đồ án dao tiện định hình, dao chuốt lỗ then hoa, dao phay đĩa modul

LỜI MỞ ĐẦU
Trong nghành cơ khí chế tạo máy để tạo hình chi tiết thì ngoài chuẩn bị thiết
kế chi tiết, chuẩn bị trang thiết bị thì việc thiết kế, chế tạo dụng cụ cắt không thể
không coi trọng. Dụng cụ cắt cùng với trang thiết bị công nghệ khác đảm bảo tính
chính xác năng xuất và tính kinh tế cho chi tiết gia công. Vì vậy việc tính toán
thiết kế dụng cụ cắt kim loại luôn là nhiệm vụ quan trọng của người kỹ sư cơ khí.
Trong đồ án môn học này em được giao nhiệm vụ thiết kế những dụng cụ
cắt điển hình như là dao tiện định hình, dao phay đĩa modul và dao chuốt lỗ then
hoa. Ngoài việc vận dụng những kiến thức đã được học trên sách vở tài liệu em
còn được sự hướng dẫn tận tình chu đáo của các thầy cô trong bộ môn đặc biệt là
TS. Trần Xuân Thái đã giúp em hoàn thành đồ án này.
Với thời gian và trình độ còn hạn chế, em mong được sự quan tâm chỉ bảo
tận tình của các thầy để em thực sự vững vàng khi ra trường nhận nhiệm vụ công
tác.
Em xin chân thành cảm ơn!


CHƯƠNG 1. DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH
Yêu cầu: Thiết kế dao tiện định hình để gia công chi tiết như hình vẽ (dao có
phần chuẩn bị cắt đứt), với các thông số sau:

Hình 1-1. Chi tiết gia công
1. Phân tích chi tiết
Chi tiết được làm từ vật liệu Thép CT45 có бb = 750 N/mm2.
Chi tiết có dạng mặt ngoài trụ tròn xoay trên đó bao gồm các mặt cong, mặt trụ,
mặt côn và có mặt đầu.
Độ chênh lệch đường kính:
t max 

D max  D min 52  20


 16 (mm)
2
2

2. Chọn loại dao
Ở chi tiết này có thể dùng dao hình lăng trụ hay dao hình tròn đều được cả
nhưng ta chọn dao tiện định hình lăng trụ chế tạo dễ dàng 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 hình tròn đồng thời có thể khắc phục được sai số loại 2 còn sai số loại 1
có thể khắc phục được.
Căn cứ vào chiều sâu tmax của chi tiết, tra bảng 3.1/16 ta sẽ có cỡ dao với
các kích thước cơ bản của dao như sau:
B = 35 (mm)
H = 90 (mm)
F = 25 (mm)

r = 1,0 (mm)
2


E = 10 (mm)
d = 10 (mm)

A = 40 (mm)
M =L= 55,77 (mm)

3. Chọn cách gá dao
Bề mặt chi tiết cần gia công gồm các bề mặt cong, mặt trụ, mặt côn và mặt
đầu với độ chính xác không yêu cầu cao nên ta chọn phương pháp gá thẳng để
đơn giản hóa cho việc tính toán profin dao ở 2 tiết diện.

Ở lưỡi cắt gia công mặt phẳng (mặt đầu) cần làm góc nghiêng φ1=2o để
giảm ma sát khi gia công.
4. Chọn thông số hình học dụng cụ
Dựa vào vật liệu gia công có бb = 750kg/mm2, tra bảng 3.1/16 ta chọn góc
trước γ = 25o, ta chọn góc sau α = 12o.
5. Tính toán thiết kế dao tiện định hình lăng trụ gá thẳng
Xét điểm x bất kỳ trên profin chi tiết ta có điểm x’ tương ứng trên profin
dao. Gọi chiều cao của profin tại điểm x là hx.
Công thức tính toán:
h x  x .Cos     

A  r1.sin  ; sin  x 
C x  rx .c os x

A
rx

; B  r1.cos 

 x  C x  B  rx .c os x  r1.cos 
h x  x .cos     

(1.1)
Ta có:
A  r1.sin   rx .sin  x
r
�  x  arcsin( 1 .sin )
rx

Trong đó:

r1: bán kính chi tiết tại điểm cơ sở
γ: góc trước tại điểm cơ sở
rx: bán kính chi tiết tại điểm tính toán
γx: góc trước tại điểm tính toán
Chọn điểm cơ sở: Điểm cơ sở được chọn là điểm dao và chi tiết trùng
nhau nằm ngang tâm chi tiết đồng thời xét trên mặt trước của dao thì nó là điểm
xa chuẩn kẹp dao nhất.
Dựa vào sơ đồ tính ta có các điểm được biểu diễn trên hình, cung tròn
được chia thành 7 điểm (4 đến 10).
3


Ta có:
r1 = 10 (mm)
r2 = r3 = r9= r10 =26 (mm)
r4, r8, r5, r7 dựa vào định lý Cos
r4 = r8 = 22,508 (mm)
r5 = r7 = 20,695 (mm)
r6 = 19,697 (mm)
Tính A, B
A  r1 sin   10.sin 25o  4, 226 (mm)
B  r1 cos   10.cos 25o  9, 063 (mm)

4


Hình 1-2. Sơ đồ tính
Tính tại điểm 1:
5

r1  r2  10 (mm)
1   2    25o
1  h1  0
C1  r1cos1  10.c os25o  9, 063 (mm)
l1  0 (mm)

Tính tại điểm 2, 3, 9, 10:
r2  r3  r9  r10  26 (mm)
sin  2  (r1 / r2 )sin   (10 / 26).sin 25o  0,1625
�  2   3   9  10  9,35o
C2  C3  C9  C10  r2cos 2  26.cos 9,350  25, 6546 (mm)
2  3  9  10  C2  B  25, 6546  9, 063  16,5916 (mm)
h 2  h 3  h 9  h10  3 cos       16,5916.cos(25o  12o )  13, 2506 (mm)
l2  22 (mm)
l3  10 (mm)

Tính tại điểm 4, 8:
r4  r8  22, 508 (mm)
sin  4  (r1 / r4 ) sin   (10 / 22, 508).sin 25o  0,1878
�  4  10,82o
C4  r4cos 4  22,508.cos10,82 0  22,1078 (mm)
4  C4  B  22,1078  9, 063  13, 0448 (mm)
h 4  4 cos       13, 0448.cos(25o  12 o )  10, 4180 (mm)

Tính tại điểm 5, 7:
r5  r7  20, 695 (mm)
sin  5  (r1 / r5 ) sin   (10 / 20, 695).sin 25o  0, 2042
�  5   7  11, 78o
C5  C7  r5cos 5  20.695.cos11, 780  20, 2591 (mm)

5  7  C5  B  20, 2591  9,063  11,1961 (mm)
h 5  h 7  5 cos       11,1961.cos(25o  12o )  8,9416 (mm)

Tính tại điểm 6:

6


r6  19, 697 (mm)
sin  6  (r1 / r6 ) sin   (10 /19, 697).sin 25o  0, 2456
�  6  12,39o
C6  r6cos 6  19, 697.cos12,390  19, 2383 (mm)
6  C6  B  19, 2383  9, 063  10,1753 (mm)
h 6  6 cos       10,1753.cos(25o  12o )  8,1264 (mm)

Hình a: Profin theo tiết diện trùng mặt trước

Hình b: Profin theo tiết diện vuông góc với mặt sau

Ta có kết bảng kết quả profin:
7


Điểm

rx

A

B

(mm)

(mm)

(mm)

γx

0

Cx

τx

hx

(mm)

(mm)

(mm)

1

10

250

9, 063

0

0

2

26

9,350

25, 6546

16,5916

13, 2506

3

26

9,350

25, 6546

16,5916

13, 2506

4

22,508

10,820

22,1078

13, 0448

10, 4180

5

20,695

11,780

11,1961

11,1961

8,9416

6

19,697

12,390

19, 2383

10,1753

8,1264

7

20,695

11,780

11,1961

11,1961

8,9416

8

22,508

10,82

22,1078

13, 0448

10, 4180

9

26

9,350

25, 6546

16,5916

13, 2506

10

26

9,35

25, 6546

16,5916

13, 2506

4,226

9,063

Tra bảng các kích thước của dao với chiều sâu lớn nhất của hình dáng chi tiết gia
công: tmax = 16 (mm). Tra bảng 3.2 ta được các kích thước dao như hình:

6. Tính toán chiều rộng lưỡi cắt
Phần phụ profin của dụng cụ dùng để vát mép và chuẩn bị cho nguyên
công cắt đứt ra khỏi phôi có kích thước như hình vẽ:
Chọn kích thước của phần phụ như sau:
a = 10 (mm)
c = 1 (mm)
b = 1 (mm)
d = 3 (mm)
8


1  45o ;   45o

Chiều dài của dao:
L  Lc  a  b  c  d  g  f  72  10  1  1  3  87 (mm)

7. Điều kiện kỹ thuật
− Vật liệu làm dao: Thép gió P18.
− Độ cứng sau khi nhiệt luyện:
Phần cắt: HRC62 – 65.
− Độ bóng:
Mặt trước Ra = 0,32 (μm)
Mặt sau Ra = 0,63 (μm)
Mặt tựa trên thân dao thấp hơn 0,63 (μm)
− Sai lệch các góc:
Sai lệch góc trước γ = 25o ± 1
Sai lệc góc sau α = 12o ± 1
- Ký hiệu dao: DHBKHN N.01

9

CHƯƠNG 2. PHẦN II: THIẾT KẾ DAO CHUỐT LỖ TRỤ THEN HOA
Tính toán thiết kế lỗ trụ then hoa của bánh răng với vật liệu gia công là thép
CT45 và các dữ liệu:
- Chi tiết gia công là lỗ then hoa định tâm theo đường kính d.
- Kích thước danh nghĩa của mối ghép là: D8x42x46.
- Độ chính xác: cấp 8.
- Chiều dài chi tiết gia công: L = 25 mm
- Độ nhám bề mặt: Rz = 1,25 m
- Vật liệu gia công: thép CT45 có b = 750 N/mm2
- Mối ghép ta chọn là:D8x

42

H7
H7
46
f7 x
f7

- Lỗ then chuốt: z = 6.
- bề dày của then là b = 9 mm
Sử dụng máy chuốt:
2.1 Hình dạng lỗ chuốt:

10


2.2 Sơ đồ chuốt:

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.
2.3 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.
2.4 Thiết kế phần răng và sửa đúng:
2.4.1: Cấu tạo dao chuốt:
Dao chuốt có thể 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.
2.4.2. Tính lượng dư gia công:
- Lượng dư gia công khi chuốt lỗ then hoa được chọn theo yêu cầu công nghệ,
trị số dụng cụ phụ thuộc vào chiều dài lỗ chuốt được tính theo đường kính răng
sửa đúng, lỗ trước khi chuốt và được tính theo công thức:
11


A = (Dmax – Dmin)/2
Với:
Dmax = DDN1 + SLT;
Dmin = DDN2 + SLD;
0,025
DDN1 = 46H7 = 460

0,025

DDN2 = 42H7 = 420
Như vậy Dmax = 46 + 0,025 = 46,025mm
Dmin = 42 + 0 = 42
A = (Dmax – Dmin)/2 = (46,025 – 42)/2 = 2,0125 mm
2.5. Tính toán các thông số của dao chuốt:
2.5.1 Tính lượng nâng của răng:
- Ở răng dao chuốt, răng sau cao hơn răng trước một lượng gọi là lượng nâng
của răng Sz. Lượng nâng của răng dao chuốt là hiệu số đường kính các răng liên
tiếp. Theo bảng (5.2-tr78), với vật liệu gia công là thép 45 có b = 750 N/mm2, ta
chọn được: Sz = 0,065.
- Các răng cắt chuốt bao gồm:
+ Răng cắt thô: phần cắt thô có lượng dư không đều Sz = 0,065 (mm) để cắt
hết phần thô.
+ Răng cắt tinh: Phần cắt tinh bao gồm 3 răng có lượng dư giảm dần lượng cắt
tinh chuẩn bị cho các răng sửa đúng.
S1z = 0,8.Sz = 0,8.0,065 = 0,052 (mm)
S2z = 0,6.Sz = 0,6.0,065 = 0,039 (mm)
S3z = 0,4.Sz = 0,4.0,065 = 0,026 (mm)
+ Răng sửa đúng: đường kính của dao sửa đúng bằng đường kính của răng cắt
tinh cuối cùng, lượng nâng bằng 0.
Lượng dư cắt tinh được tinh theo công thức:
A1  �S Ztinh 0, 052  0, 039  0, 026  0,117 mm

2.5.2 Kết cấu răng và rãnh:
Hình dạng răng và rãnh cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Thông số hình học của răng phải đảm bảo tuổi bền tối đa.
- Răng dao phải đảm bảo được số lần mài lại tối đa.
- Răng phải đủ bền để không bị gãy trước tác dụng của momen uốn trong quá

trình cắt.
12




h

- Rãnh giữa các răng phải có hình dạng và kích thước sao cho khi cắt ra phoi
dễ dàng theo mặt trước, cuốn xoắn đều và nằm gọn trong rãnh.
- Với vật liêu gia công là thép 45, có độ khá cao và độ dẻo thấp do vậy khi
chuốt tạo ra phoi vụn nên rãnh được thiết kế có dạng lưng thẳng để chứa phoi
vụn, đồng thời dễ chế tạo biên dạng lưng thẳng.
Dạng răng và rãnh được đặc trưng bởi các thông số sau:
t : bước răng.
h: chiều cao rãnh
f: cạnh viền
b: chiều rộng lưng răng
r,R: bán kĩnh rãnh
t
α: Góc sau
b
γ: góc trước.
f


Xác định từng thông số:
- Bước răng t và chiều sâu rãnh được tính toán thiết kế sao cho đủ không gian
chứa phoi. Nếu xem gần đúng rãnh thoát phoi như hình tròn có đường kính h thì
rãnh có diện tích là :

Fk 

 h2
4

Diện tích phoi cắt ra trong tiết diện chiều trục : Fc = L. Sz
Trong đó:
L: Chiều dài của chi tiết.
Sz: Lượng nâng.
Để phoi được cuốn hết vào trong rãnh chứa phoi thì cần phải có điều kiện :
Fk
 h2

 k 1
Fc 4.L.S Z

Như vậy:
Theo bảng tra (5.4-tr82) với vật liệu gia công là thép 45, ứng với lượng nâng
Sz = 0,05 thì ta chọn được hệ số điền đầy rãnh răng k = 3,5
- Răng cắt thô
h �1,13. L.S z .k  1,13. 25.0, 05.3,5  2,36
13


Lấy chiều rộng then theo tiêu chuẩn: h = 3.
+ Bước răng t được chọn theo công thức:
t=(2,5÷2,8).h=(2,5÷2,8).3= (7,5÷8,4) (mm)
Để đảm bảo chuốt êm, định tâm và định hướng tốt số răng đồng thời tham
L
2 � �6

t
gia cắt phải đảm bảo:

ta chọn t = 8(mm)

+ Kiểm tra số răng cắt lớn nhất:
Z o max 

25
1  4
8

Như vậy dao chuốt thiết kế đảm bảo tính định hướng tốt.
+ Chiều rộng cắt răng:
b = (0,3÷ 0,4).t = 2,4÷3,2. Ta chọn b = 3
+ Bán kính lưng răng:
R = (0,65÷ 0,8).t = 5,2÷ 6,4. Ta chọn R = 6
+ Bán kính đáy răng:
r = (0,5÷0,55).h = (0,5÷ 0,55).3 = 1,5÷1,65. Ta chọn r = 1,5
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.
Dao chuốt lỗ trụ then hoa mặt trước và mặt sau đều là mặt côn. Tra theo bảng
(5.5-tr83) ta có được giá trị.
+ Góc trước γ được chọn theo vật liệu: γ = 12o
+ Góc sau α được yêu cầu chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tượng giảm đường kính
sau mỗi lần mài lại, để làm tăng tuổi thọ của dao ta chọn: α = 30
- Răng cắt tinh:
S z  0,04 � Fr  3.25.0, 04  3

h �1,13 L.S .K  2,11

z
Ta có:
chọn h=2.5
Các thông số khác được tính theo công thức kinh nghiệm nh ư sau:

t=(2,5÷2,8).h= (2,5÷2,8)2,5=6,5 (mm)
b = (0,3÷0,4).t = 1,95÷2,6. Ta chọn b = 2,5
R = (0,65÷0,8).t = 4,225÷5,2. Ta chọn R = 4,5
r = (0,5÷ 0,55).h = (0,5÷0,55).2,5 = 1,25÷1,375. Ta chọn r = 1,25
+ Góc trứơc γ được chọn theo vật liệu: γ = 12o
+ Góc sau α được yêu cầu chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tượng giảm đường kính
sau mỗi lần mài lại, để làm tăng tuổi thọ của dao ta chọn: α = 20
14


- Răng sửa đúng:

S z  0.02 � Fr  3.25.0, 02  1,5

Ta có:

h �1,13 L.S z .K  1, 49

chọn h = 2

Các thông số khác được tính theo công thức kinh nghiệm như sau:
t=(2,5÷2,8)h= (2,5÷2,8)2= 5÷5,6 chọn t=5

b=(0,3÷0,4).t =(0,3÷0,4).5= 1,5÷2 . Ta chọn b = 2
R = (0,65÷ 0,8).t = (0,65÷ 0,8).5 = 3,25÷4. Ta chọn R = 3,5
r = (0,5÷0,55).h = (0,5÷0,55).2 = 1÷1,1. Ta chọn r = 1
+ Góc trứơc γ được chọn theo vật liệu: γ = 12o
+ Góc sau α được yêu cầu chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tượng giảm đường kính
sau mỗi lần mài lại, để làm tăng tuổi thọ của dao ta chọn: α = 10
+ Profin mặt đầu:
- Do chiều rộng then là 8(mm), nên ta chia các lưỡi cắt ra thành các phần nhỏ.
- Để giảm ma sát giữa lưỡi cắt phụ và thành lỗ then, người ta thiết kế cạnh
viền f = 0,8÷1mm với lưỡi cắt phụ
- Để thoát đá mài khi mài cạnh viền f của lưỡi cắt phụ thì chân răng có rãnh
thoát đá có bán kính góc lượn là r = 0,5 mm.
2.6. Số răng dao chuốt và đường kính răng dao.
- Lượng dư gia công A = 2,0125 mm
- Lượng dư gia công tinh Atinh = 0,108
- Lượng dư gia công thô: Ath = A – Atinh = 2,0125-0,117 = 1,896 mm
Số răng cắt thô:
Z th 

Ath
1,896
1 
 1  30.17
Sz
0, 065
khi đó ta chọn Zthô = 30 răng.

Như vậy lượng dư mà răng cắt thô cắt thực tế là: 29.0,065 = 1,885
Vậy tổng số răng của dao truốt là: 30 + 3 +5 = 38 răng.
Trong quá trình cắt như vậy thì 5 răng cắt đúng có nhiệm vụ sửa đúng kích thước

của lỗ then cần chuốt để đạt kích thước 46H7.
+) Đường kính của răng cắt thô:
- Do q = 1,896-1,885=0,011 mm < 0,015mm , nên ta có :
- D1 = Dmin +2q= 42+2.0,01=42,02 mm.
- D2 = D1 + 2. Sz = 42,15mm
Di = Di-1+2.Sz.

15


Loại răng Đường kính của răng
D2= D1+2 sz
42,152
D3= D2+2sz
42,282
D4 =D3+2sz
42,412
D5 =D4+2sz
42,542
D6 =D5+2sz
42,672
D7 =D6+2sz
42,802
D8 =D7+2sz
42,932
D9 =D8+2sz
43,062
D10 =D9+2sz
43,192
Răng

D11 =D10+2sz 43,332
cắt thô
D12 =D11+2sz 43,452
D13 =D12+2sz 43,582
D14 =D13+2sz 43,712
D15 =D14+2sz 43,842
D16 =D15+2sz 43,972
D17=D16+2sz 44,102
D18=D17+2sz 44,232
D19=D18 +2sz 44,362
D20=D19+2sz

Loại răng

Răng
cắt tinh
Răng
sửa đúng

Đường kính của răng
D21=D20+2sz 44,622
D22=D21+2sz 44,752
D23=D22+2sz 44,882
D24 =D23+2sz 45,012
D25 =D24+2sz 45,142
D26 =D25+2sz 45,272
D27 =D26+2sz 45,402
D28 =D27+2sz 45,532
D29 =D28+2sz 45,662
D30 = D29+2sz 45,792

D31 = D30+2s1 45,896
D32 = D31+2s2 45,974
D33 = D32+2s3 46,026
D34 =D33
46,026
D35 =D34
46,026
D36 = D35
46,026
D37 = D36
46,026
D38 = D37
46,026

44,492

16


2.7. Kiểm tra độ bền của dao chuốt:
Sơ đồ chịu lực: Mỗi răng của dao đều bị chịu hai lực thành phần tác dụng.
+ Thành phần hướng kính: Fy hướng vào tâm của dao, tổng các lực Fy của răng dao
chuốt sẽ bị triệt tiêu.
+ Thành phần lực dọc trục Pz song song với trục của chi tiết, tổng hợp các lực Pz là
lực P hướng theo chiều trục. Lực này tác dụng lên mỗi răng có thể làm mẻ răng và dễ
làm đứt tại các thiết diện đầu tiên.
Do vậy điều kiện để xác định độ bền của dao là:
 bk 

4.Pmax

�N �
��
 bk �
 350 �400 � 2 �
2
�
�
 .D1
�mm �

Trong đó:
�
 bk �
�
�: giới hạn bền kéo cho phép của vật liệu dao chuốt

Pmax

: lực cắt lớn nhất khi chuốt (N)

Pmax = Cp.Szx.b.n.Zmax.K.Kn.Km
Các hệ số C p , S z , b, n, Z max , K , K n , K m , tra bảng 5.9tr 89 ta có
Cp =212, x=0,85
Kn = 1,
Km = 1,15
Hệ số K = 3. Vậy Pmax = 212.0,0650,85.9.6.4.3.1.1,15 = 15473,4 (N/mm2)
D1

: Đường kính đáy răng đầu tiên:

�  bk 

4.15473, 4
N
 16,93(
) ��
 bk �
2
2
�
�
 .34
mm

Như vậy dao chuốt đủ độ bền.
2.8. Tính toán phần đầu dao và các phần phụ khác:
+ Phần đầu dao bao gồm phần đầu kẹp, phần cổ dao, phần côn chuyển tiếp.
+ Phần đầu kẹp được tiêu chuẩn hóa. L1 = 90
+ Kiểm tra độ bền của phần đầu kẹp


+ Phần cổ dao và côn chuyển tiếp: D2 = D1 – 2 =40 – 2 = 38 (mm)
+ Chiều dài L2 của phần cổ dao được tính từ điều kiện gá đặt:
L2 = Lg - L3 = (Lh + Lm+ Ln) - L3 (mm)
Với:
Lh: chiều dài gá Lh: 10 (mm)
Lm: chiều rộng khe hở: Lm = 30 (mm)
Lb: chiều dài thành máy Lb = 15 (mm)
L3: Chiều dày phần côn chuyển tiếp. L3 = 0,5D1 = 20 (mm)
L2 = (10+30+15)-20 = 35 (mm)

+ Phần định hướng trước:
D4 = Dmin = 42 (mm)
L4 = (0,8÷1).Lct = 40…50. Ta chọn lấy L4 = 50 (mm)
+ Chiều dài phần răng cắt thô :
L5 = t.Zthô = 8.30 = 240 (mm)
+ Chiều dài phần răng cắt tinh và sửa đúng :
L6 = t.Zct = 6,5.3 = 19,5 (mm), lấy 20 mm
L7= t.Zsđ =5.5=25 (mm)
+ Đường kính phần dẫn hướng phía sau D8 lấy bằng đường kính răng sửa đúng với
sai lệch f7.
D8 = 46,026 (mm)
L8 = (0,5÷0,7).Lct = 25…35 chọn L8 = 30 (mm)
+ Tổng chiều dài của dao:
Chiều dài của dao phải nhỏ hơn hành trình máy và nhỏ hơn 30Dmax
L = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 + L6 + L7 + L8
= 90 + 35 + 20 + 50 + 240 + 20 + 25 + 30 = 510 (mm)

2


Ta thấy: L = 510 < 30.42 = 1260 (mm)
2.9 Lỗ tâm:
Lỗ tâm dùng trong khi chế tạo dao,dùng khi mài sắc lại, lỗ tâm có thêm mặt côn bảo
vệ 1200 để giữ cho mặt côn làm việc 600 không bị xây xát.
Tra bảng 5.14 ta có kích thước lỗ tâm.
Đường kính đầu dao
D1, mm
30  50

Kích thước lỗ tâm, mm

d
D
L
L1
3
7,5
7,5
3,6

L2
1

2.10. Yêu cầu kỹ thuật của dao:
+, Vật liệu dao chuốt:
Phần cắt chế tạo bằng thép P18
Phần đầu dao làm bằng thép 45
+, Độ cứng của dao sau khi nhiệt luyện:
Phần cắt và định hướng phía sau: HRC = 62  65.
Phần định hướng phía trước: HRC = 58  62
Phần đầu dao (phần kẹp): HRC = 40  47
+, Độ nhẵn bề mặt:
Cạnh viền răng sửa đúng: Ra = 0,32  m
Mặt trước, mặt sau, mặt dẫn hướng: Ra = 0,63  m

3


Phần trụ ngoài của đầu dao, rãnh chia phoi: Ra = 1,25
Các mặt không mài Ra = 2,5  m
- Độ đảo tâm trên 100mm chiều dài là : 0,005mm

-

Sai lệch chiều dài: �2 mm

- Sai lệch góc không vượt quá:
+ Góc trước : �1 �
+ Góc sau răng cắt thô và răng cắt tinh: �30’
+ Góc sau răng sửa đúng : �15’

4


CHƯƠNG 3. Thiết kế dao phay đĩa modul
Đề bài : Tính toán thiết kế dao phay đĩa modul để gia công bánh rang trụ răng thẳng
theo thông số sau:
Vật liệu làm bánh răng : thép 40X có b = 750N/mm2
Bánh răng có modul m = 5 (mm) ; số răng gia công Z= 30
Chọn bộ 8 dao ,số hiệu dao là N5 , có số răng trong khoảng 26-34 răng
1. Xác định các thông số hình học của bánh răng
Tính cho số răng nhỏ nhất trong bộ
Góc ăn khớp trên vòng tròn chia :  = 20
Bước răng t =  �m  3,14 �5  15,7(mm)
Bán kính vòng chia:
Chiều dày răng :

S

rc 

mZ 5 �26


 65(mm)
2
2

 m  �5

 7,90
2
2
(mm)

Bán kính vòng tròn lăn : rl = rc = 65 (mm)
Đường kính đỉnh răng : da = dc + 2m = 130 + 2 x 5 = 140 (mm)
Đường kính chân răng : df = dc – 2,5m = 130- 2,5 x 5=117,5 (mm)
Đường kính vòng tròn cơ sở : do = dccos = 130.cos20 = 122,16 (mm)
2. Tính toán profile thân khai của lưỡi cắt
Ra – bán kính đỉnh răng
Rx – bán kính tại điểm M
rc – bán kính vòng tròn chia
ro – bán kính vòng tròn cơ sở
rf – bán kính chân răng
Profile của dao bao gồm 2 đoạn :
Đoạn làm việc là đoạn thân khai CB
Đoạn không làm việc:là đoạn đoạn cong chuyển tiếp thuộc khe hở chân răng BO1

5


Tính profile đoạn làm việc :

Nguyên lí hình thành đường thân khai của vòng tròn cơ sở như sau (hình vẽ dưới )
Cho đường thăng Bx lăn không trượt trên vòng tròn cơ sở bán kính ro .

6


Ban đầu điểm x trùng với điểm A –điểm x sẽ vạch nên đường cong Ax . Đường cong
Ax được gọi là đường thân khai vòng tròn cơ sở bán kính ro.
Góc x là góc áp lực của đường thân khai Ax (góc giữa tiếp tuyến với đường thân
khai tại điểm x đó và bán kính rx )
Góc x là góc thân khai – góc giữa bán kính rx và bán kính tại điểm gốc của đường
thân khai 0A
Vậy để tạo hình lưỡi cắt thân khai ta cho điểm M chuyển động theo phương trình
đường thân khai trong khoảng ra Rx  ro .Việc xác định profile lưỡi cắt chính là việc
xác định tập hợp tọa độ của tất cả các điểm Mi trên lưỡi cắt.
Đặt hệ trục tọa độ xOy mà gốc O trùng với tâm bánh răng .Tại một đi ểm M(x,y)
bất kì nằm trên profile với bán kính Rx xác định profile chính là tìm tọa độ của
điểm M
x = Rx . sinx =Rx . sin(o + x )
y = Rx . cosx = Rx .cos(o + x )
x = invx = tgx - x
o = c-invc ;
Thay rc = ta được
Do đó o =

Trong đó Z – số bánh răng gia công
c – góc ăn khớp bánh răng trên vòng chia (bánh răng tiêu chuẩn c = 20)
�
�
�r �

�ro �
�  x  tg �
arccos �o �
� arccos � �
�Rx �
�Rx �
�
�

Vậy ta có:

Với c = 20 ; Z = 26 ; ro = 122,16 (mm)

7


Điểm 1 : Rx = 61,08
�
�
�
�  20 . � �
�61, 08 �
�61, 06 �
x1  61, 08sin �
�
tg 20 
 tg �
arccos �
� 2, 7788
� arccos �

�
�
o �
180 � �
61,
08
�61, 08 �
�
�
�2.26 �
�
�
�
�
�
�  20 . � �
�61, 08 �
�61, 08 �
y1  61, 08cos �
�
tg 20 

tg
arccos

arccos
� 61, 0168
�
�
�

�
�
�
�
180o � �
�61, 08 �
�61, 08 �
�2.26 �
�
�

Điểm 2 : Rx = 61,6
�
�
�
�  20 . � �
�61, 08 �
�61, 08 �
x2  61.6sin �
�
tg 20 

tg
arccos

arccos
� 2,8479
�
�
�

�61, 6 �
�61, 6 �
180o � �
�
�
�
�
�
�
�2.26 �
�
�
�
�  20 . � �
�61, 08 �
�61, 08 �
y2  61.6 cos �
�
tg 20 

tg
arccos

arccos
� 61,5341
� �
�
�61, 6 �
�61, 6 �
180 o � �

�
�
�
�
�
�
�2.26 �

Điểm 3 : Rx = 62,2
�
�  20 . � �
�61, 06 �
�61, 06 �
�
�
x3  62, 2sin �
�
tg 20 
 tg �
arccos �
� 2,9741
� arccos �
�
�
o �
180 � �
�62, 2 �
�62, 2 �
�
�

�2.26 �
�
�
�  20 . � �
�61, 06 �
�61, 06 �
�
y3  62, 2 cos �
�
tg 20 
 tg �
arccos �
� 62,1289
� arccos �
�
�
o �
180 � �
�62, 2 �
�62, 2 �
�
�
�2.26 �

Điểm 4 : Rx = 62,8
�
�
�
�  20 . � �
�61, 06 �

�61, 06 �
x3  62,8sin �
�
tg 20 

tg
arccos

arccos
� 3,1331
�
�
�
�62,8 �
�62,8 �
180o � �
�
�
�
�
�2.26 �
�
�
�
�
�
�  20 . � �
�61, 06 �
�61, 06 �
y3  62,8cos �

�
tg 20 

tg
arccos

arccos
� 62, 7218
�
�
�
�62,8 �
�62,8 �
180o � �
�
�
�
�
�
�
�2.26 �

Điểm 5 : Rx = 63,4

8


�
�  20 .
x3  63, 4sin �

�
tg 20 
180o
�2.26 �

�
�
� �
�61, 06 �
�61, 06 �
arccos �
� 3,3190
� tg �
� arccos �
�
�
�63, 4 �
�63, 4 �
�
� �
�

�
�
�
�  20 . � �
�61, 06 �
�61, 06 �
y3  63, 4 cos �
�

tg 20 

tg
arccos

arccos
� 63,3131
�
�
�
�
�
�
�
180 o � �
�63, 4 �
�63, 4 �
�2.26 �
�
�

Điểm 6 : Rx = 64
�
�
�  20 . � �
�
�61, 06 �
�61, 06 �
x3  64sin �
�

tg 20 
 tg �
arccos �
 arccos �
� 3,5285
�
�
o �
�
180 � �
� 64 �
� 64 �
�2.26 �
�
�
�
�
�  20 . � �
�
�61, 06 �
�61, 06 �
y3  64cos �
�
tg 20 
 tg �
arccos �
 arccos �
� 63,9027
�
�

�
o �
180 � �
� 64 �
� 64 �
�2.26 �
�
�

Điểm 7 : Rx = 64,6
�
�
�
�  20 . � �
�61, 06 �
�61, 06 �
x3  64, 6sin �
�
tg 20 
 tg �
arccos �
� 3, 7595
� arccos �
�
�
o �
180 � �
�64, 6 �
�64, 6 �
�2.26 �

�
�
�
�
�
�  20 . � �
�61, 06 �
�61, 06 �
y3  64, 6 cos �
�
tg 20 

tg
arccos

arccos
� 64, 4905
�
�
�
�
�
�
�
180o � �
�64, 6 �
�64, 6 �
�2.26 �
�
�

Điểm 8 : Rx = 65,2
�
�
�
�  20 . � �
�61, 06 �
�61, 06 �
x3  65, 2sin �
�
tg 20 

tg
arccos

arccos
� 4, 0104
�
�
�
�65, 2 �
�65, 2 �
180o � �
�
�
�
�
�2.26 �
�
�

�
�
�
�  20 . � �
�61, 06 �
�61, 06 �
y3  65, 2 cos �
�
tg 20 

tg
arccos

arccos
� 65, 0765
�
�
�
�65, 2 �
�65, 2 �
180o � �
�
�
�
�
�
�
�2.26 �

Điểm 9 : Rx = 65,8

�
�  20 . � �
�61, 06 �
�61, 06 �
�
�
x3  65,8sin �
�
tg 20 
 tg �
arccos �
� 4, 2802
� arccos �
�
�
o �
180 � �
�65,8 �
�65,8 �
�
�
�2.26 �
�
�
�  20 . � �
�61, 06 �
�61, 06 �
�
y3  65,8cos �
�

tg 20 
 tg �
arccos �
� 65, 6606
� arccos �
�
�
o �
180 � �
�65,8 �
�65,8 �
�
�
�2.26 �

Điểm 10 : Rx = 66,4

9