MỤC LỤC

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

PHẦN I. THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH

1. Phân tích chi tiết gia công

2. Chọn loại dao

3. Thiết kế dưỡng đo dữơng kiểm

4. Điều kiện kĩ thuật của dao

Phần II. DAO PHAY LĂN RĂNG

1. Nguyên lý.

2. Tính toán.

3. Điều kiện kỹ thuật

PHẦN III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH

1. Phân tích chi tiết và chọn dao

2. Tính toán profile dao trong tiết diện chiều trục

3. Tính toán profile trong tiết diện theo mặt trước

4. Chọn kết cấu dao

5. Thiết kế dưỡng

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 phay lăn răng có môđuyn m = 10 và dao phay đinh hình có góc trước dương của một chi tiết có profin cho trước.

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 I

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 có HB = 170 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.

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. Để độ chính xác khi gia công được đảm bảo thì ta phải chọn dao sao cho lưỡi cắt đoạn côn song song với đường tâm của chi tiết. Mặt đầu chi tiết có độ chênh lệch đường kính không quá lớn.

- Chọn dao : Để gia công chi tiết này ta có thể dùng dao tiện định hình loại dao trụ hoặc dao tiện định hình hình đĩa .Do chi tiết có độ chính xác không quá cao nên ta chọn Dao tiện định hình hình đĩa gá thẳng để dễ mài dao và có tuổi thọ dao cao hơn dao tiện định hình lăng trụ.

 - Chọn vật liệu làm dao: Vật liệu chi tiết gia công là thép C45, để nâng cao chất lượng và năng suất cắt chọn vật liệu làm dao là thép gió kí hiệu P18.

- Tính toán kích thước dao :

  Bán kính dao ứng với điểm cơ sở được chọn theo chiều sâu cắt lớn nhất của profin chi tiết t_max.

t_max= d_max- d_min=10mm .

Thông số hình học của dao bao gồm góc trước g và góc sau a được chọn tại điểm cơ sở.

Góc sau a của dao tiện định hình chọn như sau:

Ta chọn g = 15⁰

Chọn điểm 1 là điểm cơ sở.

+ Bán kính dao tại điểm cơ sở:  R₁ = D/2  = 15 mm

* Xác định các thông số của dao tiện (Sơ đồ tính ở trang sau)

  + Chiều cao gá: k = R.sina

  + Chiều cao mài dao: H = R.sin(a+)

  + Chiều cao profin dao được xác định trong tiết diện vuông góc với mặt sau (tiết diện chiều trục):

h_k  = R - R_k.

Với: R_k: bán kính của dao ứng với điểm k bất kỳ giao điểm giữa vết mặt trước và các vòng tròn đặc trưng của chi tiết, có bán kính r_k.

Với các thông số r₁ = 15mm và r₂ = 24mm ta có :

=> L_d = L_g +  2 + b + b₁ = 50 + 2 + 4 + 1 = 57 mm.

3. Thiết kế dưỡng đo dữơng 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 viẹc 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 phụ thuộc profin dao.

4. Điều kiện kĩ thuật của dao

+ Vật liệu dao thép gió P18, độ cứng sau nhiệt luyện: HRC 62 ¸ 65.

+ Độ bóng dao thép gió: mặt trước và mặt sau ³ Ñ7, mặt tựa trên thân dao <Ñ4.

+ Sai lệch góc mài sắc:

Góc sau a và a₁ là ±1⁰

+ Vật liệu làm dưỡng: Thép 65 là thép có tính chống mòn cao , độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62 - 65 HRC.

+ Độ nhám các bề mặt làm việc: R_a = 0,63

+ Độ nhám các mặt còn lại:        R_a = 1,25 

+ Chiều dày dưỡng:                    2,5 ¸ 3 mm

Phần II

DAO PHAY LĂN RĂNG

Yêu cầu: Thiết kế dao phay lăn răng gia công bánh răng trụ có môđuyn m = 10, vật liệu gia công là thép 40XH.

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 = 10 là dao có môđuyn lớn. Với môđuyn này, dao có kích thước tương đối lớn. Tuy nhiên để đơn giản cho quá trình chế tạo, ta chọn kết cấu dao phay nguyên khối.

2. Tính toán.

a, Tính prôfin răng dao.

- Bước pháp tuyến răng dao:

t_n = p.m.n

  Với: n: số đầu mối ren cắt n =1

=> t_n = p.10.1 = 31,42 mm

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

Sn = t_n / 2 = 31,42/2 = 15,71 mm

- Chiều cao đầu răng:

h₁ = 1,25.m.f.

Với: f: Hệ số chiều cao đầu răng: f = 1

h₁ = 1,25.10.1 = 12,5 (mm)

- Chiều cao chân răng:

h₂ = 1,25.m.f = 1,25.10.1 = 12,5 (mm)

- Lượng hớt lưng lần hai K₁:

K₁ = (1,2 ¸ 1,5).K

=> K₁ = (1,2 =1,5).7 = 12,375 -15,468. Lấy  K₁ = 13

- Đường kính trung bình tính toán:

D_t  = D_e - 2,5.m.f -  0,5.K = 150  - 2,5.10.1 - 0,5.13 = 118,5

b, Đường kính:

+ Đường kính lỗ gá:

d= D_e - 2.H - 0,8.m-7 = 150 - 2.24,5 - 0,8.10 - 7 = 86 (mm)

+ Đường kính của đoạn rãnh then không tiện:

d₁ = 1,05.d = 1,05.49,5 = 51,975 (mm)

+ Đường kính của gờ:

                             D₁ = D_e - 2.H - (1-2).  = 150 - 2.24,5 - (1-2) = 100      (mm)

- Chiều dài:

+  Chiều dài phần làm việc của dao:

L₁ = h.cotg a₁ + m = 25.cotg 20^o + 10 = 78,68 (mm)

+ Chiều dài toàn bộ của dao:

L = L₁ + 2.l_d = 78,68 + 2.4 = 86,68 (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.

Sai số tích luỹ lớn nhất của bước vòng: 0,05mm

Nhãn hiệu dao: m = 10; w = 4,84⁰; a = 20⁰; P18; ĐHBK; 2023

PHẦN III

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH

Yêu cầu: Tính toán thiết kế dao phay định hình có góc trước dương (g < 0) để gia công chi tiết ở hình vẽ. Với vật liệu chi tiết là thép 40 có s_b = 500N/mm². Trong đó các mặt I và II không gia công.

1. Phân tích chi tiết và chọn dao

Chi tiết có dạng rãnh , có profile phức tạp bao gồm các đoạn thẳng và cung tròn . Vì vậy ta chọn dao phay hình hớt lưng , là loại dao phổ biến dùng để gia công các chi tiết định hình . Với dạng profile phức tạp như vậy ta chỉ hớt lưng dao 1 lần , tức là không mài lại mặt sau sau khi đã nhiệt luyện . 

Vậy để gia công chi tiết này ta chế tạo dao là dao phay định hình hớt lưng 1lần, có góc trước dương, đáy rãnh thoát phoi thẳng.

2. Tính toán profile dao trong tiết diện chiều trục

Sơ đồ tính:

Ta cần xác địnhchiều cao profile dao trong tiết diện chiều trục

Các thông số trên sơ đồ: 

Góc trước g.

Theo 2-5: 5[2]

Vật liệu: Thép 40

Ứng suất bền : s_b = 500N/mm²

Ta chọn được góc trước g = 10⁰(ứng với dao cắt tinh)

Góc sau a = 12⁰

Chiều cao lớn nhất của profile chi tiết h_cmax = 15,26 mm

Bán kính đỉnh dao R theo 9-5:16[2] ta có R = 65 mm

Theo sơ đồ ta có:

h_di = GT = ET- EG = h_di - EG

EG chính là độ giáng của đường cong hớt lưng acsimet ứng với góc ở tâm b

Theo 2-9:16[2] ta có: K = 7 ;  Z = 10

3. Tính toán profile trong tiết diện theo mặt trước

Sơ đồ tính toán: Như hình 2.1.

Trong tiết diện chiều trục đoạn profile cong cũng được thay thế bằng một cung tròn thay thế

4. Chọn kết cấu dao

Các thông số kết cấu dao được chọn theo 9-5:16[2] . Thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết.

5. Thiết kế dưỡng

Dưỡng đo dùng để kiểm tra dao sau khi chế tạo ,được chế tạo theo cấp chính xác7 với miền dung sai H, h . Theo luật kích thước bao và bị bao.

Dưỡng kiểm dùng để kiểm tra dưỡng đo , được chế tạo theo cấp chính xác 6 với miền dung sai Js , js . Theo luập kích thước bao và bị bao.

Vật liệu làm dưỡng : Thép lò xo 65G.

Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62..65 HRC.

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

4. Bài giảng “Thiết kế dụng cụ công nghiệp”

5. Sổ tay công nghệ chế tạo máy - ĐHBK

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"