Thiết kế dụng cụ cắt: Dao tiện định hình, dao chuốt

Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

Mục lục
Lời nói đầu ................................................................................................................... 2
Phần 1: Thiết kế dao tiện định hình. ......................................................................... 3
1.
2.

Phân tích chi tiết gia công: ............................................................................ 3
Chọn loại dao: ................................................................................................. 3

3.

Chọn cách gá dao: .......................................................................................... 4

4.

Chọn vật liệu và thông số hình học cho dao: ............................................... 4

5.

Chọn điểm cơ sở: ............................................................................................ 5

6.
7.

Thiết kế profin dao:........................................................................................ 5
Tính toán chiều cao hình dáng profin của dao:........................................... 6

8.

Tính toán kích thước chính của dao. ............................................................ 9

9.

Thiết kế dưỡng kiểm tra dao:...................................................................... 10

10.

Điều kiện kỹ thuật: ....................................................................................... 11

Phần 2: Thiết kế dao chuốt ...................................................................................... 13
1.

Chọn kiểu dao chuốt và máy chuốt: ........................................................... 13

2.

Vật liệu chi tiết gia công: Thép C45 ........................................................... 13

3.

Chọn sơ đồ chuốt .......................................................................................... 13

4.
5.

Xác định lượng d (lượng dư) gia công ........................................................ 13
Xác định lượng nâng của nâng dao (Sz) ..................................................... 14

6.

Xác định số răng dao .................................................................................... 14

7.

Góc độ của răng dao chuốt .......................................................................... 15

8.

Xác định hình dáng và kích thước răng, rãnh chứa phoi ........................ 16

9.

Xác định số răng đồng thời tham gia cắt. .................................................. 17

10.
11.

Xác định kích thước các răng...................................................................... 17
Chọn kết cấu rãnh chứa phoi ...................................................................... 20

12.

Xác định hình dáng đầu dao chuốt ............................................................. 20

13.

Phần định hướng trước ................................................................................ 21

14.

Kích thước cổ dao và côn chuyển tiếp ........................................................ 21

15.

Phần dẫn hướng phía sau ............................................................................ 22

16.
17.

Kích thước cổ trục đỡ. ................................................................................. 22
Xác định chiều dài dao chuốt ...................................................................... 23

18.

Lực chuốt và kiểm nghiệm bền khi chuốt .................................................. 23

19.

Chọn hình dạng kích thước lỗ tâm. ............................................................ 24
1


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

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 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 kim loại cũng như khả
năng thiết kế chế tạo là một đòi hỏi bắt buộc đối với người làm công tác kỹ thuật trong
lĩnh vực cơ khí,như vậy mới có thể đạt được yêu cầu kỹ thuật ,năng suất cho quá trình
chế tạo cơ khí đóng góp vào sự 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 vớ mỗi sinh viên cơ khí, nó giúp cho
mỗi sinh viên làm quen và rèn luyện kỹ năng thiết kế để chuẩn bị công tác sau này.
Trong đồ án môn học này em được giao nhiệm vụ thiết kế nhữnh dụng cụ cắt điển
hình. Đó là thiết kế dao tiện định hình, thiết kế dao chuốt để gia công lỗ then hoa.
Em xin chân thành cảm ơn!

2


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

Phần 1: Thiết kế dao tiện định hình.
Đề bài: Thiết kế dao tiện định hình để gia công chi tiết có biên dạng và yêu cầu kích
thước như hình vẽ. Sai lệch kích thước bằng 0.1

1. Phân tích chi tiết gia công:
Chi tiết gia công được làm từ thép C45 có b=750 N/mm2, chi tiết bao gồm nhiều mặt
tròn xoay, mặt trụ, mặt côn, sự chênh lệch hình dáng không lớn lắm do vậy ta có thể
chọn loại dao đơn giản nhất. Trên chi tiết có mặt mặt phăng cần gia công có  =0 0 nên
khi gá dao cần có biện pháp khắc phục.

2. Chọn loại dao:
Chi tiết không có gì đặc biệt do vậy ta có thể chọn dao tiện định hình lăng trụ vì dao
lăng trụ có ưu điểm là khi chế tạo và thiết kế dễ dàng, cho ta độ chính xác và khi mài
lại không làm thay đổi profin dao, giảm sai số cho chi tiết so với dao tiện định hình
hình tròn.
3


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

Kích thước kết cấu của dao chọn tuỳ thuộc theo chiều sâu lớn nhất của hình dáng chi
tiết gia công
tmax=

d max − d min 64−40
=
= 12
2
2

Theo bảng (1.2) ta tra được kết cấu của dao
H = 90; E = 10; B=25; F=20; d=10; A = 30; r = 1; G = 6; M = 45,77

3. Chọn cách gá dao:
Dựa vào profin chi tiết ta thấy phần côn của chi tiết không cho dung sai nên ta có thể
coi như độ chính xác không đặc biệt cao, để đơn giản ta chọn dao gá thẳng. ở lưỡi cắt
gia công mặt phẳmg có =0 nên ta sẽ làm góc nghiêng  =2 0 đẻ giảm ma sát giữa mặt
trước và mặt đang gia công, đảm bảo độ bền của dao.

4. Chọn vật liệu và thông số hình học cho dao:
Đối với dao tiện định hình ta chọn loại thép P18 để gia công chi tiết thép C45 có
b=750 N/mm2 là hợp lý nhất.
Tra bảng (1.1) ta có các thông số sau:
4


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

=20 0 - 25 0 ; =8 0 - 15 0
Ta chọn =25 0 ;=10 0
5. Chọn điểm cơ sở:
Vì chi tiết không có gì đặc biệt nên ta chọn

điểm cơ

sở điểm 2 nằm ngang tâm chi tiết gần tâm chi

tiết nhất

(xa chuẩn kẹp nhất).
Để xác định profin lưỡi cắt của dao cần phải

xác định

profin lưỡi cắt ở tiết diện pháp tuyến với mặt

sau của

dao.
6. Thiết kế profin dao:
Chọn điểm 2 là điểm cơ sở, từ điểm 2 ta vẽ vết của mặt trước hợp với phương ngang
một góc =25 0 , và vết củ mặt sau hợp với phương thẳng đứng một góc =10 0 .Vết
mặt trước cắt các vòng tròn trên hình chiếu đứng chi tiết tại các điểm 1,2,3,4 đó là các
điểm nằm trên dao.Từ các điểm này ta dóng thẳng xuống chi tiết ta xác định được các
điểm tương ứng nằm trên chi tiết.
Ta có sơ đồ tính toán như sau:

5


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

7.

Nhóm 13

Tính toán chiều cao hình dáng profin của dao:
- Ta phải đi xác định các kích thước h di :
- Áp dụng các công thức sau:
r
ri

i =arcsin( .sin)


r
ri

sini = .sin

i = (Ci - B)
A = r.sin; B = r.cos; Ci = ri.cosi
hi = i.cos( + )
6


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

- Thay số ta có:
A=r2.sin =20.sin25o = 8,45
B=r2.cos = 20.cos25o = 18,126


Công thức tổng quát là:
𝐴
ℎ𝑖 = (𝑟𝑖 . 𝑐𝑜𝑠 (𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛 ) − 𝐵) . cos(𝛼 + 𝛾)
𝑟𝑖

• Điểm 1:
Ta có: r1 = 31 (mm)
 Vậy:
𝐴

8,45

1= arcsin( ) = arcsin( ) = 15,82o
𝑟
31
1

C1 = r1.cos1= 31.cos(𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛

8,45
31

) = 29,825 mm.

1 = C1 - B = 11,7 mm.
ℎ𝑑1 = 1 . cos(35) = 9,58 mm.
• Điểm 2:
Ta có: r2 = 20 (mm)
 Vậy:
𝐴

8,45

2= arcsin( ) = arcsin( ) = 25o
𝑟
20
1

C2 = r2.cos2= 20.cos(𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛

8,45
20

) = 18,126 mm.

2 = C2 - B = 0 mm.
ℎ𝑑2 = 2 . cos(35) = 0 mm.
• Điểm 3:
Ta có: r3 = 20 (mm)
 Vậy:
𝐴

8,45

3= arcsin( ) = arcsin( ) = 25o
𝑟
20
1

C3 = r3.cos3= 20.cos(𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛
7

8,45
20

) = 18,126 mm.


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

3 = C3 - B = 0 mm.
ℎ𝑑3 = 3 . cos(35) = 0 mm.
• Điểm 4:
Ta có: r4 = 24 (mm)
 Vậy:
𝐴

8,45

4= arcsin( ) = arcsin( ) = 20,62o
𝑟
24
1

C4 = r4.cos4= 24.cos(𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛

8,45
24

) = 22,46 mm.

4 = C4 - B = 4,34 mm.
ℎ𝑑4 = 4 . cos(35) = 3,55 mm.
• Điểm 5:
Ta có: r5 = 24 (mm)
 Vậy:
𝐴

8,45

5= arcsin( ) = arcsin( ) = 20,62o
𝑟
18
5

C5 = r5.cos5= 24.cos(𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛

8,45
24

) = 22,46 mm.

5 = C5 - B = 4,34 mm.
ℎ𝑑5 = 5 . cos(35) = 3,55 mm.
Điểm

ri (mm)

γi o

1

31

15,82

2–3

20

0

4–5

24

20,62 22,46

Ci (mm)

18,126

B(mm)

A(mm) Ti(mm) hdi(mm)

18,126

8,45

11,7

9,58

18,126

8,45

0

0

18,126

8,45

4,34

3,55

8


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

8.

Nhóm 13

Tính toán kích thước chính của dao.

• Chiều rộng của dao tiện định hình:
Ld = Lc + a + b + b’ + c
Lc: Chiều rộng phần cắt
Lc = 64 (mm)
a: Chiều rộng lưỡi cắt phụ
a = 2-5 (mm) chọn a = 3(mm)
b: Chiều rộng của lưỡi cắt phần xén mặt đầu chi tiết có vát mép
b =3-8(mm) chọn b =5(mm)
b’ =0,5-1(mm) chọn b’ =1(mm)

c =1-3(mm) chọn c =1(mm)
t: Góc tạo rãnh cắt đứt
9


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

 = 15o
Vây chiều rộng dao là
Ld = 64 + 3 + 5 + 1 + 1 = 74 (mm).
9.

Thiết kế dưỡng kiểm tra dao:
- Chiều dày dưỡng 2,5-3mm
- Kích thước danh nghĩa của dưỡng phụ thuộc profin dao
- Dưỡng đo dùng để kiểm tra profin dụng cụ khi chế tạo. Kích thước danh nghĩa

của ưỡng bằng kích thước danh nghĩa của dao. Kích thước danh nghĩa của dưỡng được
quy định theo luật bao và bị bao giá trị các sai lệch có thể lấy theo cấp chính xác 7 với
miền dung sai H,h (TCVN – 77).
- Dưỡng kiểm dùng để kiểm tra dưỡng đo. Kích thước danh nghĩa dưỡng kiểm
cũng được quy định theo luật bao và bị bao, song dưỡng đo dễ chế tạo chính xác, bị
mòn theo các phương, theo kinh nghiệm, người ta lấy kích thước dưỡng kiểm bằng
kích thước danh nghĩa dưỡng đo. Sai lệch lấy đối xứng, giá trị sai lệch có thể lấy theo
cấp chính xác 6 với miền dung sai J, j.
- Vật liệu dưỡng được chế tạo từ thép lò xo 65T là thép có tính chống mài mòn
cao, độ cứng sau nhiệt luyện đạt được 58-65 HRC. Độ nhám các mặt làm việc đạt

khoảng Ra= 0,63...0,32; các mặt còn lại đạt Ra 1,25.
Hình minh họa:

10


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

10.

Nhóm 13

Điều kiện kỹ thuật:
(a) Đối với dao tiện:
• Vật liệu phần cắt: thép gió
• Vật liệu thân dao: thép C45
• Độ cứng sau nhiệt luyện: HRC=62-65 đối với phần cắt và HRC=30-40 với
phần thân
• Độ bóng: mặt trước và mặt sau đạt Ra = 1,25. Mặt tựa trên thân dao thấp Rz
= 40
• Sai lệch góc trước γ=25o±1o. Sai lệch góc sau α=10o±1o
(b) Đối với dưỡng kiểm tra:
• Dưỡng đo dùng để kiểm tra profin dụng cụ khi chế tạo. Kích thước danh
nghĩa của ưỡng bằng kích thước danh nghĩa của dao. Kích thước danh nghĩa
11


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

của dưỡng được quy định theo luật bao và bị bao giá trị các sai lệch có thể
lấy theo cấp chính xác 7 với miền dung sai H,h (TCVN – 77).
• Dưỡng kiểm dùng để kiểm tra dưỡng đo. Kích thước danh nghĩa dưỡng kiểm
cũng được quy định theo luật bao và bị bao, song dưỡng đo dễ chế tạo chính
xác, bị mòn theo các phương, theo kinh nghiệm, người ta lấy kích thước
dưỡng kiểm bằng kích thước danh nghĩa dưỡng đo. Sai lệch lấy đối xứng,
giá trị sai lệch có thể lấy theo cấp chính xác 6 với miền dung sai J, j (TCVN
2245 – 77).
• Vật liệu dưỡng được chế tạo từ thép lò xo 65T là thép có tính chống mài
mòn cao, độ cứng sau nhiệt luyện đạt được 58-65 HRC. Độ nhám các mặt
làm việc đạt khoảng Ra= 0,63..0,0.32; các mặt còn lại đạt Ra 1,25.

12


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

Phần 2: Thiết kế dao chuốt
Yêu cầu: Gia công lỗ then hoa D-8×56H12×62H8×6D9.
Chiều dài lỗ gia công bằng 25mm.
Vật liệu chi tiết gia công:
+ Thép C45
+ σb = 750 N/mm2
1.

Chọn kiểu dao chuốt và máy chuốt:
- Do gia công bề mặt định hình trong nên ta dùng dao chuốt kéo và máy chuốt

ngang: máy 7A520
Thông số kỹ thuật máy chuốt:
Loại

Kiểu

Hành trình

máy

máy

(m)

Lực

0,1 – 1,5

động cơ
điện (kW)

(tấn)
Làm

Chạy

việc

không

1,5-11

25

20

kéo

2.

Tốc độ, m/ph

kéo

Máy
chuốt 7A520

Công suất

20

Dạng
chuốt

Lỗ

Vật liệu chi tiết gia công: Thép C45
- Vật liệu làm dao chuốt: Thép gió P18

3.

Chọn sơ đồ chuốt
- Chọn sơ đồ chuốt ăn dần. Với sơ đồ này sẽ cho ưu điểm là chế tạo mà vẫn đảm
bảo độ chính xác yêu cầu.

4.

Xác định lượng d (lượng dư) gia công
- Lượng d gia công 1 phía
A=

𝐷𝑚𝑎𝑥−𝐷𝑚𝑖𝑛+
2

(lượng co hẹp (thép dẻo))
13


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

=

62,046−56+
2

Nhóm 13

(lấy = 0,009 (< 0,01))

= 3,02752 (mm)
5.

Xác định lượng nâng của nâng dao (Sz)
Lượng nâng của răng dao (chiều dày cắt), là hiệu chiều cao của 2 răng dao liên tiếp
(khi cắt đơn) hoặc 2 nhóm liên tiếp (khi cắt nhóm)
+ Đối với răng cắt thô
Vật liệu gia công là thép 45 có σb=750 N/mm2
Trị số lượng nâng Sz = 0,03 ÷ 0,1 (mm)
Vật liệu làm dao: thép gió P18
 Chọn Sz = 0,06 (mm)
+ Nếu các dao chuốt cắt tròn cắt đơn khi gia công thép có lượng nâng tối đa
0,04(mm)
+ Để không bị quá tải đột ngột và sửa dùng biến dạng lỗ phôi, răng cắt thô đầu tiên
lấy lượng nâng = 0
+ Đối với răng cắt tinh
Để tránh lực cắt giảm đột ngột giữa răng cắt thô và răng cắt tinh ta bố trí 3 răng cắt
tinh với lượng nâng sơ bộ như sau:
- Răng cắt tinh 1:
Szt1 = 0,8.0,06 = 0,048 (mm)
- Răng cắt tinh 2:
Szt2 = 0,6.0,06 = 0,036 (mm)
- Răng cắt tinh 3:
Szt3 = 0,4.Sz = 0,4.0,06 = 0,024 (mm)

6.

Xác định số răng dao
Với sơ đồ chuốt ăn dần ta có:
Răng cắt thô:

14


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Zthô =
=
=

𝐴−𝐴𝑡𝑖𝑛ℎ
𝑆𝑧

+ 1 (Răng đầu tiên của dao chuốt không có lượng nâng)

3,0275−( 1,8.𝑆𝑧)
𝑆𝑧
3,0275−0,108
0,06

Nhóm 13

+1

+ 1 = 49,66 (răng)

 Lấy Zth = 50 răng
Kiểm tra lại lượng d thực tế của răng cắt tinh
Atinh = A – (Zth -1).Sz = 3,0275 – (50 -1). 0,06
= 0,0875
Vì Atinh (Atinh ta tính lại lượng nâng cho các răng cắt tinh)

Giữ nguyên Szt1 = 0,048
Szt2 = 0,036
 Szt3 = 0,0875 – (0,048 + 0,036)
= 0,0035 (mm)
Số răng cắt tinh Zt = 2÷4 răng với lượng nâng giảm dần và bố trí:
Szt1 = 0,048 mm
Szt2 = 0,036 mm
Szt3 = 0,0035 mm
Răng sửa đúng: được chọn theo cấp của bề mặt gia công và kiểu dao chuốt.
Với dao chuốt lỗ then hoa:
Ta có: Zsđ = 5 răng
7.

Góc độ của răng dao chuốt

- Góc sau α:
Với răng cắt thô đối với dao chuốt trong α = 3o+30’
Răng cắt tinh: α = 2o + 15’
Răng sửa đúng: α = 1o + 15’
15


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

- Để tăng tuổi thọ dao chuốt, trên răng sửa đúng ta làm cạnh nền f ≤ 0,2 mm. Vậy
nên ta chọn f= 0,1 mm.
- Phần cạnh viền được mài bóng đều Ra= 0,16 để giảm ma sát với bề mặt gia công
và làm nhẵn bề mặt đó

-

Góc trước 
Với vật liệu gia công là thép C45 có độ cứng :180÷220 HB
Răng cắt thô:  = 15o
Răng cắt tinh:  = 5o
Răng sửa đúng:  = 5o

8.

Xác định hình dáng và kích thước răng, rãnh chứa phoi
Vì gia công thép C45 tạo phôi dây vì vậy để cuốn phoi chặt chẽ, giảm nhỏ kích

thước rãnh chứa phoi, ta chọn rãnh dạng lưng cong.
+ Bước của rãnh cắt thô
Ta có:
- k: hệ số điền đầy rãnh >25% dao chuốt cắt nhóm
Với Sz = 0,06 mm => k = 3×25% = 3,75
Dao chuốt cắt đơn: t = (1,25÷1,5)√𝐿
= (1,25÷1,5) √25 = 6,25÷7,5
Tiêu chuẩn
t = 6 hoặc 8. Chọn t=8 (mm)
Tra bảng 5.4: (Thiết kế dụng cụ công nghiệp)
Ta có kích thước các rãnh và răng dao chuốt
Bước răng

Chiều sâu

Chiều rộng

Bán kính đáy

Bán kính lưng

(mm)

rãnh h

mặt sau b

rãnh r

rãnh R

8

3

3

1,5

5

16


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

Kiểm tra khả năng chứa phoi của rãnh
𝜋ℎ2
4𝐿𝑆𝑧

> k (*)

L: chiều dài bề mặt được chuốt
Sz: lượng nâng của răng cắt thô
h: chiều sâu rãnh chứa (mm)


𝜋.32
4.25.0,06

= 4,712 > 3,75

 Đảm bảo khả năng chứa phoi của rãnh
Xác định số răng đồng thời tham gia cắt. (Công thức 5.15- Tkdccn)

9.

𝐿

Z = = 3,125
𝑡

Số răng nhỏ nhất
Zmin = 3
Số răng lớn nhất

Zmax = Zmin + 1 = 4
Xác định kích thước các răng

10.

Đường kính răng đầu tiên lấy bằng đường kính phần định lượng trước.
D1= Dmax – 2.A +  = 62,046 – 2. 3,0275 + 0,009 = 56 (mm)
Đường kính các răng sau lớn hơn răng trước 1 lượng 2Sz
D2= D1 + 2Sz = 56 + 2.0,06 = 56,12 (mm)
D3= D2 + 2Sz = 56,12 + 2.0,06 = 56,24 (mm)
…
D50= D1 + 49.2.Sz = 56 + 49.2.0,06 = 61,88 (mm)
Dt1= D24 + 2. Zzt1
= 61,88 + 2. 0,048 = 61,976
17


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

Dt2= Dt1 + 2.Zt2 = 62,048
Dt3= Dt2 + 2.Zt3 = 62,055
Chiều dài phần răng cắt:
l5= (Zthô + Ztinh).t =(50 + 3).8 = 424 (mm)
Chiều dài phần răng sửa đúng:
l6 = Zsđ . t= 5.8 = 40 (mm)
Bảng thông số răng cắt thô:

STT răng

D (mm)

STT răng

D (mm)

STT răng

D (mm)

1

56

19

58,16

37

60,32

2

56,12

20

58,28

38

60,44

3

56,24

21

58,4

39

60,56

4

56,36

22

58,52

40

60,68

5

56,48

23

58,64

41

60,8

6

56,6

24

58,76

42

60,92

7

56,72

25

58,88

43

61,04

8

56,84

26

59

44

61,16

9

56,96

27

59,12

45

61,28

10

57,08

28

59,24

46

61,4

11

57,2

29

59,36

47

61,52

12

57,32

30

59,48

48

61,64

13

57,44

31

59,6

49

61,76

14

57,56

32

59,72

50

61,88

18

Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

15

57,68

33

59,84

16

57,8

34

59,96

17

57,92

35

60,08

18

58,04

36

60,2

19


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

-Bảng thông số răng cắt tinh

11.

-Bảng thông số răng sửa đúng

STT răng

D (mm)

STT răng

D (mm)

1

61,976

1

62,055

2

62,048

2

62,055

3

62,055

3

62,055

4

62,055

5

62,055

Chọn kết cấu rãnh chứa phoi
Kết cấu rãnh chứa phoi: m = 0,6 ÷ 1
 Chọn m = 0,6 (mm)
b=

𝐵
2

7

= = 3.5 (mm)
2

𝐵

3.5

2

2

a= =

= 1.75 (mm)

h = 0,5 ÷ 0,7  Chọn h = 0,6 mm
r = 0,2 ÷ 0,4  r = 0,3 mm
12.

Xác định hình dáng đầu dao chuốt
(Gồm: đầu kẹp l1, cổ dao l2, côn chuyển tiếp l3)
+ Phần đầu kẹp
σbk ≤ [σbk]
σbk =

4 .𝑃𝑚𝑎𝑥
𝜋.𝐷12

D1: Đường kính rãnh đầu tiên
D1 = dmin.2h = 56 – 2.3 = 50 mm
20


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

Kính thước đầu kẹp: (Tra bảng 5.13 Tkdcc kim loại)

13.

D1

D1’

d

f

a1

a2

a3

a

l1

50−0,03
−0,104

38

5

8

14

1

32

20

100

Phần định hướng trước

- Phần định hướng trước dùng để đinh tâm chi tiết trước khi chuốt và bảo về răng
chuốt khỏi bị gãy do quá rải khi chuốt những lỗ có lượng dư không đều là lớn.
Chiều dài l4 = (0,8 ÷ 1).lct
= (0,8 ÷ 1).25
= 20 ÷ 25 (mm)
Chiều dài l4 không nhỏ hơn 40 mm
 l4= 40 (mm)
Đường kính D4 lấy bằng đường kính lỗ trước khi chuốt
D4= 56 mm
14.

Kích thước cổ dao và côn chuyển tiếp
+ Cổ dao
D2 = D1 – (1 ÷ 2) (mm)
= 48 ÷ 49 (mm)
Chọn D2 = 49 (mm)
Chiều dài cổ dao
l2 = L – (l1 + l3 + l4)
(L = l1 + lh + lm + lb + l4)
l1 _ chiều dài đầu dao chuốt l1 = 100 (mm)
l2 _ chiều dài cổ dao
l3 _ chiều dài côn chuyển tiếp: l3 = 0,5.D1 = 25 (mm)
21


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

l4 _ chiều dài phần định hướng trước; l4= 40 (mm)
lh _ khe hở mặt đầu mâm cặp với thành máy chuốt lh = 5 ÷ 10 (mm)
Chọn lh = 10 (mm)
lm _ chiều dày thành máy chuốt lm= 20 ÷ 30 (mm)
Chọn lm = 30 (mm)
lb _ chiều dày bạc gá lb = 10 ÷ 15 (mm)
Chọn lb = 10 (mm)
 L = 100 + 10 + 30 + 10 + 40 = 190 (mm)
 l2 = 190 – (100 + 25 + 40) = 25 (mm)

15.

Phần dẫn hướng phía sau

- Phần dẫn hướng phía sau làm nhiệm vụ định hướng chi tiết khi răng cuối cùng của
dao ra khỏi mặt lỗ. Mục đích là để tránh hỏng bề mặt lỗ và gãy răng dao do chi tiết bị
lệch.
+ Phần định hướng sau của dao chuốt có dạng hình trụ với đường kính bằng trong
của lỗ lục giác với dung sai chế tạo theo kiểu lắp lỏng f7
D7 = 56−0,03
−0,06 (mm)
(Đường kính phần dẫn hướng phía sau. Lấy bằng đường kính răng sửa đúng với sai
lệch f7.
+ Chiều dài phần định hướng sau:
l7 = (0,2 ÷ 0,7) lct = (0,2 ÷ 0,7). 25
= 5 ÷ 17,5
 Chọn l7 = 15 (mm)
16.

Kích thước cổ trục đỡ. (Tra bảng 5.13- Thiết kế dụng cụ cắt kim loại)

D8 = 30 (mm)
22


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

Chiều dài cổ trục đỡ
L8 = (0,5 ÷ 0,7).D8 = ( 0,5 ÷ 0,7). 30
= 15 ÷ 21 (mm)
Chọn L8 = 20 (mm)
17.

Xác định chiều dài dao chuốt
Ld = L + l5 + l6 + l7 + l8 = 190 + 424 + 40 + 15 + 20 = 689 (mm)
 Chiều dài tổng dao chuốt đảm bảo nhỏ hơn hành trình của máy

18.

Lực chuốt và kiểm nghiệm bền khi chuốt
Lực chuốt
Pmax = Cp. Szx. Zmax. b. n. kf. kn. km

Trong đó: Cp: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công
Sz: Lượng nâng của răng cắt thô. Sz= 0.06 (mm)
b: Chiều rộng rãnh then. b= 6
n: Số rãnh then
Zmax: Số răng đồng thời tham gia cắt. Zmax= 4 răng
Kf, kn, km: Các hệ số ảnh hưởng đến lực cắt

Tra bảng 5.9- Thiết kế dụng cụ cắt kim loại:
Cp

x

kf

kn

km

2120

0.85

0.93

1

1.15

➔ Pmax = 2120.0,060.85.4.6.8.0,93.1.1,15
= 39833.3 (N)
Kiểm nghiệm bền
σbk =

4 .𝑃𝑚𝑎𝑥
𝜋.𝐷12

=

4.39833.3
𝜋.502

= 20.29 (N/mm2)

23


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

Ta có [σbk] của thép P18 là 350 N/mm2
 Thỏa mãn độ bền kéo
19.

Chọn hình dạng kích thước lỗ tâm. (Bảng 5.14- Thiết kế dụng cụ cắt kim
loại)
Đường kính đầu dao

Kích thước lỗ tâm

D1 (mm)
d

D

L

L1

L2

3

7,5

7,5

3,6

1

50

24


Bài Tập Lớn Môn Thiết Kế Dụng Cụ Cắt

Nhóm 13

Tài Liệu Tham Khảo
Giáo trình Thiết kế Dụng cụ cắt – ĐHCNHN
Thiết kế dụng cụ công nghiệp – GS.TSKH. Bành Tiến Long
Hướng dẫn Thiết kế dụng cụ cắt kim loại - ĐHBKHN

25