Đồ án thiết kế dao
Đồ Án Dao PHẦN I THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH Phân tích chi tiết gia công : d1 d2 d3 d4 d5 1x45o l1 l2 l3 l4 l5 Chi tiết gia công trụ tròn xoay gồm bề mặt trụ bề mặt côn Đối với bề mặt côn, dao tiện đình hình lăng trụ mắc phải sai số gia công không xác bề mặt côn, lại có ưu điểm cứng vững cho bề mặt gia công có chất lượng cao dao tiện định hình hình tròn Nhưng dao tiện định hình hình trọn lại gia công xác bề mặt côn việc chế tạo dễ dàng hơn, giá thành rẻ so với dao tiện định hình lăng trụ Vậy để gia công chi tiết ta sử dụng dao tiện đình hình hình tròn - Vật liệu gia công thép C45, δ b = 650 N / mm Page Đồ Án Dao γ = 25 o ⇒Chọn góc α γ sau o α =12 - Để dễ dàng cho việc gá đặt ta chọn cách gá thẳng - Điểm sở chọn điểm xa chuẩn kẹp nhất, trường hợp tiện điểm gần tâm chi tiết ⇒chọn điểm điểm sở Sơ đồ tính : C B A ƒÑ 1' x 2' x' 3' 4' 5' ' 34‹ O h Od ƒÁ K Rx ƒ¿ 4' 3' x' x ' 2 1' 5' 6' Tính toán profil dao tiết diện : Page Đồ Án Dao d − d 48 − 34 = = mm 2 - Tra bảng ta có kích thước dao sau : - Ta có chiều sâu cắt lớn : t max = Tmax D d(A3) d1 bmax K r D1 d2 60 16 25 11 34 - Loại dao sử dụng lỗ chốt - Chiều cao gá dao : h = R sin α = 30 sin 12 o = 6.237 Với : R – bán kính dao điểm sở , R = D/2 = 30 mm α - góc sau điểm sở , α = 12o a Trong tiết diện trùng mặt trước : τx = C x − Bx = C x − B B = r cos γ1 C x = rx cos γ x r1 sin γ1 rx γ x = ar sin b Trong tiết diện chiều trục : Od K Rx = sin ( α x + γ x ) ⇒ Rx = , Od K = R1 sin ( α + γ ) R1 sin ( α + γ ) sin ( α x + γ x ) Od K xK xK = 1K − τ x = R1 sin ( α + γ ) − τ x α x + γ x = Ψx = ar tan g ⇒ Ψx = ar tan g R1 sin ( α + γ ) R1 sin ( α + γ ) − τ x c Tính điểm sau : - Tại điểm & : τ1 = τ2 = , C1 = C2 = r1cosγ1 = 17cos25o = 15.407 γ1 = γ2 = 25o R1 = R2 = 60cm - Tại điểm & : τ3 = τ4 = C3 – B = C4 – B ( C3 = C4 ) Page Đồ Án Dao r γ = γ = ar sin sin γ = 18 o 37 ' ⇒ C = 31.322 ⇒ τ = 5.915 r3 R1 sin (α + γ ) ψ = ψ = arctg = 45 o R1 cos(α + γ ) − τ sin (α + γ ) R3 = R4 = R1 = 25.533 sinψ - Tại điểm & : τ5 = τ6 = C5 – B = C6 – B ( C5 = C6 ) r γ = γ = ar sin sin γ = 17 o 25 ' ⇒ C5 = 28.899 ⇒ τ = 7.492 r5 ψ = ψ = arctg R5 = R6 = R1 R1 sin ( α + γ ) = 47 o 37 ' R1 cos(α + γ ) − τ sin (α + γ ) = 24.436 sinψ - Ta bảng kết sau : TT rx γx Cx τx Rx 17 25o 15.407 30 17 25o 15.407 30 22.5 18o37’ 21.322 5.915 25.533 22.5 18o37’ 21.322 5.915 25.533 24 17o25’ 22.899 7.492 24.436 24 17o25’ 22.899 7.492 24.436 - Profil dao tiết diện trùng mặt trước : Page Đồ Án Dao 28 22 16 10 1' 3' 6' 2 2 5.915 7.492 2' 4' 5' 20? - Profil dao tiết diện chiều trục : 28 22 16 10 1' 4.467 5.551 2' 3' 6' 4' 5' 20? Các kích thước khác : - Chiều rộng lưỡi cắt phụ : a = mm Page Đồ Án Dao - Chiều rộng phần cắt xén mặt đâu : c = mm Góc vát : φ = 45o Chiều rộng lưỡi cắt đứt : b = mm Chiều rộng phần không tham gia cắt : d = mm Góc vát : φ’ = 20o Tổng chiều dài lưỡi cắt : Ld = Lc + a + b + c + d = 38 mm Điều kiện kỹ thuật : - Vật liệu phần cắt : P18 - Độ cứng : phần cắt : 60 … 62 HRC Phần thân : thép 45 , 35 … 40 HRC - Độ nhám : mặt trước : Ra = 0.32 µm Mặt sau : Ra = 0.63 µm Lỗ định vị : Ra = 0.63 µm - Sai lêch góc mài : ≤ 15’ … 30’ - Nhãn hiệu : P18 – 25o – 12o - ĐHBKHN PHẦN II THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH Phân tích chi tiết gia công : Page Đồ Án Dao R6 b=6 30‹ - Chi tiết gia công hình vẽ, dùng dao phay thông thường gặp khó khăn gia công bề mặt cong phải tháo lắp dao gá đặt nhiều lần, nên với chi tiết gia công dạng ta dùng dao phay định hình hợp lý - Với chiều sâu phay lớn b = 6, tra bảng ta đường kính lớn dao : Dmax = D = 80 mm số Z = 10 - Vật liệu gia công thép 45, δ b = 650 N / mm nên chọn góc trước γ = 15o góc sau α = 12o - Lượng hớt lưng : K = πD tgα = 5.3 ⇒ K = 5.5 Z Sơ đồ tính : Page Đồ Án Dao Ro R i R =4 Od A 1d 14d i i' id 2' 22 d 1d hi B 1' ' 14 14 d 14 i h si 14 i d 2d 14d id hti d Tính profil dao tiết diện : - Ta có : R o = R sin γ = Ri sin ( γ + βi ) ⇒ sin ( γ + βi ) = R sin γ Ri R R ⇒ βi = arcsin sin γ − γ = arcsin sin γ − γ Ri R − hi - Trong tiết diện chiều trục : hdis = hi − ∆ i ⇒ ∆i = ∆i K = βi ε 360 o ,ε = = 36 o Z K 5.5 5 βi = β i ⇒ hdis = hi − βi ε 0.6283 0.6283 - Trong tiết diện trùng mặt trước : Page Đồ Án Dao hdit O B Ri R −hi = d = = sin βi sin γ sin γ sin γ ⇒ hdit =(R −hi ) sin βi sin γ - Chiều sâu phay lớn b=6, chia b thành 12 điểm tương ứng cách 0.5mm 14 R6 b=6 ‹ 30 i hi Li - Với : Li = Rct2 − ( b − hi ) γ = 0, α = 0, β2 = - Tại điểm ( điểm sở ) : hd s = 0, hd 2t = - Tại điểm : Page Đồ Án Dao 40 sin 15 o −15 o = o 43 ' = 0.0476( rad ) 40 − 5 5 ⇒ ∆1 = β1 = 0.0476 = 0.4167 0.6283 0.6283 ⇒ hd 1s = h1 − ∆1 = − 0.4167 = 5.5833 β1 = arcsin ⇒ hd 1t = ( R − h1 ) sin β1 sin o 43 ' = ( 40 − ) = 6.2515 sin γ sin 15 o - Tại điểm : 40 sin 15o −15o = o11' = 0.00340( rad ) 40 − 0.5 5.5 5 ⇒ ∆3 = β3 = 0.00340 = 0.0297 0.6283 0.6283 ⇒ hd s = h3 − ∆3 = 0.5 − 0.0297 = 0.4703 β3 = arcsin ⇒ hd 3t sin β3 sin o11' = ( R − h3 ) = ( 40 − 0.5) = 0.5178 sin γ sin 15o - Các điểm lại ta tính tương tự, bảng số liệu sau : TT hi βi Δi hdis hdit Li 0.0476 0.4168 5.5832 6.2492 3.464 0 0 0.0000 0.5 0.0034 0.0297 0.4703 0.5179 2.398 0.0069 0.0602 0.9398 1.0362 3.317 1.5 0.0105 0.0916 1.4084 1.5551 3.969 0.0141 0.1237 1.8763 2.0744 4.472 2.5 0.0179 0.1568 2.3432 2.5943 4.873 0.0218 0.1908 2.8092 3.1147 5.196 3.5 0.0258 0.2258 3.2742 3.6356 5.454 10 0.0299 0.2618 3.7382 4.1571 5.657 11 4.5 0.0341 0.2988 4.2012 4.6792 5.809 12 0.0385 0.3370 4.6630 5.2019 5.916 13 5.5 0.0430 0.3763 5.1237 5.7252 5.979 14 0.0476 0.4168 5.5832 6.2492 - Profil dao tiết diện chiều trục : Page 10 1.4085 4.2012 3.7383 3.2743 0.9398 0.4703 4.472 3.969 3.317 2.398 2.3432 2.8092 5.979 5.916 5.809 5.657 5.454 5.196 4.873 1.8764 4.6631 5.1238 5.5833 Đồ Án Dao 1.5551 4.6801 4.1577 3.6360 1.0362 0.5718 4.472 3.969 3.317 2.398 2.5944 3.1149 5.979 5.916 5.809 5.657 5.454 5.196 4.873 2.0745 5.2032 5.7270 6.2515 - Profil dao tiết diện trùng mặt trước Các kích thước kết cấu khác : Page 11 Đồ Án Dao - Chiều rộng dao phay : B = 10 mm Chiều cao chân : H = K + hct + r = 5.5 + +1.5 = 13 mm Bán kính lượn rãnh : r = 1.5 mm Đường kính lỗ then : d = 22 mm Chiều sâu rãnh then tính đường kính lỗ then : t = 24.1 mm Góc rãnh : θ = 25 o Bảng thông số dao sau : D Z d t hct r K H θ B 80 10 22 24.1 1.5 5.5 13 25 o 10 Điều kiện kỹ thuật : - Vật liệu làm dao : P18 - Độ cứng phần cắt sau nhiệt luyện : 62 … 65 HRC - Độ nhám : Mặt sau : Ra ≤ 1.25 µm Mặt trước : Ra = 0.32 µm Mặt lại : Ra = 20 µm - Sai lệnh cho phép kích thước : Sai lệch chiều cao profil dao : ± 0.05 Sai lệch chiều rộng profil : ± 0.05 Sai lệch góc trước : ± 15’ - Sai lệch vị trí : Độ đảo hướng kính lưới cắt : 0.04 Độ đảo mặt đầu : 0.02 Độ đảo hướng tâm : 0.09 o - Kí hiệu dao : P18-15 -Rm(10.35)-ĐHBKHN PHẦN III THIẾT KẾ DAO PHAY ĐĨA MÔĐUN Thông số hình học bánh gia công : Page 12 Đồ Án Dao - Theo đề ta có : m= , α = 20o , No = , tra bảng ta đường kính đỉnh dao số dao phay modun sau : D = 70 mm, Zdao = 12 - Số bánh gia công : Z = 21 ÷ 25 răng, chọn số cảu bánh gia công chế tạo dao Z = 21 - Bước : = πm = 9.424 mm - Chiều dầy : mπ S = = 4.712 - Bán kính vòng chia : Rc = mZ × 21 = = 31.5 2 - Bán kính vòn đỉnh : m( Z + 2.5) × ( 21 + 2.5) Re = = = 35.25 2 - Bán kính vòng chân : m( Z − 2.5) × (21 − 2.5) Ri = = = 27.75 2 - Bán kính vòng sở : mZ × 21 R0 = cos α = cos 20 o = 29.5 2 Sơ đồ tính : Page 13 Đồ Án Dao x max x A=11 x M(x,y) Mc c 1=B x y c O1 o x c rx Re rc rO Ri O - Trên sơ đồn tính, đoạn AB la đoạn thân khai đoạn làm việc đoạn O1B la đoạn không lam việc, thuộc khe hở chân hay đoạn cong chuyển tiếp Ta tính toán tọa độ điểm nằm profil dao để cắt phần làm việc bánh răng, dao có góc trước γ = nên profil dao trùng với profil chi tiết, nên tính tỏa độ điểm nằm phần làm việc bánh - Đặt hệ trục tọa độ xOy có gốc O trùng với tam bánh gia công, điểm M(x,y) profil với bán kính rx ta xác định điểm M tương ứng x = rx sin δ x ; δ x = δ o +θ x= δ o + invα x y = r cos δ x x ⇒ δ c = δ o + invα c ;α c = 20 o ⇒ δ o = δ c − invα c = ;α x = tgα x − α x Sc π − invα c = − invα c 2r 2Z Page 14 Đồ Án Dao ro = rx cos α x ⇒ α x = ar cos ro = rc cos α c = ro rx mZ mZ cos α c ⇒ α x = ar cos cos α c 2rx π x = r sin − inv α + inv α x c x 2Z ⇒ y = rx cos π − invα c + invα x 2Z rx = ro ÷ Re = 29.5 ÷ 35.25 ⇒ chia thành 10 đoạn tương ứng 11 điểm ⇒ x = ÷ 11 - Xác định profil dao : TT 10 11 Từ công thức ta bảng kết tính sau : rx αx invαx 29.5 30.075 30.65 31.225 31.8 32.375 32.95 33.525 34.1 34.675 35.25 0.1779 0.2625 0.3240 0.3741 0.4170 0.4548 0.4887 0.5195 0.5478 0.5740 0.0019 0.0062 0.0118 0.0185 0.0260 0.0342 0.0430 0.0524 0.0623 0.0726 δx 0.0599 0.0618 0.0661 0.0717 0.0784 0.0859 0.0941 0.1029 0.1123 0.1222 0.1325 x y 1.7669 29.447 1.8585 30.018 2.0258 30.583 2.2398 31.145 2.4927 31.702 2.7804 32.256 3.1002 32.804 3.4504 33.348 3.8297 33.885 4.2371 34.416 4.6717 34.941 S=2x t=y-ri 3.5338 1.6971 3.7171 2.2676 4.0515 2.8331 4.4796 3.3947 4.9854 3.9524 5.5608 4.5057 6.2005 5.0543 6.9009 5.5976 7.6595 6.1352 8.4741 6.6665 9.3434 7.1909 - Chiều cao phần đầu dao phay : h1 = (f+c)m=1.25x3=3.75 Chiều cao phần chân dao phay : h2 = (f+c)m=1.25x3=3.75 Chiều cao dao : h = h1 + h2 = 7.5 mm Bán kính lượn chân : r = 1,5 mm Bán kính vê đầu : r1 = 0.8 mm Đường kính vòng đỉnh dao : D = 70 mm Số dao phay : Zdao = 12 Góc sau đỉnh : α = 10o πD tg10 o = 3.5 - Lượng hớt lưng lần : K = Z Page 15 Đồ Án Dao - Chiều cao rãnh thoát phoi : H = h + K + r = 12.5 mm Đường kính lỗ trục dao : d = 22 mm Chiều cao lỗ tính then : t = 24.1 mm Chiều rộng dao phay : B = 10 mm Góc thoát phoi : θ = 25o Điều kiện kỹ thuật : - Vật liệu làm dao : P18 Nhiệt luyện đạt độ cứng : 62 ÷ 65 HRC Độ dảo hướng kính lưỡi cắt : ≤ 0.04 Độ đảo mặt đầu : ≤ 0.03 Độ đảo hướng tâm mặt trước : ≤ 0.06 Độ nhám : mặt trước Rz = 0.32 µm Nhãn hiệu : P18 - m=3 – α = 20o – No4/8 – ĐHBKHN Page 16 [...]... Kí hiệu dao : P18-15 -Rm(10.35)-ĐHBKHN PHẦN III THIẾT KẾ DAO PHAY ĐĨA MÔĐUN 1 Thông số hình học của bánh răng gia công : Page 12 Đồ Án Dao - Theo đề bài ta có : m= 3 , α = 20o , No = 4 , tra bảng ta được đường kính đỉnh dao và số răng dao phay modun như sau : D = 70 mm, Zdao = 12 răng - Số răng của bánh răng gia công là : Z = 21 ÷ 25 răng, vậy chọn số răng cảu bánh răng gia công khi chế tạo dao là Z... phần đầu răng dao phay : h1 = (f+c)m=1.25x3=3.75 Chiều cao phần chân răng dao phay : h2 = (f+c)m=1.25x3=3.75 Chiều cao của răng dao : h = h1 + h2 = 7.5 mm Bán kính lượn chân răng : r = 1,5 mm Bán kính vê đầu răng : r1 = 0.8 mm Đường kính vòng đỉnh dao : D = 70 mm Số răng dao phay : Zdao = 12 răng Góc sau tại đỉnh răng : α = 10o πD tg10 o = 3.5 - Lượng hớt lưng 1 lần : K = Z Page 15 Đồ Án Dao - Chiều... 3 4.6631 5.1238 5.5833 Đồ Án Dao 1.5551 4.6801 4.1577 3.6360 1.0362 0.5718 4.472 3.969 3.317 2.398 2.5944 3.1149 6 5.979 5.916 5.809 5.657 5.454 5.196 4.873 2.0745 3 5.2032 5.7270 6.2515 - Profil dao trong tiết diện trùng mặt trước 4 Các kích thước kết cấu khác : Page 11 Đồ Án Dao - Chiều rộng dao phay : B = 10 mm Chiều cao chân răng : H = K + hct + r = 5.5 + 6 +1.5 = 13 mm Bán kính lượn rãnh răng... S = = 4.712 2 - Bán kính vòng chia : Rc = mZ 3 × 21 = = 31.5 2 2 - Bán kính vòn đỉnh răng : m( Z + 2.5) 3 × ( 21 + 2.5) Re = = = 35.25 2 2 - Bán kính vòng chân răng : m( Z − 2.5) 3 × (21 − 2.5) Ri = = = 27.75 2 2 - Bán kính vòng cơ sở : mZ 3 × 21 R0 = cos α = cos 20 o = 29.5 2 2 2 Sơ đồ tính : Page 13 Đồ Án Dao x max x A=11 x M(x,y) Mc c 1=B x y c O1 o x c rx Re rc rO Ri O - Trên sơ đồn tính, đoạn AB... cong chuyển tiếp Ta chỉ tính toán tọa độ của từng điểm nằm trên profil dao để cắt phần làm việc của bánh răng, vì dao có góc trước γ = 0 nên profil của dao sẽ trùng với profil của chi tiết, nên chỉ tính tỏa độ của các điểm nằm trên phần làm việc của bánh răng - Đặt hệ trục tọa độ xOy có gốc O trùng với tam bánh răng gia công, tại mỗi điểm M(x,y) bất kỳ trên profil với bán kính rx ta sẽ xác định được... 14 Đồ Án Dao ro = rx cos α x ⇒ α x = ar cos ro = rc cos α c = ro rx mZ mZ cos α c ⇒ α x = ar cos cos α c 2 2rx π x = r sin − inv α + inv α x c x 2Z ⇒ y = rx cos π − invα c + invα x 2Z rx = ro ÷ Re = 29.5 ÷ 35.25 ⇒ chia thành 10 đoạn tương ứng được 11 điểm ⇒ x = 1 ÷ 11 - 3 Xác định profil dao : TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Từ các công thức trên ta được bảng kết... Góc rãnh răng : θ = 25 o Bảng thông số dao như sau : D Z d t hct r K H θ B 80 10 22 24.1 6 1.5 5.5 13 25 o 10 5 Điều kiện kỹ thuật : - Vật liệu làm dao : P18 - Độ cứng phần cắt sau khi nhiệt luyện : 62 … 65 HRC - Độ nhám : Mặt sau : Ra ≤ 1.25 µm Mặt trước : Ra = 0.32 µm Mặt còn lại : Ra = 20 µm - Sai lệnh cho phép của các kích thước : Sai lệch chiều cao profil dao : ± 0.05 Sai lệch chiều rộng profil... 3.5 - Lượng hớt lưng 1 lần : K = Z Page 15 Đồ Án Dao - Chiều cao rãnh thoát phoi : H = h + K + r = 12.5 mm Đường kính lỗ trục dao : d = 22 mm Chiều cao lỗ tính cả then : t = 24.1 mm Chiều rộng dao phay : B = 10 mm Góc thoát phoi : θ = 25o 4 Điều kiện kỹ thuật : - Vật liệu làm dao : P18 Nhiệt luyện đạt độ cứng : 62 ÷ 65 HRC Độ dảo hướng kính của lưỡi cắt : ≤ 0.04 Độ đảo mặt đầu : ≤ 0.03 Độ đảo hướng ... hiệu dao : P18-15 -Rm(10.35)-ĐHBKHN PHẦN III THIẾT KẾ DAO PHAY ĐĨA MÔĐUN Thông số hình học bánh gia công : Page 12 Đồ Án Dao - Theo đề ta có : m= , α = 20o , No = , tra bảng ta đường kính đỉnh dao. .. II THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH Phân tích chi tiết gia công : Page Đồ Án Dao R6 b=6 30‹ - Chi tiết gia công hình vẽ, dùng dao phay thông thường gặp khó khăn gia công bề mặt cong phải tháo lắp dao. .. Sơ đồ tính : C B A ƒÑ 1' x 2' x' 3' 4' 5' ' 34‹ O h Od ƒÁ K Rx ƒ¿ 4' 3' x' x ' 2 1' 5' 6' Tính toán profil dao tiết diện : Page Đồ Án Dao d − d 48 − 34 = = mm 2 - Tra bảng ta có kích thước dao