau cũng như được tham khảo sự góp ý củ

Trang 1

NHOM CHUYÊN MÔN GCVL & D NG C CÔNG NGHI P Ụ Ụ Ệ

oo0oo ĐÔỒ ÁN MÔN H C Ọ THIÊẾT KÊẾ D NG C CẮẾT Ụ Ụ

H c kì: 20221 Đềề sốố: A2 ọ

Gi ng viên h ả ướ ng dẫẫn

L p tn ch ớ ỉ

Ngày kí duy t đốồ án: ……./……./2023 Ngày b o v đốồ án: ……/……/2023 ệ ả ệ

Ký tên

Đánh giá

c a thầềy h i thi ủ ỏ

….… / 10

Ký tên ……….

….… / 10

Ký tên ……….

Hà N i, 2/2023 ộ

Trang 2

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 3

PHẦN 1: THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH 4

1.1 Nhiệm vụ cơ bản của quá trình thiết kế dao tiện định hình được tiến hành theo trình tự sau: 4

1.2 Phân tích chi tiết 4

1.3 Chọn dao 5

1.4 Chọn cách gá dao 6

1.5 Chọn thông số hình học dụng cụ 6

1.6 Tính toán thiết kế dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng 7

1.7 Các kích thước của phần phụ 10

1.8 Điều kiện kỹ thuật 10

PHẦN 2: THIẾT KẾ DAO PHAY LĂN RĂNG 11

2.1 Yêu cầu 11

2.2 Chọn dao phay lăn răng: 11

2.3 Điều kiện kỹ thuật 18

PHẦN 3: THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH 19

3.1 Yêu cầu 19

3.2 Phân tích chi tiết gia công và chọn loại dao phay phù hợp 19

3.2.1 Phân tích chi tiết gia công 19

3.2.2 Chọn loại dao 20

3.3 Các thông số ban đầu của dao phay định hình 20

3.4 Thiết lập sơ đồ tính, tính toán profile dao trong các thiết diện 21

3.5 Yêu cầu kỹ thuật chế tạo dao 25

TÀI LIỆU THAM KHẢO 26

Trang 3

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công nghiệp cơ khí, để có một cụm thiết bị hay một đơn vị thiết bị, máy móc hoàn chỉnh, cần những hình dạng và kích thước khác nhau, làm từ những vật liệu khác nhau, lắp lại Ban đầu những chi tiết máy lag những cái phôi thô có hình dáng thích hợp Qua những quá trình công nghệ khác nhau như: tiện, phay, bào, khoan, khoét, doa, cắt ren, cắt răng… Để thực hiện những quá trình đó cần phải sử dụng những dụng cụ cắt – dao cắt những đồ gá và máy công cụ thích hợp

Đồ án thiết kế dụng cụ cắt là một môn học cơ bản của ngành cơ khí Môn học này không những giúp cho sinh viên có một cái nhìn cụ thể hơn thực tế hơn đối với các kiến thức đã được học mà nó còn là cơ sở rất quan trọng của các môn chuyên ngành sẽ được học sau này

Đề tài mà em được giao là thiết kế dao tiện định hình lăng trụ,dao phay đĩa modul và dao phay định hình Em đã tìm hiểu nhiều nguồn tài liệu khác nhau cũng như được tham khảo sự góp ý của thầy và các bạn ,để chọn cho mình cách làm đồ

án hợp lý hoàn thiện đồ án được giao.Tuy em đã cố gắng hoàn thiện tuy nhiên cũng không khỏi còn sót lại nhiều khiếm khuyết ,mong thầy có thể góp ý thêm để em hoàn thiện hơn kiến thức của bản thân

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, đặc biệt là PGS.TS Nguyễn Thị Hương Giang đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình để em

có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện Mai Văn Thái

Trang 4

PHẦN II: THIẾT KẾ DAO PHAY ĐĨA MODULE

Nhiệm vụ cơ bản của quá trình thiết kế dao phay đĩa môđun được tiến hành theo trình tự sau:

- Phân tích hình dạng, độ chính xác yêu cầu của chi tiết để chọn dao cho phù hợp.

- Tính toán hình dáng lưỡi cắt.

- Tính toán profile đoạn làm việc.

- Thiết kế kết cấu dao.

3.1 Yêu cầu đề bài

Thiết kế dao phay đĩa môđun theo bộ 8 con để gia công bộ bánh răng có yêu cầu sau:

- Phương án số 2 ( Đề A2 )

- Góc ăn khớp:

- Module: m = 6

- Số răng: Z = 17 ÷ 20

- Vật liệu: CT45

- Số hiệu dao: N = 20

3.2 Xác định các thông số hình học của dao

Trong bộ dao phay đĩa module 8 con,dao mang số hiệu 3 có thể gia công được bánh răng có số răng Z = 17 ÷ 20 răng Profile dao được tính toán theo số răng bé nhất (Z = 17) vì với dao này độ cong đường thân khai sẽ lớn nên với các bánh răng

có Z > 17 được gia công bằng bánh răng có Z = 17 sẽ có profile doãng hơn tạo điều kiện ra vào ăn khớp dễ hơn (rãnh lớn ăn khớp không bị kẹt)

Ta cần thiết kế dao phay đĩa module để gia công bánh răng với các thông số sau:

- Module: m = 6 mm

- Số răng: Z = 17

- Góc ăn khớp:

- Bước răng: t = π.m = 3,14.6 = 34,54 mmp

- Chiều dày răng:

- Bán kính vòng chia:

- Bán kính đỉnh răng:

- Bán kính chân răng:

- Bán kính đường tròn cơ sở:

Trang 5

3.3 Thiết kế dao

3.3.1 Tính toán profile dao phay đĩa module

Để thiết kế được profile dao, ta lập hệ tọa độ vuông góc Oxy với tâm O trùng với tâm của bánh răng thân khai Vì dao phay đĩa module có góc trước γ = 0 cho nên profile được tính toán chính là profile trong tiết diện đi qua trục dao Giả sử có điểm M (x, y) bất kỳ nằm trên profle răng với bán kính r thì tọa độ (x, y) chính làx phương trình profile răng

Hình 3.1: Sơ đồ tính toán profile bánh răng thân khai

Trong đó:

r0 – Bán kính vòng cơ sở

rc – Bán kính vòng tròn chia

rx – Bán kính ứng với điểm M trên profile

Rc – Bán kính đỉnh răng

Ri – Bán kính chân răng

Profile dao gồm 2 đoạn:

- Đoạn làm việc là đoạn thân khai CB

- Đoạn làm việc là đoạn cong chuyển tiếp thuộc khe hở chân răng BO 1

a) Profile dao trong đoạn làm việc:

Nguyên lý tạo hình đường thân khai: Cho một đường thẳng lăn không trượt trên một đường tròn, quỹ đạo của một điểm M thuộc đường thẳng đó sẽ vẽ ra đường cong thân khai Vậy để tạo ra hình lưỡi cắt thân khai ta cho điểm M chuyển động theo phương trình đường thân khai trong khoang bán kính r ≤ r ≤ r Việcf m a xác định profile lưỡi cắt chính là việc xác định tọa độ của tập hợp các điểm M trong hệ tọa độ đề các Oxy

Trang 6

M

B

A

r M

r 0

Hình 3.2: Đường thân khai của đường tròn

r0 – Bán kính vòng tròn cơ sở

rm – Bán kính vector ứng với điểm M

θm – Góc thân khai

αm – Góc áp lực của đường thân khai

Theo sơ đồ tính toán hình 3.1 ta có:

Ta có:

α0 – Góc ăn khớp trên vòng tròn chia bánh răng tiêu chuẩn α = 200 0

Vậy ta cho r biến thiên từ rM 0 đến r thì sẽ vẽ được profile của răng Chia e thành 16 điểm và tính toán theo công thức ta có bảng thông số các điểm như sau:

Trang 7

9 53.975 6.3386 53.601 10.101

10 54.731 6.8318 54.303 10.803

11 55.487 7.3549 54.998 11.498

12 56.244 7.9069 55.685 12.185

3.3.2 Chọn các kích thước kết cấu dao phay đĩa module

Với m = 6; 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 = 100

- Đường kính lỗ gá: d = 32+0,019

- Chiều rộng dao: B = 20

- Số răng của dao: Z = 11

- Lượng hớt lưng: K = 7,5

- t =34,8+0,34

- Các thành phần khác: t = 19; t = 9,5; r = 0,8; r = 1,5; r = 1,75; c = 1,8; 1 2 1 2

δ = 22 ; b = 8,10 +0,2

3.4 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

- 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

PHẦN 3: THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH 3.1 Yêu cầu

Tính toán và thiết kế dao phay định hình hớt lưng có để gia công chi tiết vật liệu bằng thép 45 như hình vẽ:

Bảng 3.1 Kích thước chi tiết

Trang 8

h1(mm )

h2(mm )

3.2 Phân tích chi tiết gia công và chọn loại dao phay phù hợp

3.2.1 Phân tích chi tiết gia công

Chi tiết gia công có dạng rãnh với các đoạn thẳng Ta tiến hành chia profile chi tiết là làm 3 đoạn: 1-2, 2-3, 3-4

Hình 3.2 Xác định các điểm trên profin chi tiết

Toạ độ các điểm 1, 2, 3, 4

Lấy đoạn 2-3 là chuẩn gốc để xác định gốc theo chiều cao ( h ), điểm 1 làm c gốc theo chiều dài (lc)

Điểm 1: h =9 mm, b =0 mmc1 c1

Điểm 2: h = 0 mm, b =10 mmc2 c2

Điểm 3: h = 0 mm, b =25 mmc3 c3

Điểm 4: h = 8 mm, b =30 mmc4 c4

Trang 9

3.2.2 Chọn loại dao

Chi tiết gia công có profile dạng rãnh, chỉ bao gồm những đoạn thẳng chiều cao profin lớn nhất hcmax=9 mm Để gia công chi tiết này, ta sử dụng dao phay định hình hớt lưng có góc trước γ > 0 (làm việc theo phương pháp chép hình), vì dao phay loại này đảm bảo được profile lưỡi cắt không đổi và đồng nhất trong quá trình

sử dụng khi mài sắc lại mặt trước, tính vạn năng cao, năng suất cao, không yêu cầu

gá đặt phức tạp

Do chi tiết không yêu cầu độ chính xác cao nên ta chỉ chế tạo dao phay hớt lưng 1 lần (không có mài sắc lại sau nhiệt luyện)

Chiều cao ở những điểm mút khác nhau ít, kết cấu đủ cứng vững nên ta chọn chế tạo rãnh dao đáy thẳng (đấy rãnh song song với trục)

3.3 Các thông số ban đầu của dao phay định hình

Tra bảng 4.2-tr43, với vật liệu chi tiết gia công là thép 45 (σ = 600 b

(N/mm2)), ta tra được các thông số về góc trước, góc sau của dao:

Góc trước γ = 100

Góc sau chính α = 12n 0

Góc sau phụ α = 81 0

Ta chọn chế tạo dao ghép răng hàn với vật liệu răng là thép gió P18, vật liệu thân dao: thép 45X

Kích thước của dao phay định hình hớt lưng được tra trong bảng 4.11-tr53 với chiều cao lớn nhất của profile chi tiết h = 9 (mm)):max

Đường kính lớn nhất của dao: D = 90 (mm)e

=> (mm) Đây là bán kính lớn nhất dao phay

Bề rộng dao phay: B=b+2 (mm)

Đường kính lỗ phần định vị dao: d(A)= 32 (mm)

Tra bảng 4.13 Kích thước then: Chiều rộng then b = 8(mm), t =34,8 mm.o Lượng hớt lưng lần 1: K = 4,5 (mm)

Độ sâu rãnh thoát phoi: H = h+K+7 (mm)

Trong đó: h- chiều cao lớn nhất của profin dao phay: h=9 mm

Trang 10

=> H= 20,5 mm

Số răng dao phay: Z = 10 (răng)

Góc xoắn của răng dao: ε = 250.

Bán kính đáy rãnh thoát phoi: r = 1,5 (mm)

3.4 Thiết lập sơ đồ tính, tính toán profile dao trong các thiết diện

Ta cần tính toán chiều cao dao (h ) trong hai thiết diện: thiết diện chiều trục d

và thiết diện trùng mặt trước dao

Dựng profile dao bằng đồ thị:

Xét điểm i trên chi tiết, để gia công được điểm i thì phải có một điểm i’ tương ứng thuộc profile dao

Từ điểm i dóng ngang sang phía dao, cắt O T tại E d

Lấy O làm tâm, quay cung tròn bán kính O E cắt vết mặt trước tại F d d

Vẽ đường cong hớt lưng Acsimet qua F cắt O T tại G d

Từ G dóng ngược sang chi tiết cắt đường vuông góc tại điểm i ở i’

Điểm i’ là điểm trên profile dao dùng để gia công điểm i trên profile chi tiết

Trang 12

Hình 3.4 Sơ đồ tính toán profin của dao

Theo sơ đồ tính ta có: h = GT = ET – EG = h – EGdi ci

: Lượng giáng của đường cong hớt lưng Acsimet ứng với góc ở tâm β

(K: lượng hớt lưng lần 1, Z: Số răng dao phay)

Ta có: β = γ – γ; i

Mà:

(trong đó: R = R = 45 (mm)).e

Từ đó:

: chiều cao profile dao tại điểm i’ trong thiết diện chiều trục

: chiều cao profile dao tại điểm i’ trong thiết diện trùng mặt trước

Xác định các điểm 1, 2, 3, 4 thuộc profin chi tiết ta có:

Điểm 1 :

R1 = R – h = 45 – 9 = 36 (mm).c1

=>

=>

Điểm 2, 3 (≡T):

β2 = β = 0; h = h = h = h = 0, R = R = 45 (mm).3 d2 d3 dt2 dt3 2 3

Điểm 4 :

R4 = R – h = 45 – 8 = 37 (mm).c4

=>

Trang 13

=>

=>

Bảng 3.4 Bảng thông số profin dao

Hình 3.5 Profn dao trong tếết di n chiếều tr ệ ụ

Trang 14

Hình 3.6 Profn dao trong tếết di n m t tr ệ ặ ướ c

3.5 Yêu cầu kỹ thuật chế tạo dao

Các thông số kết cấu được chọn theo bảng thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết, các thông số kỹ thuật thể hiện trên bản vẽ chế tạo

Điều kiện kỹ thuật của dao:

- Vật liệu làm dao: Vật liệu dao: P18

- Độ cứng sau khi nhiệt luyện HRC = 62-65

- Độ bóng: Bề mặt làm việc Ra = 0,63

- Bề mặt còn lại Ra =1,28

- Dung sai toạ độ các điểm profin

- Độ đảo hướng tâm của mặt trước

- Độ đảo hướng tâm của các lưỡi cắt

Ký hiệu: N03 γ=10 , K=4,5, Z=10, P18, ĐHBKHN.o

Ngày đăng: 29/05/2024, 18:10

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w