Đồ Án Môn Học Thiết Kế Dụng Cụ Cắết.pdf
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.26 MB, 15 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<b><small>NHOM CHUYÊN MÔN GCVL & D NG C CÔNG NGHI PỤỤỆ</small></b>
<b><small>----oo0oo----ĐÔỒ ÁN MÔN H CỌTHIÊẾT KÊẾ D NG C CẮẾTỤỤ H c kì: 20221 Đềề sốố: A2ọ</small></b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2"><b> </b>
<b>MỤC LỤC</b>
<b><small>LỜI NÓI ĐẦU...3</small></b><b><small>PHẦN 1: THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH...4</small></b>
<b>1.1 Nhiệm vụ cơ bản của q trình thiết kế dao tiện định hình được tiến hành theotrình tự sau:...4</b>
<b>1.2 Phân tích chi tiết...4</b>
<b>1.8 Điều kiện kỹ thuật...10</b>
<b><small>PHẦN 2: THIẾT KẾ DAO PHAY LĂN RĂNG...11</small></b>
<b>2.1. Yêu cầu...11</b>
<b>2.2 Chọn dao phay lăn răng:...11</b>
<b>2.3 Điều kiện kỹ thuật...18</b>
<b><small>PHẦN 3: THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH...19</small></b>
<b>3.1. u cầu...19</b>
<b>3.2. Phân tích chi tiết gia công và chọn loại dao phay phù hợp...19</b>
3.2.1. Phân tích chi tiết gia cơng...19
3.2.2. Chọn loại dao...20
<b>3.3. Các thơng số ban đầu của dao phay định hình...20</b>
<b>3.4. Thiết lập sơ đồ tính, tính tốn profile dao trong các thiết diện...21</b>
<b>3.5. Yêu cầu kỹ thuật chế tạo dao...25</b>
<b><small>TÀI LIỆU THAM KHẢO...26</small></b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3"><b>LỜI NÓI ĐẦU</b>
Trong cơng nghiệp cơ khí, để có một cụm thiết bị hay một đơn vị thiết bị, máy móc hồn chỉnh, cần những hình dạng và kích thước khác nhau, làm từ những vật liệu khác nhau, lắp lại. Ban đầu những chi tiết máy lag những cái phơi thơ có hình dáng thích hợp. Qua những q trình cơng nghệ khác nhau như: tiện, phay, bào, khoan, khoét, doa, cắt ren, cắt răng… Để thực hiện những q trình đó cần phải sử dụng những dụng cụ cắt – dao cắt những đồ gá và máy cơng cụ thích hợp. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt là một mơn học cơ bản của ngành cơ khí. Mơn học này khơng những giúp cho sinh viên có một cái nhìn cụ thể hơn thực tế hơn đối vớicác kiến thức đã được học mà nó cịn là cơ sở rất quan trọng của các môn chuyên ngành sẽ được học sau này.
Đề tài mà em được giao là thiết kế dao tiện định hình lăng trụ,dao phay đĩa modul và dao phay định hình .Em đã tìm hiểu nhiều nguồn tài liệu khác nhau cũng như được tham khảo sự góp ý của thầy và các bạn ,để chọn cho mình cách làm đồ án hợp lý hoàn thiện đồ án được giao.Tuy em đã cố gắng hồn thiện tuy nhiên cũngkhơng khỏi cịn sót lại nhiều khiếm khuyết ,mong thầy có thể góp ý thêm để em hồn thiện hơn kiến thức của bản thân.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn, đặc biệt là PGS.TS Nguyễn Thị Hương Giang đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình để em có thể hồn thành tốt nhiệm vụ được giao. Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện Mai Văn Thái
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4"><b> </b>
<b>PHẦN II: THIẾT KẾ DAO PHAY ĐĨA MODULE</b>
<i>Nhiệm vụ cơ bản của q trình thiết kế dao phay đĩa mơđun được tiếnhành theo trình tự sau:</i>
<i>- Phân tích hình dạng, độ chính xác yêu cầu của chi tiết để chọn dao chophù hợp.</i>
<i>- Tính tốn hình dáng lưỡi cắt.- Tính tốn profile đoạn làm việc.- Thiết kế kết cấu dao.</i>
<b>3.1 Yêu cầu đề bài</b>
Thiết kế dao phay đĩa môđun theo bộ 8 con để gia cơng bộ bánh răng có ucầu sau:
- Phương án số 2 ( Đề A2 )- Góc ăn khớp:
- Module: m = 6- Số răng: Z = 17 ÷ 20- Vật liệu: CT45- Số hiệu dao: N = 2<small>0</small>
<b>3.2 Xác định các thông số hình học của dao</b>
Trong bộ dao phay đĩa module 8 con,dao mang số hiệu 3 có thể gia cơng đượcbánh răng có số răng Z = 17 ÷ 20 răng. Profile dao được tính tốn theo số răng bénhất (Z = 17) vì với dao này độ cong đường thân khai sẽ lớn nên với các bánh răngcó Z > 17 được gia cơng bằng bánh răng có Z = 17 sẽ có profile dỗng hơn tạođiều kiện ra vào ăn khớp dễ hơn (rãnh lớn ăn khớp không bị kẹt).
Ta cần thiết kế dao phay đĩa module để gia công bánh răng với các thông sốsau:
- Module: m = 6 mm- Số răng: Z = 17- Góc ăn khớp:
- Bước răng: t = π.m = 3,14.6 = 34,54 mm<small>p</small>- Chiều dày răng:
- Bán kính vịng chia: - Bán kính đỉnh răng: - Bán kính chân răng: - Bán kính đường trịn cơ sở:
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5"><b>3.3 Thiết kế dao</b>
3.3.1 Tính tốn profile dao phay đĩa module
Để thiết kế được profile dao, ta lập hệ tọa độ vng góc Oxy với tâm O trùngvới tâm của bánh răng thân khai. Vì dao phay đĩa module có góc trước γ = 0 chonên profile được tính tốn chính là profile trong tiết diện đi qua trục dao. Giả sử cóđiểm M (x, y) bất kỳ nằm trên profle răng với bán kính r thì tọa độ (x, y) chính là<small>x</small>phương trình profile răng.
<i>Hình 3.1: Sơ đồ tính tốn profile bánh răng thân khai</i>
Trong đó:
r0 – Bán kính vịng cơ sởrc – Bán kính vịng trịn chia
rx – Bán kính ứng với điểm M trên profileRc – Bán kính đỉnh răng
Ri – Bán kính chân răngProfile dao gồm 2 đoạn:
- Đoạn làm việc là đoạn thân khai CB
- Đoạn làm việc là đoạn cong chuyển tiếp thuộc khe hở chân răng BO .<small>1</small>
<i>a) Profile dao trong đoạn làm việc:</i>
Nguyên lý tạo hình đường thân khai: Cho một đường thẳng lăn khơng trượttrên một đường tròn, quỹ đạo của một điểm M thuộc đường thẳng đó sẽ vẽ rađường cong thân khai. Vậy để tạo ra hình lưỡi cắt thân khai ta cho điểm M chuyểnđộng theo phương trình đường thân khai trong khoang bán kính r ≤ r ≤ r . Việc<small>f m a</small>xác định profile lưỡi cắt chính là việc xác định tọa độ của tập hợp các điểm Mtrong hệ tọa độ đề các Oxy.
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6"><b> </b>
<i>Hình 3.2: Đường thân khai của đường trịn</i>
r0 – Bán kính vịng trịn cơ sởrm – Bán kính vector ứng với điểm Mθm – Góc thân khai
αm – Góc áp lực của đường thân khai.Theo sơ đồ tính tốn hình 3.1 ta có:
Ta có:
α0 – Góc ăn khớp trên vòng tròn chia bánh răng tiêu chuẩn α = 20<small>0</small> <sup>0</sup>
Vậy ta cho r biến thiên từ r<small>M0 đến r thì sẽ vẽ được profile của răng. Chiae</small>thành 16 điểm và tính tốn theo cơng thức ta có bảng thơng số các điểm như sau:
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">9 53.975 6.3386 53.601 10.10110 54.731 6.8318 54.303 10.80311 55.487 7.3549 54.998 11.49812 56.244 7.9069 55.685 12.185
3.3.2 Chọn các kích thước kết cấu dao phay đĩa module
Với m = 6; Z = 17, kích thước kết cấu dao được chọn theo bảng 6.6 và 6.7 [1]được thể hiện trên bản vẽ chi tiết như sau:
- Đường kính ngồi: D = 100- Đường kính lỗ gá: d = 32<small>+0,019</small>- Chiều rộng dao: B = 20- Số răng của dao: Z = 11- Lượng hớt lưng: K = 7,5- t =34,8<small>+0,34</small>
- Các thành phần khác: t = 19; t = 9,5; r = 0,8; r = 1,5; r = 1,75; c = 1,8; <small>1212</small>δ = 22 ; b = 8,1<small>0+0,2</small>
<b>3.4 Điều kiện kỹ thuật của dao</b>
- Vật liệu dao:thép P18
- Độ cứng phần cắt đạt HRC= 62- 65- Độ đảo đường kính ngồi 0,03- Độ đảo mặt đầu 0,03- Độ bóng:
+ Mặt trước,mặt lỗ gá dao và các mặt tựa không thấp hơn 0,32+ Mặt hớt lưng của hình dáng răng khơng thấp hơn 0,63
<b>PHẦN 3: THIẾT KẾ DAO PHAY ĐỊNH HÌNH3.1. u cầu</b>
Tính tốn và thiết kế dao phay định hình hớt lưng có để gia công chi tiết vậtliệu bằng thép 45 như hình vẽ:
<b>Bảng 3.1. Kích thước chi tiết</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8"><b> </b>
<b>3.2. Phân tích chi tiết gia công và chọn loại dao phay phù hợp</b>
3.2.1. Phân tích chi tiết gia cơng
Chi tiết gia cơng có dạng rãnh với các đoạn thẳng. Ta tiến hành chia profile chi tiết là làm 3 đoạn: 1-2, 2-3, 3-4.
<i>Hình 3.2. Xác định các điểm trên profin chi tiết</i>
Toạ độ các điểm 1, 2, 3, 4
Lấy đoạn 2-3 là chuẩn gốc để xác định gốc theo chiều cao ( h ), điểm 1 làm <small>c</small>gốc theo chiều dài (lc).
Điểm 1: h =9 mm, b =0 mm<small>c1 c1</small>Điểm 2: h = 0 mm, b =10 mm<small>c2 c2</small>Điểm 3: h = 0 mm, b =25 mm<small>c3 c3</small>Điểm 4: h = 8 mm, b =30 mm<small>c4 c4</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">3.2.2. Chọn loại dao
Chi tiết gia cơng có profile dạng rãnh, chỉ bao gồm những đoạn thẳng chiều cao profin lớn nhất h<small>cmax</small>=9 mm. Để gia công chi tiết này, ta sử dụng dao phay định hình hớt lưng có góc trước γ > 0 (làm việc theo phương pháp chép hình), vì dao phay loại này đảm bảo được profile lưỡi cắt khơng đổi và đồng nhất trong q trìnhsử dụng khi mài sắc lại mặt trước, tính vạn năng cao, năng suất cao, không yêu cầugá đặt phức tạp.
Do chi tiết khơng u cầu độ chính xác cao nên ta chỉ chế tạo dao phay hớt lưng 1 lần (không có mài sắc lại sau nhiệt luyện).
Chiều cao ở những điểm mút khác nhau ít, kết cấu đủ cứng vững nên ta chọnchế tạo rãnh dao đáy thẳng (đấy rãnh song song với trục).
<b>3.3. Các thông số ban đầu của dao phay định hình</b>
Tra bảng 4.2-tr43, với vật liệu chi tiết gia công là thép 45 (σ = 600 <small>b</small>(N/mm<small>2</small>)), ta tra được các thơng số về góc trước, góc sau của dao:
Góc trước γ = 10<small>0</small>Góc sau chính α = 12<small>n</small> <sup>0</sup>Góc sau phụ α = 8<small>1</small> <sup>0</sup>
Ta chọn chế tạo dao ghép răng hàn với vật liệu răng là thép gió P18, vật liệu thân dao: thép 45X.
Kích thước của dao phay định hình hớt lưng được tra trong bảng 4.11-tr53 với chiều cao lớn nhất của profile chi tiết h = 9 (mm)):<small>max</small>
Đường kính lớn nhất của dao: D = 90 (mm)<small>e</small>=> (mm). Đây là bán kính lớn nhất dao phay.
Bề rộng dao phay: B=b+2 (mm)
Đường kính lỗ phần định vị dao: d(A)= 32 (mm).
Tra bảng 4.13. Kích thước then: Chiều rộng then b = 8(mm), t =34,8 mm.<small>o</small>Lượng hớt lưng lần 1: K = 4,5 (mm).
Độ sâu rãnh thoát phoi: H = h+K+7 (mm).
Trong đó: h- chiều cao lớn nhất của profin dao phay: h=9 mm.
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10"><b> </b>
=> H= 20,5 mm.
Số răng dao phay: Z = 10 (răng).Góc xoắn của răng dao: ε = 25<small>0.</small>
Bán kính đáy rãnh thoát phoi: r = 1,5 (mm).
<b>3.4. Thiết lập sơ đồ tính, tính tốn profile dao trong các thiết diện</b>
Ta cần tính tốn chiều cao dao (h ) trong hai thiết diện: thiết diện chiều trục <small>d</small>và thiết diện trùng mặt trước dao.
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 dao.
Từ điểm i dóng ngang sang phía dao, cắt O T tại E. <small>d</small>
Lấy O làm tâm, quay cung trịn bán kính O E cắt vết mặt trước tại F. <small>dd</small>Vẽ đường cong hớt lưng Acsimet qua F cắt O T tại G. <small>d</small>
Từ G dóng ngược sang chi tiết cắt đường vng góc tại điểm i ở i’. Điểm i’ là điểm trên profile dao dùng để gia công điểm i trên profile chi tiết.
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">(trong đó: R = R = 45 (mm)).<small>e</small>Từ đó:
: chiều cao profile dao tại điểm i’ trong thiết diện chiều trục.: chiều cao profile dao tại điểm i’ trong thiết diện trùng mặt trước.
Xác định các điểm 1, 2, 3, 4 thuộc profin chi tiết ta có:
<b>Điểm 1 : </b>
R1 = R – h = 45 – 9 = 36 (mm).<small>c1</small>
=> =>
</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">=> =>
<b>Bảng 3.4 Bảng thông số profin dao</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14"><b> </b>
<small>Hình 3.6 Profn dao trong tếết di n m t trệặ ước</small>
<b>3.5. Yêu cầu kỹ thuật chế tạo dao</b>
Các thông số kết cấu được chọn theo bảng thể hiện cụ thể trên bản vẽ chi tiết, các thông số kỹ thuật thể hiện trên bản vẽ chế tạo.
Điều kiện kỹ thuật của dao:- Vật liệu làm dao: Vật liệu dao: P18.- Độ cứng sau khi nhiệt luyện HRC = 62-65.- Độ bóng: Bề mặt làm việc Ra = 0,63.- Bề mặt còn lại Ra =1,28
- Dung sai toạ độ các điểm profin - Độ đảo hướng tâm của mặt trước .- Độ đảo hướng tâm của các lưỡi cắt .
Ký hiệu: N03 γ=10 , K=4,5, Z=10, P18, ĐHBKHN.<small>o</small>
</div>
