MỤC LỤC

Mục lục

Lời nói đầu

Phần một. Thiết kế dao tiện định hình

1. Phân tích chi tiết gia công

2. Chọn loại dao

3. Chọn cách gá dao

4. Kích thước cơ bản của dao

5. Tính toán thiết kế prôfin của dao

5.1. Sơ đồ tính

5.2. Tính chiều cao Tn của prôpin dao theo mặt trước trong phương vuông góc.

5.3. Kết cấu phần phụ của dao

6. Yêu cầu kỹ thuật

6.1. Vật liệu.

6.2. Độ cứng

6.3. Độ nhám

6.4. Sai lệch của góc mài sắc

Phần hai. Thiết kế dao chuốt lỗ tròn

1. Phân tích chi tiết.

1.1. Phân tích chi tiết.

1.2. Chọn sơ đồ chuốt.

2. Thiết kế dao.

2.1. Lượng dư gia công

2.2. Lượng nâng răng dao

2.2. Tính toán răng cắt

2.3. Kết cấu dạng răng răng cong

2.4. Thông số hình học

2.5. Số răng đồng thời tham gia cắt

2.6. Số răng sửa đúng

2.7. Số răng cắt của dao

2.8. Đường kính của dao

2.9. Chiều dài dao chuốt

2.10. Xác định khoảng cách từ đầu dao đến răng đầu tiên

2.11. Cức bền dao chuốt

2.12. Số rãnh chia phoi

3. Điều kiện kỹ thuật

3.1. Vật liệu

3.2. Độ cứng sau khi nhiệt luyện

3.3. Độ nhám

3.4. Độ đảo

3.5. Độ sai lệch góc cho phép không vượt quá

Phần ba. Thiết kế dao phay lăn răng

1. Nguyên lý.

2. Tính toán.

2.1. Tính prôfin răng dao.

2.2. Số răng

2.3. Lượng hớt lưng

2.4. Đường kính trung bình tính toán

2.5. Góc xoắn của rãnh vít

2.6. Bước xoắn của rãnh vít lý thuyết

2.7. Bước của răng vít dọc trục

2.8. Chiều cao răng H

2.8. Góc của rãnh thoát phoi

2.9. Bán kính đoạn cong ở đầu rãnh

2.10. Đường kính

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 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 , tính kinh tế cho chi tiết gia công. Vì vậy việc tính toán thiết kế dụng cụ cắt kim loại luôn là nhiệm quan trọng của người kỹ sư.

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 trụ và dao phay lăn răng có m=6

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 trong bộ môn ,đặc biệt là thầy: 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 một

THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH

Yêu cầu: Thiết kế dao tiện định hình có:

+ Profin như hình vẽ.

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

+ Sai lệch kích thước 0,1mm

1. Phân tích chi tiết gia công

Chi tiết gia công được làm từ thép 45 có s_b= 50-80  kg/m² bao gồm các mặt tròn xoay mặt trụ, mặt côn. Do chi tiết có mặt côn nên khi gia công rất dễ xuất hiện sai số do lưỡi cắt không song song với đường tâm chi tiết. Song độ chính xác của chi tiết yêu cầu không cao. 

2. Chọn loại dao

Như phân tích ở trên, chi tiết có mặt côn nên khi gia công rất dễ mắc phải sai số do lưỡi cắt không song song với đường tâm chi tiết. Trong trường hợp này để khắc phuc sai số ta nên dùng dao có đoạn cơ sở nằm ngang tâm chi tiết.

3. Chọn cách gá dao

Do chi tiết có kết cấu đơn giản, chỉ có đoạn chuyển tiếp giữa mặt tròn xoay có đường kính 37 và 27 có prôfin nhỏ, mặt khác chiều sâu cắt lớn nhất là t_max = 8,5 mm vậy ta chọn phương án gá dao thẳng

4. Kích thước cơ bản của dao

Kích thước cơ bản của dao được chọn theo lượng dư lớn nhất của chi tiết gia công:

t_max= r_max - r_min = (37-20)/2 = 8,5 (mm)

=> t_max = 8,5 mm

Tra bảng 2.6 HĐTKCC ta chọn dao có các kích thước như sau :

B= 19mm; H= 75mm; E= 6mm; A= 25mm; F= 15mm; r= 0,5mm;

d= 6mm; M= 34,46mm

5. Tính toán thiết kế prôfin của dao

Vật liệu chi tiết là thép 45 có s_b=750 N/mm² nên theo bảng 2.5 ta chọn:

+ Chọn góc trước g=25⁰ ứng với điểm cơ sở của dao( điểm gần tâm chi tiết  nhất)

+ Góc sau a=12^o

=> Góc sắc của dao sẽ là : g­_o=a + g = 12^o + 25^o = 37^o

5.1. Sơ đồ tính

Sơ đồ tính như hình 1.1.

5.2. Tính chiều cao Tn của prôpin dao theo mặt trước trong phương vuông góc.

Với trục chi tiết và tính chiều cao h của prôpin dao theo thiết diện.

Vì điểm 1 là điểm có bán kính nhỏ nhất nên ta chọn điểm 1 điểm cơ sở ta có: g₁ =g =20⁰  ; T₁ = 0; h₁=0;

Ta có :

r1 = 20/2 = 10 mm ; 

r2 = r3 = 27/2 = 13,5 mm ;

r4 = r5 = 37/2 = 18,5       

* Tính A:

A= r₁.sing=10.sin 25^o=4,226 mm;

* Tính điểm 2 và 3:

Có 2 trùng 3 Þ g₂ = g₃   ;T₂ = T₃ ; h₂=h₃

Ta có :  sing₂ = (r1/r2).sing₁ = (10/13.5).sin25^o = 0,313

=> g₂ = 18,243^o

=> T₂ = C₂ - B = r2.cosg₂ - r1cosg₁ = 13,5cos(18,243^o) - 10cos25^o = 3,758 mm

=> h2 = T₂cos(g₁ + g₂) = 3,758cos37^o = 3 mm

* Tính điểm 4 và 5:

Có 5 trùng 6 Þ g₄ = g₅   ;T₄ = T₅ ; h₄=h₅

Ta có :  sing₄ = (r1/r4).sing₁ = (10/18.5).sin25^o

=> g₄ = 13,2^o

=> T₄ = C₄ - B = r4.cosg₄ - r1cosg₁ = 18,5cos(13,2^o) -10cos25^o = 8,948 mm

=> h4 = T₄cos(g₁ + g₂) = 8,948cos37^o = 7,146 mm

5.3. Kết cấu phần phụ của dao

Chiều rộng chung của dao lấy dọc theo trục chi tiết.

Tính theo công thức :

L_d = L_c + b₁ + b + c + a

=> Chiều rộng lưỡi cắt chung :

L_c=40 + 0,6 + 7 + 1,5 + 2 = 51,1 mm

6. Yêu cầu kỹ thuật

6.1. Vật liệu.

+ Phần cắt : Thép gió P18

+ Vật liệu phần thân : Thép 45

6.2. Độ cứng

+ Sau nhiệt luyện, độ cứng phần cắt đạt từ 60HRC tới 62HRC

+ Sau nhiệt luyện, độ cứng phần thân đạt từ 35HRC tới 45HRC

6.4. Sai lệch của góc mài sắc : ±1^o

Phần hai

THIẾT KẾ DAO CHUỐT LỖ TRÒN

Yêu cầu: Thiết kế dao chuốt lỗ tròn để gia công chi tiết các thông số như sau:

Vật liệu gia công thép 60HB200 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

1. Phân tích chi tiết.

1.1. Phân tích chi tiết.

Vật liệu gia công thép 60HB200 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.

1.2. 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.

2. Thiết kế dao.

2.1. Lượng dư gia công

A = (Dmax -Dmin )/ 2

Dmax = D_DN1 + SLT

Dmin = D_DN2 + SLD

D_DN1= 36mm

D_DN2= 35mm

2.2. Lượng nâng răng dao

Theo bảng 6 sách HDTĐAMH/T16 ta chọn S_z=0,03 (theo một phía)

2.2. Tính toán răng cắt

Tính toán răng cắt:  

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

2.3. 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

2.4. 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

2.7. Số răng cắt của dao

Z_C=Z_thô+Z_tinh=18+3=21

Tổng số răng của dao chuốt :

Z=Z_thô+Z_tinh+Z_{sửa đúng}=18+3+5=26

2.8. Đường kính của dao

D₁=D₀+2.q=35+2.0,0085=35,017mm

D_Z=D₁+2(z-1)S_Z

2.10. 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=180mm

=> L= 180 +70 = 250mm

- L₂ : chiều dài cổ dao

L₂= L-(L₁+L₃+L₄)=250-(125+15+70)=40mm

L₃ : chiều dài phần côn chuyển tiế, ta lấy L₃= 15mm

=> L₂= L-(L₁+L₃+L₄)=250-(125+15+70)=40mm

- Xác định chiều dài phần răng cắt: L₅=t.Z_C=12 .21=252mm

Xác định chiều dài phần răng sửa đúng:

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

2.12. Số rãnh chia phoi

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

3. Điều kiện kỹ thuật

3.1. Vật liệu

Vật liệu phần cắt : P18

Vật liệu phần đầu dao : Thép 40X

3.2. 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.

3.5. 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 ba

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 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 đóngvai tròbánh răng. Do hạn chế về mặt không gian máy do vậy người ta thay thanh răng bằng trục vít.

Dao phay lăn răng có mô đuyn 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.

2.1. Tính prôfin răng dao.

* Bước pháp tuyến răng dao:

Áp dụng công thức:

t_n= p.m.n

Với: n: số đầu mối ren cắt   n =1

=> t_n=p. 6 .1 = 18,85mm

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

Sn = t_n / 2 = 18,85/ 2 =  9,425mm

* 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 chân răng

r₂ = 0,3 . m = 0,3 . 6= 1,8 (mm)

2.3. Lượng hớt lưng: K

* 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

2.4. 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

2.6. Bước xoắn của rãnh vít lý thuyết

T = p. D_t . cotg w

=> T  = p . 88,4. cotg 3^o 53^''  = 4102(mm)

2.8. Góc của rãnh thoát phoi

q  =  25^o , khi  Z = 9  răng

2.10. 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)

- Chiều dài của gờ

l_d = (3,5 - 5), lấy l_d = 4 (mm)

3. Điều kiện kỹ thuật

Dung sai của dâophy lăn răng lấytheo 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

- Nhãn hiệu m= 6;w=3⁰53’;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. Bài giảng “Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Kim Loại”

5. Sổ tay công nghệ chế tạo máy - ĐHBK

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"