Tính toán và thiết kế dao tiện định hình để gia công chi tiết định hình

Vật liệu gia công : Thép A30 b = 600 N/ mm2 Máy gia công : Máy tự động Dạng phôi : Phôi thanh , khi gia công có chuẩn bị để cắt đứt

56 45,5 42 28 60 38 15 24,72 25 35 40 50 ĐỀ TÀI 56 46 42 28 38 60 1: Tính tốn thiết kế dao tiện định hình để gia cơng chi tiết định hình với số liệu hinh vẽ Vật liệu gia công : Thép A30 σb = 600 N/ mm2 Máy gia công : Máy tự động 15 25 35 40 50 Dạng phơi : Phơi , gia cơng có chuẩn bị để cắt đứt 1 28 42 45,5 56 38 60 THUYẾT MINH TÍNH TỐN : 15 24.72 25 35 40 50 Phân tích chọn dụng cụ gia cơng Chi tiết có dạng mặt ngồi trịn xoay ta chọn dụng cụ gia cơng dao tiện định hình Với dung sai cho phép ta bỏ qua sai sinh mặt côn việc thay lưỡi cắt cong lưỡi cắt thẳng 2 Vậy ta dùng loại dao có góc nâng λ = để gia công chi tiết Ta nhận thấy : Mặt đầu 3- mặt phẳng vng góc với trục chi tiết Do gá dao thẳng , góc trước tiết diện pháp tuyến αN = , làm cho ma sát mặt đầu mặt sau dao lớn ảnh hưởng đến chất lượng bề chi tiết , tuổi thọ dao , máy Vì chiều rộng vành khăn nhỏ ta thay mặt nón có góc đáy nón 30 nhằm làm tăng góc sau αN tiết diện pháp giảm ma sát Vậy profile có dạng hình vẽ Chọn điểm sở Để thuận tiện cho việc tính tốn ta chọn điểm sở theo nguyên tắc : Điểm sở điểm xa chuẩn kẹp dao Vậy ta chọn điểm sở điểm hình vẽ Chọn góc trước γ góc sau α Theo đề vật liệu gia công : Thép A30 σb = 600 N/ mm2 Theo bảng 1- : 8[1] ta chọn : Góc trước γ = 200 Góc sau α = 120 N N Tính tốn chiều cao profile dao tiết diện N- N vng góc với mặt sau Sơ đồ tính tốn 3 Xét điểm i profile chi tiết ta có điểm i’ tương ứng profile dao Gọi chiều cao profile dao điểm i’ hi , theo hình vẽ ta có hi = τi.cos(α + γ) τi = Ci- Bi = ri.cosγi – r.cosγ Ta có Ai = ri.sinγi = r.sinγ ⇒ sinγi = r/ri.sinγ ⇒ γi = arcsin(r/ri.sinγ) ⇒ τi = ri.cos(r/ri.sinγ) – r.cosγ ⇒hi = [ri.cos(r/ri.sinγ) – r.cosγ].cos(α + γ) Lập bảng tính tốn chiều cao profile dao Điểm ri 14.00 14.00 22.75 28.00 28.00 21.00 19.00 γi 20.00 20.00 12.15 9.85 9.85 13.18 14.60 hi 0.00 0.00 7.71 12.24 12.24 6.18 4.45 li 0.00 15.00 24.72 25.00 35.00 40.00 50.00 Tính tốn kích thước kết cấu dao tiện định hình Kích thước kết cấu dao tiện định hình chọn theo chiều cao lớn profile chi tiết Ta có t max = d max − d 56 − 28 = = 14 2 B1 E B H H1 Theo 2-6:9[1] ta có F A H = 90 B = 25 E = 10 A = 30 F = 20 d = 10 r=1 H1 = 40%H = 36 B1 = 1,5tmax = 21 M = 45,77 5 t Tính tốn chiều rộng lưỡi cắt Chiều rộng lưỡi cắt phụ a = Chiều rộng phần lưỡi cắt xén mặt đầu c = Góc vát ϕ1 = 200 Chiều cao lưỡi cắt phần cắt đứt t ≤ tmax = 10 Chiều rộng lưỡi cắt phần cắt đứt b = Chiều rộng phần lưỡi không tham gia cắt b1 = Góc vát ϕ = 150 Chiều rộng phần cắt lưỡi cắt Lc = l5 = 50 Chiều rộng dao Ld = Lc + a + b + c + b1 = 50 + + + + = 59 b1 b c a Lc Ld 6 Thiết kế dưỡng đo dưỡng kiểm Dưỡng đo dùng để kiểm tra dao sau chế tạo ,được chế tạo theo cấp xác7 với miền dung sai H, h Theo luật kích thước bao bị bao Dưỡng kiểm dùng để kiểm tra dưỡng đo , chế tạo theo cấp xác với miền dung sai Js , js Theo luập kích thước bao bị bao Vật liệu làm dưỡng : Thép lò xo 65Γ Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62 65 HRC Độ nhám bề mặt làm việc Ra ≤ 0,63µm Các bề mặt cịn lại đạt Ra ≤ 1,25µm Kích thước danh nghĩa dưỡng theo profile dao Dung sai chế tạo dưỡng thể bảng sau: 7 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 15-0,018 9,72-0,025 0,25-0,01 10-0,015 5-0,012 10-0,015 2 7,71-0,015 4,54-0,012 6,060,015 1,75-0,01 2 15±0,0055 9,72 -0,045 0,25±0,003 10±0,0045 5±0,004 2 7,71±0,004 4,54±0,004 6,06±0,00 1,75±0,003 10±0,0045 Các kích thước thể cụ thể vẽ chi tiết 8 ĐỀ TÀI 2,63 2,2 7,3 15 5,3 Tí nh tốn thiết kế dao phay định hình có góc trước dương (γ < 0) để gia công chi tiết hình vẽ sau Với vật liệu chi tiết thép 40 có σb = 500N/mm2.Trong mặt I II khơng gia cơng I II THUYẾT MINH TÍNH TỐN Phân tích chi tiết chọn dao Chi tiết có dạng rãnh , có profile phức tạp bao gồm đoạn thẳng cung trịn Vì ta chọn dao phay hình hớt lưng , loại dao phổ biến dùng để gia công 9 chi tiết định hình Với dạng profile phức tạp ta hớt lưng dao lần , tức không mài lại mặt sau sau nhiệt luyện Để giảm nhẹ lực cắt ta chế tạo dao có góc trước dương (γ > ) Vì chiều cao profile lớn hcmax = 7,3 mm , chiều rộng rãnh l=15mm ,ta nhận thấy kết cấu lưỡi cắt đủ cứng vững ta chế tạo dao có đáy rãnh phoi thẳng Vậy để gia công chi tiết ta chế tạo dao dao phay định hình hớt lưng 1lần, có góc trước dương, đáy rãnh phoi thẳng Od Profile ch F ∆ hdi i hci E G T i' Profile d Tính tốn profile dao tiết diện chiều trục Sơ đồ tính Ta cần xác địnhchiều cao profile dao tiết diện chiều trục Các thông số sơ đồ Góc trước γ 10 10 Theo 2-5:5[2] Vật liệu : Thép 40 Ứng suất bền : σb = 500N/mm2 Ta chọn góc trước γ = 100(ứng với dao cắt tinh) Góc sau α = 120 Chiều cao lớn profile chi tiết hcmax = 7,3 mm Bán kính đỉnh dao R theo 9-5:16[2] ta có R = 45 mm Dựng profile dao đồ thị Xét điểm i chi tiết , để gia công điểm i phải có điểm i’ tương ứng thuộc profile chi tiết Ta xác định điểm i’ sau Từ điểm i profile chi tiết dóng ngang sang phía dao cắt đường OT E Lấy O làm tâmquay cung trịn có bán kính OE cắt vết mặt trước F Vẽ đường cong hớt lưng acsimet qua F cắt OT G Từ g dóng đường ∆ ngược lại phía chi tiết , từ điểm i thuộc profile chi tiết hạ đường thẳng vng góc xuống đường ∆ cắt đường ∆ i’ ta điểm i’ điểm profile dao dùng để gia công điểm i profile chi tiết Theo sơ đồ ta có hdi = GT = ET- EG = hdi – EG EG độ giáng đường cong hớt lưng acsimet ứng với góc tâm β EG = KZ β 2π Mà β = γi - γ ⇒ hi = hci − Sinγ i = Ta có KZ R sin γ R sin γ R sin γ [arcsin( ) − γ ] ⇒ γ i = arcsin( ) ⇒ β = arcsin( ) −γ 2π R − hci R − hci R − hci a R sin γ = Ri R − hci Trong K : lượng hớt lưng Z : số dao phay Theo 2-9:16[2] ta có K = ; Z = 10 Nhận thấy profile chi tiết có đoạn cung trịn Vậy profile dao có đoạn cong tương ứng Nếu xác định profile đoạn đoạn khác đẻ đảm bảo độ xác u cầu số lượng điểm tính tốn phải đủ lớn khối lượng tính tốn nặng nề Để đơn giản cho việc tính tốn ta thay đoạn cong cung trịn thay qua điểm Trên sơ đồ tính ta có điểm Vậy ta cịn phải tính thêm điểm điểm 11 11 Ta chọn điểm có l5 = 12 hc = hc + r − r − ( l − l ) = 5.1 + 7.5 − 7.5 − (12 − 9.7 ) = 5.46 2 Lập bảng tính tốn Điểm hci 7.30 0.00 0.00 5.10 5.46 7.30 hdi 6.62 0.00 0.00 4.65 4.98 6.62 Li 0.00 2.63 7.63 9.70 12.0 15.0 Tính tốn profile tiết diện chiều trục Sơ đồ tính tốn Od Profile chi tiÕt F i h ci E T i' 12 Profile dao 12 Từ sơ đồ ta có hdti = TF = Ri sin β ( R − hci ) sin β = sin γ sin γ β = arcsin( R sin λ −γ ) R − hci ⇒ hdti ta có   R sin γ  ( R − hci ) sin  arcsin − γ   R−h   ci    = sin γ Trong tiết diện chiều trục đoạn profile cong thay cung trịn thay Lập bảng tính tốn Điểm 13 hci 7.30 0.00 0.00 5.10 5.46 7.30 hdi 7.87 0.00 0.00 5.47 5.86 7.87 Li 0.00 2.63 7.63 9.70 12.0 15.0 13 Chọn kết cấu dao Các thông số kết cấu dao chọn theo 9-5:16[2] Thể cụ thể vẽ chi tiết Thiết kế dưỡng Dưỡng đo dùng để kiểm tra dao sau chế tạo ,được chế tạo theo cấp xác7 với miền dung sai H, h Theo luật kích thước bao bị bao Dưỡng kiểm dùng để kiểm tra dưỡng đo , chế tạo theo cấp xác với miền dung sai Js , js Theo luập kích thước bao bị bao Vật liệu làm dưỡng : Thép lò xo 65Γ Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62 65 HRC Độ nhám bề mặt làm việc Ra ≤ 0,63µm Các bề mặt cịn lại đạt Ra ≤ 1,25µm Kích thước danh nghĩa dưỡng theo kích thước profile dao mặt trước Các kích thước cịn lại thể vẽ chi tiết ĐỀ TÀI Tính toán thiết kế dao phay đĩa module con, để gia công bánh trụ thẳngbằng thép 45, có module m = 10 mm Cho biết số hiệu dao dao số THUYẾT MINH TÍNH TỐN Xác định thơng số hình học bánh Trong dao phay đĩa module , dao mang số hiệu gia cơng bánh có số Z = 35 36 Profile dao tính tốn theo số bé Theo , ta cần thiết kế dao phay đĩa module để gia công bánh với thông số sau: 14 14 Module m = 10 mm Số Z = 35 Góc ăn khớp vịng trịn chia Bước Bán kính vịng tròn chia α = 200 t = π.m = 3,14.10 = 31,4 mm rc = m.z = 10.35/2 = 175 mm Chiều dầy S = m.π/2 = 3,14.10/2 = 15,7 mm Bán kính vịng trịn lăn rl = rc = 175 mm Đường kính đỉnh da = dc +2m = 350 + 2.10 = 370 mm Đường kính chân df = dc – 2,5m = 350 – 2,5.10 = 325 mm y xmax x C Mc M (x,y) y y max B o1 o x Đường kính vòng tròn sở d0 = dc.cosα = 350.cos200 = 328,892 mm Tính tốn profile thân khai lưỡi cắt Sơ đồ tính 15 15 Trong đó: Ra : Bán kính đỉnh RM : Bán kính điểm M(x,y) Rc : Bán kính vịng trịn chia R0 : Bán kính vịng trịn sở Rf : Bán kính chân Profile bao gồm hai đoạn Đoạn làm việc : Là đoạn thân khai CB Đoạn không làm việc : Là đoạn cong chuyển tiếp thuộc khe hở chân BO1 M A B Tính tốn profile đoạn làm việc Nguyên lý tạo hình đường thân khai r0 : Bán kính vịng sở rM : Bán kính véc tơ ứng với điểm M θM : Góc thân khai αM : Góc áp lực đường thân khai Nguyên lý : Cho đường thẳng lăn không trượt đường trịn, quỹ đạo điểm M thuộc đường thẳng vẽ đường cong thân khai 16 16 Vậy để tạo hình lưỡi cắt thân khai ta cho điểm M chuyển động theo phương trình đường thân khai khoảng bán kính rf ≤ rM ≤ Việc xác định profile lưỡi cắt việc xác định toạ độ tập hợp tất điểm M hệ toạ độ đề Oxy Xác định toạ độ điểm M Theo sơ đồ ta có x = rM.sinδM = rMsin(δ0 + θM) y = rM.cosδM = rMcos(δ0 + θM) Ta có θM = tgαM - αM = invαM δ0 = δc - invα0 = π/2z - invα0 = π/2z - tgα0 + α0 ⇒ α M = arcsin( − r02 ) rM tacó CosαM = r0/rM    r  r2  ⇒ θ M = Tg  arcsin − 02   − arcsin − 02     rM   rM       ⇒ x = rM sin(    r  r2  π − tgα + α + Tg  arcsin − 02   − arcsin − 02 )    2z rM   rM          r  r2  ⇒ y = rM cos(tgα − α + Tg  arcsin − 02   − arcsin − 02 )    rM   rM       Lập bảng tính tốn Điểm 17 rM 164.45 165 166 167 168 x 4.93 4.98 5.12 5.31 5.54 y 164.38 164.92 165.92 166.92 167.91 17 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 5.79 6.08 6.39 6.72 7.08 7.46 7.85 8.27 8.71 9.17 9.64 10.13 10.64 11.17 11.71 12.27 12.85 168.9 169.89 170.88 171.87 172.86 173.84 174.82 175.81 176.79 177.76 178.74 179.71 180.69 181.66 182.62 183.59 184.55 Chọn kích thước kết cấu dao Kích thước kết cấu dao chọn theo 4-8:121[2] , thể cụ thể vẽ chi tiết Thiết kế dưỡng Dưỡng đo dùng để kiểm tra dao sau chế tạo ,được chế tạo theo cấp xác7 với miền dung sai H, h Theo luật kích thước bao bị bao Dưỡng kiểm dùng để kiểm tra dưỡng đo , chế tạo theo cấp xác với miền dung sai Js , js Theo luập kích thước bao bị bao Vật liệu làm dưỡng : Thép lò xo 65Γ Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62 65 HRC Độ nhám bề mặt làm việc Ra ≤ 0,63µm Các bề mặt cịn lại đạt Ra ≤ 1,25µm Kích thước danh nghĩa dưỡng theo profile dao tiết diện chiều trục TÀI LIỆU THAM KHẢO Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại (2 tập ) - ĐHBKHN : 1978 Bài giảng môn học Thiết kế dụng cụ cắt kim loại – Nguyễn Duy : 1999 Hướng dẫn thiế kế dụng cụ cắt kim loại (Tập 1) - Đậu Lê Xin : 1988 Sổ tay công nghệ chế tạo máy ( Tập 1) – NXBKH&KT : 1999 18 18 MỤC LỤC Tiêu đề + Thiết kế dao tiện định hình - Chọn dụng cụ - Chọn điểm sở - Chọn góc trước góc sau - Tính tốn chiều cao profile tiết diện vng góc với mặt sau 19 Trang 1 2 19 - Tính tốn kích thước kết cấu dao - Tính tốn chiều rộng lưỡi cắt - Thiết kế dưỡng + Thiết kế dao phay định hình - Chọn dụng cụ - Tính tốn profile dao tiết diện chiều trục - Tính tốn profile dao tiết diện mặt trước - Chọn kết cấu dao - Thiết kế dưỡng + Thiết kế dao phay dĩa module - Xác định thơng số hình học bánh cần gia cơng - Tính tốn profile thân khai lưỡi cắt - Chọn kết cấu dao - Thiết kế dưỡng + Tài liệu tham khảo 20 3 6 9 10 10 10 12 12 13 20 ... Tính tốn profile dao tiết diện chi? ??u trục - Tính tốn profile dao tiết diện mặt trước - Chọn kết cấu dao - Thiết kế dưỡng + Thiết kế dao phay dĩa module - Xác định thơng số hình học bánh cần gia. .. sau - Tính tốn chi? ??u cao profile tiết diện vng góc với mặt sau 19 Trang 1 2 19 - Tính tốn kích thước kết cấu dao - Tính toán chi? ??u rộng lưỡi cắt - Thiết kế dưỡng + Thiết kế dao phay định hình. .. 15.00 24.72 25.00 35.00 40.00 50.00 Tính tốn kích thước kết cấu dao tiện định hình Kích thước kết cấu dao tiện định hình chọn theo chi? ??u cao lớn profile chi tiết Ta có t max = d max − d 56 − 28