Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim loại

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT KIM LOẠI .GVHD: Lê Thanh Sơn 28 42 56 15 25 35 40 50 60 38 24,72 45,5 LỜ I NÓI ĐẦU Tính toán thiết kế dao cắt kim loại là nội dung không thể thiếu được của chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí, đặc biệt là với chuyên ngành chế tạo máy. Đồ án môn học là kiến thức tích lũy quý giá cho công việc thực tế sau này, giúp cho sinh viên có thể hệ thống hoá kiến thức của các môn học cơ bản như: sức bền vật liệu, dung sai, chế tạo phôi, vẽ kỹ thuật, nguyên lý cắt kim loại Hơn nữa môn dao cắt kim loại là môn rất gần với môn học chuyên ngành công nghệ chế tạo máy. Bởi vì dụng cụ dao cắt chính là một yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng tới chất lượng bề mặt, năng suất chế tạo chi tiết gia công. Nhiệm vụ của em được giao là thiết kế dao cắt có cácbề mặt định hình như sau: dao tiện định hình, dao phay định hình có góc trước dương, dao phay then hoa mô đun hình chữ nhật. Do đây là những kiến thức được tích lũy qua các môn cơ sở của Thầy Cô truyền giảng nên còn có những vấp váp và nông nổi chưa chuyên sâu, cho nên đồ án còn nhiều thiếu sót và thiếu chuyên sâu, trong quá trình tính toán thiết kế không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Vậy em kính mong các Thầy 1 1 SV: Phạm Xuân Trà SHSV: TC09-1071 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT KIM LOẠI .GVHD: Lê Thanh Sơn Cô giáo trong bộ môn trong quá trình kiểm tra đánh giá giúp đỡ chỉ bảo hướng dẫn thêm để em có thể hoàn thiện đồ án môn tốt hơn, rút ra những kinh nghiệm trong tương lai khi ra trường. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lê Thanh Sơn đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đồ án này! Hà Nội, Ngày 01 tháng 10 năm 2013 Sinh viên thực hiện 2 2 SV: Phạm Xuân Trà SHSV: TC09-1071 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT KIM LOẠI .GVHD: Lê Thanh Sơn Phạm Xuân TràPhần 1. THẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH Tính toán và thiết kế dao tiện định hình để gia công chi tiết với số liệu như trên hình vẽ . Vật liệu gia công : Thép 45 σ b = 600 N/ mm 2 Dạng phôi : Phôi thanh trßn, khi gia công có chuẩn bị để cắt đứt 8 10 16 22 28 Ø32 Ø45 Ø48 Ø46 Ø50 1x45° 3 3 SV: Phạm Xuân Trà SHSV: TC09-1071 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT KIM LOẠI .GVHD: Lê Thanh Sơn Hình 1.1 Chi tiết cần gia công 1. Phân tích chọn dụng cụ gia công Chi tiết có dạng mặt ngoài tròn xoay, biên dạng tương đối phức tạp, nếu ta dùng dao tiện đơn thì sẽ phải chỉnh dao hiều lần dẫn đến không chính xác. Do đó ta chọn dụng cụ gia công là dao tiện định hình. ở chi tiết này, có thể dùng dao lăng trụ hay tròn đều được cả. Song để đơn giản trong việc thiết kế, chế tạo cũng như gá và gia công . Ta chọn dao tiện định hình là hình tròn . Căn cứ vào chiều sâu max của chi tiết : t max = 2 minmax dd − = 2 3248− =8mm. Dựa vào bảng 3.3(trang 20 HDTKDCCKL) – Kết cấu và kích thước của dao tiện định hình hình tròn tiện ngoài . Ta chọn dao cỡ 3 có kích thước cơ bản như sau: Phần răng Phần răng kẹp D d d 1 b k r d 2 l 2 50 16 25 12 4 1 26 3 2. Chọn cách gá dao : Dao được chọn theo cách gá thẳng là hợp lý, vì không yêu cầu độ chính xác cao. 3. Chọn thông số hình học dụng cụ : Theo bảng 3.1 HDTKDCCKL trang 16 Với vật liệu gia công là thép C45có σ b =650N/mm 2 ta có :γ=20÷25 0 ; α=8÷15 0 4 4 SV: Phạm Xuân Trà SHSV: TC09-1071 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT KIM LOẠI .GVHD: Lê Thanh Sơn Ta chọn γ= 20 0 ;α= 12 0 4. Tính toán dao tiện định hình hình tròn gá thẳng : * Sơ đồ tính toán. Hình bên. 5 5 SV: Phạm Xuân Trà SHSV: TC09-1071 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT KIM LOẠI .GVHD: Lê Thanh Sơn Ø45 Ø50 O d O c 1 Ø48 r r r 1 x A C B τ x x E α γ x γ H h h d x R R x ψ x Ø32 1 4 2 3 5 7 6 10 8 9 Ø46 * Chọn điểm cơ sở 6 6 SV: Phạm Xuân Trà SHSV: TC09-1071 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT KIM LOẠI .GVHD: Lê Thanh Sơn Điểm cơ sở được chọn là một điểm nằm ngang tâm chi tiết nhất hay xa chuẩn kẹp của dao nhất. Vậy ta chọn điểm 1 làm điểm cơ sở. * Xác định chiều cao gá dao h h = R 1 sin α = 25.sin12 0 = 5,198 (mm) Trong đó: R 1 : bán kính dao ở điểm cơ sở, R 1 = 2 D = 2 50 = 25(mm) α : góc sau của dao tại điểm cơ sở, α = 12 0 * Thiết kế profin dao Profin dao được xác định trong hai tiết diện là: tiết diện trùng mặt trước và tiết diện chiều trục. * Tiết diện trùng mặt trước Với tiết diện này ta cần xác định hai giá trị: l x : toạ độ dài chi tiết tại điểm x τ x : chiều cao profin dao tại điểm x theo mặt trước x τ = C x - B B = r 1 cos( 1 γ ) C x = r x cos( x γ ) x γ = arcsin( x r A ) A = r 1 sin( 1 γ ) Trong đó : r 1 : bán kính chi tiết ở điểm cơ sở, r 1 = 16 (mm) r x : bán kính chi tiết ở điểm tính toán x. γ 1 : góc trước ở điểm cơ sở, γ 1 = γ = 20 0 7 7 SV: Phạm Xuân Trà SHSV: TC09-1071 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT KIM LOẠI .GVHD: Lê Thanh Sơn γ x : góc trước ở điểm tính toán x. * Tiết diện chiều trục Với tiết diện này ta cũng cần xác định hai giá trị: l x : toạ độ dài dao tại điểm x R x : bán kính dao tại điểm x h x = R - R x Q = R 1 .sin(α + γ) với : Q = O d H R x = x Q ψ sin = x R Ψ + sin )sin(. 1 γα tg x ψ = x R R XE Q HX Q τγα γα −+ + = − = )cos(. )sin(. 1 ,, Với E = 1H ; 1X , = x τ . ψ x = arctg       −+ + x R R τγα γα )cos(. )sin(. 1 R x =               −+ x R Q arctg Q τγα )cos(. sin x h ⇒ Trong đó : R : bán kính dao tại điểm cơ sở, R = 25(mm) Q : bán kính đường tròn tiếp xúc với mặt trước dao α 1 : góc sau ở điểm cơ sở, α 1 = α =12 0 γ 1 : góc trước ở điểm cơ sở, γ 1 = γ = 20 0 α x : góc sau ở điểm tính toán x. γ x : góc trước ở điểm tính toán x. * Tính toán các điểm 8 8 SV: Phạm Xuân Trà SHSV: TC09-1071 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT KIM LOẠI .GVHD: Lê Thanh Sơn + Tại điểm 1- 5 ta có: r = r 1 =16 (mm) 20 1 == γγ 0 A= r 1 sin 1 γ = 16 sin20 0 =5,472(mm) B = r 1 cos 1 γ = 16cos20 0 = 15,035 (mm) C 1 =B=15,035mm x τ = C 1 - B = 0 Q = R 1 sin( 1 α + 1 γ ) = 25sin(12 0 +20 0 ) = 13,248(mm) R x =               −+ x R Q arctg Q τγα )cos(. sin = )(25 0)2012cos(.25 248,13 sin 248,13 mm arctg =               −+ h x =0 + Tại điểm 2 - 3 ta có: r 2 = 22,5(mm) sin 0 2 00 2 1 2 064,14243,020sin. 5,22 16 20sin. =⇒=== γγ r r B = 15,035(mm) C 2 = r 2 cos 2 γ = 22,5cos14,064 0 = 21,826(mm) x τ = 2 τ = C 2 - B = 21,826–15,035= 6,791(mm) Q = 13,248(mm) 9 9 SV: Phạm Xuân Trà SHSV: TC09-1071 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT KIM LOẠI .GVHD: Lê Thanh Sơn R x =               −+ x R Q arctg Q τγα )cos(. sin = )(433,19 791,6)2012cos(.25 248,13 sin 248,13 mm arctg =               −+ h x = R - R x = 25 –19,433 = 5,567(mm) + Xét tiết diện 4 ta có: r 4 = 21,5(mm) sin 0 4 00 4 1 4 746,14255,020sin. 5,21 16 20sin. ≈⇒≈== γγ r r B = 15,035(mm) C 4 = r 4 cos 4 γ = 21,5cos14,746 0 = 20,792(mm) x τ = 4 τ = C 4 - B = 20,792–15,035= 5,757(mm) Q = 13,248(mm) R x =               −+ x R Q arctg Q τγα )cos(. sin = )(348,20 757,5)2012cos(.25 248,13 sin 248,13 mm arctg =               −+ h x = R - R x = 25 –20,348 = 3,652(mm) + Tại điểm 6 - 7 ta có: r 6 = 24(mm) sin 0 6 00 6 1 6 180,13228,020sin. 24 16 20sin. =⇒=== γγ r r B = 15,035 (mm) 10 10 SV: Phạm Xuân Trà SHSV: TC09-1071 [...]... loi (2 tp ) - HBKHN : 1978 2 Bi ging mụn hc Thit k dng c ct kim loi Nguyn Duy : 1999 3 Hng dn thi k dng c ct kim loi (Tp 1) - u Lờ Xin : 1988 4 S tay cụng ngh ch to mỏy ( Tp 1) NXBKH&KT : 1999 30 30 SV: Phm Xuõn Tr SHSV: TC09-1071 N THIT K DNG C CT KIM LOI GVHD: Lờ Thanh Sn MC LC PHN I THIT K DAO TIN NH HèNH 2 1.Phõn tớch ch dng c gia cụng 3 2.Chn cỏch gỏ dao 3 3.Cỏc thụng sụ hỡnh hc dng c .3... chn gúc trc tựy thuc vo tớnh cht c lý ca vt liu gia cụng,c tớnh v tớnh ct v sc bn ca vt liu Theo 4.2 (trang 43 HDTKDCCKL) Vt liu thộp 40X,ng sut bn; b = 650 N / mm 2 0 Chn c gúc trc = 12 b.Gúc sau ca dao phay 16 16 SV: Phm Xuõn Tr SHSV: TC09-1071 N THIT K DNG C CT KIM LOI GVHD: Lờ Thanh Sn Gúc sau cú tỏc dng lm gim ma sỏt dng c ct v chi tit gia cụng.giỏ tri gúc sau ln s khụng tt vỡ s lm li ct ca... CT KIM LOI GVHD: Lờ Thanh Sn rb = 0,463 xb = 0.453793 yb = 0,097317 f = 0,00025 Profin dung c thc t l: Rt=rb.Rb= 15,6544 Xt=xb.Rb= 15,3431 Yt=yb.Rb= 3.2806 t=f.Rb= 0.00845 Kim tra iu kin thay th c: t 2/3 B Vi 2/3B = 0.02 t = 0.00845 Kt qu profin rng dao bng cung trũn thay th nh hỡnh v: 8,797 Y 3,2806 X 0 R15,6544 15,3431 b) Profin phỏp tuyn 27 27 SV: Phm Xuõn Tr SHSV: TC09-1071 N THIT K DNG C CT KIM. .. TC09-1071 N THIT K DNG C CT KIM LOI GVHD: Lờ Thanh Sn 43 12 R1 R1 1x45 11 11 26 ỉ25 ỉ 16 76 ỉ50 5,198 0,01 10 0.32 0,5 900' R1 Ký hiu dao N 12 : = 12 , = 20 P18_HBKHN o 0 0 Phn 2 THIT K DAO PHAY NH HèNH Tớnh toỏn thit k dao phay nh hỡnh cú gúc trc dng ( > 0) gia cụng vt liu thộp 40X, cú b = 650N/mm2 Nh hỡnh v 2.1 15 15 SV: Phm Xuõn Tr SHSV: TC09-1071 N THIT K DNG C CT KIM LOI GVHD: Lờ Thanh Sn... 17 17 SV: Phm Xuõn Tr SHSV: TC09-1071 N THIT K DNG C CT KIM LOI GVHD: Lờ Thanh Sn Od i E profin c.tiet 4 G i F i' hci 2 T 3 1mt profin trong t.d mat truoc h' hcmax Re 1 hdi profin t.d chieu truc 4mt 2mt 3mt imt Hỡnh 2.2 S tớnh toỏn dao phay cú >0 Dng profile dao bng th: H O k I hi h1 i hmax 1 4 2 L2 3 L3 Li Xột im i trờn chi tit, gia cụng c im i thỡ phi cú mt im i tng ng thuc profin chi tit... qua F ct OT ti G T G dúng ng ngc li phớa chi tit, t im i thuc profile chi tit h ng thng vuụng gúc xung 18 18 SV: Phm Xuõn Tr SHSV: TC09-1071 N THIT K DNG C CT KIM LOI GVHD: Lờ Thanh Sn ng ct ng ti i ta c im i l im trờn profile dao dựng gia cụng im i trờn profile chi tit Chiu cao profin rng dao trong tit din chiu trc l hdi Theo s ta cú : hdi = hci - h EG l giỏng ca ng cong ht lng acsimets ng vi... 0 1,701 3,661 6,366 9,175 12,19 15.44 22 22 SV: Phm Xuõn Tr SHSV: TC09-1071 N THIT K DNG C CT KIM LOI GVHD: Lờ Thanh Sn 9 1 11,461 7 6 3 5 3,618 2 4 5,956 8,56 11,333 14,284 8 1,603 10 21 23,544 25,75 27,549 28,883 29,708 30 Profin dao theo chiu trc 23 23 SV: Phm Xuõn Tr SHSV: TC09-1071 N THIT K DNG C CT KIM LOI GVHD: Lờ Thanh Sn R17 1 9 8 12,319 7 2 3 4 3,661 6,366 9,175 12,19 15,44 6 5 1,701 10... TC09-1071 N THIT K DNG C CT KIM LOI GVHD: Lờ Thanh Sn d8x62x68H7/h6x12F10/e9 Thụng s hỡnh hc ca trc then hoa Kớch thc danh ngha Sai lch gii hn trờn Sai lch gii hn di ng kớnh ngoi ng kớnh trong trc then hoa De 68h6 0 -0.019 Chiu dy then Di 62a11 -0.34 -0.53 B 12e9 -0.032 -0.075 a) Tớnh toỏn profin dao phay ln trc then hoa - Xỏc nh profin rng dao theo phng phỏp cung trũn thay th Kim tra iu kin thay th profin... SV: Phm Xuõn Tr SHSV: TC09-1071 N THIT K DNG C CT KIM LOI GVHD: Lờ Thanh Sn 12 15 R1 7 10 30 Hỡnh 2.1 Chi tit cn gia cụng 1 Phõn tớch chi tit v chn dao Chi tit cú dng rónh, cú profin phc tp bao gm cỏc on thng v cung trũn.Vỡ vy ta chn dao phay nh hỡnh ht lng, l loi dao ph bin dựng gia cụng cỏc chi tit nh hỡnh Vi dng profin phc tp nh vy ta ch ht lng dao 1 ln, vỡ chiu cao profin ln nht hcmax = 15(mm),chiu... THIT K DNG C CT KIM LOI GVHD: Lờ Thanh Sn 4 0.010 A 84 4 +0.3 0 25 0.010 A 3.5 8.797 5 0.63 34.8 ỉ45 02 +0 0 2 ỉ3 623' ỉ85 ỉ77.37 +0.03 +0,01 +0.03 +0,01 260.1 +0.1 0 5 R1 0.32 260.1 ỉ34 0.010 A A 0.32 0.32 0.32 26.30.01 0.010 A - 5 R1 2.5 Nhón hiu: D8 x 68 x 62x 12 , = 623; P18 Ni sn xut: HBKHN Kiu dao phay lin Dung sai ca dao cp chớnh xỏc A Ti liu tham kho 1 Hng dn thit k dng c ct kim loi (2 tp ) . ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT KIM LOẠI .GVHD: Lê Thanh Sơn 28 42 56 15 25 35 40 50 60 38 24,72 45,5 LỜ I NÓI ĐẦU Tính toán thiết kế dao cắt kim loại là nội dung không thể. TC09-1071 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT KIM LOẠI .GVHD: Lê Thanh Sơn Góc sau có tác dụng làm giảm ma sát dụng cụ cắt và chi tiết gia công.giá tri góc sau lớn sẽ không tốt vì sẽ làm lưỡi cắt của răng. thành đồ án này! Hà Nội, Ngày 01 tháng 10 năm 2013 Sinh viên thực hiện 2 2 SV: Phạm Xuân Trà SHSV: TC09-1071 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT KIM LOẠI .GVHD: Lê Thanh Sơn Phạm Xuân TràPhần 1. THẾT KẾ