Thiết kế dao tiện định hình gia công chi tiết

Để tránh hiện tợng này, dao đ-ợc tính toán thiết kế theo phơng án gá nghiêngmột góc ψ ,nghĩa là trục profin của dao hợp với đờng vuông góc với tâm chi tiết 1 góc ψ.. Chọn điểm cơ sở , và

Bài1 : Thiết kế dao tiện định hình

Đề bài: Thiết kế dao tiện định hình gia công chi tiết nh hình vẽ sau :

Kích thớc của chi tiết : φ1 = 10 ; φ2 = 28 ; φ3 = 48

l1 = 13 ; l2 = 12

Dao lăng trụ gá nghiêng : vật liệu - thép không dỉ

- Độ nhẵn bề mặt Ra = 3,2àm

Thuyết minh tính toán :

1.Chọn kiểu dao thiết kế:

Chi tiết có cung tròn , nếu chọn phơng án gá hớng kính thì ở đIểm 3 và điểm lân cận của lỡi cắt góc sau trong tiết diện chính N_N , αN sẽ bằng không Điều này gây

ma sát lớn giữa mặt sau của dao và bề mặt gia công Để tránh hiện tợng này, dao

đ-ợc tính toán thiết kế theo phơng án gá nghiêngmột góc ψ ,nghĩa là trục profin của dao hợp với đờng vuông góc với tâm chi tiết 1 góc ψ Ta chọn dao lăng trụ gá nghiêng

2 Chọn thông số hình học của dao:

Góc trớc γ và góc sau α đợc chọn theo bảng 1 : γ = 10 0 ; α= 120

3 Chọn điểm cơ sở , và tính profin dao :

Chọn điểm 1 làm điểm cơ sở Qua 1 kẻ đờng cơ sở nghiêng 1 góc ψ nh hình vẽ Góc ψ đợc xác định nh sau :

ψ = arcsin (tgαN/tgα) - ϕ

αN : góc sau trong tiết diện pháp tuyến với lỡi cắt

αN chọn = 40

ϕ : góc profin của dao tại điểm 1 ; ϕ =00

r

4 3 2 1

ta có : ψ = arcsin (tg40/tg120) - 00

ψ = 19,20

Chiều cao răng dao đợc xác định theo công thức:

hdi = K.qT = K.[ri.cos[ arcsin(rs.sinγT/ri)] – rs.cosγT ]

Trong đó :

γT : góc trớc trong tiết diện T_T vuông góc với trục chi tiết

tgγT = tgγ.cosψ

γT = arctg(tgγ.cosψ) = arctg(tg100.cos19,20 ) = 9,45

K = cosγT.cosψ.cos(α+γ)/cosγ

= cos9,450.cos19,20.cos(120+100)/cos100 = 0,877

rs = ri – li tgψ

Chiều rộng của điểm i đợc xác định theo công thức :

Li = li/cosψ + qT.cosγT.sinψ

Nhận thấy rằng profile chi tiết có một đoạn cung tròn Vậy profile dao cũng có một đoạn cong tơng ứng Nếu xác định profile đoạn đó cũng nh các đoạn khác thì

đẻ đảm bảo độ chính xác yêu cầu thì số lợng điểm tính toán phải đủ lớn nh thế khối lợng tính toán sẽ rất nặng nề Để đơn giản cho việc tính toán ta sẽ thay thế đoạn cong đó bằng một cung tròn thay thế đi qua 3 điểm

Xét đoạn profin 2_3 :phơng trình biểu diễn đoạn này :

L

Li

1 2 3 4

r s

h di

γ

q T

qt

α

o

S Q

γ Τ

§iÓm 2:

li=13 → ri = 14 ⇒ rs = 14- 13.tg19,20 = 9,473

hd2 = 0,877.[14.cos[arcsin(9,473.sin9,45/14)] –9,473.cos9,45 ]

= 0,877.4,569 = 4

L2 = 13/cos19,2 + 4,569.cos9,45 Sin19,2 = 15,23

§iÓm 5 :

li = 19 → ri = 16 ⇒ rs = 16 – 19.tg19,20 = 9,383

hd5 = 0,877 6,67 = 5,85

L5 = 19/cos19,2 + 6,67.cos9,450 Sin19,20

= 22,283

§iÓm 3 :

li = 23 → ri = 24 ⇒ rs = 24 – 23.tg19,20 = 16

hdi = 0,877.8,073 = 7,08

L3 = 23/cos19,2 + 8,073.cos9,45.sin19,20

= 26,974

§iÓm 4 :

hd4 = hd3 – l2.sinψ.cos(α + γ )/cosγ = 7,08 – 12.sin19,20.cos(120 + 100 )/cos100 = 3,365

L4 = L3 + l2.cosψ = 26,974 + 12.cos19,20 = 38,31

1 13 23

35

3 2 4

5

4 Kích thớc kết cấu dao tiện định hình :

Chiều sâu cắt lớn nhất của dao : tmax = hdimax = 7,08

Tra bảng 2 ta có kích thớc kết cấu dao tiện :

B = 19 ; H = 75 ; E = 6 ; A = 25 ; F = 15 ; r = 0,5 ; d = 6 ; M = 34,46

15.230 22.374

38.310 27.022

60°

34.46 25

15

38

BàI 2 : Thiết Kế Dao Phay Định Hình

Đề bài: Thiết kế dao phay định hình hớt lng để phay rãnh mũi khoan với các thông

số mũi khoan sau : D = 50 ; 2ϕ = 1200 ; ω = 300 ; ψ = 550 ; góc trớc γ> 0, vật liệu thép gió P18, độ nhẵn bề mặt Ra = 3,2

Thuyết minh tính toán :

1.Tính toán profin chi tiết:

chọn d = 0,2D =0,2 50 =10

Chiều sâu cắt của dao phay : tmax = (D-d)/2 = (50-10)/2 = 20

Tra bảng ta có : đờng kính dao phayDe = 130

Ta tính profin mặt khởi thuỷ của dao phay:

ω

ϕ

ψ

R0 = D C1.C2.C3

Với :

C1 = 0,026.2ϕ.(2ϕ)1/3/ω = 0,026.120.1201/3/30 = 0,513

C2 = (0,14.D/d0)0,044 = (0,14.D/0,2.D)0,044 =(0,14/0,2)0,044 =0,984

C3 = (13.D1/2/De)0,9/ ω = (13.501/2/130)0,9/30 = 0,99

→ R0 = 50.0,531.0,981.0,99 = 24,987

Rk = Ck D = 0,015.ω0,75.D = 0,015 300,75.50 =9,614

B = R0 + Rk = 24,987 + 9,614 = 34,6

2 Phân tích chi tiết và chọn dao

Chi tiết có dạng rãnh , có profile phức tạp bao gồm các đoạn thẳng và cung tròn Vì vậy ta chọn dao phay hình hớt lng , là loại dao phổ biến dùng để gia công các chi tiết định hình Với dạng profile phức tạp nh vậy ta chỉ hớt lng dao 1 lần , tức là không mài lại mặt sau sau khi đã nhiệt luyện Để giảm nhẹ lực cắt ta chế tạo dao có góc trớc dơng (γ > 0 ) Vì chiều cao profile lớn nhất hcmax = 20 mm , chiều rộng rãnh B=34,6mm ,ta nhận thấy rằng kết cấu của lỡi cắt đủ cứng vững do đó ta chế tạo dao

có đáy rãnh thoát phoi thẳng

Vậy để gia công chi tiết này ta chế tạo dao là dao phay định hình hớt lng 1lần, có góc trớc dơng, đáy rãnh thoát phoi thẳng

4

5 6

3 2

1

3 Tính toán profin dao trong tiết diện chiều trục :

Sơ đồ tính:

Ta chọn : góc trớc γ = 100 ;

Góc sau α = 120 Với chiều sâu cắt tmax =20 chọn các thông số của dao:

D =130 ; K = 8 ; Z = 10;

Điểm id trên profin của dao đợc xác định nh sau qua sơ đồ trên.Từ điểm I nằm trên profin chi tiết , kẻ đờng thẳng sang điểm i’ nằm trong phơng hớng kính của dao.Vẽ vòng tròn bán kính Ri= (Re –hci ) Vòng tròn này cắt vết mặt trớc tại điểm

”d” Đờng “hớt lng “ qua điểm d sẽ cắt phơng hớng kính qua đỉnh dao ở điểm i” Từ i” kẻ đờng thẳng chiếu sang hình cạnh Các điểm id trên hình cạnh nằm trên profin dao trong phơng hớng kính

Chiều cao profin dao tại điêm i bất kì:

hdi = hci - ∆h

Với ∆h = K.Z.θi/2ΠθI

Nhận thấy rằng profile chi tiết có 2 đoạn cung tròn Vậy profile dao cũng có các

đoạn cong tơng ứng Nếu xác định profile đoạn đó cũng nh các đoạn khác thì đẻ đảm bảo độ chính xác yêu cầu thì số lợng điểm tính toán phải đủ lớn nh thế khối lợng tính toán sẽ rất nặng nề Để đơn giản cho việc tính toán ta sẽ thay thế đoạn cong đó bằng một cung tròn thay thế đi qua 3 điểm

γ γ+θ i

θ i

i'' i'

0 d

4 5

2

3

∆ h

γ

γ

−

ci e

e h R

R i

] )

sin [arcsin(

−

=

ci e

e ci

i

d

h R

R KZ

h

h

Điểm 4: hc4 = Rk + (R0 – Rk).cos100

= 9,614 + (24,987 – 9,614).cos100

= 24,753

= 23,355

Điểm 5 : hc5 = hc4 – R0.sin300 = 24,753 – 24,987.sin300 = 12,26

=11,736

Điểm 6 : hc6 = hc4 – R0.sin800 = 24,753 – 24,987.sin800 =0,146

=

0,141

Điểm 2 : hc2 = Rk – Rk.sin100 = 9,614(1-sin100) = 7,945

hd2

=7,632

Điểm 3 : hd3 = hd4 =23,355

4.Tính toán profin dao trong tiết diện mặt trớc:

Sơ đồ tính:

] 10 ) 753 , 24 65

10 sin 65 [arcsin(

2

10 8 753 ,

−

− π

hd4=

] 10 ) 26 , 12 65

10 sin 65 [arcsin(

2

10 8 26 ,

−

− π

hd5 =

] 10 ) 0,146 65

10 sin 65 [arcsin(

2

10 8

−

− π

hd6 =

] 10 ) 7,945 65

10 sin 65 [arcsin(

2

10 8

−

− π

hd2 =

i'

θ i

ε

γ

5

1 6 2

profin chi tiết

h di

Prôfin dao

với sinε = R.sinγ/Ri → ε = arcsin (R.sinγ/Ri) ; RI = R - hci

Điểm 4: hc4 = 24,753

=25,38

Điểm 5 : hc5 =12,26

=12,494

Điểm

6 : hc6 = 0,146

= 0,148

Điểm 2 : hc2 = 7,945

= 8,085

Điểm 3 : hd3 = hd4 = 25,38

5 Chọn kết cấu dao

Các thông số kết cấu dao đợc chọn theo 9-5:16[2] Thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết

)]

sin ( cos[arcsin )

( cos

ci e

e ci

e e

i d

h R

R h

R R

h

−

−

−

)]

753 , 24 65

10 sin 65 ( cos[arcsin )

753 , 24 65 ( 10 cos 65

0 0

−

−

−

hd4 =

)]

12,26 65

10 sin 65 ( cos[arcsin )

12,26 65

( 10 cos 65

0 0

−

−

−

hd5 =

)]

0,146 65

10 sin 65 ( cos[arcsin )

0,146 65

( 10 cos 65

0 0

−

−

−

hd6 =

)]

7,945 65

10 sin 65 ( cos[arcsin )

7,945 65

( 10 cos 65

0 0

−

−

−

hd2 =

)]

7,945 65

10 sin 65 ( cos[arcsin )

7,945 65

(

10

cos

.

65

0 0

−

−

−