Đồ án thiết kế dao
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (261.5 KB, 27 trang )
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
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 Lê Thanh Sơn 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!
Sinh viên thiết kế
Kiều Văn Thành
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
1
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
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 σ
b
= 600N/mm
2
I. Chi tiết gia công
Chi tiết gia công làm từ thép C45 ,có σ
b
= 600N/mm
2
, 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
Căn cứ vào chiều sâu cắt lớn nhất của chi tiết :
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
2
1x45
0
10
15
20
25
35
Ø55
Ø48
Ø50
Ø52
Ø
3
0
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
t
max
=
max min 52 30
11( )
2 2
d d
mm
− −
= =
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:
Cỡ
dao
tmax Phần cắt Phần kẹp
B H E A F r d M
1 11 25 90 10 30 20 1 10 45,77
III. 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
IV. Chọn thông số hình học của dao
Vật liệu gia công là thép có σ
b
= 600N/mm
2
Tra bảng 3.4 : góc trước γ = 20°- 25° , chọn γ = 22°
Góc sau đối với dao lăng trụ α = 12°-15°, chọn α = 12°
V. Tính toán dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng.
Công thức tính toán
( )
γατ
τ
γ
γ
γγ
+×=
−=
×=
×=
×==
cos
cos
cos
sin;sin
1
1
kk
kk
kk
k
k
H
BC
rB
rC
rA
r
A
ở đây : r
1
– bán kính chi tiết tại điểm cơ sở
r
k
– bán kính chi tiết tại điểm tính toán
γ,α - góc trước , góc sau tại điểm cơ sở
γ
k
– góc trước tại điểm tính toán
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
3
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
A
h
i
t
i
B
i
C
i
1
5
3
2
4
6
7
8
9
10
- 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=r
1
= 15 mm
γ=γ
1
=22
0
→ A=rsinγ=15.sin22
0
=5,6191 mm
B=rcosγ=15.cos22
0
=13,9077 mm
C
1
=B=13,9077 mm
τ
1
=h
1
=0
-Tính tại điểm 2,3:
r
2
=26 mm
sinγ
2
=(r
1
/r
2
)/sinγ
1
=(15/26).sin22
0
=0,2161
→ γ
2
=12,48
0
B=13,9077 mm
C
2
=r
2
cosγ
2
=26.cos12,48
0
=25,3856mm
→ τ
2
=C
2
-B=25,3856-13,9077=11,478 mm
h
2
= τ
2
cos(α + γ)= 11,478.cos(12
0
+22
0
)=9,5157 mm
-Tính tại điểm 4:
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
4
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
r
4
=25
mm
sinγ
4
=(r
1
/r
4
).sinγ
1
=(15/25).sin22
0
=0,2248
→ γ
4
=13,0
0
B=13,9077 mm
C
4
=r
4
cosγ
4
=25.cos13,0
0
=24,3593 mm
τ
4
=C
4
-B=24,3593-13,9044=10,4516 mm
h
4
=τ
4
.cos(α+γ)= 10,4516.cos(12
0
+22
0
)=8,6647 mm
-Tính tại điểm 6,7:
r
6
=25 mm
sinγ
6
=(r
1
/r
6
).sinγ
1
=(15/25).sin22
0
= 0,2248
→ γ
6
=13,0
0
B=13,9077 mm
C
6
=r
6
.cosγ
6
=25.cos13,0
0
=24,3593 mm
τ
6
=C
6
-B=24,3593-13,9077=10,4516 mm
h
6
=10,4516.cos(12
0
+22
0
)=8,6648 mm
-Tính tại điểm 8,9:
r
8
=24 mm
sinγ
8
=(r
1
/r
8
).sinγ
1
=(15/24).sin22
0
= 0,2341
→ γ
8
=14,643
0
B=13,9077 mm
C
8
=r
8
.cosγ
8
=24.cos14,643
0
=23,3329 mm
τ
8
=C
8
-B=23,3329-13,9077=9,4252 mm
h
8
=9,4252.cos(12
0
+22
0
)=7,8139 mm
-Tính tại điểm 10: r
10
=27,5 mm
Sinγ
10
=(15/27,5)sin22
0
=0,2043 → γ
10
=11,7903
0
B=13,9077 mm
C
10
=27,5cos11,7903
0
=26,920 mm
τ
10
=C
10
-B=26,920-13,9077=13,0121 mm
h
10
=13,0121.cos(12
0
+22
0
)=10,7875 mm
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
5
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
Ta có bảng tính toán chiều cao profin dao và hình dạng profin dao :
Điểm r
i
(mm)
A
(mm)
Sinγ
i
γ
i
C
i
(mm)
τ
i
(mm)
h
i
(mm)
1-5 15 5,6191 0,3746 22
0
13,9077 0 0
2-3 26 0,2161 12,48
0
25,3856 11,478 9,5157
4 25 0,2248 13,0
0
24,3593 10,4516 8,6648
6-7 25 0,2248 13,0
0
24,3593 10,4516 8,6648
8-9 24 0,2341 14,643
0
23,3329 9,4252 7,8139
10 27,5 0,2043 11,7903
0
26,920 13,0121 10,7875
13,0121
9,4252
10,4516
11,4780
10,4516
14
19
24
29
39
46
Porfile của dao trong tiết diện mặt trước
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
6
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
4
5
8,6648
9,5157
8,6648
7,8139
10,7875
14
19
24
29
39
46
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 :
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
7
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
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
ϕ
1
= 45°
ϕ = 45°
d=(c-g)tgφ
1
+2=(5-3)tg45
0
+2=4 mm
Chiều dài của dao:L=l
c
+a+b+d+g=36+1,5+1,5+4+3=46 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 : R
a
= 0,63 – 0,38
Vật liệu làm thân : thép 45
Sai lệch góc :
γ = 22°±1°
ϕ = ϕ
1
= 45°±1°
Các kích thước không mài có R
z
≤ 20 (mm)
Kích thước và kết cấu của dao như hình vẽ :
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
8
3
4
±
1
5
'
R
1
R
5
30
20
25
10
-0,1
6
0
°
±
1
5
'
R
1
0.
63
90
0
,
3
2
0,63
35
0.
63
0.
63
0.
63
6
0
°
±
1
5
'
35,77
-0,1
46
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
PHẦN II
THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH
Tính toán thiết kế dao phay định hình γ > 0 để gia công chi tiết theo hình
vẽ.
Vật liệu chi tiết gia công 40X có σ
b
= 650 N/mm
2
.
Tính các điểm trên cung AC (hình vẽ dưới)
Xét tam giác vuông OAB
sinAOB = AB/OB = hmax/R = 12/14 =0,857 ⇒ θ = OAB = 59°
Vậy chia cung AC thành các cung Ai ứng với các góc θi =10° , 20° ,30° ,
40°,50°,59°
Tương ứng với các chiều cao hci
Từ hình vẽ ta tính được :
hci = 12 – hc′i = 12- Rsinθi = 12- 14sinθi
Xét ∆OAi
Áp dụng định lý cos
OA
2
+ Oi
2
– Ai
2
= 2OA.Oi.cos(θ -θi)
⇒Ai
2
= 2R
2
.[1- cos(θ -θi)]
[ ]
)cos(1.2
i
RAi
θθ
−−=⇒
Trong tam giác vuông Aei : Áp dụng định lý Pitago
( )
[ ]
22'222'2'22
cos12
ciiiciiici
hRlhAillhAi −−−=⇒−=⇒+=
θθ
Bảng kết quả tính toán hi
Điểm
θi
h
ci
l'i
5
0
10 9,5689 6,5772
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
9
5
12
30
10
R14
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
6
0
20 7,2117 5,9456
7
0
30 5,0 4,9142
8
0
40 3,0009 3,5144
9
0
50 1,2754 1,7887
BC = R – OB = R –R.cosθ = 14. (1-cos59°) = 6,7895 (mm)
l
A
= l
C
– BC = 30 – 6,7895= 23,2105 (mm)
?
?
i
B
C
L
i
h
ci'
h
ci
O
30
10
R14
5
12
I.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 . Để giảm lực
cắt ta chế tạo dao có góc trước γ > 0. Vì chiều cao lớn nhất h
max
= 12 (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.
II.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 σ
b
= 650 N/mm
2
Chọn γ = 10° ( ứng với dao cắt tinh)
Góc sau α = 12°
Chiều cao lớn nhất của profile chi tiết h
max
= 12 (mm)
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
10
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
Tra bảng 11-V , bán kính đỉnh dao R = 70 (mm)
Sơ đồ tính:
14
1°
2°
3°
4°
γ
profile chi ti?t
profile dao
i
o
i
d
i
i'
i
θi
R
Ri
hci
∆hi
O
i
d
hti
profile dao
ro
hdi
Điểm i
d
trên profile của dao được xác định như sau: từ điểm i
o
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 R
i
= R – h
ci
. 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 i
d
trên hình cạnh nằm trên profile dao trong phương hướng
kính. Chiều cao profile của dao tại diểm bất kỳ kí hiệu là h
di
:
h
di
= h
ci
- ∆h
i
Nếu K là lượng giảm của bán kính vecto ρ của đường cong hớt lưng
Acsimet sau khi tham số θ
i
biến thiên một một góc răng là θ
i
=
Z
π
2
thì ∆h
i
cũng là lượng giảm tương ứng của vecto ρ sau khi tham số góc biến thiên
một lượng tương ứng là θ
i
ρ
góc θ
i
được tính như sau:
r
o
= R.sinγ = R
i
. sin(θ
i
+ γ)
R
R
R
R
i
i
i
i
γγθγγθ
−
=⇒=+⇒ sinarcsinsin)sin(
Và có các tỷ lệ tương ứng để xác định ∆h
i
ii
i
i
KZ
h
h
Z
K
θ
πθ
π
2
2
=∆⇒
∆
=
[ ]
γγ
π
−
−
−=⇒ sinarcsin
2
.
ci
cidi
hR
RZK
hh
K : lượng hớt lưng
Z : số răng dao phay
Theo bảng 9-V : K = 6; Z = 10
Vì profile của chi tiết có đoạn cung tròn nên profile của dao cũng có đoạn
cung tròn.Nếu xác định profile đoạn đó như các đoạn khác thì để đảm bảo
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
11
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
độ chính xác yêu cầu cần phải tính toán số lượng điểm đủ lớn trên cung đó
như vậy khối lượng tính toán rất nặng nề .Để đơn gian ta thay cung tròn đó
bằng cung tròn đi qua 7 điểm 2
o
, 5
o
,6
o
, 7
o
, 8
o
,9
0
, 3
0
theo thứ tự chiều cao
giảm dần.
Chiều cao của dao trong tiết diện chiều trục:
[ ]
1
6.10 70
5 arcsin sin10 10 4,8703
2 70 5
o
d
h
ο
π
= − − =
÷
−
[ ]
2
6.10 70
12 arcsin sin10 10 11,6504
2 70 12
o
d
h
ο
π
= − − =
÷
−
0
43
==
dd
hh
[ ]
5
6.10 70
9,5689 arcsin sin10 10 9,3016
2 70 9,5689
o
d
h
ο
π
= − − =
÷
−
[ ]
6
6.10 70
7,2117 arcsin sin10 10 7,0179
2 70 7,2117
o
d
h
ο
π
= − − =
÷
−
[ ]
7
6.10 70
5 arcsin sin10 10 4,8703
2 70 5
o
d
h
ο
π
= − − =
÷
−
[ ]
8
6.10 70
3,0009 arcsin sin10 10 2,9254
2 70 3,0009
o
d
h
ο
π
= − − =
÷
−
[ ]
9
6.10 70
1,2754 arcsin sin10 10 1,2441
2 70 1,2754
o
d
h
ο
π
= − − =
÷
−
Chiều rộng li của các điểm trên profile chi tiết
l
1
= 0
l
2
= 30
l
3
= 23,2105
l
4
= 10
l
5
= l
3
+ l
’
5
= 23,2105 + 6,5772 =29,7877
l
6
= l
3
+ l
’
6
= 23,2105 + 5,9456 =29,1561
l
7
= l
3
+ l
’
7
= 23,2105 + 4,9142 =28,1247
l
8
= l
3
+ l
’
8
= 23,2105 + 3,5144 =26,7249
l
9
= l
3
+ l
’
9
= 23,2105 + 1,7887 =24,9992
Điểm h
ci
h
di
l
i
1
0
10 4,8703 0
2
0
14 11,6504 30
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
12
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
3
0
0 0 23,2105
4
0
0 0 10
5
0
9,5689 9,3016 29,7877
6
0
7,2117 7,0179 29,1561
7
0
5,0 4,8703 28,1247
8
0
3,0009 2,9254 26,7249
9
0
1,2754 1,2441 24,9992
30.0
10,0
23,2105
4,8703
24,9992
26,7249
28,1247
29,1561
29,7877
1,2241
2,9254
4,8703
7,0179
9,0316
11,6504
Profile dao trong tiết diện chiều trục
III. Tính toán profile của dao ở mặt trước.
Sơ đồ tính :
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
13
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
Ta có
−
−
−
==
γγ
γγ
θ
τ
sinarcsinsin
sinsin
sin
ci
ciii
id
hR
R
hRR
1
70 5 70
sin arcsin sin10 10 5,0832
sin10 70 5
ο ο
ο
τ
−
= − =
÷
−
2
70 12 70
sin arcsin sin10 10 12,2246
sin10 70 12
ο ο
ο
τ
−
= − =
÷
−
0
43
==
ττ
5
70 9,5689 70
sin arcsin sin10 10 9,7406
sin10 70 9,5689
ο ο
ο
τ
−
= − =
÷
−
6
70 7, 2117 70
sin arcsin sin10 10 7,3361
sin10 70 7, 2117
ο ο
ο
τ
−
= − =
÷
−
7
70 5,0 70
sin arcsin sin10 10 5,0832
sin10 70 5,0
ο ο
ο
τ
−
= − =
÷
−
8
70 3,0009 70
sin arcsin sin10 10 3,0493
sin10 70 3,0009
ο ο
ο
τ
−
= − =
÷
−
9
70 1,2754 70
sin arcsin sin10 10 1,2954
sin10 70 1,2754
ο ο
ο
τ
−
= − =
÷
−
Bảng kết quả tính toán chiều cao của profile dao ở mặt trước
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
profile chi ti?t
p
r
o
f
i
l
e
d
a
o
R
R
1
R
2
r
o
R
i
ic
id
τ
i
d
i
θ
i
θ
2
R
1
8
1
0
2
o
3
o
‹
3
o
‹
γ
2
1
K
14
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
Điểm h
ci
τ
i
l
i
1
0
10 5,0832 0
2
0
14 12,2246 30
3
0
0 0 23,3156
4
0
0 0 10
5
0
9,5689 9,7406 29,7758
6
0
7,2117 7,3361 29,1169
7
0
5,0 5,0830 28,0363
8
0
3,0009 3,0493 26,5607
9
0
1,2754 1,2954 24,7266
5,0832
1,2954
3,0493
5,0832
7,3361
9,7406
12,2264
30.0
10,0
23,2105
24,9992
26,7249
28,1247
29,1561
29,7877
Profile cua dao trong tiết diện mặt trước
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
Kết cấu cùa dao phay hớt lưng
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
15
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
2
5
°
±
1
0
'
10
+0,10
43,5
+0,62
8
8
R1,5
1x45°
Ø70
Ø60
Ø80
Ø
4
0
+
0
,
0
2
7
Ø140
-0,1
5
12
32±0,2
0,63
0,63
k
=
6
1
0
+
0
,
0
1
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
16
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
PHẦN 3
THIẾT KẾ DAO PHAY ĐĨA MODUL
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 σ
b
= 650N/mm
2
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.
I. 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 : α = 20°
Bước răng t =
3,14 2 6,28( )m mm
π
× = × =
Bán kính vòng chia:
. 2 35
35( )
2 2
c
m Z
r mm
×
= = =
Chiều dày răng :
. 2
3,14
2 2
m
S
π π
×
= = =
(mm)
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
c
cosα = 70.cos20° = 65,78(mm)
II.Tính toán pofile thân khai của lưỡi cắt
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
17
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
Trong đó
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 BO
1
Tính profile đoạn làm việc :
Nguyên lí hình thành đường thân khai của vòng tròn cơ sở như sau (hình vẽ
dưới )
Cho đường thăng Bx lăn không trượt trên vòng tròn cơ sở bán kính r
o
.
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
R
a
R
x
r
c
r
o
r
f
S
c
δ
ο
δ
c
δ
x
α
c
α
x
θ
c
θ
x
ymax
y
O1
O
B
Mc
M(x,y)
C
x
x1
y
y1
x
x
max
18
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
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 α
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 r
x
)
Góc θ
x
là góc thân khai – góc giữa bán kính r
x
và bán kính tại điểm gốc của
đường thân khai 0A
Vậy để tạo hình lưỡi cắt thân khai ta cho điểm M chuyển động theo phương
trình đường thân khai trong khoảng ro ≤R
x
≤ r
a
.Việc xác định profile lưỡi
cắt chính là việc xác định tập hợp tọa độ của tất cả các điểm M
i
trên lưỡi
cắt.
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
. sinδ
x
=R
x
. sin(δ
o
+ θ
x
)
y = R
x
. cosδ
x
= R
x
.cos(δ
o
+ θ
x
)
θ
x
= invα
x
= tgα
x
- α
x
δ
o
= δc-invα
c
;
cc
c
c
r
m
r
S
.2.2
.
2
π
δ
==
Thay r
c
=
2
.zm
ta được
Z
Zm
m
c
.2
2
.
.2.2
.
ππ
δ
==
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
r
o
θ
x
α
x
α
x
rx
A
O
B
x
19
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
Do đó δ
o
=
( )
xcxoc
invinv
Z
inv
Z
αα
π
θδα
π
+−=+−
.2
;
2
=⇒=
Rx
ro
R
r
x
x
o
x
arccoscos
αα
Trong đó Z – số bánh răng gia công
α
c
– góc ăn khớp bánh răng trên vòng chia ( bánh răng tiêu chuẩn
α
c
= 20°)
−
=⇒
x
o
x
o
x
R
r
R
r
tg arccosarccos
θ
Vậy ta có
( )
( )
−
+−−=
−
+−−=
x
o
x
o
ccx
x
o
x
o
ccx
R
r
R
r
tgtg
Z
Ry
R
r
R
r
tgtg
Z
Rx
arccosarccos
.2
cos
arccosarccos
.2
sin
αα
π
αα
π
Với α
c
= 20° ; Z = 35 ; r
o
= 34,77 (mm)
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
20
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
Lập bảng tính toán
Điểm r
M
x y t=y-rf
1 32.889 0.985717 32.874225 0.374225
2 33.1174 1.010567 33.101978 0.601978
3 33.3458 1.050526 33.329248 0.829248
4 33.5742 1.100514 33.556159 1.056159
5 33.8026 1.158761 33.782733 1.282733
6 34.031 1.224261 34.008972 1.508972
7 34.2594 1.29635 34.234865 1.734865
8 34.4878 1.374548 34.460397 1.960397
9 34.7162 1.458489 34.68555 2.18555
10 34.9446 1.547884 34.910301 2.410301
11 35.173 1.6425 35.134629 2.634629
12 35.4014 1.742139 35.358508 2.858508
13 35.6298 1.846636 35.581914 3.081914
14 35.8582 1.955849 35.80482 3.30482
15 36.0866 2.069655 36.027201 3.527201
16 36.315 2.187944 36.249029 3.749029
17 36.5434 2.31062 36.470277 3.970277
18 36.7718 2.437598 36.690917 4.190917
19 37 2.568799 36.910921 4.410921
Hình dáng profin trong tiết diện chiều trục:
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
21
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
2.5688
2.4376
2.3106
2.1879
2.0697
1.9558
1.8466
1.7421
1.6425
1.5479
1.509
1.2827
1.0562
0.822
0.602
0.3742
1.4585
1.3745
1.2964
1.2243
1.1588
1.1005
1.0505
1.0106
0.9857
r0.5
4.4109
4.1909
3.9703
3.749
3.5272
3.3048
3.0819
2.8585
2.6346
2.4103
1.7349
2.1856
1.9466
III.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 , δ = 25° , K = 3 , δ
1
= 25° , r = 1,25 , r
1
= 0,5,
b= 6,08
+0,2
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
Độ bóng mặt trước không thấp hơn ∇7
Sai lệch chiều dài răng ± 0,025
Kết cấu của dao phay module
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
22
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
23
3
5
°
±
1
0
'
0
,
3
2
A
0
,
3
2
0,05
A
0,05
A
0
,
3
2
0,03
A
Ø60±0,1
6,08+0,2
0
,
3
2
k
=
3
3
0
°
2
5
°
r
1
.
5
9
6
Ø
2
2
+
0
.
0
2
3
24
+0.28
1x45°
8,5±0,1
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
Điểm 1 : R
x
= 34,77
( )
( )
1
1
34,77 34,77
34,77 sin 20 20 arccos arccos 1,0357
2.35 34,77 34,77
34,77 34,77
34,77 cos 20 20 arccos arccos 34
2.35 34,77 34,77
x tg tg
y tg tg
ο ο
ο ο
π
π
= − − + − =
÷ ÷
= − − + − =
÷ ÷
,7546
Điểm 2 : R
x
= 34,875
( )
( )
1
1
34,77 34,77
34,875 sin 20 20 arccos arccos 1,0456
2.35 34,875 34,875
34,77 34,77
34,875 cos 20 20 arccos arccos
2.35 34,875 34,875
x tg tg
y tg tg
ο ο
ο ο
π
π
= − − + − =
÷ ÷
= − − + −
÷ ÷
34,8593
=
Điểm 3 : R
x
= 35
( )
( )
1
1
34,77 34,77
35sin 20 20 arccos arccos 1,0623
2.35 35 35
34,77 34,77
35cos 20 20 arccos arccos 34,9839
2.35 35 35
x tg tg
y tg tg
ο ο
ο ο
π
π
= − − + − =
÷ ÷
= − − + − =
÷ ÷
Điểm4 : R
x
= 35,125
( )
( )
1
1
34,77 34,77
35,125sin 20 20 arccos arccos 1,0828
2.35 35,125 35,125
34,77 34,77
35,125cos 20 20 arccos arccos 35,108
2.35 35,125 35,125
x tg tg
y tg tg
ο ο
ο ο
π
π
= − − + − =
÷ ÷
= − − + − =
÷ ÷
3
Điểm 5 : R
x
= 35,25
( )
( )
1
1
34,77 34,77
35,25sin 20 20 arccos arccos 1,1065
2.35 35,25 35,25
34,77 34,77
35,25cos 20 20 arccos arccos 35,2326
2.35 35,25 35,25
x tg tg
y tg tg
ο ο
ο ο
π
π
= − − + − =
÷ ÷
= − − + − =
÷ ÷
Điểm 6 : R
x
= 35,375
( )
( )
1
1
34,77 34,77
35,375sin 20 20 arccos arccos 1,1329
2.35 35,375 35,375
34,77 34,77
35,375cos 20 20 arccos arccos 35,356
2.35 35,375 35,375
x tg tg
y tg tg
ο ο
ο ο
π
π
= − − + − =
÷ ÷
= − − + − =
÷ ÷
9
Điểm 7 : R
x
= 35,5
( )
( )
1
1
34,77 34,77
35,5sin 20 20 arccos arccos 1,1619
2.35 35,5 35,5
34,77 34,77
35,5cos 20 20 arccos arccos 35,4809
2.35 35,5 35,5
x tg tg
y tg tg
ο ο
ο ο
π
π
= − − + − =
÷ ÷
= − − + − =
÷ ÷
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
24
Đồ án thiết kế dao GVHD: Lê Thanh Sơn
______________________________________________________________________
Điểm 8 : R
x
= 35,625
( )
( )
1
1
34,77 34,77
35,625sin 20 20 arccos arccos 1,1932
2.35 35,625 35,625
34,77 34,77
35,625cos 20 20 arccos arccos 35,605
2.35 35,625 35,625
x tg tg
y tg tg
ο ο
ο ο
π
π
= − − + − =
÷ ÷
= − − + − =
÷ ÷
0
Điểm 9 : R
x
= 35,75
( )
( )
1
1
34,77 34,77
35,75sin 20 20 arccos arccos 1,2266
2.35 35,75 35,75
34,77 34,77
35,75cos 20 20 arccos arccos 35,7389
2.35 35,75 35,75
x tg tg
y tg tg
ο ο
ο ο
π
π
= − − + − =
÷ ÷
= − − + − =
÷ ÷
Điểm 10 : R
x
= 35,875
( )
( )
1
1
34,77 34,77
35,875sin 20 20 arccos arccos 1,2621
2.35 35,875 35,875
34,77 34,77
35,875cos 20 20 arccos arccos 35,852
2.35 35,875 35,875
x tg tg
y tg tg
ο ο
ο ο
π
π
= − − + − =
÷ ÷
= − − + − =
÷ ÷
8
Điểm 11 : R
x
= 36
( )
( )
1
1
34,77 34,77
36sin 20 20 arccos arccos 1,2994
2.35 36 36
34,77 34,77
36cos 20 20 arccos arccos 35,9765
2.35 36 36
x tg tg
y tg tg
ο ο
ο ο
π
π
= − − + − =
÷ ÷
= − − + − =
÷ ÷
Điểm 12 : R
x
= 36,125
( )
( )
1
1
34,77 34,77
36,125sin 20 20 arccos arccos 1,3386
2.35 36,125 36,125
34,77 34,77
36,125cos 20 20 arccos arccos 36,100
2.35 36,125 36,125
x tg tg
y tg tg
ο ο
ο ο
π
π
= − − + − =
÷ ÷
= − − + − =
÷ ÷
2
Điểm 13 : R
x
= 36,25
( )
( )
1
1
34,77 34,77
36,25sin 20 20 arccos arccos 1,3796
2.35 36,25 36,25
34,77 34,77
36,25cos 20 20 arccos arccos 36,2237
2.35 36,25 36,25
x tg tg
y tg tg
ο ο
ο ο
π
π
= − − + − =
÷ ÷
= − − + − =
÷ ÷
Điểm 14 : R
x
= 36,375
( )
( )
1
1
34,77 34,77
36,375sin 20 20 arccos arccos 1,4222
2.35 36,375 36,375
34,77 34,77
36,375cos 20 20 arccos arccos 36,347
2.35 36,375 36,375
x tg tg
y tg tg
ο ο
ο ο
π
π
= − − + − =
÷ ÷
= − − + − =
÷ ÷
2
Điểm 15 : R
x
= 36,5
________________________________________________________
Kiều Văn Thành Lớp CTM3-K50
25
