thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công dao chuốt lỗ trụ có file dwg

bộ giáo dục và đào tạo
đại học Lơng thế Vinh
Khoa kTCN

cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
----------- o0o -----------

đồ án tốt nghiệp
Sinh viên thiết kế : Trần Huy Tiệp
Lớp : CTM K1
Khoa
: Kĩ thuật công nghiệp
Giáo viên hớng dẫn
: PGS - TS. Trần Hữu Đà
Ngày giao đề tài
: 13 / 09 / 2008
Ngày hoàn thành đề tài : 13 /12/ 2008
Nội dung đề tài: Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo dao
chuốt lỗ trụ
+0,06

Đờng kính lỗ phôi trớc khi chuốt: D = 20,4 +0,01 mm
o
1


Đờng kính lỗ sau khi chuốt ( chi tiết ):

D = 22

+0,02
0

mm

Chiều dài lỗ cần chuốt lc =30 mm
Sau chuốt độ nhẵn 5 , Rz = 40 20 àm
Sản lợng : 10.000 chiếc / năm. Vật liệu dao : P18.
Điều kiện sản xuất : Tự chọn
Chuyên đề:
-Mài sắc dụng cụ cắt : dao chuốt lỗ trụ, bàn ren, dao phay lăn răng, dao
xọc.
-Hớt lng răng dao
-Phay chữ trên máy phay CNC: TIEP.T.H
Số lợng và kích thớc bản vẽ
01 bản vẽ chi tiết lồng phôi A0
03 bản vẽ sơ đồ nguyên công A0
01 bản vẽ thiết kế đồ gá A1
04 bản vẽ chuyên đề A0
Nam Định, ngày 13 tháng 12 năm 2008

giáo viên hớng dẫn

chủ nhiệm khoa

(Ký tên)

(Ký tên)

Bộ giáo dục và đào tạo
Đại học Lơng Thế Vinh
Khoa kĩ thuật công nghiệp

Đồ án tốt nghiệp

Đề tài: Thiết kế và chế tạo Dao chuốt lỗ trụ

Họ tên sinh viên
Giáo viên hớng dẫn

: Trần Huy Tiệp
: PGS - TS. Trần Hữu Đà

Nội dung chính gồm:
A:Tổng quan về gia công lỗ
B: Thiết kế dao chuốt lỗ trụ
C: Thiết kế quy trình công nghệ gia công dao chuốt lỗ trụ
D: Chuyên đề
-Mài sắc dụng cụ cắt : dao chuốt lỗ trụ, bàn ren, dao phay lăn răng, dao xọc.
E: Chuyên đề
-Hớt lng răng dao.
2


F: Chuyên đề
-Phay chữ trên máy phay CNC: TIEP.T.H

Trờng đại học lơng thế vinh
khoa kĩ thuật công nghiệp

nhận xét của giáo viên hớng dẫn

....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

nhận xét của giáo viên duyệt

....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

3


....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

Mục lục
Mục lục
Lời nói đầu
A.Tổng quan về các phơng pháp gia công lỗ

5-8
9
10 13

I. Công nghệ gia công lỗ
II.Tầm quan trọng của chuốt lỗ
14-24

B. Thiết kế dao chuốt lỗ trụ.

I.Tính toán
II. Điều kiện kỹ thuật.
C. Lập quy trình công nghệ gia công dao chuốt lỗ trụ

Phần 1: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.
1)Chức năng làm việc.
2) Điều kiện làm việc của dụng cụ cắt.
Phần 2: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
1.Đặc điểm kết cấu và yêu cầu kĩ thuật dao chuốt.
a)Đặc điểm kết cấu

25
26-27

27-29

b) Yêu cầu kĩ thuật:
c) Khả năng áp dụng các phơng pháp gia công tiên tiến
Phần 3: Xác định dạng sản xuất.
Phần 4: Chọn phơng pháp chế tạo phôi.
I.Xác định phơng pháp chế tạo phôi:
1.Đúc phôi
2. Dập phôi
3.Rèn tự do
4.Cán phôi
5. Phôi kéo
II.Chọn phôi dụng cụ cắt .
Phần 5: Lập thứ tự các nguyên công.
1.Xác định đờng lối công nghệ:
2.Chọn phơng pháp gia công:
3.Các phơng án chọn chuẩn:
4.Lập tiến trình công nghệ:

4

30-31
31
31-33

33-35
36-42


Phần 6: Tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d cho bề mặt còn lại.
43-48

Phần 7: Tính chế độ cắt cho một nguyên công và tra cho các bề mặt còn
lại
49-101
Phần 8:Thiết kế đồ gá.
102-107
108
109

D. Mài sắc và mài bóng dụng cụ cắt

1.Đặc điểm của công nghệ mài dụng cụ cắt
2.Máy mài bóng và mài sắc dụng cụ.
110
3.Mài bóng dụng cụ.
111
4. Đá mài
112
I.Mài sắc dao chuốt

114-121
1.Đặc điểm
2. Độ mòn của dao chuốt và trị số của lớp cắt khi mài sắc lại.
3.Quy trình công nghệ mài sắc dao chuốt.
4.Máy mài sắc dao chuốt kiểu 360M.
5.Kiểm tra dao chuốt sau khi mài sắc.
II-Mài sắc dụng cụ cắt ren
122-131
1.Các dạng dụng cụ cắt ren
2.Quy trình công nghệ mài sắc Taro
3.Quy trình công nghệ mài sắc bàn ren tròn Mài hớt lng phần cắt của bàn
ren
III-Mài sắc dụng cụ cắt răng
132-135
1.Các dạng dụng cụ cắt răng
2.Quy trình công nghệ mài sắc.
3.Mài sắc dao xọc răng
136-145

E. Chuyên đề hớt lng răng dao

Máy tiện hớt lng K96
1)Tiện hớt lng dao phay đĩa moduyn
2)Tiện hớt lng dao Taro
3)Tiện hớt lng dao phay lăn trục vít
F. Chuyên đề phay chữ Tiệp.t.h trên máy CNC

Máy CNC

146

147-150

1. Đặc điểm cấu trúc máy công cụ điều khiển CNC
2. Hiệu quả kinh tế của các máy CNC.
3. Kết luận và yêu cầu đối với máy công cụ CNC
Trung tâm gia công Makino fanuc 6M 151-152
5


1) Giới thiệu.
2) Phạm vi sử dụng.
2.1. Phay.
2.2. Khoan và doa.
3) Các thông số kỹ thuật của máy.
1. Giới thiệu về phần mềm MasterCam.

152
152-154

2. ứng dụng MasterCam trong gia công phay chữ.

154-156

ứng dụng MasterCam trong gia công phay chữ Tiệp.T.H

* Quy trình ứng dụng công nghệ CAD/CAM trong gia công trên máy phay
CNC và ứng dụng vào gia công phay chữ Tiệp.T.H
156 -169
1. Xây dựng mô hình.
2. Lập kế hoạch gia công.

2.1. Chọn máy
2.2. Chọn phôi, hệ tạo độ gia công
2.3. Kế hoạch các bớc gia công.
3. Thiết lập thông số dụng cụ.
3.1. Chọn dao gia công.
3.2. Chọn thông số dụng cụ.
4. Chọn thông số đờng chạy dao.
5. Đờng sinh dụng cụ.
6. Mô phỏng quá trình gia công.
7. Xuất ra file NC.
8. Chuyển tới máy gia công.
9.Chơng trình chạy chữ
*Một số máy, sơ đồ động, dụng cụ đo sử dụng trong đồ án 171-177

Panme đo ngoài
Đồng hồ so
Máy đo độ cứng TH-160
Đo độ đồng tâm
Máy ca vòng bán t động SH-7550
Đầu phân độ vạn năng
Một số sơ đồ động dùng trong đồ án
Lời kết.

178

6


Tài liệu tham khảo

179-180

Lời nói đầu
Phần lớn những chi tiết có yêu cầu chất lợng cao đều phải qua gia công
bằng phơng pháp cắt gọt chính vì vậy mà gia công cắt gọt vẫn chiếm u thế
trong gia công kim loại nói chung và trong chế tạo máy nói riêng.
Trong gia công cắt gọt thì dụng cụ cắt đóng một vai trò quan trọng có ảnh
hởng trực tiếp đến độ chính xác của chi tiết gia công. Dù trình độ khoa học có
tiên tiến, hiện đại đến đâu, phơng pháp gia công bằng cắt vẫn giữ vị trí hàng
đầu và phổ biến trong việc chế tạo các trang thiết bị, máy móc hiện đại, các
sản phẩm có độ chính xác cao phục vụ đắc lực cho các lĩnh vực nghiên cứu và
sản xuất. Chất lợng dụng cụ cắt ảnh hởng quyết định đến năng suất cắt, chất lợng gia công, gía thành và tuổi thọ của sản phẩm, đồng thời góp phần cải thiện
điều kiện làm việc. Do đó thiết kế và chế taọ dụng cụ cắt có chất lợng tốt và
giá thành hạ là yêu cầu cần thiết của ngành chế tạo máy nớc ta .
Qua 4,5 năm học tập ở trờng vừa qua em đã đợc giao đề tài tốt nghiệp
(thiết kế và chế tạo dao chuốt lỗ trụ) do thầy Trần Hữu Đà hớng dẫn.Với sự
cố gắng của bản thân và sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hớng dẫn em đã
hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Song do kiến thức còn hạn chế nên chắc chắn
7


không tránh khỏi còn có nhiều sai sót, em rất mong đợc sự chỉ bảo của các
thầy.
Em xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên :Trần huy Tiệp

Lời cảm ơn.
Bản đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máy với đề tài Thiết kế
và lập quy trình công nghệ gia công dao chuốt lỗ trụ em đã hoàn thành.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hớng dẫn PGS-TS

Trần Hữu Đà đã tận tình chỉ bảo, hớng dẫn chu đáo và giúp đỡ mọi mặt trong
quá trình làm đồ án.
Em cũng xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo phản biện và các thầy
trong hội đồng chấm tốt nghiệp.
Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới gia đình,
bạn bè đã động viên giúp đỡ em có thể hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này.
Đại học Lơng Thế Vinh, Tháng 12 năm 2008
Sinh viên thực hiện
Trần Huy Tiệp

8


A.Tổng quan về gia công lỗ

I. Công nghệ gia công lỗ
1.Công dụng:
Gia công đợc các lỗ thông suốt và lỗ không thông suốt với các kích thớc
khác nhau, độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt khác nhau.
Sử dụng công nghệ gia công lỗ thông thờng gia công các lỗ có đờng
kính 2mm. Muốn gia công lỗ có đờng kính d 2mm thì sử dụng các phơng
pháp, công nghệ gia công đặc biệt. Với công nghệ khoan có thể chế tạo đợc lỗ
có đờng kính nhỏ nhất là 0,1mm. Với lỗ nhỏ hơn thì khoan không gia công đợc mà ta phải sử dụng phơng pháp khác nh: Tia laze, tia lửa điệnvv.
2. Một số dạng gia công lỗ thờng gặp
a.Khoan lỗ, khoét lỗ, doa lỗ.
* Khoan lỗ
9


Khoan sử dụng để gia công các lỗ có độ chính xác thấp với những vật liệu

có cơ lý tính không cao.
- Đờng kính lỗ D = 0,12 ữ 80 mm
Khoan lỗ là phơng pháp gia công thô, chất lợng thấp. Chỉ đạt cấp 12-13
Dung sai lỗ nằm trong khoảng 0.2 mm và Ra = 3,2 ữ 12,5àm (trừ khoan
nòng súng). Khoan chỉ dùng để gia công các lỗ bắt bulông. Để nâng cao chất
lợng sau khi khoan phải sử dụng phơng pháp gia công khác là khoét rồi doa
hoặc mài tạo ra đợc lỗ có chất lợng cao hơn.
* Khoét lỗ
Khoét lỗ sử dụng để mở rộng lỗ và tăng độ chính xác, độ nhẵn bóng của
các lỗ sau khi khoan.
Phần cắt gọt không nh mũi khoan vì đặc điểm khoét lỗ là từ lỗ có sẵn do
khoan thực hiện, khoét chỉ mở rộng làm kích thớc lỗ lớn hơn. Số lỡi cắt chính
của khoét > 2 từ 3 lỡi cắt đến 4, 6, 8, 10 lỡi. 3 răng có D < 35 mm; 4 răng có D
>35 mm không có lỡi cắt ngang.
Ra = 10 2,5 àm; Cấp chính xác từ cấp 12 cấp 10.
*Doa lỗ
Doa lỗ là phơng pháp gia công tinh lỗ sau khi tiện hoặc khoétvv (tăng độ
chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt của lỗ).
Doa là hình thức gia công làm rộng lỗ nhng lợng d cắt nhỏ và đạt đợc độ
chính xác cao về kích thớc và trơn nhẵn bề mặt : R a = 6,3- 1,25 m và đạt cấp
chính xác 9 7. Trong trờng hợp đặc biệt có thể đạt độ chính xác cấp 6 và R a
= 0,63.
Vì khi khoan, khoét, doa có điều kiện tạo phoi, thoát phoi khó khăn. Kết
cấu của mũi khoan, mũi khoét, doa khó cho phép tạo ra thông số hình học tối u
cho quá trình tạo phoi và thoát phoi ra khỏi vùng cắt, vì vậy mà tốc độ V khi
khoan, khoét, doa rất thấp.
*Ngoài ra :
Các phơng pháp mài lỗ, khôn lỗ có thể đạt đợc độ chính xác là:
D 0.001 mm (Trờng dung sai là 2àm)
Độ nhẵn bóng bề mặt của lỗ có thể đạt đợc 12 (Rz = 0.04 ữ 0.02àm).

Trong thực tiễn các lỗ yêu cầu độ chính xác, độ nhẵn bóng bề mặt cao là các lỗ
trong các thiết bị thuỷ lực, khí nén, vòi phun nhiên liệu, lỗ trong xylanh ben,
xylanh của động cơ...vv.
Gia công lỗ bằng phơng pháp mài lỗ:
10


Để gia công các vật liệu có độ cứng cao (sau nhiệt luyện) để đạt đợc độ
chính xác cao, độ nhẵn bóng bề mặt cao sử dụng mài lỗ.
Gia công lỗ bằng phơng pháp khôn
Lỗ đã đợc qua gia công tơng đối chính xác, (qua gia công khoét hoặc
doa). Để nâng cao độ chính xác về kích thớc, hình dáng, độ nhẵn bóng bề mặt
sử dụng phơng pháp khôn lỗ.
Lỗ cần mài khôn có đờng kính D mm. Đầu mài khôn có thanh mài
khôn (3 thanh). Các thanh mài khôn áp sát vào bề mặt của lỗ cần gia công
nhờ lực hớng kính P.
Mài khôn có thể đạt đợc độ chính xác đờng kính lỗ 0.001mm, độ
nhẵn bóng bề mặt 12, 13 (14 là tột đỉnh).
Mài khôn thờng áp dụng khi tạo lỗ chất lợng cao ở xilanh ôtô, xilanh ben
thuỷ lực, xilanh khí nénvv.
II.Tầm quan trọng của chuốt lỗ
Độ chính xác có thể đạt tới cấp 7, độ nhám bề mặt có thể đạt tới Ra =
0,8- 0,6 àm. Chất lợng bề mặt gia công tốt vì vận tốc thấp nên biến dạng dẻo
không nhiều.
Chuyển động đơn giản, vận tốc cắt thấp nhng năng suất cao. Do chuốt
có thể gia công lỗ với đờng kính tới 320 mm, chiều dài lỗ nhiều nhất đến 10
m.
Dao chuốt là loại dụng cụ chuyên dùng cao, đợc dùng để gia công một
hay vài chi tiết nhất định, đồng thời cũng là một loại dụng cụ đắt tiền. Đó cũng
là lý do làm cho việc sử dụng dao chuốt rất có lợi trong sản xuất hàng khối và

hàng loạt lớn.
Dao chuốt có năng suất cao mặc dầu chúng làm việc với tốc độ cắt thấp
3- 8 m/ph. Đó là vì chiều dài các lỡi cắt đồng thời tham gia lấy đi lớp kim loại
tơng đối lớn. Ví dụ khi chuốt một lỗ có đờng kính 30 mm, nếu có 5 răng đồng
thời cùng tiếp xúc với chi tiết gia công thì chiều dài tổng cộng các lỡi cắt cùng
một lúc tham gia lấy đi lớp kim loại bằng khoảng 470 mm. Nếu cũng chi tiết
ấy gia công bằng mũi khoét 4 răng với lợng d 1,5 mm cho một bên thì chiều
dài tổng cộng các lỡi cắt đồng thời tham gia lấy đi lớp kim loại chi bằng
khoảng 7 mm. Vì thế năng suất dao chuốt sẽ vợt qua năng suất mũi khoét, mặc
dầu mũi khoét làm việc với tốc độ cắt 20- 30 m/phút.
Dao chuốt có năng suất cao còn là vì mỗi dao chuốt còn chứa đựng các
răng cắt thô, răng cắt tinh và răng sửa đúng. Nhờ đó mà một nguyên công
11


chuốt có thể thay thế cho hai, ba nguyên công riêng biệt. Ví dụ nguyên công
chuốt có thể thay thế cho ba nguyên công: khoét, doa thô, doa tinh lỗ.
Ngoài ra, năng suất của dao chuốt tăng cao là do trong thời gian cắt mỗi
răng liên tục tiếp xúc với bề mặt gia công và chính đó là đặc điểm của nguyên
công chuốt khác hẳn so với nguyên công phay và các quá trình gia công cắt
kim loại không liên tục khác.

B. Thiết kế dao chuốt lỗ trụ.

12


Đề bài:
+0,06

Đờng kính lỗ phôi trớc khi chuốt: D = 20,4 +0,01 mm
o
Đờng kính lỗ sau khi chuốt ( chi tiết ):

D = 22

+0,02
0

mm

Chiều dài lỗ cần chuốt lc =30 mm
Sau chuốt độ nhẵn 5 , Rz = 40 20 àm
Sản lợng chuốt : 10.000 chiếc / năm.
Vật liệu dao : P18.
I.Tính toán
1)Sơ đồ chuốt :chọn kiểu chuốt ăn dần
2)Xác định lợng d gia công
A=

D cmax D fmin
2

Với Dc:đờng kính sau khi chuốt Dc=

+0 , 02

220
Df:đờng kính của phôi bằng đờng kính lỗ trớc khi chuốt D0
+0 , 06

Df = D0 = 20,4 +0, 01
22,02 20,401
=0,8095mm
2
3)Xác định lợng nâng Sz
A=

Tra bảng (3.5) (Thiết kế đồ án nguyên lý dụng cụ cắt) ta chọn S z thô=0,02
(mm)
Các răng sửa đúng có lợng nâng =0
Để tránh lực cắt đột ngột giữa răng cắt thô và răng sửa đúng đợc bố trí từ 2 ữ 4
răng cắt tinh với lợng nâng giảm dần. Thờng chọn 3 răng cắt tinh với lợng
nâng
-Lợng nâng răng cắt tinh thứ nhất
Szt1 = 0,8Sz =0,8.0,02 =0,016 (mm)
-Lợng nâng răng cắt tinh thứ hai
Szt2 = 0,6Sz =0,6.0,02 =0,012 (mm)
-Lợng nâng răng cắt tinh thứ ba
13


Szt3 = 0,4Sz =0,4.0,02 =0,01 (mm)
4)Tính toán răng cắt
a) Răng cắt thô : Số răng cắt thô Z th của dao chuốt đợc xác định phụ thuộc vào
sơ đồ cắt :
Với sơ đồ chuốt ăn dần Z th =

A At
+1

Sz

A: lợng d gia công A= 0,8095 (mm)
At = Szt =0,016 + 0,012 + 0,01 =0,038 (mm)
Lợng d các răng cắt tinh
Sz: lợng nâng răng cắt thô , Sz = 0,02 (mm)
Z th =

0,8095 0,038
+ 1 = 39,575 (răng)
0,02

Chọn Zthô = 39 (răng)
Lợng d còn lại là q = 0,575 x 0,02 =0,0115 (mm).
Răng cắt thô cha cắt hết thì ta thêm cho răng cắt tinh ,
A t = 0,016 + 0,012 + 0,01 + 0,0115 = 0,0495 (mm)
b)Răng cắt tinh :
Với sơ đồ chuốt ăn dần số răng cắt tinh đợc chọn Zt =2 ữ 4 (răng)
Ta lấy Zt = 3 (răng ) với lợng nâng giảm dần phân bố nh trên
Szt1 = 0,016 + 0,0115 =0,0275 (mm)
Szt2 = 0,012 (mm)
Szt3 = 0,01 (mm)
- Lợng d cho các răng cắt tinh ,số răng cắt tinh phụ thuộc vào lợng nâng của
nhóm răng cắt thô và yêu cầu độ nhẵn củ bề mặt gia công
Tra bảng (3 . 6) có số nhóm răng cắt tinh 2 ; số răng cắt tinh ngoài nhóm 0 ữ 2 ;
độ nhẵn bề mặt gia công đạt cấp 4 và cấp 5
c) Răng sửa đúng
-Số răng sửa đúng đợc chhọn theo cấp chính xác của bề mặt gia công và kiểu
dao chuốt ,chọn Zsđ = 4 (răng)
5) Xác định hình dáng và kích thớc răng và rãnh chứa phoi

-Vì vật liệu gia công là thép 45 thờng tạo ra phoi dây. Để cuốn phoi đợc chặt
chẽ ,giảm nhỏ kích thớc rãnh chứa phoi, nên chọn rãnh răng lng cong
14


b = (0,3 ữ 0,35)t
h = (0,3 ữ 0,4)t
R = (0,65 ữ 0,7)t
r = (0,15 ữ 0,2)t
Tiết diện rãnh thoát phoi.
FB=F.K=K.SZ.LC
Với K là hệ số lấp đầy rãnh:chọn K=3 theo bảng 3.10
FB=3.0,02.30 =3 mm2
Khi đó ta có bớc răng t
t=(1,25ữ1,5). Lc = (1,25ữ1,5). 30 =(6,8 ữ 8,2)mm
Lấy t = 8 (mm)
Buớc răng sửa đúng :
- Để giảm chiều dài chung dao chuốt nâng cao độ chính xác bề mặt gia
công ,bớc răng cắt tinh và bớc răng sửa đúng ta lấy = (0,6 ữ 0,8)t tho
tsđ=(0,6ữ0,8) 8= 4,8 ữ 6,4(mm)
lấy tsđ=6 (mm)
Chiều cao răng h
h = (0,3 ữ 0,4)t = 2,4 ữ 3,2 (mm) chọn h = 3 mm
bán kính cong của rãnh
R =(0,65ữ0,7) t=5,2ữ5,6 chọn R =5,5 mm
r =(0,15ữ0,2) t=1,2ữ1,6 chọn r =1,5 mm
b =(0,3ữ0,35) t=2,4ữ2,8 chọn b = 2,5mm
cạnh viền f chọn
răng cắt f=0
răng sửa đúng f=0,2mm

6)Góc độ của răng dao.
- Góc sau chọn phụ thuộc vào kiểu dao chuốt .Tra bảng 3.8 ta chọn
Góc sau (độ)
Răng thô
Răng Tinh
3
2

Răng sđ
1

Sai lệch góc sau (phút )
Răng thô
Răng tinh Răng sđ
30
30
30
15


- Góc trớc chọn phụ thuộc vào vật liệu gia công theo bảng (3.9) với vật liệu
chi tiết gia công là thép 45 ta lấy thô =12 o và tinh = sđ =5o.
7) Số răng đồng thời tham gia cắt.
-Khi chuốt số răng đồng thời tham gia cắt luôn thay đổi từ trị số nhỏ nhất Z min
đến trị số lớn nhất Zmax
Z min =

L 50
=
= 5 Z min = 5

t 10

Z max =

L
50
+1 =
+ 1 = 6 Z max = 4
t
10

Vậy thoả mãn 5 Z 6
8)Số răng sửa đúng :tra bảng 3.7 ta có :
zsđ = 5 răng
9) Số răng cắt của dao
ZC=Zthô+Ztinh=39 + 3=42
Tổng số răng của dao chuốt
Z=Zthô+Ztinh+Zsửa đúng=39 + 3 + 5 = 47
10) Đờng kính của răng dao chuốt
Đờng kính răng cắt thô đầu tiên lấy bằng phần định hớng trớc :
D1 = Dmax - 2.A = 22,02 2.0,8095 = 20,40 (mm)
Trong đó Dmax: đờng kính lớn nhất của lỗ sau khi chuốt (mm)
A: lợng d tính theo một phía (mm)
Đờng kính các răng sau lớn hơn các răng trớc nó một lợng 2Sz
DZ=D1+2(z-1)SZ
Đờng kính của
Đờng kính của
răng dao chuốt
răng dao chuốt
D1

20,40
D25 =D1+24x2sz
21,36
D2=D1+2sz
20,44
D26 =D1+25x2sz
21,40
D3= D1+2x2sz
20,48
D27 =D1+26x2sz
21,44
D4 =D1+3x2sz
20,52
D28 =D1+27x2sz
21,48
D5 =D1+4x2sz
20,56
D29 =D1+28x2sz
21,52
D6 =D1+5x2sz
20,60
D30 =D1+29x2sz
21,56
D7 =D1+6x2sz
20,64
D31 =D1+30x2sz
21,60
D8 =D1+7x2sz
20,68
D32 =D1+31x2sz

21,64
D9 =D1+8x2sz
20,72
D33 =D1+32x2sz
21,68
D10 =D1+9x2sz
20,76
D34 =D1+33x2sz
21,72
D11 =D1+10x2sz 20,80
D35 =D1+34x2sz
21,76
D12 =D1+11x2sz 20,84
D36 =D1+35x2sz
21,80
D13 =D1+12x2sz 20,88
D37 =D1+36x2sz
21,84
D14 =D1+13x2sz 20,92
D38 =D1+37x2sz
21,88
D15 =D1+14x2sz 20,96
D39 =D1+38x2sz
21,92
D16 =D1+15x2sz 21,00
D40 =D39+2szt1
21,97
D17 =D1+16x2sz 21,04
D41 =D40 +2szt2
22,00

16


D18 =D1+17x2sz 21,08
D42 =D41 +2szt3
D19 =D1+18x2sz 21,12
D43
D20 =D1+19x2sz 21,16
D44
D21 =D1+20x2sz 21,20
D45
D22 =D1+21x2sz 21,24
D46
D23 =D1+22x2sz 21,28
D47
D24 =D1+23x2sz 21,32
11) Xác định phần định hớng phía trớc :

22,02
22,02
22,02
22,02
22,02
22,02

Đờng kính phần định hớng phía trớc bằng đờng kính lỗ trớc khi truốt với dung
sai theo kiểu lắp lỏng e8
0 , 01

D3 = 20,4 0,02 mm .Trờng dung sai nh hình vẽ.

+0,06

+0,01
-0,01

0

0

D = 20,4

-0,02

e

D8

D2

D1

D'1

D1

l4 chiều dài phần định hớng trớc lấy bằng chiều dài lỗ chuốt
l4=30 mm
12) Xác định hình dáng kích thớc đầu dao chuốt :

l8

c
a

a1
l1

Tra bảng 3.17 kích thớc đầu kẹp nhanh dao chuốt lỗ ta có các kích thớc sau
D1(f9)
Kích Sai
thớc lệch
D1 a
a1
e
c
b
l1
l8
D8
danh
(h1
nghĩa
2)
17


20

-0,025 15 16 28 5
10 0,5 75 16 10

-0,085
D2= D1 (0,5 ữ 1) = 20 - 0,5 = 19,5
13) Xác định phần định hớng phía sau :
Đối với dao chuốt lỗ trụ phần định hớng sau có dạng hình trụ với đờng
kính bằng đờng kính nhỏ nhất của lỗ sau khi truốt
Đờng kính phần định hớng sau đợc chế tạo với dung sai theo kiểu f7
D7=

0 , 01

22 0,02

mm
+0,02
-0,01

0

0

D = 22

-0,02

Chiều dài phần định hớng phía sau.
l7=(0,5ữ 0,7) lc=(15ữ 21)mm
lc =30 là chiều dài lỗ chuốt
Lấy l7=20mm
14) Xác định khoảng cách từ đầu dao đến răng đầu tiên (bảng 3.17)
l2

l

lh

lm

l3

lb

l4

lc

L

L=l1+lh+lm+lb+lc
l1là chiều dài phần kẹp của đầu dao trong mâm cặp chọn l1=75mm
lC là chiều dài chi tiết gia công lc =30 (mm)
18


lb là chiều dày vành ngoài của bạc tỳ, thờng lấy lb = 10(mm)
l3 là phần dài côn chuyển tiếp chọn l3=15 (mm)
lm là chiều dày thành máy chuốt lm= 20-30 (mm)
Trong thiết kế thờng lấy l1+lh+lm+lb =160ữ 200
ta lấy l1+lh+lm+lb =160mm
L khoảng cách từ đầu dao đến răng cắt thô thứ nhất.
L=l1+lh+lm+lb+lc=160+30=190 (mm)

l2 chiều dài cổ dao
l2= L-(l1+l3+l4)=190-(75+15+30) = 70(mm)
15) Xác định chiều dài phần răng cắt
l5=t.ZC=8.39=312 (mm)
16) Xác định chiều dài phần răng cắt tinh và phần răng sửa đúng
lsửa đúng=l6= tSửa đúng. Zsửa đúng=6.8=48 (mm)
17) Xác định chiều dài phần cổ trục đỡ.
l8 = 16 (mm) và D8 = 10 (mm) theo bảng 3.17
18) Xác định chiều dài toàn bộ dao.
Ld=L+l5+l6+l7+l8=190+312+48+20+16 =586 mm.
Kiểm tra điều kiện cứng vững của chiều dài dao .
[Ld] = 40 .D7=40x22 =880mm
vậy:

Ld<[Ld] dao đảm bảo đủ cứng

19) Tính lực chuốt lớn nhất.
Pmax=CP.SZX.D.Zmax.K. Kn. Km
CP:là hằng số phụ thuộc vật liệu gia công .
Tra bảng 2.26 ta có :Cp=7620
X:là số mũ :x=0,85
SZ:lợng nâng của răng :Sz=0,02.
K;Kn;Km :các hệ số do ảnh hởng của góc trớc ;dung dịch nguội lạnh;mức độ
cùn của răng dao.
Đối với dao chuốt lỗ trụ ;
Pmax=CP.SZX.D.Zmax.K. Kn.
Theo bảng 3.27 ta có :
K=0,93; Kn=1,15; Km=1,34.
Pmax=7620.(0,02)0.85.20,4.6.0,93.1,15.1,34 =48072,6 N
20) Kiểm tra sức bền dao chuốt

19


x=

Pmax Pmax
=
Fx
D1 '

.

2

.
15
Fx:tiết diện nguy hiểm đầu dao ;Fx=
= 176,625 mm2.
4

x =

48072
48072
=
= 272,2 .=N/mm2.
176,625 176,625

Theo bảng 3.29 ta có : ứng suất cho phép của dao .
[z] =350N/mm2.

Ta thấy x<[z]
Vậy dao đủ bền.
21) Chọn kết cấu rãnh chia phoi .
Khi chuốt thép cần bố trí rãnh chia phoi trên những răng cắt nhằm chia
rộng răng cắt thành những đoạn nhỏ với chiều rộng mỗi đoạn không lớn hơn 6
mm. Do đó phoi dễ cuốn và dễ thoát, biến dạng phoi giảm.
Theo bảng 3.15 ta có số rãnh chia phoi trên một răng cắt là :12 rãnh
Với kích thớc rãnh m = 0,8 1 ;h = 0,5 0,7 ; r = 0,2 0,3 .
.D 3,14.22
b
=
= 30o và a = = 15o
n
12
2
22) Chọn hình dạng kích thớc lỗ tâm.
Dao chuốt có 2 lỗ tâm làm chuẩn trong quá trình chế tạo và trong quá trình sử
dụng khi mài sắc lại.Vì vậy các mặt côn lỗ tâm là các mặt chuẩn của dao chuốt
Góc giữa 2 rãnh thoát phoi : b =

phải đợc chế tạo rất chính xác về hình dáng với độ nhẵn bề mặt 8. (Ra
=0,63).Trong trờng hợp này lỗ tâm phải làm côn bảo vệ 120 o để giữ cho mặt
côn làm việc 60o không bị xây xát, biến dạng khi làm việc hoặc khi vận
chuyển dao

d=2,5

0,8

120

60

0,63

3
6

II) Điều kiện kỹ thuật.
a)Vật liệu :P18
b)Độ cứng sau khi nhiệt luyện HRC 62ữ65
20


c)Độ nhám bề mặt
-Độ bóng trên cạnh viền của răng sửa đúng không nhỏ hơn 9 (Ra =
0,32 )
-Độ bóng mặt trớc , mặt sau của răng , mặt côn làm việc trong lỗ tâm ,
phần định hớng không thấp hơn 8. (Ra =0,63)
-Độ bóng mặt đáy răng ,đầu dao , côn chuyển tiếp các rãnh chia phoi
không thấp hơn 7. (Ra = 1,25)
-Độ bóng các mặt không mài không thấp hơn 6. (Ra = 2,5)
d)Sai lệch
-Sai lệch lớn nhất của đờng kính , các răng cắt không vợt quá trị số
-0,008 .
-Sai lệch cho phép đờng kính của các răng sửa đúng và các răng cắt tinh
không vợt quá trị số -0,008 ..
-Độ đảo tâm theo đờng kính ngoài của răng sửa đúng , răng cắt tinh ,
phần định hớng sau không vợt quá trị số dung sai của đờng kính
-Độ đảo phần còn lại của dao trên mỗi 100mm chiều dài không vợt quá

trị số 0,06.
Độ sai lệch góc cho phép không vợt quá
Góc trớc 2, Góc sau của răng cắt 30, Góc sau của rãnh 30 Góc sau
của răng sửa đúng 15

21


C. Lập quy trình công nghệ
gia công dao chuốt lỗ trụ

Phần 1: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.

1)Chức năng làm việc.
Dao chuốt đợc áp dụng rộng rãi chủ yếu trong sản xuất hàng khối và
hàng loạt lớn vì những tính chất sau:








Dao chuốt là loại dụng cụ cắt có nhiều răng, nhiều lỡi. Độ chính xác khi
gia công cao, độ nhẵn cao vì chiều sâu cắt nhỏ.
Năng suất cắt khi gia công cao vì có tổng chiều dài lỡi cắt tham gia cắt lớn.
Chất lợng cao, chính xác cao hơn so với khoan, chất lợng có thể bằng doa
nhng năng suất cao hơn doa. Khả năng tự động hoá cao.
Thích hợp với sản suất loạt vừa và lớn không thích hợp khi sản xuất loạt

nhỏ, đơn chiếc.
Dao chuốt là một trong những loại dụng cụ cắt có năng suất cao, thờng
dùng để gia công những bề mặt định hình trong và ngoài. Sau khi chuốt, bề
mặt gia công có thể đạt cấp chính xác 8-> 7 và độ nhẵn 6->8 (R a = 2,50 ữ
0,63 m ) có thể đạt độ nhẵn cấp 9.

22




Dao chuốt là lọai dao chuyên dùng, vì vậy chỉ cần thay đổi lợng d, hoặc
kích thớc bề mặt gia công hoặc vật liệu chi tiết là phải tính toán thiết kế và
chế tạo dao chuốt mới.
Với vật liệu làm bằng thép gió P18 với thành phần hoá học
C = 0,7 - 0,8 %, Cr = 3,8 4,4 %, W = 17,5 19 %, Mo 0,3 %
2) Điều kiện làm việc của dụng cụ cắt.
Điều kiện làm việc của dụng cụ cắt thờng rất khắc nghiệt. Trên lỡi cắt
thờng xuất hiện ứng xuất tiếp xúc rất lớn, có thể tới 400 ữ 500 Mpa, áp lực
riêng lớn gấp 100 ữ 200 lần so với áp lực cho phép của chi tiết máy .Ma sát
giữa phoi với mặt trớc, giữa bề mặt gia công với mặt sau của dụng cụ cắt rất
lớn .Nhiệt độ tập chung ở vùng cắt có thể lên đến 1000 0C. Trong điều kiện
làm việc nh vậy,dụng cụ cắt sẽ bị mòn nhanh .Kết quả là tăng ma sát, tăng
lực cắt, tăng nhiệt cắt, gây rung động khi cắt. Do đó làm giảm tuổi bền của
dụng cụ cắt, giảm độ nhẵn và độ chính xác hình dáng, kích thớc của bề mặt
gia công.
Để nâng cao chất lợng dụng cụ cắt, khi thiết kế cần đảm bảo tính năng
cắt cao của chúng. Muốn vậy phải lựa chọn vật liệu và thông số hình học
tối u cho phần cắt, thiết kế các thông số kết cấu hợp lý, tiên tiến, đề ra
những yêu cầu kĩ thuật phù hợp với dụng cụ cắt. Mặt khác cần thiết kế quy

trình công nghệ hợp lý, ổn định và có hiệu quả đối với dụng cụ cắt .
Phần 2: Phân tích tính công nghệ
trong kết cấu của chi tiết.

1.Đặc điểm kết cấu và yêu cầu kĩ thuật dao chuốt.
a)Đặc điểm kết cấu
Kết cấu của dao chuốt lỗ trụ bao gồm: Đầu dao, cổ dao, côn chuyển
tiếp, phần định hớng trớc, phần làm việc, phần định hớng sau và phần
bảo vệ :


Đầu dao dùng để kẹp dao chuốt trong đồ gá và để truyền lực. Các kiểu
kích thớc kết cấu đầu dao chuốt đã đợc tiêu chuẩn hoá. Đờng kính dao phải
nhỏ hơn đờng kính lỗ cần chuốt ít nhất là 0,5 mm để việc lồng chi tiết qua
đầu dao đợc dễ dàng. Đờng kính đầu dao phải chọn nhỏ hơn và gần một
kích thớc tiêu chuẩn nhất. Đồng thời phải phù hợp với kích thớc của đầu
kẹp có trên máy. Nên lỗ của đầu kẹp có dung sai H8 thì đờng kính đầu dao
chuốt có dung sai f9.
23

Nhãn hiệu của dao chuốt đợc ghi trên cổ dao. Mặt khác chiều dài cổ dao
phải đợc xác định sao cho vừa bảo đảm đủ số chi tiết trên phần định hớng
trớc của dao vừa kẹp chặt đợc đầu dao trong đầu kẹp của máy.
Phần côn chuyển tiếp có tác dụng để lồng chi tiết vào phần định hớng trớc
đợc dễ dàng. Ngoài ra còn là nơi để hàn nối phần đầu dao với phần làm
việc nếu chúng đợc chế tạo từ các vật liệu khác nhau.
Phần định hớng trớc: Dùng để định vị chi tiết, bảo đảm độ đồng trục giữa
chi tiết với dao, do đó lợng d phân bố đều trên toàn chu vi của lỗ. Nhờ vậy
bảo vệ răng dao nhất răng cắt thô đầu tiên khỏi bị gẫy do quá tải .Phần định
hớng trớc còn phải khử độ nghiêng của chi tiết gia công có thể làm gẫy các
răng đầu hay toàn bộ dao chuốt. Đờng kính phần định hớng trớc đợc lấy
bằng đờng kính lỗ trớc khi chuốt với dung sai e8. Chiều dài phần định hớng
trớc đợc tính từ cuối phần chuyển tiếp đến đỉnh răng cắt thô thứ nhất. Để
định hớng tốt cho chi tiết gia công, chiều dài phần định hớng trớc đợc lấy
bằng chiều dài lỗ chuốt lct nhng không nên nhỏ hơn 40 mm. Nếu chiều dài
lỗ chuốt quá lớn , chỉ nên lấy bằng 0,75 lct
Phần định hớng sau: Dùng để định hớng chi tiết khi răng cuối cùng của dao
chuốt cha ra khỏi bề mặt lỗ gia công. Nhờ đó tránh làm hỏng bề mặt lỗ và
gẫy răng dao do chi tiết bị lệch.
Nếu dao chuốt có đờng kính và chiều dài lớn và do đó có khối lợng lớn thì
phần định hớng sau đợc làm dài ra và dùng làm chỗ đỡ của giá đỡ để tránh
hiện tợng trĩu xuống của dao chuốt và dễ thao tác. Trong sản xuất hàng loạt
nhỏ đờng kính lỗ trong giá đỡ có thể nhỏ hơn đờng kính dao chuốt, trong
trờng hợp đó trên phần kéo dài của phần định hớng sau ta làm thành cổ tựa

có đờng kính ứng với đờng kính lỗ của giá đỡ.
Răng cắt thô: Làm nhiệm vụ cắt phần lớn lợng d gia công
Răng cắt tinh: Làm nhiệm vụ cắt hết lơng d còn lại, nâng cao độ chính xác
bề mặt gia công. Mặt khác răng cắt tinh còn có tác dụng giảm rung động
khi cắt và là phần dự trữ khi mài lại răng cắt thô. Số lợng răng cắt tinh và
phân bố lợng nâng cho chúng
Răng sửa đúng: Làm nhiệm vụ tăng độ chính xác hình dáng kích thớc và độ
nhẵn bề mặt gia công .
b)Dao chuốt lỗ có những yêu cầu kĩ thuật sau:

Về dung sai:
24


- Độ đảo tâm theo đờng kính ngoài của răng cắt tinh, răng sửa đúng và
phần định hớng sau không đợc vợt quá trị số tuyệt đối của dung sai đờng kính tơng ứng.
- Độ đảo tâm phần còn lại của dao (từ đầu dao đến phần răng cắt thô) trên
mỗi 100 mm chiều dai không đợc vợt quá trị số sau:
Đờng kính dao (mm)
Chiều dài(mm)
Độ đảo tâm
Đến 30
Đến 800
0,006 (mm)
Độ elíp trên phần làm việc phải nằm trong giới hạn dung sai đờng kính
tơng ứng.
-

Sai lệch cho phép chiều sâu của rãnh chứa phoi không đợc vợt qúa +
0,3 mm khi rãnh sâu đến 4 mm. và +0 5 mm khi rãnh sâu >4 mm.

-

Sai lệch bớc răng cho phép phạm vi : (0,2 ữ 0,5)mm.

-

Sai lệch chiều dài tổng cộng không vợt quá 3 mm với l dến 1000 mm

-

Sai lệch góc trớc 2o , Sai lệch góc sau 3o , của răng sủa đúng 15

-

Sai lệch góc nghiêng đáy rãnh chia phôi 30.

c) Khả năng áp dụng các phơng pháp gia công tiên tiến
Các phơng pháp gia công bằng công nghệ tiên tiến đều không phù hợp với
điều kiện kỹ thuật và điều kiện sản xuất.
Gia công bằng phơng pháp cắt dây và tia lửa điện cho năng suất không
cao và chất lợng bề mặt không đòi hỏi cao.
Gia công bằng phơng pháp điều khiển số CNC không phù hợp với điều
kiện sản xuất ở nớc ta hiện nay.

Phần 3: Xác định dạng sản xuất.

- Việc xác định dạng sản xuất có vai trò quan trọng, nó là cơ sở để ng ời cán
bộ thiết kế, lựa chọn và xây dựng quy trình công nghệ thích hợp .
- Xác định dạng sản xuất hợp lý liên quan đến việc trang bị máy móc , thiết

bị và đồ gá là vạn năng hay chuyên dùng.
- Nếu là dạng sản xuất đơn chiếc hoặc loạt nhỏ thì tài liệu công nghệ đợc
biểu thị bằng phiếu tiến trình công nghệ.
- Nếu là dạng sản xuất loạt lớn, hàng khối thì tài liệu công nghệ đợc thiết
kế dới dạng phiếu tiến trình công nghệ, đợc tính toán chính xác, tỷ mỷ rồi
ghi lại thành các văn kiện công nghệ .
25