ĐỒ ÁN MÔN HỌC DỤNG CỤ CẮT THIÊT KẾ DAO PHAY ĐĨA MÔ DUN

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
Phần I
Thiêt kế dao phay đĩa mô dun
M = 2,5 ; = 20
0
; n
0
6
I. đặc điểm công dụng và phân loại

Truyền động bánh răng theo phơng pháp ăn khớp đợc dùng rất rộng rãi trong
nghành chế tạo máy. Chất lợng chủ yếu là do độ chính xác chế tạo bánh răng. Quá
trình cắt răng là quá trình cắt bỏ lớp kim loại rãnh 2 răng để tạo thành profin của răng.
Đảm bảo độ chính xác của răng chủ yếu là đảm bảo độ chính xác của profin răng, độ
chính xác bớc răng (khi ăn khớp) độ đồng tâm cao của vòng chia với tâm cao của
bánh răng.
Độ chính xác cuả bánh răng phụ thuộc vào độ chính xác của dụng cụ cắt răng,
theo phơng pháp gia công răng. Theo cách hình thành profin răng ta có phơng pháp
gia công răng.
Cắt răng theo phơng pháp chép hình : ổ đây profin răng dụng cụ hay hình
chiếucủa profin là bản chép lại nguyên hình của profin rãnh giữa các rãnh của bánh
răng đợc gia công. Trong quá trình cắt pofin dụng cụ ở tất cả các điểmđều trùng với
profin của rãnh.
Cắt răng theo phơng pháp bao hình : ở đây profin rãnh của bánh răng đợc gia
công là đờng bao của các vị trí khác nhau của lỡi cắt dụng cụ trong quá trình cắt.
Dao phay đĩa modun là dụng cụ gia công răng theo phơng pháp chép hình trên
máy phay chuyên dùng hay vạn năng có đầu phân độ vạn năng hay đĩa phân độ
chuyên dùng, có thể ra công đợc bánh răng trụ, răng thẳng, răng nghiêng và răng chữ
V theo phơng pháp bao hình /không tâm tích.
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo

1
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
Từ hình trên ta thấy không thể cắt bánh răng có răng thẳng dao chuyển động
trên xung quanh trục với tốc độ góc

1
để tạo thành tốc độ cắt chính, đồng thời
chuyển động tịnh tiến dọc theo trục phôi để cắt chi tiết hết chiều dài bánh răng. Sửa
khi cắt xong một bánh răngngời ta tiến hành chuyển động phân độ

2
để cắt rãnh
răng tiếp theo của bánh răng.
Khi cắt răng nghiêng hay răng chữ V cần có thêm chuyển động

3
để tạo hớng
răng nghiêng. Từ nguyên lý làm việc ta thấy profin lỡi cắt của dao phay đĩa modun
trùng với profin rãnh bánh răng theo điểm tơng ứng.
Cắt bánh răng bằng dao phay đĩa modun có năng suất thấp và độ chính xác
không cao. Năng suất thấp là do trong quá trình cắt có hành trình chạy không và thời
gian phụ lớn. Mặt khác dao phay đĩa modun có đờng kính nhỏ góc trớc

=0góc sau l-
ỡi cắt bên nhỏ (

b
=1
0
20

ữ
2
0
30) dẫn đến điều kiện cắt khó khăn, hạn chế tốc độ cắt.
Độ chính xác của bánh răng khi cắt bằng dao phay đĩa modun thờng chỉ đạt cấp
chính xác 9, trong một số trờng hợp có thể đạt cấp chính xác 8 nhng dao có
m < 10 nguyên nhân chính hạn chế độ chính xác bánh răng là :
Độ chính xácđồ gá để cắt bánh răngbằng dao phay đĩa modun thờng chỉ đạt
độ chính xác cấp 8.
Với cùng một modun m và số răng z
1
của bánh răng khác nhau. Để cắt chính
xác bánh răng tơng ứng với mọi modun m của bánh răng đòi hỏi số lợng dao rất nhiều
điều đó không phù hợp với sản xuất.
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
2
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
Hiện nay với mọi modun m ngời ta dùng một bộ dao tiêu chuẩn 8 dao, 15 dao
và đôi khi 26 dao để cắt toàn bộ những bánh răng có số răng z=12
ữ

Dao phay đĩa modun cắt bánh răng cho năng xuất thấp và độ chính xác của độ
bánh răng không cao nhng có thể dùng trên máy phay vạn năng và cắt đợc bánh răng
chữ V do đó dao phay đĩa modun đợc dùng trong sản xuất nhỏ và đơn chiếc và đặc
biệt là trong công nghệ sửa chữa.
Theo công dụng dao phay đĩa đợc chia làm 2 loại : loại cắt thô thờng có profin
răng hình thang và góc trớc

> 0

0
.
Loại cắt tinh có profin trùng với biên dạng rãnh răng và góc trớc

> 0
0
.
Theo kết cấu có thể chia dao phay đĩa modun răng liền và dao phay răng chắp.
II- chọn vật liệu chế tạo dao.
Việc chọn vật liệu làm dao là vấn đề quan trọng nó quyết định đến chất lợng
giá thành của dụng cụ cắt. Để chọn vật liệu làm dao cho phù hợp ta dựa vào một số
đặc điểm :
- Loại công dụng, kích thớcvà điều kiện làm việc của dụng cụ.
- Công nghệ chế tạo dụng cụ.
- Giá thành vật liệu.
Để chế tạo dao phay đĩa modun ta có thể sử dụng các loại vật liệu nh: Thép
cacbon dụng cụ Y12A, thép hợp kim dụng cụ 9XC, thép gió P9 hoặc P18
+ Thép cacbon dụng cụ Y12A có độ thấm tôi thấp do tính thấm tôi kém nên
phải tôi trong nớc, làm dụng cụ sau khi tôi đều dê bị nứt, bị cong, vênh, vì dao phay
đĩa modun có dạng đĩa mỏng nên vật liệu này không phù hợp.
+ Thép hợp kim dụng cụ 9XC: Dễ thoát cacbon khi nhiệt luyện, độ cứng ở
trạng thái cung cấp và trạng thái ủ cao (HB = 415
ữ
321 và HB =241
ữ
197) Nó ảnh h-
ởng đến việc chế tạo, gia công bánh cắt khó, tính mài của thép 9XC kém, tính năng
cắt kém, tinh năng cắt kém hơn nhiều so với thép gió.
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo

3
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
+ Thép gió P9, P18. . . :là vật liệu làm dao có tinh cắt tốt và đợc sử dụng rộng
rãi có độ thấm tôi cao có thể cắt với tốc độ cao gấp 2
ữ
4 lần, có tuổi bền gấp 8
ữ
15 lần
so với thép cacbon và thép hợp kim dụng cụ có thể nâng cao tính cắt của thép gió
bằng cách thấm xianua sau khi tôi ram và mài.
+ Thép gió P9 và P18 có tính bền nóng là nh nhau do đó khi cắt ở tốc độ cao
chúng có tuổi bền gần nh nhau. Nhng khi làm việc ở tốc độ thấp thép P18 có độ chịu
mài mòn cao hơn do đó tuổi bền cao hn gấp 2 lần so với dụng cụ làm bằng thép P9.
Khi nung nóng P9 dễ bị hoá nhiệt khi mài sắc thì độ cứng bề mặt giảm xuống nên
tính mài kém hơn so với P18. So với P18 thì P9 có khoảng nhiệt độ tôi hẹp hơn do đó
gây khó khăn khi nhiệt luyện. Thép P18 2 có tính năng cao hơn so với P18 nhng độ
không đồng đều cacbon lớn do đó cơ tính kém hơn so với P18.
Vậy qua phân tích ta thấy dao phay đĩa modun là chi tiết dạng đĩa mỏmg, làm
việc tốc độ cắt thấp lực cắt rất lớn. Ta chon vật liệu làm dao là thép gió P18 là thích
hợp nhất.
III-tính toán kết cấu của dao phay:
Tính profin thân khai của lỡi cắt.
Dao phay đĩa modun thực chất là dao phay định hình hớt lng để gia công rãnh
có profin thân khai nên quá trình tính toán thiết kế răng dao phay định hình hớt lng.
Để chế tạo dao phay đĩa modun cần phải tính toán xác định đợc profin của lỡi cắt,
profin dạng khởi thuỷ (dạng tròn xoay khi cha phay rãnh, hớt lng và mài sắc).
Để tính toán kết cấu của dao phay, đĩa modun: m=2,5 dao số 6 để cắt bánh răng
có số răng z=35
ữ
54 (răng).

Trớc tiên ta tính các thông số của bánh răng đợc cắt chọn có z=35 (số bánh
răng nhỏ nhất) để răng lớn khi ăn khớp không bị kẹt.
+ Bán kính vòng chia:
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
4
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
)mm(75,43
2
35.5,2
2
z.m
r
===
+ Bán kính vòng đỉnh răng:
m)f(rr
e
+

+=
Lấy
0;1
==


f

)mm(25.465.2)01(75,43r
e
=++=

+ Bán kính vòng chân răng:
)mm(25,415,275,43m)f(rr
i
==+

=
+ Bán kính vòng tròn cơ sở:

cos.
0
rr =

: là góc ăn khớp
)mm(11,4120cos.75,43r20
0
0
0
===>=
ở đây ta tính toán thiết kế dao phay đĩa modun dùng dao cắt tinh. Dao cắt tinh
có
0
0=
. Mặt đáy sẽ chứa trục của dao profin lỡi cắt, trùng với profin của rãnh
bánh răng. Nh vậy profin lỡi cắt là đờng thân khai. Phơng trình đờng thân khai
trong hệ toạ độ đợc biểu diễn:
xĐ

xV
n
i =

;
xcos
0
r
x
r

=

Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
5
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
Gắn vào hệ trục toạ độ X0Y vào bánh răng (h:b) có góc 0 trùng với tâm bánh
răng. Trục 0Y trùng với trục đối xứng của rãnh bánh răng. Khi đó toạ độ điểm MX
bất kỳ trên đờng thâu khai đợc xác định.

xsin.
x
r X =

xcos.
x
ry =
Trong đó :
x
0x
+=

0000

tg
z2
g

==
: là góc ăn khớp = 20
0
z : số răng của bánh răng nhỏ nhất trong nhóm z = 35 (răng)
xxtgx =

để xác định đợc x từ phơng trình đờng thân khai :
xx
tgx
=
xx
x
0
x
0
x
arccos
r
r
cos
xcos
r
r
==

Góc thay đổi theo biên dạng thâu khai khi với mọi x thay đổi từ côg thức trên ta xác

định đợc các điểm có profin lỡi cắt răng dao nối các điểm đó lại với nhau ta đợc
profin biên dạng răng dao.
Chiều cao profin: h = r
e
- r
i
= 46,25 - 41,25 = 5
Nh vậy theo lý thuyết số lợng điểm đợc tính càng nhiều thì độ chính xác của lỡi cắt
càng cao.
Với chiều cao h = 5(mm) ta lấy khoảng cách giữa 2 điểm là 0,6(mm) để tính
toán biên dạng của răng ứng với r
0
r
x
r
e
Toạ độ các điểm đợc tính toán xác định
theo công thức sau:

x
0
x
r
r
Cos =

Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
6
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt

xxx
gtan =

0x
=
+ in V
x

xx
Sin.rX =
xx
Cos.rY =
S = 2x
t = Y - r
x
Kết quả tính toán đợc ghi trong bảng sau:
Stt r
x
x

x

x
Sin
x
Cos
x y s t
1 41,11 0
0

1
0
4259 0,02488 0,99969 1,0229 41,097 2,0459 0,153
2 41,71 0
0
0523 1
0
4822 0,02586 0,99969 1,0788 41,697 2,1576 0,447
3 42,31 0
0
1534 1
0
5833 0,0276 0,9996 1,169 42,293 2,338 1,043
4 42,91 0
0
2847 2
0
1146 0,03689 0,99931 1,5833 42,88 3,1666 1,63
5 43,51 0
0
4550 2
0
3849 0,04126 0,99913 1,8105 43,47 3,6211 2,22
6 44,1
1
1
0
312 2
0
4611 0,04294 0,99907 1,894 44,068 3,788 2,818

7 44,7
1
1
0
2307 3
0
0606 0,05339 0,99857 2,2269 44,64 4,453
8
3,21
8 45,31 1
0
4544 3
0
3343 0,059 0,99825 2,674 45,23 5,349 3,98
9 45,91 2
0
0448 3
0
4747 0,06067 0,98816 2,782 45,366 5,564 4,116
10 46,51 2
0
3200 4
0
1259 0,0719 0,9974 3,3463 46,389 6,6926 5,139
sơ đồ toạ độ các điểm trên biên dạng răng
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
7
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
2. xác định đờng cong chuyển tiếp

Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
8
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
Để xác định đờng cong chuyển tiếp cần tìm điểm làm việc thực sự cuối cùng của
profin răng thân khai (điểm tiếp xúc cuối cùng ở răng thân khai), gọi điểm h là điểm
cuối cùng của profin thân khai đợc xác định bởi công thức:

( ) ( )
2
0
2
x
tgmmrR +=


( )
( )
)mm(26,4120tg5,25,275,43
2
0
2
=+
Ta thấy r
i
= 41,26(mm)
r
0
= 41,11(mm) thì
r

i
< r
k
< r
0
đợc biểu diễn dới hình sau:
Từ đây xác định đờng cong chuyển tiếp bằng cách:
- Xác định đoạn thân khai AB theo các điểm tính toán trớc.
- Từ bán kính R
k
ta tìm các điểm cuối cùng là việc thực sự của profin thân
khai điểm (k) từ k xây dựng quỹ đạo đỉnh răng của bánh răng z
1
hay thanh
răng vẽ lên chân răng z
1
.
Trong thực tế cần chú ý đến độ bền của răng và khả năng chế tạo ta lấy nh
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
9
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
sau:
Vẽ vòng tròn đáy răng tiếp tuyến với đờng m
u
(m
u
tiếp

tuyến đờng châu răng r

i

tại điểm giữa của bánh răng) cung k
c
nối với đờng thân khai tại điểm K và đờng m
u
tại
điểm O để không có gãy tại điểm K thì tâm O phải nằm trên pháp tuyến NK của đờng
thân khai. Theo định nghĩa của đờng thân khai thì NK cũng là đờng tiếp tuyến của
vòng tròn cơ sở tại N vị trí NK đợc xác định bởi góc áp lực

k
cos

=
RK
r
0
Bán kính r của cung k
c
tận cùng lớn nhất trong giới hạn cho phép để tăng tuổi thọ của
dao phay.
3. tính toán các kích thớc kết cấu.
Đờng kính ngoài xác định theo công thức:
D = D
1
+ 2H
D
1
đờng kính châu rãnh đợc lấy theo đờng kính đồ gá d lấy d = 22mm D

1
= (2
ữ
1,6)
= (2
ữ
1,6)22 = 44
ữ
35,2 = 44 (mm)
H : chiều cao răng
H = h
1
+ k + r
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
10
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
h lấy bằng chiều cao propin cộng thêm 1
ữ
2 (mm)
h = h
1
+1 = 5 + 2 =7 (mm)
K : lợng hớt lng răng lấy k = 3,5
r : bán kính vòng tròn của rãnh răng r 1,25 (mm)
H = 7+1,25 + 3,5 = 11,75 (mm)
D = 44 + 2.11,75 = 67(mm)
chọn D = 65(mm)
Chiều dày dao phay đĩa mô đun đợc chọn theo chiều rộng propin chi tiết lấy B =8
(theo STCNCTM) số răng z dao phay đĩa moo đun đợc chọn theo đờng kính ngoài D

= 65 (mm) chọn z =12 răng tra bảng 4 VIII (HDTKDCC - ĐHBKT
2
) ta đợc
t = 24
+0,28
= 25
0
b = 6,08
+0,2
= 12
0
d = 22
+0,023
Thông số hình học răng dao.
góc rãnh răng xhọn cần đảm bảo góc M = 15
0

ữ
20
0
và phù hợp với góc của cam
hớt lng và độ bền của răng. Khi tính góc phù hợpta có thể lấy tròn góc theo các
giá trị 18
0
20
0
25
0
30
0

đôi khi 45
0
- Chọn góc rãnh răng = 25
0
Dạng đáy răng nên lấy đồng dạng với profin lỡi cắt thì đảm bảo độ bền đồng đều của
răng nhng chế tạo khó khăn, nên thực tế với dao pahy đĩa mô đun có chiều dày B nhỏ
(ứng với m nhỏ ngời ta cần làm răng khẳng song song với trục ) còn dao có chiều dày
b lớn thờng làm đáy răng là đờng gấp khúc
Góc trớc dao phay đĩa mô đun cắt đính

= 0
0
góc nâng = 0
0
vậy mặt trớc của
dao đi qua trục
Góc sau của lỡi cắt đính :
b
= (10 ữ 15) chọn
b
= 12
0
để tạo thành góc sau
ngời ta hớt lng hớng kính theo đờng xoắn ác si mét với hớng hớt lng k = 3,5
(mm)
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
11
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
với dao phay đĩa mô đun góc 6 thờng rất bé nên góc

b
= (10ữ12
0
)
Yêu cầu kỹ thuật dao phay đĩa mô đun
- Vật liệu thép P18 độ cứng đạt 62ữ65HRC
- Độ đảo hớng kính của lỡi cắt không quá 0,04
- Độ đảm bảo mặt đầu : không quá 0,03
- Độ đảm bảo hớng tâm của mặt trớc không quá 0,09
- Toạ độ các điểm của propin chính xác tới 0,02

Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
12
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
phần hai
thiết kế quy trình công nghệ gia công
dao phay đĩa mô đun
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
13
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
I . Phân tích chi tiết gia công
chi tiết gia công là một dung cụ cắt chuyên dùng để gia công bánh răng theo
phơng pháp chép hình cộng nghệ gia công dao phay đĩa mô đun chủ yếu dựa trên
nhữnh nguyên lý chung của công nghệ chế tạo máy
Ngoài ra chế tạo dụng cụ cẵt, phải sử dụng những vật liệu làm dao có độ cứng
và sức bền cao do những yêu cầu về độ chính xác kích thớc, hình dạng hình học, độ
nhẵn bề mặt, đặc biệt là tính chất cơ lý cao phần lỡi cắt của dụng cụ. Nên công nghệ
chế tạo dụng cụ cắt còn có những đặc điểm riêng.

Để đạt đợc những yêu cầu kỹ thuật cao về độ chính xác, kích thớc hình dáng
hình học và độ nhẵn bề mặt, ngời ta sử dụng phơng pháp gia công tinh, gia công lần
cuối và thiết bị chuyên dùng
Lập quy trình công nghệ chế tạo dụng cụ cần lu ý đảm baỏ các yêu cầu về độ
chính xác các thông số hình học, chất lợng bề mặt cơ lý tính của dụng cụ
Khi lập quy trình công nghệ gia công dao phay đĩa mô đun là chi tiết dạng đĩa,
Khi lập quy trình chế tạo cần chọ quy trình gia công theo chi tiết điển hình
- Quá trình chế tạo cần đảm bảo tính chính xác các thông số hình học ,,
b

đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và độ chính xác kích thớc D,B,A,h,r,d,t
- Vật liệu làm dao là thép gió p18 là loại vật liệu khó khăn, nên khi nhiệt
tránh cong , vênh, nứt độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62 ữ 64HRC
- Để nâng cao tính cắt, năng xuất của dao sau khi tổiam và mài cần tiến hành
thấm xiamua
- Với m = 2,5 nên dao là loại nhỏ chế tạo không cần mài propin. các nguyên
công quan trọng nhất trong chế tạo dao phay đĩa mô đun nhỏ là gia công
chuẩn phăy rãnh là hớt lng propin
- Độ đảm bảo mặ đầu không quá lệch cho phép đối với bớc răng vòng không
quá 15
mà
và độ hớng kính không quá 15
mà

II. Xác định dạng sản xuất
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
14
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
1. Dạng sản xuất

Dạng sản xuất đóng một vai trò quan trọng trong chế tạo sản phẩm, ảnh hởng
nhiều đến chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. Sự chuyên mon hoá biểu hiện qua sự lặp lại của
sản phẩm trên các chỗ làm việc
Nếu sự lặp lại càng nhiều sự chuyên môn hoá cao và ngơc lại. Trình độ chuyên
môn hoá ảnh hởng tới đặc tính công nghệ và các hình thức tổ chức sản xuất
Nó là đặc tính kỹ thuật đợc xác định bởi chủng loịa và quy mô sản phẩm. Bởi sự
lặp lại và khối lợng sản xuất hàng năm. Để thiết kế quy trình công nghệ đẩm bảo chất
lợng sản phẩm cao giá thành hạ, ta phải xác định loại hnhf sản xuất dựa vào quy mô
sản xuất và khối lợng sản phẩm
Thực tế sản xuất thờng có ba dạng
- Dạng sản xuất đơn chiếc và loại nhỏ
- Dạng sản xuất loại vừa
- Dạng sản xuất loại lớn và hàng khối
Với yêu cầu thực tế là lập quy trình chế tạo dao phay đĩa mô đun m = 2,5 sản lợng
kế hoạch là 30 000 CT/năm
a, xác định sản lợng cơ khí
sản lợng cơ khi hàng năm đợc tính theo công thức
)
100
i
1(
100
i
1(mi.N Ni
kH

+

+=

N
kh
: sản lơng kế hoạch hàng năm : N
kh
= 30 000 CT/năm
mi : số lợng chi tiết cùng tên trong một sản phẩp
i : hệ số phế phẩm bình quân chọn i =2
i : hệ số dự phàng phế phẩm chọn i = 3
Thay vào công thức ta có :
(CT/năm 31518 )
100
3
1)(
100
2
30000.1(1 Ni =++=
b. Tính khối lợng chi tiết
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
15
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
Để tính khối lợng chi tiết ta coi chi tiét là đĩa tròn xoay có đờng kính ngoài đi qua
đờng kính trung bình của chiều cao răng D
tb
=58 (mm) phía trong đĩa có lỗ d=22
(mm) vậy thể tích chi tiết là
332222
tbCT
dm 0,018064 mm 18064 )22 - 58(
4

4,14.8
)d - D(
4
B
V ===

=

Vậy khối lợngchi tiết đợc tính nh sau:
G = .V
CT
(kg)
V
CT
:thể tích chi tiết
: khối lợng riêng của thép gió =8,57 (kg/dm
3
)
G = 8,57.0,018064 = 0,158 (kg)
vậy theo bảng 2 (HDĐACVCTM) ta có dạng sản phẩm xuất là loại lớn
2. Xác định nhịp sản xuất
Nhịp sản xuất đợc xác định theo công thức :
Ni
T
t
n
=
T: là khoảng thời gian làm việc (phút) trong một năm
T = 265.K
ca

.K
t
(1 - )60
K
ca
: số thời gian làm việc trong một ngày ba ca
K
t
: số thời gian làm việc trong một ca 8 giờ
: thời gian (tính theo %) đứng máy sửa chữa theo chế độ = 0,15
= 265.3.8(1-0,15)60 =446760 (phút)
Ni : số lợng sản phẩm trong thời gian t
có N =31518 CT/năm
vậy
c)(phút/chiế 174.14
31518
446760
Ni
T
tn ===
III. Ph ơng pháp tạo phôi
Trong công nghệ chế tạo máy và chế tạo dao ta thờng dùng phôi cán rèn, dập,
đúc,phôi hàn, tuỳ chọn theo kết cấu và chất lợng của dụng cụ cắt, đặc điểm của quá
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
16
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
trình sản xuất, tính kinh tế của các loại thép và giá thành dụng cụ mà lựa chọn cho
hợp lý
1. Phôi rèn

Vật liệu qua phôi rèn cho cơ tính tốt, độ bền cao, lợng d gia công lớn, phôi này
chỉ hợp với các chi tiết có đờng kính lớn và sản xuất đơbn chiếc
2. Phôi đúc
Vì yêu cầu kỹ thuật của dụng cụ cắt đòi hỏi phải có cơ tính cao đồng đều về tổ
chức hạt mà phôi đúc có cơ tính không cao, nên phôi đúc không đáp ứng đợc yêu cầu.
3. Phôi dập
Phhoi có tổ chức mịn chặt, cơ tính cao có độ chính xác cao so với phôi rèn tự do
lợng d gia công nhỏ, độ bóng cao, hình dáng phôi gần giống hình dáng chi tiết, năng
xuất cao, vật liệu chế tạo khuân phức tạp, đầu t vốn lớn, thích hợp với sản xuất hàng
loạt.
4. Phôi cán nóng
Thép đợc qua cán nhiều lần cơ tính cao,tổ chức kim loại mịn, chặt đều có lớp ứng
xuất d trên bề mặt, có khả năng chịu xoắn. Thờng chế tạo chi tiết họ trục đờng kính
trung bình cho năng xuất cao thích hợp với sản xuất hàng loạt.
So sánh các phơng án trên để quá trình gia công có ít mà vẫn đảm bảo yêu cầu kỹ
thuật tiết kiệm vật liệu.
Với dao phay đĩa mô đun, có dạng đĩa tròn xoay đờng kính ngoài D = 65 (mm)
vật liệu p18, sản lợng hàng năm 30000 (CT/năm) dạng sản xuất loạt lớn ta chọn phôi
cán nóng dạng thanh tròn có đờng kính ngoài gần với đờng kính ngoài của dao.
IV.Thiết kế quy trình công nghệ
A. Phân tích việc chọn chuẩn.
ý nghĩa của việc chọn chuẩn nhằm mục đích đảm bảo yêu cầu:
+ Đạt chất lợng sản phẩm cao, độ chính xác kích thớc hình dáng hình học cao.
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
17
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
+ Năng xuất cao giá thành hạ.
+ Thiết bị đồ gá, đồ định vị dễ làm việc, kẹp chặt tốt.
+ Đảm bảo tốt lực cắt khi cắt gọt.

Nội dung việc chọn chuẩn:
Chuẩn thô tạo điều kiện để gia công tạo chuẩn tinh, chuẩn tinh thực hiện toàn bộ
quá trình gia công cắt gọt.
Lời khuyên chung khi chọn chuẩn.
Chọn chuẩn sao cho đảm bảo đợc nguyên tắc định vị 6 điểm trên đồ gá hay bàn
máy.
Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng quá nhiều vì lực kẹp,
lực cắt gây ra, đồng thời cố gắng để lực kẹp nhỏ nhất.
Chọn chuẩn sao cho kết cấu của đồ gá sử dụng thuận lợi, định vị dễ dàng chuẩn
xác, thích hợp với từng loại hình sản xuất nhất định.
Đối với sản xuất loạt lớn hàng khối, loạt vừa thì việc chọn chuẩn sao cho khống chế
đợc thời gian nguyên công một cách chính xác.
a. Chọn chuẩn tinh:
Chuẩn tinh là những bề mặt dùng làm chuẩn đã qua gia công. Khi chọn chuẩn tinh
cần tuân thủ những lời khuyên :
- Chọn chuẩn tinh thống nhất cho cả quá trình gia công. Nh vậy đồ gá sẽ
giảm đi.
- Chọn chuẩn tinh đảm bảo tính trùng chuẩn cao nhất.
- Chọn chuẩn tinh sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực cắt,
lực kẹp nhỏ nhất.
- Cố gắng chọn chuẩn địng vị trùng với gốc kích thớc để sai số chuẩn bằng
không.
Căn cứ vào những lời khuyên ta chọn chuẩn tinh là bề mặt lỗ d = 22 (mm) và mặt
đầu. Mặt lỗ khống chế hai bậc tự do, mặt đầu khống chế ba bậc tự do.

Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
18
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt

b. Chọn chuẩn thô :
Chuẩn thô là bề mặt làm chuẩn cha đợc gia công, chuẩn thô có ý nghĩa quyết định đối
với quá trình công nghệ, nó ảnh hởng đến độ chính xác chi tiết, chọn chuẩn thô đảm
bảo yêu cầu :
- Phân phối đủ lợng d cho các bề mặt gia công.
- Đảm bảo độ chính xác vị trí tơng quan giữa các bề mặt không gia công với
các bề mặt gia công.
Các lời khuyên khi chọn chuẩn thô:
+ Chọn theo một phng kích thớc nhất định nếu chi tiết có một bề mặt không gia
công thì chọn bề mặt đó làm chuẩn thô.
+ Theo một phơng kích thớc nhất định nếu chi tiết có hai hay nhiều bề mặt
không gia công thì nên chọn bề mặt nào có độ chính xác đối với bề mặt gia công là
cao nhất làm chuẩn thô.
+ theo một phơng kích thớc nhất định nếu chi tiết có tất cả các bề mặt phải gia
công, thì nên chọn bề mặt nào phân phối lợng d nhỏ và đều nhất làm chuẩn thô.
+ Theo một phơng kích thớc nhất định, chi tiết có nhiều bề mặt đủ làm chuẩn
thô thì chọn bề mặt nào bằng phẳng trơn tru nhất làm chuẩn thô, ứng với các bậc tự do
cần thiết của chi tiết, chỉ đợc phép dùng chuẩn thô một lần làm trong cả quá trình gia
công.
Căn cứ vào các lời khuyên ta chọn bề mặt trụ ngoài làm chuẩn thô
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
19
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
2. Trình tự công nghệ gia công dao phay đĩa mô dun
Sau khi xác định dạng sản xuất, xác định chuẩn chọn phơng án gia công, ta cần
tiến hành lập một quy trình gia công thích hợp. Điều kiện kỹ thuật, chỉ tiêu kinh tế,
giá thành sản phẩm là mục đích đầu tiên đa ra một trình tự chế tạo sản phẩm, cần phải
đa ra các phơng án khác nhau, so sánh và lựa chọn các phơng án đó để đa ra một ph-

ơng án tối u nhất, tức là phơng án mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất mà vẫn đảm báo
yêu cầu của sản phẩm,
Dựa vào các đặc điểm công nghệ của dao phay đĩa mô đun m = 2,5 với dạng
sản xuất loạt lớn trang thiết bị tự chọn ta lập đợc các phơng án công nghệ sau
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
20
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
Lập sơ đồ nguyên công
TT
Tên nguyên công Máy Dao Đồ gá
1 Cắt phôi 8B66 Lỡi ca đĩa

500 Khối v:

= 90
0
2 Tiện mặt đầu khoan lỗ 8B66 Mâm cặp 3 trấu

20 Tiện cắt đứt
a Tiện mặt đầu 1K62 T15K6
b Khoan lỗ

20 1K62 Mũi khoan p18
c Tiện cắt đứt 1K62 Dao tiện cắt đứt
3 Mài thô mặt đầu
a Mài mặt A 3756 Ctr20TB1G Bàn từ
b Mài mặt B 3756 Ctr20TB1G
4 Khử từ
5 Truốt lỗ trụ

21,4 7510 p18 Đệm cầu tự lựa
6 Tiện đờng kính ngoài

65 T15K6 Trục gá mũi tâm
a Tiện thô 1K62
b Tiện tinh 1K62
7 Vát mép hai lỗ 1K62 T15K6 Mâm cặp 3 trấu
8 Truốt rãnh then 7516 p18 Bạc dẫn hớng
9 Tiện propin răng 1K62 Tiện định hình Trục gá
10 Phay rãnh chứa phoi 6H82 Dao phay góc Trục gá mũi tâm
11 Tiện hớt lng K96 Dao tiện hớt lng Trục gá mũi tâm
đầu phân độ
12 Đóng nhãn

A413 Bộ nhãn Bản phẳng có chốt
13 Kiểm tra trung gian
14 Nhiệt luyện
15 Mài lỗ mặt đầu 3A227 Ctr20TB1G Mâm cặp 3 trấu
a Mài lỗ

22
b Mài mặt đầu
16 Mài 1 mặt đầu 3

71 Đá mài phẳng Bàn từ
17 Khử từ
18 Mài sắc mặt 36614 Đá mài góc Trục gá mũi tâm,
tốc kẹp đầu phân
độ

19 Tổng kiểm tra
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
21
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
20 Cắt thử
21 Bao gói
b.Phơng án 2
Phơng án 2 chỉ khác phơng án1 ở nguyên công 8 truốt rãnh then bằng xọc rãnh
then trên máy xọc.
V - Tính toán lựa chọn ph ơng án gia công
A- Xác định thời gian định mức.
1. Phơng án truốt rãnh then
Với phơng án truốt rãnh then ta sử dụng thiết bị
Máy truốt ngang 7510 có các thông số :
- Lực kéo 10 tấn
- Chiều dài con trợt
Lớn nhất 1400 (mm)
Nhỏ nhất 120(mm)
- Tốc độ hành trình làm việc : Max = 3,4(m/ph) ; Min = 0,5(m/ph)
- Tốc độ hành trình ngợc 19(m/ph)
- Công xuất đọng cơ điện 6 Kw
- Giá máy 44.926.000 (đồng) Bảng T1
- Dao truốt : vật liệu p18
Ta có :
0
3
=
;
0

15
=
S
z thô
= 0.060 (mm) ; S
z tinh
= 0,025(mm)
a. Xác định chế độ cắt :
Lực truốt : p = F.
b

F : Lực truốt đơn vị, với thép gio p18 và S
z thô
= 0,06
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
22
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
S
z thô
= 0,060(mm)
Tra bảng 6 sổ tay định mức T1
F = 23,8 Kg/mm

b

: Tổng chiều dài lớn nhất của tất cả các lỡi cắt của các răng truốt làm việc
đồng thời.

=
b
1
c
em
z.
z
n.b
z
c
: Số răng trong 1 đoạn của dao truốt z
c
= 1
b
m
: Bề mặt truốt b
m
=6,08 (mm)
n
c
: Số rãnh then n
c
= 1
z
1
: Số răng làm việc đồng thời lớn nhất.
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
23
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt

z
1
=
1
t
l
m
+
l
m
: Chiều dài mặt truốt ở đây ta truốt 3 chi tiết đồng thời. l
m
= 8.3 = 24(mm)
t : Bớc răng dao truốt.
Để tính bớc răng dao truốt ta tính diện tích rãnh chữa phoi.
F = f.k
f: Diện tích tiết diện phoi
f = l
m
.S
zthô
= 24.0,06 = 1,44
k : Hệ số điều đầy rãnh tra (Bảng 3- 10 HDTKĐAMH- Trịnh khắc Nghiêm) Ta có
k = 3,5. => F = 3,5.1,44 = 5,04 mm
2
Tra bảng 3-12 ta đợc t = 10 (mm)
(răng) 31
10
24
1

t
l
Z
m
1
=+=+=
(mm) 24,183.
1
1.08,6

b
==

Vậy :

===
b
(kg) 9296,9124,18.04,5Fp
Quá trình suốt đảm bảo vì lực truốt gia công nhỏ hơn lực truốt định mức của máy là
mời tấn
- Chế độ cắt
Tốc độ cắt đợc xác định theo tiêu chuẩn, theo biểu 4 đối với vật liệu gia công là thép
P18 cho đợc nhóm tốc độ IV. Tra bảng bảng 5 ta có vận tốc cắt là
v = 3 m/ph
Xác định tốc độ cắt cho phép theo lực truốt và công xuất động cơ. Theo biểu 7 đối
với lực truốt là : P = 91,929 kg - N =6 kw tốc độ cắt cho phép [V] = 4 (m/ph)
Xác định tốc độ cắt lớn nhất của hành trình làm việc của máy. Theo lý lịch máy
7510 tốc độ cắt lớn nhất của hành trình làm việc bằng 3,4 m/ph.
Để tính thời gian chính ta chọn tốc độ cắt nhỏ nhất trong các tốc độ cắt đã tìm đợc
ở trên nghĩa là v = 3 m/ph.

Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
24
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ môn Nguyên Lý dụng cụ cắt
b. Xác định thời gian chính
vq.1000
K.L
T
htlv
c
=
T
c
: Thời gian chính
L
htlv
: Chiều dài hành trình làm việc
K : Hệ số tính đến tốc độ của hành trình làm việc và tốc độ của hành trình chạy không
V: Tốc độ làm việc của hành trình làm việc
q : Số lợng chi tiết gia công đông thời
Chiều dài hành trình làm việc:
(mm) LLLL
vqLVmhtlv
++=
L
m
: Chiều dài mặt truốt L
m
=24 (mm)
L

LV
: Chiều dài của phần làm việc của dao truốt L
LV
= 500 (mm)
vq
L
: Chiều dài vợt quá lấy
vq
L
=50 (mm)
L
htlv
= 24 + 500 + 50 = 574 (mm)
K xác đinh theo công thức :
158,1
19
3
1
V
V
1K
ck
=+=+=
với v = 3 (m/phút) ; q = 5 ta có:
(phút) 0738m0
5.3.1000
158,1.574
T
c
==

c. xác định thời gian phụ
Theo biểu 8 ta có : Thời gian phụ tổng hợp thao tác gá đặt chi tiết vào dao là 0,09
phút.
Thời gian mở máy và ngng máy là : 0,02 (phút)
Thời gian phụ để đo, kiểm tra mặt gia công (có tính chu kỳ kiểm tra K
đ0
= 0,1
bằng 0,11.0,1 = 0,011
Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp Thái nguyên trang
Svtk : Ma Kiên Thảo
25