Đang tải... (xem toàn văn)
Lời nói đầu “ Dao cắt” hay còn gọi là dụng cụ cắt, khi nói đến những từ này thì tất cả chúng ta đều nghĩ đó là dụng cụ hay công cụ rất sắc và rất thiết thực trong mọi lĩnh vực sản xuất cũng nh trong đời sống hàng ngày. Từ những con dao dùng cho sinh hoạt gia đình đến những dụng cụ dùng cho các ngành nh: Gia công cắt gọt kim loại, khai khoáng hầm mỏ, khai thác và chế biến lâm sản... Mặc dù ở mọi ngành và dụng cụ cắt đa dạng về chủng loại chúng có thể khác nhau về đặc điểm, tính chất, điều kiện làm việc, hình dáng kết cấu... Nhng chúng có một điểm chung đó là trực tiếp tác động vào đối tợng sản xuất ( phôi liệu), nhằm mục đích biến đổi các đối tợng sản xuất đó thánh các sản phẩm có hình dáng, kích thớc và chất lợng theo yêu cầu. Đặc biệt trong ngành cơ khí chế tạo máy thì các dụng cụ cắt có vai trò hết sức quan trọng trong hệ thống công nghệ ( Máy – Dao Đồ gá Chi tiết gia công). Thì nó là chi tiết tiếp xúc và tác động vào bề mặt của phôi và biến các bề mặt này thành các bề mặt của chi tiết thiết kế yêu cầu. Là sinh viên sau 5 năm học tập và rèn luyện tại trờng, đến nay khoá học của chúng em sắp kết thúc. Để đánh giá trình độ của bản thân, em xin trình bầy những hiểu biết của mình đã tiếp thu đợc qua bản đò án đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo dao phay đĩa môđun”. Bản đồ án của em được hoàn thành ngoài sự cố gắng của bản thân còn có sự hớng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của tập thể thầy, cô trong bộ môn“Nguyên lý và dụng cụ cắt”và đặc biệt là của thầy Nguyễn Quốc Tuấn thầy giáo trực tiếp hớng dẫn. Tuy nhiên do hiểu biết của bản thân còn nhiều hạn chế nên đề tài của em sẽ không chánh khỏi đợc sai sót. Vởy em kính mong các thầy, cô lợng thứ và chỉ bảo giúp em để em có điều kiện nắm vững và hiểu sâu hơn, sau này phục vụ cho công tác đợc tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên: Hà Duy Quân.Trờng ĐHKTCN Thái nguyên ? Bộ môn nguyên lý dụng cụ cắt Thuyết minh đồ án tốt nghiệp ?2? Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA Phần 1 Thiết kế kết cấu dao phay đĩa mô đun m4,5 n04 I Vai trò của dụng cụ cắt trong sản xuất. Cắt kim loại là một nghành khoa học nghiên cứu các quy luật trong việc gia công kim loại bằng cắt nhằm tăng năng xuất lao động. Trong nghành cơ khí thì dụng cụ kắt kim loại đóng vai trò hết sức quan trọng .Dụng cụ cắt càng chính xác,có tính năng cắt càng cao,càng đảm bảo tăng chất lợng bề mặt gia công, tăng năng xuất cắt và đảm bảo tính ổn định cao của quy trình công nghệ. Do đó việc nghiên cứu các đặc tính của dụng cụ cắt kim loại và chế tạo ra những dụng cụ cắt tiên tiến sẽ góp phần thúc đẩy nền công nghiệp cơ khí phát triển nhanh. Hiện nay có rất nhiều phơng pháp gia công kim loại, gia công không phoi (nh đúc,cán,rèn,rập), luyện kim bột, gia công bằng điện lý điện hoá. Gia công có phoi (nh tiện,phay,bào,khoan),phần lớn những chi tiết có yêu cầu chất lợng cao đều phải gia công bằng cắt hay gia công có phoi. Đợc thực hiện bởi dụng cụ cắt thích hợp tuỳ theo vật liệu, hình dáng và độ chính xác cần gia công của chi tiết. Đối với dao phay đĩa mô đun, đó là dụng cụ cắt dùng để cắt bánh răng thẳng theo phơng pháp chép hình, cắt bánh răng nghiêng hoăc răng chữ V theo phơng pháp bao hình không tâm tích trên máy phay chuyên dùng hoặc vạn năng có đầu phân độ vạn năng hay đĩa phân độ chuyên dùngTrờng ĐHKTCN Thái nguyên ? Bộ môn nguyên lý dụng cụ cắt Thuyết minh đồ án tốt nghiệp ?3? Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA a. Tạo profin răng nghiêng. 1 Dao. b. Cắt bánh răng thẳng. 2 Bánh răng. c. Cắt bánh răng nghêng. ? Ưu điểm: u điểm chủ yếu của dao phay hớt lng là ở chỗ nó cho ta 1 profin không đổi và đồng nhất của chi tiết gia công trong suốt quá trình sử dụng. Do đó chúng đợc sử dụng rộng rãi để phay các bề mặt định hình. ? Nhợc điểm: Do không mài lại profin răng dao sau khi nhiệt luyện nên không khử đợc lớp các bon dẫn tới độ chính xác thấp, tuổi bền thấp do đỉnh răng chóng cùn gây ra bởi chế độ cắt cao, các lỡi cắt không đủ sắc… Không có khả năng làm nhiều răng do hình dáng đặc biệt của răng. Độ đảo của đỉnh răng theo vòng tròn khá lớn (từ 0,04 .. 0,12 hoặc lớn hơn), do thiếu nguyên công mài răng theo phần lng cong mài sắc theo mặt trớc không khử đợc độ đảo mà còn làm tăng thêm. Để khắc phục đợc điều đó khi mài lỗ ta áp dụng chuyển nhiều nhất sai số của đờng kính ngoài của răng sang lỗ, tức là tăng lợng d và chọn đờng kính ngoài làm chuẩn ? nd Chuyển động cắt chính(chuyển động quay của dao). ? n1phChuyển động quay phân độ của phôi. ? n2phChuyển động quay để tạo hớng răng nghiêng. ? V1 Chuyển động chạy dao. Cắt bánh răng bằng dao phay đĩa mô đun có năng xuất thấp và độ chính xác không cao. Năng xuất thấp là do trong quá trình cắt dao có hành trình chậy không và thời gian phụ lớn.Mặt khác dao phay đĩa mô đun có đờng kính nhỏ, góc trớc thờng bằng không, góc sau của lỡi cắt bên nhỏ(?b=1020’ 2030’). Dẫn đến điều kiện cắt khó khăn, hạn chế tăng chế độ cắt. Độ chính xác của bánh răng khi cắt bằng dao phay đĩa mô dun thờng chỉ đạt từ cấp 9 đến cấp 8 (khi m?10). Vì Độ chính xác của đồ gá để cắt bánh răng bằng dao phay đĩa mô đun thờng chỉ đạt cấp 8. Với cùng Mođun m mà số răng Z1 của bánh răng cũng khác nhau. Khi cắt, lỡi cắt của dao phay đĩa Mođun làm việc không liên tục, diện tích khi phay thay đổi, làm cho lực cắt thay đổi ảnh hởng tới chất lợng bề mặt gia công .Trờng ĐHKTCN Thái nguyên ? Bộ môn nguyên lý dụng cụ cắt Thuyết minh đồ án tốt nghiệp ?4? Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA Dao phay đĩa Môđun đợc phân loại theo kết cấu của răng dao đó là dao phay hớt lng. IIThiết kế kết cấu dao phay đĩa Môđun. 1 Chọn vật liệu cho dao phay đĩa Môđun. a. Điều kiện làm việc của dao phay đĩa Môđun. Dao phay đĩa Môđun là một loại dụng cụ cắt đặc biệt dùng đẻ cắt bánh răng trụ răng thẳng, Răng nghiêng, Loại răng chữ V. Profin của răng dao giống Profin của răng gia công. Trong quá trình làm việc, các bánh răng cắt không liên tục gây nên va đập, nên các răng dao rễ bị gãy hoặc mẻ khi lực cắt lớn. Khi dùng phơng pháp bao hình(có tâm quay hoặc không) Profin của dụng cụ không trùng với Profin đợc gia công của rãnh bánh răng. Khi cắt bỏ lực vắt thay đổi Mặt khác lỡi cắt tham gia cắt theo toàn bộ biên dạng của răng dao nên nhiệt độ phát sinh khi cắt lớn, và dao chóng mòn. Vậy vật liệu của dao phay đĩa Môđun phải có độ bền cao,độ chịu mòn tốt,đồng thời phải có tính công nghệ tốt để thuận lợi cho quá trình chế tạo dao. b. Chọn vật liệu làm dụng cụ cắt: ? Yêu cầu: 1. Vật liệu làm dụng cụ cắt phải có tính năng cắt tốt, Độ cứng của vật liệu làm dao phải lớn hơn độ cứng của vật liệu gia công từ HRC25 – 30; Sau nhiệt luyện vật liệu làm dao phải đạt từ HRC60 – 65; Dao cần có độ bền nhiệt cao. 2. Vật liệu làm dao phải đảm bảo tính công nghệ tốt, tức là khả năng của vật liệu cho phép gia công hợp lý,rễ dàng bằng phơng pháp gia công thông thờng. 3. Vật liệu làm dao phải đảm bảo tính kinh tế. Ngoài tính năng cắt cao, tính công nghệ tốt, vật liệu làm dao phải đảm bảo tính kinh tế hợp lý,tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm nhằm giảm chi phí chế tạo dao,Từ đó làm hạ giá thành của một đơn vị sản phẩm. ? Một số vật liệu có thể chọn làm dao. 1. Thép hợp kim: Đặc điểm: So với thép các bon dụng cụ thì thép hợp kim thấp có tính thấm tôi cao hơn,tôi trong môi trờng dầu. Do đó có thể làm các dao cắt có thiết diện lớn, hình dạng phức tạp, năng suất cao hơn. Sau khi nhiệt luyện đạt độ cứng HRC62 – 66. Độ bền nhiệt lớn hơn so với thép các bon dụng cụ (>4000C ). Tính năng cắt cao hơn so với thép các bon dụng cụ. Vì vậy cho phép tăng tốc độ cắt từ 1,21,4 lần. So với thép các bon dụng cụ(V=1215mph). Các mác thép hợp kim thấp thờng là: 90CrSi, 100CrWMg, 130Cr12V1. trong đó 90CrSi đợc sử dụng rộng rãi để chế tạo hầu hết các dụng cụ cắt.Vì có đặc điểm là: rẻ tiền, rễ thấm tôi, tôiTrờng ĐHKTCN Thái nguyên ? Bộ môn nguyên lý dụng cụ cắt Thuyết minh đồ án tốt nghiệp ?5? Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA trong dầu, ít biến dạng, tính cứng nóng tới 250260 tốc độ cắt từ 1014 mph. Thép 90CrSi đợc dùng nhiều để chế tạo mũi khoan, ta rô, bàn ren. Dao phay là các loại dao cắt có hình dạng phức tạp, kích thớc không lớn lắm. Tuổi bền của thép 90CrSi thấp hơn so với thép gió. 2. Thép gió: Là loại thép có hàm lợng hợp kim cao W= 619% ; Cr= 3 4,6%. Sau khi nhiệt luyện đạt HRC62 65,Độ thấm tôi tốt, có thể tôi thấu ở mọi tiết diện, độ bền nhiệt tới 6000C, độ bền mòn cao, độ bền cơ học cao. Vì vậy thép gió có tính năng cắt tốt, Vmax=50mph. ? Nhợc điểm cơ bản của thép gió là sự phân bố các bít không đều do đó làm giảm độ bền cơ học của thép gió. Để khắc phục điều đó trớc khi gia công cơ, phôi. Thép gió cần đợc rèn đi rèn lại nhiều lần để phân bố lại các bít cho đều hơn. ? Thép gió đợc phân làm hai loại: ? Thép gió có năng suất thờng: P18, P9, P12, P6M5, hay dùng nhất là P18 P9. ? Thép gió có năng suất cao: P18?2 , P9?5 , P9K5, P9K10, P18K5?2 . Thờng dùng để gia công các loại vật liệu khó gia công nh thép không gỉ, thép chịu nhiệt. 3. Hợp kim cứng: Đợc chế tạo bằng phơng pháp luyện kim bột. ? Đặc điểm: Có độ cứng cao. HRC =72 92, độ bền nhiệt tới 1000C. Độ bền mòn lớn hơn độ bền mòn của thép gió, tính năng cắt cao. V =100 500mph. Năng suất cắt của dao hợp kim cứng lớn hơn gấp 2 3 lần của thép gió. ? Nhợc điểm: Độ bền uốn kém, độ dẻo kém. Vì vậy dao hợp kim cứng đợc dùng trong điều kiện ít va đập, không có tải thay đổi, độ cứng vững của hệ thống công nghệ cao. Căn cứ vào điều kiện của dao phay đĩa Modun đồng thời kết hợp với việc phân tích các u nhợc điểm của một số vật liệu trên ta thấy: Với dụng cụ cắt là dao phay đĩa Modun nên chọn vật liệu chế tạo là thép gió P18 là hoàn toàn hợp lý vì nó đáp ứng đợc yêu cầu về tính năng cắt, về tính công nghệ và tính kinh tế. 2 Chọn sơ đồ cắt: Trong quá trình cắt, dụng cụ ngoài nhiệm vụ tạo hình còn làm nhiệm vụ tạo phoi. Quá trình nàygặp sự cản trở của lớp kim loại bị hớt đi, gây ra tải trọng tác dụng nên lỡi cắt của dao, việc phân bố tải trọng trên từng lỡi cắt, đặc biệt với những dụng cụ có nhiều lỡi cắt và răng cắt có ảnh hởng trực tiếp đến tuổi bền, độ bền cơ học và năng suất cắt gọt của dao cũng nh chất lợng của bề mặt gia
Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt Lời nói đầu Dao cắt hay gọi dụng cụ cắt, nói đến từ tất nghĩ dụng cụ hay công cụ sắc thiÕt thùc mäi lÜnh vùc s¶n xt cịng nh- đời sống hàng ngày Từ dao dùng cho sinh hoạt gia đình đến dụng cụ dùng cho ngành nh-: Gia công cắt gọt kim loại, khai khoáng hầm mỏ, khai thác chế biến lâm sản Mặc dù ngành dụng cụ cắt đa dạng chủng loại chúng khác đặc điểm, tính chất, điều kiện làm việc, hình dáng kết cấu Nh-ng chúng có điểm chung trực tiếp tác động vào đối t-ợng sản xuất ( phôi liệu), nhằm mục đích biến đổi đối t-ợng sản xuất thánh sản phẩm có hình dáng, kích th-ớc chất l-ợng theo yêu cầu Đặc biệt ngành khí chế tạo máy dụng cụ cắt có vai trò quan trọng hệ thống công nghệ ( Máy Dao - Đồ gá - Chi tiết gia công) Thì chi tiết tiếp xúc tác động vào bề mặt phôi biến bề mặt thành bề mặt chi tiết thiết kế yêu cầu Là sinh viên sau năm học tập rèn luyện tr-ờng, đến khoá học chúng em kết thúc Để đánh giá trình độ thân, em xin trình bầy hiểu biết đà tiếp thu đ-ợc qua đò án đồ án tốt nghiệp với đề tài Thiết kế lập quy trình công nghệ chế tạo dao phay đĩa môđun Bản đồ án em hoàn thành cố gắng thân có h-ớng dẫn, bảo nhiệt tình tập thể thầy, cô mônNguyên lý dụng cụ cắtvà đặc biệt thầy Nguyễn Quốc Tuấn - thầy giáo trực tiếp h-ớng dẫn Tuy nhiên hiểu biết thân nhiều hạn chế nên đề tài em không chánh khỏi đ-ợc sai sót Vởy em kính mong thầy, cô l-ợng thứ bảo giúp em để em có điều kiện nắm vững hiểu sâu hơn, sau phục vụ cho công tác đ-ợc tốt Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên: Hà Duy Quân Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt Phần Thiết kế kết cấu dao phay đĩa mô đun m4,5 n04 I- Vai trò dụng cụ cắt sản xuất Cắt kim loại nghành khoa học nghiên cứu quy luật việc gia công kim loại cắt nhằm tăng xuất lao động Trong nghành khí dụng cụ kắt kim loại đóng vai trò quan trọng Dụng cụ cắt xác,có tính cắt cao,càng đảm bảo tăng chất l-ợng bề mặt gia công, tăng xuất cắt đảm bảo tính ổn định cao quy trình công nghệ Do việc nghiên cứu đặc tính dụng cụ cắt kim loại chế tạo dụng cụ cắt tiên tiến góp phần thúc đẩy công nghiệp khí phát triển nhanh Hiện có nhiều ph-ơng pháp gia công kim loại, gia công không phoi (nh- đúc,cán,rèn,rập), luyện kim bột, gia công điện lý điện hoá Gia công có phoi (nh- tiện,phay,bào,khoan),phần lớn chi tiết có yêu cầu chất l-ợng cao phải gia công cắt hay gia công có phoi Đ-ợc thực dụng cụ cắt thích hợp tuỳ theo vật liệu, hình dáng độ xác cần gia công chi tiết Đối với dao phay đĩa mô đun, dụng cụ cắt dùng để cắt bánh thẳng theo ph-ơng pháp chép hình, cắt bánh nghiêng hoăc chữ V theo ph-ơng pháp bao hình không tâm tích máy phay chuyên dùng vạn có đầu phân độ vạn hay đĩa phân độ chuyên dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt a b c Tạo profin nghiêng 1- Dao Cắt bánh thẳng 2- Bánh Cắt bánh nghêng Ưu điểm: -u điểm chủ yếu dao phay hớt l-ng chỗ cho ta profin không đổi đồng chi tiết gia công suốt trình sử dụng Do chúng đ-ợc sử dụng rộng rÃi để phay bề mặt định hình Nh-ợc điểm: - Do không mài lại profin dao sau nhiệt luyện nên không khử đ-ợc lớp bon dẫn tới độ xác thấp, tuổi bền thấp đỉnh chóng cùn gây chế độ cắt cao, l-ỡi cắt không đủ sắc - Không có khả làm nhiều hình dáng đặc biệt - Độ đảo đỉnh theo vòng tròn lớn (từ 0,04 0,12 lớn hơn), thiếu nguyên công mài theo phần l-ng cong - mài sắc theo mặt tr-ớc không khử đ-ợc độ đảo mà làm tăng thêm Để khắc phục đ-ợc điều mài lỗ ta áp dụng chuyển nhiều sai số đ-ờng kính sang lỗ, tức tăng l-ợng d- chọn đ-ờng kính làm chuẩn nd - Chuyển động cắt chính(chuyển động quay dao) n1ph-Chuyển động quay phân độ phôi n2ph-Chuyển động quay để tạo h-ớng nghiêng V1 - Chuyển động chạy dao Cắt bánh dao phay đĩa mô đun có xuất thấp độ xác không cao Năng xuất thấp trình cắt dao có hành trình chậy không thời gian phụ lớn.Mặt khác dao phay đĩa mô đun có đ-ờng kính nhỏ, góc tr-ớc th-ờng không, góc sau l-ỡi cắt bên nhỏ(b=1020- 2030) Dẫn đến điều kiện cắt khó khăn, hạn chế tăng chế độ cắt Độ xác bánh cắt dao phay đĩa mô dun th-ờng đạt từ cấp đến cấp (khi m10) Vì - Độ xác đồ gá để cắt bánh dao phay đĩa mô đun th-ờng đạt cấp - Với Mođun m mà số Z1 bánh khác Khi cắt, l-ỡi cắt dao phay đĩa Mođun làm việc không liên tục, diện tích phay thay đổi, làm cho lực cắt thay đổi ảnh h-ởng tới chất l-ợng bề mặt gia công Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt Dao phay đĩa Môđun đ-ợc phân loại theo kết cấu dao- lµ dao phay hít l-ng II-ThiÕt kÕ kÕt cÊu dao phay đĩa Môđun 1- Chọn vật liệu cho dao phay đĩa Môđun a Điều kiện làm việc dao phay đĩa Môđun Dao phay đĩa Môđun loại dụng cụ cắt đặc biệt dùng đẻ cắt bánh trụ thẳng, Răng nghiêng, Loại chữ V Profin dao giống Profin gia công Trong trình làm việc, bánh cắt không liên tục gây nên va đập, nên dao rễ bị gÃy mẻ lực cắt lớn - Khi dùng ph-ơng pháp bao hình(có tâm quay không) Profin dụng cụ không trùng với Profin đ-ợc gia công rÃnh bánh - Khi cắt bỏ lực vắt thay đổi Mặt khác l-ỡi cắt tham gia cắt theo toàn biên dạng dao nên nhiệt độ phát sinh cắt lớn, dao chóng mòn Vậy vật liệu dao phay đĩa Môđun phải có độ bền cao,độ chịu mòn tốt,đồng thời phải có tính công nghệ tốt để thuận lợi cho trình chế tạo dao b Chọn vật liệu làm dụng cụ cắt: Yêu cầu: Vật liệu làm dụng cụ cắt phải có tính cắt tốt, Độ cứng vật liệu làm dao phải lớn độ cứng vật liệu gia c«ng tõ HRC25 – 30; Sau nhiƯt lun vËt liƯu làm dao phải đạt từ HRC60 65; Dao cần có độ bền nhiệt cao Vật liệu làm dao phải đảm bảo tính công nghệ tốt, tức khả vật liệu cho phép gia công hợp lý,rễ dàng ph-ơng pháp gia công thông th-ờng Vật liệu làm dao phải đảm bảo tính kinh tế Ngoài tính cắt cao, tính công nghệ tốt, vật liệu làm dao phải đảm bảo tính kinh tế hợp lý,tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật sản phẩm nhằm giảm chi phí chế tạo dao,Từ làm hạ giá thành đơn vị sản phẩm Một số vật liệu chọn làm dao Thép hợp kim: Đặc điểm: So với thép bon dụng cụ thép hợp kim thấp có tính thấm cao hơn,tôi môi tr-ờng dầu Do làm dao cắt có thiết diện lớn, hình dạng phức tạp, suất cao Sau nhiệt luyện đạt độ cứng HRC62 66 Độ bền nhiệt lớn so víi thÐp c¸c bon dơng (>400 0C ) TÝnh cắt cao so với thép bon dụng cụ Vì cho phép tăng tốc độ cắt từ 1,2-1,4 lần So với thép bon dụng cụ(V=12-15m/ph) Các mác thép hợp kim thấp th-ờng là: 90CrSi, 100CrWMg, 130Cr12V1 90CrSi đ-ợc sử dụng rộng rÃi để chế tạo hầu hết dụng cụ cắt.Vì có đặc điểm là: rẻ tiền, rễ thấm tôi, Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt dầu, biến dạng, tính cứng nóng tới 250-260 tốc độ cắt từ 10-14 m/ph Thép 90CrSi đ-ợc dùng nhiều để chế tạo mũi khoan, ta rô, bàn ren Dao phay loại dao cắt có hình dạng phức tạp, kích th-ớc không lớn Tuổi bền thép 90CrSi thấp so với thép gió Thép gió: Là loại thép có hàm l-ỵng hỵp kim cao W= 6-19% ; Cr= 34,6% Sau nhiệt luyện đạt HRC62- 65,Độ thấm tốt, thấu tiết diện, độ bền nhiệt tới 6000C, độ bền mòn cao, độ bền học cao Vì thép gió có tính cắt tốt, Vmax=50m/ph Nh-ợc điểm thép gió phân bố bít không làm giảm độ bền học thép gió Để khắc phục điều tr-ớc gia công cơ, phôi Thép gió cần đ-ợc rèn rèn lại nhiều lần để phân bố lại bít cho Thép gió đ-ợc phân làm hai loại: Thép gió có suất th-ờng: P18, P9, P12, P6M5, hay dùng P18& P9 Thép gió có suất cao: P182 , P95 , P9K5, P9K10, P18K52 Th-êng dïng để gia công loại vật liệu khó gia công nh- thép không gỉ, thép chịu nhiệt Hợp kim cứng: Đ-ợc chế tạo ph-ơng pháp luyện kim bột Đặc điểm: Có độ cứng cao HRC =72- 92, độ bền nhiệt tới 1000C Độ bền mòn lớn độ bền mòn thép gió, tính cắt cao V =100500m/ph Năng suất cắt dao hợp kim cứng lớn gấp 2- lần thép gió Nh-ợc điểm: Độ bền uốn kém, độ dẻo Vì dao hợp kim cứng đ-ợc dùng điều kiện va đập, tải thay đổi, độ cứng vững hệ thống công nghệ cao Căn vào ®iỊu kiƯn cđa dao phay ®Üa Modun ®ång thêi kÕt hợp với việc phân tích -u nh-ợc điểm mét sè vËt liƯu trªn ta thÊy: Víi dơng cắt dao phay đĩa Modun nên chọn vật liệu chế tạo thép gió P18 hoàn toàn hợp lý đáp ứng đ-ợc yêu cầu tính cắt, tính công nghệ tính kinh tế 2- Chọn sơ đồ cắt: Trong trình cắt, dụng cụ nhiệm vụ tạo hình làm nhiệm vụ tạo phoi Quá trình nàygặp cản trở lớp kim loại bị hớt đi, gây tải trọng tác dụng nên l-ỡi cắt dao, việc phân bố tải trọng l-ỡi cắt, đặc biệt với dụng cụ có nhiều l-ỡi cắt cắt có ảnh h-ởng trực tiếp đến tuổi bền, độ bền học suất cắt gọt dao nh- chất l-ợng bề mặt gia công Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt Khi thay đổi phân bố tải trọng l-ỡi cắt nhận đ-ợc sơ đồ cắt khác hình dáng kết cấu cắt khác Đối với dao phay đĩa Modun dụng cụ cắt có Profin dao đồng dạng với Profin chi tiết gia công nên ta chọn sơ đồ cắt theo lớp 3- Thiết kế dao phay đĩa Modun để gia công bánh trụ, thẳng 3.1 Tính Profin thân khai l-ỡi cắt Trên hình-2 biểu diễn Profin thân khai rÃnh bánh có Modun m ứng với số bánh Z1=12 Z1= Để cắt xác bánh ứng với Modun m số Z1 định phải thiết kế dao t-ơng ứng Vậy Modun m bánh đòi hỏi số l-ợng dao nhiều, điều không phù hợp thực tế sản xuất Do ng-ời ta th-ờng chế tạo dao phay đĩa Modun thành dao Víi m< dïng bé dao 8 m 16 dùng 15 dao Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt m > 16 dùng 26 dao Đ-ờng A B ( hình-2) đ-ờng giới hạn vùng phân bố Profin thân khai rÃnh bánh Modun m cần thiết kế Chia AB thành phần ta có dao đĩa Modun dao, dao cắt bánh có số Z mà Profin thân khai rÃnh nằm đoạn nhỏ đ-ợc chia Trên hình vẽ Profin 4t-ơng ứng với Z1=21 Profin t-ơng øng víi Z1= 26 VËy dao sè dïng ®Ĩ cắt bánh Z1=21- 25 Để chế tạo đ-ợc dao phay đĩa Modun cần phải tính toán xác định đ-ợc Profin l-ỡi cắt, Profin dạng khởi thuỷ Trên sở ng-ời ta thiết kế d-ỡng kiểm tra dao tiện định hình hớt l-ng dùng trình chế tạo dao phay đĩa Modun đà thiết kế Hình Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt Trong đó: r0 bán kính vòng tròn sở bánh Re bán kính vòng đỉnh bánh RI bán kính vòng chân bánh Rg bán kính vòng tròn chia Rx bán kính cực x góc thân khai Từ hình 3-a ta có ph-ơng trình đ-ờng thân khai tạo độ cực là: x = tgx- x (=invx) rx = r0/ cosx (8-1)- [7 ] Trong ®ã: x – góc trải đ-ờng thân khai x góc thân khai x góc áp lực Từ hệ (8-1) xác định đ-ợc toạ độ điểm đ-ờng thân khai, từ xác định biên dạng dao phay Modun biên dạng trùng với biên dạng dao Trên hình 3-b thể sơ đồ tính toán biên dạng, l-ỡi cắt dao phay ®Üa Modun víi = 0; = Khi biên dạng l-ỡi cắt dao trùng với biên dạng rÃnh Do gồm hai phần: Phần BC có dạng thân khai theo (8-1) Phần BO1 đ-ờng cong chuyển tiếp 3.1.1: Thông số hình học dao phay đĩa Modun: Đối với dao phay đĩa Modun cắt thô th-ờng có Profin hình thang, góc tr-ớc > Có thể chọn = 100 Khi cắt thô bánh có Modun lớn có ảnh h-ởng dán tiếp đến góc tác động đặc tr-ng cho h-ớng tác động lực tạo phoi R Khi > làm tăng góc tr-ợt làm giảm biến dạng vật liệu gia công vùng tạo phoi lớn rễ thoát phoi Khi góc cắt nhỏ, mũi dao rễ cắt vào vật liệu, lực cắt nhỏ phoi biến dạng Khi cắt tinh chọn = điều kiện cắt khó khăn, hạn chế tăng chế độ cắt song = mục đích để đảm bảo mặt đáy chứa trục dao, Profin l-ỡi cắt trùng với Profin bánh răng, Profin l-ỡi cắt đ-ờng thân khai Ngoài = nên không bị giảm thể tích đầu dao làm tăng khả truyền nhiệt Góc sau : Khi tăng làm cho diện tích tiếp xúc mặt sau ( đ-ờng cong Acsimet) giảm làm giảm lực ma sát dẫn tới giảm lực cắt, góc sau tăng làm giảm thể tích đầu dao, dẫn tới yếu khả truyền nhiệt Th-ờng chọn đỉnh =(10- 150) Khi bên =(1020- 2030) [1] 3.1.2 Xác định đ-ờng thân khai BC: Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt Gắn vào tâm bánh gia công hệ trục xoy có tâm O trùng với tâm bánh răng, trục oy trùng với trục đối xứng rÃnh răng, cần xác định toạ độ điểm đoạn BC Xác định điểm mút B,C tập hợp điểm tính toán nhận đ-ợc hình dáng l-ỡi cắt: Từ hình 3-b ta có: x = rxsinx (8-3)- [ 7] y = rxcosx víi ro rx re Trong đó: ro- bán kính vòng tròn sở bánh Re- bán kính vòng tròn đỉnh bánh Ta lại có: x= 0+ x (8-4)- [ ] Mµ: x = tgx- x = invx (8-5)- [7 ] Mặt khác theo (8-1) ta có: Cosx= r0/ rx x= arcCosx (8-6)- [7 ] Tõ (8-5) (8-6) x Xác địnhn o Từ hình 3-b: o = y- 0 = g- inv0 (8-7)- [7 ] Theo (8-1) ta cã: inv0 = tg0 - 0 Trong đó: 0- góc áp lực vòng chia Và g= Sg/ 2rg (8-8)- [7] Mặt khác: Từ (8-2): ta cã Wg = Sg = m/ Thay vµo (8-8) g = m/ 4rg = m/ 2Dg = / 2Z g= / 2Z (8-9)-[7] Thay (8-9) vµo (8-7) ta cã : 0 = (/ 2Z) – inv0 (8-10)- [7] Thay (8-10) vµo (8-4) ta cã: x = / 2Z + invx- inv0 (rad) Thay x vµo (8-3) ta tính đ-ợc toạ độ điểm M(x,y); (8-11)- [7] 3.2 Tính to¸n c¸c kÝch th-íc kÕt cÊu: C¸c kÝch th-íc kÕt cấu dao phay đĩa Modun cần đ-ợc tính toán là: Đ-ờng kính răng: D Đ-ờng kính chân răng: D1 Số răng: Z Đối với dao phay đĩa Modun Profin đà đ-ợc tính xác theo Profin rÃnh bánh cần cắt Tr-ờng hợp số bánh cần cắt đà biết mặt lý thuyết không gây sai số ng-ời ta th-ờng lấy đ-ờng kính đỉnh răng, Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt đ-ờng kính lỗ gá số Z lớn để tăng tuổi bền dao tăng xuất cắt Song điều làm tốn vật liệu tăng giá thành dao Từ hình 4-a ta cã: D = D1 + 2H Trong ®ã: D1- đ-ờng kính chân dao D1= (2- 1,0)d d - đ-ờng kính lỗ gá Theo bảng 2-2 [1] chọn d = 27, D =90, Z =12, B = (16,5- 13), H- chiều cao M = h + b + r Trong ®ã H- lÊy b»ng chiỊu cao Profin bánh gia công, cộng thêm 1-2 mm R bán kính vòng tròn chân dao R = R2sin/ Hc r = l/ =0,017R2/ - đo băng Radian R2 = 0,5D h -R = 4/5: hệ số đ-ợc xác định theo hành tr×nh cđa dao hít l-ng r = (1- 5) mm Chän r = mm K- l-ỵng hít l-ng h-íng kÝnh theo ®-êng cong Accimet Trong ®ã: K= Detg0/ Z De- đ-ờng kính đỉnh dao Z- số dao phay đĩa Modun Hình-4 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp MA 10 Sinh viên: Hà Duy Quân K32 Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt Kết cấu trục gá thuận lợi cho việc thay mòn hỏng Đầu phân độ ụ động đ-ợc tiêu chuẩn hoá Xác định lực tác dụng lên đồ gá chi tiết a Phân tích lực cắt phay rÃnh Khi phay rÃnh qúa trình cắt gọt đ-ợc tiến hành l-ỡi dao hình nêm nhận đ-ợc lực đẩy vào ( theo h-ớng chuyển động ) gây nên biến dạng đàn hồi ,biến dạng dẻo vât liệu phôi cuối tách lớp vật liệu khỏi phôi , lực gọi lực cắt P Lực cắt không tiêu hao vào việc gây biến dạng vật liệu gia công mà phần lực tiêu hao vào ma sát (giữa dao với vật liệu gia công phôi) ch-a kể ma sát chuyển động máy Khi dao tác dụng lực vao phôi dao chịu phản lực ng-ợc chiều trị số với lực (theo định luật Niutơn) phản lực gọi lực cản cắt gọt R Nh- dao phay cắt gọt, dao chịu lực cản cắt gọt R,thực chất hợp lực Theo ph-ơng pháp hình bình hành lực ta có phần lực Thuyết minh đồ án tốt nghiệp MA 77 Sinh viên: Hà Duy Quân K32 Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt Hình 32 * Phân lực tiếp tuyến Pz :Là phân lực cắt gọt tác dụng theo h-ờnh tốc độ cắt, trùng với h-ớng chuyển động máy - Đối với đao ,Pz có xu h-ớng gây uốn dao theo h-ớng tiếp tuyến, gây mẻ gÃy dao - Đối với trục gá dao, Pz gây mô men xoắn uốn (chủ yếu xoắn), chống lại mô men quay trục động truyền đến - Khi phay nghịch , phân lực Pd h-ớng lên trên, có xu h-ớng nhấc đồ gá ( bao gồm phôi ) bàn máy lên, đồng thời gây rung động lực cắt thay đổi từ đến lớn Nh- trình cắt gọt, phần lực lợi Còn phân lực Pn tác dụng ng-ợc với h-ớng dịch chuyển bàn máy cấu di chuyển bàn máy phải khắc phục phân lực này, điều thực đ-ợc khe hở ren vít me ren đai ốc bị dồn phía nhờ phân lực P n tác dụng * Phân lực chiều trục Pz: có h-ớng trùng với trục gá dao * Phân lực h-ớng tâm Pr :trục dao chịu ảnh h-ởng nhiều phân lực này,có thể gây rung động phay gây uốn trục * Hợp lực R phân thành thành phần: R = P đ + Pn Trong đó: Pđ- thành phần lực cắt theo ph-ơng thẳng đứng ( N) Pn- thành phần lực cắt theo ph-ơng ngang (N) Giá ttrị lực cắt giá trị lực cản nên ta cã: P = R = P z + Pr Phân lực Pz ta đà tính đ-ợc phần tính chế độ cắt Ta có:Pz =115,67 kg Pr=PY Theo bảng- 3- [11] ta cã: Pn = (0,8 0,9)Pz P® = (0,75 0,8) Pz PY = (0,35 0,4) Pz VËy ta chän: Pn = 0,9.Pz = 0,9.115,67 = 109.1(kg) P® = 0,8.Pz = 0,8.115.67 = 92,54 (kg) Py = 0,4.Pz = 0.4.115,67 = 46,27(kg) R = Pz + 0.4Pz = 1.4Pz = 1,4.115,67 = 46,27(kg) b TÝnh lùc kĐp phay r·nh chøa phoi Khi phay r·nh,d-íi tác dụng lực cắt, phôi đồ gá có xu h-ớng dịch chuyển sau: Thuyết minh đồ án tốt nghiệp MA 78 Sinh viên: Hà Duy Quân K32 Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt Trục gá phôi đ-ợc gá mũi tâm có xu h-ớng bị uốn xoắn trục Do có cấu tốc kẹp nên mômen xoắn chuyền sang đầu trục phân độ, gây chuyển động quay đầu trục phân độ Để chống lại mômen xoắn trục gá gây nên đầu phân độ cần có cấu hÃm trục chống lại mômen xoắn, ta cần kiểm nghiệm sức bền đồ gá để xác định đ-ợc giá trị mômen xoắn, tìm đ-ợc giá trị ta tính đ-ợc lực kẹp cần thiết Sơ đồ hoá lực tác dụng lên chi tiết đồ gá : Xét cấu chịu lực đồ gá có lực cắt ta thấy trục gá chịu lực lớn đoạn gá chi tiết việc tính toán đơn giản ta xác định điểm đặt lực khoảng phần trục gá chi tiết , ta có sơ đồ hoá nh- hình- 33 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp MA 79 Sinh viên: Hà Duy Quân K32 Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt - Xét lực theo ph-ơng x: NA(FX) = - Rxc.2a- P®.a+Mn=0 P D 1041.90 Pd a M n ; Mn= n 46845( Nmm) 2 2a 925,4.120 46845 267,513( N ) Rxc= 2.120 Rxc = RxA= P®- Rxc= 925,4 - (-267,513) =1192,9 (N) - XÐt c¸c lùc theo ph-¬ng y: MA(Fy) = Ryc.2a – Py.a = ; Ryc = Py a 2a 462,7 231,35( N ) ;RA=Ryc=231,35 (N) - XÐt c¸c lùc theo ph-¬ng z: MZ = PZ D 90 1156,7 52051,5( Nmm ) 2 X¸c định nội lực điểm B: - Theo ph-ơng x : Gía trị biểu độ mômen uốn Mn gây B : M n 46845 23422,5( Nmm) 2 Giá trị biểu độ mômen uốn Pđ gây : 925,4.120.120 55524( Nmm ) 120 120 - Theo ph-ơng y: Giá trị biểu độ mômen uốn PY gây là: 462,7.120.120 27762( Nmm ) 120 120 Giá trị mômen xoắn B: Mx=52051,5 (Nmm) Từ giá trị ta lần l-ợt vẽ đ-ợc biểu đồ mômen (hình 34) Từ biểu đồ ta thấy mặt cắt bên trái điểm B lµ nguy hiĨm nhÊt MUX = 55524 + 23422,5 = 78946,5 Nmm Mu y = 27762 (Nmm) MXZ = 5201,5 (Nmm) Kiểm nghiệm trục gá tiết diện B: Thuyết minh đồ án tốt nghiệp MA 80 Sinh viên: Hà Duy Quân K32 Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt - Theo thut bỊn øng xt tiÕp lín nhÊt , ta cã: M X MY M Z wx Td chọn vật liệu làm trục gá thép crôm 40X theo bảng 1-21-[4] với thép kết cÊu 40X, cã b = 80 kg/mm2 ; wx= 0,1 d3 Trong ®ã : d - ®-êng kÝnh trơc gá d = 27 mm wx mômen chống uốn 78946,5 277622 52051.5 50,07( N / mm ) 0,1.27 Ta thÊy : Td = 50,07 N/mm2 < [ b ] = 80 kg/mm2= 800 N/mm2 Td Vậy đ-ơng kính trục gá phần định vị chi tiết 27 thoả mÃn điều kiện bền - Kiểm nghiệm độ võng B: Y B= Y x B Y Y B + Độ võng theo ph-ơng x: Y BX = Trong ®ã : J= i i EJ E môdun đàn hồi E=2.107N/cm2 J- mômen quán tính độc cực với tiết diện trßn d 64 i – diƯn tÝch biểu đồ mômen uốn i giá trị trung độ biểu đồ đơn vị ,ứng với vị trí trọng tâm i Từ biểu đồ mômen ta có : 23422,5.120 1405350mm 2 = - = 14053,5 cm2 3= = 55524.120 3331440mm 2 2 1 = 2 = a 120 80mm 3 (1405350.80.1405350.80 2.3331440.80) 0,1(mm) Y BX = 3,14.27 2.10 64 1 = + §é theo ph-¬ng y: Y By = E.J , i i ,i – diƯn tÝch biĨu ®å thứ i biểu đồ mômen uốn theo ph-ơng y; i - giá trị trung độ biểu đồ đơn vị pk=1 ; i= 1= (cm) Thuyết minh đồ án tốt nghiệp MA 81 Sinh viên: Hà Duy Quân K32 Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt Từ biểu đồ mômen Myu ta cã : ,1= ,2= 27762.120 1665720(mm ) Y By = ( 2.1665720.80) 0,05(mm) 3,14.27 2.10 64 yB = (YB x ) (YB y ) (0,1) (0,05) 0,11(cm) Theo c«ng thøc (2-IX) –[15] cã : [ 1 f ]= 100 1000 l Trong đó: f dộ võng lớn dầm l chiều dài dầm Vậy ta cã: Ta thÊy: y B 0,11 0,00046 l 240 YB 0,001 0,00046< 1000 l VËy với điều kiện chịu lực nh- trục gá thoả mÃn điều kiện cứng Xác định lực kẹp : Để chi tiết đ-ợc kẹp chặt đồ gá suốt trình gia công ta sử dụng trục gá trụ có rÃnh then để định vị chi tiết kẹp chặt đai ốc có vòng đệm xẻ rÃnh chẵn thuận lợi cho việc tháo lắp chi tiết với trục gá phần trục gá đà đ-ợc kiểm nghiệm sức bbền đà xác định đ-ợc lực tác dụng lên chi tiết đồ gá phần ta kiểm nghiệm phần ren ®· chän d1=24 (mm) Lùc däc trôc lÊy cho tr-êng hợp xấu lực h-ớng đai ốc kẹp tức ng-ợc chiều với lực kẹp Theo điều kiƯn ta cã : F1 = Trong ®ã: d12 K Pn [ k ] F1- TiÕt diÖn mặt cắt ngang chân ren d1- đ-ờng kính chân ren (d1=24) , k – hƯ sè sÐt ®Õn sù thay ®ỉi cđa lùc c¾t k = 1,5 Pn- lùc däc trôc, Pn=1041(N) [ k] – øng suÊt kÐo cho phÐp; [ k] = 800 (N/mm2); F1= 3.14.24 1,5.1041 800 452,16(mm2) >1,95 Nh- vËy chọn đ-ờng kính ren để bắt bu lông có d=24 (M24) thoả mÃn điều kiện bền 3- Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá theo công thøc 62 –[10] ta cã c«ng thøc tÝnh sai sè gá đặt cho phép là: Thuyết minh đồ án tốt nghiệp MA 82 Sinh viên: Hà Duy Quân K32 Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên [ ct] = Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt ( gd ) ( c k m dc ) 2 2 Trong ®ã : c sai số chuẩn , c = ,do chuẩn định vị trùng với chuẩn kÝch th-íc k - sai sè kĐp ; k = m - sai sè mßn đồ gá bị mòn gây ; m= N N Số l-ợng chi tiết cần gia công : N=2100 chiÕc Ni= 21000 5250 (lÇn) m=0,1 5250 7,25(m) ®c-sai sè ®iỊu chØnh : ®c=5( m) g® - sai sè gá đặt : gđ = ; -dung sai nguyên công phay rÃnh; =0,25 (mm) = 250 ( m) g®= 250 83,3 ( m) VËy sai sè chÕ tạo đồ gá cho phép : [ ct] = (83,3) (0 7,252 ) 82,83 ( m) 4- Yêu cầu kỹ thuật đồ gá : Vật liệu chế tạo trục gá : thép 40-X; Độ cứng nhiệt luyện đạt : HRC 50 55 Độ không vuông góc mặt đầu đ-ờng lỗ tâm: 0,01 (mm) Độ đảo tâm trục 0.01 (mm) Độ nhẵn phần làm việc : Rz=0,25 ( m) CÊp chÝnh x¸c : cÊp Thuyết minh đồ án tốt nghiệp MA 83 Sinh viên: Hà Duy Quân K32 Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt Phần VI Chuyên đề đIều chỉnh máy để gia công bánh trụ nghiêng ( mn4,5, Z = 21, = 12,050, thÐp 45 ) Giíi thiƯu sư dơng m¸y 6H82 a Khả công nghệ máy: Máy phay đ-ợc mặt phẳng dao phay trụ Gia công rÃnh cắt đứt dao phay đĩa Gia công mặt có hình dạng đặc biệt (mặt cong phức tạp ) dao phay định hình thông qua cấu chép hình Gia công bánh cho phay Modun ( đĩa trục đứng) Gia công rẵnh xoắn, rÃnh soáy ốc ( thông qua đầu chia vạn vi sai) b Đặc ®iĨm cđa m¸y 6H82: Trơc chÝnh n»m ngang, cã chuyển động chạy dao theo ph-ơng thẳng góc với không gian bàn máy xoay chéo góc phạm vi định Đặc tính kỹ thuật máy ( nh- giới thiệu phần tính chế độ cắt, phần IV- A ) Điều chỉnh xích vi sai để gia công bánh trụ nghiêng Khâu xích động: Vít me ngang Phôi L-ợng di động tính toán: T t vmng vòng phôi Trong ®ã: tvmng – b-íc vÝt me T – b-íc xo¾n Ta có: T = m n z Sin Thuyết minh đồ án tốt nghiệp MA 84 Sinh viên: Hà Duy Quân K32 Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt Ph-ơng trìng xích động: mn t vmng Sin iTT = z Itt.1.1.1 K =1 Z bv t a b = N x c d T Trong ®ã: tx – b-íc vÝt me ngang; tx = 6(mm) T – b-ớc đ-ờng xoắn N tỷ số giảm tốc đầu chia độ ( N = 30; 40; 60; 80) Điều chỉnh máy để gia công bánh trụ, nghiêng: ( mn = 4,5; Z = 21 ; = 120) Bánh trụ nghiêng dùng để truyền động hai trục song song đặc điểm so với bánh trụ thẳng bánh cân thẳng là: Ưu điểm: Truyền động êm Khi làm việc không va đập đảm bảo hai đôi ăn khớp Chiều dầy chân lớn nên bền Chuyền đ-ợc mô men, công xuất vận tốc lớn bánh thẳng Modun Số 17 mà không bị cắt chân Nh-ợc điểm: Ma sát lớn diện tích tiếp xúc lớn Phát sinh lực dọc trục làm ảnh h-ởng tới ổ đỡ, ổ chặn Bởi với truyền bánh trụ nghiêng hai trục song song th-êng chän gãc nghiªng = 80 200 Các yếu tố phay bánh trụ nghiêng: Răng nghiêng trải phẳng đ-ờng nghêng tạo với đ-ờng trục góc ( góc nghiêng ) Do hình dạng b-ớc chiều dày xét mặt đầu bánh khác xét mặt cắt thẳng góc với l-ng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp MA 85 Sinh viên: Hà Duy Quân K32 Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt Hình- 35 Trong đó: L chiều dài B chiều rộng h chiều cao - Góc nghiêng Di - đ-ờng kính vòng tròn chân Dc - đ-ờng kính vòng tròn chia ( đ-ờng kính nguyên ) De - đ-ờng kính vòng tròn đỉnh ts b-ớc vòng chếch( b-ớc mặt mút ) tn b-ớc pháp tuyến + Môdun mặt đầu xét mặt đầu bánh Ta có: ms = Trong ®ã: Dp Z = mn Cos ms Môdun mặt đầu mn Môdun pháp tuyến: mn = mscos - góc xoắn Thuyết minh đồ án tốt nghiệp MA 86 Sinh viên: Hà Duy Quân K32 Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên ms = Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt 4,5 = 4,6 mm Cos12,050 + B-ớc vòng xét mặt đầu bánh ts = ms = ts = t m n tn = = n Z Cos Cos m n 3,14.4,5 = = 14,45(mm) Cos12.05 Cos + B-íc vòng pháp tn = .mn = 3,14.4,5 = 14,13(mm) + Đ-ờng kính vòng tròn chia bánh z.m n = ms.Z Cos 4,5.21 Dc = = 96,6 (mm) Cos12,05 Dc = + B-ớc xoắn S= Dc 3,14.96,6 = = 1427 (mm) tg12,05 tg + §-êng kÝnh ngoµi De De = Dc + 1,5mn = mn( De = 4,5.( Z + 1,5 ) Cos 21 + 1,5 ) = 103,38 (mm) Cos12,05 + §-êng kÝnh trong: Di = Dc – 2mn = mn( Di = 4,5.( Z -2) Cos 21 - ) = 87,63(mm) Cos12,050 + Chiều dày T ( đo vòng tròn chia mặt cắt thẳng góc với răng) T= m n tn = 2 T= 3,14.4,5 = 7,065 (mm) + Chiều cao đầu h’ h’ = mn = 4,5 (mm) + ChiÒu cao chân h h = 1,25.mn + Chiều cao h h = h + h = 2,25.mn = 2,25.4,5 = 10,125 (mm) Thuyết minh đồ án tốt nghiệp MA 87 Sinh viên: Hà Duy Quân K32 Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt + Số giả Z ( tính theo Modun) Z’ = Z’ = Dc Z = Cos mn Cos 21 22,45 theo bảng 39- [11] , ta chọn đ-ợc dao N04 Cos 12,05 Trình tự b-ớc thực phay bánh trụ nghiêng 5.1 Gá phôi lên trục gá, cặp tốc, gá chống tâm đầu chia ụ động máy phay ( 6H82) 5.2 Chọn dao phay đĩa Modun mn4,5, N04 Lắp dao lên trục dao, rà cho tâm phôi 5.3 Chọn chế độ cắt gọt Chiều sâu cắt t Theo bảng X- 64 – [12] t = 10,83 (mm) B-íc tiÕn: Theo b¶ng X- 66 – [12] Sz = 0,1 (mm) B-ớc tiến dọc bàn máy: Sm S v Z d n ; (mm/ ph ) Z ( X- 65) – [12] Trong ®ã: Sm – b-íc tiến dọc bàn máy ( mm/ ph) Zd số dao; Zd = 12 Z số bánh cần gia công Z = 21 n – sè vßng quay cđa dao ( vg/ ph) Sv – 1,2 ( mm/ vg) SM = 1,2.12.60 = 41,14 (mm/ ph) 21 + Tốc độ cắt: Theo c«ng thøc (X- 66) – [XII] Ta cã: V= Cv T m S yr m xv Thuyết minh đồ án tốt nghiệp MA Kv (m/ ph) 88 Sinh viên: Hà Duy Quân K32 Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt Trong đó: T- Trị số bình quân tuổi thọ dao S b-ớc tiến, S = Sz = 0,1 mm/ Theo bảng X- 74 – [12], ta cã: Cv = 49: yv = 0,45: xv = T = 480 (phót): Kv = 1,0: m = 0,33: V= 49 = 18,0 ( m/ ph) 0,10, 45.4,50 0, 33 480 103.V n= Theo m¸y ta chän D = 103.18 3,14.90 = 63,69 (vg/ ph) nm = 60 ( vg/ ph) 5.4 Tính, chọn lắp bánh thay thế: Phay rÃnh bánh nghiêng thực phân độ đơn giản, xích động để phay rÃnh bánh nghiêng đ-ợc nối từ trục đầu phân độ (nc) đến vít me bàn máy ( tx) qua bánh thay a1 , b1 , c1 , d1 cho trôc chÝnh đầu phân độ quay đ-ợc vòng bàn máy tịnh tiến đ-ợc b-ớc Thực ph-ơng pháp phân độ đơn giản Ta có: nt = N Z = m+ A B = M+ m A N m*B Z Trong đó: nt- số vòng quay tay quay cần quay để phân độ N - đặc tính đầu phân độ, chọn N = 40 Z số rÃnh cần phân độ để gia công vòng tròn phôi A m A ; B m.B - phân số M số vòng nguyên cña tay quay m – béi sè chung cña a b số nguyên m.a số lỗ cần quay để phân độ, hàng lỗ có số lỗ B = m*b lỗ đĩa phân độ Khi phay xong r·nh thø nhÊt, quay tay quay ®I M vòng A lỗ hàng có số lỗ B, t-ơng ứng đĩa chia độ để phay r·nh thø hai Cø nh- vËy cho ®Õn phay hết Z rÃnh ta cần phay 21 rÃnh ( để tạo 21 răng), nên ta có: N = 40 > Z = 21 nt = M - m.a m.b = Thuyết minh đồ án tốt nghiệp MA 40 21 =2- 21 =2- 89 2.2 = 2.21 2- 42 Sinh viên: Hà Duy Quân K32 Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dơng c¾t VËy phay xong r·nh thø nhÊt ta quay tay hai vòng thuận chiều kim đồng hồ, sau quay ng-ợc lại lỗ hàng lỗ có 42 lỗ đĩa chia để phay rÃnh thứ tiếp tục hết rÃnh thứ 21 Với bánh thay a1b1c1d1 theo ph-ơng trình xích động là: 1vg itt = Vậy K d b 1.1.1 tx = Z c1 a1 t a1 c1 = N x b1 d =S = mn Z 3,14.4,5.21 = =1390 ( mm) tg tg12,050 tx = 6(mm) itt = 24 40.6 240 = = 1390 1390 139 §iỊu kiện để lắp bánh thay mà không bị chạm đầu vào trục là: a1 + b1 > c1+ 15 (1) c1+ d1 > b1 + 15 (2) Từ (1), ta có: a1 +b1 15 > c1 24 + 139 – 15 = 148 > c1 Tõ (2), ta cã: c1 + d1 – 15 > b1 ( b1 = 139) c1 + d1> 139 + 15 = 154 Nh- vËy ta phay rÃnh xoắn phải, cần phay rÃnh xoắn trái ta phải lắp thêm bánh trung gian 5.5 Xoay bàn máy: Để tạo góc nghiêng ta quay bàn máy góc t-ơng ứng ( = 12,050) Để tạo h-ớng nghiêng phải ta quay bàn máy góc ng-ợc chiều kim đồng hồ Để tạo h-ớng nghiêng trái ta quay bàn máy góc chiều kim đồng hồ 5.6 Chọn đĩa chia độ lắp bánh a1b1c1d1: Chọn đĩa chia phải có hàng lỗ có 42 lỗ Lắp bánh a1 lên đầu trục vít bàn máy, d1 lắp lên trục phụ đầu chia Bánh b1 c1 lắp trục cầu bánh theo thứ tự a ăn khớp với b1, c1 ăn khớp với d1.( phay rÃnh xoắn phải) 5.7 Bố trí cữ giới hạn chạy dao dọc tự động 5.8 Đ-a bàn máy lên đủ chiều sâu cắt, sau khoá bệ công xôn bàn máy ngang 5.9 Bấm nút điện cho động làm việc gạt cho máy chạy, mở vòi n-ớc t-ới 5.10 Điều chỉnh dao tiến vào từ từ, dao bắt đầu cắt cho chạy tự động Thuyết minh đồ án tốt nghiệp MA 90 Sinh viên: Hà Duy Quân K32 Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt 5.11 Sau phay xong rÃnh ngừng máy, chia độ sang rÃnh khác, tiếp tục phay rÃnh trình tự nh- Thuyết minh đồ án tốt nghiệp MA 91 Sinh viên: Hà Duy Quân K32 ... lập quy trình công nghệ chế tạo dao cần l-u ý yêu cầu sau: - Dao phay có dạng đĩa nên lập công nghệ chế tạo dao cần dựa vào quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng đĩa - Trong trình chế tạo. .. cắt Dao phay đĩa Môđun đ-ợc phân loại theo kết cấu dao- dao phay hớt l-ng II -Thiết kế kết cấu dao phay đĩa Môđun 1- Chọn vật liệu cho dao phay đĩa Môđun a Điều kiện làm việc dao phay đĩa Môđun Dao. .. cụ cắt phần II Thiết kế quy trìng công nghệ chế tạo Dao phay đĩa môđun( M = 4,5) I phân tích chi tiết gia công: - Phân tích đặc điểm kết cấu phân loại chi tiết gia công : Dao phay đĩa mô đun dụng