Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt, lập quy trình công nghệ

Trng HCN H Ni

Bi tp ln thit k dng c ct

Bài 1: THIếT Kế DAO TIệN ĐịNH HìNH
Bi 1: Thit k dao tin nh hỡnh .
`
HèNH 1

- 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
1.1 Phõn tớch chi tit gia cụng :
Chi tiờtgia cụng lm t thộp C45, b = 750 N/mm2 .Chi tit gia cụng cú hỡnh
SVTH: Nguyn Vn Trung
MSV: 0874010044

1 Lp: C H CK1 K8


Trường ĐHCN Hà Nội

Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt

dạng không quá phức tạp. Đây là chi tiết dạng trụ bậc tròn xoay bao gồm các
bề mặt trụ tròn xoay và bề mặt côn. Chi tiết có profil đơn giản, chiều sâu
profil nhỏ, chiều dài chi tiết ngắn. Ta chọn dao tiện định hình hình lăng trụ để

gia công vì dễ chế tạo hơn và gia công chi tiết có độ chính xác cao hơn. Dao
tiện định hình lăng trụ có độ cứng vững cao hơn dao tiện định hình hình tròn
đồng thời dao lăng trụ chỉ gây ra sai số ∆1. Do không yêu cầu độ chính xác
quá cao nên để đơn giản ta chọn gá dao thẳng để gia công chi tiết đã cho.

SVTH: Nguyễn Văn Trung
MSV: 0874010044

2 Lớp: CĐ – ĐH CK1 – K8


Trng HCN H Ni

Bi tp ln thit k dng c ct

1.2 chn võt liu lm dao:
Chn vt liu lm dao: Do dao lm vic trong iu kin khc nghit, lc ct
ln, nhit ct ln, ma sỏt ln vỡ vy cn chn vt liu lm dao cú cng cao,
bn c hc cao v kh nng chu mi mũn tt. Vi vt liu chi tit gia cụng
l C45 cú b = 750 N/mm2 ta chn vt liu lm dao l thộp giú P18.
1.3 Chn im c s:
thun tin cho vic tớnh toỏn ta chn im c s theo nguyờn tc: im
c s l im nm ngang tõm chi tit v xa chun kp nht. Vỡ vy ta chn
im 1 lm im c s.
1.4 Chn gúc trc v gúc sau :
1. Góc sau :
Với dao tiện định hình lăng trụ góc sau thờng chọn =10 ữ 15
Ta lấy =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 bền b
= 750N/mm2theo bảng tra 3.1 (Hng dõn thit k dng c ct) ta đợc =20
ữ 25 , chọn =25 .

1.5 Tớnh toỏn chiu cao profil dao:
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.
Công thức tính toán: A = r1.sin;
Sin i = A / ri ;

B = r1.cos

Ci = ri.cos i;

i = Ci B
ti= i .cos( + ).
SVTH: Nguyn Vn Trung
MSV: 0874010044

3 Lp: C H CK1 K8


Trường ĐHCN Hà Nội

Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt

Trong ®ã :
r1 : b¸n kÝnh chi tiÕt ë ®iÓm c¬ së .

ri : b¸n kÝnh chi tiÕt ë ®iÓm tÝnh to¸n .
γ1: gãc tríc ë ®iÓm c¬ së .
γi : gãc tríc ë ®iÓm tÝnh to¸n .
α : gãc sau ë ®iÓm c¬ së.

Ta cã:
Tính tại điểm 1, 2:

r = r = 8mm
1 2

γ = γ = γ = 25mm
1 2
C = C = B = 6.15mm
1 2

τ =τ = 0mm
1 2
h = h = 0mm
1 2
Tính tại điểm 3 và 4:

r = r =10mm
3 4
r
8
γ = γ = arcsin( .sin γ ) = arcsin( .sin 250 ) =19.760
3 4
r3
10

C = C = r3 cos γ 3 =10 cos19.760 = 9.41mm
3 4

τ =τ = C3 − B = 9.41− 6.15 = 3.26mm
3 4
h = h =τ 3.cos(α + γ ) = 3.26 cos(120 + 250 ) = 2.6mm
3 4
Tính tại điểm 5:

SVTH: Nguyễn Văn Trung
MSV: 0874010044

4 Lớp: CĐ – ĐH CK1 – K8


Trường ĐHCN Hà Nội

Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt

r5 = 9( mm )
r

8

γ = arcsin . sin γ  = arcsin . sin 250  = 22.0650
9

 r5


C5 = r5 . cos γ 5 = 9. cos 250 = 8.15( mm )
τ 5 = C5 − B = 17.2 − 6,15 = 2( mm )

h5 = τ 5 . cos( α + γ ) = 2. cos(120 + 250 ) = 1.6( mm )
Tính tại điểm 6 và 7:

r = r =15mm
6 7
r

8

γ 6 = γ 7 = arcsin . sin γ  = arcsin . sin 250  = 13.020
 15

 r6

C6 = C7 = r6 cos γ 6 = 15. cos 13.020 = 14.6mm

τ =τ = C6 − B = 14.60 − 6.15 = 8.45mm
6 7

h = h =τ 6.cos(α + γ ) = 8.45 cos(120 + 250 ) = 6.74mm
6 7
Tính tại điểm 8 và 9:
r8 = r9 = 7.5(mm)
r
7
γ 8= γ 9 = arcsin( . sin γ ) = arcsin( . sin 250 ) = 23.230
r8

7 .5
C 8 = C9 = r8 . cos γ 8 ) = 7.5. cos 23.230 = 6.892(mm)

τ 8 = τ 9 = C8 − B = 6.892 − 6.344 = 0.584(mm)
h8 = h9 = τ 8 cos(α + γ ) = 0.584. cos(120 + 250 ) = 0.466(mm)

Tính tại điểm 10:

SVTH: Nguyễn Văn Trung
MSV: 0874010044

5 Lớp: CĐ – ĐH CK1 – K8


Trường ĐHCN Hà Nội

Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt

r = 21mm
10
 r

8

γ 10 = arcsin . sin γ  = arcsin . sin 250  = 13.026 0
 21

 r10

C10 = r10 cos γ 10 = 21. cos13.0260 = 20.45mm

τ = C10 − B = 20.45 − 6.15 = 14.3mm
10
h =τ10.cos(α + γ ) =14.3cos(120 + 250 ) =11.42mm
10

SVTH: Nguyễn Văn Trung
MSV: 0874010044

6 Lớp: CĐ – ĐH CK1 – K8


Trường ĐHCN Hà Nội

SVTH: Nguyễn Văn Trung
MSV: 0874010044

Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt

7 Lớp: CĐ – ĐH CK1 – K8


Trường ĐHCN Hà Nội

Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt

Ta có bảng tính toán profil dao như sau:
Điểm

ri ( mm )

γi ( o )

Ci ( mm )

τ i ( mm )

hi ( mm )

1-2

8

25

6.15

0

0

3-4

10

19.76

9.41

3.26

2.6

5

9

22.065

8.15

2

1.6

6-7

15

13.02

14.6

8.45

6.74

8-9

7.5

23.23

6.892

0.584

0.466

10

21

13.026

20.45

14.3

11.42

1.5 Tính toán kích thước kết cấu của dao tiện định hình:
Dmax − Dmin 27 − 12
=
= 7.5(mm)
2
2
Tra bảng 3.2 (Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt)ta có kích thước cơ bản của
dao:

Ta có: t max =

tmax

7.5

Kích thước dao(mm)

Chuôi

B

H

E

A

F

r

d

L=M

19

75

6

25

15

0,5

6

29.46

SVTH: Nguyễn Văn Trung
MSV: 0874010044

8 Lớp: CĐ – ĐH CK1 – K8


Trường ĐHCN Hà Nội

Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt

1.6 Tính toán chiều rộng lưỡi cắt:
Chọn kích thước phần phụ như sau:
a = b = 1 (mm)
g: Chiều rộng lưỡi dao cắt đứt, chọn g = 1 (mm)
f: chiều rộng vát của chi tiết, chọn f = 1(mm)
c = f + g + 1 =3 (mm)
φ1 = 45° ; φ = 45°
d = (c – g)tgφ1 +2

= (3 – 1)tg45° +2 = 4 (mm)
SVTH: Nguyễn Văn Trung
MSV: 0874010044

9 Lớp: CĐ – ĐH CK1 – K8


Trng HCN H Ni

Bi tp ln thit k dng c ct

Chiu di ca dao:
L = Lc + a + g + b + d + c + f = 33.5+1 + 1 + 1 + 4 + 3 + 1 = 44,5(mm)
1.7 iu kin k thut:
Vt liu phn ct: thộp giú P18
cng sau khi nhit luyn: 62-65 HRC
búng mt trc: Ra = 0,32
mt sau: Ra = 0,63
Sai lch profil dao: 0,05
Mt trc v mt sau khụng cú vt chỏy sau khi mi
Kớ hiu dao: DTH; N06; = 12; = 25; P18.
1.8. 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
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.
SVTH: Nguyn Vn Trung
MSV: 0874010044

10Lp: C H CK1 K8


Trng HCN H Ni

Bi tp ln thit k dng c ct

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
Độ cứng sau khi nhiệt luyện đạt đợc: HRC 58 ữ 65.
Độ nhẵn các bề mặt làm việc đạt cấp chính xác 9 (Ra= 0.32 à m).
Độ nhắn các bề mặt còn lại đạt cấp chính xác 7 (Ra= 1.25 à m).
Chiều dày của dỡng: 2 ữ 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= 47,5

mm và h= 24 mm.
1.9.Chọn gá kẹp dao và máy.
Dao tin nh hỡnh c nh v v kp cht trong gỏ kp dao thớch hp. Yờu
cu ca gỏ kp l phi m bo nh v dao tt ỳng vi s tớnh toỏn , phi
iu chnh tt, kp cht chc chn , n nh v tớnh cụng ngh tt , ch to v
lp ghộp d dng
Dao tiện định hình lăng trụ đợc thiết kế có chiều cao H= 75mm nên chọn gá
kẹp dao có kết cấu nh hình biểu diễn dới đây .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= 6mm, A=20 mm. nên tính đợc:
S=A-2.E.tag =20- 2.6.tag45o=8 mm
Cách gá dao và điều chỉnh dao.
-

Theo chiều cao tâm chi tiết.

-

Theo phơng hớng kính của chi tiết.

-

Theo phơng dọc trục chi tiết.

Dng do dựng kim tra profin dng c sau khi ch to. Kớch thc danh
ngha ca dng bng kớch thc danh ngha ca dao.Kớch thc danh ngha
cu dng c quy nh theo lut bao v b bao giỏ tr cỏc sai lch cú th ly
theo cp chớnh xỏc 8 vi min dung sai H (TCVN2245-99).
Dng kim dựng kim tra dng do. Kớch thc danh ngha dng kim

cng c quy nh theo lut bao v b bao , xong dng do ch to chớnh
xỏc , khi o b mũn theo cỏc phng ,theo kinh nghim , ngi ta ly kớch
SVTH: Nguyn Vn Trung
MSV: 0874010044

11Lp: C H CK1 K8


Trường ĐHCN Hà Nội

Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt

thước danh nghĩa dưỡng kiểm bằng kích thước danh nghĩa dưỡng do. Sai lệch
đói xứng , giá trị sai lệch có thể lấy theo cấp chính xác 7 với miền dung sai
J s , js (TCVN2245-99).
Vật liệu làm dưỡng được được chế tạo từ thép lò xo 65G là thép có tính chống
mài mòn cao , đọ cứng đạt được sau nhiệt luyện 58-65 HRC . Độ nhám bề
mặt Ra =0,62-0,32 µ m ,các mặt còn lại Ra =1,25 µ m.

SVTH: Nguyễn Văn Trung
MSV: 0874010044

12Lớp: CĐ – ĐH CK1 – K8


Trng HCN H Ni

Bi tp ln thit k dng c ct

Bi 2: Thit k dao chut l vi cỏc s liu nh sau

Các thông số khi thiết kế:
- Vật liệu gia công (theo bảng)
- Đờng kích lỗ sau khi khoan Do (mm)
- Đờng kích lỗ sau khi truốt D
- Chiều dài lỗ gia công L (mm)
Yêu cầu:
Thiết kế dao chuốt.h
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

Bi lm
1. Phõn tớch yu t kt cu dao:
Theo yờu cu ta cn thit k dao chut l tr cú cỏc thng s k thut sau:
ng kớnh l sau khi khoan: D0 = 25.3 (mm).
( thay i kớch thc t D0 = 26.3 thnh D0 = 25.3 (mm)
ng kớnh l sau khi chut: D = 26H9 (mm)
Chiu di chut L = 16 (mm).
Cp chớnh xỏc cn t : H9
Vt liu gia cụng : GX 15-32
2 Vt liu lm dao chut:
Dao chut c lm t 2 loi vt liu, phn u dao (phn cỏn) c lm t
thộp C45, phn phớa sau (t phn nh hng tr v sau) lm bng thộp giú
P18.
3, Phần răng cắt và sử dụng:
Dao chuốt chia ra làm 5 phần lớn.
- Phần đầu dao (I) gồm đầu kẹp, cổ dao, côn chuyển tiếp,
- Phần dẫn hớng phía trớc (II).

- Phần răng (III) gồm phần răng cắt thô, răng cắt tinh, răng sửa đúng.
- Phần dẫn hớng phía sau (IV).
- Phần đo (V).
Phần răng là phần quan trọng nhất của dao chuốt nó đợc thiết kế trớc để làm
cơ sở cho các phần khác, kích thớc răng, số lợng mỗi răng, đờng kính các
SVTH: Nguyn Vn Trung
MSV: 0874010044

13Lp: C H CK1 K8


Trường ĐHCN Hà Nội

Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt

r¨ng.

I

II

III

IV

V

4. Phần răng cắt và răng sửa đúng:
Phần răng cắt là phần quan trọng nhất của dao chuốt, nó được thiết kế trước
để làm cơ sở cho các phần khác. Thiết kế phần răng gồm xác định dạng profin

răng, kích thước răng, số lượng dạng răng, đường kính các răng...
Trên phần cắt thô các răng có lượng nâng bằng nhau, trên phần cắt tinh lượng
nâng của răng giảm dần, trên phần cắt răng sửa đúng các răng có lượng nâng
bằng 0.
Trị số lượng nâng của răng cắt thô phụ thuộc vào dạng lỗ gia công tra bảng
5.2 (Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt)
Vật liệu gia công GX15-32 có .chọn lượng nâng Sz = 0,03mm
Sau răng cắt thô là răng cắt tinh, số răng cắt tinh chọn là 5 răng, với lượng
nâng lần lượt là:
Sztinh1 = 0,8Sz = 0,8 . 0,03 = 0,024 (mm).
S ztinh 2 = 0,6.S z = 0,6.0,03 = 0,018 (mm)

S ztinh 3 = 0,4.S z = 0,4.0,03 = 0,012

(mm)

 Atinh = 0,024+0,018+0,012=0,054(mm)
Sau răng cắt tinh cuối cùng là răng sửa đúng, đường kinh của các răng sửa
đúng bằng đường kính của răng cắt tinh cuối cùng, lượng nâng bằng 0.
5. Lượng dư gia công:
Công thức tính lượng dư gia công theo đường kính được tính theo công thức
sau:
A=

Dmax − Dmin
Error: Reference source not found
2

Trong đó:
Dmax là đường kính răng sửa đúng. Coi sau khi chuốt chi tiết không bị lay rộng

hoặc bị co, đường kính răng sửa đúng chính là đường kính lớn nhất của lỗ sau
khi chuốt, kể cả sai lệch giới hạn trên. “Tra sách hướng dẫn làm bài tập dung

SVTH: Nguyễn Văn Trung
MSV: 0874010044

14Lớp: CĐ – ĐH CK1 – K8


Trường ĐHCN Hà Nội

Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt

sai” (Ninh Đức Tốn và Nguyễn Trọng Hùng). Với Φ 26H 9 được Φ 26.3+0.03
do đó Dmax = 26.33(mm).
dmin là đường kính của lỗ kích thước trước khi gia công : dmin = 25.3(mm).

A=

26.33 − 25.3
= 0,515
2

(mm)

Lượng dư gia công tinh

Atinh = S ztinh1 + S ztinh 2 + S ztinh 3 = 0,024 + 0,018 + 0,012 = 0,054(mm)
Lượng dư gia công thô
Athô = A - Atinh= 0,515– 0,054 = 0,461(mm)

6. Kết cấu răng và rãnh:
a) Profin dọc trục:
Kết cấu răng và rãnh thể hiện rõ trong tiết diện dọc trục. Với vật liệu gia công
GX15-32 độ cưng lớn khi chuốt sẽ tạo ra phoi vụn, phoi xốp, vì thế dạng rãnh
của dao chuốt có một cung tròn, lưng răng thẳng để tăng sức bền của răng.
Dạng răng và rãnh được đặc trưng bằng các thông số sau:
• Răng cắt thô:
-Chiều sâu rãnh h;
-Bước răng t;
-Cạnh viền f;
-Chiều rộng lưng răng b;
-Bán kính R,r;
-Góc trước γ ;
-Góc sau α
Chiều sâu rãnh hay chiều cao rãnh h, bước răng t được thiết kế sao cho đủ
không gian chứa phoi. Nếu xem gần đúng rãnh thoát phoi như hình tròn có
đường kính h thì diện tích của rãnh sẽ là:
F=

π .h 2
(mm2)
4

Diện tích dải phôi cuốn nằm trong rãnh sẽ là:
FR = K . L . Sz (mm2)
Trong đó L – chiều dài chi tiết L = 16 mm.
Sz – lượng nâng của răng Sz = 0,03mm.
K – hệ số điền đầy rãnh tra bảng 5.4 .K = 2
 FR = 2 . 16 . 0,03 = 0,96(mm2)
Ta có h ≥ 1,13 K .L.S Z = 1,13 . 0,96 = 1,107(mm)

Chọn h = 2 (mm).
Các thông số khác được tính theo kinh nghiệm
SVTH: Nguyễn Văn Trung
MSV: 0874010044

15Lớp: CĐ – ĐH CK1 – K8


Trường ĐHCN Hà Nội

Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt

t = (2,5 ÷ 2,8) h = 5(mm)
b = ( 0,3÷0,4) t = 2 (mm)
R = ( 0,65 ÷ 0,8) t = 4(mm)
r = (0,5 ÷ 0,55) h = 2,5 (mm).
Mặt trước và mặt sau của dao đều là mặt côn, góc trước γ phụ thuộc vào vật
liệu gia công, tra bảng 5.5 ta chọn được : γ = 80
Góc sau phải chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tượng giảm đường kính dao chuốt
sau mỗi lần mài lại. Góc sau được chọn như sau :
Ở răng cắt thô: α = 30
Profil răng cắt thô

• Răng cắt tinh:
-Chiều sâu rãnh h;
-Bước răng t;
-Cạnh viền f;
-Chiều rộng lưng răng b;
-Bán kính R,r;
-Góc trước γ ;

-Góc sau α
Chiều sâu rãnh hay chiều cao rãnh h, bước răng t được thiết kế sao cho đủ
không gian chứa phoi. Nếu xem gần đúng rãnh thoát phoi như hình tròn có
đường kính h thì diện tích của rãnh sẽ là:
F=

π .h 2
(mm2)
4

Diện tích dải phôi cuốn nằm trong rãnh sẽ là:
FR = K . L . Sz (mm2)
Trong đó L – chiều dài chi tiết L = 16 mm.
Sz – lượng nâng của răng Sz = 0,022 mm.
K – hệ số điền đầy rãnh tra bảng 5.4 .K = 2,5
 FR = 2,5 . 16 . 0,022 = 0.88(mm2)
SVTH: Nguyễn Văn Trung
MSV: 0874010044

16Lớp: CĐ – ĐH CK1 – K8


Trường ĐHCN Hà Nội

Ta có h ≥ 1,13 K .L.S Z = 1,13 .

Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt

0,88 = 1.06(mm)

Chọn h = 1.5 (mm).
Các thông số khác được tính theo kinh nghiệm
t = (2,5 ÷ 2,8) h = 4(mm)
b = ( 0,3÷0,4) t = 1,5 (mm)
R = ( 0,65 ÷ 0,8) t = 3 (mm)
r = (0,5 ÷ 0,55) h = 1 (mm).
Mặt trước và mặt sau của dao đều là mặt côn, góc trước γ phụ thuộc vào vật
liệu gia công, tra bảng 5.5 ta chọn được : γ = 100
Góc sau phải chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tượng giảm đường kính dao chuốt
sau mỗi lần mài lại. Góc sau được chọn như sau :
Ở răng cắt thô: α = 20
Profil răng cắt tinh

• Răng sửa đúng:
Chiều sâu rãnh h;
Bước răng t;
Cạnh viền f;
Chiều rộng lưng răng b;
Bán kính R,r;
Góc trước γ ;
Góc sau α
Chiều sâu rãnh hay chiều cao rãnh h, bước răng t được thiết kế sao cho đủ
không gian chứa phoi. Nếu xem gần đúng rãnh thoát phoi như hình tròn có
đường kính h thì diện tích của rãnh sẽ là:
F=

π .h 2
(mm2)
4

SVTH: Nguyễn Văn Trung
MSV: 0874010044

17Lớp: CĐ – ĐH CK1 – K8


Trường ĐHCN Hà Nội

Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt

Diện tích dải phôi cuốn nằm trong rãnh sẽ là:
FR = K . L . Sz (mm2)
Trong đó L – chiều dài chi tiết L = 16 mm.
Sz – lượng nâng của răng Sz = 0,014 mm.
K – hệ số điền đầy rãnh tra bảng 5.4 K = 2
 FR = 2 . 16 . 0,14 = 0,448 (mm2)
Ta có h ≥ 1,13 Error: Reference source not found = 1,13 . 0,448 = 0,756 mm
 h = 1,1
Các thông số khác được tính theo kinh nghiệm
t = (2,5 ÷ 2,8) h = 3 (mm)
b = ( 0,3÷0,4) t = 1,2 (mm)
R = ( 0,65 ÷ 0,8) t = 2 (mm)
r = (0,5 ÷ 0,55)h = 0,6 (mm).
Mặt trước và mặt sau của dao đều là mặt côn, góc trước γ phụ thuộc vào vật
liệu gia công, tra bảng 4-3-3b [1] ta chọn được : γ = 100
Góc sau phải chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tượng giảm đường kính dao chuốt
sau mỗi lần mài lại. Góc sau được chọn như sau :
Ở răng cắt tinh : α = 10
Profil răng sửa đúng.

SVTH: Nguyễn Văn Trung
MSV: 0874010044

18Lớp: CĐ – ĐH CK1 – K8


Trường ĐHCN Hà Nội

Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt

b) Profin mặt đầu:
Trong tiết diện này dao chuốt lỗ trụ có lưỡi cắt là những vòng tròn đồng tâm
lớn nhất theo lượng nâng.
Đê phoi cuốn vào rãnh lưỡi cát được chia thành những đoạn nhỏ sao cho
chiều rộng mỗi đoạn không lớn hơn 6mm.
Số rãnh chia phoi tra bảng theo đường kính dao :
với D = 16m →số rãnh = 9
Để giảm ma sát trong quá trình cắt thì đường kính đáy trượt được chọn nhỏ
hơn đường kính phần định hướng phía trước 1 (mm).
Kết cấu rãnh chia phoi.

c)Số răng dao chuốt:
Số răng dao thô được tính theo công thức:
Zthô =

Athô
+1
SZ

Trong công thức trên có dạng thêm 1 vì răng đầu tiên có lượng nâng bằng

không để sửa bavia.
Chỉ số

Athô
chỉ lấy phần nguyên.
SZ

Gọi phần lẻ của phép chia

Athô
là q thì q < 0,015 ta bố trí lượng dư cao hơn
SZ

răng đầu tiên trên răng cắt thô: D1 = D1min + 2q
Nếu q > 0,015 ta lấy thêm một răng cắt nữa.
Trong trường hợp này lấy D1 = Dmin và D2 = D1 + 2q

SVTH: Nguyễn Văn Trung
MSV: 0874010044

19Lớp: CĐ – ĐH CK1 – K8


Trường ĐHCN Hà Nội

Zthô =

Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt

Athô

0,448
=
+ 1 = 12,2
0,04
SZ

q = 0,2.SZ = 0,2.0,04 = 0, 008 < 0,015 .
Lấy Zthô = 12 răng.
Số răng cắt tinh: số răng cắt tinh được lấy trong khoảng 2 ÷ 5 răng, để tránh
lượng nâng răng cắt tinh cuối cùng không nhỏ hơn 0,015mm ta chọn Ztinh = 2
răng.
Số răng sửa đúng được lấy theo cấp chính xác gia công và loại dao chuốt, tra
bảng 5.8 với dao chuốt lỗ trụ cấp chính xác 8 Zsđ = 8 răng
d)Số răng cùng cắt lớn nhất:
Số răng cùng cắt được tính theo công thức:
z0 =

L
26,3
+1 =
+ 1 = 9,766
t
3

Lấy Z0 = 5 răng.
Để dao định hướng tốt và không quá tải thì số răng đồng thời tham gia cắt
nằm trong khoảng 3÷8 răng, trừ một số trường hợp đặc biệt cho phép 2÷9
răng. Như vậy, số răng đồng thời cắt thỏa mãn yêu cầu trên.
e)Đường kính các răng dao chuốt:
Đường kính răng cắt thô:

D1 = Dmin+2q = 25,016(mm).
D2 = D1 + 2 S z = 25,096 mm
D3 = D2 + 2Sz = 25,176 mm.
 D4 = D3 + 2Sz = 25,256 mm.

D5 = D4 + 2S z = 25,336 mm
D6 = D5 + 2 S z = 25,416 mm

D = D + 2S = 25,496 mm
7 6
z
D8 = D7 + 2 S z = 25,576 mm

D9 = D8 + 2 S z = 25,656 mm
D10 = D9 + 2 S z = 25,736 mm
D11 = D10 + 2S z = 26,916 mm
SVTH: Nguyễn Văn Trung
MSV: 0874010044

20Lớp: CĐ – ĐH CK1 – K8


Trường ĐHCN Hà Nội

Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt

D12 = D11 + 2S z = 26,296 mm
Với q = 0,008và Sz = 0,04 mm
Đường kính răng cắt tinh.

D13 = D12 + 2.0,8.S z = 29,896 + 2.0,8.0,04 = 26,26 (mm)
D14 = D13 + 2.0,8.S z = 29,96 + 2.0,8.0,04 = 26,324 (mm)
Đường kính răng sửa đúng.

D15 = D16 = D17 = D18 = D19 = D20 = D21 = D22 = 26,324 (mm)

f)Kiểm tra sức bền dao chuốt :
Sơ đồ chịu lực : mỗi răng cắt của dao chịu 2 lực thành phần tác dụng. Thành
phần hướng kính Py hướng 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 .
Lực cắt thành phần Pz tác dụng lên mỗi răng có thể làm mẻ răng . Song
trường 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).

σ bk =

4.P max
≤ σ bk 
2
π .D 01

Trong đó :
D01 : đường kính đáy răng thứ nhất
D01 = dmin– 2.h = 25,3 – 2. 2,5 = 20,3 ( mm )
P : lực cắt tổng hợp khi chuốt .
Pmax=CP.SxX.Z0.Kγ. K α . Khs .Kn
SVTH: Nguyễn Văn Trung
MSV: 0874010044

21Lớp: CĐ – ĐH CK1 – K8


Trng HCN H Ni

Bi tp ln thit k dng c ct

CP: là hằng số phụ thuộc vật liệu gia công.
Tra bang 3-26 ta có Cp = 3000
x: là số mũ, x = 0,73 ( Tra bảng 3-26 )
Sx: lợng nâng của răng cắt thô : Sz = 0,03 (mm).
Zmax: Số răng đồng thời tham gia cắt lớn nhất Z0 = 5
K; K ; Khs ; Kn : các hệ số do ảnh hởng của góc trớc; góc sau; độ cùng
của dao; dung dịch trơn nguội.
Tra bảng 3-27 ta có : K = 1, K = 1 ; Khs = 1; Kn = 1
Pmax=CP.SxX.Z0.K. K . Khs .Kn = 3000. 0,030.73.5.1.1.1.1 = 1159,81 N
Kiểm tra sức bền dao chuốt:

bk =

4.P max
bk
2
.D 01

Pmax = 1159,81 N
bk =

4.Pmax 4.1430,85
=
= 2,56
.D012
.24 2

(N/mm2)

k
Sc bn kộo cho phộp b ca thộp P18 l 350 N/mm2 do ú tha món sc

bn kộo.
7. Phn u dao:
Phn u dao bao gm:
a)Phn u dao kp l1:
Phn dao kp ó c tiờu chun húa nhng chn c phn u kp hp
lý ta phi da vo iu kin bn kộo:

bk bk
D1

4.P max
=
.

4.1430,85
= 15,05 (mm)
.8,05

SVTH: Nguyn Vn Trung
MSV: 0874010044

22Lp: C H CK1 K8


Trường ĐHCN Hà Nội

Bài tập lơn thiết kế dụng cụ cắt

D7
10

e7
16

f1
1

f2
1

45°

30°

Tra bảng 5.13 ta có kích thước phần đầu kẹp:
Dung sai D1 lấy theo f9. Dung sai D1’ lấy theo h11.
D1
D1’ d

f
a1
a2
a3
a
l1
26,3 15
4
5
10
0,5 25
16
75

f × 30 0
d

I

a1

a2
a

a3
l1

9. Bản vẽ chế tạo:
10. Phương pháp mài dao :
Dao chuốt lỗ, làm việc trong không gian thoát phoi , bôi trơn tong điều kiện

xấu mà chiều dày cắt lại mỏng do đố răng dao mòn theo mặt sau.tuy nhiên khi
mài thì phải mài theo mặt trước. Đối với dao chuốt lỗ có lưỡi cắt dạng tròn thì
mặt trước có dạng hình học là mặt côn. Do đó khi mài chú ý đến đừng kính đá
để tránh cắt lẹm lưỡi cắt.

SVTH: Nguyễn Văn Trung
MSV: 0874010044

23Lớp: CĐ – ĐH CK1 – K8


Trng HCN H Ni

Bi tp ln thit k dng c ct

Bài 3 : THIếT Kế BàN CáN REN
Yêu cầu :
Thiết kế bàn cán ren với các số liệu sau :
Số đầu mối k=1
Bớc ren
Vt liệu

t =4
CT35

Bài làm :
1. Yêu cầu:
Thiết kế bàn cán ren, cán vật liệu CT35, số đầu mối k = 1, bớc ren t =4.
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 CT35 có b < 372-480 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.

H ớng chuyển động

85


85

Bàn cán di động
Chi tiết
L3

L2

85

L1

Bàn cán cố định
85

L

SVTH: Nguyn Vn Trung

MSV: 0874010044

24Lp: C H CK1 K8


Trng HCN H Ni

Bi tp ln thit k dng c ct

-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
(8 5 ). d tb . Vậy chiều dài bàn ren cố định là : L= 8 d tb = 584 mm.
( dtb = ddn h/2 với h là chiều cao ren = 0,6946.T)
Chiều rộng B của bàn cán tính theo công thức:

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 = 1.4 = 4).
Vậy B = 116 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 = 2 với mỗi đầu mối nên ta chọn chiều
dài phần côn cán :
L1 = (3 4). d tb = 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 :

SVTH: Nguyn Vn Trung
MSV: 0874010044

25Lp: C H CK1 K8