Đồ án môn học thiết kế dao - SV Lê Đình Huấn

Đồ án môn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Đồ án môn học thiết kế dao

SV: Lê Đình Huấn

Lớp:TC – CTM – K41

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41

1


Đồ án mơn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

LỜI NĨI ĐẦU
*
*

*

Trong nghành cơ khí chế tạo máy để tạo hình chi tiết thì ngồi chuẩn bị
thiết kế chi tiết, chuẩn bị trang thiết bị chế tạo thì việc chế tạo dụng cụ cắt
chuẩn bị cho việc sản suất là vấn đề cần thiết không thể không coi trọng.
Dụng cụ cắt cùng với những trang thiết bị cơng nghệ khác đảm bảo tính
chính xác, năng xuất, tính kinh tế khi gia cơng một chi tiết khi gia cơng. Vì
vậy việc tính tốn thiết kế dụng cụ cắt kim loại luôn là nhiệm vụ quan trọng
của người kỹ sư chế tạo máy.
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 then hoa và dao phay
định hình một chi tiết có profile cho trước.
Ngồi việc vận dụng những kiến thức đã được học, các tài liệu về thiết
kế dụng cụ cắt, các sổ tay thiết kế... Em được sự hướng dẫn tận tình, chu
đáo của các thầy trong bộ mơn đã giúp em hồn thành đồ án này.
Với thời gian và trình độ cịn 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.
Sinh viên thiết kế

Lê Đình Huấn

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41

2


Đồ án môn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

PHẦN 1:
THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH
Tính tốn và thiết kế dao tiện định hình để gia cơng chi tiết định hình với
số liệu như trên hinh vẽ .
Vật liệu gia công: Thép A30
b = 600 N/ mm2
Máy gia công: Máy tự động.
Dạng phôi: Phơi thanh, khi gia cơng có chuẩn bị để cắt đứt.

1 Phân tích chọn dụng cụ gia cơng:
Chi tiết có dạng mặt ngồi trịn xoay do đó ta chọn dụng cụ gia cơng là
dao tiện định hình. Với dung sai cho phép ta có thể bỏ qua sai sinh ra ở các
mặt côn do việc thay thế lưỡi cắt cong bằng lưỡi cắt thẳng. Vậy ta dùng loại
dao có góc nâng  = 0 để gia công chi tiết.
Ta nhận thấy rằng: Mặt đầu 3- 4 là mặt phẳng vuông góc với trục chi tiết.
Do đó khi gá dao thẳng, góc trước trong tiết diện pháp tuyến N = 0, làm cho
ma sát giữa mặt đầu và mặt sau dao rất lớn ảnh hưởng đến chất lượng bề chi
----------------------------------------------------------------------------- 3

------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41


Đồ án môn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

tiết, tuổi thọ dao, máy. Vì chiều rộng vành khăn nhỏ do đó ta thay thế nó
bằng một mặt nón có góc đáy nón bằng 30 nhằm làm tăng góc sau N trong
tiết diện pháp do đó sẽ giảm được ma sát. Vậy profile bây giờ có dạng như
hình vẽ ở trên.
2 Chọn điểm cơ sở:
Để thuận tiện cho việc tính tốn ta chọn điểm cơ sở theo nguyên tắc: Điểm
cơ sở là điểm xa chuẩn kẹp dao nhất. Vậy ta chọn điểm cơ sở là điểm 1 trên
hình vẽ.
3 Chọn góc trước  và góc sau :
Theo đề ra vật liệu gia cơng là: Thép A30
b = 600 N/ mm2
Theo bảng 1- 5: 8[1] ta chọn: Góc trước  = 250
Góc sau  = 120
4 Tính tốn chiều cao profile của dao trong tiết diện N- N vng góc với

mặt sau.
Ci
Bi
Ai

Ti





r

ri

N
N

hi





Sơ đồ tính toán
Xét điểm i bất kỳ trên profile chi tiết ta có điểm i’ tương ứng trên profile
dao. Gọi chiều cao profile của dao tại điểm i’ là hi , theo hình vẽ ta có.
hi = i.cos( + )
i = Ci- Bi = ri.cosi – r.cos
Ta có:

Ai = ri.sini = r.sin.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41

4


Đồ án môn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

 sini = r/ri.sin.
 i = arcsin(r/ri.sin).
 i = ri.cos(r/ri.sin) – r.cos.
 hi = [ri.cos(r/ri.sin) – r.cos].cos( + ).
Khi đó ta lập được bảng tính tốn chiều cao profile dao:
Điểm
1
2
3
4
5
6
7

ri
(mm)
15.5
15.5
24.5
29.5

29.5
22.5
20.5

i

Ci(mm)

i(mm)

hi (mm)

25
25
15.51
12.83
12.83
16.93
18.64

14.05
14.05
23.61
28.76
28.76
21.53
19.43

0
0

9.56
14.72
14.72
7.48
5.38

0
0
7.64
11.75
11.75
5.97
4.29

5 Tính tốn kích thước kết cấu của dao tiện định hình:
Kích thước kết cấu của dao tiện định hình được chọn theo chiều cao lớn
nhất của profile chi tiết
Ta có
tmax 

d max  d min 60  31

 14,5
2
2

Theo 2-6:9[1] ta có: H = 90; B = 25; E = 10; A = 30; F = 20;
d = 10; r = 1; H1 = 40%H = 36; B1 = 1,5tmax = 21; M = 45,77

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41

5


Đồ án mơn học thiết kế dao

H

H1



-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

E

B

B1

r

F

d

60

A
M

6 Tính tốn chiều rộng lưỡi cắt
Chiều rộng lưỡi cắt phụ a = 2
Chiều rộng phần lưỡi cắt xén mặt đầu c = 1
Góc vát 1 = 200
Chiều cao lưỡi cắt phần cắt đứt t  tmax = 10
Chiều rộng lưỡi cắt phần cắt đứt b = 5
Chiều rộng phần lưỡi không tham gia cắt b 1 = 1
Góc vát  = 15 0
Chiều rộng phần cắt của lưỡi cắt Lc = l5 = 50
Chiều rộng dao Ld = Lc + a + b + c + b1 = 50 + 2 + 5 + 1 + 1 = 59

t



b

b1

c

a

Lc



----------------------------------------------------------------------------Ld
------------------------------------------------------------Sinh viên thực

hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41

6


Đồ án môn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

7 Thiết kế dưỡng đo dưỡng kiểm
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 65.
Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62..65 HRC.
Độ nhám bề mặt làm việc Ra0,63m. Các bề mặt cịn lại đạt Ra 1,25m.
Kích thước danh nghĩa của dưỡng theo profile dao.

Dung sai chế tạo dưỡng được thể hiện ở bảng sau:

2

8
7

6
5

0
1

3
4

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41

7


Đồ án môn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

0-1
2

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

7-8

15-0,018

9,72-0,025

0,25-0,01

10-0,015

5 -0,012

10-0,015

2

0

7,71-0,015

4,54-0,012

0

6,060,015

1,75-0,01

2

50,004

100,0045

2

6,060,00

1,750,00

2

2
2
-0,045
150,0055 9,72

0,250,00 100,0045
3

2
0

7,710,004

4,540,00

0

4

3

Các kích thước thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết
8. Điều kiện kỹ thuật:
a, Vật liệu phần cắt: Thép P18
Vật liệu thân dao: Thép 45
b, Độ cứng sau khi nhiệt luyện:
- Phần cắt HRC 62 – 65.
- Phần cắt thân dao HRC 30 – 40.
c, Độ nhám:
0,25
+ Mặt trước và mặt sau không lớn hơn
0,5
+ Mặt tựa rãnh mang cá khơng lớn hơn
2
+ Mặt cịn lại khơng lớn hơn
d, Sai lệch + góc mài sắc:
- Sai lệch góc trước : 25o1o
- Góc 
: 30o1o
- Góc 1
: 45o1o

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41

8


Đồ án mơn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

PHẦN II:

TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH
Tính tốn thiết kế dao phay định hình có góc trước dương ( > 0) để gia
cơng chi tiết ở hình vẽ sau.
Với vật liệu chi tiết là thép 40 có b = 500N/mm2.Trong đó các mặt I và II
không gia công

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41

9


Đồ án mơn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

1 Phân tích chi tiết và chọn dao

Chi tiết có dạng rãnh, có profile phức tạp bao gồm các đoạn thẳng và cung
trịn. 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.
Để giảm nhẹ lực cắt ta chế tạo dao có góc trước dương ( > 0 ). Vì chiều
cao profile lớn nhất hcmax = 9,39 mm, chiều rộng rãnh l = 20mm, nhận thấy
rằng kết cấu của lưỡi cắt đủ cứng vững do đó ta có chế tạo dao có đáy rãnh
thốt phoi thẳng.
Vậy để gia công chi tiết này ta chế tạo dao là dao phay định hình hớt lưng
1 lần, có góc trước dương, đáy rãnh thốt phoi thẳng.

2 Tính tốn profile dao trong tiết diện chiều trục:

Sơ đồ tính

----------------------------------------------------------------------------- 10
------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41


Đồ án môn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

a
R

Ri

Od



F

i

Profile chi tiÕt

i'
hdi



hci

E
G



T

Profile dao

Ta cần xác định chiều cao profile dao trong tiết diện chiều trục.
Với các thông số trên sơ đồ như sau:
- Góc trước . Theo 2-5:5[2]
Vật liệu: Thép 40
Ứng suất bền: b = 500N/mm2
Ta chọn được: Góc trước  = 100 (ứng với dao cắt tinh).
Góc sau  = 120.
- Chiều cao lớn nhất của profile chi tiết hcmax = 9,39 mm
Bán kính đỉnh dao R theo 9-5:16[2] ta có R = 50 mm
- Dựng profile dao bằng đồ thị:
Xét điểm i trên chi tiết, để gia công được điểm i thì phải có một điểm i’
tương ứng thuộc profile chi tiết. Ta xác định điểm i’ đó như sau.
Từ điểm i trên profile chi tiết dóng ngang sang phía dao cắt đường OT tại
E. Lấy O làm tâmquay một cung trịn có bán kính OE cắt vết mặt trước tại F.
Vẽ đường cong hớt lưng acsimet qua F cắt OT tại G. Từ G dóng đường 
ngược lại phía chi tiết, từ điểm i thuộc profile chi tiết hạ đường thẳng vng
góc xuống đường  cắt đường  tại i’ ta được điểm i’ là điểm trên profile
dao dùng để gia công điểm i trên profile chi tiết.
Theo sơ đồ ta có:
hdi = GT = ET- EG = hdi – EG
EG chính là độ giáng của đường cong hớt lưng acsimet ứng với góc ở tâm 

- Ta có
KZ

EG 

----------------------------------------------------------------------------- 11
2
-------------------------------------------------------------

Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41


Đồ án môn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Mà
 = i - 
a
R sin 

Ri R  hci
R sin 
 i  arcsin(
)
R  hci
R sin 
   arcsin(
) 
R  hci

KZ
R sin 
 hi  hci 
[arcsin(
) ]
2
R  hci
Sin i 

Trong đó
K: lượng hớt lưng
Z: số răng dao phay
Theo 2-9:16[2] ta có K = 5; Z = 10.
Nhận thấy rằng profile chi tiết có một đoạn cung trịn. Vậy profile dao
cũng có một đoạn cong tương ứng. Nếu xác định profile đoạn đó cũng như
các đoạn khác thì để đảm bảo độ chính xác u cầu thì số lượng điểm cần
tính tốn sẽ phải lớn, khi đó khối lượng tính tốn sẽ rất nặng đến mức khơng
cần thiết. Để đơn giản cho việc tính tốn ta sẽ thay thế đoạn cong đó bằng
một cung trịn thay thế đi qua 5 điểm. Trên sơ đồ tính ta đã có 2 điểm là 4 và
8. Vậy ta chỉ cịn phải tính thêm 3 điểm nữa là điểm 5,6,7.
Ta chọn điểm 5 là điểm có l5 = 12; l6 = 15; l7 = 18; . Trong qúa trình dựng
profin của chi tiết ta dễ dàng tính được chiều cao h5 = 7,52 mm;
h6 = 6,66 mm; h7 = 5,03 mm.
Tính tốn profin của dao ta lập bảng kết quả như sau:
Điểm
1
2
3
4
5

6
7
8

hci
9,39
0,00
0,00
7,74
7,52
6,66
5,03
3,35

sin  i
0,2138
0,1736
0,1736
0,2054
0,2044
0,2003
0,1931
0,1861

i

o

12,345
10

10
11,856
11,794
11,556
11,132
10,726

i

o

2,345
0
0
1,856
1,794
1,556
1,132
0,726

hdi
9,064
0
0
7,482
7,271
6,444
4,872
3,249

----------------------------------------------------------------------------- 12
------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41


Đồ án mơn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

3 Tính tốn profile trong tiết diện mặt trứơc

Sơ đồ tính tốn
a

Od

Ri

R



F

Profile chi tiÕt

i
hci

E



hdti

T
i'

Profile dao

Từ sơ đồ ta có
hdti  TF 

Ri . sin  R  hci . sin 

sin 
sin 

ở trên ta đã có
  arcsin(

 hdti

R. sin 
)
R  hci


 R. sin 


( R  hci ). sin  arcsin 
 R  h   



ci




sin 

Trong tiết diện chiều trục đoạn profile cong cũng được thay thế bằng một
cung tròn thay thế. Tương tự ta cũng lập được một bảng kết quả.
Điểm
1
2
3
4

i

o

2,345
0
0
1,856

sin  i o
0,0409
0,00
0,00

0,0324

hci
9,39
0,00
0,00
7,74

R- hci
40,61
0
0
42,26

hdt
9,565
10
10
7,882

----------------------------------------------------------------------------- 13
------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41


Đồ án môn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

5
6
7

8

1,794
1,556
1,132
0,726

0,0313
0,0272
0,0197
0,0127

7,52
6,66
5,03
3,35

42,48
43,34
44,97
46,65

7,658
6,777
5,116
3,404

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 65.
Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62..65 HRC.
Độ nhám bề mặt làm việc Ra0,63m. Các bề mặt cịn lại đạt Ra  1,25m.
Kích thước danh nghĩa của dưỡng theo kích thước profile dao trên mặt
trước. Các kích thước cịn lại thể hiện trên bản vẽ chi tiết.

----------------------------------------------------------------------------- 14
------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41


Đồ án mơn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

PHẦN III.
TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ DAO CHUỐT LỖ TRỤ THEN HOA

Tính tốn thiết kế lỗ trụ then hoa với các kích thước:
Đường kính ngồi: D = 40+0,05
Đường kính trong: d = 35+0,20
Chiều rộng then: b = 100,070
0,022
Chiều dài chuốt: 75
Lỗ then: z = 6

Định tâm theo đường kính D.
Sử dụng máy chuốt: 7520
1.Hình dạng lỗ chuốt then hoa vuông:

----------------------------------------------------------------------------- 15
------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41


Đồ án môn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

2. Sơ đồ chuốt:

Theo u cầu gia cơng chi tiết như đề bài thì ta chọn sơ đồ chuốt theo lớp,
để q trình thốt phoi được dễ dàng thì trên cạnh của các răng gần nhau ta
làm rãnh thoát phoi thứ tự và xen kẽ nhau.

3. Chọndao:
Dao chuốt kéo thường được chia làm hai loại vật liệu:
+ Phần đầu dao (hai phần cán) được làm bằng thép kết cấu C45.
+ Phần sau dao (phần định hướng trở về sau) làm bằng thép gió P15.

4. Thiết kế phần răng và sửa đúng:
4.1: Cấu tạo dao chuốt:
Dao chuốt có thể chia làm 5 thành phần như sau:

I: Đầu dao: Phần kẹp, cổ dao, côn chuyển tiếp.
II: Phần định hướng trước.
III: Phần cắt: răng cắt thô, răng cắt tinh, răng sửa đúng.
IV: Phần dẫn hướng sau.

----------------------------------------------------------------------------- 16
------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41


Đồ án mơn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

V: Phần đỡ.

4.2. Tính lượng dư gia công:
- Lượng dư gia công khi chuốt lõ then hoa được chọn theo yêu cầu công
nghệ, trị số dụng cụ phụ thuộc vào chiều dài lỗ chuốt được tính theo đường
kính răng sửa đúng, lỗ trước khi chuốt và được tính theo cơng thức:
A = (D max – D min)/2
Với:
Dmax = DDN1 + SLT;
Dmin = DDN2 + SLD;
DDNi = 40+0,05
DDN2 = 35 +0,20
Như vậy Dmax = 40 + 0,05 = 40,05
D min = 35 + 0,00 = 35
A = (D max – D min)/2 = (40,05 – 35)/2 = 2,525 mm

5. Tính tốn các thơng số của dao chuốt:
5.1 Tính lượng nâng của răng:
- Ở răng dao chuốt, răng sau cao hơn răng trước một lượng gọi là lượng
nâng của răng Sz. Lượng nâng của răng dao chuốt là hiệu số đường kính các
răng liên tiếp. Theo bảng (3.3.1), với vật liệu gia công là thép 40XH có HB =
269 tương đương với  b  950 N / mm 2 , ta chọn được: Sz = 0,05.

- Các răng cắt chuốt bao gồm:
+ Răng cắt thô: phần cắt thơ có lượng dư khơng đều Sz = 0,05 để cắt hết
phần thô.
+ Răng cắt tinh: Phần cắt tinh bao gồm 3 răng có lượng dư giảm dần lượng
cắt tinh chuẩn bị cho các răng sửa đúng.
S1z = 0,8.Sz = 0,8.0,05 = 0,04.
S1z = 0,4.Sz = 0,4.0,05 = 0,02
S1z = 0,2.Sz = 0,2.0,05 = 0,01
+ Răng sửa đúng có lượng nâng là 0, với số răng sửa đúng là 5 răng.
Đường kính sửa đúng là đường kính cắt tinh cuối cùng.
Lượng dư cắt tinh được tinh theo công thức:
A1 =  S Ztinh  0,04 + 0,02 + 0,01 = 0,07 mm

5.2 Kết cấu răng và rẵnh:
Hình dạng răng và rãnh cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Thơng số hình học của răng phải đảm bảo tuổi bền tối đa.
- Răng dao phải đảm bảo được số lần mài lại tối đa.
- Răng phải đủ bền để không bị gãy trước tác dụng của momen uốn trong
quá trình cắt.

----------------------------------------------------------------------------- 17
------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41


Đồ án môn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

- Rãnh giữa các răng phải có hình dạng và kích thước sao cho khi cắt ra
phoi dễ dàng theo mặt trước, cuốn xoắn đều và nằm gọn trong rãnh.
- Với vật liêu gia cơng là thép 40XH, có độ khá cao và độ dẻo thấp do vậy

khi chuốt tạo ra phoi vụn nên rãnh được thiết kế có dạng lưng thẳng để
chứa phoi vụn, đồng thời dễ chế tạo biên dạng lưng thẳng.
Dạng răng và rãnh được đặc trưng bởi các thông số sau:
t : bước răng.
h: chiều cao rãnh.
f: cạnh viền.
b: chiều rộng lưng răng.
r,R: bán kĩnh rãnh.
 : Góc sau.
 : góc trứơc.

Xác định từng thơng số:
- Bước răng t và chiều sâu rãnh được tính tốn thiết kế sao cho đủ khơng
gian chứa phoi. Nếu xem gần đúng rãnh thốt phoi như hình trịn có đường
kính d thì rãnh có diện tích là:
F=

 .d 2
4

Diện tích của phoi cuốn trong rãnh là: Fr = L.Sz.
Trong đó:
L: Chiều dài của chi tiết.
Sz : Lượng nâng.
Để phoi được cuốn hết vào trong rãnh chứa phoi thì cần phải có điều kiện:
Fh
 .h 2

 k 1
Fr 4.L.S z

Như vậy:
h  1,13. L.S z .k

----------------------------------------------------------------------------- 18
------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41


Đồ án môn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Theo bảng tra (4.3.3) với vật liệu gia cơng là thép 40XH có HB = 269, ứng
với lượng nâng Sz = 0,05 thì ta chọn được K = 3,5.
h  1,13. L.S z .k  1,13. 75.0,05.3,5  4.094mm

Lây chiều rông then theo tiêu chuẩn: h = 5mm
+ Bước răng t được chọn theo chiều dài chi tiết gia công:
t  (1,25  1,5). L  (1,25  1,5). 75  (10,08  12,99)

Để đảm bảo chuốt êm, định tâm và định hướng tốt số răng đồng thời tham
L
 6 ta chọn t = 12 mm
t
75
+ Kiểm tra số răng cắt lớn nhất: Z 0 max   1  6
10

gia cắt phải đảm bảo: 2 

Như vật dao chuốt thiết kế đảm bảo tính định hướng tốt.

+ Chiều rộng cắt răng:
b = (0,3  0,35).t = 4,5  5,25. Ta chọn b = 5 mm
+ Bán kính lưng răng:
R = (0,65  0,7).t = 9.75  10,5. Ta chọn R = 10 mm
+ Bán kính đáy răng:
r = (0,5  0,55).h = 2,5  2,75. Ta chọn r = 2,5 mm
+ Với kích thước rãnh then là b = 10, và số rãnh là 6 ta sử dụng 12 rãnh
chia phoi được phân bố xen kẽ trên hai răng kế tiếp nhau.
Để tăng thêm tuổi bền của dao, mặt sau được mài thêm cạnh viền f. Giá trị
của cạnh viền như sau:
- Ở răng cắt lấy f = 0,05mm
- Ở răng sửa đúng lấy f = 0,2mm.
Dao chuốt lỗ trụ then hoa mặt trước và mặt sau đều là mặt côn. Tra theo
bảng (4.3.3b) ta có được giá trị.
+ Góc trứơc  được chọn theo vật liệu:  = 12o
+ Góc sau  được yêu cầu chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tượng giảm đường
kính sau mỗi lần mài lại, để làm tăng tuổi thọ của dao ta chọn:
+ Ở đầu răng cắt thô:  = 30
+ Ở đầu răng cắt tinh:  = 20
+ Ở đầu răng sửa đúng:  = 10
+ Profin mặt đầu:
- Do chiều rộng then là 10, tương đối lớn nên ta phải chia các lưỡi cắt ra
thành các phần nhỏ.
- Để giảm ma sát giữa lưỡi cắt phụ và thành lỗ then, người ta thiết kế
cạnh viền f = 0,8  1mm với lưỡi cắt phụ 1  2 0  30 .
- Để thoát đá mài khi mài cạnh viền f của lưỡi cắt phụ thì chân răng có
rãnh thốt đá có bán kính góc lượn là r = 0,5 mm.

----------------------------------------------------------------------------- 19
------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41

Đồ án môn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

6. Số răng dao chuốt và đường kính răng dao.
- Lượng dư gia cơng A = 2,525
- Lượng dư gia công tinh Atinh = 0,07
- Lượng dư gia công thô: Athô = A – Atinh = 2,525 – 0,07 = 2,455mm
Số răng cắt thô:
S tho 

Atho 2,455

 49 răng
Sz
0,05

Như vậy lượng dư mà răng cắt thô cắt thực tế là: 49.0,05 = 2,45.
Lượng dư cắt thơ cịn lại là
q = 2,455 – 2,45 = 0,005 mm < 0,015
Do vậy ta không cho thêm một răng cắt thơ nữa mà ta bố trí lượng dư này
cho răng cắt thơ đầu tiên. Nhưng vẫn có răng cắt thô ban đầu dùng để cắt
bavia. Do vậy tổng số răng cắt thô sẽ là:
S = 49 + 1 = 50 răng
Khi dùng tới 5 răng cắt thơ thì q = 0,01 > 0,015
+ Tính đường kính của răng cắt thô:
- Do q = 0,01 mm < 0,015mm, nên ta có D1 = Dmin = 45 mm.
- D 2 = D1 + q = 45,01mm
Di = Di-1 + 2.Sz. Với i = 2  49

Thay số vào ta có:
D1 = Dmin = 35,00(mm)
D2 = D1 + 2.Sz = 35,00 + 2.0,05 = 35,10(mm)
D3 = D2 + 2.Sz = 35,10 + 2.0,05 = 35,20(mm)
D4 = D3 + 2.Sz = 35,20 + 2.0,05 = 35,30(mm)
D5 = D4 + 2.Sz = 35,30 + 2.0,05 = 35,40(mm)
D6 = D5 + 2.Sz = 35,40 + 2.0,05 = 35,50(mm)
D7 = D6 + 2.Sz = 35,50 + 2.0,05 = 35,60(mm)
…..
D49 = D48 + 2. Sz = 39,90
Đường kính răng cắt tinh:
D50 = D49 + 2.S1 = 39,90 + 2.0,04 = 39,98 (mm)
D51 = D50 + 2.S2 = 39,98 + 2.0,02 = 40,02 (mm)
D52 = D51 + 2.S3 = 40,52 + 2.0,01 = 40,04 (mm)
Đường kính răng sửa đúng:
Dsđ = 50,04  
Với  là lượng lay rộng hay co của bề mặt lỗ sau khi chuốt. Trị số  phu
thuộc vào tính chất của vật liệu gia cơng, chất lượng chế tạo dao chuốt, độ
mịn của lưỡi cắt, chiều dày phoi và các yếu tố công nghệ khác. Hệ số 
được xác định bằng thực nghiệm.
----------------------------------------------------------------------------- 20

------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41


Đồ án môn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Trong trường hợp này ta lấy giá trị  = 0,007

7. Kiểm tra độ bền của dao chuốt:
Sơ đồ chịu lực: Mỗi răng của dao đều bị chịu hai lực thành phần tác dụng.
+ Thành phần hướng kính: Fy hướng vào tâm của dao, tổng các lực Fy của
răng dao chuốt sẽ bị triệt tiêu.
+ Thành phần lực dọc trục Pz song song với trục của chi tiết, tổng hợp các
lực Pz là lực P hướng theo chiều trục. Lực này tác dụng lên mỗi răng có thể
làm mẻ răng và dễ làm đứt tại các thiết diện đầu tiên.
Do vậy điều kiện để xác định độ bền của dao là:
 bk 

4. p
4. p
k

  b  350  400( N / mm)
F
 .Di2

 

Trong đó:
+ D1 : Đường kính răng đầu tiên.
+ P: Lực tổng hợp khi chuốt, P = p.B.Z0.K
với:
p: là lực cắt trên một đơn vị chiều dài, phụ thuộc vào vật liệu của chi tiết
gia công.
Với vật liệu là thép 40XH ta tra bảng (4.3.3g) ta có q = 460 (KG/mm2)
k: hệ số hiệu chỉnh ma sát khi cắt, tra bảng (4.3.3h) ta có k = 0,93
B: tổng chiều dài lưỡi cắt trên vành răng. B = b.Zo = 3.6 = 18
Vậy: P = 460. 10 . 5. 0,93 = 21390 N

 bk 

4. p
4. p
29390.4


 22,24( N / mm 2 )
2
2
F
 .Di
 .45

Như vậy ta thấy dao đủ điều kiện bền.

8. Tính tốn phần đầu dao và các phần phụ khác:
+ Phần đầu dao bao gồm phần đầu kẹp, phần cổ dao, phần côn chuyển tiếp.
+ Phần đầu kẹp được tiêu chuẩn hoá, theo bảng (4.4.1)
+ Kiểm tra độ bền của đầu kẹp:
 bk 
 D1' 

4. p
4. p
k

  b  350  400( N / mm)
2
F

 .Di

 

4.29390
 9,522 mm
3,14.400

+ Phần cổ dao và côn chuyển tiếp: D2 = D1 – 2 = 26mm
Lập được bảng số liệu của phần cổ dao và cổ lỗ: Tra bảng III/24 ta được
các thơng số sau:

D1

D’1

d

f

Đầu kẹp
a
a1

b

e

l1

Cổ đỡ phía sau
D 7 e7
f1
f2

----------------------------------------------------------------------------- 21
------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41


Đồ án môn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

32

25

6

8

20

32

1,5

14

115

40

45

3

3

+ Chiều dài L2 của phần cổ dao được tính từ điều kiện gá đặt:
L2 = Lg - L3 = (Lh + Lm+ Ln) - L3 (mm)
Với:
Lh : Chiều rộng khe hở Lh = 10 (mm)
Lm: chiều dày thành máy Lm = 25 (mm)
Lb: Chiều dày bạc gá Lb: =15 (mm)
L3 chiều dày phần côn chuyển tiếp:
L3 = 0,5.D1 = 0,5.26 = 13 (mm)
Như vậy: L2 = 10 + 25 + 15 – 13 = 37(mm)
+ Phần đinh hướng trước:
D4 = Dmin = 35 (mm)
L4 = (0,8  1).Lct = (0,8  1).75 = 60  70 mm, ta chọn L4 = 60 (mm)
+ Chiều dài phần răng cắt thô:
L5 = t.Zthô = 12.49 = 588 (mm)
+ Chiều dài phần răng cắt tinh và sửa đúng:
L6 = t. Z = 8.10 = 80 (mm)
+ Đường kính phần dẫn hướng phía sau D 7 lấy bằng đường kính răng sửa
đúng với sai lệch f7.
L7 = (0,5  0,7).Lct = (0,5  0,7).75 = 37,5  52,5 (mm), ta chọn L7 = 40
mm
+ Tổng chiều dài của dao:
Chiều dài của dao phải nhỏ hơn hành trình máy và nhỏ hơn 30.Dmax.

L = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 + L6 + L7
= 75 + 37 + 13 + 60 + 588 + 80 + 40 = 813 mm
** Lỗ lâm:
Lỗ lâm dùng trong chế tạo dao, dùng trong trường hợp mài sắc lại. Lỗ lâm
có bề mặt cơn 1200 bảo vệ để cho mặt cơn làm việc 600 khơng bị xây xát.
Khi đó tra bảng (4.9) ta được thơng số kích thứơc của lỗ lâm như trên hình
vẽ.

9. Yêu cầu kỹ thuật của dao:
Vật liệu:
Vật liệu phần cắt: P18.
Vật liệu phần đầu dao: Thép 45.
Độ cứng sau khi nhiệt luyện:
Phần cắt và phần định hướng phía sau HRC 6265.
Phần định hướng phía trước HRC 6062.
Phần đầu dao HRC 4047.
Độ nhám:

----------------------------------------------------------------------------- 22
------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41


Đồ án môn học thiết kế dao
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Trên cạnh viền của răng sửa đúng không lớn hơn 0,25.
Mặt trước, mặt sau của răng, mặt côn làm việc trong lổ tâm, phần định hướng
không thấp hơn 0,5
Mặt đáy răng, đầu dao, côn chuyển tiếp các rãnh chia phoi không lớn hơn.1
Các mặt không mài không lớn hơn. 2

Sai lệch lớn nhất của đường kính ,các răng cắt khơng vượt q trị số -0,008.
Sai lệch cho phép đường kính của các răng sửa đúng và các răng cắt tinh không
vượt quá trị số+0,025.
Độ đảo:
Độ đảo tâm theo đường kính ngồi của răng sửa đúng, răng cắt tinh, phần định
hướng sau không vượt quá trị số dung sai của đường kính. Độ đảo phần cịn lại của
dao trên mỗi 100mm chiều dài khơng vượt q trị số 0,006.
Độ sai lệch góc cho phép khơng vượt quá:
Góc trước 20.
Góc sau của răng cắt 30’.
Góc sau của rãnh 30’.
Góc sau của răng sửa đúng 15’.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:
1.
2.
3.
4.
5.

“Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt” - Tập1, Tập 2 - ĐHBK 1977
“Hướng dẫn làm bài tập dung sai” – Ninh Đức Tốn 2001
Bài giảng “Thiết Kế Dụng Cụ Cắt Kim Loại”
Bài giảng “Thiết kế dụng cụ công nghiệp”
Sổ tay công nghệ chế tạo máy - ĐHBK

----------------------------------------------------------------------------- 23
------------------------------------------------------------Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huấn _ Lớp:TC – CTM – K41