Bài tập lớn môn thiết kế dụng cụ cắt trường đh công nghiệp hà nội
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (527.66 KB, 23 trang )
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
Lời nói đầu
Trong ngành chế tạo cơ khí, dụng cụ cắt đóng một vai trò quan trọng.
Không có dụng cụ cắt tốt về chất lợng, nhiều về số lợng thì không thể chế tạo đợc những máy móc với chất lợng cao, không thể tăng năng suất lao động, hạ giá
thành sản phẩm và cải thiện điều kiện làm việc đợc.
Muốn có dụng cụ cắt tốt, phải biết cách chế tạo đảm bảo đợc những yêu
cầu kỹ thuật của từng loại dụng cụ.
Qua thời gian dài học tập tại trờng, đợc các thày cô hớng dẫn, chỉ dạy tận
tình chúng em đã nắm đợc những kiến thức cơ bản về dụng cụ cắt kim loại. Để
có kiến thức sâu hơn về dụng cụ cắt, và đáp ứng cho công việc thức sau này em
đợc Khoa cơ khí - Trờng ĐHCN Hà Nội giao nhiệm vụ: Làm Bài tập lớp Thiết
kế một số Dụng cụ cắt:
- Dao tiện định hình
- Dao chuốt lỗ
- Bàn cán ren
Sau một thời gian làm việc, tìm tòi, học hỏi. Đợc sự chỉ bảo tận tình của
các thầy cô giáo trong bộ môn TB và DCCN và sự giúp đỡ của các bạn đồng
nghiệp. Đến nay nhiệm vụ mà em đợc giao cơ bản đã đợc hoàn thành. Tuy nhiên
do thời gian có hạn, cha trải qua thực tế nhiều nên chắc rằng Bài tập lớn này của
chúng em còn nhiều thiếu sót. Em rất mong đợc sự giúp đỡ của các thầy giáo, cô
giáo cũng nh các bạn đồng nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo Phùng Xuân Sơn và các thầy cô
trong bộ môn: BT và DCCN đã tận tình chỉ bảo em trong suốt thời kỳ làm bài tập
lớn.
Hà Nội, ngày tháng năm 2012
Sinh viờn: .........................
Bài 1: THIếT Kế DAO TIệN ĐịNH HìNH
Thiết kế dao tiện định hình gia công chi tiết sau:
Sinh Viờn Thc Hin : .....................................
Lp
: C-H_CK1_K5
1
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
36
30
25
20
8
4
ỉ20
ỉ56
ỉ15
ỉ60
40
ỉ16
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
1x45
45
Vật liệu gia công thép 45, có b = 750 N/mm2
Yêu cầu:
- Thiết kế dụng cụ cắt.
- Thiết kế dỡng kiểm tra và phơng pháp kiểm tra.
- Lập quy trình công nghệ gia công (Sơ đồ gá đặt: định vị, kẹp chặt, máy,
dụng cụ gia công) (không tính chế độ cắt).
- Phơng pháp mài dao
Bài làm
1.Chọn dao và kích thớc kết cấu dao.
Theo đầu bài chọn kiểu dao tiện định hình gá thẳng, có gắn mảnh hợp kim
cứng để nâng cao năng suất cắt gọt. Loại dao này có sai số gia công nhỏ, bảo
đảm độ cứng vững tốt khi kẹp chặt.
Chiều cao hình dáng lớn nhất của chi tiết.
tmax= = 22,5 (mm)
Tra bảng 2-1 ta đợc các kích thớc của dao:
B=35mm, H=90mm, E=10mm, A=40mm, F=25mm, r=1mm, d=10mm,
M=55.77mm.
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
22
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
7.682- 0.0045
2x45
5-0.05
4.204-0.007
19 -0.05
1.319 -0.0093
9.358 -0.0045
16-0.014
12-0.014
20-0.017
10-0.021
16-0.017
5-0.021 12 -0.026
20-0.021
6-0,005
r1
ỉ60,001
0.5
15-0.05
25 -0.05
34.46 -0.05
2. Chọn vật liệu dao tiện định hình.
Để nâng cao chất lợng và năng suất cắt ta chọn vật liệu phần cắt của dao là
thép hợp kim cứng T15K6, vật liệu thân dao là thép 45X.
Kích thớc mảnh dao đợc chọn theo qui định sau:
H1 = ( 1/4 ữ2/3) H.
- Chiều cao mảnh dao H1:
- Chiều rộng mảnh dao B1: B1 = (1,5ữ1,7) tmax.
Ta chọn:
H1= 2/3 . 90 = 60 (mm). B1= 1,5 .22,5 =33.75(mm).
3.Chọn thông số hình học của dao.
1. Góc sau
:
Với dao tiện định hình lăng trụ góc sau thờng chọn
Ta lấy
=10
ữ
15
=12
2.Góc trớc :
Góc trớc của dao tiện định hình phụ thuộc vào cơ tính của vật liệu gia
công, trị số đợc tra theo bảng 2.4,với vật liệu gia công là thép C45,có giới hạn
ữ
bền b = 750N/mm2theo bảng tra ta đợc =20 25 , chọn =25 .
4. Tính toán dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng:
Chọn điểm cơ sở: Điểm cơ sở đợc chọn là một điểm nằm ngang tâm chi
tiết nhất hay xa chuẩn kẹp của dao nhất. Vậy ta chọn điểm 1 làm điểm cơ sở.
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
33
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
B = r1.cos
Công thức tính toán: A = r1.sin;
Sin i = A / ri ;
Ci = ri.cos i;
i = Ci B
ti= i .cos( + ).
Trong đó :
r1 : bán kính chi tiết ở điểm cơ sở .
ri : bán kính chi tiết ở điểm tính toán .
1: góc trớc ở điểm cơ sở .
i : góc trớc ở điểm tính toán .
: góc sau ở điểm cơ sở.
Ta có:
r1 = 15/2 = 7,5 (mm); r2 = 60/2 = 30(mm);
r3 = r4 = 20/2 =10 (mm); r5 = r6 = 16/2 =8 (mm);
r7 = r8 = 56/2 = 28 (mm); r9 = 15/2 = 7,5 (mm);
A = r1.sin= 7,5. sin25o= 3,1696
B = r1.cos = 7,5. cos25o= 6,7973
cos( + )=cos(25o+12o)=0.7986
Đại
Điểm trên biên dạng
2
3
4
5
6
lợng
ri
30
10
10
8
8
Sin i 0.1057 0.3170 0.3170 0.3962 0.3962
6.0648o 18.4792o 18.4792o 23.3408o 23.3408o
i
cos i 0.9944 0.9484 0.9484 0.9182 0.9182
Ci 29.8321 9.4844 9.4844 7.3453 7.3453
23.0348 2.6871 2.6871 0.5480 0.5480
i
ti
18.3956
2.15
2.15
0.44
0.44
7
8
9
28
28
7.5
0.1132 0.1132 0.4226
6.4998o 6.4998o 24.9997o
0.9936 0.9936 0.9063
27.82
27.82
6.7973
21.0227 21.0227 0.0000
16.7887 16.7887
0.00
Từ đó ta có kết quả tính toan nh sau:
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
44
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
78
34
r1r9
r3r4
r5r6
r7r8
r2
40
36
25
20
30
7
4
t3t4
t2
t7t8
5'
3' 3
4
5
6' 6
7' 7
9
1
8' 8
2' 2
5. Chiều rộng của dao tiện định hình.
Chiều rộng của dao tiện định hình đợc tính theo công thức sau.
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
55
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
lp=lq+ a + b + c + b1
Trong đó :
+) Lq: chiều dài đoạn lỡi cắt chính (lấy bằng chiều dài chi tiết định hình
khi gá dao thẳng) lq= 39 (mm).
+) c: chiều dài đoạn lỡi cắt phụ để xén mặt đầu chi tiết lấy lớn hơn phần
ữ
vát mép 1 1,5 mm nên lấy c=2 (mm).
+) a: chiều dài đoạn lỡi cắt phụ nhằm tăng bền cho lỡi cắt ta lấy a=2
5(mm). lấy a=2 (mm).
+) b: chiều dài đoạn lỡi cắt phụ để xén mặt đầu chi tiết ,lấy bằng 1
ữ
ữ
ữ
3mm.nếu ở mặt đầu chi tiết có vát mép thì lấy hơn phần vát 1 1.5mm.
Vậy lấy b= 2mm.
ữ
+) b1: đoạn vợt quá ta lấy bằng 0.5 1 (mm) nên lấy b1=1 (mm)
Vậy : Lp=39 + 2 + 2 + 2 + 1= 46(mm)
15
1 9
2
b1
6
8
7 lq
lp
5
4 3
c
a
6. Xác định dung sai các kích thớc biên dạng dao.
Độ chính xác hình dáng kích thớc của chi tiết gia công phụ thuộc vào độ
chính xác hình dáng kích thớc biên dạng của dao chặt chẽ. Trong quá trình gia
công chi tiết định hình có thể coi dao nh là chi tiết trục (bị bao).Vì vậy nên bố
chí trờng dung sai kích thớc biên dạng dao sẽ tạo ra sai số nghĩa là sai lệch trên
bằng không, sai lệch dới âm. Bố chí nh vậy sai số biên dạng dao sẽ tạo ra sai số
có thể sửa đợc trên biên dạng chi tiết.
Vì đầu bài không cho rõ cấp chính xác yêu cầu cần đạt đợc nên ta xác
định dung sai kích thớc biên dạng dao theo trị số thực nghiệm.
- Sai lệch chiều cao hình dáng dao: - 0.02 mm.
- Sai lệch kích thớc chiều trục dao: - 0.05 mm.
- Sai lệch kích thớc góc: -15 phút.
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
66
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
-
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
Để đảm bảo gá dao chính xác ta khống chế các dung sai sau:
+ Sai lệch đờng kính con lăn kiểm tra d =
+ Sai lệch kích thớc kiểm: M- 0.05
+ Sai lệch chiều rộng mang cá: A- 0.05
+ Sai lệch chiều cao mang cá: E 0.05
+ Sai lệch góc mang cá: 600
0.01
10
34.76-0.05
30.76-0.05
27.76-0.05
15.76-0.05
10.76-0.05
5.76-0.05
4-0.05
6.29-0.02
0.44-0.02
1
2.15-0.02
7.91-0.02
9
8
1
7
6
5
4
3
2
2
2
6010'
'
10
60
15-0.05
25-0.05
r
6-0.05
ỉ60.01
34.46-0.05
7. Thiết kế dỡng đo kiểm:
Dỡng đo dùng để kiểm tra độ chính xác hình dáng kích thớc dao định
hình. Dỡng kiểm dùng để kiểm tra độ chính xác về hình dáng, kích thớc của dỡng đo.
a. Dỡng đo:
Kích thớc danh nghĩa của dỡng đo đợc quy định theo luật kích thớc bao và
bị bao.
Biên dạng của dỡng đo đợc xem nh là bao với biên dạng lỡi cắt của dao,
do đó kích thớc danh nghĩa của dỡng đợc lấy bằng trị số lớn nhất kích thớc danh
nghĩa của dao. Vì trờng dung sai của kích thớc biên dạng dao đều phân bố về
phía âm, nên kích thớc danh nghĩa của dỡng đo bằng kích thớc danh nghĩa của
dao, trờng dung sai các kích thớc biên dạng của dỡng đo dợc phân bố về phía dơng. Trị số dung sai chế tạo các kích thớc biên dạng của dỡng đo đợc tra theo
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
77
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
bảng 2-9. Theo đó các kích thớc chiều cao hình dáng, kích thớc chiều trục có
dung sai 0.006mm.
b. Dỡng kiểm:
kích thớc danh nghĩa của dỡng kiểm lấy bằng kích thớc danh nghĩa của dỡng đo, trờng dung sai các kích thớc biên dạng đợc phân bố về 2 phía. Trị số
dung sai chế tạo các kích thớc biên dạng của dỡng kiểm đợc tra theo bảng 2-9.
Theo đó, các kích thớc chiều cao hình dáng, kích thớc chiều trục có sai lệch
0.002mm.
c. Vật liệu và yêu cầu kĩ thuật của dỡng đo và dỡng kiểm:
Dỡng thờng đợc chế tạo từ loại thép có độ bền cơ học cao, độ chịu mòn
cao, nên chọn vật liệu chế tạo dỡng là thép X
ữ
Độ cứng sau khi nhiệt luyện đạt đợc: HRC58 65.
à
Độ nhẵn các bề mặt làm việc đạt cấp chính xác 9 (Ra= 0.32 m).
à
Độ nhắn các bề mặt còn lại đạt cấp chính xác 7 (Ra= 1.25 m).
ữ
Chiều dày của dỡng: 2 4mm.
Chiều dài và chiều rộng của dỡng phụ thuộc vào chiều dài lỡi cắt và để
xác định sao cho dễ sử dụng khi kiểm tra biên dạng dao nên thiết kế: l= 46mm
và h= 30mm.
R6
34.76+0.006
30.76+0.006
ỉ6
27.76+0.006
15.76+0.006
10.76+0.006
5.76+0.006
6.29-0.02
0.44-0.02
1
2.15-0.02
7.91-0.02
1
2
9
4+0.006
6
8 7
40.002
5.760.002
5
4
3
2
2
100.002
15.760.002
ỉ6
27.760.002
34.760.002
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
6
R
30.760.002
88
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
8.Chọn gá kẹp dao và máy :
Dao tiện định hình lăng trụ đợc thiết kế có chiều cao H= 90mm nên chọn
gá kẹp dao có kết cấu nh hình biểu diễn dới đây (gá kẹp hình 2-27). Với gá kẹp
dao này có thể gia công trên các máy tiện tự động 1A240-4, 1A240-6, 1261,
1262.
Dao đợc thiết kế có E= 10mm, A=40mm. nên tính đợc:
S=A-2.E.tag =40- 2.10.tag30o=28.45mm
Với s= 28.45mm tra bảng 2-12 đợc các kích thớc cơ bản của đồ gá kẹp s=
30mm, B= 65mm, B1=55mm, B2=70mm, h= 25mm.
Cách gá dao và điều chỉnh dao.
Hiệu chỉnh mũi dao ngang tâm máy đợc thực hiện nhờ vít điều chỉnh 14.
Kẹp chặt dao nhờ má kép 2 và 2 bu lông kẹp 3. Có thể điều chỉnh để nhận đợc đờng kính cần thiết của chi tiết bằng cách dịch chuyển gá dao theo phơng nối tiếp
6 bằng vít vi lợng 9. Dao tiện có thể dịch chuyển dọc trục chi tiết theo phơng
thân gá kẹp nhờ vít vi lợng 13. Tóm lại có thể điều chỉnh:
- Theo chiều cao tâm chi tiết.
- Theo phơng hớng kính của chi tiết.
- Theo phơng dọc trục chi tiết.
3
1
14
5
2
Nhi`n theo A
A
7
9
8
6
20
45
60
11
45
15
10
9.Yêu cầu kĩ thuật chế tạo dao.
a. Vật liệu phần cắt hợp kim cứng T15K6.
Vật liệu thân dao thép 45X.
ữ
b. Độ cứng sau khi nhiệt luyện của phần cắt :HRC 62 65.
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
99
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
ữ
Thân dao HRC 30 40.
à
c. Độ nhẵn mặt trớc và mặt sau đạt cấp 9 (Ra0.32 m).
Mặt chuẩn kẹp Ra0.63
Các mặt còn lại Ra1.25
d. Mối hàn liên tục, chiều dày mối hàn không vợt quá 0.2mm
10.Phơng pháp mài dao.
11. Bản vẽ chế tạo dao.
Bi 2: THIếT Kế DAO CHUốT
Thiết kế dao chuốt với các số liệu sau:
Các thông số khi thiết kế:
- Đờng kích lỗ sau khi khoan: Do= 26.1 (mm)
- Đờng kích lỗ sau khi truốt : D = 26H9 (mm)
- Chiều dài lỗ gia công:
L =16 (mm)
- VL gia công: GX 15-32 cú cng HB210
TT Do
D
L
VL gia công
74
26H9
16
GX 15-32
26.1
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
Mặt trong lỗ trớc khi
chuốt
Phôi tiện thô
1010
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
Yêu cầu:
- Thiết kế dao.
- Thiết kế dỡng kiểm tra và phơng pháp kiểm tra.
- Lập quy trình công nghệ gia công (Sơ đồ gá đặt: định vị, kẹp chặt, máy,
dụng cụ gia công) (không tính chế độ cắt).
- Phơng pháp mài dao
- Kết qủa gồm: các bản vẽ + thuyết minh.
Bài làm
I, Phân tích chi tiết, chọn sơ đồ cắt:
- Chọn dao với đờng kính danh nghĩa lỗ sau chuốt: 26H9 (mm)
- Chiều dài lỗ chuốt: L = 16(mm)
- Vật liệu chi tiết: GX 15-32
- Vì chi tiết cần truốt có dạng lỗ trục tròn cho nên ta chọn sơ đồ truốt ăn dần ,
dao truốt kéo.
- Để quá trình thoát phoi dễ , lỡi cắt các răng cạnh nhau ta xẻ rãnh chia phoi thứ
tự xen kẽ nhau.
II, Vật liệu làm dao chuốt:
Dao chuốt làm từ 2 loại vật liệu phần đầu dao (hay phần cán) làm bằng thép
kết cấu thép 45.
Phần phía sau (từ phần định hớng phía trớc trở về sau) làm bằng thép gió P18.
III . Cấu tạo dao truốt:
Trong đó :
l1 : Chiều dài đầu kẹp .
l2 : Chiều dài cổ dao .
l3 : Chiều dài côn chuyển tiếp .
l4 : Chiều dài phần định hớng phía trớc .
l5 : Chiều dài phần cắt và sửa đúng .
l6 : Chiều dài phần dẫn hớng phía sau .
IV, Lợng d gia công:
Lợng d gia công đợc cho theo yêu cầu công nghệ, trị số lợng d phụ thuộc
chiều dài lỗ chuốt, dạng gia công trớc khi chuốt.
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
1111
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
A=
Dmax Dmin
2
Trong đó:
A: Lợng d tính theo một phía (mm).
Dmax: Đờng kính lỗ lớn nhất sau khi chuốt (mm).
Dmin: Đờng kính lỗ nhỏ nhất trớc khi chuốt (mm).
: Lợng co hẹp hay lay rộng của bề mặt sau khi chuốt (mm).
Dấu (+) ứng với trờng hợp lỗ bị co hẹp. Dấu (- ) ứng với trờng hợp lỗ bị lay
rộng.
Dmax = DDN1 + SLT
Dmin = DDN2 + SLD
DDN1= 26.1 (mm)
DDN2= 26 (mm)
Tra bảng dung sai ta có:
Với 26H9 có SLT= + 0.022 (mm)
SLD = 0 (mm)
Phôi có 26.1 có SLT= 0,1 (mm)
SLD = - 0,1 (mm)
Dmax =26.1 + 0,022 = 26.122 (mm)
Dmin = 26 0,1 = 25.9 (mm)
khi trut thộp do cú di ln thộp b co hp
Do phôi có vật liệu là GX 15-32 nờn
(mm) ta có:
A=
0.01mm.
= 0.6D 2.8T. Do vậy lấy
= 0,01
=0,116 (mm)
V. Xác định lợng nâng răng dao:
Răng cắt thô đầu tiên thờng bố chí lợng nâng bằng 0 để chỉ làm xửa đúng
biên dạng lỗ phôi. Các răng cắt thô còn lại có lợng nâng bằng nhau và đợc tra
theo bảng 3-5. Theo đó Sz= 0.025
ữ
0,03 (mm) (ứng với dao chuốt lỗ trụ và vt
liệu gia công là 40X cú b = 80kg/mm2 = 800N/mm2 ). Do dao chuốt làm bằng
thép gió P18 nên chọn trị số Sz lớn, chọn Sz = 0,03 (mm).
Thờng chọn 3 răng cắt tinh với lợng nâng giảm dần, để tránh giảm lực cắt
đột ngột giữa răng cắt thô và răng sửa đúng. (Zt = 3).
Lợng năng của răng cắt tinh thứ nhất: Sz1= 0,8Sz = 0,024 (mm).
Lợng năng của răng cắt tinh thứ hai: Sz2= 0,6Sz = 0,018 (mm).
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
1212
Lp
: C-H_CK1_K5
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
Lợng năng của răng cắt tinh thứ ba: Sz3= 0,4Sz = 0,012 (mm).
VI.kt cu rng v rónh:
Kết cấu răng và rãng là phần quan trọng nhất của dao truốt . Rănh và rãnh
đợc thiết kế sao cho dao đủ bền , dủ không gian chứa phoi , tuổi bền và tuổi thọ
của dao lớn và dẽ chế tạo .
A :Profin dao truốt:
Khi truốt thép có độ cứng trung bình thờng tạo ra phoi dây . Vì vậy dạng
rănh đợc thiết kế có 2 cung tròn nối tiếp để phoi dễ cuốn .
f
t
R
Sz
r
h
b
Trong đó :
h : chiều cao rãnh ( chiều sâu rãnh ).
t : bớc răng .
f : cạnh viền .
b : chiều rộng lng răng
R, r : bán kính đáy răng
: Góc trớc
: Góc sau
Xem gần đúng rãnh thoát phoi nh hình tròn có đờng kính h thì diện tích
rãnh là :
1
Fn = .h 2
4
( mm 2 )
Diện tích của dải phoi cuốn nằm trong răng là :
Ff = L*Sz ( mm 2 )
L : chiều dài chi tiết, L = 16 ( mm )
Sz : lợng nâng của răng, Sz = 0,03 ( mm )
Khi cuốn vào trong răng phoi không xếp đợc khít chặt . Để phoi cuốn hết
vào rãnh và không bị kẹt cần đảm bảo tỷ số :
Ff 4.L.S z
=
= K >1
Fn
.h 2
h 1,13 L.S z .K
=>
K : là hệ số điền đầy rãnh => K = 3 (Bảng 3-10)
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
1313
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
h 1,13 16.0, 03.3 = 1,356
=>
( mm )
Chọn h = 3 ( mm )
Các thông số khác đợc tính theo kinh nghiệm nh sau :
Với răng cắt thô:
tc = ( 2,5 2,8 ).h
= 7,5 8,4
=> chọn tc = 8 ( mm )
bc = ( 0,3 0,4 ).tc = 2,4 3,2
=> chọn bc = 3 ( mm )
rc = ( 0,5 0,55 ).h = 1,5 1,65 => chọn rc = 1,5 ( mm )
Rc = ( 0,65 0,8 ).tc = 5,2 6,4
=> chọn Rc = 6 ( mm )
Cạnh viền : + Răng cắt:
f = 0,05 ( mm )
+ Răng sửa đúng: f = 0,2 ( mm )
ở dao truốt lỗ trụ và mặt trớc và mặt sau đều là mặt côn . Góc đợc chọn
theo vật liệu gia công => = 12 15 chọn = 15
Góc sau ở dao truốt phải chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tợng giảm đờng kích
sau mỗi lần mài lại , làm tăng tuổi thọ của dao . Góc sau đợc chọn nh sau :
ở răng cắt thô
= 3.
- ở răng cắt tinh
= 2.
- ở răng sửa đúng
= 1.
- ở đáy răng chia phoi = 4.
- Gúc lng rng thng ly bng 750.
B : Profin mặt đầu : ( trong tiết diện vuông góc với trục ) :
Trong tiết diện này , dao truốt lỗ trụ có lỡi cắt là những vòng tròn đồng tâm
lớn dần theo lợng nâng . Để phoi dễ cuốn vào rãnh , lỡi cắt chia thành những
đoạn nhỏ sao cho chiều rộng mỗi đoạn không lớn hơn 6 ( mm ).
Góc sau rãnh chứa phoi ta lấy 4 , số lợng rãnh là 16 (Bảng 3-15), chiều
rộng rãnh m = 1 ( mm ), bán kính rãnh r = 0,3 ( mm ) (Bảng 3-15)
C : Số răng dao truốt:
Lợng d do cắt tinh
Atinh = Sz1+ Sz2 + Sz3 = 0,024 + 0,018 + 0,012 = 0,054 (mm)
Số răng cắt thô
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
1414
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
Zthô =
A Atinh
Sz
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
+1=
0.367 0.054
0.03
+ 1 = 11.43 (mm).
Ta chọn lấy số răng cắt thô là: Zthô = 11(răng).
+ Số răng cắt tinh: Ztinh = 3 răng
+ Số răng sửa đúng chọn theo độ chính xác của lỗ truốt với chi tiết gia công
yêu cầu đạt độ chính xác cấp 8 ,độ chọn số răng sửa đúng theo bng (3-7):
Zsửa đúng = 7 ( răng)
Vậy tổng số răng của dao truốt là :
Z = Zthô + Ztinh + Zsửa đúng =11 + 3 +7 = 21 ( răng )
D : Số răng cùng cắt lớn nhất :
Số răng cùng cắt đợc tính
L
Zo = + 1
t
( răng )
Trong đó :
L : chiều dài chi tiết gia công L = 16 ( mm )
t : bớc răng t = 8 ( mm )
Zo =
16
+1 = 3
8
=>
Zo = 3 răng, đảm bảo điều kiện định hớng tốt đồng thời không quá tải.
E - Đờng kích các răng dao truốt :
Đờng kính của răng cắt thô.
D1 = Dmax - 2.A = 26,122 - 2.0,116= 25.89 (mm)
D2 = D1 + 2.Sz = 25.89 + 2.0,03 = 25.95 (mm)
D3 = D1 + 2.2.Sz = 25.89 + 2.2.0,03 = 26.01 (mm)
D4 = D1 + 3.2.Sz = 25.89 + 3.2.0,03 = 26.07 (mm)
Đờng kính của răng cắt tinh.
Dt1= D4 +2Sz1= 26.07 + 2. 0,024 = 26,748 (mm).
Dt2= Dt1 +2Sz2 = 26.748 + 2.0,018 = 26.784(mm).
Dt3= Dt2 +2Sz3 = 26.784 + 2.0,012 = 27.024 (mm).
Đờng kính của răng sửa đúng.
Dsd = 26.122 (mm).(Đờng kính của răng sửa đúng lấy bằng đờng kính của
răng cắt tinh cuối cùng).
Chiều dài của phần răng cắt: l5= Zth.t + Zt.tt = 4.7+3.5 = 36 (mm).
Chiều dài phần răng sửa đúng l6 = Zsd.tsd = 5.5 = 25 (mm).
F : Kiểm tra sức bền dao truốt :
Sơ đồ chịu lực : mỗi răng cắt của dao chịu 2 lực thành phần tác dụng .
Thành phần hớng kính Py hớng vào tâm dao . Tổng hợp các lực Py của các răng
sẽ triệt tiêu thành phần dọc trục Pz song song với trục chi tiết . Tổng hợp các lực
Pz sẽ là lực chiều trục P tác dụng lên tâm dao .
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
1515
Lp
: C-H_CK1_K5
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
Lực cắt thành phần Pz tác dụng lên mỗi răng có thể làm mẻ răng . Song trờng hợp này ít xảy ra . Lực tổng hợp P dễ làm dao đứt ở tiết diện đáy răng đầu
tiên .
Điều kiện bền xác định ở mặt cắt đáy răng đầu tiên (vật liệu thép gió).
k
max
=
Pmax 4.Pmax
=
[ b ] = 800
F
.D012
N/mm2
Trong đó :
- D01 : đờng kính đáy răng thứ nhất
= D1 2. h = 25.89 2. 3 = 19.89 ( mm )
- Tính lực chuốt lớn nhất:
Pmax=CP.SxX.D.Zmax.K. K . Khs .Kn
CP: là hằng số phụ thuộc vật liệu gia công.
Tra bang 3-26 ta có Cp = 8420
x: là số mũ, x = 0,85 ( Tra bảng 3-26 )
Sx: lợng nâng của răng cắt thô : Sz = 0,03 (mm).
D: ng kớnh l chut.
Zmax: Số răng đồng thời tham gia cắt lớn nhất Zmax = 4
K; K ; Khs ; Kn : các hệ số do ảnh hởng của góc trớc; góc sau; độ cùn của
dao; dung dịch trơn nguội.
Tra bảng 3-27 ta có : K = 0.93, K = 1 ; Khs = 1; Kn = 1
Pmax=CP.Sx .Zmax.D2.K.K .Khs .Kn =8420.0,030.85.4.35.0,93.1.1.1= 55651.4(N)
Kiểm tra sức bền dao chuốt:
X
k
max
=
Pmax 4.Pmax
4.55651, 4
=
=
= 84.93
2
F
.D01
3,14.(28.891)2
(N/mm2).
Theo bảng 3-29 ta có: ứng suất cho phép của dao: [z] =350 (N/mm2).
Ta thấy x<[z]. Vậy dao đủ bền.
*)Chọn kiểu rãnh chia phoi:
Khi cắt ta cần bố chí rãnh chia phoi trên những răng cắt nhằm chia chiều
rộng cắt thành những đoạn nhỏ với chiều rộng mỗi đoạn không lớn hơn 6mm, do
dó phoi dễ cuốn và dễ thoát, biến dạng phoi giảm. Số lợng và kích thớc rãnh chia
phoi trên một răng cắt của một răng chuốt lỗ trụ đợc tra theo bảng 3-15. Ta có:
Số lợng rãnh n= 14
Kích thớc rãnh m= 0,8 (mm) h= 0.6 (mm) r= 0,2 (mm).
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
1616
Lp
: C-H_CK1_K5
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
b=
D
n
a=
b
2
m
b
65
a
h
r
Xác định kích thớc đầu dao chuốt:
Hình dáng kích thớc đầu dao chuốt đã đợc tiêu chuẩn hoá theo bảng 3-17 .
Ta có : - kích thớc danh nghĩa D1 = 25 (mm). D1(H12) = 19 (mm). d=4 (mm), a
= 16(mm), a1= 28 (mm), e = 5 (mm), c = 10 (mm), b = 0.5 (mm), l 1 = 75 (mm).
l8 = 16 (mm), D8 = 15 (mm).
10
45
45
30
d
D1
D1
D'1
D2
D8
2x45
e
l8
b
c
a
a1
l1
Diện tích tiết diện ứng với D1 là 283 (mm2).
Xác định kích thớc phần định hớng trớc:
Đờng kính phần định hớng trớc lấy bằng đờng kính lỗ trớc khi chuốt với
dung sai theo kiểu lắp lỏng l6
ữ
ữ
Chiều dài phần định hớng trớc l4 = (0,75 1)lc = (0,75 1). 16 (mm)
Chọn l4 = 20(mm). (lc chiều dài của lỗ chuốt).
Xác định chiều dài phần định hớng sau:
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
1717
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
Đối với dao chuốt lỗ trụ phần định hớng dạng hình trụ với đờng kính bằng
đờng kính nhỏ nhất của lỗ sau khi chuốt. Tức là D4= 16f7 (mm).
( dung sai chế tạo theo kiểu lắp lỏng f7).
Chiều dài phần định hớng sau đợc tra theo chiều dài lỗ chuốt ( bảng 3-22).
Theo đó ta có l7 = 15 (mm).
Xác định kích thớc cổ dao và côn chuyển tiếp:
ữ
ữ
Đờng kính cổ dao D2=D1 (0,5 1)=15 - (0,5 1).
Chọn D2 = 14 (mm).
Chiều dài cổ dao đợc tính bằng: l2 = L (l1 + l3 + l4)
Trong đó: L = l1 +lh + lm +lb+lc.
l1 = 75 (mm). Chiều dài phần đầu dao.
l2 chiều dài cổ dao. (mm).
l3 chiều dài phần côn chuyển tiếp. Chọn l3 = 15 (mm).
l4 chiều dài phần định hớng trớc (mm). l4 = 20(mm).
L Khoảng cách từ đầu dao đến đỉnh răng cắt thô thứ nhất.
lh Khe hở giữa mặt đầu mâm cặp với thành máy chuốt,
ữ
lh = 10 15 (mm). Chọn lh = 15 (mm).
lm Chiều dài thành máy chuốt.
ữ
lm = 20 30. Chọn lm = 30(mm).
lb Chiều dày vành ngoài của bạc tỳ.
Thờng lấy lb = 10 (mm).
lc chiều dài chi tiết gia công. lc = 26 (mm).
Vậy L = l1 +lh + lm +lb+lc = 75 + 15 + 30 + 10 +16= 146 (mm).
l2 = L (l1 + l3 + l4) = 156 ( 75 +15 + 20 ) = 36 (mm).
Chiều dài của toàn bộ dao:
Ld = L + l5+ l6+ l7+l8 = 146 + 42 +35 +25+16 = 264 (mm).
Kiểm tra điều kiện cứng vững của chiều dài dao:
ữ
Ld < (30 40) D4
ữ
264 < (30 40). 16
ữ
264 < 480 640 (đúng).
dao chuốt đảm bảo đủ cứng.
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
1818
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
2
l1
lh
4
3
lb
lm
lc
L
*. Chọn hình dạng kích thớc lỗ tâm.
Trên 2 mặt đầu của dao chuốt đợc chế tạo 2 lỗ tâm. Chúng đợc dùng làm
chuẩn định vị phôi khi chế tạo dao chuốt hoặc định vị dao chuốt khi mài lại răng
của nó. Lỗ tâm có thêm các mặt côn bảo vệ 120 o để giữ cho mặt làm việc 60o
không bị xây xát, biến dạng khi làm việc hoặc khi vận chuyển dao. Hình dáng
kích thớc lỗ tâm dùng trong chế tạo dao đợc tra theo bảng 3-30.
d =2,5 (mm); D= 6 (mm); L= 6 (mm); l= 3(mm); A= 0,8 (mm).
Do d
D
l
L
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
1919
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
8. Điều kiện kĩ thuật của dao chuốt lỗ trụ.
Vật liệu phần cắt: P18.
Vật liệu phần đầu dao: Thép 40X.
Độ cứng sau khi nhiệt luyện:
Phần răng và phần định hớng phía sau HRC 62ữ65.
Phần định hớng phía trớc HRC 60ữ65.
Phần đầu dao, phần kẹp HRC 40ữ47.
Độ nhẵn bề mặt phải đảm bảo:
Cạnh viền của răng sửa đúng: cấp 9 (Ra0,32).
Mặt trớc, mặt sau của răng, mặt côn làm việc của lỗ tâm, các bề mặt định hớng cấp 8 (Ra0,65).
Mặt đáy răng, đầu dao, côn chuyển tiếp, các rãnh chia phoi cấp 7 (Ra1,25)
Các mặt không mài cấp 6 (Ra2,5)
Sai lệch lớn nhất của đờng kính ,các răng cắt không vợt quá trị số-0,008.
(Bảng 3-31).
Sai lệch cho phép đờng kính của các răng sửa đúng và các răng cắt tinh
không vợt quá trị số-0,008 (bảng 3-32).
Độ đảo:
Độ đảo tâm theo đờng kính ngoài của răng sửa đúng, răng cắt tinh, phần định
hớng sau không vợt quá trị số tuyệt đối của dung sai của đờng kính tơng ứng.
Độ đảo phần còn lại của dao trên 100 (mm) chiều dài không vợt quá trị số 0,006
(bảng 3-33).
Độ sai lệch góc cho phép không vợt quá:
Góc trớc 2.
Góc sau của răng cắt 30.
Góc sau của răng sửa đúng 15
Góc nghiêng của đáy rãnh chia phoi 30
Dung sai đờng kính:
- Đờng kính phần định hớng trớc e8
- Đờng kính phần định hớng sau f7.
- Đờng kính cổ dao chuốt h12.
12. Bản vẽ chế tạo.
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
2020
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
Bài 3 : THIếT Kế BàN CáN REN
Yêu cầu :
Thiết kế bàn cán ren với các số liệu sau :
Số đầu mối k=3
Bớc ren t =3
Vật liệu
CT30
Bài làm :
1. Yêu cầu:
Thiết kế bàn cán ren, cán vật liệu CT30, số đầu mối k = 3, bớc ren t = 3.
Tra bảng ta chọn đờng kính phôi là 24mm. Lấy chiều dài phần ren gia công là 29
mm.
2. Vật liệu làm bàn cán:
Do vật liệu cán ren là thép CT30 có b < 300-320 Mpa nên ta dùng vật liệu làm
bàn cán là thép X12M.
3. Cấu tạo bàn cán ren:
Gồm 2 bàn cán: Bàn dới cố định và bàn trên trợt qua lại. Hớng của góc
nâng ren trên bàn cán ngợc với hớng ren đợc cán.
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
2121
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
H ớng chuyển động
85
85
Bàn cán di động
Chi tiết
L3
L2
85
L1
Bàn cán cố định
85
L
-Bàn ren cố định gồm 3 phần:
+ Phần côn cắt L1: hình thành dần dần profin ren.
+ phần sửa đúng L2 sửa đúng ren
+ phần thoát L3: đa chi tiết ra khỏi bàn cán đảm bảo cho chi tiết không bị
kéo vào giữa trong hành trình chạy ngợc lại của bàn dao di động.
- Bàn ren di động : có các phần nh bàn ren cố định hoặc chỉ là bàn thẳng. Chiều
dài của bàn cán di động lớn hơn bàn cán cố định khoảng 15-20 mm để chi tiết dễ
rời khỏi bàn cán khi gia công.
4. Xác định kích thớc các bàn dao.
a) Bàn dao cố định :
Các kích cỡ cho bàn cán ren đợc quy định theo gost 2248-60. Tức là với
ren đờng kính từ 3,5-24 mm thì chiều dài toàn bộ bàn ren nằm trong khoảng
d tb
(8 5 ).
. Vậy chiều dài bàn ren cố định là : L= 8
( dtb = ddn h/2 với h là chiều cao ren = 0,6946.T)
Chiều rộng B của bàn cán tính theo công thức:
d tb
= 584 mm.
B = 2l p + (2 ữ 3)T
Với lp là chiều dài phần ren trên chi tiết. Lấy lp = 29 mm.
T là bớc ren. ( T = k.t = 3.3 = 9).
Vậy B = 60 mm.
b) Các phần làm việc trên bàn ren cố định :
Phần côn cán : Là 1 yếu tố quan trọng quyết định đến quá trình hình
thành ren. Do yêu cầu cán ren có bớc T = 9 với mỗi đầu mối nên ta chọn chiều
dài phần côn cán :
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
2222
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
d tb
a
x
L1 = (3 4).
= 3.3,14.23,3054 = 219 mm
Để đảm bảo cho chi tiết ăn vào hoàn toàn trớc khi cán, khoảng cách giữa 2 bàn
cán ren ở chỗ bắt đầu phần côn cán phải lớn hơn đờng kính phôi. Ta phải tính
toán trị số a theo hình :
lx
a=
d 3 d1
+x
2
Với x : trị số thêm vào để đảm bảo cho phôi ăn vào. Lấy x = 0,1 mm.
d3 đờng kính phôi ; d1 đờng kính trong của ren.
Khoảng cách
a=
24 22,6108
+ 0,1 = 0,8mm
2
Phần sửa đúng L2 : Chiều dài lấy bằng 2.
Tức là trên chiều dài
d tb
d tb
= 146,42 mm.
thì profin ren đợc hình thành xong hoàn toàn, và trên
d tb
đoạn chiều dài
còn lại là để sửa đúng.
Chiều dài phần thoát : lấy bằng phần côn cán nhằm mục đích sử dụng
làm phần côn cán khi phần côn cán đầu tiên bị mòn.
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
2323
TRNG HCN H NI
KHOA: C KH
bài tập THIT K DNG C CT
giáo viên hớng dẫn : phùng xuân sơn
Tính toán bố trí đờng ren để cắt ren 2 đầu mối: Khi bắt đầu vào cán thì phôi sẽ đợc cắt theo 1 đờng ren, bớc ren cách nhau 2 mm. Khi phôi lăn đợc 1/2
bắt đầu cắt theo đờng ren tiếp theo. Góc nâng ren là
s
tg =
.d tb
d tb
thì sẽ
Khi lăn đợc nửa vòng thì sẽ bắt đầu cắt đờng ren thứ 2.
d tb
s = 2 mm,
= 23,3054 nên .
Chiều cao bàn cán: H= 50 mm.
5. Dung sai các yếu tố ren của bàn cán ren:
Sai lệch 1/2 góc profin ren lấy bằng .
Sai lệch bớc ren 0,03 mm
Sai lệch về độ song song giữa bề mặt chứa các đỉnh ren và bề mặt tì trên Suốt
chiều rộng của bàn cán không đợc vợt quá 0,07 mm.
Sai lệch giới hạn của chiều dài L = 1,7 mm là h14.
Sai lệch giới hạn của chiều rộng B = 0,074 mm là h14.
Chiều cao H = 0,062 mm là h14.
6. Bản vẽ chế tạo :
Sinh viên thực hiện: Kiều Duy Toàn
Lp
: C-H_CK1_K5
2424
