ĐỒ án THIẾT kế DỤNG CỤ cắt

Đồ án dụng cụ cắt

GVHD: Trần Thế Văn

LỜI NÓI ĐẦU
Dụng cụ cắt kim loại đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực gia công cơ khí,
nó trực tiếp tác động vào quá trình sản xuất ra các sản phẩm cơ khí, công cụ sản
xuất máy móc thiết bị cho nền Kinh tế quốc dân.
Việc nắm bắt được vai trò quan trọng của dụng cụ cắt gọt kim loại cũng như
khả năng thiết kế chế tạo tối ưu hóa là một đòi hỏi bắt buộc đối với người làm công
tác kỹ thuật trong lĩnh vực cơ khí có như vậy mới có thể đạt được yêu cầu kỹ thuật,
năng suất cho quá trình chế tạo cơ khí đóng góp cho quá trình phát triển chung của
đất nước.
Vì những lí do trên nên việc hoàn thành đồ án môn học “ Thiết kế dụng cụ
cắt kim loại” đóng vai trò quan trọng và cần thiết đối với mỗi sinh viên làm quen
rèn luyện kỹ năng thiết kế để chuẩn bị cho công tác sau này.
Để hoàn thành đồ án môn học này có sự cố gắng của bản than em và sự chỉ
bảo, giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn em và các thầy cô giáo trong bộ
môn, quá trình tham khảo, hỏi ý kiến của bạn bè. Vì vậy em xin chân thành cảm ơn
thầy giáo hướng dẫn em và tất cả các bạn.
Đồ án được hoàn thành nhưng còn có nhiều thiếu sót bởi vì môn học là một
vấn đề khó và liên tục phát triển. Vậy em rất mong được sự chỉ bảo thêm của các
thầy cô giáo trong bộ môn và sự đóng góp ý kiến của các bạn.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy “Phạm Thế Văn” và các thầy cô
giáo!
Sinh viên
Quang
Hoàng Văn Quang

Hoàng Văn Quang

Page 1


Đồ án dụng cụ cắt

GVHD: Trần Thế Văn

Phần I
DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH
I. Chi tiết gia công:
Yêu cầu:
Tính toán và thiết kế dao tiện định hình để gia công chi tiết như hình
vẽ bên.
Vật liệu: Thép HB = 250

64

52

50

39
44
54
56
59
64

Hoàng Văn Quang

Page 2


Đồ án dụng cụ cắt

GVHD: Trần Thế Văn

II. Chọn dao:
Ta nhận thấy rằng chi tiết cần có dạng hình trụ tròn xoay trên đó bao
gồm các mặt: mặt côn và các mặt trụ. Cho nên ta chọn dao tiện định hình
lăng trụ, gá thẳng. Bởi vì so với dao tiện định hình tròn thì tiện định hình
lăng trụ chế tạo dễ dàng hơn đồng thời gia công chi tiết sẽ cho độ chính xác
hơn. Do có độ cứng vững cao hơn đồng thời hạn chế được sai số loại 2 còn
sai số loại 1 có khả năng khắc phục được.
III. Chọn các thông số của dao:
Chiều sâu cắt lớn nhất là: t ==
Dựa vào bảng 1 trang 4 “ Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học dao cắt”
ta có các kích thước cơ bản của dao như sau :
B=19

H=75

E=6

A=25

r=0,5

d=6

M=34,46

Góc trước, góc sau của dao tiện định hình ở những thời điểm khác
nhau thường không bằng nhau, vì vậy ở dao tiện định hình lăng trụ ta phải
chọn điểm cơ sở ở ngang tâm chi tiết và xa phần kẹp nhất (Ta chịn điểm 1).
Góc trước ở điểm cơ sở được chọn trong tiết diện cùng góc với chi
tiết, phụ thuộc vào vật liệu gia công. Theo bảng 4 với vật liệu gia công có
HB = 250 ta chọn góc trước
Góc sau được chọn sao cho giảm được ma sát giữ mặt sau và mặt
đang gia công đồng thời đảm bảo độ bền của lưỡi cắt. Đối với lăng trụ thì ,
ta chọn = .
Từ đây ta có kết cấu của dao sẽ có dạng như hình bên:

Hoàng Văn Quang

Page 3


Đồ án dụng cụ cắt

GVHD: Trần Thế Văn

Ci

A
Ø50

20°

Ø52

Ø58
Ø64

50

IV. Tính toán chiều cao hình dáng prophin dao
Ta chọn điểm 1 làm điểm cơ sở, chiều cao của profin của dao
trên mặt trước và mặt pháp tuyến tại các điểm được tính như phần dưới đây

*Các công thức tính toán:
A=
sin=⟹
Hoàng Văn Quang

Page 4


Đồ án dụng cụ cắt

GVHD: Trần Thế Văn

*Tính toán tại các điểm:
Ta có 0,8660
- Điểm 1:
A =8,5505
25.cos=23,4923
- Điểm 2:

25 ;
C2=C1=23,4923

==0
h2=h1=0

- Điểm 3:
r3 = 29
sin= .sin=.sin=0,2948
C3 = r3. cos=29.cos(17,1455)=27,7112
C3-B=27,7112 h3=3,6535
- Điểm 4:
r4=r3=29 ;
C4=C3=27,7112
=4,2189
h4=h3=3,6535
- Điểm 5,6:
r5=26
sin=.sin=0,3288

Hoàng Văn Quang

Page 5


Đồ án dụng cụ cắt

GVHD: Trần Thế Văn

C5=r5.cos=26.cos24,5538
=C5-B=24,5538 – 23,4923 = 1,0615
h5=0,9192
- Điểm 7:

r7=32
sin0,2672
C7=r7.cos30,8364
-23,4923=7,3441
h7=.cos(=7,3441.cos=6,3602

Bảng kết quả tính toán tại các điểm
Điểm

ri
(mm)

A
(mm)

sin

B
(mm)

1
25
0,3420
2
25
0,3420
3
29
0,2948
8,5505

4
29
0,2948
5
26
0,3288
6
26
0,3288
7
32
0,2672
V.Phần phụ của profin dụng cụ.

23,4923

Ci
(mm)

(mm)

hi
(mm)

23,4923
23,4923
27,7112
27,7112
24,5538
24,5538

30,8364

0
0
4,2198
4,2198
1,0615
1,0615
7,3441

0
0
3,6535
3,6535
0,9192
0,9192
6,3602

Phần phụ của profin dụng cụ dung để vát mép và chuẩn bị cho nguyên công
cắt đứt kích thước của phần phụ gồm :
+ a : Là chiều rộng làm tăng sức bền của lưỡi cắt, chọn a =1 (mm)
+ b : là chiều rộng lưỡi ứng với phần cắt đứt, chọn b =1 (mm)
+ c : Là chiều rộng lưỡi tạo ra phần xén mặt, chọn c =2 (mm)
+ d= 2 (mm)
;
Hoàng Văn Quang

Page 6

Đồ án dụng cụ cắt

GVHD: Trần Thế Văn
39

b

f

a

f

c

Lc
Ld

Chiều dài tổng cộng của dao :
L= 54 + a + b+ d = 64 + 1 + 1 +2 = 68(mm)
VI. Thiết kế dưỡng:
Trong quá trình chế tạo dao tiện dịnh hình, profin của lưỡi cắt được kiểm tra
bằng các loại dưỡng. Dưỡng được dung trong quá trình chế tạo gồm hai loại:
Dưỡng đo và dưỡng kiểm. Dưỡng đo dung để kiểm tra profin chi tiết. Dưỡng kiểm
dung để kiểm tra dưỡng đo.
- Dưỡng đo: Cấp chính xác 7, miền dung sai H, h (bao và bị bao).
- Dưỡng kiểm: Cấp chính xác 6, miền dung sai J8, j8 (bao và bị
bao)
- Vật liệu dưỡng: Thép lò xo C65, nhiệt luyện đạt 62…65 HRC.
Độ nhám bề mặt làm việc Ra0,63 m,mặt còn lại Ra1,25 m

VII.Điều kiện kỹ thuật của dao tiện định hình:
1. Vật liệu phần cắt : Thép gió P18
2. Vật liệu phân thân : Thép HB=250
3. Độ cứng sau nhiệt luyện:
Phần cắt HRC : 62 65
Phần thân HRC: 35 45
4. Độ nhám :
Mặt trước và mặt sau không lớn hơn Ra< 0,25
Mặt tựa, rãnh mang cá không lớn hơn Ra< 0,5
Hoàng Văn Quang

Page 7


Đồ án dụng cụ cắt

GVHD: Trần Thế Văn

Mặt còn lại không lớn hơn Ra< 2,0
5. Mối hàn phần cắt và phần thân bằng hàn tiếp xúc bảo độ đồng đều mối hàn.
6. Sai lệch góc cắt tương ứng với góc không quá
7. Nhãn hiệu sản phẩm :
Nơi sản xuất : ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT HÀ NỘI.
Vật liệu làm dao : P18
Góc trước = , góc sau của dao

Phần 2
Dao phay lăn răng
Yêu cầu :
Thiết kế dao phay lăn răng để gia công bánh răng có moodun m = 9. Vật

2
liệu gia công: Thép 40 có   600 N / mm
 . Tính toán thiết kế dao:

Dao phay lăn răng dùng để gia công bánh răng trụ răng thẳng hoặc bánh
răng nghiêng ăn khớp ngoài và một phần ăn khớp trong.
Dao phay lăn răng được chia làm 2 loại: Dao phay tinh và dao phay thô
tùy theo nguyên công tiếp là cà răng hay xọc răng. Dao phay tinh để cắt răng khi cà
răng, còn dao phay thô để gia công trước khi xọc răng.
Theo yêu cầu thiết kế dao phay có modul m = 9 ta tiến hành thiết kế dao phay lăn
răng tinh một đầu mối. Với dao phay lăn răng có m= 8 đã được tiêu chuẩn hóa các
bộ phận của nó và với giả thiết dao phay lăn răng với bánh răng hình trụ được tạo
ra ở nhà máy đạt được cấp chính xác là A.
Hoàng Văn Quang

Page 8


Đồ án dụng cụ cắt

GVHD: Trần Thế Văn

1- Bước theo phương pháp tuyến: tn   .m.n
m: moodun bánh răng gia công
n: số đầu mối cắt ren, lấy n = 1
�tn   .9.1  28, 27(mm)

2- Chiều dày răng ở tiết diện pháp tuyến:
Sn 

tn  .m

 14,13(mm)
2
2

3- Chiều cao đầu răng: h1  1, 25.m. f  11, 25(mm)
4- Chiều cao chân răng:
h2  1, 25.m. f  11, 25(mm)

5- Chiều cao của răng:
h=2,5.m.f= 2,5.9.1 = 22,5(mm)
6- Trị số góc profin theo mặt trước:
  20�

7- Bán kính đoạn cong đầu răng:
r1  0, 25.m  0, 25.9  2, 25( mm)

8- Bán kính đoạn cong chân răng:
r2  0,3.m  0,3.9  2, 7( mm)

9- Đường kính vòng trong đỉnh răng của dao phay lăn răng:
Tra bảng 8 với m = 9 có De  140(mm)

Hoàng Văn Quang

Page 9


Đồ án dụng cụ cắt

10-

GVHD: Trần Thế Văn

Số răng : Z
Z

360


cos   1  4,5.

m. f
9
 1  4, 5.
 0, 71
De
140

�   44�45'54''
Z

360
 8, 0419
44�45'

Chọn Z= 8 răng.
11-

Lượng hớt lưng : K
K

 .De
3,14.140
.tg 
.tg10� 9, 69
Z
8

Lấy tròn K = 10
12-

Lượng hớt lưng lần 2: K1
K1  (1, 2 �1,5).K  (1, 2 �1,5)

Lấy K1 =12
13-

Đường kính trung bình tính toán: (đối với dao có mài profin)
Dt  De  2,5.m. f  0, 2.K
Dt  140  2,5.9.1  0, 2.10  115,5( mm)

14-

Góc nghiêng lý thuyết của rãnh xoắn( Góc xoắn của rãnh vít):
sin  

m.n
9.1


 0, 007
Dt 115,5

�   4�
28'9 ''

15-

Bước xoắn lý thuyết:
T   .Dt .cot g
T   .115,5.cot g (4�
28')
T  4645(mm)

Hoàng Văn Quang

Page 10


Đồ án dụng cụ cắt

16-

GVHD: Trần Thế Văn

Bước của răng vít theo chiều trục :
T
tn

tn
28,36

 28, 44(mm)
cos  cos(4�
28')

tra bảng 8.2

17-

Chiều sâu của răng thoát phoi : H
K  K1
 (1 �2)
2
H  33,5( mm)
H  h

18Góc của rãnh thoát phoi:
chọn phụ thuộc vào số răng Z của dao phay Z = 8 răng
  25�

19-

Bán kính cung tròn ở đầu rãnh:
 .( De  2.H )  .(140  2.33,5)

10.Z
10.8
 2,8( mm)

rk 

20Đường kính lỗ gá:
chọn phụ thuộc vào đường kính răng
d  De  2.H  0,8.m  7
 58(mm)

21-

Đường kính của đoạn lỗ không lắp ghép
d1  1, 05.d  61 (mm)

22-

Đường kính của gờ:
D1  De  2.H  (1 �2)
 71(mm)

23-

Chiều dài của gờ
l  3,5 �5

lấy l =4(mm)
24-

Chiều dài làm việc của dao

Hoàng Văn Quang

Page 11


Đồ án dụng cụ cắt

25-

GVHD: Trần Thế Văn

Chiều dài toàn bộ của dao:

. . Điều kiện kỹ thuật của dao:

1. Vật liệu thép P18. Độ cứng HRC = 62 �65
2. Kiểu dao phay liền : m =9
3. Dung sai của dao cấp chính xác là A
4. Giới hạn sai lệch bước : �0, 025mm
5. Sai số tích lũy giới hạn trên độ dài 3 bước : �0, 040mm
6. Độ đảo hướng kính theo đường kính ngoài trong giới hạn một vòng ren
: �0, 050mm
7. Sai lệch giới hạn góc profile : �0, 030mm
8. Giới hạn sai lệch hướng kính của mặt trước ở điểm bất kỳ trên chiều
cao profile : 0,120mm
9. Sai số tích lũy lớn nhất của bước vòng cả rãnh xoắn : 0,060mm
10.Hiệu số khoảng cách từ đỉnh răng phân bố dọc rãnh thoát phoi đến trục
dao phay : +0,025mm
11.Độ đảo hướng kính của gờ : 0,020mm
12.Độ đảo mặt đầu cảu gờ : 0,020mm
13.Sai lệch của góc cắt bằng phút : +13’
-7’

14.Sai lệch chiều dài răng : +0,450mm
15.Sai lệch chiều dày răng : �0, 050mm

Hoàng Văn Quang

Page 12