Thiết kế dao tiện định hình để tiện cho chi tiết

1 . Chi tiÕt gia c«ng : Chi tiÕt gia c«ng lµm tõ thÐp 45, b = 750 N mm2, bao gåm nhiÒu lo¹i bÒ mÆt trßn xoay, mÆt trô, mÆt c«n. KÕt cÊu chi tiÕt c©n ®èi. §é chªnh lÖch ®¬êng kÝnh kh«ng qu¸ lín . 2. Chọn loại dao Tuy chi tiết này có nhiều đoạn côn, mặt phẳng nghiêng, về lí thuyết ta nên dùng dao trụ tròn , để có độ chính xác cao hơn, nhưng thực tế khi dùng dao tiện có bề rộng lớn thì chi tiết không yêu cầu chính xác quá cao, và lại khi dùng dao trụ tròn sẽ không đảm bảo về độ cứng vững , nên trong trường hợp này ta dùng do tiện lăng trụ là hợp lí nhất , vì có độ cứng vững khá cao, đảm bảo gia công chi tiết đật yêu cầu.: Vậy ta dùng dao lăng trụ gá thẳng: Chiều cao hình dáng lớn nhất của chi tiết : tmax=DMax Dmin = (3815)2 = 11.5 mm tra bảng 2.1 ( thiết kế dụng cụ cắt) ta có các số liệu sau: tmax Kích thước dao tiện Kích thước M B H E A F r d M 5 14 75 6 20 10 0.5 6 29.46 Chọn vật liệu dao. Khi dùng dao định hình: do lực cắt lớn, dung động nhiều nên thông thường người ta dùng thép gió P18 , nhưng trong trường hợp này để nâng cao năng suất cắt ta chọn dao có phần cắt là thép hợp kim cứng T15K6, vật liệu than dao là thép 45X. Kích thước mảnh dao được chọn theo quy định : Chiều cao mảnh dao H1: H1 =(14 23)H Chiều rộng mảnh dao B1=( 1,51,7)tmax. Trong đó H là chiều cao của dao định hình(mm) tmax chiều cao hình dáng lớn nhất của chi tiết gia công (mm) chọn H1 =13.75=25 mm chọn B1 = 1,7.5 =8.5 mm

Bài 1 :

Bài 1: Thiết kế dao tiện định hình để tiện cho chi tiết có hình dạng như sau: Hình vẽ

-VËt liÖu gia c«ng: ThÐp 45 cã b = 750 N/mm2

1 Chi tiết gia công :

Chi tiết gia công làm từ thép 45, b = 750 N/ mm2, bao gồm nhiều loại bề mặt trònxoay, mặt trụ, mặt côn Kết cấu chi tiết cân đối Độ chênh lệch đờng kính khôngquá lớn

Vậy ta dựng dao lăng trụ gỏ thẳng:

Chiều cao hỡnh dỏng lớn nhất của chi tiết :

tmax=DMax - Dmin = (38-15)/2 = 11.5 mmtra bảng 2.1 ( thiết kế dụng cụ cắt) ta cú cỏc số liệu sau:

t max Kớch thước dao tiện Kớch thước M

Kớch thước mảnh dao được chọn theo quy định :

- Chiều cao mảnh dao H1: H1 =(1/4 -2/3)H

- Chiều rộng mảnh dao B1=( 1,5-1,7)tmax

- Trong đú H là chiều cao của dao định hỡnh(mm)

- tmax- chiều cao hỡnh dỏng lớn nhất của chi tiết gia cụng (mm)

- chọn H1 =1/3.75=25 mm

- chọn B1 = 1,7.5 =8.5 mm

3.chọn thụng số hỡnh học của dao

Với dao tiện định hỡnh lăng trụ chọn gúc α = 150

Tra bảng 2_14( thiết kế dụng cụ cắt ĐHCNHN) vật liệu gia cụng là thộp 45 cúgiới hạn bền như đầu bài cho là b = 750 N/ mm2

Tra bảng 2-4( thiết kế dụng cụ cắt ĐHCNHN) ta được gúc trước =

25 0

4 tính toán dao tiện định hình gá thẳng :

r1 : b¸n kÝnh chi tiÕt ë ®iÓm c¬ së

rk : b¸n kÝnh chi tiÕt ë ®iÓm tÝnh to¸n

1: gãc tríc ë ®iÓm c¬ së

k : gãc tríc ë ®iÓm tÝnh to¸n

Dựa vào công thưc trên ta có được bảng số liệu sau :

 chọn điểm cơ sở ( ở đây ta chỉ chọn điểm cơ sở ngang tâm thôi chứ không chọn đoạn cơ sở ngang tâm vì chi tiết có rất nhiều đoạn côn nếu chọn 1 đoạn

cơ sở ngang tâm sẽ thỏa mãn được đoạn đó gia công chính xác nhưng các đoạn các ngay kể cả các đoạn thẳng sẽ có sai số vô cùng lớn, và lại chi tiết không yêu cầu chính xác trên một mặt côn nào mà toàn chi tiết nên để cho tiện việc tính toán và đảm bảo yêu cầu thì ta chỉ chọn điểm cơ sở ngang tâm

để tính các điểm còn lại

Chọn điểm 1 làm điểm cơ sở ngang tâm( vì nằm ngang tâm chi

tiết và xa chuẩn kẹp nhất ) Dựa vào công thức và điểm cơ sở ta tính đươc các điểm khác thể hiện ở bảng số liệu sau :

Hình vẽ minh họa:

5 Phần phụ của profin dao tiện định hỡnh

Phần phụ của lưỡi cắt là phần đẻ vỏt mộp và phần thờm làm cho dao khỏe hơn gồm cú:

Phần vượt quỏ làm cho dao khỏe tăng bền cho dao hơn: a=1 (mm)

Chiều dài phần để xộn mặt đầu là: b= 1 (mm)

Chiều dài đoạn lưỡi cắt phụ dung để xộn mặt đầu là :c=1 (mm)

Vậy tổng chiều dài lưỡi cắt của dao tiện định hỡnh là L

L = lg + a+b+c= 40+1+1+1=43 mm

lg : chiều dài phần lưỡi cắt chớnh

hỡnh vẽ minh họa

6 Thiết kế dưỡng đo và dưỡng kiểm .

Dưỡng đo , dưỡng kiểm dựng trong quỏ trỡnh chế tao dao , dường đo dựng để kiểmtra profin dụng cụ, dưỡng kiểm dựng để kiểm tra dưỡng đo ,

Kớch thước danh nghió của dưỡng được quy định theo quy luật bao và bị bao , giỏtri của cỏc sai lệch cú thể lấy theo cấp chớnh xỏc 7 TCVN2245_77 lấy miền dung sai H,h

Về kinh nghiệm lấy kớch thước dưỡng kiểm bằng kớnh thước danh nghĩa dưỡng đo giỏ trị sai lệch lấy theo cấp chớnh xỏc 6 TCVN2245_77 lấy miền dung sai Js,.js.

Vật liệu dỡng đợc chế tạo từ thép lò xo 65 là thép có tích chống mài mòn cao,

độ cứng sau nhiệt luyện đạt đợc 58 – 65 HRC Độ nhám các mặt làm việc đạtkhoảng

Ra = 0,63 -0,32 (độ bóng  = 8 -9) các mặt còn lại đạt Ra = 1,25 (độ bóng  =7)

Dung sai chế tạo dỡng đợc thể hiện ở bảng sau :

Điểm 4’’ là điểm đầu chi tiết chỗ vỏt mộp

Ta có bảng dung sai sau :

7 yêu cầu kĩ thuật

Vật liệu lưỡi cắt hợp kim cứng T15K6 , phần than dao là theo 45 X

Độ cứng sau nhiệt luyện : phần lưỡi cắt : 62-65HRC

Độ bóng bề mặt

- MÆt tríc

- MÆt sau

- MÆt tùa trªn th©n dao thÊp h¬n Rz40

Kích thước biên dạng dao lấy theo cấp chính xác 8

8- cách mài dao

Vì đây là dao lăng trụ mặt sau của dao rất phức tạp nên khó mài nặt sau, trong trường hợp bắt buộc phải mài dao theo quan điểm cá nhân em , ta nên mài mặt trước

9- Nhãn Hiệu

Dao tiện lăng trụ γ = 200 ; α=150 , vật liệu mảnh dao T15K6 , ĐHCNHN

1 phõn tớch chi tiờt gia cụng

Vật liệu gia cụng là gang xỏm GX15_32 cú σk = 150 N/mm2 ,

σu = 320 N/mm2 , đường kớnh lỗ trước khi gia cụng là 26.4 , sau khi gia cụng là 26H7 chiều dài là L =26mm

2 chọn sơ đồ cắt

Với nhưng số liệu đầu bài cho , ta chọn sơ đồ chuốt theo lớp , dao chuốt kộo

3.vật liệu làm dao chuốt

Phần đầu dao làm từ thộp 45, từ phần định hướng làm từ thộp giú P18

4 cấu tao dao chuốt

Trong đó :

l1 : Chiều dài đầu kẹp

l2 : Chiều dài cổ dao

l3 : Chiều dài côn chuyển tiếp

l4 : Chiều dài phần định hớng phía trớc

l5 : Chiều dài phần cắt và sửa đúng

l6 : Chiều dài phần dẫn hớng phía sau

5.lượng nõng của răng ( Sz)

ở dao chuốt , răng sau cao hơn răng trước một lượng Sz gọi là lương nõng của răng+ trờn phần răng cắt thụ cỏc răng cú lượng nõng bằng nhau , trị số của lương nõng

Sz phụ thuộc vào vật liệu gia cụng : với vạt liệu là GX 15_32 ta chọn

Sz = 0.05 mm ( theo bảng 4.3.1 hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại / Đậu Lờ Xin)

+ phần răng cắt tinh : chọn 3 răng cắt tinh với lượng nõng giảm dần :

Lượng nõng răng thứ 1 :Szt1= 0,8.Sz= 0,04 mm

Lượng nõng răng thứ 2 : Szt2 = 0.6 Sz = 0,03mm

Lượng nõng răng thứ 3 : Szt3= 0,4 Sz= 0,02mm

+phần răng sửa đỳng cú lượng nõng bằng Szsd= 0mm

6 lương dư gia công

Trị số lượng dư phụ thuộc vào chiều dài lỗ chuốt, dạng gia công trước khi chuốt.: công thức tính lượng dư về mặt hình học :

A = ½( Dsd- D min)

Đường kính lỗ trước khi chuốt ; Dmin = Dsd -2A

Dsd : đường kính răng sửa đúng cũng chính là đường kính lỗ sau khi chuốt => Dsd =

Vì đây là gang xám : vật liệu tương đối dòn phoi là phoi vụn nên ta phải chọn rãnh

có một cung tròn , lưng thẳng để tăng sức bền răng :

L : chiều dài chi tiết gia công L= 30mm

Sz lượng nâng của răng : 0.05 mm

Khi cuốn vào trong răng phoi không xếp được khít chặt , để phơi cuốn hết vào rãnh

và không bị kẹt phỉa đảm bảo

Để đảm bảo khả năng chứa phoi tốt chọn h=3mm

Các thông số khác tính theo kinh nghiệm

ở đáy rãnh chia phoi α= 40

7.2 profin mặt đầu (tiết diện vuông góc mặt trụ )

trong tiết diện này , dao chuốt lỗ trụ có lưỡi cắt là vòng tròn đồng tâm lớn dần theolượng nâng để giảm lực cắt lưỡi cắt được chia thành những đoạn nhỏ với góc sao rãnh chứa phoi là 40 ( tra bảng 4.3.3c ) ta lấy số rãnh là 12 , chiều rộng rãnh là m=1mm

 Zthô = 1+ 0,3625/ 0,05= 8,25 => số răng cắt thô là 8

Ta có q= 0,25.0,05 = 0,0125< 0,015 nên bố chí lượng dư này cho răng 1

Z0 = L/t +1 = 30/8 +1 = 4,75 chọn Z0 = 4 đảm bảo định hướng tốt không quá tải

10 đường kính dao chuôt :

11 kiểm tra sức bàn dao chuốt :

Mỗi răng cắt chịu 2 thành phần lực : thành phần lực hướng kính Pn , tổng hợp các lực Pn của các răng sẽ triệt tiêu thành phần dọc trục Pz

Lực cắt thành phần Pz tác dụng nên mỗi răng có thể làm mẻ răng nhưng trường hợp này rất ít khi xảy ra , mà tổng hợp lực này sả làm dao bị đứt ở tiết diện đầu tiên:

p : lực cắt trên một đơn vị chiều dài ; tra bảng ta có p= 153 N/mm2

Z max số răng cùng cắt : = 4 răng

B: chiều dài lưỡi cắt trên một vòng răng

Lm chiều dày thành máy 20→30 chọn bàng 30

L b chiều dài bạc gá 10→15 chọn băng 15

Chiều dai phần răng cắt và răng sửa đúng

Dao chuôt mài rất phức tạp nên khi chế tạo và gia công cần cẩn thạn đảm bảo chế

đệ cắt hợp lí tránh để dao cùn ; trong trường hợp dao cun đi thì cách mài như sau ,

ta chỉ mài mặt trước , không mài mặt sau vì sẽ làm giảm đường kính dao , dùng đámài mài mặt trước theo sơ đò mài trong hình vẽ :

dỏ mài rang dao

15 yờu cầu kĩ thuật :

*dao chuốt lỗ trụ : + vật liệu dao là thộp giú P18

+ phần chuụi làm băng thep 45 + độ cứng sau nhiệt luyện :+phần răng và dẫn hướng phớa sau 62→65 HRC

+ phần cũn lại 45→47 HRC

 độ nhỏm bề mặt

+ cạnh viền của răng sửa đỳng Ra = 0.32

+mặt trước , mặt sau của răng , mặt cụn làm việc , lỗ tõm , mặt dẫn hướng Ra

=0.65

+ phần trụ ngoài của đầu dao , rónh chia phoi co Ra = 1.25

+ cỏc mặt khụng mài Ra = 2,5

+ sao lệch bước, chiều cao răng, bỏn kớnh rónh theo cấp chớnh xỏc Js15

+ sai lệch đường kớnh cỏc răng cắt trừ 2 răng cắt tinh cuối cung là h6

+ sai lệch đường kinh hai răng cắt tinh cuối cựng là h5

+ độ đảo của cỏc răng , cỏc phần định hướng , phần đầu dao khụng vượt quỏ 0.006

+ sai lệch góc cho phép không vợt quá:

Góc sau của răng cắt 30 

Góc sau của răng sửa đúng 15 

Góc sau của đỏy rónh chia phoi 30 

- Thiết kế dỡng kiểm tra và phơng pháp kiểm tra.

- Lập quy trình công nghệ gia công (Sơ đồ gá đặt: định vị, kẹp chặt, máy,dụng cụ gia công) (không tính chế độ cắt)

- Phơng pháp mài dao

- Số liệu và nội dung cho trong bảng ứng với số thứ tự sinh viên trong lớp (Ghi chú: Nếu các số liệu khi tính toán không hợp lý có thể trao đổi lại vớigiảng viên)

- Kết qủa gồm: các bản vẽ + thuyết minh

TT m z k t p (mm) D Then hoa  0 CCX VL gia

3 Cấu tạo bàn cán ren:

Gồm 2 bàn cán: Bàn dới cố định và bàn trên trợt qua lại Hớng của góc nângren trên bàn cán ngợc với hớng ren đợc cán

+ phần sửa đúng L2 sửa đúng ren

+ phần thoát L3: đa chi tiết ra khỏi bàn cán đảm bảo cho chi tiết không bịkéo vào giữa trong hành trình chạy ngợc lại của bàn dao di động

- Bàn ren di động : có các phần nh bàn ren cố định hoặc chỉ là bàn thẳng Chiều dàicủa bàn cán di động lớn hơn bàn cán cố định khoảng 15-20 mm để chi tiết dễ rờikhỏi bàn cán khi gia công

a) Bàn dao cố định :

Các kích cỡ cho bàn cán ren đợc quy định theo gost 2248-60 Tức là với ren

đờng kính từ 3,5-24 mm thì chiều dài toàn bộ bàn ren nằm trong khoảng (8 –

5 ) πdtb

Vậy chiều dài bàn ren cố định là : L= 8 πdtb

= 584 mm

( dtb = ddn– h/2 với h là chiều cao ren = 0,6946.T)

Chiều rộng B của bàn cán tính theo công thức:

Phần côn cán : Là 1 yếu tố quan trọng quyết định đến quá trình hình thành

ren Do yêu cầu cán ren có bớc T = 2 với mỗi đầu mối nên ta chọn chiều dài phầncôn cán :

d3 đờng kính phôi ; d1 đờng kính trong của ren

thì profin ren đợc hình thành xong hoàn toàn, và trên

đoạn chiều dài πdtb

còn lại là để sửa đúng

phần côn cán khi phần côn cán đầu tiên bị mòn

Tính toán bố trí đờng ren để cắt ren 2 đầu mối: Khi bắt đầu vào cán thì phôi sẽ đợccắt theo 1 đờng ren, bớc ren cách nhau 2 mm Khi phôi lăn đợc 1/2 πdtb

5 Dung sai các yếu tố ren của bàn cán ren:

Sai lệch 1/2 góc profin ren lấy bằng

Sai lệch bớc ren 0,03 mm

Sai lệch về độ song song giữa bề mặt chứa các đỉnh ren và bề mặt tì trên Suốt chiềurộng của bàn cán không đợc vợt quá 0,07 mm

Sai lệch giới hạn của chiều dài L = 1,7 mm là h14

Sai lệch giới hạn của chiều rộng B = 0,074 mm là h14

Chiều cao H = 0,062 mm là h14

Tài liệu tham khảo

+ hướng dẫn thiết kế dung cụ cắt kim loại ( Đậu Lờ Xin )

+ Sổ tay chế tạo mỏy

+ thiết kế dụng cụ cắt ( trường ĐHCNHN)

+Bài giảng thiết kế dụng cụ công nghiệp ( Bành Tiến Long).