CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT HỆ THỐNG CẤP PHÔI
3.3. Thiết kế cụm dao
3.3.1 Gia công ren bằng taro.
a) Đặc điểm và khả năng công nghệ.
Gia công ren bằng taro chủ yếu là gia công lỗ tiêu chuẩn, chủ yếu là ren có đường kính trung bình. Taro có thể gia công ren trụ,, ren côn ren mét, ren hệ anh, …
Khi cắt ren bằng taro, do nhiều lưỡi cắt đồng thời tham gia cắt, do điều kiện cắt gọt khắc nghiệt, thiếu kiện thoát toàn phoi khó nên momen xoắn rất lớn. Để tránh gãy mũi taro phải gia công với vận tốc cắt thấp thường V = 5-15 (m/ph).
Độ chính xác và chất lượng ren phụ thuộc vào chất lượng chế tạo mũi taro và biện pháp gia công khi cắt ren.
- Taro máy.
Taro máy có hai phương pháp:
DUT.LRCC
SVTH: Nguyễn Viết Thắng - Lớp 15C1C GVHD: ThS. Lưu Đức Hòa 51 + Taro được lối cứng với trục trính của máy. Phương pháp này có nhược điểm
là lỗ ren dễ bị nghiêng, mũi taro dễ bị gãy. Phương pháp này chỉ dùng khi khoan và taro với 1 lần gá và kích thước cần taro ngắn.
+ Taro được lối tùy động với trục chính của máy. Lúc này taro phụ thuộc dựa vào lỗ để tự dẫn hướng lên nó khắc phục nhược điểm của phương pháp trên.
- Khi cắt ren bằng taro có 2 phương pháp thực hiện chuyển động chạy dao:
+ Chạy dao cưỡng bức: Chuyển động chạy dao được chuyển động nhờ xích chạy dao của máy. Nhược điểm của phương pháp này là mũi taro rất rễ bị gãy, nguyên nhân là do sai số giữa bước ren và vít me.
+ Chạy dao tự rút: Cho mũi taro ăn vào 1 vài vòng ren sau đó dựa vào bước ren đã có, taro tự rút vào lỗ gia công. Phương pháp này khắc phục được nhược điểm của phương pháp trên.
b) Biện pháp nâng cao năng suất.
Nhìn chung năng suất khi cắt ren bằng taro thấp, nguyên nhân chủ yếu do vận tốc cắt thấp và taro có hành trình chạy không khi lui dao.
Để nâng cao năng suất có các biên pháp khi gia công đai ốc dùng taro đầu cong để gia công liên tục giảm thời gian lui giao.
3.3.2 Thiết kế cụm dao a) Thiết kế mũi taro
Yêu cầu chết tạo: Taro đai ốc M14.
Tra bảng 4.140 sách Sổ tay Công nghệ chế tạo máy(Tập 1), ta có các thông số của mũi taro chuôi cong:
Hỉnh 3.12: Hình dạng dao taro chuôi cong.
DUT.LRCC
SVTH: Nguyễn Viết Thắng - Lớp 15C1C GVHD: ThS. Lưu Đức Hòa 52 Hình 3.13: Thông số dao taro.
Mũi taro theo yêu cầu:
Hình 3.14: Kích thước dao taro.
Bảng thông số dao:
D day 1 p L L 𝒍𝟏 𝒅𝟏 𝒅𝟐 H r
14 2 300 40 25 10.5 10,9 60 50
DUT.LRCC
SVTH: Nguyễn Viết Thắng - Lớp 15C1C GVHD: ThS. Lưu Đức Hòa 53 b) Thiết kế cụm chứa dao.
❖ Chọn vật liệu
Dựa vào yêu cầu thực tế là chịu tải trung bình ta chọn thép 40Cr để chế tạo trục.
Yêu cầu của thực tế để thỏa mãn yêu cầu chứa mũi taro chuôi cong M14, ta chế tạo trục có tác dụng chứa dao, chuyền momen chuyển động từ động cơ.
❖ Tính toán phần trục chứa cụm dao
Phần cụm chứa dao phải thỏa mãn yêu cầu chứa mũi taro, thoát đai ốc theo chiều của mũi taro ra ngoài và định hướng được tâm mũi taro trong khoảng dịch chuyển cho phép.
Ta có đoạn trục chứa dao như hình vẽ.
Hình 3. 15: Kích thước cụm chứa dao.
- Xác định tải trọng tác dụng lực lên trục
Tải trọng chủ yếu tác dụng lên trục là mô men xoắn và lực căng đai.
Lực tác dụng lên trục Fr do lực căng đai. (4.27 TKHDĐCK tập 1) Fr = 2Fosin(α/2)
- Tính sơ bộ trục d ≥ 𝑐 √𝑁
𝑛
3 (mm) Trong đó:
C: Hệ số tính toán (130÷110) dk: Đường kính trục (mm) N: Công suất truyền (Kw) n: Số vòng quay của trục (v/ph)
Ta có: n = 342,6 (vòng/phút); N = 0.78 (Kw) nên d≥ 25 Chon trục: d = 40 (mm)
DUT.LRCC
SVTH: Nguyễn Viết Thắng - Lớp 15C1C GVHD: ThS. Lưu Đức Hòa 54 Hình 3.16: Kích thước các đoạn trục.
Để thuẩn lợi cho qua trình lắp dao và lắp ổ đỡ ta chon kích thước trục như hình vẽ
Với 𝓣 ứng xuất xoắn cho phép MPa, vật liệu thép 40Cr: 𝓣 = 15…30 MPa Từ đường kính trục tra bảng 10.2 TKHDĐCK Tập 1 chọn ổ bi có kích thước:
Ký hiệu d(mm) D(mm) B(mm) r(mm) C(kN) 𝐶𝑜(kN)
321 60 130 31 3,5 64,1 49,4
Khoảng cách từ Buli đến ổ đỡ: l = 70 (mm) L2 = 104 (mm)
Chiều rộng: b1 = L4 = 60 (mm)
Tính khảng cách
L3 > 60+31.2 = 122 (mm). Chon trục L3= 130 (mm) L3 < 300 −𝐿2
2 − 40 = 168 (mm)
Để thuẩn lợi cho quá trình đẩy đai ốc ta chọn trục L1 = 130 (mm) Kiểm tra độ bền mỏi:
Vật liệu thép 40Cr có: 𝜎b = 600 (Mpa) σ𝑡đ =𝑀𝑡đ
𝑊𝑡đ ≤ [σ]
DUT.LRCC
SVTH: Nguyễn Viết Thắng - Lớp 15C1C GVHD: ThS. Lưu Đức Hòa 55 σ4 = 348,5
𝜋𝐷2/4 = 27.7 (MPa)
𝐷1 = 𝐷3, 𝐷2 > 𝐷4→ σ1 σ2 σ3 thỏa mãn điều kiện bền.