Thiết kế dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng

⇒

Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

Phần I: Thiết kế dao tiện định hình lăng

trụ gá thẳng

1.Giới thiệu về dao tiện định hình.
Trong thực tế sản xuất, nhiều khi gặp những chi tiết tròn xoay dạng định
hình có profin phức tạp. Chúng là tập hợp những mặt như mặt trụ, mặt côn, mặt
cong, mặt cầu... Để gia công những chi tiết phức tạp như vậy, và để đảm bảo
năng suất và hiệu quả cao, ta nên dùng dao tiện định hình.Đây là loại dao mà
profin của dao có hình dạng gần giống với hình dạng profin của chi tiết cần gia
công.
- Ưu điểm dao tiện định hình:
+ Đảm bảo độ chính xác gia công, chất lượng bề mặt gia công.
+ Có thể gia công được những chi tiết có hình dáng phức tạp.
+ Năng suất cao.
- Nhược điểm của dao tiện định hình:
+ Lực cắt lớn vì toàn bộ lưỡi cắt tham gia cắt cùng lúc.
+ Thoát nhiệt và thoát phôi khó khăn.
+ Khó chế tạo dao.
+ Chí phí chế tạo dao cao.
- Phân loại:
+ Về dạng: dao hình trụ và dao hình đĩa.
+ Về gá đặt: gá hướng kính, gá nghiêng, gá nâng.
-Dao tiện định hình được kẹp trên cơ cấu kẹp dao,đồ gá có phần cán để kẹp
trên máy.

2.Phân tích chi tiết.
Chi tiết gia công có dạng trụ tròn xoay, có prôfin là tập hợp của những
mặt trụ và mặt cong trên cùng một đường trục:
+ Hai mặt trụ tròn xoay có kích thước lần lượt là φ34,5 và φ22,5

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

1


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

+ Một mặt cong chuyển tiếp giữa đoạn đường kính là φ34,5 và φ20,5
- Bán kính chuyển tiếp là R = 10 mm,
- Chiều dài đoạn chuyển tiếp là 6 mm.
+ Một mặt cong giữa 2 đoạn đường kính là φ34,5 và φ26,5
+ Chiều dài tổng cộng của chi tiết là L = 17 mm.
Do đó ta có thể chọn dao tiện định hình lăng trụ để gia công có nhiều ưu điểm
+ Đảm bảo được năng suất
+ Đảm bảo được tính đồng nhất về sản phẩm trong cả loạt gia công chế tạo
+ Có thể gia công trên máy chuyên dùng hoặc máy vạn năng
Để gia công chi tiết này ta dùng dao tiện định hình lăng trụ có prôfin trùng với
prôfin của chi tiết .

+0.018
6-0.015

Ø25-0.033

+0.018
4-0.018
3+0.033

17-0.027

Ø23-0.033

Ø37-0.039

1
7
2
3

Ø29-0.033
Ø25-0.033

5

4

6

3.Phân tích ,lựa chọn điểm cơ sở.
+/ Mục đích chọ điểm cơ sở :
Để đạt được góc sau tối thiểu tại profin của dao. Khi đó các điểm khác góc
sau sẽ lớn hơn tạo điều kiện cắt tốt hơn ( giảm ma sát, cào xước bề mặt gia công
…).

+/ Nguyên tắc chọn điểm cơ sở :
Điểm cơ sở được chọn thường là điểm nằm ngang tâm chi tiết và xa chuẩn
kẹp của dao nhất.
+/ Phân tích và lựa chọn điểm cơ sở :
• Chi tiết tròn xoay có các bán kính là :
r1= = 10,25mm
r2 = r3= =17,25mm
r4= = 13,25mm
r5= r6 = =11,25mm
• Chọn điểm cơ sở là điểm 1, nằm ngang tâm chi tiết và xa chuẩn kẹp
nhất.
• Góc trước và góc sau tại điểm cơ sở là:
α1 = 9ο;
γ1 =16ο

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

2


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

4. Lựa chọn và vẽ sơ đồ gia công:

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

3

Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

5. Tính toán prôfin dao cho các điểm
Giả sử x là một điểm trên lưỡi cắt chính mà ta cần tính toán prôfin của nó:
Khi đó ta có:
τ x = C x − B = rx . cos γ x − r1 . cos γ (1)
hx = τ x . cos( α x + γ x )

cx

0
(3)

Từ hình vẽ ta có:

1

rx

r1

α+γ
x x

⇒ αx =α + γ −γ x

(2)

γx

⇒ hx = τ x . cos(α + γ )

B

A
γ

α + β + γ = α x + β x + γ x = 90
vì β = β x ⇒ α + γ = α x + γ x

0

OA = r1 . sin γ = rx . sin γ x

τx

x
h

x

Ta luôn có :

r

⇒ γ x = arcsin 1 .. sin γ 
 rx



(4)
Từ các biểu thức (1), (2), (3), và (4) ta có thể tính toán prôfin dao cho các điểm
nh sau :
+/ Tính toán prôfin dao cho điểm 5, 6,7 :
Do 5,6,7 là 3 điểm trùng nhau nên ta tính toán prôfin dao cho các điểm 6,7 giống
nh điểm 5.Điểm 7 giúp ta có thể xác định prôfin dao để tiện đoạn cong chuyển
tiếp chính xác hơn.
r

 11.5

γ 5 = γ 6 = γ 7 = arcsin  1 .sin γ ÷ = arcsin 
.sin13,50 ÷ = 12 0 24 '
 12.5

 r5

0
0
0
0
α 5 = α 6 = α 7 = α + γ − γ 5 = 11,5 + 13,5 − 12 24 ' = 12 36 '

τ 5 = τ 6 = τ 7 = r5 .cos γ 5 − r1 .cos γ = 12,5.cos12 036 '− 11,5.cos13,50 = 1, 016mm
h5 = h6 = h7 = τ 5 .cos(α + γ ) = 1, 016.cos(11,50 + 13,50 ) = 0,921mm

+ Tính toán prôfin dao cho điểm 4 :
r


 11.5

γ 4 = arcsin  1 .sin γ ÷ = arcsin 
.sin13,50 ÷ = 10 0 40 '
 14.5

 r4

.

α 4 = α + γ − γ 4 = 11,50 + 13,50 − 100 40 ' = 140 20 ' .

τ 4 = r4 .cos γ 4 − r1 .cos γ = 14,5.cos140 20 '− 11,5.cos13,50 = 2,866 mm .
h4 = τ 4 .cos(α + γ ) = 2,866.cos(11,50 + 13,50 ) = 2,597 mm .

+ Tính toán prôfin dao cho điểm 2,3 :
r

 11.5

γ 2 = γ 3 = arcsin  1 .sin γ ÷ = arcsin 
.sin13,50 ÷ = 80 20 '
 18.5

 r2

.

α 2 = α 3 = α + γ − γ 2 = 11,50 + 13,50 − 80 20 ' = 160 40 ' .

τ 2 = τ 3 = r2 .cos γ 2 − r1 .cos γ = 18,5.co80 20 '− 11,5.cos13,5 0 = 7,122 mm .
h2 = h3 = τ 2 .cos(α + γ ) = 7,122.cos(11,50 + 13,50 ) = 6, 455mm .

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

4


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

Ta có bảng số liệu sau:
Thông số

α

τ

h

(mm)

(mm)

13,5

0

0

120 24 '
100 40 '
80 20 '

1, 016
2,866
7,122

0,921
2,597
6, 455

γ

Điểm
1

11,5

5, 6, 7
4
2,3

120 36 '
140 20 '
160 40 '

0

0

6. Lựa chọn và tính toán kết cấu Dao và dưỡng
Lựa chọn kết cấu dao :

Ø25-0.033
23-0.033

Ø25-0.033
Ø29-0.033
Ø37-0.039

17-0.027 +0.018
4±0.0183+0.0336-0.015

1
6

5

7

4

b1

b

Lc

2

a
B

3

Ld

r

d

F
A
M

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

5


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

Ta chọn các kích thước cho lưỡi cắt của dao :
a
(mm)

2

b
(mm)
7

c
(mm)
1

b1
(mm)
1

ϕ1

20

0

ϕ2

30

0

⇒ Chiều rộng của dao :

Ld = Lc+ a + b + c + b1 = 17 + 2 + 7+ 1 + 1=28(mm)
Chiều sâu hình dáng chi tiết :

tmax =

d max − d min 37 − 23
=
= 7mm
2
2

Căn cứ vào bảng tra dao tiện định hình lăng trụ và chiều sâu hình dáng chi tiết ta
có được bảng thông số về kích thước của dao nhưsau :

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

6


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

B
(mm)
19

H
(mm)
75

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

E
(mm)

6

A
(mm)
25

D
(mm)
4

M
(mm)
29

F
(mm)
15

X10
X9
X8
X6
X4=X5
X3
X2
X7
X1
30°

20°

X10
1
6

5

7

4

Y10

Y1

2

Y2=Y3

Y4
Y8

Y9

Y5=Y6=Y7

3

Profin của dao tiện
Xác định các kích thước của lưỡi cắt theo chiều rộng :

X10 = a =2 ( mm ).
X1 = X10 + c = 2 + 1= 3 ( mm ).
X2 = X1+ 6 = 9 ( mm ).
X3 = X2 + 3 = 12 ( mm ).
X4 = X5 = X3+ 4 = 16 ( mm ).
X6= X4 + 4 = 20 ( mm ).
X8 = X6 + 1 = 21 ( mm ).
X9 = X6 + 2 = 23 ( mm ).
X7 = X4 + 1,8 = 4,8 ( mm ).
X10 = Ld= 28( mm ).
Cấp chính xác chế tạo dao là cấp7
⇒ Dung sai kích thước theo chiều rộng của dao (theo TCVN 2244-91).
X9 = 2 ± 0,1( mm ).
X1 = 3 ± 0,1 ( mm ).
X2=9h7 = 9-0,015( mm ).
X7 =4,8h7 = 4,8-0,015 ( mm ).
X3 = 12H7 = 12+0,018 ( mm ).
X4 =X5= 16H7 = 16+0,018 ( mm ).
+0 , 021
X6 = 20H7 = 20
( mm ).
±
X8 = 21 0,1 ( mm ).

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

7


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

X9 = 23 ± 0,1 ( mm ).
X10 = 28 ± 0,1 ( mm ).
Xác định các kích thước theo phương Y của dao :
Y2 =Y3= B =19 mm;
Y5=Y6=Y7 = Y2 + (h2,3 – h5,6.7) = 19 + (6,455 – 0,921) = 24,534 mm
1
0
Y9 =Y5 + ∆ = 24,534 + tg 30 = 26,266 mm. Lấy Y9=27mm

Y1= Y2 + h2,3= 19 + 6,455 = 25,455 mm
1
0
Y10 = Y1 + ∆' = 25,455+ tg 20 = 28,2 mm. Lấy Y10= 29 mm.
X 12 − X 11
5
0
0
Y = Y - tg 30
= 27 - tg 30 =18,34 mm
8

9

⇒ Lấy Y8= 19 mm

Y4 = Y1 - h4 = 25,455 - 2,597 =22,858 mm
Cấp chính xác chế tạo dao là cấp7

⇒ Dung sai kích thước theo chiều Y của dao (theo TCVN 2244-91).
Y8 = 18 ± 0,1 ( mm ).
Y1 = 25,455 h7 = 25,455-0,021( mm ).
Y2=Y3= 19h7 = 19-0,021( mm ).
Y4 = 22,569h7 = 22,569-0,021( mm ).
Y5 = Y6 = Y7=24,380 h7 = 24,534-0,021( mm ).
Y9 =27 ± 0,1 ( mm ).
Y10 = 29 ± 0,1 ( mm ).

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

8


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

7. Lựa chọn và tính toán kết cấu dưỡng.
7.1Dưỡng mặt sau :
f

f

DMS

Y9
Y1

Y5=Y6=Y7

Y8

Y2=Y3
Y4

e

d

R2.5 ±0.1

15°±
30'

25°±30'

6 5
4
2
X6 3
X4=X5
X3
X2
X7
X1
X8

71

Xác định các kích thước theo chiều rộng của DMS :

Chọn d = 40 mm , e = 48 mm , f = 5 mm.
X6 = 1,5 ( mm ).
X4 =X5= X6 + 4 = 9,5 ( mm ).
X3 = X5 + 4 = 9,5 ( mm ).
X2 =X3 + 3 = 12,5 ( mm ).
X1 = X2 + 6 = 18,5 ( mm ).
X7 = X2 + 4,2 = 16,7 ( mm ).
X8 = X1 + 1,5 = 20 ( mm ).
Cấp chính xác chế tạo dao cấp 5
⇒ Dung sai kích thước theo chiều rộng của dưỡng mặt sau (theo TCVN224491).
f = 5 ±0,1 ( mm ).
e = 48 ±0,1 (mm) .
d = 40 ±0,1 ( mm ).
X1 = 18,5h5 = 18,5-0,008 ( mm ).
X2= 12,5h5 = 12,5-0,008 ( mm ).
+0,006
X3 = 9,5H5 = 9,5
( mm ).
+0,005
X4 =X5= 5,5H5 = 5,5
( mm ).
+0,004
X6 = 1,5 H5 = 1,5
( mm ).
X7 = 16,7h5 = 16,7-0,008 ( mm ).
X8 = 20 ± 0,1 ( mm ).

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

9

Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

Xác định các kích thước theo chiều sâu của DMS :
Chọn Y2 = Y3= 75 (mm).
Y1=Y2- h2= 75 - 6,455 = 68,545 (mm).
Y5 =Y6=Y7 =Y1 + h5 = 68,545+ 0,921 = 69,466 (mm).
Y4 = Y1 + h4 = 68,545 + 2,597 = 71,142 (mm).
1,5
0
Y8 = Y5 - tg 25 = 66,249 (mm).
⇒ Lấy Y8= 67 mm.
1,5
0
Y = Y - tg15 = 62,998(mm).
9

1

⇒ Lấy Y2= 63 mm.

Do dao có cấp chính xác là cấp 5 ⇒ Dung sai kích thước theo chiều sâu của
dưỡng mặt sau (theo TCVN 2244-91).
Y1 = 68,545h5 = 68,545-0,013 (mm).
Y2=Y3 = 75h5 = 75-0,013 (mm).
Y4 = 71,142h5 = 71,142-0,013 (mm).
Y5 = Y6= Y7=69,466h5 = 69,466-0,013 (mm).

Y8 = 67 ± 0,1 (mm) ;
Y9 = 63 ± 0,1 (mm) ;

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

10


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

7.2 Dưỡng mặt trước
f

f

DMS

Y9'
Y1'

Y5'=Y6'=Y7'
Y8'

Y2'=Y3'
Y4'

e

d

R2.5 ±0.1

15°±
30'

25°±30'

71
6 5
4
2
X6' 3
X4'=X5'
X3'
X2'
X7'
X1'
X8'

Xác định các kích thước theo chiều sâu của DMT :
Chọn Y’2 = Y’3= 75 (mm).
Y’1=Y’2- τ 2= 75 – 7,122 = 67,878 (mm).
Y’5 =Y’6=Y’7 =Y’1 + τ 5,6,7 = 67,878 +1,016 = 68,894 (mm).
Y’4 = Y’1 + τ 4 = 67,878 + 2,866 = 70,744(mm).
1,5
0
Y’8 = Y’5- tg 25 = 65,677 (mm).
⇒ Lấy Y8= 66 mm.

1,5
0
Y’ = Y’ - tg15 = 62,279(mm).
9

1

⇒ Lấy Y’9= 63 mm.

Do dao có cấp chính xác là cấp 5 ⇒ Dung sai kích thước theo chiều sâu của
dưỡng mặt sau (theo TCVN 2244-91).
Y’1=67,878h65= 67,878-0,013 (mm).
Y’5=Y’6 =Y’7= 68,894h5 = 68,894-0,013 (mm).
Y’4 =70,744h5 = 70,744-0,013 (mm).
Y’2 =Y’3 =75h5 = 75-0,019 (mm).
Y’8 = 66 ± 0,1 (mm) ;
Y’9 = 63 ± 0,1 (mm) ;

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

11


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

8.Yêu cầu kĩ thuật của bản vẽ chế tạo dao và dưỡng .
8.1 Yêu cầu kĩ thuật của bản vẽ chế tạo dao :
+ Vật liệu :

- Phần cắt : Thép gió P18
- Phần thân dao : Thép 45
+ Độ cứng sau khi nhiệt luyện :
- Phần lưỡi cắt từ 60 ÷ 62 HRC
- Phần thân từ 40 ÷ 45 HRC
+ Sau khi nhiệt luyện những dao có hiện tợng nứt rỗ hay cháy xém bề mặt cần
loại bỏ.
+ Độ nhám mặt sau của dao là 1,25 µ m, độ nhám các mặt còn lại của dao là 2,5
µ m.
+ Sai lệch độ phẳng của mặt trớc và mặt sau ≤ 0,012mm.
+ Mối hàn phải đồng nhất.
+Cấp chính xác chế tạo dao là cấp 7.
8.2 Yêu cầu kĩ thuật của bản vẽ chế tạo dưỡng :
+ Vâtl liệu : Thép 65 Mn.
+ Độ cứng sau nhiệt luyện từ 50 ÷ 55 HRC.
+ Kiểm tra và loại bỏ những dưỡng có hiện tượng rạn nứt sau khi nhiệt luyện.
+ Độ nhám của các bề mặt làm việc của dưỡng tiếp xúc với dao cho phép bằng
1,25 µ m.
+ Khe hở giữa dưỡng và dao khi kiểm tra ≤ 0,02 µ m.
+ Cấp chính xác chế tạo dưỡng là cấp 5.

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

12


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

Phần II : Thiết kế dao chuốt
1. Thông số đầu bài
Chi tiết rãnh then bằng
Vật liệu : Thép δ b >1000(N/mm2)
Chiều dài phôi : L= 35 (mm)
Đường kính phôi : Df = 26H8
Bề rộng rãnh then : b= 8D9
t1= 4,2
Tra bảng kích thước dung sai ta được :
T1= 4,2G11 =
Df = 26H8=
b= 8D9 =

t1

b

D

Vì ta cần gia công rãnh then bằng nên ta chọn kiểu dao chuốt là dao chuốt
rãnh then.
2.Vật liệu dao chuốt
Để có được năng suất cắt gọt cao phần lưỡi cắt của dao ta dùng thép gió
P18,phần đầu dao ta chọn thép 40X.
3.Sơ đồ chuốt

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

13

Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

Tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật đặc điểm của chi tiết gia công, khả năng công nghệ
chế tạo dao chuốt người ta chọn một trong các sơ đồ sau đây :
+ Chuốt ăn dần
+ Chuốt theo lớp
+ Chuốt mảnh

t1

b

4.Xác định lượng dư gia công
F
D
I K
o

Đối với chuốt rãnh then , lượng dư được xác định theo công thức sau :
A= KD + DF
OK = OI 2 − IK 2 = 0.5 D f 2 − b2

DK = OD − OK = 0.5.( D f − D f 2 − b 2 )
→ Cmax = 0.5.( D f max − D f min 2 − bmax 2 )

Cmax = 0,5(26,033 -

= 0,659 (mm)

Amax= 4,2 + 0,105 +0,659 = 4,964 (mm)
5.Xác định lượng nâng của dao chuốt

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

14


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

Lượng nâng của dao chuốt có ảnh hưởng lớn đến độ bóng bề mặt gia
công, lực chuốt và chiều dài dao. Chọn S z tăng độ bóng bề mặt gia công, lực
chuốt nhỏ nhưng dao chuốt dài đồng thời lưỡi cất khó cắt vào kim loại và có thể
gây ra cùn lưỡi cắt
Theo bảng 2-5 sách hướng dẫn thiết kế dụng cụ kim loại , với trường hợp chuốt
rãnh then, vật liệu phôi là Thép, δ b >1000(N/mm2) ta có Sz= 0,02 ÷ 0,12 (mm)
Chọn Sz = 0,1 (mm)
Số răng cắt tinh chọn 3 răng Stinh = 3 với các lượng nâng nhưsau :
Sz1 = 0,7. Sz = 0,7.0,1 = 0,070 (mm).
Sz2= 0,5.Sz = 0,5.0,1= 0,050 (mm).
Sz3 =0,35.Sz= 0,35.0,1=0,035(mm).
*Lượng dư do cắt tinh .
A=

∑S

zi

= 0,070+ 0,050 + 0,035 = 0,155(mm)

6.Số răng thô của dao chuốt:
Số răng thô tính theo lượng dư lớn nhất
Zthô = ( Amax – Atinh )/Sz + 1
= (4.964 - 0,155)/0,1 + 1 = 49,090 (răng)
Chọn Zthô = 50 (răng)
Chọn số răng sửa đúng = 4 răng ⇒ Tổng số răng của dao = 57 răng
7.Góc độ của dao chuốt ( Tra bảng 2-7 sách hướng dẫn thiết kế dụng cụ kim loại
)

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

15


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

b

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

t
f

α
h

r

γ

Góc trước dao:Chọn γ =8-10

0

Góc sau α :
+ Răng cắt thô α = 40
+ Răng cắt tinh α = 20
+ Răng sửa đúng α = 10
8.Xác định hình dạng răng, kích thước răng và rãnh chứa phoi
Yêu cầu của rãnh chứa phoi :
+ Răng dao phải đủ bền
+ Không gian rãnh đủ chứa phoi và dạng rãnh chứa phoi tốt
+ Số lần mài lại lớn
Do gia công thép sẽ tạo ra phoi cuộn nên ta chọn răng có lưng cong
Tiết diện rãnh chứa phoi FR = Ff . K
Trong đó : Ff diện tích tiết diện phôi
2

Ff = Lc .Sz = 35 . 0,1 = 3,5 (mm )
K : hệ số điền đầy rãnh, với giá trị nâng 0,1 (mm) dao lưng thẳng ( Tra bảng 2-8
2
sách hdtkdckl ) có K= 3 ⇒ FR = 3,5.3 = 10,5 (mm )

Với FR = 10,5 tra bảng ta có : Theo bảng 2-9 chọn :
t = 10 (mm); h = 4 (mm); b = 3 (mm); t của răng sửa đúng = 7,răng
cắt tinh = 8 mm (=0,6÷0,8 t răng thô), r = 2 (mm),R=7(mm)

Thông số
Trị số

t
10

h
4

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

b
3

r
2

R
7

16


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

Chiều rộng phần cắt của dao chuốt :
b sd =B max + 0,005 (mm)
B max là chiều rộng rãnh then kể đến sai lệch trên

B max = 8+0,076 =8,076(mm)
Với răng sửa đúng : b sd =8,076+0,005=8,081(mm)
Với răng cắt tinh :

b tinh =8,081-0,005=8,076(mm)

Với răng cắt thô :

b thô =8,076-0,005=8,071(mm)

Chiều rộng phần thân dao B 1 =b+(2 ÷ 4)mm =(10 ÷ 14)mm.Chọn B 1 =12
Chiều sâu phần cắt h 1 =1,25h=1,25.4=5(mm)
Chiều cao phần thân dao H 0 :
H 0 =H 1 - h 1
H 1 :Chiều cao phần chuôi dao H 1 =18(mm)
H 0 =18-5=13(mm)
Để giảm ma sát giữa mặt sau phụ và với bề mặt chi tiết ta mài lưỡi nghiêng
đi một góc ϕ tho = 40 đối với răng cắt thô , ϕ tinh = 20 với răng cắt tinh .Chiều dài
cạnh viền f = 0,08 ÷ 0,1mm.
Thông số

Răng thô

Răng tinh

Răng sửa đúng

b

8,071

8,076

8,081

H

18

Với chiều rộng b = 8 ta tra được chiều cao phần định hướng trước của thân dao
H1 .
Với B = 12 ⇒ H 1 =18(mm)
Chiều cao của răng cùn lại Hi=H 1 +(n-1).S z
Răng cắt thụ:Hi thô =H 1 +(n-1). S z thô
Răng cắt tinh:Hi tinh = H 1 +(n-1). S ztinh

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

17


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

Răng sửa đúng: Hi sd =H max + δ co min = H max +0,005 = H + t 1max + c max + 0,005 =18
+ 4,305 + 0,659 +0,005 = 22,969 (mm).

1x45° 2 bên

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

18


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

Ta có bảng số liệu về chiều cao của răng như sau:
Răng

Hi(mm

Răng

Hi(mm)

Răng

Hi(mm)

Răng

Hi(mm)

Răng

Hi(mm)

1

)
22

11

23

21

24

31

25

41

26,000

2

22,1

12

23,1

22

24,1

32

25,1

42

26,100

3

22,2

13

23,2

23

24,2

33

25,2

43

26,200

4

22,3

14

23,3

24

24,3

34

25,3

44

26,300

5

22,4

15

23,4

25

24,4

35

25,4

45

26,400

6

22,5

16

23,5

26

24,5

36

25,5

46

26,500

7

22,6

17

23,6

27

24,6

37

25,6

47

26,570

8

22,7

18

23,7

28

24,7

38

25,7

48

26,640

9

22,8

19

23,8

29

24,8

39

25,8

49

26,650

10

22,9

20

23,9

30

24,9

40

25,9

50

26,725

51

26,725

52
53
54

26,725

26,725
26,725

Chiều dài phần định hướng trước:L dh =(50 ÷ 80)mm
9.Xác định số răng đồng thời tham gia cắt:
Lc
42
Z0max = 1+ t = 1 + 12 = 4,5 (mm) chọn Z0max = 5 (răng)

Thoả mãn của điều kiện 3 ≤ Z0max ≤ 6
10.Xác định đường kính răng và đường kính răng sửa đúng
Răng sửa đỳng Hi sd =H max + δ co min = H max +0,005=H1+t 1max +c max +0,005=22+3,43
+1,290 +0,005=26,725 (mm).
Chiều dài phần định hướng phía trước Lđh = (50 ÷ 80) mm chọn Lđh = 50 (mm).
11.Xác định kết cấu rãnh chia phoi
Rãnh chứa phoi để chia chiều rộng cắt ra làm những đoạn riêng biệt , để dễ
cuộn và thoát phoi
Do b = 10 mm, góc sau của rãnh chứa phoi lấy từ 30 ÷ 50, nên chọn kết cấu
rãnh chứa phoi nh sau:
m = 0,6 ÷ 1 (mm)
R = 0,3 ÷ 0,5 (mm)

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

19


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

60°
1

12)Xác định kích thước dao chuốt :

Trong đó
H 1 =22(mm),B 1 =12(mm),B2=6(mm),a=20(mm),b=16(mm),f=4(mm),f 1 =0,8(mm
),L 1 =160(mm)
Thôn

H1

B1

B2

a

b

d

f1

L1

g số
Trị số

16

15

10

20

16

4

0,8

160

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

20


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

L là khoảng cách từ đầu dao đến răng cắt thứ nhất của dao
L = L1 + LH + Lm+ Lb + L4
trong đó :
+ L 1 : chiều dài phần kẹp dùng lắp vào mâm cặp của máy chuốt theo
bảng III -27 HDTKDCKL L1 = 70(mm).

+ LH : khe hở giữa mặt đầu và thành máy .
+ Lb : chiều dày phần ngoài bạc .
+ Lm: chiều dày thành ngoài máy chuốt .
+ L4 = Lđh = 50 (mm) .
Thông thờng ta chọn L1 + LH + Lm+ Lb + L4 = (160 ÷ 200) mm .
Ta chọn L1 + LH + Lm+ Lb + L4 =160 (mm) vậy L = 160 + 50 = 210 (mm).

L5 = Sz thô.tthô + Sz tinh.ttinh = 43.10 + 3.8 = 474 (mm).
Chiều dài phần sửa đúng :

Lsđ = Ssđ.tsđ
tsđ = (0,6 ÷ 0,8)t ; chọn tsđ = 7 (mm).
⇒ Lsđ = 4.7 = 28 (mm).

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

21


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

Đuôi của dao chuốt rãnh then đợc kéo dài thêm một đoạn L7 = t + (5 ÷ 10) = (17
÷

22) ; chọn L7 = 18 (mm)

13.Xác định phần định hướng phía trớc
Chiều dài phần định hướng phía trớc L dh =(50 ÷ 80)mm

Chọn L dh =50(mm).
14.Xác định phần định hướng phía sau
Dao chuốt then bằng không làm phần định hướng phía sau vì khi gia công dao
chuốt đã đợc định hướng bằng đồ gá.
15.Chiều dài tổng cộng của dao chuốt L 0
Chiều dài tổng của dao chuốt : L0
L0 = L + L5 + Lsđ + L7 = 210 + 474 + 28 + 18 = 730 (mm).
Điều kiện cho phép của dao chuốt : L0< [ L0 ]
Trong đó [ L0 ] : chiều dài khống chế cho phép của dao chuốt để dao đủ độ
cứng vững ; giá trị [ L0 ] tra theo bảng III-8 sách hdtkdckl , với tiết diện đầu dao
(B1.H1) = 15.22 = 330 (mm2) ⇒ [ L0 ] = 1100 (mm).
Vậy L0 thoả mãn điều kiện cứng vững cho phép đối với dao chuốt rãnh
then .
16.Xác định lực chuốt lớn nhất : Pmax

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

22


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

Theo công thức : Pmax = cp.Szx. ∑ .Z0max.K n .K γ .Km
b

Trong đó : + cp : hằng số vật liệu phụ thuộc vào vật liệu gia công tra bảng
III-9 ta có

cp = 1770
+ Szxlượng nâng lớn của răng Szx = 0,1 (mm).
+

∑ b chiều rộng tổng của lưỡi cắt ∑ b

=12 (mm).

+ Z0max số răng đồng thời tham gia cắt Z0max =5 ( răng).
+ K n ,K γ ,Km các hệ số kể đến ảnh hởng lớn nhất của
dung dịch trơn nguội , góc trớc , mức độ cùn dao , tra bảng III -10 sách hdtkdckl
ta có :
Km = 1 với lưỡi cắt sắc
K γ = 1 với góc trớc γ = 80
K n = 0,9 khi dùng dung dịch trơn nguội Emunxi ở 100c , x = 0,85
Pmax= 1770. 0,10,85.12.5.1.1.0,9 = 13501 (N) .
17. Kiểm nghiệm lực chuốt và độ bền của dao chuốt
Tìm ứng suất tại điểm nguy hiểm (tiết diện dao đầu kẹp ) :
Pmax
δ z = F0 ≤ [δ z ]

F0 tiết diện đầu kẹp

Ta chọn vật liệu chế tạo dao là thép gió P18 , theo bảng III-12 sách hdtkdckl ta
có [δ z ] = 200 (N/mm2)
Với F0 : Tiết diện nguy hiểm ở rãnh răng thứ nhất hoặc ở phần kẹp.
Tacó :
F0 = H. B = 22.15 = 330 (mm2 ).( Tiết diện ở cổ dao)
13501

δ z = 330 = 40,91 (mm2) ≤ [δ z ] = 200 (N/mm2)

Vậy dao đủ bền
17. Dung sai:
Chiều rộng lưỡi cắt và lưỡi cắt sửa đúng lấy bằng 1/3 dung sai chiều rộng cắt
với sai lệch âm nhng không quá 0,02

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

23


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

Vậy Chiều rộng cắt thô : bthô = 12,028-0,027(mm).
Chiều rộng cắt tinh : btinh = 12,033-0,027(mm).
Chiều rộng sửa đúng : bsđ = 12,038-0,027(mm).

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

24


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt công nghiệp

- GVHD: Th.s Nguyễn Minh Sơn

PHẦN III: THIẾT KẾ DAO PHAY ĐĨA MÔ ĐUN

- Yêu cầu: Thiết kế dao phay đĩa modun dể gia công bánh răng có các thông số
sau:
m = 5,75

Z = 13

1.Xác định các thông số hình học của bánh răng.
Căm cứ vào số răng Z =13 tra bảng 4-2 sách HDTKĐCKL trong bộ dao
phay đĩa module 8 con, dao mang số hiệu N 01 có thể gia công được bánh răng
có số răng Z = 12÷13 răng. Profile dao được tính toán theo số răng bé nhất (Z =
12 răng) bởi vì với con dao đó thì độ cong đường thân khai sẽ lớn .Vì vậy với
các bánh răng có số răng Z > 12 được gia công bằng dao có Z = 12 sẽ có profin
doãng hơn sẽ tạo điều kiện ra vào ăn khớp dễ hơn.
Theo bài ra , ta cần thiết kế dao phay đĩa module để gia công bánh răng với
các thông số như sau:
Module:

m = 5,75 mm

Số răng:

Z = 12

Góc ăn khớp:

α = 200

Bước răng:

tp= π.m = 3,14.5,75 = 18,055 mm

Chiều dầy răng:

3,14
S = m.π/2 = 5,75. 2 = 9,027 mm

Bán kính vòng tròn chia:

m.Z
Rc = rl = 2 = = 34,5 mm

Bán kính đỉnh răng:

m(Z + 2)
2
Re =
= = 40,25 mm

Bán kính chân răng:

m(Z - 2,5)
2
Ri =
= = 27,312 mm

SV: Đỗ Thị Chiên – Lớp CTM K4

25