MỤC LỤC

Mục lục

Lời nói đầu

Phần 1. Thiết kế dao tiện định hình

1. Phân tích chi tiết gia công:

2. Chọn loại dao:

3. Chọn thông số hình học dụng cụ:

4. Tính toán dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng:

5. Phần phụ của profile dụng cụ:

6. Thiết kế dưỡng do - dưỡng kiểm:      

7. Điều kiện kỹ thuật:

Phần 2. Thiết kế dao chuốt lỗ tròn

1. Phân tích chi tiết:

2. Chọn sơ đồ chuốt:

3. Thiết kế dao:

4. Điều kiện kỹ thuật:

Phần 3. Thiết kế dao phay lăn răng

1. Nguyên lý:

2. Tính toán:

3. Điều kiện kỹ thuật:

Tài liệu tham khảo

LỜI NÓI ĐẦU

Trong nghành cơ khí chế tạo máy để tạo hình chi tiết thì ngoài chuẩn bị thiết kế chi tiết, chuẩn bị trang thiết bị thì việc thiết kế, chế tạo dụng cụ cắt không thể không coi trọng. Dụng cụ cắt cùng với những trang thiết bị công nghệ khác đảm bảo tính chính xác, năng xuất và tính kinh tế cho chi tiết gia công. Vì vậy việc tính toán thiết kế dụng cụ cắt kim loại luôn là nhiệm vụ quan trọng của người kỹ sư cơ khí.

Trong đồ án môn học này em được giao nhiệm vụ thiết kế những dụng cụ cắt điển hình đó là dao tiện định hình, dao chuốt lỗ tròn và dao phay đĩa modul. Ngoài việc vận dụng những kiến thức đã được học, các tài liệu về thiết kế... Em được sự hướng dẫn tận tình, chu đáo của các thầy cô trong bộ môn, đặc biệt là cô : TS……………… đã giúp em hoàn thành đồ án này.

Với thời gian và trình độ còn hạn chế, em mong được sự quan tâm chỉ bảo tận tình của các thầy để em thực sự vững vàng khi ra trường nhận công tác.

Em xin trân thành cảm ơn.

                                                                                             Hà nội, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                             Sinh viên thiết kế

                                                                                          ……………….

Phần 1

THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH

* Yêu cầu:  Thiết kế dao tiện định hình với số liệu sau:

Vật liệu gia công: thép 45 có s_b = 750 N / mm²

1. Phân tích chi tiết gia công:

Chi tiết gia công làm từ thép 45, s_b = 750 N / mm²_­, bao gồm nhiều loại bề mặt tròn xoay, mặt trụ, mặt côn và mặt đầu. Đây là một chi tiết tương đối điển hình, kết cấu chi tiết cân đối. Độ chênh lệch đường kính không quá lớn. Trên chi tiết không có đoạn nào có góc profile quá nhỏ hoặc bằng 0.

2. Chọn loại dao:

ở chi tiết này, có thể dùng dao lăng trụ hay dao tiện kiểu đĩa đều được cả. Song để đơn giản trong việc thiết kế, chế tạo cũng như gá và gia công. Ta chọn dao tiện định hình lăng trụ sẽ hợp lý hơn. Khi chọn dao lăng trụ thì dao dễ chế tạo nhưng do chi tiết có mặt côn nên sẽ xảy ra hiện tượng lưỡi cắt chính không nằm trong mặt phẳng đi qua trục sẽ gây ra sai số gia công khi gá dao thẳng. Nhưng do độ chính xác của chi tiết không yêu cầu quá cao nên ta có thể bỏ qua sai số này. Do đó ta có thể chọn cách gá dao thẳng.

Dựa vào bảng 3.2a - Kết cấu và kích thước của dao tiện định hình lăng trụ trong sách “ Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại ”. Ta có kích thước cơ bản của dao.

B = 19;     H = 75;      E = 6;      A = 25;

F = 15;     r = 0,5;       d  = 6;     M = 34,45;

4. Tính toán dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng:

Công thức tính toán: 

A = r₁.sing;  Sin g_k = A / r_k

C_k = r_k.cos g_k;   B = r.cos g

t_k = C_k - B = r_k.cos g_k - r.cos g

h _k = t_k .cos( g + a ).

Tính toán tại các điểm ta có được bảng thông số như bảng 1.1.

 5. Phần phụ của profile dụng cụ:

Phần phụ của profin dụng cụ dùng để vát mép và chuổn bị cho nguyên công cắt đứt kích thước của phần phụ gồm.

Ta có:

a = b = 1 ( mm)

g : Chiều rộng lưỡi dao cắt đứt chọn, g = 2 ( mm )

f : Chiều rộng vát của chi tiết chọn, f = 1 ( mm )

c = f +g + 1 = 4 ( mm )

j₁ = 30°

6. Thiết kế dưỡng do - dưỡng kiểm:      

Dưỡng do dùng để kiểm tra profin dụng cụ sau khi chế tạo. Kích thước dang nghĩa của dưỡng bằng kích thước dang nghĩa của dao. Kích thước dang nghĩa của dưỡng được quy định theo luật bao và bị bao giá trị các sai lệch có thể lấy theo cấp chính xác 7 với miền dung sai H, h (TCVN 2245 - 77).

Vật liệu dưỡng được chế tạo từ thép lò xo 65G là thép có tích chống mài mòn cao, độ cứng sau nhiệt luyện đạt được 58 - 65 HRC. Độ nhám các mặt làm việc đạt khoảng

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

Kích thước danh nghĩa của dưỡng theo profile dao.

 7. Điều kiện kỹ thuật:

* Vật liệu phần cắt: Thép P18

Vật liệu thân dao: Thép 45

* Độ cứng sau khi nhiệt luyện:

 - Phần cắt  HRC 62 - 65.

 - Phần cắt thân dao HRC 30 - 40.

* Sai lệch + góc mài sắc:

- Sai lệch góc trước g : 22^o±1^o

- Góc j                  : 45^o±1^o

- Góc j₁                 : 30^o±1^o

Phần 2

THIẾT KẾ DAO CHUỐT LỖ

* Yêu cầu: Tính toán thiết kế dao chuốt lỗ tròn với các thông số:

- Vật liệu gia công:  thép 60, HB200.

- Đường kính lỗ gia công tương đương với:  f36D9.

- Chiều dài chi tiết 70mm

1. Phân tích chi tiết:

Vật liệu gia công thép 60, HB200 là vật liệu có độ cứng trung bình (khoảng 700N/mm²). Đường kính lỗ gia công tương đương với f36D9 chiều dài chi tiết 70mm, như vậy chi tiết có chiều dài khá lớn, điều này ảnh hưởng rất nhiều tới sức bền của dao.

2. Chọn sơ đồ chuốt:

Ta có thể chọn các sơ đồ chuốt: chuốt ăn dần, chuốt lớp, chuốt mảnh. Nhưng với Chuốt lỗ tròn ở đây ta chọn sơ đồ chuốt lớp.

3. Thiết kế dao:

* Lượng dư gia công:

A = (Dmax - Dmin )/ 2

Dmax = D_DN1 + SLT

Dmin = D_DN2 + SLD

D_DN1= 36mm

D_DN2= 35mm

* Lượng nâng răng dao:

 Theo bảng 6 “Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học/T16” ta chọn S_z = 0,03 (theo một phía)

Số răng cắt tinh: ta chọn số răng cắt Z_tinh = 3

Chọn lượng nâng răng cắt tinh :

S_z1 = 0,021mm

S_z2 = 0,012mm

S_z3 = 0,006mm

Lượng dư do cắt tinh:

A_tinh = S_z1+ S_z2 + S_z3 = 0,021 + 0,012 + 0,006 = 0,039mm

* Kết cấu dạng răng răng cong:

Tiết diện rãnh thoát phoi.

F_B  = F.K = K.S_Z.L_C

Với:  K : là hệ số lấp đầy rãnh: chọn K = 3 theo bảng 7

F_B  = 3.0,03.70 = 6,3mm²

* Thông số hình học:

Góc trước của răng cắt và răng sửa đúng được tra theo bảng 9 ta có

Góc trước g =12⁰¸15⁰ chọn g =15⁰

Góc sau a:

Đối với răng cắt thô         :  a=3⁰

Đối với răng cắt tinh        :  a=2⁰

* Tổng số răng của dao chuốt:

Z = Z_thô + Z_tinh + Z_{sửa đúng} = 18 + 3 + 5 = 26

* Đường kính của dao:

D₁  = D₀  +  2.q = 35 + 2.0,0085 = 35,017mm

D_Z  = D₁ + 2(z-1).S_Z

* Chiều dài dao chuốt:

Đường kính phần định hướng phía trước bằng đường kính lỗ trước khi chuốt. D₃ = D₀ = 35 mm.

L₄: chiều dài phần định hướng bằng chiều dài lỗ chuốt. L₄ = 70mm.

Xác định phần định hướng phía sau:

Đường kính phần định hướng phía sau bằng đườngkính lỗ sau khi chuốt, D₇ = 36,076 mm

Chiều dài phần định hướng phía sau.

L₇ = (0,5 - 0,7).L = (35 - 49) mm

=> Lấy L₇ = 40mm

* Xác định khoảng cách từ đầu dao đến răng đầu tiên:

Áp dụng công thức:

L = L₁ + L_h + L_m + L_b + L₄

Thường lấy

L₁ + L_h + L_m + L_b = 160 ¸ 200, ta lấy L₁ + L_h + L_m + L_b = 180 mm

=> L = 180 + 70 = 250mm

- Xác định chiều dài phần răng cắt

L₅ = t.Z_C = 12.21 = 252 mm

- Xác định chiều dài phần răng sửa đúng

L_{sửa đúng} = L₆ = t_{Sửa đúng}. Z_{sửa đúng} = 9.5 = 45 mm

- Chiều dài toàn bộ dao.

L_d  = L + L₅ + L₆ + L₇ = 250 + 252 + 45 + 40 = 587 mm.

Số rãnh chia phoi: Theo bảng 15 ta có số rãnh chia phoi: 18 rãnh.

4. Điều kiện kỹ thuật:

* Vật liệu:

Vật liệu phần cắt: P18.

Vật liệu phần đầu dao: Thép 40X.

* Độ cứng sau khi nhiệt luyện:

 Phần cắt và phần định hướng phía sau HRC 62¸65.

 Phần định hướng phía trước HRC 60¸65.

 Phần đầu dao HRC 40¸47.

* Độ sai lệch góc cho phép không vượt quá:

Góc trước ±2⁰.

Góc sau của răng cắt 30^’.

Góc sau của rãnh 30^’.

Góc sau của răng sửa đúng 15^’.

Phần 3

THIẾT KẾ DAO PHAY LĂN RĂNG

Yêu cầu: Thiết kế dao phay lăn răng môđuyn m = 6

1. Nguyên lý:

Dao phay lăn răng được dùng để gia công các bánh răng hình trụ ăn khớp ngoài, răng thẳng hoặc răng nghiêng, bánh vít…Phay lăn răng là phương thức gia công bằng phương pháp bao hình, nó nhắc lại sự ăn khớp giữa bánh răng và thanh răng trong đó dao đóng vai trò thanh răng, còn phôi đóng vai trò bánh răng. 

Dao phay lăn răng có môđuyn m = 6 là dao có môđuyn trung bình. Với môđuyn này, kích thước của dao không lớn lắm. Để đơn giản cho quá trình chế tạo, ta chọn kết cấu dao phay nguyên khối.

2. Tính toán:

* Tính prôfin răng dao.

- Bước pháp tuyến răng dao:

t_n = p.m.n

  Với: n: số đầu mối ren cắt n =1

  Þ t_n = p.6.1 = 18,85 mm

- Chiều dầy răng dao trong tiết diện pháp tuyến theo đường thẳng chia của răng dao:

Sn = t_n / 2 = 18,85/2 = 9,425 mm

- Chiều cao chân răng:

h₂ = 1,25.m.f = 1,25.6.1 = 7,5 (mm)

- Chiều cao của răng:

h = 2,5.m.f = 2,5.6.1 = 15 (mm)

- Bán kính đoạn cong đầu răng

r₁ = 0,25.m = 0,25.6 = 1,5 (mm)

- Lượng hớt lưng lần hai K₁:

K₁ = (1,2 ¸ 1,5).K

=> K₁ = (1,2 -1,5).7 = 7,7 - 9,6. Lấy K₁ = 9

- Đường kính trung bình tính toán:

D_t  = D_e - 2,5.m.f -  0,5.K = 105  - 2,5.6.1 - 0,5.7 = 88,4

- Bước xoắn của rãnh vít lý thuyết:

T = p.D_t.cotg w = p.88,4.cotg3,89^o = 4082 (mm)

- Đường kính:

+ Đường kính lỗ gá:

d =  D_e - 2.H - 0,8.m - 7 = 105 - 2.24,5 - 0,8.6 - 7 = 32 (mm)

+ Đường kính của đoạn rãnh then không tiện:

d₁ = 1,05.d = 1,05.32 = 34 (mm)

+ Đường kính của gờ:

D₁ = D_e - 2.H - (1 - 2). = 105 - 2.24,5 - (1 - 2) = 50 (mm)

3. Điều kiện kỹ thuật:

Dung sai của dâo phay lăn răng lấy theo cấp chính xác 8 (bảng 11-VII và 12-VIII).

- Vật liệu thép P18, độ cứng HRC 62 - 65.

- Sai lệch giới hạn bước răng theo phương pháp tuyến: ±0,015mm

- Sai số tích luỹ giới hạn trên độ dài 3 bước:  ±0,025mm.

- Độ đảo hướng kính theo đường kính ngoài trong giới hạn 1 vòng: 0,04mm.

- Độ nhám.

+ Mặt đầu gờ dao  

+ Đường kính lỗ gá   ^0,32

+ Mặt trước và mặt sau   ^0,2

Nhãn hiệu dao: m = 6; w = 3,89⁰; a = 20⁰; P18; ĐHBK; 2023

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. “Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt” - Tập1, Tập 2 - ĐHBK 1977

2. “Hướng dẫn làm bài tập dung sai” - Ninh Đức Tốn 2001

3. Tiêu chuẩn GOCT.

4. Tiêu chuẩn TCVN.

5. Bài giảng vẽ kỹ thuật.

6. Bài giảng “Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Kim Loại”

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"