Thiêt kế dao phay đĩa mô dunM = 2,5 ; ỏ = 200 ; n06

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt Phần I Thiêt kế dao phay đĩa mô dun M = 2,5 ; ỏ = 20 0 ; n 0 6 I. đặc điểm công dụng và phân loại Truyền động bánh răng theo phương pháp ăn khớp được dùng rất rộng rãi trong nghành chế tạo máy. Chất lượng chủ yếu là do độ chính xác chế tạo bánh răng. Quá trình cắt răng là quá trình cắt bỏ lớp kim loại rãnh 2 răng để tạo thành profin của răng. Đảm bảo độ chính xác của răng chủ yếu là đảm bảo độ chính xác của profin răng, độ chính xác bước răng (khi ăn khớp) độ đồng tâm cao của vòng chia với tâm cao của bánh răng. Độ chính xác cuả bánh răng phụ thuộc vào độ chính xác của dụng cụ cắt răng, theo phương pháp gia công răng. Theo cách hình thành profin răng ta có phương pháp gia công răng. Cắt răng theo phương pháp chép hình : ổ đây profin răng dụng cụ hay hình chiếucủa profin là bản chép lại nguyên hình của profin rãnh giữa các rãnh của bánh răng được gia công. Trong quá trình cắt pofin dụng cụ ở tất cả các điểmđều trùng với profin của rãnh. Cắt răng theo phương pháp bao hình : ở đây profin rãnh của bánh răng được gia công là đường bao của các vị trí khác nhau của lưỡi cắt dụng cụ trong quá trình cắt. Dao phay đĩa modun là dụng cụ gia công răng theo phương pháp chép hình trên máy phay chuyên dùng hay vạn năng có đầu phân độ vạn năng hay đĩa phân độ chuyên dùng, có thể ra công được bánh răng trụ, răng thẳng, răng nghiêng và răng chữ V theo phương pháp bao hình /không tâm tích.  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt Từ hình trên ta thấy không thể cắt bánh răng có răng thẳng dao chuyển động trên xung quanh trục với tốc độ góc ω 1 để tạo thành tốc độ cắt chính, đồng thời chuyển động tịnh tiến dọc theo trục phôi để cắt chi tiết hết chiều dài bánh răng. Sửa khi cắt xong một bánh răngngười ta tiến hành chuyển động phân độ ω 2 để cắt rãnh răng tiếp theo của bánh răng. Khi cắt răng nghiêng hay răng chữ V cần có thêm chuyển động ω 3 để tạo hướng răng nghiêng. Từ nguyên lý làm việc ta thấy profin lưỡi cắt của dao phay đĩa modun trùng với profin rãnh bánh răng theo điểm tương ứng. Cắt bánh răng bằng dao phay đĩa modun có năng suất thấp và độ chính xác không cao. Năng suất thấp là do trong quá trình cắt có hành trình chạy không và thời gian phụ lớn. Mặt khác dao phay đĩa modun có đường kính nhỏ góc trước γ =0góc sau lưỡi cắt bên nhỏ ( α b =1 0 20’ ÷ 2 0 30’) dẫn đến điều kiện cắt khó khăn, hạn chế tốc độ cắt. Độ chính xác của bánh răng khi cắt bằng dao phay đĩa modun thường chỉ đạt cấp chính xác 9, trong một số trường hợp có thể đạt cấp chính xác 8 nhưng dao có m < 10 nguyên nhân chính hạn chế độ chính xác bánh răng là : Độ chính xácđồ gá để cắt bánh răngbằng dao phay đĩa modun thường chỉ đạt độ chính xác cấp 8. Với cùng một modun m và số răng z 1 của bánh răng khác nhau. Để cắt chính xác bánh răng tương ứng với mọi modun m của bánh răng đòi hỏi số lượng dao rất nhiều điều đó không phù hợp với sản xuất. Hiện nay với mọi modun m người ta dùng một bộ dao tiêu chuẩn 8 dao, 15 dao và đôi khi 26 dao để cắt toàn bộ những bánh răng có số răng z=12 ÷ ∞ Dao phay đĩa modun cắt bánh răng cho năng xuất thấp và độ chính xác của độ bánh răng không cao nhưng có thể dùng trên máy phay vạn năng và cắt được bánh răng chữ V do đó dao phay đĩa modun được dùng trong sản xuất nhỏ và đơn chiếc và đặc biệt là trong công nghệ sửa chữa.  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt Theo công dụng dao phay đĩa được chia làm 2 loại : loại cắt thô thường có profin răng hình thang và góc trước γ > 0 0 . Loại cắt tinh có profin trùng với biên dạng rãnh răng và góc trước γ > 0 0 . Theo kết cấu có thể chia dao phay đĩa modun răng liền và dao phay răng chắp. II- chọn vật liệu chế tạo dao. Việc chọn vật liệu làm dao là vấn đề quan trọng nó quyết định đến chất lượng giá thành của dụng cụ cắt. Để chọn vật liệu làm dao cho phù hợp ta dựa vào một số đặc điểm : - Loại công dụng, kích thướcvà điều kiện làm việc của dụng cụ. - Công nghệ chế tạo dụng cụ. - Giá thành vật liệu. Để chế tạo dao phay đĩa modun ta có thể sử dụng các loại vật liệu như: Thép cacbon dụng cụ Y12A, thép hợp kim dụng cụ 9XC, thép gió P9 hoặc P18 + Thép cacbon dụng cụ Y12A có độ thấm tôi thấp do tính thấm tôi kém nên phải tôi trong nước, làm dụng cụ sau khi tôi đều dê bị nứt, bị cong, vênh, vì dao phay đĩa modun có dạng đĩa mỏng nên vật liệu này không phù hợp. + Thép hợp kim dụng cụ 9XC: Dễ thoát cacbon khi nhiệt luyện, độ cứng ở trạng thái cung cấp và trạng thái ủ cao (HB = 415 ÷ 321 và HB =241 ÷ 197) Nó ảnh hưởng đến việc chế tạo, gia công bánh cắt khó, tính mài của thép 9XC kém, tính năng cắt kém, tinh năng cắt kém hơn nhiều so với thép gió. + Thép gió P9, P18. . . :là vật liệu làm dao có tinh cắt tốt và được sử dụng rộng rãi có độ thấm tôi cao có thể cắt với tốc độ cao gấp 2 ÷ 4 lần, có tuổi bền gấp 8 ÷ 15 lần so với thép cacbon và thép hợp kim dụng cụ có thể nâng cao tính cắt của thép gió bằng cách thấm xianua sau khi tôi ram và mài. + Thép gió P9 và P18 có tính bền nóng là như nhau do đó khi cắt ở tốc độ cao chúng có tuổi bền gần như nhau. Nhưng khi làm việc ở tốc độ thấp thép P18 có độ  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt chịu mài mòn cao hơn do đó tuổi bền cao hưn gấp 2 lần so với dụng cụ làm bằng thép P9. Khi nung nóng P9 dễ bị hoá nhiệt khi mài sắc thì độ cứng bề mặt giảm xuống nên tính mài kém hơn so với P18. So với P18 thì P9 có khoảng nhiệt độ tôi hẹp hơn do đó gây khó khăn khi nhiệt luyện. Thép P18 Φ2 có tính năng cao hơn so với P18 nhưng độ không đồng đều cacbon lớn do đó cơ tính kém hơn so với P18. Vậy qua phân tích ta thấy dao phay đĩa modun là chi tiết dạng đĩa mỏmg, làm việc tốc độ cắt thấp lực cắt rất lớn. Ta chon vật liệu làm dao là thép gió P18 là thích hợp nhất. III-tính toán kết cấu của dao phay: Tính profin thân khai của lưỡi cắt. Dao phay đĩa modun thực chất là dao phay định hình hớt lưng để gia công rãnh có profin thân khai nên quá trình tính toán thiết kế răng dao phay định hình hớt lưng. Để chế tạo dao phay đĩa modun cần phải tính toán xác định được profin của lưỡi cắt, profin dạng khởi thuỷ (dạng tròn xoay khi chưa phay rãnh, hớt lưng và mài sắc). Để tính toán kết cấu của dao phay, đĩa modun: m=2,5 dao số 6 để cắt bánh răng có số răng z=35 ÷ 54 (răng). Trước tiên ta tính các thông số của bánh răng được cắt chọn có z=35 (số bánh răng nhỏ nhất) để răng lớn khi ăn khớp không bị kẹt. + Bán kính vòng chia:       === + Bán kính vòng đỉnh răng:   ξ+ ′ += Lấy 0;1 == ′ ξ f    =++= + Bán kính vòng chân răng:  Y ϕ K x θ x  Y m a x r r 1 (a) (b) o i B α x M x α α r o g ο θ Χ δ ο Xmax  X Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt   =−=ξ+ ′ −= + Bán kính vòng tròn cơ sở: α cos. 0 rr = α : là góc ăn khớp     ===>=α ở đây ta tính toán thiết kế dao phay đĩa modun dùng dao cắt tinh. Dao cắt tinh có  =γ . Mặt đáy sẽ chứa trục của dao profin lưỡi cắt, trùng với profin của rãnh bánh răng. Như vậy profin lưỡi cắt là đường thân khai. Phương trình đường thân khai trong hệ toạ độ được biểu diễn:      =α ;      α = Gắn vào hệ trục toạ độ X0Y vào bánh răng (h:b) có góc 0 trùng với tâm bánh răng. Trục 0Y trùng với trục đối xứng của rãnh bánh răng. Khi đó toạ độ điểm MX bất kỳ trên đường thâu khai được xác định.    δ=   ! δ= Trong đó :   θ+δ=δ  Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt     α−α− π =θ−δ=δ α : là góc ăn khớp α = 20 0 z : số răng của bánh răng nhỏ nhất trong nhóm z = 35 (răng)  α−α=θ để xác định được αx từ phương trình đường thân khai :   α−α=θ       "       α=α⇒=α⇒ α Góc α thay đổi theo biên dạng thâu khai khi với mọi x thay đổi từ côg thức trên ta xác định được các điểm có profin lưỡi cắt răng dao nối các điểm đó lại với nhau ta được profin biên dạng răng dao. Chiều cao profin: h = r e - r i = 46,25 - 41,25 = 5 Như vậy theo lý thuyết số lượng điểm được tính càng nhiều thì độ chính xác của lưỡi cắt càng cao. Với chiều cao h = 5(mm) ta lấy khoảng cách giữa 2 điểm là 0,6(mm) để tính toán biên dạng của răng ứng với r 0 ≤ r x ≤ r e Toạ độ các điểm được tính toán xác định theo công thức sau:      # =α  " α−α=θ  δ=δ + in V x α  $ δ=  #% δ= S = 2x t = Y - r x Kết quả tính toán được ghi trong bảng sau:  6,692 5,564 5,349 4,453 3,788 3,621 3,166 2,338 2,157 2,046 1 , 6 3 1 , 0 4 3 0 , 4 4 7 0 , 1 5 3 3 , 2 1 +0,2 2 , 2 2 2 , 8 1 8 3 , 9 8 5 , 1 3 9 4 , 1 1 6 (9) Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt St t r x  θ  δ  $δ  #δ x y s t 1 41,11 0 0 1 0 42’59” 0,0248 8 0,99969 1,0229 41,097 2,0459 0,153 2 41,71 0 0 05’23” 1 0 48’22” 0,0258 6 0,99969 1,078 8 41,697 2,1576 0,447 3 42,31 0 0 15’34” 1 0 58’33” 0,0276 0,9996 1,169 42,293 2,338 1,043 4 42,91 0 0 28’47” 2 0 11’46” 0,0368 9 0,99931 1,5833 42,88 3,1666 1,63 5 43,51 0 0 45’50” 2 0 38’49” 0,0412 6 0,99913 1,810 5 43,47 3,6211 2,22 6 44,11 1 0 3’12” 2 0 46’11” 0,04294 0,99907 1,894 44,06 8 3,788 2,818 7 44,71 1 0 23’07” 3 0 06’06” 0,05339 0,99857 2,2269 44,64 4,4538 3,21 8 45,31 1 0 45’44” 3 0 33’43” 0,059 0,99825 2,674 45,23 5,349 3,98 9 45,91 2 0 04’48” 3 0 47’47” 0,0606 7 0,9881 6 2,782 45,366 5,564 4,116 10 46,51 2 0 32’00” 4 0 12’59” 0,0719 0,9974 3,3463 46,389 6,6926 5,139 sơ đồ toạ độ các điểm trên biên dạng răng  r r B e k o r r i K C A Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt 2. xác định đường cong chuyển tiếp Để xác định đường cong chuyển tiếp cần tìm điểm làm việc thực sự cuối cùng của profin răng thân khai (điểm tiếp xúc cuối cùng ở răng thân khai), gọi điểm h là điểm cuối cùng của profin thân khai được xác định bởi công thức: ( ) ( )     & α−+−= ∂ ( ) ( )     =−+− Ta thấy r i = 41,26(mm) r 0 = 41,11(mm) thì r i < r k < r 0 được biểu diễn dưới hình sau: ' f e d c a α ο δ N κ o b Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt Từ đây xác định đường cong chuyển tiếp bằng cách: - Xác định đoạn thân khai AB theo các điểm tính toán trước. - Từ bán kính R k ta tìm các điểm cuối cùng là việc thực sự của profin thân khai điểm (k) từ k xây dựng quỹ đạo đỉnh răng của bánh răng z 1 hay thanh răng vẽ lên chân răng z 1 . Trong thực tế cần chú ý đến độ bền của răng và khả năng chế tạo ta lấy như sau: Vẽ vòng tròn đáy răng tiếp tuyến với đường m u (m u tiếp tuyến đường châu răng r i tại điểm giữa của bánh răng) cung k c nối với đường thân khai tại điểm K và đường m u tại điểm O để không có gãy tại điểm K thì tâm O phải nằm trên pháp tuyến NK của đường thân khai. Theo định nghĩa của đường thân khai thì NK cũng là đường tiếp tuyến của vòng tròn cơ sở tại N vị trí NK được xác định bởi góc áp lực α k cos α = &(   ) Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt Bán kính r của cung k c tận cùng lớn nhất trong giới hạn cho phép để tăng tuổi thọ của dao phay. 3. tính toán các kích thước kết cấu. Đường kính ngoài xác định theo công thức: D = D 1 + 2H D 1 đường kính châu rãnh được lấy theo đường kính đồ gá d lấy d = 22mm D 1 = (2 ÷ 1,6) = (2 ÷ 1,6)22 = 44 ÷ 35,2 = 44 (mm) H : chiều cao răng H = h 1 + k + r h lấy bằng chiều cao propin cộng thêm 1 ÷ 2 (mm) h = h 1 +1 = 5 + 2 =7 (mm) K : lượng hớt lưng răng lấy k = 3,5 r : bán kính vòng tròn của rãnh răng r 1,25 (mm) H = 7+1,25 + 3,5 = 11,75 (mm) D = 44 + 2.11,75 = 67(mm) chọn D = 65(mm) Chiều dày dao phay đĩa mô đun được chọn theo chiều rộng propin chi tiết lấy B =8 (theo STCNCTM) số răng z dao phay đĩa moo đun được chọn theo đường kính ngoài D = 65 (mm) chọn z =12 răng tra bảng 4 – VIII (HDTKDCC - ĐHBKT 2 ) ta được t = 24 +0,28 δ = 25 0 b = 6,08 +0,2 α = 12 0 d = 22 +0,023 Thông số hình học răng dao.  [...]... i vi dao chut cú vt liu P18 ; = 150 ; = 3 0; Sz = 0,06 cú h3 = 0,34 ữ 4(mm) Bng IX- 6 STCNCTM,T234 a = 0,05 Bng IX- 6 STCNCTM,T234 b : Chiu di lng rng b = 3 (mm) M = 0,6.3 = 1,8 (mm) i= 1,8 = 5 lần 0,35 - Tui bn dao trut : Tb = 180 (ph) Giỏ dao trut : G I = 500.000 (đ /chiếc) dc - Dao xc : Tb =1 0 gi = 60 phỳt Giỏ dao xc G II = 300 ( đ ) dc Vy : 500.000 1,32 = 610 ( đ /ph ) 1080 300.000 = 1,68 = 84... chn mỏy xc 7A420 cú cỏc thụng s : -Hnh trỡnh xc H = 200( ph) -Phm vi tc oc 40 ữ 136(htK/ph) -Phm vi bc tin mỏy 0,1 ữ 1,2(mm/htK) Cụng xut ng c N = 2,8 (kw) Giỏ mỏy : 20 12000 (bng giỏ) Chn mỏy gn mnh hp kim cng T15K6 cú BXH = 10.6 ; = 900 ; = 20 ; = 80 ; = 150 ; = 0 Ch ct : S = 0,18 (mm/htk) (Biu 2) S tay nh mc T2 quyn 1 V = 5,6(m/ph) 26 Thuyt minh ỏn tt nghip B mụn Nguyờn Lý dng c ct Pz = 25,7(kg)... hao mỏy: C kh / n ă m = G m + C vc + C lm + C đ t T Cvc: Chi phớ vn chuyn mỏy Gm: Giỏ mỏy () Ckh: Khu hao mỏy tớnh theo nm ( /nm ) Clm: Chi phớ lp t mỏy () T : Thi gian s dng mỏy Ly C = 2%Gm- Clm = 1,5% Ct: Giỏ thu c sau khi o thi mỏy () Ct = 20% Gm T=10 nm Phng ỏn 1: 31 Thuyt minh ỏn tt nghip B mụn Nguyờn Lý dng c ct C ImI = 44926000 (đ ) C vcI = 898520(đ ) C lmI = 673890(đ ) C đ t = 898 5200( đ... htlv = L m + L LV + L vq (mm) Lm : Chiu di mt trut Lm =2 4 (mm) LLV : Chiu di ca phn lm vic ca dao trut LLV = 500 (mm) L vq : Chiu di vt quỏ ly L vq =5 0 (mm) Lhtlv = 24 + 500 + 50 = 574 (mm) K xỏc inh theo cụng thc : K =1 + V 3 = 1 + = 1,158 Vck 19 vi v = 3 (m/phỳt) ; q = 5 ta cú: Tc = 574.1,158 = 0m0738 (phút) 1000.3.5 c xỏc nh thi gian ph Theo biu 8 ta cú : Thi gian ph tng hp thao tỏc gỏ t chi tit vo dao. .. minh ỏn tt nghip B mụn Nguyờn Lý dng c ct 1 Vn u t mỏy Km K m = G m (1 + VCL Đ ) Gm : Giỏ mỏy VCL Đ : Chi phớ vn chuyn lp t mỏy tớnh theo % Giỏ mỏy ly : VCL Đ =3 % G Im = 44926000 ( đ ) G II = 20 12000 0 ( đ ) m K I = 44926000.(1 + 0,03) = 46273780 ( đ ) m K II = 20 12000 0.(1 + 0,03) = 20723600 ( đ ) m 2 Vn u t nh xng Knx = Snx.Gx Snx : Din tớch phõn xng t mỏy (m2 ) Gx : Giỏ 1m2 nh xng Gx = 500000... ann = 6 25 Thuyt minh ỏn tt nghip Tnn = (0,0738 + 0,065) B mụn Nguyờn Lý dng c ct 6 = 0,008 phút 100 f thi gian nh mc tng chic Tm = Tc + Tp + Tpv + Tnn = 0,0738 +0,065 +0,0389 +0,008 = 0,186 (phỳt) g s ch lm vic (s mỏy) C= Tđ m R R: Nhp sn xut R = 14,17 (ph/chic) C= 0,186 = 0,0131 13,17 S ch lm vic thc t Ct =1 2 xỏc nh thi gian nh mc cho phng ỏn xc rónh then Vi rónh then B = 6,08(mm) t = 2(mm) ; L =. .. Nc = V * Pz 5,6 * 25,7 = = 0,03(Kw ) 6120 6120 Ta thy Nc < Nc = 2,8(Kw) S hnh trỡnh kộp : n= 1000 * V 2*l l : Hnh trỡnh ca con trt ly l =5 0 n= 1000 * 5,6 = 97(htk / ph ) 2 * 50 Ta cn n = 100(htk/ph) a Thi gian chớnh Tc = B + l1 + l 2 *i n*S B : Chiu rng xc B = 6,08(mm) l1 : Lng n ti v vt quỏ ca dng c l1 = 0 l2 : Chiu di ph ly phụi th l2 = 0 i : S ln chuyn dao i = 1 Ta cú : Tc= B + l1 + l 2 n*S *i =. .. Lý dng c ct Lt : Lng thỏng Chn tho ng mỏy l bc ba vi mc lng l : Lt = 300.000 (/thỏng) Vy : LII = c LIc = 300000 0,186 = 4,47 (đ ồng) 26.8.60 300000 2,5 = 60 (đ ồng) 26.8.60 Ly : L p = 25%.L c LIp = 0,25.4,47 = 1,117 (đ ) LII = 0,255.60 = 15 (đ ) p Vy : I C 1 = 4,47 + 1,117 = 5,587 (đ ) II C 1 = 60 + 15 = 75 (đ ) 4 Ph cp lng v bo him xó hi: - Ph cp ngoi lng: H= C 1h 100 C1:Chi phớ lng cụng nhõn sn xut... chớnh, ly h = 20 HI = 5,587.20 = 1,117 (đ ) 100 30 Thuyt minh ỏn tt nghip H II = B mụn Nguyờn Lý dng c ct 75.20 = 15 (đ ) 100 Bo him xó hi: C BH = C1 + H K bh 100 Kbh: T l bo him xó hi so vi lng v ph cp thờm ly Kbh=10 CI = BH 5,5 + 1,117 10 = 0,66 (đ ) 100 C II = BH 75 + 15 10 = 9 (đ ) 100 Cng hai loi chi phớ trờn ta cú: C I = H I + C I = 1,117 + 0,66 = 1,778 cp BH C II = H II + C II = 15 + 9 = 24 cp... minh ỏn tt nghip z1 = B mụn Nguyờn Lý dng c ct lm +1 t lm: Chiu di mt trut õy ta trut 3 chi tit ng thi lm= 8.3 = 24(mm) t : Bc rng dao trut tớnh bc rng dao trut ta tớnh din tớch rónh cha phoi F = f.k f: Din tớch tit din phoi f = lm.Szthụ = 24.0,06 = 1,44 k : H s iu y rónh tra (Bng 3- 10 HDTKAMH- Trnh khc Nghiờm) Ta cú k = 3,5 => F = 3,5.1,44 = 5,04 mm2 Tra bng 3-12 ta c t = 10 (mm) Z1 = lm 24 +1=