BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT

CÂU 1: Tính toán, thiết kế dao tiện định hình có điểm cơ sở ngang tâm để gia công chi tiết với kích thước như hình vẽ. Vật liệu dụng cụ cắt làm bằng thép gió P18, vật liệu chi tiết gia công bằng thép C30. BÀI LÀM 1) Phân tích chi tiết Chi tiết có dạng mặt ngoài trụ tròn xoay trên đó có bao gồm các mặt: Mặt trụ, mặt côn, mặt cầu. Theo yêu cầu cần thiết kế dao tiện định hình hình tròn, chọn cách gá thẳng. Dao tiện định hình hình tròn có những đặc điểm sau : + Độ cứng vững kẹp chặt thấp hơn dao lăng trụ, do đó nó được dùng cho những chi tiết có tmax nhỏ. + Dễ chế tạo hơn dao lăng trụ và tuổi thọ cao hơn vì số lần mài lại cao hơn + Thường dao hình tròn được chế tạo nguyên khối 2) Chọn điểm cơ sở Để thuận tiện cho việc tính toán ta chọn điểm cơ sở theo nguyên tắc : Điểm cơ sở là điểm nằm ngang tâm chi tiết và gần tâm chi tiết nhất. Vậy ta chọn điểm 1 là điểm cơ sở. 3) Chọn góc trước γ và góc sau α, bán kính dao Với vật liệu gia công là phôi thanh thép tròn C30 có σb = 500Nmm2, độ cứng 179 HB . Ta chọn góc trước γ=250 , góc sau α= 120 , bán kính R1 của dao là 50

BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT CÂU 1: Tính toán, thiết kế dao tiện định hình có điểm sở ngang tâm để gia công chi tiết với kích thước hình vẽ Vật liệu dụng cụ cắt làm thép gió P18, vật liệu chi tiết gia công thép C30 BÀI LÀM 1) Phân tích chi tiết Chi tiết có dạng mặt trụ tròn xoay có bao gồm mặt: Mặt trụ, mặt côn, mặt cầu Theo yêu cầu cần thiết kế dao tiện định hình hình tròn, chọn cách gá thẳng Dao tiện định hình hình tròn có đặc điểm sau : + Độ cứng vững kẹp chặt thấp dao lăng trụ, dùng cho chi tiết có tmax nhỏ + Dễ chế tạo dao lăng trụ tuổi thọ cao số lần mài lại cao + Thường dao hình tròn chế tạo nguyên khối 2) Chọn điểm sở Để thuận tiện cho việc tính toán ta chọn điểm sở theo nguyên tắc : Điểm sở điểm nằm ngang tâm chi tiết gần tâm chi tiết Vậy ta chọn điểm điểm sở 3) Chọn góc trước γ góc sau α, bán kính dao Với vật liệu gia công phôi thép tròn C30 có σb = 500N/mm2, độ cứng 179 HB Ta chọn góc trước γ=250 , góc sau α= 120 , bán kính R1 dao 50 4) Tính toán chiều cao profile dao ta có sơ đồ tính sau Sơ đồ tính Từ sơ đồ tính ta có τ = C3 − B C3 = r3 cos γ B = r1 cos γ ( 1.1) ( 1.2 ) ( 1.3) A = r1 sin γ = r3 sin γ ⇒ sin γ = r1 sin γ r3 ( 1.4 ) Từ công thức (1.1), (1.2), (1.3), (1.4) ta có công thức   r sin γ   ⇒ τ = r3 cos arcsin  ÷ − r1 cos γ  r3    ( 1.5 ) Từ (1.5) ta có công thức tống quát sau:   r sin γ   τ x = rx cos arcsin  ÷ − r1 cos γ r x    (1.6) Ta có H = R1 sin ( α + γ ) (1.7) 1Q = R1 cos ( α + γ ) (1.8) 3' Q = 1Q − τ = R1 cos ( α + γ ) − τ tgψ = ( 1.9 ) H H = 3' Q R1 cos ( α + γ ) − τ ⇒ R3 = H H = sinψ sin ( arctgψ ) (1.10) Từ (1.7), (1.8), (1.9), (1.10) ta có công thức sau: ⇒ R3 = R1 sin ( α + γ )     R1 sin ( α + γ )   sin  arctg      R1 cos ( α + γ ) − r3 cos arcsin  r1 sin γ    r3    ÷ ÷ ÷   ÷ + r1 cos γ ÷ ÷    (1.11) Từ (1.11) ta có công thức tổng quát sau : Rx = R1 sin ( α + γ )     R1 sin ( α + γ )   sin  arctg       R1 cos ( α + γ ) − rx cos arcsin  r1 sin γ ÷ + r1 cos γ    rx     Lập bảng tính profile dao sau: Điểm ri(mm) γi Ci(mm) B(mm) 15 25 13,59 13,59 15 25 13,59 13,59 29 12,63 28,3 13,59 23 15,99 22,11 13,59 23 15,99 22,11 13,59 Phần cung tròn ta chia thành 20 khoảng tính sau: Điểm 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 ri(mm) 16,56 17,09 18,22 19,51 19,68 20,56 22,02 22,72 23,21 23,84 24,19 25,07 25,99 26,79 26,92 27,61 27,86 28.07 28,54 28,92 γi 22,51 21,77 20,36 18,96 18,79 17,96 16,73 16,2 15,85 15,42 15,19 14,65 14,12 13,69 13,62 13,27 13,15 13,05 12,83 12,66 Ci(mm) 15,3 15,87 17,08 18,45 18,63 19,56 21,09 21,82 22,33 22,98 23,34 24,25 25,2 26,03 26,16 26,87 27,13 27,35 27,83 28,22 B(mm) 13,59 13,59 13,59 13,59 13,59 13,59 13,59 13,59 13,59 13,59 13,59 13,59 13,59 13,59 13,59 13,59 13,59 13,59 13,59 13,59  ÷ ÷ ÷ ÷ ÷  (1.12) A(mm) 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 τi(mm) 0 14,7 8,51 8,51 Ri(mm) 50 50 39,27 43,51 43,51 A(mm) 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 6,34 τi(mm) 1,7 2,27 3,49 4,86 5,04 5,96 7,49 8,22 8,73 9,39 9,75 10,66 11,61 12,43 12,57 13,28 13,53 13,75 14,23 14,62 Ri(mm) 48,65 48,21 47,26 46,21 46,07 45,38 44,25 43,71 43,35 42,87 42,62 41,98 41,32 40,76 40,67 40,2 40,03 39,89 39,57 39,08 5) Tính toán kích thước kết cấu dao tiện định hình Kích thước dao tiện định hình chọn theo chiều cao lớn profile chi tiết tmax = d max − d 58 − 30 = = 14 ( mm ) 2 Dựa vào bảng 1.3 kết cấu kích thước dao tiện định hình hình tròn ta có kích thước sau: tmax Kích thước dao (mm) Kích thước đầu chi tiết dao (mm) D d d1 bmax K r d2 l2 14 80 22 34 20 40 6) Yêu cầu kỹ thuật dao + Vật liệu làm dao: P18 + Độ cứng sau nhiệt luyện 62-65 HRC + Độ nhám mặt trước, mặt sau: Ra=0,63 + Độ nhám mặt lại Rz < 20 + Sai lệch góc không 30’ 7) Yêu cầu kỹ thuật dưỡng + Vật liệu thép 65Mn + Độ cứng sau nhiệt luyện HRC 55-58 + Khe hở dưỡng dao kiểm tra không vượt 0,02mm + Độ nhám bề mặt tiếp xúc với dao làm việc: Ra = 0,63μm + Cấp xác chế tạo dưỡng cấp