MỤC LỤC

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

PHẦN i. DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH

1. Chi tiết gia công

2. Chọn loại dao

3. Chọn cách gá dao

4. Chọn thông số hình học của dao

5. Tính toán dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng.

6. Phần phụ của profin dụng cụ

7. Điều kiện kỹ thuật.

PHẦN II. THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH

1. Tính các điểm trên cung AC (hình vẽ dưới) 

2. Phân tích chi tiết và chọn dao.

3. Tính toán profile của dao trong tiết diện chiều trục.

4. Tính toán profile của dao ở mặt trước.

5. Yêu cầu kỹ thuật.

PHẦN  III. ThIẾt kẾ dao phay đĩa modul

1. Xác định các thông số hình học của bánh răng

2. Tính toán pofile thân khai của lưỡi cắt

3. Chọn kích thước kết cấu dao

4. 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  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 như là dao tiện định hình, dao phay định hình và dao phay đĩa mudul. Ngoài việc vận dụng những kiến thức đã được học trên sách vở tài liệu em còn được sự hướng dẫn tận tình chu đáo của các thầy cô trong bộ môn đặc biệt là thầy: TS……………….. dã 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 nhiệm vụ công tác.

Em xin chân thành cảm ơn!

                                                                                                                 Hà nội, ngày … tháng … năm 20….

                                                                                                            Sinh viên thiết kế

                                                                                                             …………………

PHẦN I

DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH

Yêu cầu : Tính toán thiết kế dao tiện định hình với các thông số sau:

Vật liệu gia công : phôi thanh tròn thép C45 có s_b = 600N/mm²

1. Chi tiết gia công

Chi tiết gia công làm từ thép C45 ,có s_b= 600N/mm² , bao gồm nhiều bề mặt tròn xoay : mặt trụ , mặt côn , mặt đầu .Đay là một chi tiết điển hình , kết cấu chi tiết cân dối. Độ chênh lệch đường kính nhỏ. Trên chi tiết gia công không có đoạn nào có góc profil nhỏ hoặc bằng 0.

2. Chọn loại dao

Chi tiết gia công trên có thể sử dụng dao trụ hay tròn đều được.Song để đơn giản trong việc thiết kế cũng như tăng độ chính xác cho chi tiết gia công ta chọn dao tiện định hình lăng trụ

- Nhược điểm : khó chế tạo

Căn cứ vào chiều sâu cắt lớn nhất của chi tiết : t_max = 11mm

Dựa vào bảng 3.2a - kết cấu và kích thước của dao tiện định hình lăng trụ 

3. Chọn cách gá dao

Dao được chọn theo cách gá thẳng

Vì profile của chi tiết không có đoạn nào có góc sau quá bé hoặc bằng 0 , và profile của chi tiết có đoạn đối xứng

4. Chọn thông số hình học của dao

Vật liệu gia công là thép có s_b = 600N/mm²

Tra bảng 3.4 :

Góc trước g = 20°- 25° , chọn g = 22°

Góc sau đối với dao lăng trụ a = 12°-15°, chọn a = 12°

- Chọn điểm cơ sở : điểm cơ sở được chọn phải là ngang tâm chi tiết nhất hay xa chuẩn kẹp của dao nhất .Do đó chọn điểm 1 làm điểm cơ sở.

- Tính toán tại các điểm:

+ Tính tại điểm 1,5:

 r=r₁= 15 mm

γ=γ₁=22⁰

→ A=rsinγ=15.sin22⁰=5,6191 mm

B=rcosγ=15.cos22⁰=13,9077 mm

C₁=B=13,9077 mm

τ₁=h₁=0

+ Tính tại điểm 2,3:

r₂=26 mm

sinγ₂=(r₁/r₂)/sinγ₁=(15/26).sin22⁰=0,2161

→ γ₂=12,48⁰

B=13,9077 mm

C₂=r₂cosγ₂=26.cos12,48⁰=25,3856mm

→ τ₂=C₂-B=25,3856-13,9077=11,478 mm

h₂ =   τ₂cos(α + γ)= 11,478.cos(12⁰+22⁰)=9,5157 mm

+ Tính tại điểm 8,9:

r₈=24 mm

sinγ₈=(r₁/r₈).sinγ₁=(15/24).sin22⁰= 0,2341

→ γ₈=14,643⁰

B=13,9077 mm

C₈=r₈.cosγ₈=24.cos14,643⁰=23,3329 mm

τ₈=C₈-B=23,3329-13,9077=9,4252 mm

h₈=9,4252.cos(12⁰+22⁰)=7,8139 mm

6. Phần phụ của profin dụng cụ

Phần phụ của dụng cụ dùng để vát mép và chuẩn bị cho nguyên công cắt đứt .

Phần phụ profin của dụng cụ  dùng để vát mép và chuẩn bị cho nguyên công cắt đứt ra khỏi phôi có kích thước như hình trên.

Chọn kích thước của phần phụ như sau: a=b=1,5 mm

g: chiều rộng lưỡi dao cắt đứt, chọn g=3 mm

f: chiều rộng vát của chi tiết, chọn f=1 mm

c=f+g+1=5 mm

j₁ = 45°

j =  45°

d=(c-g)tgφ₁+2=(5-3)tg45⁰+2=4 mm

Chiều dài của dao: L=l_c+a+b+d+g=36+1,5+1,5+4+3=46 mm

7. Điều kiện kỹ thuật.

- Vật liệu làm dao : P18

- Độ cứng vững sau nhiệt luyện : HRC = 63-65

- Độ nhẵn mặt trước mặt sau : R_a = 0,63 – 0,38

- Vật liệu làm thân : thép 45

- Các kích thước không mài có R_z £ 20 (mm)

Kích thước và kết cấu của dao như hình vẽ.

PHẦN II

THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH

Tính toán thiết kế dao phay định hình g > 0 để gia công chi tiết theo hình vẽ.

 Vật liệu chi tiết gia công 40X có s_b = 650 N/mm² . 

1. Tính các điểm trên cung AC (hình vẽ dưới) 

Xét tam giác vuông OAB :

sinAOB = AB/OB = hmax/R = 12/14 =0,857 Þ q = OAB = 59°

Vậy chia cung AC thành các cung Ai ứng với các góc qi =10° , 20° ,30° ,40°,50°,59°

Tương ứng với các chiều cao hci:

Từ hình vẽ ta tính được :

 hci = 12 – hc¢i = 12- Rsinqi = 12- 14sinqi

Xét DOAi

BC = R - OB = R -R.cosq = 14. (1-cos59°) = 6,7895 (mm)

l_A = l_C - BC = 30 - 6,7895= 23,2105 (mm)

2. Phân tích chi tiết và chọn dao.

Chi tiết thuộc dạng rãnh có profile phức tạp bao gồm các đoạn thẳng và cung tròn.Vì vậy ta chọn dao phay hớt lưng , là loại dao phổ biến để gia công các chi tiết định hình.Với dạng profile phức tạp như vậy ta chỉ hớt lưng một lần , tức là không mài lại mặt sau khi đã nhiệt luyện . 

3. Tính toán profile của dao trong tiết diện chiều trục.

Xác định các thông số :

Theo bảng 2-V

Vật liệu chi tiết gia công : thép 40X

Có s_b = 650 N/mm²
Chọn g = 10° ( ứng với dao cắt tinh)

Góc sau a = 12°

Chiều cao lớn nhất của profile chi tiết h_max = 12 (mm)

Tra bảng 11-V , bán kính đỉnh dao R = 70 (mm)

Chiều cao profile của dao tại diểm bất kỳ  kí hiệu là h_di :

h_di = h_ci - Dh_i

Chiều rộng li của các điểm trên profile chi tiết

l₁ = 0

l₂ = 30

l₃ = 23,2105

l₄ = 10

l₅ = l₃ + l^’₅ = 23,2105 + 6,5772 =29,7877

l₆ = l₃ + l^’₆ = 23,2105 + 5,9456 =29,1561

l₇ = l₃ + l^’₇ = 23,2105 + 4,9142 =28,1247

l₈ = l₃ + l^’₈= 23,2105  + 3,5144 =26,7249

l₉ = l₃ + l^’₉ = 23,2105 + 1,7887 =24,9992

4. Tính toán profile của dao ở mặt trước.

* Sơ đồ tính : Như hình vẽ.

5. Yêu cầu kỹ thuật.

- Vật liệu thép P18 , độ cứng HRC = 62¸65

- Độ đảo hướng kính của lưỡi cắt không quá 0,04

- Độ đảo mặt đầu không quá 0,03

- Độ hướng tâm của mặt trước không quá 0,09

- Tọa độ các điểm của profile chính xác tới ±0,02

PHẦN  III

ThIẾt kẾ dao phay đĩa modul

Yêu cầu : Tính toán thiết kế dao phay đĩa modul để gia công bánh rang trụ răng thẳng theo thông số sau:

Vật liệu làm bánh răng :  thép 40X có s_b = 650N/mm²

Bánh răng có modul m = 2 (mm) ; số răng gia công Z= 50

Chọn bộ 8 dao, số hiệu dao là N°=6 , có số răng trong khoảng 35-54 răng

Chọn Z_min = 35 để gia công cho cả bộ.

1. Xác định các thông số hình học của bánh răng

Tính cho số răng nhỏ nhất trong bộ

Góc ăn khớp trên vòng tròn chia : a = 20°

Bán kính vòng tròn lăn : r_l = r_c = 35(mm)

Đường kính đỉnh răng : d_a = d_c + 2m = 70+ 2 x 2 = 74 (mm)

Đường kính chân răng : d_f = d_c - 2,5m = 70- 2,5 x 2=65(mm)

Đường kính vòng tròn cơ sở : d_o = d_ccosa = 70.cos20° = 65,78(mm)

2. Tính toán pofile thân khai của lưỡi cắt

* Sơ đồ tính:

Ta có:

R_a - bán kính đỉnh răng

R_x - bán kính tại điểm M

r_c - bán kính vòng tròn chia

r_o - bán kính vòng tròn cơ sở

r_f - bán kính chân răng

Profile của dao bao gồm 2 đoạn :

Đoạn làm việc là đoạn thân khai CB

Đoạn không làm việc:là đoạn đoạn cong chuyển tiếp thuộc khe hở chân răng BO₁

Đặt hệ trục tọa độ xOy mà gốc O trùng với tâm bánh răng .Tại một điểm M(x,y) bất kì nằm trên profile với bán kính R_x xác định profile chính là tìm tọa độ của điểm M:

x = R_x . sind_x =R_x . sin(d_o + q_x )

y = R_x . cosd_x = R_x .cos(d_o + q_x )

q_x = inva_x  = tga_x - a_x

Với: a_c = 20° ; Z = 35 ; r_o = 34,77 (mm)

Lập bảng tính toán như bảng dươi.

3. Chọn kích thước kết cấu dao

Tra bảng 4.VIIII ta được các kích thước của dao phay module

D = 60

d  = 22^+0,023

B = 6,5                

t = 24^+0,28

Z = 12 , d = 25° , K = 3 ,  d₁ = 25° , r = 1,25 , r₁ = 0,5,

b= 6,08^+0,2

4. Điều kiện kỹ thuật

- Vật liệu dao thep gió P18

- Độ cứng phần cắt đạt HRC = 62¸ 64

- Độ đảo tâm của đường kính ngoài không quá 0,035

- Độ đảo mặt đầu không quá 0,020

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt - Tập 1, tập 2 - ĐHBKHN 1977

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

3. Bài giảng : Thiết kế dụng cụ cắt kim loại.

4. Bài giảng : Thiết kế dụng cụ công nghiệp.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"