đồ án môn học thiết kế dụng cụ cắt

PHẦN IDAO TIỆN ĐỊNH HÌNHYêu cầu Tính toán thiết kế dao tiện định hình với các thông số sau:Vật liệu gia côngSo với dao tiện đơn dao tiện định hình đảm bảo độ đồng nhất profin chi tiết tr

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CƠ KHÍ

BỘ MÔN GIA CÔNG VẬT LIỆU & DỤNG CỤ CÔNG NGHIỆP

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT

Giáo viên hướng dẫn: TRẦN XUÂN THÁI

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN HỮU CHIẾN

Lời nói đầu

Trong ngành cơ khí chế tạo máy để tạo hình chi tiết thì ngoài chuẩn bị thiết kế chi tiết, chuẩn bị trang thiết bị thì việc thiết kế, chế tạo dụng cụ cắt không thể không coi trọng Dụng cụ cắt cùng với trang thiết bị công nghệ khác đảm bảo tính chínhxác năng xuất và tính kinh tế cho chi tiết gia công Vì vậy việc tính toán thiết kế dụng cụ cắt kim loại luôn là nhiệm vụ quan trọng của người kỹ sư cơ khí

Trong đồ án môn học này em được giao nhiệm vụ thiết kế những dụng cụ cắt điển hình như là dao tiện định hình, dao phay định h ớt lưng và dao chuốt lỗ then hoa hình chữ nhật Ngoài việc vận dụng những kiến thức đã được học trên sách

vở tài liệu em còn được sự hướng dẫn tận tình chu đáo của các thầy cô trong bộ môn đặc biệt là thầy Trần Xuân Thái đã giúp em hoàn thành đồ án này

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

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thiết kếNguyễn Hữu Chiến

PHẦN I DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH

Yêu cầu Tính toán thiết kế dao tiện định hình với các thông số sau:

Vật liệu gia công

ế

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 lại đơn giản, được sử dụng chủ yếu trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối Chi tiết cần gia công được hình thành bởi các bề mặt định hình tròn xoay trụ và côn, profin chi tiết không quá đặc biệt (góc sau trong tiết diện pháp tuyến với lưỡi cắt𝛼 : 𝛼 = 00, hoặc 𝛼 ≤ [𝛼 ]= 3 ÷ 50 0), bề mặt gia công không yêu cầu độ

h xác cao Do đó ta chọn dao tiện định hình hình lăng trụ để gia công chi tiết, dao được gá thẳng

Dao tiện định hình hình lăng trụ được kẹp chặt bằng mang cá và vít giữ, độ cứng vững cao hơn dao hình tròn Góc sau của dao tiện định hình hình lăng trụ có thể chọn được lớn hơn, gia công chi tiết đạt độ chính xác cao hơn so với dao hình tròn nhưng dao tiện định hình hình tròn lại dễ chế tạo hơn (mặt tròn xoay dễ chế tạo hơn mặt lăng trụ)

Vật liệu chế tạo chi tiết: thép C 𝛿 𝑏 = 650 𝑚𝑚 𝑁/ 2

phần chuẩn bị cắt đứt)

Chi tiết gia công trên có thể sử dụng dao trụ hay tròn đều được Song để đơn giản trong việc thiết kế cũng như tăng độ chính xác cho chi tiết gia công ta chọn dao tiện định hình lăng trụ

Ưu nhược điểm của dao tiện định hình lăng trụ so với dao tiện định hình tròn:

Ưu điểm: Gia công chi tiết đạt độ chính xác cao hơn do chỉ gây ra sai số Nhược điểm: khó chế tạo

Căn cứ vào chiều sâu cắt lớn nhất của chi tiết

𝑡𝑚𝑎𝑥=𝑑𝑚𝑎𝑥 −𝑑 𝑚𝑖𝑛

Dựa vào bảng 3.2 kết cấu và kích thước của dao tiện định hình lăng trụ –

Ta có kích thước cơ bản của dao:

Dao được chọn theo cách gá thẳng

Vì profile của chi tiết không có đoạn nào có góc sau quá bé hoặc bằng 0của chi tiết có đoạn đối xứng

Vật liệu gia công là thép có

Chia cung tròng thành nhiều điểm để đảm bảo độ chính xá

= − 𝑐𝑜𝑠

2 ≥

400

=> 𝜃 ≤ 8,105° Suy ra số điểm cần chia trên cung tròn là ≥ 8,015°99° = 12,2 điểm

=≫ 𝑦𝑖= 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛(𝑟

𝑖sin 𝛾1)

ở đây – bán kính chi tiết tại điểm cơ sở – bán kính chi tiết tại điểm tính toán góc trước, góc sau tại điểm cơ sở– góc trước tại điểm tính toán

Chọn điểm cơ sở: điểm cơ sở được chọn phải là ngang tâm chi tiết nhất hay xa chuẩn kẹp của dao nhất Do đó chọn điểm 1 làm điểm cơ sở.

Tính toán tại các điểm

τ – –

+ Chọn d =

+ Chọn

Các góc vát ở 2 đầu:

Chiều dài tổng cộng của

Điều kiện kỹ thuật:

Mặt tựa, rãnh mang cá không lớn hơn Ra = 6,3 µm

5 Mối hàn phần cắt và phần thân bằng hàn tiếp xúc bảo độ đồng đều mối hàn

6 Sai lệch góc cắt tương ứng với góc

7 Nhãn hiệu sản phẩm:

Vật liệu làm dao: P18

Góc trước γ= 20

+

− Độ sai lệch góc cho phép không vượt quá:Góc trước

Góc sau của răng cắt ’

Góc sau của rãnh ’

Góc sau của răng sửa đúng ’

Phần III THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH

Yêu cầu:

Thiết kế dao phay định hình =10° để

gia công chi tiết như hình vẽ Thép gia

công 45 Giới hạn bền

(Bề mặt I và II không gia công)

I Phân tích chi tiết và chọn dao :

Chi tiết có dạng rãnh, có profin phức tạp bao gồm các đoạn thẳng và cung tròn

Vì vậy ta chọn dao phay định hình hớt lưng, là loại dao phổ biến dùng để gia công các chi tiết định hình

Với dạng profin phức tạp như vậy ta chỉ hớt lưng dao 1 lần, tức là không mài lại mặt sau sau khi đã nhiệt luyện Để giảm nhẹ lực cắt ta chế tạo dao có góc trước dương

Vì chiều cao profin lớn nhất h mm, chiều rộng rãnh l = 4 mm, ta nhận thấy rằng kết cấu của lưỡi cắt chưa chắc đã đủ cứng vững do đó ta chế tạo dao có đáy rãnh thoát phoi nghiêng

HDTKDCC) ta có : Số răng của dao Z = Đường kính đỉnh của dao D =

Vì D > 100 Do đó ta phải chế tạo dao là dao phay răng hàn, đáy rãnh thoát phoi thẳng

Bảng 4.1 HDTKDCC) ta có các thông số như sau :

ɛ

II Tính toán profin dao trong tiết diện chiều trục :

Ta cần xác định chiều cao profin dao trong tiết diện chiều trục để chế tạo ra dao cắt

Các thông số trên sơ đồ trên được xác định như sau :

Với vật liệu là Thép 45,

và góc sau phụ

cao lớn nhất của profin chi tiết h mm Ta có bán kính đỉnh dao R = Dựng profin dao bằng đồ thị ( Đã thực hiện ở trên sơ đồ trên)

Xét điểm i trên chi tiết, để gia công được điểm i thì phải có một điểm i tương ứng thuộc profin dao cắt Ta xác định điểm i đó như sau : Từ điểm i trên profin chi tiết dóng ngang sang phía dao, cắt đường OT tại E Lấy O làm tâm quay một cung tròn

có bán kính OE cắt vết mặt trước tại F Vẽ đường cong hớt lưng Acsimet qua F cắt

OT tại G Từ G dóng đường ngược lại về phía chi tiết, từ điểm i thuộc profin chi tiết hạ đường thẳng vuông góc xuống đường cắt đường tại i ta được điểm iđiểm trên profin dao dùng để gia công điểm i trên profin chi tiết

Các công thức tính toán xác định như sau:

đường cong hớt lưng Acsimet ứng với góc ở tâm là

−

βπ

=

γγβ

γγ

Trong đó: K : lượng hớt lưng.

Z : số răng dao phay

R : bán kính đỉnh dao

Nhận thấy profin chi tiết có 1 đoạn cung tròn, vậy profin dao cũng có 1 đoạn tương

ứng, ta tiến hành chia cung tròn thành 1 số điểm để tính

Chia cung tròn thành nhiều điểm đảm bảo độ chính xác yêu cầu

= − 𝑐𝑜𝑠

2≥700

=> 𝜃 ≤06°7′33"

Suy ra số điểm cần chia trên cung tròn là ≥ 99°

6°7 33" ′ = 8,16 điểm

Ta chọn chia cung tròn thành 9 điểm cách đều nhau 3.125 mm theo Oy

Dựng hệ Oxy ứng với chi tiết như hình

Qua đỉnh B của profin dựng đường thẳng song song với Oy cắt đường thẳng (qua tâm Oc và song song với Ox) tại D

Từ điểm M bất kì thuộc cung tròn chi tiết hạ MN vuông góc với OcD

Trong đó

=

Profin theo tiết diện chiều trục

III Tính toán profin trong tiết diện qua mặt trước của dao :

Ta cần xác định chiều cao profin dao trong tiết diện qua mặt trước của dao để kiểm tra dao sau khi chế tạo có đạt yêu cầu hay không

Trong tiết diện mặt trước đoạn profin cong cũng được thay thế bằng một cung tròn thay thế đi qua 11 điểm như trong tiết diện chiều trục

Điểm

Profin dao trong tiết diện mặt trước

Các thông số kết cấu dao được chọn theo Bảng 4.16 –HDTKDCC ) Thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết

Kích thước lỗ và rãnh then chọn theo bảng 4.13

Đường kính lớn nhất của dao D = 1

Đường kính lỗ định vị dao d =

Đường kính phần không lắp ghép: d1 =

Số răng Z = 10, lượng hớt lưng K =

Hình dáng đáy thoát phoi H =

Bán kính lượn ở đáy rãnh thoát phoi r = 3 mm

Các kích thước khác =

Tài Liệu Tham Khảo

Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt ĐHBKHN Hướng dẫn làm bài tập Ninh Đức Tốn 2001 Bài giảng iết kế dụng cụ cắt kim loại.

Bài giảng hiết kế dụng cụ công nghiệp.

Sổ tay công nghệ chế tạo máy ĐHBK