Tính toán thiết kế dao chuốt then hoa (có file cad)

Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

LỜI NÓI ĐẦU
Một quốc gia giàu mạnh, văn minh và công cộng luôn phải là một
quốc gia có nền sản xuất công nghiệp phát triển với nhịp độ cao, trong đó
phần lớn sản phẩm công nghiệp được tạo ra thông qua máy công cụ và các
dụng cụ công nghiệp.
Chất lượng các máy công cụ và các dụng cụ công nghiệp cụ thể là
dụng cụ cắt kim loại ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng sản phẩm, năng
suất, tính đa dạng, tính hợp thời đại, và trình độ kĩ thuật của một quốc gia.
Một trong những biện pháp hữu hiệu nhằm tăng năng suất chính là thiết kế
ra những dụng cụ gia công chi tiết có tính năng phù hợp với việc sản suất
hàng loạt có độ bền bảo đảm, đồng thời với những dụng cụ như vậy khi gia
công chi tiết sẽ đạt được độ đồng đều về chất lượng giữa các chi tiết gia
công
Điển hình trong những dụng cụ như vậy chính là:
- Dao tiện định hình, dùng để gia công những chi tiết tròn xoay có
hình dạng tương đối phức tạp chỉ bằng một lần tiến dao. Như vậy, so với dao
tiện thường thì loại dao này cho năng suất cao hơn hẳn, đồng thời lại có chất
lượng ổn định và đồng nhất giữa các chi tiết gia công trong loạt sản phẩm.
- Dao phay đĩa modul, đây là loại dụng cụ cắt răng được dựa trên
nguyên lý chép hình của dụng cụ cắt.
- Dao chuốt lỗ then hoa, đây là loại dụng cụ cắt gồm nhiều lưỡi cắt,
khi gia công các lưỡi cắt đồng thời tham gia cắt do đó tăng được năng suất
cắt gọt. Mặt khác, các lưỡi cắt trên dao chuốt có vị trí xác định nên khi gia
công sẽ đảm bảo được độ đồng đều giữa các chi tiết gia công.
Trong quyển thuyết minh này giới thiệu những tính toán thiết kế để có
được ba loại dao trên, với việc gia công ba chi tiết cụ thể như trong đề bài
cho.

Em xin chân thành cảm ơn!

GVHD: Nguyễn Duy Trinh

1


Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

Mục lục
PhầnI- Tính toán thiết kế dao tiên định hình lăng trụ …………………..3.
1. phân tích chi tiết……………………………….………………………3.
2. Chọn điểm cơ sở…………………. ………………………..................4.
3. Chọn góc trước γ và góc sau α::………………………………………4.
4. Tính toán chiều cao profile của dao.…………………………………..4.
5.Chọn chiều rộng của dao tiện định hình:…………………………….…6.
6.Tính toán kích thước kết cấu của dao tiện định hình…………………...6.
7. Thiết kế dưỡng ………………………………………………………..7.
8. Yêu cầu kĩ thuật ……………………………………………………….8.
Phần II : Tính toán thiết kế dao phay đĩa modul………………………….8.
1. Xác định các thông số hình học của bánh răng………………………...9.
2. Tính toán profile thân khai của lưỡi cắt ……………………………….9.
3Chọn các kích thước kết cấu dao……………………………………….12
4. Điều kiện kỹ thuật …………………………………………………….12.
Phần III : Tính toán thiết kế dao chuốt then hoa…………………………12.
1. Hình dạng lỗ chuốt then hoa …………………………………………..13.
2. Chọn dao……………………………………………………………….13.
3. Thiết kế phần răng và sửa đúng………………………………………..13.

4. Lượng nâng răng dao chuốt…………………………………………...14.
5. Kích thước của răng và rãnh chứa phoi………………………………..15.
6. Chiều dài dao chuốt……………………………………………………18.
7.Kiểm tra bền dao chuốt……………………………………....................19.
8. Yêu cầu kỹ thuật của dao……………………………………………….20.

GVHD: Nguyễn Duy Trinh

2


Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

PHẦN I
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH LĂNG TRỤ
Yêu cầu: Tính toán thiết kế dao tiện định hình để gia công chi tiết như
hình vẽ. Vật liệu gia công thép C30 có σ b =500N/mm 2 , độ cứng 179 HB,
vật liệu dụng cụ cắt làm bằng thép gió P18.
20

29

17

15

A
Đề

55

B

C

D

R

F

(mm (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)
)
47

17

29

15

20

56

56

47

16

0
R2

Dạng dao

(mm)
Lăng trụ

1.Phân tích chi tiết :
- Chi tiết códạng mặt ngoài tròn xoay do đó ta chọn dụng cụ gia công là dao
tiện định hình. Với dung sai cho phép ta có thể bỏ qua sai số sinh ra ở các
mặt côn do việc thay thế lưỡi cắt cong bằng lưỡi cắt thẳng.
* Ưu điểm :
- Năng suất cắt cao do tổng chiều dài lưỡi cắt tham gia lớn.
- Đảm bảo sự đồng nhất về hình dáng và độ chính xác kích thước
của chi tiết gia công vì không phụ thuộc vào tay nghề người
công nhân mà chủ yếu phụ thuộc vào kích thước biên dạng dao

GVHD: Nguyễn Duy Trinh

3


Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

- Tuổi thọ của dao tiện định hình lớn vì số lần mài lại cho phép

lớn.Việc mài sắc dao đơn giản
* Nhược điểm :
- Dao tiện định hình giá thành đắt nên không dùng sản suất ở loạt
nhỏ hoặc đơn chiếc
Dao tiện định hình lăng trụ có độ cứng vững cao hơn có thể tránh được sai
số loại 2 còn sai số loại 1 có thể khắc phục được.
- Độ chênh lệch đường kính tmax=

Dmax − Dmin 56 − 16
=
= 20mm.
2
2

2. Chọn điểm cơ sở:
Để thuận tiện cho việc tính toán ta chọn điểm cơ sở theo nguyên tắc: Điểm
cơ sở là điểm xa chuẩn kẹp dao nhất. Vậy ta chọn điểm cơ sở là điểm 1 trên
hình vẽ.
3 Chọn góc trước γ và góc sau α:
Theo đề ra vật liệu gia công là: Thép C30
σb =500N/mm 2
ta chọn: Góc trước γ = 25 
Góc sau α = 12 

4 Tính toán chiều cao profile của dao.
Sơ đồ tính toán.

Ci

A

B

i

2 3

r3

r2

?

?i

ri

r1

1

ti

Hdi

a

ai

GVHD: Nguyễn Duy Trinh

4


Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

Xét điểm i bất kỳ trên profile chi tiết ta có điểm i’ tương ứng trên profile
dao. Gọi chiều cao profile của dao tại điểm i’ là hdi , theo hình vẽ ta có.
Hdi= τi.cos(γ + α)
τi = Ci- Bi = ri.cosγi – r1.cosγ
Ta có:
A = ri.sinγi = r1.sinγ.
 sinγi = r/ri.sinγ.
 γi = arcsin(r/ri.sinγ).
 τi = ri.cos(arcsin(r1/ri.sinγ)) – r1.cosγ.
 hdi= [ri.cos(r1/ri.sinγ) – r1.cosγ].cos(γ + α).

Khi đó ta lập được bảng tính toán chiều cao profile dao:
Ri

γi

Ci

B

A

τi

(mm)

(mm)

(µm)

(µm)

(µm)

(µm)

1-4

8

25

7.25

7.25

3.38

0

0

2-5

23.5

8.271

23.255

7.25

3.38

16.005

12.782

28

6.935

27.795

7.25

3.38

20.545

16.407

Điểm

3

Hdi (µm)

Điểm

Ri(mm)

γi(mm)

Ci(mm)

B(mm)

A(mm) τi(mm) Hdi(mm)

31

11.128

17.68

10.6

7.25

3.38

2.81

2.24

32

14.18

13.79

13.77

7.25

3.38

6.52

5.2

33

17.079

11.41

16.74

7.25

3.38

9.49

7.57

34

19.75

9.85

19.45

7.25

3.38

12.2

9.7

35

22.14

8.78

21.88

7.25

3.38

14.63

11.68

36

24.18

8.03

23.94

7.25

3.38

16.69

13.32

37

25.82

7.52

25.59

7.25

3.38

18.34

14.64

38

27.02

7.18

26.8

7.25

3.38

19.55

15.61

39

27.75

6.99

27.54

7.25

3.38

20.29

16.2

5.Chọn chiều rộng của dao tiện định hình:
Chiều rộng lưỡi cắt phụ a=2 mm
GVHD: Nguyễn Duy Trinh

5


Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

Chiều dài lưỡi cắt phần cắt đứt b=4 mm
Chiều rộng phần lưỡi cắt xén mặt đầu c=1 mm
Chiều dài tổng của dao : L=81+4+2+1=88 mm
Góc vát ϕ1 = 45 0 . ϕ = 115 0
f1

f

c
a
b
L

6. Tính toán kích thước kết cấu của dao tiện định hình.
Kích thước kết cấu của dao tiện định hình được chọn theo chiều cao lớn nhất
của profile chi tiết: tmax=

Dmax − Dmin 56 − 16
=
= 20mm.
2
2

Dựa theo bảng 1.2 kết cấu và kích thước của dao tiện định hình lăng trụ ta có
kích thước cơ bản như sau:
tmax Kích thước dao(mm)
Chuôi (mm)
20

B
35

H
90

E
10

GVHD: Nguyễn Duy Trinh

A
40

F
25

r
1.0

d
10

L=M
55.77

6


Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt
còn lai

5

0,8

81

1
15

2

20

11
5°

16

0,8

4

45
°

0,8

21

35

0,8

35

64

10

60°

25

Ø10

40
56

7. Thiết kế dưỡng:
Dưỡng đo dùng để kiểm tra dao sau khi chế tạo ,được chế tạo theo cấp
chính xác7 với miền dung sai H, h . Theo luật kích thước bao và bị bao.
Dưỡng kiểm dùng để kiểm tra dưỡng đo , được chế tạo theo cấp chính
xác 6 với miền dung sai Js , js . Theo luập kích thước bao và bị bao.
Vật liệu làm dưỡng : Thép lò xo 65Γ.
Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62..65 HRC.
Độ nhám bề mặt làm việc Ra ≤ 0,63µm . Các bề mặt còn lại đạt Ra ≤
1,25µm.
Kích thước danh nghĩa của dưỡng theo profile dao.

GVHD: Nguyễn Duy Trinh

7


Môn thiết kế dụng cụ cắt

duong do

40

+
_

0.15

Trường ĐHCN Hà Nội

0
R2
0.1

0.1

64
81

+
_

+
_

0.1

45

+
_

35

+
_

0.15

15
+
_

0.1

duong kiem
8. Yêu cầu kĩ thuật :
Vật liệu gia công thép C30
Vật liệu làm dao : Thép gió P18
Vật liệu phần thân : Thép 45
Độ cứng phần cắt sau nhiệt luyện đạt HRC: 62-65
Độ bóng: Mặt trước Ra=0,32
Mặt sau Ra = 0,63
Mặt tựa trên thân dao thấp hơn 0,63
Sai lệch góc:
Sai lệch góc trước γ=250±1;góc sau α=120±1

PHẦN II

THIẾT KẾ DAO PHAY ĐĨA MÔĐUN
Yêu cầu: Tính toán và thiết kế dao phay đĩa mô đun để gia công bánh
răng có thông số: m=3,5, số răng Z=19-20 răng, góc ăn khớp α = 200 , vật
liệu làm dụng cụ cắt bằng thép gió P18, vật liệu chi tiết gia công bằng
thép C30

GVHD: Nguyễn Duy Trinh

8


Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

1. Xác định các thông số hình học của bánh răng:
Trong bộ dao phay đĩa module 8 con, dao mang số hiệu N 03 1 / 2 có thể gia
công được bánh răng có số răng Z = 19-20 răng.
Theo bài ra, ta cần thiết kế dao phay đĩa module để gia công bánh răng
với các thông số như sau:
Module:
m = 3,5 mm.
Số răng:
Z = 19.
Góc ăn khớp:
α = 200
Bước răng:
tp = π.m = 3,14.3,5 = 10,99 mm
Chiều dầy răng:
S = m.π/2 = 3,14.3,5/2 = 5,49 mm

ChiÒu cao r¨ng :
hc = m + 1,25m = 7,87(mm)
m.Z 19.3,5
Bán kính vòng tròn chia: rc = rl =
=
= 33,25mm
2
2
m(Z + 2)
3,5.(19 + 2)
=
=36,75 mm
2
2
m(Z - 2,5) 3,5.(19 − 2,5)
rf =
=
=28,87 mm
2
2

Bán kính đỉnh răng:

ra =

Bán kính chân răng:

Bán kính vòng tròn cơ sở: r0= rc.cosα =33,25.cos200= 31,24 mm

2. Tính toán profile thân khai của lưỡi cắt

Sơ đồ tính toán:

xmax

Y
x

δΜ

δc

δο

Mc

M(x,y)
θΜ
=in

B
ymax

C

θc=invαc

vα

M

r
y

o1
αΜ

αc

Ra

RM

Ro

Rc

Rf

o
GVHD: Nguyễn Duy Trinh

x

9


Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

Trong đó:
Ra: Bán kính đỉnh răng.
RM: Bán kính tại điểm M(x,y).
Rc: Bán kính vòng tròn chia.
R0: Bán kính vòng tròn cơ sở.
Rf: Bán kính chân răng.
Profile bao gồm hai đoạn:
Đoạn làm việc: Là đoạn thân khai CB
Đoạn không làm việc: Là đoạn cong chuyển tiếp thuộc khe hở chân răng
BO1.
a, Tính toán profile đoạn làm việc:
Nguyên lý tạo hình đường thân khai
Nguyên lý: Cho một đường thẳng lăn không trượt trên một đường tròn, thì
quỹ đạo của điểm M thuộc đường thẳng đó sẽ vẽ ra đường cong thân khai.
Vậy để tạo hình lưỡi cắt thân khai ta cho điểm M chuyển động theo phương
trình đường thân khai trong khoảng bán kính R f ≤ RM ≤ Ra. Việc xác định
profile lưỡi cắt chính là việc xác định toạ độ của tập hợp tất cả các điểm M
trong hệ toạ độ đề các Oxy.
r0: Bán kính vòng cơ sở.
rM: Bán kính véc tơ ứng với điểm M.
θM: Góc thân khai.
αM: Góc áp lực của đường thân khai.
Xác định toạ độ
M
của điểm M.
A

θΜ
r

0

αΜ

Theo sơ đồ tính
toán trên ta có:
xM = rM.sinδM
= rMsin(δ0 + θM)
yM = rM.cosδM
= rMcos(δ0 + θM)
Ta có
θM = tgαM - αM
= invαM

rM

B

ro

Tacó: cosαM = r0/rMαM = arccos r

m

GVHD: Nguyễn Duy Trinh

10


Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

δ0 = δc - invαo = π/2z - invαo = π/2z - tgαo + αo
=

3,14
20 0.3,14
20 0.3,14
- (tag(
)
–
(
)) =0,06673(rad)
2.19
180 0
180 0

Từ r0 đến ra ta chia thành 22 điểm để tính toán.

LẬP BẢNG TÍNH TOÁN
Điểm
1
2
3
4
5
6
7
8

9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

rM
31,24
31,5
31,76
32,02
32,28
32,54
32,8
33,06
33,32
33,58
33,84
34,1
34,36
34,62

34,88
35,14
35,4
35,66
35,92
36,18
36,44
36,75

αM
0
0,128
0,18
0,22
0,25
0,28
0,3
0,33
0,35
0,37
0,39
0,41
0,429
0,445
0,46
0,47
0,489
0,5
0,516
0,528

0,54
0,55

xM
2,08
2,12
2,18
2,25
2,32
2,41
2,49
2,6
2,72
2,83
2,96
3,11
3,26
3,4
3,55
3,67
3,88
4
4,22
4,4
4,58
4,68

yM
31,17
31,42

31,68
31,94
32,19
32,45
32,7
32,95
33,2
33,45
33,7
33,95
34,2
34,45
34,69
34,94
35,17
35,43
35,67
35,91
36,15
36,44

3Chọn các kích thước kết cấu dao:
Đường kính ngoài D = 80mm
Đường kính lỗ gá d = 27mm
Chiều rộng dao B = 12mm
Số răng của dao Z= 12
Lượng hớt lưng K = 3,5
GVHD: Nguyễn Duy Trinh

11

Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

Các thành phần khác:
t1=15,5; r1=0,5; t2=10,5; r=1,25; b=4,08±0,15; c=0,8; δ=250

4. Điều kiện kỹ thuật :

-Vật liệu làm dao : Thép gió P18;
-Độ cứng sau nhiệt luyện đạt 62-64HRC
-Độ đảo đường kính ngoài ≤ 0,03
-Độ đảo mặt đầu ≤ 0,03
-Sai lệch chiều dày răng ±0,025(mm)
-Độ bóng:
+Mặt trước, mặt lỗ gá dao và các mặt tựa không thấp hơn 0,32
+Mặt hớt lưng của hình dáng răng không thấp hơn 0,64
-Nhãn hiệu :
+Môđun m = 3,5
+Số hiệu dao : N03 1 / 2

PHẦN III.
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ DAO CHUỐT LỖ TRỤ THEN HOA
Tính toán thiết kế lỗ trụ then hoa với các kích thước:
Đường kính ngoài: D = 36mm.
Đường kính trong: d = 32mm.
Chiều rộng then: b = 6mm.
Chiều dài chuốt: 50mm.

Lỗ then: z = 8
Vật liệu dụng cụ cắt : P18.
Vật liệu gia công: C30

1. Hình dạng lỗ chuốt then hoa vuông:

GVHD: Nguyễn Duy Trinh

12


Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

Theo yêu cầu gia công chi tiết như đề bài thì ta chọn sơ đồ chuốt theo lớp,
để quá trình thoát phoi được dễ dàng thì trên cạnh của các răng gần nhau ta
làm rãnh thoát phoi thứ tự và xen kẽ nhau.

2. Chọn dao:
Dao chuốt kéo thường được chia làm hai loại vật liệu:
+ Phần đầu dao (hai phần cán) được làm bằng thép kết cấu C45.
+ Phần sau dao (phần định hướng trở về sau) làm bằng thép gió P18

3. Thiết kế phần răng và sửa đúng:
3.1: Cấu tạo dao chuốt:

L
I

II

III

IV V

Dao chuốt chia làm 5 thành phần như sau:
I: Đầu dao: Phần kẹp, cổ dao, côn chuyển tiếp.
II: Phần định hướng trước.
III: Phần cắt: răng cắt thô, răng cắt tinh, răng sửa đúng.
IV: Phần dẫn hướng sau.
V: Phần đỡ.

GVHD: Nguyễn Duy Trinh

13


Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

3.2. Tính lượng dư gia công:
- Lượng dư gia công được tính theo công thức:
A = (Dmax – Dmin) / 2
A = (Dsđ – Dmin) / 2
Với Φ36H7 được Φ36±0,03do đó Dmax = 36,03
A = (36,03 – 32) / 2 = 2,015 mm

4. Lượng nâng răng dao chuốt

Vật liệu gia công là thép C30
Chọn dao gia công là thép gió P18
Từ đó tra bảng ra lượng nâng Sz = 0,1mm,
- Các răng cắt chuốt bao gồm:
- Phần làm việc của dao chuốt có ba nhóm răng chính : Răng cắt thô, răng
cắt tinh và răng sửa đúng ;
Trong đó:
+ Răng cắt tinh gồm có 3 răng có lượng nâng lần lượt là 0,7Sz, 0,4Sz, 0,2Sz
+ Răng sửa đúng có lượng nâng không đổi
Theo bảng tra : Dao chuốt lỗ then hoa gồm có Zsđ = 5 răng
+ Răng cắt thô có lượng nâng không đổi, tính toán để cắt hết lượng dư Athô
Athô = A - Atinh
Trong đó: Atinh = (0,7 + 0,4 + 0,2)Sz = 0,13 mm
Nên
Athô = 2,015 – 0,13 = 1,885 mm ;
Số răng cắt thô được tính theo:
Z thô =

Athô
1,885
+1 =
+ 1 = 20 (răng)
S zthô
0,1

Chọn Zthô = 20răng
( Cộng thêm 1 là vì răng cắt thô đầu tiên không có lượng nâng )
Do kết quả phép chia không chẵn nên ta phải ta phải làm tròn, sai số giữa
lượng dư cần cắt và lượng dư cắt được của dao là:
q = (Athô cần - Athô thực) = (1,885 – 20.0,1) = 0,115mm < 0,2mm

Sai số này nằm trong giới hạn cho phép ta sẽ đưa lượng dư này vào răng cắt
thứ 1
Vậy tổng số răng của dao chuốt sẽ là:
Z = Ztinh + Zthô + Zsđ
Z = 3 +20+ 5 = 28 răng

GVHD: Nguyễn Duy Trinh

14


Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

5. Kích thước của răng và rãnh chứa phoi

R

Răng dao có yêu cầu là phải đủ bền, rãnh chứa phoi phải đủ lớn để chứa
hết phoi khi chuốt
Dạng răng và rãnh được đặc trưng bởi các thông số sau:
t : bước răng.
h: chiều cao rãnh.
t
f: cạnh viền.
b
b: chiều rộng lưng răng.
f
a

r,R: bán kĩnh rãnh.
α : Góc sau.

γ : góc trứơc

r

?

Tiết diện rãnh chứa phoi được tính:
Fr = K.Ff
Với: K = 3 ( hệ số điền đầy rãnh, tra bảng theo vật liệu chi tiết)
Ff = L.Sz = 50.0,1 = 5 (mm2)
Fr = 5.3 = 15 (mm2)
Sử dụng lưỡi cắt lưng cong nhằm dễ cuốn phoi
Chiều cao rãnh: h ≥ 1,13 L.S z K = 1,13 50.0,1.3 = 4,4 (mm)
Chọn h = 5
Bước răng t = (1,25…1,5). L. = (8,83…10,6) mm
Ta chọn theo tiêu chuẩn t = 12(mm)
Số răng đồng thời tham gia cắt sẽ là:

GVHD: Nguyễn Duy Trinh

15


Trường ĐHCN Hà Nội
Z 0 max =

Môn thiết kế dụng cụ cắt

L
50
+1 =
+ 1 = 5,16 (răng)
t
12

( Thỏa mãn điều kiện 3 ≤ Z 0 max ≤ 6 ) Chọn Z0 max = 6 răng
+ Chiều rộng cắt răng:
b = (0,3 .. 0,35).t = 4,5 .. 5,25. Ta chọn b = 5 mm
+ Bán kính lưng răng:
R = (0,65 .. 0,7).t = 9.75 .. 10,5. Ta chọn R = 10 mm
+ Bán kính đáy răng:
r = (0,5 .. 0,55).h = 2 .. 2,2. Ta chọn r = 2 mm
+ Với kích thước rãnh then là b = 5, và số rãnh là 8 ta sử dụng 16 rãnh
chia phoi được phân bố xen kẽ trên hai răng kế tiếp nhau.
Để tăng thêm tuổi bền của dao, mặt sau được mài thêm cạnh viền f. Giá trị
của cạnh viền như sau:
- Ở răng cắt lấy f = 0,05mm
- Ở răng sửa đúng lấy f = 0,2mm.
Thông số hình học lưỡi cắt (chọn theo bảng )
Góc trước chọn theo vật liệu: γ = 150
Góc sau:

α thô = 30

α tinh = 2 0
α sđ = 10
Xác định kích thước của răng.

Khi dùng tới 5 răng cắt thô thì q = 0,01 > 0,015
+ Tính đường kính của răng cắt thô:
- Do q = 0,01 mm < 0,015mm, nên ta có D1 = Dmin = 32 mm.
- D2 = D1 + q = 45,01mm
Di = Di-1 + 2.Sz. Với i = 2 … 20

GVHD: Nguyễn Duy Trinh

16


Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

Từ đó, ta có bảng kết quả đường kính răng cắt thô :
TT răng Di (mm)

TT răng

Di(mm)

1

32

11

34

2

32,2

12

34,2

3

32,4

13

34,4

4

32,6

14

34,6

5

32,8

15

34,8

6

33

16

35

7

33,2

17

35,2

8

33,4

18

35,4

9

33,6

19

35,6

10

33,8

20

35,8

Đường kính răng cắt tinh:
TT răng

21

22

23

Di (mm) 35,94
36
36,03
Đường kính răng sửa đúng:
Dsđ = 36,03+ δ Với δ là lượng lay rộng hay co của bề mặt lỗ sau khi chuốt.
Trong trường hợp này ta lấy giá trị δ = 0,007
TT răng

24

25

26

27

228

Di (mm)

36,037

36,044

36,051

36,058

36,065

Đường kính phần định hướng trước D3 lấy bằng đường kính răng đầu tiên
D3= Dc1 = 32 (mm)
Đường kính phần định hướng sau D4 của dao lấy bằng đường kính lỗ then
hoa sau khi chuốt với sai lệch đường kính theo kiểu lắp ghép
D4 = D0 = 36 mm.

6. Chiều dài dao chuốt
Chiều dài từ đầu dao đến răng cắt thứ nhất của dao:
GVHD: Nguyễn Duy Trinh

17


Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

L0 = L1 + L2 + L3 + L4
Với = l1 = 140 mm, Chiều dài phần đầu dao lắp vào mâm cặp máy
Lh = 10 mm, Chiều rộng khe hở
Lm = 20 mm, Chiều dày thành máy
Ln= 10 mm, Chiều dày bạc gá
L4 = lct = 50 mm
+ Chiều dài L2 của phần cổ dao được tính từ điều kiện gá đặt:
L2 = (Lh + Lm+ Ln) - L3 (mm)
L3 = 0,5.D1 = 0,5.26 = 13 (mm)
Với L3 = 0,5.D1 = 16 mm, chiều dài phần côn chuyển tiếp
L2 =(10 + 20 + 10) – 16 = 24 mm
Chiều dài phần cắt L5
L5 = Lc + Lsđ
Lc = t.Zc, chiều dài phần răng cắt
Lsđ = tsđ.Zsđ, chiều dài phần sửa đúng
Do chọn bước răng giống nhau nên ta có:
L5 = t(Zthô + Ztinh) = 12.23 = 276 mm
Lsđ = tsđ.Zsđ = 12.5 =60 mm
Chiều dài phần định hướng sau L6
L6 = (0,5…0,6)L = (0,5…0,6).50=25…30mm
Vậy, tổng chiều dài của dao chuốt sẽ là:
L = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 + L6

L = 140 + 24 + 16 + 50+276 + 60 + 25 = 591 mm

7.Kiểm tra bền dao chuốt
GVHD: Nguyễn Duy Trinh

18


Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

Tính ứng suất ở tiết diện nguy hiểm

σx =

Pmax
≤ [σ z ]
F0

Trong đó:
[σ z ] ứng suất lớn nhất cho phép với dao chuốt

Với dao chuốt thép gió và chuốt lỗ then hoa thì [σ z ] = 350 N/mm 2
F0: Tiết diện nguy hiểm của dao, chính là tiết diện tại chân răng của
dao chuốt:
F0 =

Π.D 2tmin
4

(mm 2 )

Pmax: Lực chuốt lớn nhất
Pmax

= p.B.Z max .K = p.6.b.Z max .K (N)

p = 297 N/mm, ứng với vật liệu chi tiết gia công là thép C30 có
độ cứng khoảng 198 ÷ 229 HB
B = 3,5.4 = 14 mm, chiều rộng răng cắt
K = 0,93, hệ số lực cắt
Zmax = 8 răng
Vậy, ứng suất tại tiết diện nguy hiểm là

σx =

Pmax
4.P
4.297.24.0,93
=
=
= 206,3 N/mm 2 ≤ [σ z ]
2
2
F0
Π.D
3,14.36,25

Như vậy, dao chuốt đủ bền

8. Yêu cầu kỹ thuật của dao:
Vật liệu:
Vật liệu phần cắt: P18.
Vật liệu phần đầu dao: Thép 45.
Độ cứng sau khi nhiệt luyện:
GVHD: Nguyễn Duy Trinh

19


Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

Phần cắt và phần định hướng phía sau HRC 62…65.
Phần định hướng phía trước HRC 60…62.
Phần đầu dao HRC 40…47.
Độ nhám:
Trên cạnh viền của răng sửa đúng không lớn hơn 0,25.
Mặt trước, mặt sau của răng, mặt côn làm việc trong lổ tâm, phần định
hướng không thấp hơn 0,5
Mặt đáy răng, đầu dao, côn chuyển tiếp các rãnh chia phoi không lớn hơn.1
Các mặt không mài không lớn hơn. 2
Sai lệch lớn nhất của đường kính ,các răng cắt không vượt quá trị số -0,008.
Sai lệch cho phép đường kính của các răng sửa đúng và các răng cắt tinh
không vượt quá trị số+0,025.
Độ đảo:
Độ đảo tâm theo đường kính ngoài của răng sửa đúng, răng cắt tinh, phần
định hướng sau không vượt quá trị số dung sai của đường kính. Độ đảo phần

còn lại của dao trên mỗi 100mm chiều dài không vượt quá trị số 0,006.
Độ sai lệch góc cho phép không vượt quá:
Góc trước: γ = 150
Góc sau:

α thô = 30

α tinh = 2 0
α sđ = 10

Nhận xét của giáo viên

GVHD: Nguyễn Duy Trinh

20


Trường ĐHCN Hà Nội

Môn thiết kế dụng cụ cắt

………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………

………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………

GVHD: Nguyễn Duy Trinh

21