Đồ án tính toán thiết kế dao tiện định hình với các thông số sau vật liệu gia công phôi thanh tròn thép c45 có b = 600nmm2

Trên chi tiết gia công không có đoạn nào có góc profil nhỏ hoặc bằng 0.II.. Chọn loại daoChi tiết gia công trên có thể sử dụng dao trụ hay tròn đều được.Song để đơn giản trong việc thiết

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 b = 600N/mm2

I Chi tiết gia công

Chi tiết gia công làm từ thép C45 ,có 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

II 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

Ưu nhược điểm của dao tiện định hình lăng trụ so với dao tiện định hình tròn:

- Ưu điểm: Gia công chi tiết đạt độ chính xác cao hơn do chỉ gây ra sai

số 1

- Nhược điểm : khó chế tạo , do mặt sau là mặt kẻ

Căn cứ vào chiều sâu cắt lớn nhất của chi tiết :

tmax =

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

Ta có kích thước cơ bản của 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

IV Chọn thông số hình học của dao

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

Tra bảng 3.4 : góc trước  = 20- 25 , chọn  = 25

Góc sau đối với dao lăng trụ  = 12-15, chọn  = 12

V Tính toán dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng

Công thức tính toán

ở đây : r1 – bán kính chi tiết tại điểm cơ sở

rk – bán kính chi tiết tại điểm tính toán

, - góc trước , góc sau tại điểm cơ sở

k – góc trước tại điểm tính toán

- 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

sin2 = sin1 = sin25 = 0,4226

Bảng kết quả tinh toán profin dụng cụ

42°±15'

43°±15'

Profile của dao trong tiết diện vuông góc với mặt sau

VI Phần phụ của profin dụng cụ :

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

Kích thước của phần phụ như trên hình vẽ :

 = 45; 1 = 45

a = 1(mm)

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

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

b = 1 (mm)

c = 3 (mm)

d =(c-g)tg1+ 23 = (4-2)tg45 + 2 = 4(mm)

Chiều dài của dao : ld = lc + a + b + d +g = 34 + 1+1 + 4 + 2 = 42 ( mm)

Điều kiện kỹ thuật:

Vật liệu làm dao : P18

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

Độ nhẵn mặt trước mặt sau : Ra = 0,63 – 0,38 (89 )

Sai lệch góc :

 = 2515’

 = 1 = 451

Các kích thước không mài có Rz  20 (mm) (5)

Kích thước và kết cấu của dao như hình vẽ :

42

15721,31 -0,02

0,63

0,63

Phần 2

Thiết kế dao phay định hình

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

Vật liệu chi tiết gia công 40X có b = 650 N/mm2

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

Vật liệu chi tiết gia công 40X có b = 650 N/mm2

Tính các điểm trên cung AC (hình vẽ dưới)

O B

A

C

i e

sinAOB = AB/OB = hmax/R = 14/18 =0,778   = OAB = 513

Vậy chia cung AC thành các cung Ai ứng với các góc i = 9 ,

Ai2 = 2R2 [1- cos( -i)]AiR 2 1  cos(   i)

Trong tam giác vuông Aei : Áp dụng định lý Pitago

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 Để giảm lựccắt ta chế tạo dao có góc trước  > 0 Vì chiều cao lớn nhất hmax = 14 (mm) ,chiều rộng rãnh l = 30 (mm), ta nhận thấy kết cấu của lưỡi cắt đủ cứng vững do đó ta chế tạo dao có rãnh thoát phoi thẳng

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

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

Do do dó ta phải làm răng chắp(răng hàn)

Vì hmax = 14 (mm) , h1 = 10 (mm) , chênh lệch nhau không nhiều lên ta làm răng chắp có rãnh thẳng

Điểm id trên profile của dao được xác định như sau: từ điểm io nằm trên profile chi tiết kẻ đường thẳng sang cắt mặt đáy tại i nằm trong phương hướng kính của dao Vẽ vòng tròn bán kính Ri = R – hci Vòng tròn này cắt vết mặt trước tại điểm i Đường hớt lưng qua điểm i sẽ cắt phương hướng kính qua đỉnh dao (3) ở điểm i’ Từ i’ kẻ đường thẳng chiếu sang hình cạnh Các điểm id trên hình cạnh nằm trên profile dao trong phương hướng kính Chiều cao profile của dao tại diểm bất kỳ kí hiệu là hdi :

hdi = hci - hi

Nếu K là lượng giảm của bán kính vecto  của đường cong hớt lưng

Acsimet sau khi tham số i biến thiên một một góc răng là i = thì hi

cũng là lượng giảm tương ứng của vecto  sau khi tham số góc biến thiên một lượng tương ứng là i góc i được tính như sau:

ro = R.sin = Ri sin(i + )

Và có các tỷ lệ tương ứng để xác định hi

Chiều cao của dao trong tiết diện chiều trục:

Chiều rộng li của các điểm trên profile chi tiết

Profile dao trong tiết diện chiều trục

3 Tính toán profile của dao ở mặt trước

K

Profile cua dao trong tiết diện mặt trước

Yêu cầu kỹ thuật

Vật liệu răng dao P18 , độ cứng HRC = 6365

Thân dao : thép 45X

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

Profile theo mặt trước được kiểm tra bằng dưỡng

Răng dao lắp vào rãnh hàn theo chế độ A/T1

Chiều dày mối hàn không quá 0,02

Kết cấu cùa dao phay hớt lưng

1 35‹

Đề bài : 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 b = 650N/mm2

Bánh răng có modul m = 3,5 (mm) ; số răng gia công Z= 38

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

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 :  = 20

Đường kính chân răng : df = dc – 2,5m = 122,5- 2,5 x 3,5=113,75(mm)

Đường kính vòng tròn cơ sở : do = dccos = 122,5.cos20 = 115,11(mm)

2.Tính toán pofile thân khai của lưỡi cắt

M(x,y)

C

x x1

y y1

x

x max

ro – bán kính vòng tròn cơ sở

rf – 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

Tính profile đoạn làm việc :

Nguyên lí hình thành đường thân khai của vòng tròn cơ sở như sau (hình vẽdưới )

Cho đường thăng Bx lăn không trượt trên vòng tròn cơ sở bán kính ro

Ban đầu điểm x trùng với điểm A –điểm x sẽ vạch nên đường cong Ax Đường cong Ax được gọi là đường thân khai vòng tròn cơ sở bán kính ro.Góc x là góc áp lực của đường thân khai Ax (góc giữa tiếp tuyến với đường thân khai tại điểm x đó và bán kính rx )

Góc x là góc thân khai – góc giữa bán kính rx và bán kính tại điểm gốc củađường thân khai 0A

Vậy để tạo hình lưỡi cắt thân khai ta cho điểm M chuyển động theo phươngtrình đường thân khai trong khoảng ra Rx  ro Việc xác định profile lưỡi

O

B

x

Trong đó Z – số bánh răng gia công

c – góc ăn khớp bánh răng trên vòng chia ( bánh răng tiêu chuẩn

Profile của dao module:

4,91468

5.29410 5.70266 6.13896 6.60188 7.09050 7.60404 8.14180 8.70326 8.99270

3.45078 3.55000 3.73566 3.97246 4.25100 4.56616

3.Chọn kích thước kết cấu dao

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

Điều kiện kỹ thuật

Vật liệu dao thep gió P18

Độ cứng phần cắt đạt HRC = 62 64

Độ đảo không xuyên tâm <0,03

Độ đảo mặt đầu không quá 0,02

Sai lệch chiều dài răng  0,025

Mặt trước và mặt sau khi mài không có vết cháy xém

Kết cấu của dao phay module

R 0,8

Tài liệu tham khảo

1 Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp (2tập)-ĐHBKHN : 1987

2 Thiết kế dụng cụ công nghiệp : Bành Tiến Long

Trần Thế Lục

Trần Sỹ Túy