đề tài tính toán dao tiện định hình hình lăng trụ để gia công chi tiết

Thuyét minh tinh toan 1/phân tích chọn dụng cụ gia công: Chỉ tiết có dạng mặt ngoài tròn xoay trên đó bao gồm các mặt côn và các mặt trụ.Cho nên ta chọn dao tiện định hình lăng trụ, các

DO AN MON HOC THIET KE DAO CTM

A/TÍNH TOÁN DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH HÌNH LĂNG TRỤ ĐỀ GIA

CONG CHI TIET CHO THEO HÌNH VẼ 1.1(DAO CO PHAN CHUAN

BỊ CAT DUT), VGI CAC THONG SO SAU:

VAT LIEU GIA CONG:PHOI THANH TRON THEP C45 CO

5 = 600N / mm?

Thuyét minh tinh toan

1/phân tích chọn dụng cụ gia công:

Chỉ tiết có dạng mặt ngoài tròn xoay trên đó bao gồm các mặt côn và các mặt

trụ.Cho nên ta chọn dao tiện định hình lăng trụ, cách gá thắng.Bởi VÌ so với dao tiện

định hình hình tròn thì đao tiện định hình lăng trụ chế tao dé dang hon va gia công chi tiết có độ chính xác 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 thê khắc

phục được

2/chọn điêm cơ sở

3/chọn góc trước y và góc sau a

Với vật liệu gia công là phôi thanh tròn thép C45 có øy=600N/mmÏ”

Theo bảng 3.4 tr13 [1] ta chọn : góc trước y=20°

góc sau a=12°

4/Tính toán chiều cao hình dáng profin dao

Sơ đồ tính toán các thông số tại 1 điểm bắt kì trên lưỡi cắt của đao như sau :

Tính toán tại các điểm:

Xét điểm ¡ bất kì trên profin chỉ tiết ta có điểm ¡tương ứng trên proñn dao.Gọi chiều

cao profin cua dao tai diém i’ 1a h; ,theo hình vẽ ta có:

=h; = [r¡.cos(r/Tr;.siny) — r.cosy].cos(œ + y)=t¡.cos(œ +)

-Tinh tại điểm 1,5:

C¿=rzcosyz=20.cos16,901=19,1363mm

—> tz=C¿-B=19,1363-15,9748=3,1615 mm

hy = tcos(a + y)=3,1615.cos(12°+20°)=2,6811 mm -Tinh tai diém 4:

r4=l9mm

sinya=(r/r4).siny¡=(17/19).sin20°=0,3060

—> y4=17,8190

B=15,9748 mm C4=rycosy4=19.cos17,819°=18,0885 mm t4=C4-B=18,0885-15,9748=2,1137 mm hy=t4.cos(at+y)=2,1137.cos(12°+20°)=1,7925 mm -Tinh tai diém 6,7:

4 19 0,3060 17,819° | 18,0885 | 2,1137 1,7925 6-7 24 0,2423 14,02° 23,2851 | 7,3103 6,1995 8-9 23 0,2528 14,643° 22,2529 | 6,2781 5,3241

10 25 0,2326 13,448° | 24,3145 | 8.3397 7,0725

Ta có hình dạng profin theo tiết diện vuông góc với mặt sau như hình vẽ

x

cu Œ2 Lí.)

13,5 I3 25,9 31,5

366 0,01

5/Tính toán kích thước kết cầu của dao tiện định hình

Kích thước kết cấu của dao tiện định hình được chọn theo chiều cao lớn nhất của

profin chi tiết

Ta có : tma„=(dmax-dmin)/2=(48-34)/2=7 (mm)

Dựa vào bảng 3.2a -kết cầu và kích thước dao tiện định hình lăng trụ [Hướng dẫn

thiết kế dụng cụ cắt kim loại] ta có kích thước cơ bản của đao:

B=l9 ; H=75 ; E=6; A=25 ;

F=l5 ; 1=0,5 ; d=6 ; M=34,46

6/Tính toán chiều rộng lưỡi cắt

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 trên

Chọn kích thước của phần phụ như sau:a=b=1 mm

g: chiều rộng lưỡi đao cắt đứt,chọn g=2 mm

f:chiều rộng vat của chỉ tiết, chọn 1 mm

c=ftg+1=4 mm

@¡= 459

ọ= 45°

d=(c-g)tgp¡+2=(4-2)tg45°+2=4 mm

Chiều dài của dao:L=l,+a+b+d+g=28+I+I+4+2=36 mm

7/Điêu kiện kĩ thuật

a vật liệu phần cắt:thép P18

vật liệu thân dao :thép 4Š

b độ cứng sau khi nhiệt luyện

B.Tính toán thiết kế dao phay định hình y>0 đề gia công chỉ tiết như hình

vẽ Vật liệu chỉ tiết gia công 40X c6 0,=650N/mm’

Thuyết minh tính toán

1 Phân tích chỉ tiết và chọn dao

Chỉ tiết có dạng rãnh,có profin phức tạp bao gồm các đoạn thẳng và cung tròn Vì vậy ta chọn dao phay hình hớt lưng,là loại đao phô biến để gia công các chi tiết định hình Với dạng profin phức tạp như vậy ta chi hot lung dao phay 1 lần Đề giảm nhẹ lực cắt ta chế tạo đao có góc trước dương(y>0).Vì chiều cao profñn lớn nhất emax=12 „chiều rộng rãnh I=30,ta nhận thấy kết cấu của lưỡi cắt đủ cứng vững do đó ta chế tạo dao có đáy rãnh thoát phoi thắng Vậy để gia công chỉ tiết này ta chế tạo đao là dao phay định hình hớt lung I lần,có góc trước dương, đáy rãnh thoát phoi thẳng

2 Tính toán profin dao trong tiêt diện chiêu trục

Sơ đồ tính

Ta cần xác định profin dao trong tiét dién chiéu truc

Các thông số trên sơ đồ:

Dung profin đao bằng đồ thị:

Xét điểm ¡ trên chỉ tiết, để gia công được điểm ¡ thì phải có điểm i’ tuong img

ta dóng ngang sang phía dao cắt đường OT tại E.Lấy O làm tâm quay cung tròn bán kính OE cắt vết mặt trước tại F.Vẽ đường cong hớt lưng acsimet cắt OT tại G.Từ G dóng đường thắng ngược lại phía chi tiết.Từ điểm ¡ thuộc profin chi tiét

ha duong thang vuông góc xuống đường thang vừa gióng ngang(A) cắt tại điểm

Z=10

Rsin

ci

Nhận thấy rằng profin chỉ tiết có 1 đoạn cung tron Vay profin dao cũng có 1 đoạn

cong tương ứng.ta tiên hành chia cung tròn thành 1 sô điêm đê tính

Lạ=20-17+v17? -12? =15,04

- Xét 1 điểm I bất kì trên cung tròn đề tính toán(chia cung tròn thành 6 phần bằng

nhau)

- _ Xét A3OH,ta có góc 3OH=arcsin(h.max/R)

-_ Xét A3OLta có IO3=ơ¡,góc I3 O=(180°-a;)/2

- Xét A30H ,ta c6 gdc H30=90"-g6c 3OH=90°-arcsin(Nemax/R)

-_ Xét AK3I ,ta cóK3l=y;=góc I3O-góc H3O=900-g//2-(900-arcsinh,„„„/R)

Ta có bảng số liệu tính toán được như sau:

2/9552

19,8536

3.Tinh toán profin trong mặt trước của dao

Ta cần xác định chiều cao profin dao trong tiết điện qua mặt trước của dao đê kiêm tra dao sau khi chế tạo có đạt yêu cầu không

Sơ đồ tính toán:

13

3.Chọn kết cấu đao

15

3 Điều kiện kĩ thuật của dao

-Độ đảo hướng tâm của mặt trước 0,03

-Độ đảo hướng kính của các lưỡi cắt 0,03

C.Tính toán thiết kế dao phay đĩa modul để gia công bánh răng trụ răng

thăng theo thông số sau: Vật liệu làm bánh răng:thép 40X có øy=650

N/mm?

Modul m=3

Sô răng Z=32 răng

Thuyết minh tinh toán

Trước hết ta cần chọn 1 nhóm dao trong bộ để thiết kế ta chọn nhóm số 5(N? 5) trong

bộ 8 đao có số răng gia công từ 26-34 răng Vì vay con dao ta cần thiết kế có số răng gia công là Z=26 vì với con dao đó độ cong đường thân khai sẽ lớn vì vậy với các bánh răng có số răng Z>26 được gia công bằng bánh răng có Z=26 sẽ có profin doãng hơn sẽ tạo điều kiện ra vào ăn khớp dễ hơn(rãnh lớn khi ăn khớp không bị kẹt)

1.Tính toán profin dao

Profin của dao phay đĩa modun trong tiết diện chiều trục cũng là profïn theo mặt trước và trùng khít với profin trắc diện của bánh răng

Các số liệu cần tính đề vẽ:

-góc ăn khớp trên vòng chia ø=20”

-Bước răng t=m.r=3.3,I4=9,42 mm

Sơ đồ tính:

17

Trong do: R, :ban kinh dinh rang

R„:bán kính tại diém M(x,y)

R.:bán kính vòng tròn chia

Ro:bán kính vòng tròn cơ sở

Reban kính chân răng

Profin bao gồm 2 đoạn: đoạn làm việc là đoạn than khai CB

đoạn không làm việc là đoạn cong chuyên tiếp thuộc khe hở

chan rang BO)

Tinh toan profin doan lam viéc:

Nguyên lý tạo hình đường thân khai:

18

A

«>

rọ;bán kính vòng cơ sở

rw bán kính véctơ ứng với điểm M

Ô:góc thân khai

ơM:góc áp lực của đường thân khai

Nguyên lý: cho I đường thang lan khong truot trén 1 duong tron,thi quy dao cua diém

M thuộc đường thắng đó sẽ vẽ ra đường công thân khai

Vay dé tao hình lưỡi cắt thân khai ta cho điểm M chuyền động theo phương trình

đường thân khai trong khoảng bán kính rZ<r„<rạ Việc xác định profin lưỡi cắt chính là việc xác định toạ độ của tập hợp các điểm M trong hệ toạ độ đề các 0xy

Xác định toạ độ của điểm M:

Hình đáng profin trong tiết diện chiều trục:

3.chọn các kích thước kết cấu đao

Kích thước kết cấu đao chọn theo 4-8(121[2]), được thê hiện cụ thê trên bản vẽ chi

tiết

4 Điều kiện kĩ thuật

-Vật liệu dao : thép P9

-Độ cứng phan cat dat HRC=62-65

-Độ đảo tâm của đường kính ngoài

-Độ đảo mặt đầu[0,03 [0,03

21

2