Đồ án thiết kế dụng cụ cắt cụng nghiệp

ỏn thit k dng c ct cụng nghip LI NểI U Tớnh toỏn thit k dao ct kim loi l mi dung khụng th thiu c ca chng trỡnh o to k s c khớ, c bờt l vi chuyờn ngnh ch to mỏy ỏn l mt dng bi rt gn vi thc t sau ny, giỳp cho sinh viờn cú th h thng hoỏ kin thc ca cỏc mụn hc c bn nh: sc bn vt liu, dung sai, ch to phụi, v k thut, nguyờn lý ct kim loi Hn na mụn dao ct kim loi l mụn rt gn vi mụn hc chuyờn ngnh cụng ngh ch to mỏy Bi vỡ dao chớnh l mt yu t rt quan trng nh hng ti cht lng b mt, nng sut ch to chi tit gia cụng Nhim v ca em c giao l thit k ba dao ct cú b mt nh hỡnh: dao tin nh hỡnh, dao phay nh hỡnh cú gúc trc dng, dao phay a mụ un Do õy l ln u tiờn thc hin vic ch to, thit k dao ct kim loi nờn quỏ trỡnh tớnh toỏn thit k khụng trỏnh hng thiu sút nht nh Vy em kớnh mong cỏc thy cụ giỏo b mụn quỏ trỡnh kim tra ỏnh giỏ giỳp ch bo thờm em cú th trỏnh gp li nhng sai sút ú quỏ trỡnh lm vic sau ny Em xin chõn thnh cm n thy Nguyn Tin ụng ó tn tỡnh hng dn v giỳp em hon thnh ỏn ny! Ngy thỏng 10 nm 2013 Sinh viờn thc hin Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip Nguyn Thỏi Ton Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip I.Thit k dao tin nh hỡnh Tớnh toỏn v thit k dao tin nh hỡnh gia cụng chi tit vi s liu nh trờn hỡnh v Vt liu gia cụng : HB=170 b = 600 N/ mm2 Dng phụi : Phụi thanh, gia cụng cú chun b ct t Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip Hỡnh 1.1 Chi tit cn gia cụng Phõn tớch chn dng c gia cụng Chi tit cú dng mt ngoi trũn xoay, biờn dng tng i phc tp, nu ta dựng dao tin n thỡ s phi chnh dao hiu ln dn n khụng chớnh xỏc Do ú ta chn dng c gia cụng l dao tin nh hỡnh Vi dung sai cho phộp ta cú th b qua sai s sinh cỏc mt cụn vic thay th li ct cong bng li ct thng Vy ta dựng loi dao tin cú gúc nõng = gia cụng chi tit II Chn im c s, gúc trc v gúc sau (ti im c s) Chn im c s l im nh trờn hỡnh v 1.2 (im nm ngang tõm chi tit v xa chun kp ca dao nht) III Theo vt liu gia cụng l : HB=170 Tra bng ta c : Gúc trc = 200 250 Gúc sau = 100 120 Chn = 200, = 120 Tớnh toỏn chiu cao profile ca dao tit din: tit din N- N vuụng gúc vi mt sau, v tit din trựng mt trc S tớnh toỏn : I Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip ỉ47.5 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip Hỡnh 1.2 S tớnh toỏn pofile dao tin nh hỡnh Cỏc im nm trờn profile li dao c ký hiu thờm du " ' " Cỏc im ny gia cụng cỏc im ỏnh s tng ng trờn chi tit IV Xột im i bt k trờn profile chi tit ta cú im i tng ng trờn profile dao V Gi: VI - hi: Chiu cao profile ca dao ti im i o trờn tit din vuụng gúc mt sau (N-N) - i : Chiu cao profile ca dao ti im i o trờn tit din trựng mt trc - ri : Bỏn kớnh ng vi im th i - i : Gúc trc ng vi im th i' - , : Gúc trc v gúc sau ti im c s.Ta cú: hi = i.cos( + ) i = Ci- B = ri.cosi r.cos Ta cú A = ri.sini = r.sin sini = r/ri.sin i = arcsin(r/ri.sin) i = ri.cos[arcsin(r/ri.sin)] r.cos hi = {ri.cos [arcsin(r/ri.sin)] r.cos}.cos( + ) Thay cỏc thụng s vo ta cú: + Ti im trựng 2: = = 20 = = h1 = h2 = + im trựng : = r3.cos[arcsin(r/r3.sin)] r.cos = 23,75.cos[arcsin(19/23,75.sin20 )] 19.cos20 = 4,990 (mm) h3 = {r3.cos [arcsin(r/r3.sin)] r.cos}.cos( + ) = {23,75.cos [arcsin(19/23,75.sin20 )] 19.cos20 }.cos(32 ) = 4.231 (mm) + im trựng : = r5.cos[arcsin(r/r5.sin)] r.cos = 21,25.cos[arcsin(19/21,25.sin20 )] 19.cos20 = 2,378 (mm) h5 = {r5.cos [arcsin(r/r5.sin)] r.cos}.cos( + ) = {21,25.cos [arcsin(19/21,25.sin20)] 19.cos20 }.cos(32 ) Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip = 2,017 (mm) Lp bng tớnh toỏn chiu cao profile dao: im ri 19 19 23.75 23.75 21.25 21.25 i 20o 20 o 15.88o 15.88o 17.81o 17.81o hi 0,00 0,00 4.231 4.231 2.017 2.017 i 0,00 0,00 4.990 4.990 2.378 2.378 Profile dao trờn tit din (Hỡnh 1.3) profin theo tit din vuụng gúc mt sau V theo tit din trựng vi mt trc nh hỡnh v: Tớnh toỏn kớch thc kt cu ca dao tin nh hỡnh Kớch thc kt cu ca dao tin nh hỡnh c chn theo chiu cao ln nht ca profile chi tit Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip B H E 60 F A M ỉd Hỡnh 1.3 Kt cu dao tin nh hỡnh hỡnh lng tr Ta cú : tmax = mm 55 Theo bng 2-6/9 (HDTKDCCKL) ta cú : H = 75 B = 19 E=6 A = 25 F = 15 d=6 r=1 M = 34,46 9 7.5 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip Tớnh toỏn chiu rng li ct t max 25 16.5 VII b Lct c 60 a B Hỡnh 1.4 S xỏc nh chiu rng B ca dao tin nh hỡnh Chiu rng li ct ph a = Chiu rng phn li ct xộn mt u c = Gúc vỏt = 250 Chiu cao li ct phn ct t t tmax = 10, chn t = Chiu rng li ct phn ct t b = Chiu rng phn li khụng tham gia ct b1 = Gúc vỏt = 150 Chiu rng phn ct ca li ct Chiu rng dao = + a + b + c + b1 = 55 + + + + = 64 iu kin k thut - Vt liu: P18 - Nhit luyn: Phn ct HRC = 62 65 Phn thõn dao HRC = 3040 - nhỏm: mt trc : Ra 0.32 m mt sau : Ra 0.63 m - Nhón hiu: P18 - = 120 - = 200 - HBKHN - 10 10 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 17.5 VIII = l5 = 55 ỏn thit k dng c ct cụng nghip M A rM r B Xác định toạ độ điểm M Theo sơ đồ tínhtoántrên ta có: xM = rM.sinM = rMsin(0 + M) yM = rM.cosM = rMcos(0 + M) Ta có M = tanM - M = invM = c - inv0 = -inv0 = - tan0 + 0= - tan0 +0 = tan17,5 +17,5= 6,9347 Tacó: CosM = xM = rM.sinM = rMsin(0 + M) yM = rM.cosM = rMcos(0 + M) Vậy ta cho RM biến thiên từ R0 đến Ra vẽ đợc profin dao Z: s rng ca bỏnh rng Ri=Ri-1 +0,24 (mm) (vi i>2) R1= R0 = 17.17(mm) 0: l gúc n khp trờn vũng chia bỏnh rng tiờu chun 0=17,5 - 15 15 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip Xột im 1: R1=17.17 (mm) 0=6,9437 = = =tan0-0=0 xM = rM.sinM = rMsin(0 + M) x1=2,076( mm) y1 = rM.cosM = rMcos(0 + M) y1= 17,044(mm) Xột im 2: R1=17,41 (mm) 0=6,9437 = = 9,52 xM = rM.sinM = rMsin(0 + M) =tan9,52-9,52 x2=2,133( mm) yM = rM.cosM = rMcos(0 + M) - 16 16 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip y2= 17.279(mm) Tng t vi cỏc im cũn li dựng excel ta tớnh c cỏc im cũn li nh sau: Lậpbảngtínhtoán im 10 11 12 13 14 15 16 17 Ri 17.17 17.41 17.65 17.89 18.13 18.37 18.61 18.85 19.09 19.33 19.57 19.81 20.05 20.29 20.53 20.77 21 Xi 2.076 2.133 2.213 2.307 2.414 2.520 2.632 2.783 2.946 3.102 3.264 3.421 3.682 3.795 4.013 4.21 4.422 Yi 17.044 17.279 17.513 17.741 17.969 18.213 18.452 18.654 18.861 19.079 19.131 19.250 19.302 19.356 19.495 20.338 20.529 S = Xi ti = Yi - Rf 4.152 2.794 4.266 3.029 4.426 3.263 4.614 3.391 4.828 3.446 5.040 3.963 5.264 4.202 5.566 4.404 5.892 4.611 6.204 4.829 6.528 4.881 6.842 5.000 7.362 5.052 7.590 5.106 8.026 5.245 8.420 6.088 8.844 6.279 - 17 17 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip chn cỏc kớch thc dao Kích thớc kết cấu dao chọn theo 4-8:121[2], đợc thể cụ thể vẽ chi tiết Vi m=3,0 ; Z=12 kớch thc kt cu dao chn theo bng 6.6 v 6.7 c th hin c th trờn bn v chi tit: ng kinh ngoai: D= 75(mm) 0.023 ng kớnh lụ gỏ : d= 27 (mm) Chiu rng dao: B=10.5(mm) S rng ca dao: Z=12 (mm) Lng ht lng: K= 5(m) Cỏc thnh phn khỏc: t1=15,5 mm; r1=0,8 mm; t=29,4+0,28, =250 ; r=1,25; b=6,08+0,2; c=0,8 - 18 18 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip iu kin k thut: Vt liu dao: thộp P18 cng phn ct t HRC= 62-65 o ng kớnh ngoi 0,03 o mt u 0,03 búng: Mt trc, mt lụ gỏ dao v cỏc mt ta khụng thp hn 0,32 Mt ht lng ca hỡnh dỏng rng khụng thp hn 0,64 Nhón hiu: Modun: m=3,0 S hiu dao : N01P18 HBK-HN Vt liu lm dao: thộp P22 - 19 19 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip Bn v chi tit Hỡnh: Bn v dao phay a modun - 20 20 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip PHN III: TNH TON V THIT K DAO PHAY NH HèNH Tớnh toỏn v thit k dao phay nh hỡnh gia cụng vt liu thộp 40, Trong ú cỏc mt I v II khụng gia cụng I Hỡnh 3.1 PHN TCH CHI TIT & CHN LOI DAO Chi tit cú dng rónh, cú profin phc bao gm cỏc on thng v cung trũn Vỡ vy, chn loi dao phay nh hỡnh ht lng, l loi dao phay ph bin dựng gia cụng cỏc chi tit nh hỡnh Vi dng profin phc nh vy ta ch ht lng dao ln, tc l khụng mi li mt sau ó nhit luyn gim nh lc ct ta ch to dao cú gúc trc dng ( ) Khi ú profin dao tit din chiu trc khụng cũn ging profin chi tit chi tit c gia cụng ( profin dao phay ht lng v profin chi tit ging ch ) ú phi tớnh toỏn li profin li ct tit din chiu trc Chiu cao profin ln nht: hcmax=16.5 mm, chiu rng rónh L=26,09mm, bỏn kớnh on cong R=15mm Nhn thy kt cu cng vng nờn ta chn loi ỏy rónh thng II THIT K DAO PHAY NH HèNH La chn kớch thc kt cu ca dao - 21 21 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip Kớch thc kt cu ca dao phay nh hỡnh ht lng c tra theo bng 4.11 trang 53 [I] ng vi chiu cao ln nht ca profin chi tit hcmax=16.5 mm ta cú kt cu nh sau: d1=42mm Z=10 C=18 d=40mm D=130mm h=17mm K=7 G=25 r=2.5mm H=29mm ng kớnh ln nht ca dao: D=130mm ng kớnh lụ nh v ca dao: d=40mm S rng: Z=10 Lng ht lng: K=7 Hỡnh dỏng ỏy rónh thoỏt phoi: H=29mm ng kớnh phn lụ khụng lp ghộp d1=42mm Bỏn kớnh ln ỏy rónh thoỏt phoi: r=2.5mm Chiu rng ca profin chi tit b0=31,41 mm Chiu rng ca profin dao B= b0 + 2=26,09+2=28,09mm Chn B=34(mm) Chn gúc trc theo vt liu gia cụng: Vt liu gia cụng l thộp 40, 51[I] cú Theo bng 4.9 trang Sai lch cho phộp Chn gúc sau theo vt liu gia cụng v chớnh xỏc: Theo bng 4.2 trang 43 [I] ta chn gúc sau Xõydngcụngthctớnhprofindaotrongtitdintrựngvimttr c: Xột ta cú: - 22 22 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip Xõydngcụngthctớnhprofindaotrongtitdinvuụnggúcvimt sau (titdinchiutrc) Ta cú: Licú: ; (gúcgia rng) Vy: Vi: K: Lnghtlng Z: Srngdao Theo bng 4.11 trang 53[I]: K=7 mm Z=10 R=65mm Tớnh toỏn ti cỏc im trờn profin dao Nhn thy profin chi tit cú on cung trũn (hỡnh 3.2) Vy profin dao cng cú on cong tng ng ta tin hnh chia cung trũn thnh cung trũn bng - 23 23 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip Ta cú: AH=L - h1.tg200 -7 (h3-h2).tg300 =26,09-6,8.tg200-7-(16,5-8,5).tg300 = 12 (mm) Xột vuụng ti H: AB===14,71 mm :HAB=arctg =arctg=35,31 Xột vuụng ti I: IOB=arcsin=arcsin=arcsin=47,350 => OAB=2xIOB=47,35x2=94,700 Ta cú AOK=AOI-IOK=47,350-35,310=12,040 Xột : OK=OA.cosAOK=10.cos12,04o=9,78 Ta cú: hi=KN-KM=KN-(OM-OK)=16,5-8,5-(10.cosài-9,78) - 24 24 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip Ta cú bng tớnh toỏn giỏ tr v im ài hi 00 12.040 24.080 36.120 48.160 7,77 8,50 8,65 9,70 11,11 - 25 25 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip 60.200 72.240 82.660 10 11 12 12,81 14,73 16,5 im hi hdti hdsi 10 11 12 6.8 0 7.77 8.5 8.65 9.70 11.11 12.81 14.73 16.5 7.293 0 8.594 8.344 9.138 9.301 10.445 11.989 13.862 15.993 17.975 6.322 0 7.425 7.214 7.883 8.021 8.98 10.261 11.797 13.515 15.084 hi 0.478 0 0.575 0.556 0.617 0.629 0.720 0.849 1.013 1.215 1.416 ta cú DE=AG+OK = (16,5-8,5) +9,78=17,78(mm) NY= DE-hi Li=+FG+AK=+14,09+2.09 Ta cú bng thụng s sau: t ti im Li 7.77 8.5 8.65 9.7 16.18 19.91 20.26 22.07 11.1 12.8 14.7 23.63 10 11 24.86 25.70 - 26 26 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip 12 16.5 26.09 - 27 27 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip Yờu cu k thut ch to dao: Cỏc thụng s kt cu c chn theo bng th hin c th trờn bn v chi tit, cỏc thụng s k thut c th hin trờn bn v ch to: iu kin k thut ca dao: Vt liu lm dao: Thộp giú P18 tụi t cng 65HRC cng sau nhit luyn HRC = búng: B mt lm vic B mt cũn li o hng tõm ca mt trc o hng kớnh ca cỏc li ct - 28 28 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52 ỏn thit k dng c ct cụng nghip 1,2 0,63 +0,1 +0,3 R2.5 ỉ4 0+ 0,0 43,5+0,62 ỉ130 0.01 R0.8 27 ?=2 ' +10 0.1 0.02 - 29 29 Sinh viờn thc hin: Nguyn Thỏi Ton-ctm1-k52