thiết kế dao tiện định hình gia công chi tiết có prôfil

Lời nói đàu Dụng cụ cắt kim loại đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực gia công cơ khí .Nó trực tiếp tác động vào quá trình sản sản xuất ra các sản phẩm cơ khí,công cụ sản xuất máy móc thiết bị cho nền kinh tế quốc dân. Việc nắm bắt đợc vai trò quan trọnh của dụng cụ cắt kim loại cũng nh khả năng thiết kế chế tạo là một đòi hỏi bắt buộc đối với ngời làm công tác kỹ thuật trong lĩnh vực cơ khí,nh vậy mới có thể đạt đợc yêu cầu kỹ thuật ,năng suất cho quá trình chế tạo cơ khí đóng góp vào sự phát triển chung của đất nớc . Vì những lí do trên nên việc hoàn thành đò án môn học thiết kế dụng cụ cắt kim loại đóng vai trò quan trọng và cần thiết đối vớ mỗi sinh viên cơ khí ,nó giúp cho mỗi sinh viên làm quen và rèn luyện kỹ năng thiết kế để chuẩn bị công tác sau này.Tring đồ án môn học này em đợc giao nhiệm vụ thiết kế nhữnh dụng cụ cắt điển hình .Đó làthiết kế dao tiện dịnh hình,thiết kế dao phay đĩa mo đun gia công bánh răng ,và thiết kế dao phay định hình có góc trớc lớn hơn 0. Phần I: Thiết kế dao tiện định hình. Đề BàI:Thiết kế dao tiện định hình gia công chi tiết có prôfil nh sau: Vật liệu chi tiết :Thép 45. - 1 1. Phân tích chi tiết gia công: Chi tiết gia công đợc làm từ thép 45 có b =50-80 Kg/mm 2 , chi tiết bao gồm nhiều mặt tròn xoay, mặt trụ, mặt côn, sự chênh lệch hình dáng không lớn lắm do vậy ta có thể chọn loại dao đơn giản nhất.Trên chi tiết có mặt mặt phăng cần gia công có =0 0 nên khi gá dao cần có biện pháp khắc phục. 2. Chọn loại dao: Chi tiết không có gì đặc biệt do vậy ta có thể chọn dao tiện định hình lăng trụ vì dao lăng trụ có u điểm là khi chế tạo và thiết kế dễ dàng, cho ta độ chính xác và khi mài lại không làm thay đổi profin dao, giảm sai số cho chi tiết so với dao tiện định hình hình tròn. Kích thớc kết cấu của dao chọn tuỳ thuộc theo chiều sâu lớn nhất của hình dáng chi tiết gia công t max = 2 minmax dd = 2 1538 = 11,5 Theo bảng (1) ta tra đợc kết cấu của dao H = 90; E = 10; B=25;F=20;d=10 A = 30; r = 1; G = 6; M = 45,77 3. Chọn cách gá dao: Dựa vào prôfil chi tiết ta thấy phần côn của chi tiết không cho dung sai nên ta có thể coi nh độ chính xác không đặc biệt cao, để đơn giản ta chọn dao gá thẳng. ở lỡi cắt gia công mặt phẳmg có =0 ta làm góc nghiêng =2 0 đẻ giảm ma sát giữa mặt trớc và mặt đang gia công ,đảm bảo độ bền của dao. 4. Chọn vật liệu dao và thông số hình học của dao: - 2 Đối với dao tiện định hình ta chọn loại thép P18 để gia công chi tiết thép 45 có b =50-80 Kg/mm 2 là hợp lý nhất. Tra bảng (HĐTKCC) ta có các thông số sau: =20 0 -25 0 ;=8 0 -15 0 Ta chọn =25 0 ;=10 0 5. Chọn điểm cơ sở: Vì chi tiết không có gì đặc biệt vì vậy ta chọn điểm cơ sở điểm 1 nằm ngang tâm chi tiết gần tâm chi tiết nhất(xa chuẩn kẹp nhất). Để xác định prôfil lỡi cắt của dao cần phải xác định prôfil lỡi cắt ở tiết diện pháp tuyến với mặt sau của dao. 6/ Thiết kế frôfin dao: Chọn điểm 1 là điểm cơ sở,từ điểm 1 ta vẽ vết của mặt trớc hợp với phơng ngang một góc =25 0 , và vết củ mặt sau hợp với phơng thẳng đứng một góc 0 =10 0 .Vết mặt trớc cắt các vòng tròn trên hình chiếu đứng chi tiết tại các điểm 1,2,3,4 đó là các điểm nằm trên dao.Từ các điểm này ta dóng thẳng xuống chi tiết ta xác định đợc các điểm tơng ứng nằm trên chi tiết. Ta có sơ đồ tính toans nh sau: 3 1 4 2 1 o 2 3 4 7/ Tính toán chiều cao hình dáng prôfin của dao: Ta phải đi xác định các kích thớc h di : áp dụng các công thức sau: - 3 γ i =arcsin( i r r .sinγ) ⇒ sinγ i = i r r .sinγ τ i =(r i .cosγ i – r.cosγ) A=r.sinγ B=r.cosγ C i =r i .cosγ i h i =τ i .cos(α+γ) Thay sè ta cã: A=r.sinγ =7,5.sin25 o = 3,1696 B=r.cosγ = 7,5.cos25 o = 6,7973 C«ng thøc tæng qu¸t lµ: h i =[r i cos(arsin( i r A )) - rcosγ]cos(α+γ). §iÓm 1: Ta cã: r 1 =r = 7,5 (mm) γ 1 =γ =25 o VËy: C 1 = r 1 .cosγ 1 =7,5.cos25 o = 6,7973 τ 1 =( r 1 .cosγ 1 -r.cosγ) = C 1 – B Thay sè ta ®îc τ 1 =6,7973 -6,7973= 0 VËy: h 1 =τ 1 .cos(α+γ) =0 §iÓm 2 Ta cã: r 2 = 13(mm) VËy: h 2d = [13cos(arsin 13 169,3 ) – 6,7973] cos35 o h 2d =4,7595(mm) §iÓm 3 Ta cã: r 3 = 13,5 (mm) - 4 h 3d = [13,5.cos(arsin 5,13 169,3 ) – 6,7973] cos35 o h 3d = 5,1814(mm) §iÓm 4 Ta cã: r 4 = 19 (mm) h 4 = [19cos(arsin 19 169,3 ) – 6,7973] cos35 o h 4 = 9,9958 (mm) §iÓm A B r i γ i τ i h i 1 3,1696 6,7973 7,5 25 0 0 2 13 14,11 5,81 4,7595 3 13,5 13,57 6,32 5,1814 4 19 9,603 11,93 9,9958 9.TÝnh to¸n c¸c kÝch th íc chÝnh cña dao: c Lc ChiÒu réng cña dao tiÖn ®Þnh h×nh L d = L c +a+b 1 +b+c Lc :ChiÒu réng phÇn c¾t L c = 37 (mm) - 5 a :Chiều rộng lỡi cắt phụ a = 2-5 (mm) chọn a = 3(mm) b :Chiều rộng của lỡi cắt phần xén mặt đầu chi tiết có vát mép b =3-8(mm) chọn b =5(mm) b 1 =0,5-1(mm) chọn b 1 =1(mm) c =1-3(mm) chọn c =2(mm) t<tmax = 2 1538 =11,5(mm) : Góc tạo rãnh cắt đứt = 15 o Vây chiều rộng dao là L d = 37 + 1 + 5 + 2 + 3 = 48 (mm). Tại phần lỡi cắt có góc = 0 ta làm vát một góc 2 o để trong quá trình cắt giảm ma sát tăng độ bền cho dao. 10.Điều kiện kỹ thuật 1.Vật liệu phần cắt :Thép Gió thân dao :Thép 45 2. Dộ cứng sau nhiệt luyện Phần cắt :HRC = 62ữ65 Phần thân dao :HRC = 30ữ40 3.Độ bóng Mặt trớc và mặt sau 7 (R a = 1,25) Mặt trên thân dao thấp 4 (R z =40) 4. Sai lệch góc mài sắc và 1 là 15' >12 o nên sai lệch 30' Sai số là : 2 o - 6 ± 1 0 ' 0 , 1 6 0 , 1 6 H×NH VÏ KÕT CÊU DAO PhÇn 2 ThiÕt kÕ dao phay ®Üa M«®un Sè ®Ò:N 0 =3; m =7 - 7 Tính toán và thiết kế dao phay đĩa module trong bộ 8 con, để gia công bánhrăng trụ răng thẳng bằng thép 45, có module m = 7 mm . Cho biết số hiệu dao trong lô 8con là 4. 1. Xác định các thông số hình học của bánh răng Trong bộ dao phay đĩa module 8 con , dao mang số hiệu 4 có thể gia công đ- ợc bánh răng có số răng Z = 21 25 răng. Profile dao đợc tính toán theo số răng bé nhất(Z =21 răng) bởi vì với con dao đó thì độ cong đờng thân khai sẽ lớn vì vậy với các bánh răng có số răng Z > 21 đợc gia công bằng dao có Z = 21 sẽ có profin doãng hơn sẽ tạo điều kiện ra vào ăn khớp dễ hơn. Theo bài ra , ta cần thiết kế dao phay đĩa module để gia công bánh răng với các thông số nh sau: Module: m = 7 mm Số răng: Z = 21 Góc ăn khớp: = 20 0 Bớc răng: t p = .m = 3,14.7 = 21,98 mm Chiều dầy răng: S = m./2 = 3,14.7/2 = 10,93 mm Bán kính vòng tròn chia: R c = 2 m.Z = 2 7.21 = 73,5 mm Bán kính đỉnh răng: Re = R c +(f+)m =73,5+7(1+0) =80,5 mm Bán kính chân răng: R i = R c - (f+)m= 73,5-(1,25+0)7 =67,25 mm Bán kính vòng tròn cơ sở: R 0 = 2 m.Z cos = 2 21.7 cos20 0 = 69,06mm Để xác định các điểm của prôfil thân khai rãnh bánh răng ta tính toạ độ điểm bất kỳ Mxtrên đờng thân khai ứng với bán kính cực Rx. 2. Tính toán profile thân khai của l ỡi cắt Sơ đồ tính toán: - 8 O M(x,y) B Bo a a d d d ? x Trong đó: R e : Bán kính đỉnh răng R M : Bán kính tại điểm M(x,y) R c : Bán kính vòng tròn chia R 0 : Bán kính vòng tròn cơ sở R i : Bán kính chân răng Profile bao gồm hai đoạn : Đoạn làm việc : Là đoạn thân khai Đoạn không làm việc : Là đoạn cong chuyển tiếp thuộc khe hở chân răng Tính toán profile đoạn làm việc Nguyên lý tạo hình đờng thân khai Nguyên lý : Cho một đờng thẳng lăn không trợt trên một đờng tròn, thì quỹ đạo của điểm M thuộc đờng thẳng đó sẽ vẽ ra đờng cong thân khai. Vậy để tạo hình lỡi cắt thân khai ta cho điểm M chuyển động theo phơng trình đờng thân khai trong khoảng bán kính R f R M R a . Việc xác định profile lỡi cắt chính là việc xác định toạ độ của tập hợp tất cả các điểm M trong hệ toạ độ đề các Oxy. r 0 : Bán kính vòng cơ sở r M : Bán kính véc tơ ứng với điểm M M : Góc thân khai - 9 r 0 r M A B M M : Góc áp lực của đờng thân khai Xác định toạ độ của điểm M Theo sơ đồ tính toán trên ta có: x M = r M .sin M = r M sin( 0 + M ) y M = r M .cos M = r M cos( 0 + M ) Ta có M = tg M - M = inv M 0 = c - inv 0 = /2z - inv 0 = /2z - tg 0 + 0 = 180/(2.21) ( tg20 0 -20) = 3,4317 0 Tacó: Cos M = r 0 /r M vậy ta cho R M biến thiên từ R o đến R e thì sẽ vẽ đợc profin của răng lập bảng tính toán - 10 )1arcsin( 2 2 0 M M r r = = 2 2 0 2 2 0 1arcsin1arcsin MM M r r r r Tg )1arcsin1arcsin 2 sin( 2 2 0 2 2 0 00 ++= MM MM r r r r Tgtg z rx )1arcsin1arcsin 2 cos( 2 2 0 2 2 0 00 ++= MM MM r r r r Tgtg z ry [...]... profile dao trong tiết diện chi u trục Phần 3 Thiết kế dao phay định hình Đề bài :thiết kế dao phay định hình có >0 gia công chi tiết nh hình vẽ ,vật liệu thép45 - 12 với h 1 =10(mm);h 2 =7(mm) 1.Phân tích chi tiết Với chi tiết nh hình vẽ vật liệu là thép 45 với điều kiện gia công là gia công thô Ta thấy chi tiết bao gồm các mặt cần gia công là mặt phẳng chi u rộng rãnh không loén lắm ,chi u sâu gia công. .. vậy kết cấu rãnh càn gia công không quá phức tạp trên sơ đồ tính toán ta chỉ việc tíng một số điểm sau đó nối lại ta sẽ đợc prôfil dao cần thiết kế 2.Phân tích loại dao thiết kế Chọn loại dao phay định hình hớt lng có góc trớc dơng có những u điểm sau: giảm lực cắt trong quá trình gia công ,vi thế khi làm viẹc sẽ êm hơn tuổi bền của dao cũng cao hốn với dao có góc trớc bằng 0.Tuy nhiên dao phay có. .. :Do vật liệu gia công là thép 45 có b . 0. Phần I: Thiết kế dao tiện định hình. Đề BàI :Thiết kế dao tiện định hình gia công chi tiết có prôfil nh sau: Vật liệu chi tiết :Thép 45. - 1 1. Phân tích chi tiết gia công: Chi tiết gia công. học này em đợc giao nhiệm vụ thiết kế nhữnh dụng cụ cắt điển hình .Đó l thiết kế dao tiện dịnh hình ,thiết kế dao phay đĩa mo đun gia công bánh răng ,và thiết kế dao phay định hình có góc trớc. danh nghĩa của dỡng theo profile dao trong tiết diện chi u trục Phần 3 Thiết kế dao phay định hình Đề bài :thiết kế dao phay định hình có >0 gia công chi tiết nh hình vẽ ,vật liệu thép45. - 12 với