đồ án kỹ thuật cơ khí Thiết kế quy trình công nghệ gia công dao doa tay f18H8

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
Lời nói đầu
Đồ án tốt nghiệp nhằm tổng kết kiến thức sau thời gian học tập và
nghiên cứu tại trường của mỗi sinh viên trước khi ra trường. Đối với các
trường thuộc khối kĩ thuật nói chung và khoa cơ khí thuộc trường Đại Học
KỹThuật Công Nghiệp nói riêng đó là một điều không thể thiếu được cho mỗi
sinh viên sau thời gian học tại trường.
Trong ngành cơ khí chế tạo dao doa tay, việc nghiên cứu, tính toán
và thiết kế dụng cụ cắt là một việc rất quan trọng đối với nền công nghiệp còn
đang trên đà phát triển của nước ta. Đây là một công việc có thể nói là khởi
đầu và tiến tới gia công những máy chuyên dùng và đẩy cao trình độ chuyên
môn hoá trong sản xuất.
Việc tính toán thiết kế dụng cụ cắt hiện nay đã được hiện đại hoá bằng
cách sử dụng tin học ứng dụng, song sinh viên cần phải nắm vững và hiểu rõ
được những phương pháp tính toán thiết kế mang tính truyền thống để áp
dụng vào thực tiễn sau khi ra trường.
Trong thời gian qua em đã nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài:
“Thiết kế quy trình công nghệ gia công dao doa tay φ18H8"
Đây là một dụng cụ cắt để gia công lỗ chính xác tuỳ theo yêu cầu về
công nghệ gia công, với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo Trịnh Khắc Nghiêm
cùng với các thầy cô, trong bộ môn và sự cố gắng của bản thân. Song ở em
còn hạn chế về kiến thức và tài liệu tham khảo nên đồ án chắc chắn còn nhiều
sai sót, em mong các Thầy, Cô tạo điều kiện để cho em được hoàn thiện hơn
với đồ án tốt nghiệp này.
Thái Nguyên, ngày 3 tháng 2002
Sinh viên thiết kế
Hoàng Minh Bắc
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang 4
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ

cắt
PHẦN I
THIẾT KẾ DAO DOA TAY Φ18H8
I. CÔNG DỤNG VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA DAO DOA.
1- Giới thiệu chung về giao doa:
- Đây là dụng cụ để gia công những lỗ chính xác tuỳ theo yêu cầu của
công nghệ gia công. Khi gia công bằng mũi dao doa có thể đạt độ chính xác
từ cấp 6÷9 và độ nhẵn bề mặt đạt từ ra 0,16÷2,5µm.
- Mòi doa được dùng sau khi gia công sơ bộ bằng mũi khoan, mũi
khoét, dao tiện lỗ có thể dùng để gia công tinh hoặc thô. Sự làm việc của mũi
dao doa phụ thuộc vào kết cấu và chất lượng chế tạo chúng cũng nh điều kiện
sử dụng, chế độ cắt, việc làm nguội lượng dư để doa chất lượng mài sắc, mài
bóng của mũi doa và các yếu tố khác.
2- Đặc điểm của mũi doa:
- Do mòi doa là dụng cụ chóng mòn nên việc khống chế dung sai
đường kính mũi doa là rất khắt khe. Dao doa khi gia công thì không thể sửa
được các sai lệch về hình dáng hình học và vị trí tương quan hoặc nếu sửa
được thì cũng rất Ýt. Lưỡi cắt của dao doa được bố trí không đều trên vòng
tròn nhằm mục đích sửa những sai sè in dập của các lưỡi cắt để lại trên lỗ
khoan sau khi gia công.
Trong quá trình sử dụng dao doa có một số hạn chế sau:
- Không nên doa những lỗ có đường kính quá lớn.
- Không nên doa lỗ không thông lỗ phi tiêu chuẩn.
- Không nên doa những vật liệu quá cứng hoặc quá mềm .
Dao doa là dụng cụ cắt có giá thành cao và thường đi cùng với mũi
khoan, khoét nên giá trị kinh tế tăng lên .
3. Phạm vi sử dụng của dao doa:
- Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ thường sử dụng dao doa tay.
- Trong sản xuất loạt lớn, hàng khối lớn thường sử dụng dao doa máy.
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96

Trang 5
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
II. CHỌN VẬT LIỆU LÀM DAO:
A/ Yêu cầu chung:
Mét trong những biện pháp hiệu quả để nâng cao năng suất lao động
trong chế tạo máy là lựa chọn và sử dụng các loại vật liệu nói chung và vật
liệu dụng cụ cắt riêng một cách hợp lí .
Trong quá trình cắt gọt, dụng cụ cắt chịu tác động của lực cắt, lực ma
sát, lực rung động và đặc biệt phải chịu nhiệt độ cao ở vùng cắt. Vì vậy vật
liệu dụng cụ cắt phải đáp ứng đầy đủ các yêu cầu sau:
1. Độ cứng:
- Đây là một trong những chỉ tiêu quan trọng của vật liệu dụng cụ cắt
muốn cắt được thì vật liệu làm dao phải có độ cứng cao hơn độ cứng vật liệu
gia công từ 25 HRC trở lên. Độ cứng phần cắt của dao thường đạt HRC
60÷65. Nâng cao độ cứng phần cắt là nầng cao khả năng chịu mòn của dao vì
vậy có thể nâng cao tốc độ cắt.
2. Độ bền nhiệt:
- Là tính năng quan trọng nhất của vật liệu dụng cụ cắt. Nó quyết định
đến việc duy trì khả năng cắt của dao trong điều kiện gia công nhiệt độ và áp
lực rất lớn ở vùng cắt.
- Độ bến nhiệt là khả năng giữ được độ cứng cao và các tính năng cắt
khác ở nhiệt độ cao trong khoảng thời gian dài.
- Độ bền nhiệt được đặc trưng bởi nhiệt độ giới hạn mà khi nung vật
liệu dụng cụ cắt mà ở nhiệt độ đó độ cứng của nó không giảm quá mức qui
định (HRC = 60).
3. Độ chịu mòn:
- Trong quá trình cắt luôn xảy ra hiện tượng ma sát giữa mặt trước của
dao với phôi và mặt sau của dao với bề mặt đã gia công.
- Do đó để đảm bảo tuổi bền vật liệu dụng cụ cần phải có khả năng chịu

mòn, đặc biệt là khả năng chịu mòn ở nhiệt độ cao.
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang 6
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
4. Độ bền cơ học:
- Vật liệu dụng cụ cắt ngoài tính chịu mòn, chịu nhiệt thì phải có khả
năng chịu nén tốt. Có khả năng chịu dung động va đập và độ bền mái. Vì
vậy muốn dụng cụ cắt có được tuổi bền cao thì vật liệu chế tạo dụng cụ phải
có độ bền cơ học cao.
5. Độ dẫn nhiệt:
- Độ dẫn nhiệt của vật liệu dụng cụ cắt càng cao thì nhiệt truyền khỏi
lưỡi cắt càng lớn, giảm lượng nhiệt tập trung ở vùng cắt, tăng độ bền mòn cho
dụng cụ cắt và cho phép nâng cao tốc độ cắt.
6. Tính công nghệ:
- Dụng cụ cắt thường có hình dáng hình học phức tạp vì vậy vật liệu cắt
có khả năng cho phép gia công hợp lý dễ dàng bằng các phương pháp gia
công khác nhau.
7. Tính kinh tế:
- Khi chế tạo vật liệu dụng cụ cắt ngoài việc lưa chọn vật liệu đảm bảo
tính năng cắt, tính công nghệ còn phải chú ý tới giá thành vật liệu dụng cụ cắt.
Do vật liệu thường là đắt tiền nên phải lựa chọn hợp lí để giảm giá thành sản
phẩm.
B/ Các loại vật liệu:
1. Nhóm thép cácbon dụng cụ:
- Là loại thép có hàm lượng Cacbon cao 0,65÷1,35% nên có tính chịu
mòn và chịu độ cứng. Độ thấm tôi thấp nên phải tôi trong nước hoặc hỗn hợp
nước và muối.
- Vì tôi trong nước nên tốc độ nguội nhanh gây nên biến dạng nứt, vỡ
mặt khác thép Cácbon dụng cụ cũng rất nhạy cảm với quá nhiệt sẽ bị mẻ, gãy

do kích thước các hạt tăng.
- Độ bền nhiệt thấp nên chịu mòn kém, tính năng cắt thấp nhưng thép
Cácbon dụng cụ lại rẻ và dễ mài sắc. Từ những đặc điểm trên ta thấy nên chế
tạo mũi dao doa bằng thép Cácbon dụng cụ sẽ không đảm bảo yêu cầu kỹ
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang 7
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
thuật vì mũi dao doa là dụng cụ cắt đòi hỏi độ chính xác cao, nếu trong quá
trình tôi bị quá nhiệt hoặc nguội nhanh sẽ bị phế phẩm, vì vậy ta không chọn
thép Cácbon dụng cụ làm vật liệu chế tạo mũi doa.
2. Nhóm thép hợp kim dụng cụ:
- Cũng giống loại thép Cácbon dụng cụ nhưng có thêm một số nguyên
tố hợp kim Vonforam, nanadi, silic sau khi tôi và ram độ cứng đạt HRC
63 ÷ 67, độ bền nhiệt thấp khoảng 250
o
C, nhiệt độ tôi từ 820 ÷ 850
o
C, giá
thành thÊp hơn so với thép hợp kim khác, độ thấm tôi và tính tôi tốt có thể
làm nguội trong dầu nên Ýt bị biến dạng, phân bố các bít đều trong thép hợp
kim dụng cụ người ta thường sử dụng nhóm thép mang nhãn hiệu GXC có
thành phần hoá học gồm:
Tra bảng I-17- STCNCTM - ĐHBK:
C = 0,85 ÷ 0,95 ; Mn = 0,3 ÷ 0,6
S = 1,2 ÷ 1,6 ; Cr = 0,95 ÷ 1,25
Ni = 0,35
Ưu nhược điểm:
- Khó gia công, dễ thoát Cácbon làm ảnh hưởng tới độ cứng dễ tạo ra
lưới các bít làm dao bị mẻ.

- Từ kết quả phân tích ở trên và đặc điểm của mũi doa ta thấy mũi doa
là dụng cụ cắt có nhiều lưỡi cùng tham gia cắt, nếu các lỗ gia công có rãnh tải
trọng thay đổi nên nếu mũi doa có lưới các bít sẽ bị mẻ răng. Đồng thời lưỡi
cắt của mũi doa nhá khi nhiệt luyện sẽ dễ thoát Cácbon, vì vậy ảnh hưởng tới
lưỡi cắt làm mũi dao doa chóng mòn. Bởi vậy ta không chọn thép hợp kim
dụng cụ để chế tạo dao.
3. Nhóm thép giã:
- Đây là một loại thép mà trong đó có hàm lượng Vonfoam chiếm từ
6 ÷ 19% và Cr chiếm từ 3 ÷ 6%:
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang 8
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
- So với thép các bon và thép hợp kim dụng cụ thì thép gió có độ cứng,
độ bền nhiệt, độ bền cao hơn, nó có độ thấm tôi lớn, độ bền cơ học cao
(δ
b
= 2500 ÷ 3800 N/mm
2
).
- Độ cứng sau khi nhiệt luyện đạt HRC 62 ÷ 67 độ bền nhiệt.
- Độ bền nhiệt từ 600 ÷ 650
o
C.
- Tốc độ cắt V = 30 ÷ 50m/phút.
Thép gió phân làm hai nhóm:
+ Nhóm có năng suất cắt thường :P
18
, P
9

+ Nhóm có năng suất cắt cao: P
18
φ2, P
18
φ4 .
- Nhóm có năng xuất cao thường được dùng khi gia công hợp kim bền
nhiệt, thép có độ bền cao, thép không gỉ .
Nhóm thép có năng suất thường:
- Thép giã P18 thành phần hoá học gồm:
Tra bảng I-54 – STCNCTM [1].
C = 0,7 ÷ 0,8 Cr = 3,8 ÷ 4,4
V = 1 ÷ 1,4 W = 17,5 ÷ 19,6
M
o
= 0,3
Thép giã P18 được sử dụng rất rộng rãi và phổ biến để chế tạo dụng cụ
cắt. Độ cứng đạt được sau tôi và ram HRC = 62 ÷ 65. Độ bền nhiệt cao
600
o
C, độ bền cơ học cao, tính mài tốt, Ýt nhạy cảm với quá nhiệt.
- Thép gió P9 có độ bền nhiệt và tính năng cắt không khác so với thép
P18. NÕu cắt ở tốc độ thấp thì thép P18 có tuổi bền cao hơn P9 hai lần vì hàm
lượng các bít ở P18 cao hơn. Nhưng thép P9 dÔ gia công hơn thép P18 và ở
thép P19 có tính mài kém vì có nhiều hàm lượng vanađi.
- Nhược điểm cơ bản của thép gió: là sự phân bố các bit không đều của
cacbít nên thường làm giảm cơ tính. Biện pháp khắc phục là trước khi chế tạo
thì thép phải được gia công áp lực nhiều lần để được phân bố lại các bít nâng
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang 9
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ

cắt
cao cơ tính của thép gió, vì Vonfram là nguyên tố hợp kim đắt tiền nên có thể
thay W = M
o
.
- Trong thép gió mà không giảm độ bền nhiệt, tăng độ dai va đập độ
không đồng nhất về các bít cũng giảm đáng kể. Tăng tính dẫn nhiệt gồm có:
P613, P18M, P9M.
- Khi thêm vào cô ban: Tăng thêm độ chịu nhiệt, độ cứng tăng tính cắt
của thép gió nếu tăng quá sẽ giòn và giảm độ bền.
- Khi thêm vanađi: Tăng độ bền nhiệt, độ cứng, độ mòn nhưng khó rèn
và khó mài sắc.
4. Nhóm hợp kim cứng:
- Thành phần chủ yếu là vonfram và một số loại các bít khác. Các mác
nh BK2 , BK3M, K4, TK
Ưu điểm:
Độ bền nhiệt cao 700 ÷ 1100
o
C, có tính dẫn nhiệt cao, độ cứng cao
HRC 87 ÷ 92, độ bền mòn ở nhiệt độ cao vì thành phần hỗn hợp kim cứng có
các pha các bít với độ cứng và tính chịu nóng rất cao. Năng suất cao (tốc độ
cắt đạt tới 500m/phút khi gia công thép 45 và 2700m/phút khi gia công
nhôm). Gia công được thép đã tôi (đạt độ cứng tới 67HRC) và thép khó gia
công.
Nhược điểm:
Cùng với việc tăng độ cứng, độ dẻo dai, giảm nên dễ bị mẻ răng khi có
tải trọng thay đổi.
Kết luận:
Qua phân tích trên ta thấy với mũi dao doa tay φ18H8 ta chọn loại thép
gió P18 vì nó có tính công nghệ cao, rễ gia công, nâng cao tuổi bền của dao

khi cắt với tốc độ cắt thép, rẻ tiền hơn so với các loại vật liệu như hợp kim
cứng và các loại thép gió có thêm hàm lượng các nguyên tố hợp kim khác,
đồng thời thép gió P18 đảm bảo được tính cắt, tính công nghệ và tính kinh tế.
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
10
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
III. KẾT CẤU VÀ THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA DAO:
Những yếu tố cơ bản của dao doa là:
- Phần cắt,
- Phần sửa đúng,
- Phần cổ dao,
- Phần kẹp chặt.
Thông số hình học bao gồm:
- Số răng, hướng răng, các góc cắt, bước răng, prôfin rãnh .
Ta có hình cắt như sau.


Theo bảng 17-VI- HDTKDCCKL ta có dao doa tay φ18 H8:
D d L l l
6
d
1
a h L
5
18 18 180 95 67 17 14,5 17 1,5
1. Phần cắt:
- Góc nghiêng chính ϕ của phần căt mũi doa còng nh góc ϕ của dao
tiện, nó quyết định dạng phôi và tỉ số các thành phần lực cắt. Với cùng một

lượng chạy dao và chiều sâu cắt. Khi thay đổi góc ϕ thì chiều dày cắt tăng lên
làm giảm độ mòn ở mặt sau, nếu chọn góc ϕ nhỏ hơn một giới hạn nào đó thì
lực chiều trục giảm đi, mũi dao dễ đưa vào ra khỏi lỗ, nhưng lực hướng kính
sẽ lớn. Lớp kim loại bề mặt gia công sẽ bị biến dạng đàn hồi, do đó lỗ sau khi
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
11
L
d
1
h
l
2
d

a
45
o
l
l
5
l
1
l
3
l
4
l
6
ϕ

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
gia công sẽ có thể bị nhỏ hơn kích thước yêu cầu. Trên cơ sở nghiên cứu thực
nghiệm, đối với mũi dao doa tay thường lấy ϕ = 1
0
÷ 2
o
.
Ta chọn mũi dao doa tay có góc ϕ = 1
0
.
+ Chiều dài phần côn cắt l
1
được tính theo công thức :

5
2
1
lCotg
2
DD
l
+ϕ
−
=
Trong đó :
- D
2
là đường kính nhỏ nhất của phần dẫn hướng. D
2

= D - 1,4 × 2t .
- t là lượng dư cho doa một phía (t = 0,02).
D
2
= D - 1,4 × 2t = 18 × 1,4 × 0,94 = 17,04mm.
8,15,11cot.
2
94.1718
2
0
5
2
1
=+
−
=+ϕ
−
=
glCotg
DD
l
(mm)
- Góc 2ϕ phụ thuộc vào kiểu mũi doa.
- Góc 2ϕ càng nhỏ thì
lực chiều trục càng nhỏ:
P
x
= P
n
. sinϕ.

Với dao doa tay thường
chọn góc 2ϕ nhỏ để giảm lực
dọc trục do đó thuận lợi cho quá
trình làm việc 2ϕ = 1
o
÷ 3
o
.
2. Phần Sửa Đúng:
l
2
= l – l
1
– l
5
- Phần sửa đúng của mòi doa có tác dụng sửa đúng bề mặt gia công để
định hướng mũi doa trong lỗ và để dự trữ mài lại phần cắt, ngoài ra nó còn
đảm bảo hình dạng của lỗ, kích thước chính xác và độ nhẵn cần thiết của bề
mặt gia công.
Phần côn ngược: Để giảm ma sát giữa mũi doa và mặt lỗ gia công,
ngăn ngừa sự lay động lỗ của phần sửa đúng gây ra ở đoạn cuối.
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
12
P
n
P
y
P
x

2P
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
Đối với mũi doa tay thường lấy phần côn ngược từ 0,003 ÷ 0,005 mm
và đối với độ côn nhỏ như vậy thường không chế tạo đoạn trên phần sửa đúng
mà làm côn ngay sau phần cắt.
3. Số răng của dao doa:
- Số răng của mũi doa thường được lấy chẵn để dễ đo đường kính
bằng các dụng cụ đo trực tiếp nh thước điện tử, pame, thước đo góc, đồng hồ
đo và các thiết bị quang học.
Số răng được chọn tuỳ thuộc vào đường kính và công dụng của mũi
doa. Số răng của mũi doa được chọn theo công thức sau:
25,1
+=
DZ
D - đường kính mũi doa (mm). Với mòi doa có đường kính D = 18.
Z = 1,5 ×
18
+ 2 = 8,36 (răng)
Ta chọn số răng dao doa chẵn để kiểm tra đường kính dễ dàng.
- Tra bảmg 22-VI-TKDCCKL với mũi doa tay φ18 ta chọn số răng;
Z = 8 răng.
4. Hướng của răng:
- Mòi doa thường có răng thẳng hoặc răng nghiêng với đường tâm trục
hoặc răng xoắn. Mũi doa răng xoắn đảm bảo bề mặt gia công nhẵn hơn và
tuổi thọ bền hơn.
- Mòi doa răng thẳng nếu kết cấu hợp lý cùng gia công lỗ thoả mãn
yêu cầu về độ chính xác và chất lượng gia công.
Việc chế tạo, mài sắc và kiểm tra các loại mũi doa này đơn giản hơn
nhiều so với mũi dao doa có răng xoắn. Vì thế ta chọn mũi doa có hướng răng

tẳng với góc ω = 0
0
5. Góc sau và góc trước phần cắt:
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
13
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
- Góc trước
γ
: Góc trước của mũi doa thường lấy bằng 0
o
(γ = 0
o
).
Nghĩa là góc trước của mũi doa hướng vào tâm và mũi doa là dụng cụ gia
công tinh, lượng dư Ýt nên góc trước chọn γ = 0
o
.
Nếu chọn γ < 0
o
thì sức bền của răng mũi doa có thể được tăng lên
nhưng khi gia công thường dễ bị dính và độ nhẵn bề mặt giảm.
- Góc sau
α
: Góc sau α thường được chọn nhỏ để tăng sức bền răng
dao, tăng điều kiện dẫn nhiệt và đồng thời tăng tuổi thọ của dao.
Ở những mũi doa trụ điều chỉnh mặt sau ở phần sửa đúng nên mài hai
góc α = 3 ÷ 8
o

và α
1
= 15 ÷ 20
o
. Ở đây ta chọn α = 6
o
vì khi chọn góc α tăng
cắt dễ nhưng góc sắc giảm nên răng bị yếu. Điều kiện thoát phoi kém, tăng độ
mòn của lưỡi cắt.
6. Cạnh viền f:
Cạnh viền được bố trí dọc theo các răng của mũi doa. Nó đảm bảo
định hướng tốt mũi doa trong lỗ, sửa đúng lỗ theo kích thước, làm nhẵn bề
mặt gia công và để kiểm tra đường kính được dễ dàng. Tuỳ theo đường kính
của mũi doa, chiều rộng của cạnh viền f được chọn bằng 0,08 ÷ 0,5 (mm) ta
chọn f = 0,08 (mm) như gia công vật liệu dẻo, để tránh hiện tượng dính phoi
và sửa đúng bề mặt gia công f trên răng sửa đúng f
sđ
= 0,5 (mm).
7. Bước răng:
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
14
f
α
β
α
f
L ng r¨ng
R¨ng
söa ®øng

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
Bước răng của dao doa được bố trí không đều, nhằm loại trừ những
vạch dọc tương ứng với bước răng xuất hiện trên bề mặt lỗ gia công. Nguyên
nhân sinh ra những vạch dọc này là do sự thayđổi tải trọng có chu kỳ trên
răng của mũi doa. Bước răng phân bố không đều có thể thực hiện được bằng
nhiều cách. Trong đó phổ biến nhất là phân bố không đều các góc. Bước răng
(ω) theo nửa đường tròn.
Phương pháp này vừa đơn giản khi chế tạo, vừa thuận tiện cho việc
kiểm tra đường kính mũi doa. Việc bố trí không đều bước răng có ảnh hưởng
tốt đến quá trình làm việc của mũi doa, do đó có thể tránh được sai sè in dập
lắp lại c ủa lưỡi cắt trên bề mặt gia công khi có rung động theo chu kỳ để tạo
được bước răng không đều này khi gia công rãnh răng, mũi doa được gá trên
đồ gá có dấu phân độ chuyên dùng của máy phay.
8. Dạng rãnh:
- Hình dạng rãnh mòi doa không quan trọng như đối với mũi khoan và
ta rô, vì lượng dư gia công nhỏ cho nên có thể gia công rãnh răng bằng dao
phay một góc, khi đó mặt trước của mũi dao không được nhẵn và làm cho
những răng ở mặt đầu của dao phay chóng mòn. Để khắc phục nhược điểm
này ta dùng dao phay hai góc để tránh sự xuất hiện vết nứt ở đáy rãnh khi tôi
thì đáy rãnh được vê tròn với bán kính r. Ta có sơ đồ gia công rãnh mũi dao
như hình vẽ.
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
15
ω
1
ω
2
ω

3
f
ω
4
ω
5
ω
6
ω
7
f
ω
8
20
0
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
Tra bảng 22-VI TKDCC KL(tập 2) ta có:
β = 80
0

r = 0,5mm
γ = 20
0
Theo bảng 23 – VI TKDCC
(tập 2) ta có góc răng ở mũi doa
với số răng Z = 8 ta có:
ω
1
= ω

5
= 42
0

ω
2
= ω
6
= 44
0

ω
3
= ω
7
= 46
0
ω
4
= ω
8
= 48
0

Khi phay rãnh mũi doa có bước răng không đều. Để giữ cho chiều rộng
của rãnh đồng nhất cần thay đổi chiều sâu rãnh (t) và khoảng cách giữa trục
mũi doavà dao phay đối với từng rãnh.
Ta có sơ đồ gia công rãnh:
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang

16
b
δ
t
ω
R
r
ω
1
= 42
o
ω
2
= 44
o
ω
3
= 46
o
ω
4
= 48
o
5
6
7
8
ω
20
0













−
υ






ϕ−
υ
−






ϕ

υ
ε−υ+θ−
=
1
2
sin
2
cos
sin
)(1
Cos
r
Sin
Rt
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
- Tính các kích thước của rãnh.
Theo TKDCCKL Xementrenco ta có công thức tính sau:



2
sin
2
sin
rsin
sin
)(Sin
Rb
υ







ϕ−
θ
−






ϕ
θ
ε−υ+θ
=

2
RSin2BC
θ−ω
=
Trong đó: t – chiều sâu phay
b – khoảng cách giữa trục dao doa và trục dao phay
BC – chiều rộng phay
R – bán kính phôi, R = 9,4 (mm)
P – cung để lại lượng dư cho mài mặt sau, P = 0,3 (mm)
r = 0,5 (mm) – bán kính đáy rãnh

Xác định góc θ theo công thức sau:
P = 2R sin
2
θ
⇒ sin
2
θ
=
R2
P

⇒ θ = 2 arcsin
R2
P
= 2 arcsin
4,9.2
3,0
= 1,83
0
=1
0
49
’
48
’’
Tính răng 1 và 5: có W
1
= 42
0
= ε, υ = β = 80

0
t = 9,4






−+−
o
o
ooo
20cos.
80sin
)4280"48'141sin(1
- 0,5
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
17
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
×
)mm(41,3.1
2
80
Sin
20
2
80
Sin

0
0
0
=












−






−
Error! Not a valid link. t = 3,41 (mm).
b = 9,4







−+
o
0
0o0
20sin.
"48'491sin
)4280"48'491sin(

- 0,5










−
2
80
sin
20
2
80
sin
o

o
=1,83 (mm)
BC = 2 × 9,4 × sin






−
2
"48'49142
00
= 6,42 (mm)
Tương tự như trên ta có: ω
2
= ε
2
= ω
6
= 44
o
.
Ta tính được các kết quả:
t = 3,624 (mm) ;
b = 1,731 (mm) ;
BC = 6,726 (mm).
- Răng 3 và 7 có: ω
3
= ω

7
46,1
0
t = 3,921 (mm)
b = 1,62 (mm)
BC = 7,062 (mm)
- Răng 4 và 8 : ω
4
= ω
8
= 48
0
t = 4,267 (mm)
b = 1,565 (mm)
BC = 7,361(mm)
9. Dung sai đường kính mũi doa:
- Dao doa là loại dụng cụ cắt có tuổi thọ thấp vì vậy cần đặc biệt chú ý
tới việc quy định dung sai của đường kính. Nếu quy định dung sai không tốt
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
18
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
thì không tận dụng được thời gian làm việc của mũi doa, làm tăng giá thành
sản phẩm và có khi mài sắc lại nhiều lần vẫn không đảm bảo được kích thước
cuả lỗ gia công.
Ta có sơ đồ phân bố dung sai đường kính mũi doa:
Trong đó:
∆ : là dung sai đường kính lỗ gia công.
BC: là giới hạn trên của đường kính mũi doa.

CD: Giới hạn dưới của đường kính mũi doa đã mòn .
N : Dung sai chế tạo mũi doa.
J : Lượng dự trữ mòn trong quá trình sử dụng.
P
max
: Lượng lay động lớn nhất của lỗ.
P
min
: Lượng lay động nhỏ nhất của lỗ.
- Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ lay rộng của lỗ như các yếu tố
kết cấu và thông số hình học của mũi doa đường kính lỗ và vật liệu gia công,
tốc độ cắt, lượng chạy dao dung dịch làm nguội, phương pháp kẹp mũi doa,
lượng dư của dao doa, tình trạng máy.
- Tra theo bảng 20-VI – TKDCC KL với dao doa tay φ18H8 có:
∆ = 23 µm ;
P
max
= 8 µm ;
P
min
= 5µm ;
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
19
KÝch th íc
danh nghÜa
∆
N+J
N
J

P
max
P
min
0
D
max
CT
D
min
CT
D
,min
chÕ t¹o
D
,max
chÕ t¹o
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
N = 8µm ;
J =14µm .
10. Phần kẹp chặt của mũi doa:
- Phần kẹp chặt của mũi doa có nhiều dạng khác nhau, tuỳ theo công
dụng cua nã. Đối với mòi doa tay tiếp với phần làm việc của dao là cổ dao
ngắn và phần chuôi trụ có đầu vuông dùng để lắp tay quay, phần chuôi còn có
tác dụng định hướng mũi doa như doa những lỗ sâu.
Các thông số phần chuôi trụ được tra theo bảng 17-VI-(II) –
TKDCCKL
d = 18 ; 10 = 67 ; a = 14,5 ; d
1

= 17
+ 0,1
; h = 17
+ 0,021
11. Phần cổ dao:
- Phần cổ dao là phần có đường kính nhỏ hơn dùng để thoát đá trong
quá trình gia công các bề mặt của phần cắt và phần kẹp chặt. Phần cổ dao
cũng là nơi in nhãn của dụng cụ cắt.
- Đường kính phần cổ doa : d
1
= 17 cm .
- Chiều dài phần cổ doa : l = 18 cm .
12. Kết cấu của hai lỗ tâm và tác dụng:
- Dựa vào kết cấu và kích thước đường kính ngoài của mũi doa φ18. Ở
đây ta chọn lỗ tâm theo kích thước nhỏ nhất (kích thước a của phần chuôi trụ)
để đảm bảo độ bền.
Trên hai bề mặt của mũi doa được chế tạo hai lỗ tâm dùng để làm
chuẩn định vị của mòi doa khi mài lại.
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
20
a
d
1
= 17
+ 0,1
h
l
6
d

= 18
+ 0,1
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
- Kết cấu của mòi doa yêu cầu độ chính xác cao nên ta sử dung lỗ tâm
có kết cấu như sau:
- Dựa vào kích thước ngoài của mũi doa φ18. Tra theo bảng 3-30 –
TKDCC ta có:
D = 5 mm L = 5mm a = 0,8 mm
d = 2 mm l = 2,4 mm
- Mặt 120
0
giữ cho mặt côn 60
0
làm việc không bị biến dạng hoặc xây
xát khi làn việc hoặc khi vận chuyển .
PHẦN II
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
21
60
0
d
φ 18
l = 24
L
D = 5
120
0

a = 0,8
180
45
o
ϕ
φ17
+ 0,04
14,5
φ18
+ 0,04
φ17
+ 0,01
67
+ 0,003
18
19,55,4
φ18
+ 0,01
63
+ 0,021
6
o
0,65
6
o
0,32
0,63
0,2
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt

LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG
MÒI DAO DOA TAY φ18H8
I. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
- Chi tiết cần chế tạo là mũi doa tiêu chuẩn φ18H7. Chức năng và
nhiệm vụ của nó là để gia công các lỗ có độ chính xác cao từ cấp 6÷9. Độ
nhẵn bề mặt đạt từ Ra = 0,16 ÷ 1,25µm. Do vậy mà mũi doa là một chi tiết
đòi hỏi chế tạo với độ chính xác cao cho nên khi chế tạo mũi doa phải qua
khâu nguyên công gia công chính xác nh mài tinh và mài nghiền. Ngoài ra
dao doa là một dụng cụ gia công định kích thước. Do đó dộ chính xác của mũi
doa sẽ quyếtđịnh đến độ chính xác nh chất lượng lỗ gia công. Nh vậy dung sai
của đường kính của mũi doa phải được tính toán hợp lí nhằm nâng cao tuổi
thọ của dao.
- Phần lưỡi cắt phải được mài sắc cẩn thận và có độ bóng cao để có thể
hớt đi một lượng kim loại mỏng, đặc biệt là độ bóng của cạnh viền phải cao
hơn độ bóng yêu cầu của bề mặt chi tiết gia công.
- Các răng cắt được chế tạo sao cho không thành sù in dập của lưỡi lên
bề mặt lỗ gia công và tạo điều kiện cho việc kiểm tra đường kính trực tiếp
bằng các dụng cụ đo kiểm.
- Dao doa máy φ18H8 là chi tiết dạng trục nên trong quá trình gia công
cũng phải tuân theo qui trình công nghệ gia công của một chi tiết trục.
- Tính công nghệ trong kết cấu:
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
22
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
Kết cấu mũi doa gồm 3 phần chính:
+ Phần làm việc
+ Phần cổ dao
+ Phần chuôi dao

- Phần làm việc: Là phần chính của mũi doa, trên phần này có các răng
cắt và răng sửa đúng. Các răng được bố trí đối xứng và bước răng không đÒu.
Tuy nhiên nó vẫn đảm bảo tính gia công được dễ dàng và còn tạo điều kiện
cho việc đo kiểm.
- Phần cổ dao và phần chuôi dao: Chủ yếu là các bề mặt tròn xoay đơn
giản dễ dàng đạt được kích thước bằng các phương pháp gia công thông
thường nh tiện - phay nh vậy chi tiết đảm bảo kết cấu dễ gia công.
II. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT:
Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế kĩ thuật tổng hợp, nó phản ánh
mối quan hệ giữa các đặc trưng về công nghệ kĩ thuật của nhà máy và các
hình thức sản xuất, quản lí kinh tế được sử dụng nhằm đạt hiêu quả kinh tế
cao nhất.
Dạng sản xuất là một yếu tố quan trọng trong việc thiết kế quy trình
công nghệ và xác định được dạng sản xuất, biết được điều kiện cho phép về
vốn đầu tư về trang thiết bị… để từ đó các biện pháp kĩ thuật cũng như quản lí
hợp lí nhất.
- Các yếu tố của dạng đặc trưng sản xuất.
- Sản xuất hàng năm.
- Khối lượng chi tiết.
- Tính lặp lại của quá trình sản xuất.
ĐÓ xác định được dạng sản xuất thì phải biết được khối lượng sản
lượng cơ khí hàng năm của chi tiết cần phải gia công.
1 1. Xác định sản lượng cơ khí hàng năm:
- Được tính theo công thức:
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
23
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt







α+β
+=
100
1m.NN
ii
chi tiết/ năm
Trong đó:
- N
i
: Sản lượng cơ khí
- N : Sản lượng kế hoạch (N = 25.000 ct/ năm)
- m
i
: Số lượng chi tiết cùng tên trong sản phẩm; m
i
= 1.
- α : Số % dự trữ hư hỏng ; α = 5%.
N
i
= 25.000 × 1 ×







+
+
100
35
1
= 27000 (ct/ năm).
Việc xác định sản lượng cơ khí nhằm xác định lượng phôi cấu tạo ra để
đảm bảo đủ sản lượng theo đúng kế hoạch.
2. Tính khối lượng của chi tiết:
Áp dụng công thức được xác định khối lượng của chi tiết:
M = V × γ (kg)
Trong đó:
- V : Thể tích của chi tiết.
- γ : Khối lượng riêng của thép; γ = 8,55 (kg/ dm
3
).
Tính toàn bộ thể tích của toàn chi tiết: V = V
1
+ V
2
+ V
3
.
Áp dụng công thức ta có:
V
1
= π ×
4
D

2
× l
1
= 3,14 ×
4
18
2
× 95 = 24162,3 (mm
3
)
V
2
= π ×
4
D
2
× l
2
= 3,14 ×
4
17
2
× 18 = 4083,57 (mm
3
)
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
24
V
1

V
2
V
3
l
1
l
2
l
3
95 18 67
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
V
3
= π ×
4
D
2
× l
3
= 3,14 ×
4
18
2
× 67 = 17040,78 (mm
3
)
V = V
1

+ V
2
+ V
3
= 24162,3 + 408357 + 17040,78 = 45286,65 (mm
3
)
V = 45286,65 (mm
3
) = 0,0453 (dm
3
).
M = V . γ = 0,0453 × 8,75 = 0,397 (kg)
Theo bảng 2 – STCNCTM - với sản lượng 27.000 ct/năm ta xác định
được loại hình sản xuất của nhà máy là dạng sản xuất loạt lớn. Việc tổ chức
sản xuất theo chuyên môn hoá kết hợp với máy vạn năng, máy chuyên dùng,
sử dụng đồ gá chuyên dùng.
III. CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.
1. Cơ sở cho việc chọn phôi.
Việc chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi là phải phù hợp với việc
chế tạo chi tiết, chúng căn cứ vào các yêu cầu sau:
- Vật liệu: Cã tính vật liệu mà chi tiết yêu cầu.
Dạng sản xuất, tính sản xuất và trang thiết bị dụng cụ gia công. Nói
chung việc chọn phôi mà có kích thước, hình dáng hình học càng giống với
chi tiết càng tốt vì có thể tiết kiệm được vật liệu chế tạo, giảm được thời gian
gia công, góp phần tăng năng suất và giảm được giá thành sản phẩm.
Để chọn phôi cho chi tiết họ trục có các phương pháp sau:
1) Đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng tay.
Để chính xác của phôi thấp, phụ thuộc vào tay nghề của công nhân, có
thể đúc được chi tiết phức tạp cơ tính kém, lượng dư lớn.

2) Đúc trong nhôm kim loại:
Do độ dẫn nhiệt lớn, cơ tính không đồng đều, kích thước chính xác
trong khoảng 0,3 ÷ 0,6. Thường dùng trong sản xuất loạt lớn, hàng khối với
các chi tiết có m < 12 (kg).
3) Đúc ly tâm:
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
25
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
Dưới tác dụng của lực ly tâm kim loại bị Ðp vào thành khuôn và nguội
đi, phôi có cấu tạo rất chặt tinh thể nhỏ, cơ tính tốt, nhưng không đều từ ngoài
vào trong.
4) Dập nóng:
Có thể dập nóng trên máy búa, máy Ðp hoặc máy nằm ngang, máy Ðp
thuỷ lực, máy Ðp trục vít, có thể dập trong khuôn kín, khuôn hở. Dập thể tích
thường thực hiện trên các khuôn có nhiều lòng khuôn khác nhau. Để chế tạo
phôi có độ chính xác cao, tiết kiệm được nguyên vật liệu, giảm sức lao động
của công nhân, phôi có cơ tính tốt, thích hợp với dạng sản xuất loạt lớn, hàng
khối.
5) Cán thép:
Cán nóng: Có prôfin đơn giản, thường là tròn, vuông lục lăng, dùng để
chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính Ýt thay đổi, cơ tính của thép cán
cao. Phương pháp cán được dùng hợp lý trong trường hợp sau khi cán không
cần phải gia công cơ nhiều, đặc biệt khi chế tạo các chi tiết bằng thép và hợp
kim khó gia công.
Phương pháp này cho phôi có cơ tính tốt, kim loại chặt, chịu xoắn tốt.
Hình dạng phôi chế tạo đơn giản, không có bậc, độ chính xác của phôi tương
đối cao và thấp hơn so với dập thể tích, phù hợp vói dạng sản xuất loạt lớn và
chi tiết chế tạo phôi thấp hơn nhiều so với dập thể tích.

Tóm lại: Qua các phương pháp tạo phôi trên, dựa vào kết cấu và đặc
điểm của chi tiết gia công và các yêu cầu kỹ thuật, dạng sản xuất loạt cho ta
chọn phương pháp tạo phôi là cán nóng.
Để đơn giản cho quá trình chế tạo thép gió P18 nên ta chọn phần làm
việc, cổ dao, chuôi dao, tự chọn đồng nhất là thép gió P18.
IV. CÁC KÍCH THƯỚC CỦA PHÔI LẤY THEO TIÊU CHUẨN.
Tra bảng 3-53 – STCNCTM.
* Phân tích khi chọn chuẩn.
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
26
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
- Chọn chuẩn là một việc có ý nghĩa quan trọng, mục đích của việc
chọn chuẩn là phải đảm bảo hai yêu cầu sau:
- Đảm bảo chất lượng chi tiết trong quá trình gia công.
- Đảm bảo năng suất cao, giá thành hạ.
Để chọn chuẩn hợp lý cần phải tuân theo các nguyên tắc sau:
- Nguyên tắc 6 điểm: Khi được định vị chi tiết tuỳ theo yêu cầu gia
công ở từng nguyên công mà số bậc định vị từ 1 ÷ 6.
- Chọn chuẩn sao cho khi sư dụng đồ gá đơn giản, sử dụng thuận tiện.
Chọn chuẩn sao cho khi gia công dưới tác dụng của lực cắt, lực kẹp, mà chi
tiết không bị cong vênh, biến dạng.
1. Chọn chuẩn tinh:
Chọn chuẩn tinh phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Phải đảm bảo phân bổ lượng dư đồng đều cho các bề mặt gia công.
- Phải đảm bảo về độ chính xác của các vị trí tương quan giữa các bề
mặt gia công với nhau.
Từ các yêu cầu trên, người ta đưa ra năm lời khuyên cần tuân theo khi
chọn chuẩn tinh.

Lời khuyên 1:
- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính, nh vậy sẽ làm cho chi
tiết lúc gia công có vị trí tương tự nh lúc làm việc.
Lời khuyên 2:
Cố gắng chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước để sai số chọn
chuẩn bằng không.
Lời khuyên 3:
Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực cắt,
lực kẹp gây ra. Mặt chuẩn phải đủ diện tích để định vị.
Error! Not a valid link.Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản thuận tiện
cho việc sử dụng.
Lêi khuyªn 3:
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
27
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  Bộ môn nguyên lý và dụng cụ
cắt
Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất, không nên đổi chuẩn trong quá
trình gia công. Dựa vào các lỗ khuyên khi chọn chuẩn và yêu cầu của chi tết
gia công, ta có các phương án chọn chuẩn tinh sau:
1) Phương án I:
Chọn chuẩn tinh là hai lỗ tâm khống chế 5 bậc tự do. Phương án này có
ưu điểm cho phép gá đặt nhanh, không gây sai số hướng kính, gia công được hầu
hết các bề mặt của chi tiết đảm bảo tốt các kích thước là qua nhiều lần gá đặt.
Ưu điểm: Đồ gá đơn giản, gọn nhẹ, được sử dụng cả trong kiểm tra và
sửa chữa sau này.
Nhược điểm: Độ cứng vững thấp, mũi tâm cháy mòn vì nhiệt sinh ra
lớn khi gia công.
Ta có được sơ đồ định vị nh sau:
2) Phương án II:

Ta chọn chuẩn tinh là mặt trụ bên ngoài, kết hợp với mặt đầu khống
chế 5 bậc tự do.
Ưu điểm: Khi gia công phải dùng mâm cặp ba chấu tự định tâm nên sai
số tích luỹ lớn.
Ta có sơ đồ định vị của phương án hai nh sau:
SVTK: Hoàng Minh Bắc - Líp CT96
Trang
28