dao tiện định hình cắt gọt kim loại

Chu quốc Hiếu

Lớp CTM6

K44

Dao tiện định hình
I. Chi tiết gia công.
- Vật liệu: Thép 45 có giới hạn bền b = 750 (N/ mm2).
- Hình dạng nh sau:

ỉ16

ỉ14

ỉ20

ỉ22

1x45

10
12
18
20
24

II. Chọn dao:
Ta nhận thấy rằng chi tiết cần có dạng hình trụ tròn xoay trên đó bao gồm các
mặt mặt côn v các mặt trụ. Cho nên ta chọn dao tiện định hình lăng trụ, gá
thẳng. Bởi vì so với dao tiện định hình tròn thì tiện định hình lăng trụ chế tạo dễ

dng hơn dồng thời gia công chi tiết sẽ cho độ chính xác hơn. Do có độn cứng
vững cao hơn đồng thời hạn chế đợc sai số loại 2 còn sai số loại 1 có khả năng
khắc phục đợc.
III. Tính toán chiều cao hình dáng profile dao
Sơ đồ tính toán các thông số tại một điểm bất kỳ trên lỡi cắt của dao nh sau:
Ci

A = R .sin

0

B
Ti

B = R .cos

0

A

sin = A /R i
i

1

0

i

C = R i.cos

i

Ri

i

R

ti
0

T = C -B
t = Ti.cos

0

* Chọn điểm cơ sở
Điểm cơ sở đợc chọn l một điểm nằm ngang tâm chi tiết v xa chuẩn kẹp của
dao nhất (hoặc gần tâm chi tiết nhất). Vậy ta chọn điểm 1 l điểm cơ sở:

Trang 1


Chu quốc Hiếu

Theo Bảng3.4 (Trang 13

Lớp CTM6 - K44

Tập 1 HDTKDCC) Ta có = 20 , còn = 120
0

* Tính toán tại các điểm
A = r1.sin 1 = 7.sin200 = 2,394 (mm).

Tại điểm cơ sơ ta cóa có:

B = r1.cos 1 = 7.cos200 = 6,778 (mm)
- Điểm 2 :
sin 2 = A/r1 = 2,394/8 = 0,2995 2 = 17,4360.
C2 = r2.Cos 2 = 8.Cos17,4360= 7,633 (mm).
1 = C1

B = 7,633

6,778 = 1,055 (mm).

t1 = 1.Coso = 1,055.Cos 200 = 0,992 (mm).
- Điểm 7 :
sin 7 = A/r7 = 2,394/9 = 0,266 5 = 15,4260.
C5 = r5.Cos 5 = 9.Cos 15,4260= 8,676 (mm).
5 = C5

B = 8,676

6,778 = 2,098 (mm).

t5 = 5.Coso = 2,098.Cos 200 =1,791 (mm).
- Điểm 5 :

sin 5 = A/r5 = 2,394/10 = 0,2394 5 = 13,8520.
C5 = r5.Cos 5 = 10.Cos 13,8520= 9,709 (mm).
5 = C5

B = 9,709

6,778 = 3,131 (mm).

t5 = 5.Coso = 3,131.Cos 200 = 2,942 (mm).
Ta có bảng số liệu tổng hợp nh sau:
Ci

Ti

ti

7,633

1,056

0,992

6,578

0

0

13,852

9,709

3,131

2,942

15,423

8,676

2,098

1,791

Thứ tự i

Góc
trớc

2

17,436

1

20

5
7

A

2,394

B

6,578

III. Tính toán kích thớc dao.
Chiều sâu cắt lớn nhất l: t max =

d max d min 20 14
=
= 3 (mm).
2
2

Từ chiều sâu cắt tmax = 4 (mm) dựa vo Bảng 3.2a (Trang 11 - HDTKDCC)
Ta có các kích thớc cơ bản của dao tiện định hình lăng trụ nh sau:

Trang 2


Chu quốc Hiếu

Lớp CTM6 - K44

tmax

B

H

E

A

F

r

d

M

3

9

75

4

15

-

0,5

4

21,31

Từ đây ta có kết cấu của dao nh sau:
+

L

F

A

r

d

B

H

E

V . Phần phụ của profin dụng cụ :
Phần phụ của profin dụng cụ cắt dùng để vát mép v chuổn bị cho nguyên
công cắt đứt chi tiết ra khỏi phôi có kích thớc nh sau:
L

t

t max

f a

c
d

b





L

Kích thớc của phần phụ nh sau:
Chọn a = b = 1 ( mm).
g : Chiều rộng lỡi dao cắt đứt chọn g = 2 ( mm )
t : Chiều cao của lỡi cắt phần cát đứt t = 2 (mm)
f : Chiều rộng vát của chi tiết chọn f = 1 ( mm )
c = f + g = 3 ( mm )
1 = 30
= 45

Trang 3


Chu quốc Hiếu

d=(c

g )*tg1 + 2 = (3

Lớp CTM6 - K44

2 )*tg 30 + 2 = 3 ( mm )

Chiều di của dao :
L = lc + a + b + d + g = 24 + 1 + 1 + 4 + 2 = 31 ( mm )
VI. Điều kiện kỹ thuật
1. Vật liệu phần cắt : Hợp kim cứng
Vật liệu thân dao : Thép 45
2. Độ cứng sau khi nhiệt luyện
- Phần cắt HRC 62 - 65
- Phần cắt thân dao HRC 30 - 40
3. Độ bóng :
- Mặt trớc + mặt sau > 9
- Mặt tựa trên thân dao thấp hơn 4
4. Sai lệch + góc mi sắc :
- Sai lệch góc trớc
: 20o2o
- Góc
:15o2o
- Góc 1
:45o2o

Trang 4

Chu quốc Hiếu

Lớp CTM6 - K44

dao phay định hình có hớt lng.
Yêu cầu: Tính toán thiết kế dao phay định hình có góc trớc > 0 để gia công
chi tiết ở hình vẽ sau .Với vật liệu chi tiết l thép 45 có b = 650N/mm2.Trong đó
các mặt I v II không gia công
I

II
15

3
R1

5

14

2
33

I Phân tích chi tiết v chọn dao
Chi tiết có dạng rãnh, có profile phức tạp bao gồm các đoạn thẳng v cung
tròn. Vì vậy ta chọn dao phay hình hớt lng, l loại dao phổ biến dùng để gia
công các chi tiết định hình. Với dạng profile phức tạp nh vậy ta chỉ hớt lng dao
1 lần, tức l không mi lại mặt sau sau khi đã nhiệt luyện. Để giảm nhẹ lực cắt ta
chế tạo dao có góc trớc dơng ( > 0 ). Vì chiều cao profile lớn nhất hcmax = 15
mm, chiều rộng rãnh l =33 mm, ta nhận thấy rằng kết cấu của lỡi cắt đủ cứng

vững do đó ta chế tạo dao có đáy rãnh thoát phoi thẳng.
Vậy để gia công chi tiết ny ta chế tạo dao l dao phay định hình hớt lng 1
lần, có góc trớc dơng, đáy rãnh thoát phoi thẳng.
2 Tính toán profile dao trong tiết diện chiều trục
Ta cần xác định chiều cao profile dao trong tiết diện chiều trục để chế tạo ra
dao cắt.
Sơ đồ tính
Od

R



Ri

i



I

T

Profin chi tiết

6

II

4

hdi

hci

E F

1
i

3
2
Profin dao phay
trong tiết diện chiều trục

Các thông số trên sơ đồ trên đợc xác định nh sau.

Trang 5


Chu quốc Hiếu

Lớp CTM6 - K44

- Góc trớc xác định theo Bảng 2-V (Trang 5 - Tập 2 HĐTKDCC).Với vật
liệu l thép 45 có b = 650 N/mm2. Ta có = 150 (ứng với dao cắt thô) Còn góc sau
chính n = 120 v góc sau phụ 1 = 80 .
- Bán kính đỉnh dao xác định theo Bảng 9-V (Trang 16 - Tập 2 HĐTKDCC)
Với chiều cao lớn nhất của profile chi tiết hcmax = 15 mm. Ta có bán kính đỉnh dao
R = 60 mm.

Dựng profile dao bằng đồ thị ( Đâ thực hiện ở trên sơ đồ trên).
Xét điểm i trên chi tiết, để gia công đợc điểm i thì phải có một điểm i tơng
ứng thuộc profile chi tiết. Ta xác định điểm i đó nh sau: Từ điểm i trên profile
chi tiết dóng ngang sang phía dao cắt đờng OT tại E . Lấy O lm tâm quay một
cung tròn có bán kính OE cắt vết mặt trớc tại F. Vẽ đờng cong hớt lng acsimet
qua F cắt OT tại G . Từ G dóng đờng ngợc lại về phía chi tiết, từ điểm i
thuộc profile chi tiết hạ đờng thẳng vuông góc xuống đờng cắt đờng tại i
ta đợc điểm i l 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.(Với EG chính l độ giáng của
đờng cong hớt lng acsimet ứng với góc ở tâm l )

K .Z
.
2

Ta có EG =

sin i =

M i = i -

R . sin
R . sin
a R . sin
i = arsin

i = arsin
=
Ri R h ci

R h ci
R h ci

h i = h ci

K .Z
2


R . sin

arcsin
R
h

ci




Trong đó: - K : lợng hớt lng.
- Z : số răng dao phay.
Theo Bảng 9

V (Trang16

Tập 2 HDTKDCC) K = 6,5 ; Z = 10 (răng).

Nhận thấy rằng profile chi tiết có một đoạn cung tròn. Vậy profile dao cũng có
một đoạn cong tơng ứng. Nếu xác định profile đoạn đó cũng nh các đoạn khác

thì đẻ đảm bảo độ chính xác yêu cầu thì số lợng điểm tính toán phải đủ lớn nh
thế khối lợng tính toán sẽ rất nặng nề. Để đơn giản cho việc tính toán ta sẽ thay
thế đoạn cong đó bằng một cung tròn thay thế đi qua 3 điểm. Trên sơ đồ tính ta
đã có 2 điểm l 4 v 6.Vậy ta chỉ còn phải tính thêm 1 điểm nữa l điểm 5
Ta chọn điểm 5 có l5 = 25 mm:
h c 5 = h c 4 + r r 2 (l 5 l 4 ) = 7 + 13 13 3 (25 21) 2 = 7,63mm

Lập bảng tính toán:
Điểm

hci

hdi

Li

Điểm

hci

hdi

Li

1

15

14,063

0

4

7

6,632

21

Trang 6


Chu quốc Hiếu

2

0

3

0

5

0

5

7,63

19
6
15
0
3 Tính toán profile trong tiết diện qua mặt trớc của dao:

Lớp CTM6 - K44

7,224

25

14,063

33

Ta cần xác định chiều cao profile dao trong tiết diện qua mặt trớc của dao để
kiểm tra dao sau khi chế tạo có đạt yêu cầu hay không.
Sơ đồ tính toán nh sau:
Od

R



Ri

Profin chi tiết
I

E F

4

hci



II

6

1
i
2

T

3

h dti

1'
i'
2'

6'
4'

3'
Prof i
n dao
phay

re
Từ sơ đồ ta có:
h dti = TF =

R i . sin (R h ci ). sin
=
hdti
sin
sin


R. sin


( R hci ). sin arcsin
R hci


=
sin

R . sin

ở trên ta đã có: = ar sin
R h ci

Vậy ta có: h dti



R . sin

( R h ci ). sin ar sin

R h ci


=
sin

Trong tiết diện chiều trục đoạn profile cong cũng đợc thay thế bằng một cung
tròn thay thế đi qua 3 điểm. Trên sơ đồ tính ta đã có 2 điểm l 4 v 6.Vậy ta chỉ
còn phải tính thêm 1 điểm nữa l điểm 5. Ta chọn điểm 5 có l5 = 25 mm
Lập bảng tính toán:
Điểm

hci

hdi

Li

Điểm

hci

hdi

Li

Trang 7