Đố án tốt nghiệp: Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo dao phay đĩa môđun

Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên



Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

Lời nói đầu
Dao cắt hay còn gọi là dụng cụ cắt, khi nói đến những từ này thì tất
cả chúng ta đều nghĩ đó là dụng cụ hay công cụ rất sắc và rất thiết thực
trong mọi lĩnh vực sản xuất cũng nh- trong đời sống hàng ngày. Từ những
con dao dùng cho sinh hoạt gia đình đến những dụng cụ dùng cho các
ngành nh-: Gia công cắt gọt kim loại, khai khoáng hầm mỏ, khai thác và
chế biến lâm sản...
Mặc dù ở mọi ngành và dụng cụ cắt đa dạng về chủng loại chúng có thể
khác nhau về đặc điểm, tính chất, điều kiện làm việc, hình dáng kết cấu...
Nh-ng chúng có một điểm chung đó là trực tiếp tác động vào đối t-ợng sản
xuất ( phôi liệu), nhằm mục đích biến đổi các đối t-ợng sản xuất đó thánh
các sản phẩm có hình dáng, kích th-ớc và chất l-ợng theo yêu cầu.
Đặc biệt trong ngành cơ khí chế tạo máy thì các dụng cụ cắt có vai trò hết
sức quan trọng trong hệ thống công nghệ ( Máy Dao - Đồ gá - Chi tiết gia
công). Thì nó là chi tiết tiếp xúc và tác động vào bề mặt của phôi và biến các
bề mặt này thành các bề mặt của chi tiết thiết kế yêu cầu.
Là sinh viên sau 5 năm học tập và rèn luyện tại tr-ờng, đến nay khoá
học của chúng em sắp kết thúc. Để đánh giá trình độ của bản thân, em xin
trình bầy những hiểu biết của mình đà tiếp thu đ-ợc qua bản đò án đồ án tốt
nghiệp với đề tài Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo dao phay
đĩa môđun. Bản đồ án của em được hoàn thành ngoài sự cố gắng của bản
thân còn có sự h-ớng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của tập thể thầy, cô trong bộ
mônNguyên lý và dụng cụ cắtvà đặc biệt là của thầy Nguyễn Quốc Tuấn
- thầy giáo trực tiếp h-ớng dẫn. Tuy nhiên do hiểu biết của bản thân còn
nhiều hạn chế nên đề tài của em sẽ không chánh khỏi đ-ợc sai sót. Vởy em

kính mong các thầy, cô l-ợng thứ và chỉ bảo giúp em để em có điều kiện nắm
vững và hiểu sâu hơn, sau này phục vụ cho công tác đ-ợc tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên:

Hà Duy Quân.
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

1

Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA


Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên



Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

Phần 1
Thiết kế kết cấu dao phay đĩa mô đun m4,5 n04
I- Vai trò của dụng cụ cắt trong sản xuất.
Cắt kim loại là một nghành khoa học nghiên cứu các quy luật trong việc
gia công kim loại bằng cắt nhằm tăng năng xuất lao động. Trong nghành cơ khí thì
dụng cụ kắt kim loại đóng vai trò hết sức quan trọng .Dụng cụ cắt càng chính xác,có
tính năng cắt càng cao,càng đảm bảo tăng chất l-ợng bề mặt gia công, tăng năng
xuất cắt và đảm bảo tính ổn định cao của quy trình công nghệ. Do đó việc nghiên
cứu các đặc tính của dụng cụ cắt kim loại và chế tạo ra những dụng cụ cắt tiên tiến
sẽ góp phần thúc đẩy nền công nghiệp cơ khí phát triển nhanh.
Hiện nay có rất nhiều ph-ơng pháp gia công kim loại, gia công không phoi

(nh- đúc,cán,rèn,rập), luyện kim bột, gia công bằng điện lý điện hoá. Gia công có
phoi (nh- tiện,phay,bào,khoan),phần lớn những chi tiết có yêu cầu chất l-ợng cao
đều phải gia công bằng cắt hay gia công có phoi. Đ-ợc thực hiện bởi dụng cụ cắt
thích hợp tuỳ theo vật liệu, hình dáng và độ chính xác cần gia công của chi tiết.
Đối với dao phay đĩa mô đun, đó là dụng cụ cắt dùng để cắt bánh răng
thẳng theo ph-ơng pháp chép hình, cắt bánh răng nghiêng hoăc răng chữ V theo
ph-ơng pháp bao hình không tâm tích trên máy phay chuyên dùng hoặc vạn năng có
đầu phân độ vạn năng hay đĩa phân độ chuyên dùng

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

2

Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA


Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên



Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

a.
b.
c.


Tạo profin răng nghiêng.
1- Dao.
Cắt bánh răng thẳng.

2- Bánh răng.
Cắt bánh răng nghêng.
Ưu điểm: -u điểm chủ yếu của dao phay hớt l-ng là ở chỗ nó cho ta 1 profin
không đổi và đồng nhất của chi tiết gia công trong suốt quá trình sử dụng. Do đó
chúng đ-ợc sử dụng rộng rÃi để phay các bề mặt định hình.
Nh-ợc điểm: - Do không mài lại profin răng dao sau khi nhiệt luyện nên không
khử đ-ợc lớp các bon dẫn tới độ chính xác thấp, tuổi bền thấp do đỉnh răng
chóng cùn gây ra bởi chế độ cắt cao, các l-ỡi cắt không đủ sắc
- Không có khả năng làm nhiều răng do hình dáng đặc biệt của
răng.
- Độ đảo của đỉnh răng theo vòng tròn khá lớn (từ 0,04 .. 0,12
hoặc lớn hơn), do thiếu nguyên công mài răng theo phần l-ng
cong
- mài sắc theo mặt tr-ớc không khử đ-ợc độ đảo mà còn làm
tăng thêm. Để khắc phục đ-ợc điều đó khi mài lỗ ta áp dụng
chuyển nhiều nhất sai số của đ-ờng kính ngoài của răng sang
lỗ, tức là tăng l-ợng d- và chọn đ-ờng kính ngoài làm chuẩn
nd - Chuyển động cắt chính(chuyển động quay của dao).
n1ph-Chuyển động quay phân độ của phôi.
n2ph-Chuyển động quay để tạo h-ớng răng nghiêng.
V1 - Chuyển động chạy dao.
Cắt bánh răng bằng dao phay đĩa mô đun có năng xuất thấp và độ chính xác không
cao. Năng xuất thấp là do trong quá trình cắt dao có hành trình chậy không và thời
gian phụ lớn.Mặt khác dao phay đĩa mô đun có đ-ờng kính nhỏ, góc tr-ớc th-ờng
bằng không, góc sau của l-ỡi cắt bên nhỏ(b=1020- 2030). Dẫn đến điều kiện cắt
khó khăn, hạn chế tăng chế độ cắt. Độ chính xác của bánh răng khi cắt bằng dao
phay đĩa mô dun th-ờng chỉ đạt từ cấp 9 đến cấp 8 (khi m10). Vì
- Độ chính xác của đồ gá để cắt bánh răng bằng dao phay đĩa
mô đun th-ờng chỉ đạt cấp 8.
- Với cùng Mođun m mà số răng Z1 của bánh răng cũng khác

nhau.
Khi cắt, l-ỡi cắt của dao phay đĩa Mođun làm việc không liên tục, diện tích khi phay
thay đổi, làm cho lực cắt thay đổi ảnh h-ởng tới chất l-ợng bề mặt gia công .
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

3

Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA


Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên



Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

Dao phay đĩa Môđun đ-ợc phân loại theo kết cấu của răng dao- đó là dao phay hớt
l-ng.
II-Thiết kế kết cấu dao phay đĩa Môđun.

1- Chọn vật liệu cho dao phay đĩa Môđun.
a. Điều kiện làm việc của dao phay đĩa Môđun.
Dao phay đĩa Môđun là một loại dụng cụ cắt đặc biệt dùng đẻ cắt bánh răng trụ
răng thẳng, Răng nghiêng, Loại răng chữ V. Profin của răng dao giống Profin của răng
gia công.
Trong quá trình làm việc, các bánh răng cắt không liên tục gây nên va đập, nên
các răng dao rễ bị gÃy hoặc mẻ khi lực cắt lớn.
- Khi dùng ph-ơng pháp bao hình(có tâm quay hoặc không)
Profin của dụng cụ không trùng với Profin đ-ợc gia công của
rÃnh bánh răng.

- Khi cắt bỏ lực vắt thay đổi
Mặt khác l-ỡi cắt tham gia cắt theo toàn bộ biên dạng của răng dao nên nhiệt độ
phát sinh khi cắt lớn, và dao chóng mòn.
Vậy vật liệu của dao phay đĩa Môđun phải có độ bền cao,độ chịu mòn tốt,đồng
thời phải có tính công nghệ tốt để thuận lợi cho quá trình chế tạo dao.
b. Chọn vật liệu làm dụng cụ cắt:
Yêu cầu:
1. Vật liệu làm dụng cụ cắt phải có tính năng cắt tốt, Độ cứng của vật liệu làm dao
phải lớn hơn độ cứng của vËt liƯu gia c«ng tõ HRC25 – 30; Sau nhiƯt luyện vật
liệu làm dao phải đạt từ HRC60 65; Dao cần có độ bền nhiệt cao.
2. Vật liệu làm dao phải đảm bảo tính công nghệ tốt, tức là khả năng của vật liệu
cho phép gia công hợp lý,rễ dàng bằng ph-ơng pháp gia công thông th-ờng.
3. Vật liệu làm dao phải đảm bảo tính kinh tế. Ngoài tính năng cắt cao, tính công
nghệ tốt, vật liệu làm dao phải đảm bảo tính kinh tế hợp lý,tuỳ theo yêu cầu kỹ
thuật của sản phẩm nhằm giảm chi phí chế tạo dao,Từ đó làm hạ giá thành của
một đơn vị sản phẩm.
Một số vật liệu có thể chọn làm dao.
1. Thép hợp kim:
Đặc điểm: So với thép các bon dụng cụ thì thép hợp kim thấp có tính thấm tôi
cao hơn,tôi trong môi tr-ờng dầu. Do đó có thể làm các dao cắt có thiết diện
lớn, hình dạng phức tạp, năng suất cao hơn. Sau khi nhiệt luyện đạt độ cứng
HRC62 66. Độ bền nhiệt lớn hơn so với thép các bon dụng cụ (>400 0C ).
Tính năng cắt cao hơn so với thép các bon dụng cụ. Vì vậy cho phép tăng tốc
độ cắt từ 1,2-1,4 lần. So với thép các bon dụng cụ(V=12-15m/ph). Các mác
thép hợp kim thấp th-ờng là:
90CrSi, 100CrWMg, 130Cr12V1. trong đó 90CrSi đ-ợc sử dụng rộng rÃi để
chế tạo hầu hết các dụng cụ cắt.Vì có đặc điểm là: rẻ tiền, rễ thấm tôi, tôi
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

4

Sinh viên: Hà Duy Qu©n K32 MA


Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên



Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

trong dầu, ít biến dạng, tính cứng nóng tới 250-260 tốc độ cắt từ 10-14
m/ph. Thép 90CrSi đ-ợc dùng nhiều để chế tạo mũi khoan, ta rô, bàn ren.
Dao phay là các loại dao cắt có hình dạng phức tạp, kích th-ớc không lớn
lắm. Tuổi bền của thép 90CrSi thấp hơn so với thép gió.

2. Thép gió: Là loại thép có hàm l-ợng hợp kim cao W= 6-19% ; Cr= 34,6%. Sau khi nhiệt luyện đạt HRC62- 65,Độ thấm tôi tốt, có thể tôi thấu ở
mọi tiết diện, độ bền nhiệt tới 6000C, độ bền mòn cao, độ bền cơ học cao. Vì
vậy thép gió có tính năng cắt tốt, Vmax=50m/ph.
Nh-ợc điểm cơ bản của thép gió là sự phân bố các bít không đều do
đó làm giảm độ bền cơ học của thép gió.
Để khắc phục điều đó tr-ớc khi gia công cơ, phôi. Thép gió cần đ-ợc rèn đi
rèn lại nhiều lần để phân bố lại các bít cho đều hơn.
Thép gió đ-ợc phân làm hai loại:
Thép gió có năng suất th-ờng: P18, P9, P12, P6M5, hay dùng nhất là
P18& P9.
Thép gió có năng suÊt cao: P182 , P95 , P9K5, P9K10, P18K52 .
Th-êng dùng để gia công các loại vật liệu khó gia công nh- thép không gỉ,
thép chịu nhiệt.
3. Hợp kim cứng: Đ-ợc chế tạo bằng ph-ơng pháp luyện kim bột.
Đặc ®iĨm: Cã ®é cøng cao. HRC =72- 92, ®é bỊn nhiệt tới 1000C. Độ

bền mòn lớn hơn độ bền mòn của thép gió, tính năng cắt cao. V =100500m/ph. Năng suất cắt của dao hợp kim cứng lớn hơn gấp 2- 3 lần của thép
gió.
Nh-ợc điểm: Độ bền uốn kém, độ dẻo kém. Vì vậy dao hợp kim cứng
đ-ợc dùng trong điều kiện ít va đập, không có tải thay đổi, độ cứng vững của
hệ thống công nghệ cao.
Căn cứ vào điều kiện của dao phay đĩa Modun đồng thời kết hợp với việc
phân tích các -u nh-ợc điểm cđa mét sè vËt liƯu trªn ta thÊy: Víi dơng cụ
cắt là dao phay đĩa Modun nên chọn vật liệu chế tạo là thép gió P18 là hoàn
toàn hợp lý vì nó đáp ứng đ-ợc yêu cầu về tính năng cắt, về tính công nghệ
và tính kinh tế.

2- Chọn sơ đồ cắt:
Trong quá trình cắt, dụng cụ ngoài nhiệm vụ tạo hình còn làm nhiệm vụ tạo
phoi. Quá trình nàygặp sự cản trở của lớp kim loại bị hớt đi, gây ra tải trọng tác
dụng nên l-ỡi cắt của dao, việc phân bố tải trọng trên từng l-ỡi cắt, đặc biệt với
những dụng cụ có nhiều l-ỡi cắt và răng cắt có ảnh h-ởng trực tiếp đến tuổi bền,
độ bền cơ học và năng suất cắt gọt của dao cũng nh- chất l-ợng của bề mặt gia
công.
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

5

Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA




Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên

Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

Khi thay đổi sự phân bố tải trọng trên l-ỡi cắt sẽ nhận đ-ợc các sơ đồ cắt khác
nhau và khi đó hình dáng kết cấu của răng cắt cũng khác nhau.
Đối với dao phay đĩa Modun là dụng cụ cắt có Profin răng dao đồng dạng với
Profin của chi tiết gia công nên ta chọn sơ đồ cắt theo lớp.

3- Thiết kế dao phay đĩa Modun để gia công bánh răng trụ, răng thẳng.
3.1. Tính Profin thân khai của l-ỡi cắt.

Trên hình-2 biểu diễn Profin thân khai rÃnh bánh răng có cùng Modun m ứng với
số răng của bánh răng Z1=12 cho đến Z1=. Để cắt chính xác bánh răng ứng với
mọi Modun m và số răng Z1 nhất định phải thiết kế một dao t-ơng ứng. Vậy đối với
mỗi Modun m của bánh răng đòi hỏi số l-ợng dao rất nhiều, điều đó không phù hợp
trong thực tế sản xuất. Do đó ng-ời ta th-ờng chế tạo dao phay đĩa Modun thành
từng bộ dao.
Với
m< 8
dùng bộ 8 dao
8 m 16
dùng bộ 15 dao
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

6

Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA


Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên

Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

m > 16
dùng bộ 26 dao
Đ-ờng A và B ( hình-2) là những đ-ờng giới hạn của vùng phân bố Profin thân khai
của rÃnh bánh răng và Modun m cần thiết kế. Chia AB thành 8 phần bằng nhau ta có
bộ dao đĩa Modun 8 dao, mỗi dao sẽ cắt những bánh răng có số răng Z 1 mà Profin
thân khai của rÃnh răng nằm trong mỗi đoạn nhỏ đ-ợc chia đó.
Trên hình vẽ Profin 4t-ơng ứng với Z1=21 và Profin 5 t-¬ng øng víi Z1= 26. VËy
dao sè 4 dùng để cắt những bánh răng Z1=21- 25.
Để chế tạo đ-ợc dao phay đĩa Modun cần phải tính toán xác định đ-ợc Profin của
l-ỡi cắt, Profin dạng khởi thuỷ. Trên cơ sở đó ng-ời ta thiết kế các d-ỡng kiểm tra
và dao tiện định hình hớt l-ng dùng trong quá trình chế tạo dao phay đĩa Modun đÃ
thiết kế.

Hình 3
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

7

Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA




Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên

Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

Trong đó:
r0 bán kính vòng tròn cơ sở của bánh răng.
Re bán kính vòng đỉnh của bánh răng.
RI bán kính vòng chân của bánh răng.
Rg bán kính vòng tròn chia.
Rx bán kính cực.
x góc thân khai.
Từ hình 3-a ta có ph-ơng trình đ-ờng thân khai trong bộ tạo độ cực là:
x = tgx- x.
(=invx)
rx = r0/ cosx.
(8-1)- [7 ]
Trong đó: x là góc trải của đ-ờng thân khai.
x là góc thân khai.
x là góc áp lực.
Từ hệ (8-1) sẽ xác định đ-ợc toạ độ từng điểm trên đ-ờng thân khai, từ đó xác
định biên dạng của dao phay Modun vì biên dạng của răng trùng với biên dạng của
răng dao
Trên hình 3-b thể hiện sơ đồ tính toán biên dạng, l-ỡi cắt của dao phay đĩa Modun
với = 0; = 0. Khi đó biên dạng l-ỡi cắt răng dao trùng với biên dạng của rÃnh
răng. Do đó gồm hai phần:
Phần BC có dạng thân khai theo (8-1).
Phần BO1 là đ-ờng cong chuyển tiếp.

3.1.1: Thông số hình học của răng dao phay đĩa Modun:
Đối với dao phay đĩa Modun khi cắt thô th-ờng có Profin răng hình thang, gãc
tr-íc  > 0. Cã thĨ chän  = 100. Khi cắt thô những bánh răng có Modun lớn. có
ảnh h-ởng dán tiếp đến góc tác động đặc tr-ng cho h-ớng tác động của lực tạo
phoi R. Khi > 0 làm tăng góc tr-ợt làm giảm biến dạng của vật liệu gia công
trong vùng tạo phoi càng lớn càng rễ thoát phoi. Khi đó góc cắt nhỏ, mũi dao rễ

cắt vào vật liệu, lực cắt nhỏ phoi ít biến dạng.
Khi cắt tinh chọn = 0 tuy điều kiện cắt khó khăn, hạn chế tăng chế độ cắt song
= 0 mục đích chính là để đảm bảo mặt đáy chứa trục dao, Profin của l-ỡi cắt trùng
với Profin bánh răng, khi đó Profin của l-ỡi cắt là đ-ờng thân khai. Ngoài ra = 0
nên không bị giảm thể tích đầu răng dao làm tăng khả năng truyền nhiệt
Góc sau : Khi tăng làm cho diện tích tiếp xúc của mặt sau ( đ-ờng cong
Acsimet) giảm làm giảm lực ma sát dẫn tới giảm lực cắt, góc sau tăng sẽ làm
giảm thể tích đầu răng dao, dẫn tới răng yếu và khả năng truyền nhiệt kém. Th-ờng
chọn đỉnh =(10- 150). Khi đó bên =(1020- 2030)
[1]

3.1.2. Xác định đ-ờng thân khai BC:
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

8

Sinh viên: Hà Duy Qu©n K32 MA




Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên

Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

Gắn vào tâm bánh răng gia công hệ trục xoy có tâm O trùng với tâm của
bánh răng, trục oy trùng với trục đối xứng của rÃnh răng, khi đó chỉ cần xác
định toạ độ của điểm bất kỳ trên đoạn BC. Xác định điểm mút B,C rồi tập hợp
các điểm tính toán sẽ nhận đ-ợc hình dáng của l-ỡi cắt:
Từ hình 3-b ta có:

x = rxsinx
(8-3)- [ 7]
y = rxcosx
với ro rx re
Trong đó:
ro- bán kính vòng tròn cơ sở của bánh răng.
Re- bán kính vòng tròn đỉnh của bánh răng.
Ta lại có:
x= 0+ x
(8-4)- [ 7 ]
Mà: x = tgx- x = invx (8-5)- [7 ]
Mặt kh¸c theo (8-1) ta cã:
Cosx= r0/ rx  x= arcCosx
(8-6)- [7 ]
Từ (8-5) và (8-6) x
Xác địnhn o.
Từ hình 3-b:
o = y- 0 = g- inv0
(8-7)- [7 ]
Theo (8-1) ta có:
inv0 = tg0 - 0
Trong đó: 0- là góc áp lực trên vòng chia.
Và
g= Sg/ 2rg
(8-8)- [7]
Mặt khác: Từ (8-2): ta cã. Wg = Sg = m/ 2
Thay vµo (8-8).
g = m/ 4rg = m/ 2Dg = / 2Z  g= / 2Z
(8-9)-[7]
Thay (8-9) vµo (8-7) ta cã : 0 = (/ 2Z) – inv0

(8-10)- [7]
Thay (8-10) vµo (8-4) ta cã:
x = / 2Z + invx- inv0 (rad)
Thay x vào (8-3) ta tính đ-ợc toạ độ điểm M(x,y);

(8-11)- [7]

3.2. TÝnh to¸n c¸c kÝch th-íc kÕt cÊu:
C¸c kÝch th-íc kÕt cấu chính của dao phay đĩa Modun cần đ-ợc tính toán là:
Đ-ờng kính răng: D
Đ-ờng kính chân răng: D1
Số răng: Z
Đối với dao phay đĩa Modun Profin răng đà đ-ợc tính chính xác theo Profin rÃnh
răng của bánh răng cần cắt. Tr-ờng hợp số răng của bánh răng cần cắt đà biết thì về
mặt lý thuyết không gây ra sai số cho nên ng-ời ta th-ờng lấy đ-ờng kính đỉnh răng,

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

9

Sinh viên: Hà Duy Quân K32 MA


Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên



Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

đ-ờng kính lỗ gá và số răng Z lớn để tăng tuổi bền của dao và tăng năng xuất cắt.

Song điều đó làm tốn vật liệu và tăng giá thành cđa dao.
Tõ h×nh 4-a ta cã:
D = D1 + 2H
Trong đó: D1- là đ-ờng kính chân dao D1= (2- 1,0)d
d - đ-ờng kính lỗ gá.
Theo bảng 2-2 [1] chọn d = 27, D =90, Z =12, B = (16,5- 13), H- là chiều cao
răng.
M = h + b + r.
Trong đó.
H- lấy bằng chiều cao Profin của bánh răng gia công, cộng thêm
1-2 mm.
R bán kính vòng tròn chân răng dao.
R = R2sin/ 2. Hoặc r = l/ 2 =0,017R2/ 2
- đo băng Radian
R2 = 0,5D h -R
= 4/5: là hệ số đ-ợc xác định theo hành tr×nh cđa dao hít l-ng
r = (1- 5) mm. Chän r = 3 mm
K- l-ỵng hít l-ng h-íng kÝnh theo đ-ờng cong Accimet

Trong đó:

K= Detg0/ Z
De- đ-ờng kính đỉnh răng dao.
Z- số răng của dao phay đĩa Modun.

Hình-4

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
MA

10

Sinh viên: Hà Duy Quân K32


Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên



Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

Trên hình 5: Góc sau bên tại điểm t-ơng ứng với đ-ờng kính Dn đ-ợc xác định theo
công thức sau:
Trong ®ã:

Tgn = (De/ Dn)tgbsin.
b- gãc sau ë l-ìi c¾t ®Ønh.
 - góc Profin tại điểm.
đ = (10- 12)0
b- chỉ đạt (1- 2)0

3.3 Xác định đ-ờng cong chuyển tiếp
- Để xác định cong chuyển tiếp cần tiểm làm việc và thực hiện sự cuối cùng của
prôfin răng thân khai (k). ở đây ta tính toán cho dao tiêu chuẩn để cắt bánh răng z 1
nên coi bánh răng z1 đ-ợc ăn khớp với thanh răng nên ta áp dụng công thức 2-25
91) Để tính toán bán kính Rk của điểm cuối cùng làm việc thực sự của profin thân
khai
ta có : Rk’ = (r1  m) 2  (m.tg  ) 2
Thay sè ta cã Rk’ = (47,25  4,5) 2 (4,5.tg 200 ) 2 42,76 (mm).
Mặt khác ta đà tính đ-ợc:

- bán kính vòng tròn chân răng của bánh răng Z1: ri= 41,4 (mm)
- bánh răng vòng tròn cơ sở : r0= 44,4 (mm)

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
MA

11

Sinh viên: Hà Duy Quân K32


Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên



Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

Hình 6 : vị trị của vòng tròn cơ sở với vòng tròn chân răng và phần hiệu dụng của
profin.
Đây là tr-ờng hợp bánh răng không dịch chỉnh, số răng Z1nhỏ ,vòng tròn cơ sở lớn
hơn vòng tròn chân răng dẫn đến vòng đỉnh răng của bánh răng ăn khớp ở ngoài
điểm giới hạn của đ-ờng ăn khớp .Do đó đ-ờng epicyclit hoặc thân khai kéo dài
tạo nên bởi đỉnh răng bánh răng hay (thanh răng ) Z2 sẽ cắt đ-ờng thân khai của
báng răng Z1 và xảy ra hiện t-ợng cắt chân răng.
Để xác định đ-ờng cong chuyển tiếp ta đă xác định đoạn profin thân khai ab với
điểm làm việc thực sự k có bán kính Rk ta cần xác định đường thân khai kéo dài ở
đây ta dùng ph-ơng pháp đồ thị khi cho 1 đ-ờng thẳng lăn không tr-ợt trênvòng tròn
có bán kính bằng bán kính vòng lăn của bánh răng Z1.
Tacó: htr=(f +c).m =(1+0,3) .4,5=5.85 (mm) .
htr là chiều cao đỉnh răng của thanh răng dụng cụ đoạn AD = h tr đ-ợc liên

kết cứng với đ-ờng thẳng lăn không tr-ợt trên đ-ờng tròn rl1 . Điểm A sẽ vẽ trên
đ-ờng thân khai kéo dài , điểm B vẽ nên đ-ờng thân khai thôngth-ờng.

Hình 7: Sự hình thành đ-ờng cong chuyển tiếp.

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
MA

12

Sinh viên: Hà Duy Quân K32


Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên



Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

Hình 8: Thiết kế profin gia công dụng cụ trong tr-ờng hợp cắt cắt chân răng của
bánh răng
Từ hình vẽ ta có:
- Phần vị trí cắt lẹm của profin defa frofin tìm đ-ợc của bánh răng gia công là bdep
không thích hơp cho sử dụng vì:
- Đoạn def sẽ có sự ăn khớp cạnh của đỉnh răng, của bánh răng bị mòn nhanh
đồng thời không đảm bảo tỷ số truyền động của bánh răng.
- Nếu Profin này đ-ợc cắt bằng dao phay đĩa cắt răng , thì phần prôfin tiếp giáp
với điểm d sẽ bị cắt ít nhiều.
Dao phay đĩa không thể cắt đ-ợc vì không có góc sau ở phía bên răng do đó khi
thiết kế dụng cụ cắt bánh răng kể cả các bộ dao phay tiêu chuẩn, bằng ph-ơng pháp

vẽ ta vẽ từ đ-ờng thân khai kéo dài def vẽ một tiếp tuyến gh nghiêng với trục đối
xứng của prôfin răng một góc băng 50 ( mục đích để đảm bảo cho góc sau ở các
phía bên răng dụng cụ không nhỏ hơn 10 ) . Qua e vẽ đ-ợc ek vuông góc với tiếp
tuyến tại e. từ 2 điểm e và l lần l-ợt dựng vòng tròn bán kính le ta tìm đ-ợc tâm O
của cung lèi tiÕp el tiÕp xóc víi ®-êng n»m ngang cđa rÃnh pl. Vậy một nửa prôfin
rÃnh của bánh răng gia công và dụng cụ đ-ợc thiết kế gồm các đoạn là : đoạn thân
khai bg, đoạn thẳng ge đoạn cũng lối tiếp el và đoạn thẳng pl. Nh- vậy prôfin này
kém chính xác và không thích hợp với các bánh răng làm việc ở tốc độ cao.Do đó,
đối với bánh răng truyền động chính xác, có số răng nhỏ, phải thiết kế các cặp bánh
răng dịch chỉnh để loại trừ hoàn toàn hiện t-ợng cắt prôfin chân răng.

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
MA

13

Sinh viên: Hà Duy Quân K32


Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên



Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

Hình 9: Biên dạng răng dao

3.4. Tính toán các giá trị kích th-ớc, kết cấu:
Theo yêu cầu thiết kế dao phay ®Üa Modun:
m = 4,5, N04, Z = 21-25.

Ta lần l-ợt tính trị số các kích th-ớc nh- sau:

3.4.1. Tính hình dáng l-ỡi cắt.
Để tính hình dáng l-ỡi cắt ta tính các thông số của bánh răng đ-ợc cắt, chọn
Z = 21 là số răng nhỏ nhất để rÃnh lớn khi cắt khớp không bị kẹt
Bán kính vòng trßn chia:
r = mZ/ 2 = 4,5.21/ 2 = 47,25 mm
Bán kính vòng tròn đỉnh răng:
Re = r + (f’ + )m
Chän f’ =1,3.  = 0
 Re = 47,25 + 1,3.4,5 =53,1 mm
Bán kính vòng tròn chân răng.
RI =r - (f + )m
= 47,25 1,3.4,5 = 41,4 mm
Bán kính vòng tròn cơ sở:
r0 = rcos
- góc ăn khớp, lấy = 200
Vật ta có
r0 = 47,25.cos200 = 44,40 mm
Bán kính véc tơ đội cực:
Re + 0,2m
53,1 + 0,2.4,5
e =
=
= 1,216 mm
r0
44,40
Ri + 0,2m
41,4 + 0,2.4,5
i=

=
= 0,95 mm
r0
44,40
Trong mäi tr-êng hỵp khi i < 1 ta chän i = 1.
TÝnh  theo c«ng thøc:
e - i
=
P0- 1
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
MA

14

Sinh viên: Hà Duy Qu©n K32


Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên



Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

Trong đó:
P0- làcác điểm của Profintinhs toán, số điểm này th-ờng chọn
P0 = 8- 25 điểm và phụ thuộc vào ®é chÝnh x¸c cđa Profin.
ChiỊu cao Profin: h = Re- Ri = 53,1 – 41,4 = 11,7(mm).
Dao phay ®Üa Modun có thể cắt đ-ợc bánh răng đạt độ chính xác tõ cÊp 9- 8 : VËy
ta chän P0 =12 ®iĨm.
e - i



 =

1,216 - 1
=

= 0,01964

P0 - 1

12 - 1

B¸n kÝnh vÐc t¬ nhá nhÊt: min
min = 1+  = 1+ 0,01964 = 1,01964
áp dụng công thức trong bảng 4- VII [ 2 ] ta tính đ-ợc các thông sè kh¸c:
theo b¸ng (5),(7),(2) tacã : s =0,175.
 

0,175
3,14
+
= 0,0766 (rad)
2.21
21.4,5

®ỉi ra ®é ta cã   = 4,38890 suy ra   = 4023’20’’
 0     inv 0 = 4023’20’’ - inv200

inv200 = tg200 - 200 = 0,3640 - 200

s - là l-ợng tăng chiều dầy răng dụng cụ
- hệ số định chỉnh dao , =0.
VËy:  =

3,14 0,175

 0,0766 ( rad)
2.21 21.4,5

®ỉi ra ®é ta cã : = 4,38890 .suy ra = 4023’20’’
 =  -inv 0 = 4023’20’’- inv200
inv200 = tg200 - 200 = 0,3640 –200 =20,86620 – 200 = 0,86620 = 0051’58’’.
Suy ra .:  = 4023’20’’ – 0051’58’’ = 3031’12’’
ThuyÕt minh đồ án tốt nghiệp
MA

15

Sinh viên: Hà Duy Quân K32


Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên



Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

Các gía trị ,,x đ-ợc tỉnh toán và lập thành bảng (bảng 1)
Bảng - 1
Tt đIểm

Bán kính véc tơ các
Góc áp lực
điểm
1
1,01964
1101550
2
1,03928
1504810
3
1,05892
1901211
4
5
6
7
8
9
10
11
12

1,07856
1,0982
1,11784
1,13748
1,15712
1,17376
1,1964
1,21604

1,23568

2200012
2402454
2603243
2802743
3001225
3104840
3301747
3404048
3505831

Góc cực x
000850
002428
004510
100858
103537
200440
203252
300857
304345
402005
405750
503653

Tính toán toạ độ các ®iĨm theo c«ng thøc sau:
 cos  x =







r0
rx

 x   0  inv  x   0

x=rx.sin x
y=rxcos x
s=2x
t=y- ri
kết quả tính toán các điểm ghi trong (bảng 2)
từ các giá trị x,y vừa tính đ-ợc ta dựng lên profin răng dao

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
MA

16

Sinh viên: Hà Duy Quân K32




Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên

Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

Bảng - 2
Tt



1 1,01964
2
1,03928
3
1,05892
4
1,07856
5
1.0982
6
1,11784
7
1,13748
8
1,15712
9
1,17676
10 1,1964
11 1,21604
12 1,23568

x
000850
002428
004510

100858
103537
200440
203252
300857
304345
402005
405750
503653

x
0





3 40 02
305600
401622
404010
500649
503552
60704
600409
701457
705117
802902
900805

sin x
0,0640
0.0686
0,0745
0,814
0,0891
0,0975
0,1066
0,1161
0,1262
0,1367
0,1475
0,1588

cosx

rx= .r0

x

y

s

t

0,9980
0,9976
0,.9972
0,9967

0,9960
0,9952
0,9943
0,9932
0,9920
0,9906
0.9891
0,9873

45,2720
46,1436
47,0161
47,8881
48,7601
49,6321
50,5041
51,3765
52,2481
53,1202
53,9922
54,8642

2,8974
3,1653
3,5029
3,9881
4,3460
4,8413
5,3824
5,9666

6,5929
7,2595
7,9655
8,7100

45,1793
46,0349
46,8854
47,7292
48,5660
49,3954
50,2165
51,0285
51,8305
52,6218
53,4014
54,1684

5,7948
6,3305
7,0059
7,7969
8,6921
9,6827
10,7647
11,933
13,185
14,5190
15,9311
17,4201

3,7793
4,6349
5,4854
6,3292
7,1660
7,9954
8,8165
9,6285
10,4305
11,2218
12,0014
12,7684

Tính các yếu tố của dao phay đĩa mô đun
- Đ-ờng kính ngoài đ-ợc xác định theo công thức
D =D1+2H
trong đó: D1 là đ-ờng kính chân rÃnh đ-ợc chọn theo đ-ờng kính lỗ gá
D1 = ( 1,62)d
d - đ-ờng kính lỗ gá,
theo bảng 2-2{1} chọn d = 27,D = 90 , z’=12, B = 15
chän D1=1,8d = 1,8.27= 48,6 (mm)
H : chiỊu cao cđa mỈt tr-íc H = h +k+r
h : là chièu cao của profin răng dao
h = Re- RI= 53,1- 41,4 = 11,7( mm)
h th-êng lÊy băng chiều cao chi tiết , hct cộng thêm (12 )(mm) {1] là
l-ợng dự trữ theo chiều cao để đảm bảo khi phay chi tiết có l-ợng d- thay đổi

h= 11,7 +1 = 12,7 (mm)
k : l-ỵng hít l-ng h-íng tính theo ss-ơng cong acsimet chọn k= 5,5 theo

bảng 10 -V [2]
k=

 .De .tag 0
z

,

tag  0 

k .z
5,5.12

 0,234(rad )   0  130
 .De 3,14.90

r = 2 bán kính cung tròn dao
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
MA

17

Sinh viên: Hà Duy Quân K32




Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên

Bộ môn nguyên lý & dụng cụ c¾t


H=12,7 +5,5+2=20,2 (mm)

D=D1+2H =48,6+2. 20,2=89 (mm)
VËy chän D =90 , d = 27 , B =15 , z =12, nh- bảng 2-2 {1]
Tính góc :

trong đó r bán kính vòng tròn chân dao
2
R2=0,5D-h- .k

r = R2.sin

K : l-ợng hớt l-ng k = 5,5(mm)
: hệ số đ-ợc xác định theo hành trình dao hớt l-ng , = 1/5
h=11,7 ,r = 2 , D = 90
 R2=0,5 .90 –11,7 – 1/5 . 5,5 = 28,9(mm)

r
2
=arcsin  arcsin
 5,9580
2
R2
28,9



 = 7094

705624

Tính góc răng :
=



360 0
16...200
4...6z



chọn =

3600
16 18,8570
6.21

theo dẳy tiêu chuẩn ta chọngóc có giá trị d-ới là =180
3.5. Điều kiện kỹ thuật của dao phay đĩa mô dun
- Vật liệu thép gió P18.
- Độ cứng: HRC 62 64
- Độ bóng:
+ Mặt tr-ớc không thấp hơn 8(Ra = 0,63 m)
+ Mặt sau: không thấp hơn 8.
+ Các bề mặt phụ của phần cắt: không thấp hơn 8.

+ Mặt đầu tựa vào lỗ lắp cán: không thấp hơn 7. ( Ra = 1,25 m)
+ Các mặt còn lại không thÊp h¬n  5. ( Ra =2,5  m).
- Sai lệch cho phép các kích th-ớc của dao:
+ Lỗ lắp ghép cán theo A- theo bảng II- 8- [9] ta có d = 27 + 0,023 (mm)
+ Đ-ờng kính ngoài theo B8- theo b¶ng II- 6- [9] ta cã D = 90 – 0,87 (mm)
+ ChiỊu réng cđa dao phay: theo L17 , theo b¶ng II- 8- [9] ta cã B = 15 0,24.
+ Chiều sâu rÃnh thoát phoi: theo A8 , theo b¶ng II- 6- [9] ta cã H = 20,2+ 0,52
+ Bán kính l-ợn đáy rÃnh thoát phoi: theo B8 , theo b¶ng II- 6- [9]
tacã r = 2 – 0,25 (mm).
+ ChiÒu réng r·nh then theo L37
0 , 08

+0,023

; b = 6 0, 24

theo b¶ng 17 V (2) cã d =27
+ ChiỊu s©u r·nh then t1theo A8 theo b¶ng 17 – V- [2] tacã t1 =29.4+ 0,52
+ Độ đảo h-ớng kính của các l-ỡi cắt : D = 90+0,03
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
18
Sinh viên: Hà Duy Qu©n K32
MA


Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên



Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

+ Độ h-ớng tâm của mặt tr-ớc : h=20,2+0,09
+ Chiều dài cung cong của răng đ-ợc mài hớt l-ng theo B 10( chän mäi kÝch
th-íc ) - theo b¶ng 11 – 6- [9] b`10 = - 600 (m)  = - 0, 6(mm)
Từ các kích th-ớc kết cấu và yêu cầu kỹ thuật ta lập đ-ợc bản vẽ chế tạo dao phay
mô đun .

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
MA

19

Sinh viên: Hà Duy Quân K32




Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên

Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

phần II
Thiết kế quy trìng công nghệ chế tạo
Dao phay đĩa môđun(M = 4,5)
I. phân tích chi tiết gia công:
1 - Phân tích đặc điểm kết cấu và phân loại chi tiết gia công :
Dao phay đĩa mô đun là một dụng cụ cắt chuyên dùng có biên dạng l-ỡi cắt phức
tạp. Đối với dao số liệu N04 , M 4,5 , Z =12 là dao cắt tinh, các răng dao đ-ợc chế
tạo liền thân, biên dạng l-ỡi cắt trùng với biên dạng rÃnh của bánh răng gia công.
Chiều dày thân dao nhỏ (B =15) nên không bố trí rÃnh lõm ở hai mặt bên thân dao.

Lỗ trụ 27 có rÃnh then để cố định dao với trục và nhận chuyển động từ trục chính
của máy công tác thực hiện cắt gọt.
Ta thấy dao có chiều dầy B , và ®-êng kÝnh ngoµi D cã tû sè

B 15

 0,167 <
D 90

0,25. Vậy chi tiết (dao) cần chế tạo là dạng đĩa.
2- Phân tích chức năng và điều kiện làm việc làm việc của dao phay đĩa môđun.
Khi cắt gọt dao chịu tải trọng biến đổi và có va đập, mômen uốn , mômen xoắn
lớn, ứng xuất tiếp xúc lớn nhất tại đỉnh mỗi răng dao tham ra cắt. Mặt tr-ớc của răng
dao tiếp xúc với phoi , mặt sau tiếp xúc với phôi có ma sát lớn và nhiệt cắt lớn. Mặt
lỗ trụ để lắp cứng dao với trục gá nhờ rÃnh then. Hai mặt bên của thân dao đ-ợc tì
lên vai trục gá, chúng cần đảm bảo độ song song với nhau và đảm bảo độ vuông góc
với trục dao.
Từ đặc điểm kết cấu và điều kiện làm việc của dao phay đĩa môđun dạng hỏng của
dao có thể xẩy ra là: nứt, vỡ từ tiết diện rÃnh chân răng, mẻ l-ỡi cắt , mòn răng cắt
theo mặt tr-ớc mặt sau.

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
MA

20

Sinh viên: Hà Duy Qu©n K32


Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên

Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

Vậy vật liệu làm dao phải đảm bảo độ bện nhiệt, độ bền mòm độ cứng, đảm bảo
tính công nghệ và tính kinh tế. Trong phần thiết kế ta đà tính toán và chọn vật liệu
dao là thép gió P18 có khả năng đảm bảo yêu cầu trên.
Khi lập quy trình công nghệ chế tạo dao cần l-u ý các yêu cầu sau:
- Dao phay có dạng đĩa nên khi lập công nghệ chế tạo dao cần dựa vào quy
trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng đĩa.
- Trong quá trình chế tạo cần đảm bảo tính chính xác của các thông số hình
học : , d , b ... và độ chính xác của các kich th-ớc : H,D,B,h,r,d.
- Để nâng cao tính cắt gọt, năng suất cao sau khi tôI, ram , và mài cần thầm
xianua.
- Dao phay đĩa mô đun khi chế tạo các nguyên công đặc biệt quan trọng là gia
công tạo chuẩn , phay rÃnh răng và hớt l-ng prôfin.
II - xác định Dạng sản xuất
1- ý nghĩa của việc xác địng dạng sản xuất
Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế kỹ thuật tổng hợp. Nó phản ánh mối quan
hệ qua lại giữa các đặc tr-ng kinh tế , công nghệ và hình thức tổ chức sản xất trong
quá trình đó nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế kỹ thuật của quá trình sán xuất.
Dạng sản xuất đóng một vai trò rất quan trọng trong quá trình chế tạo sản phẩm,
Có ảnh h-ëng lín tíi chØ tiªu kinh tÕ kü tht.Sù chuyªn môn hoá đ-ợc biểu hiện
qua sự lặp lại của các sản phẩm trên chỗ làm việc. Nếu sự lặp lại càng nhiều thì sự
chuyên môn hoá càng cao, và ng-ợc lại.Trình độ chuyên môn hoá ảnh h-ởng đến
đặc tính công nghệ và các hình thức tổ chức sản xuất. Nó là đặc tính kỹ thuật đ-ợc
xác định bởi chủng loại và quy mô sản phẩm, bởi sự lặp lại cũng nh- khối l-ợng sản
xuất hàng năm. Để thiết kế quy trình công nghệ đảm bảo chất l-ợng sản phẩm cao,
giá thành hạ tr-ớc hết phải xác định đ-ợc loại hình sản xuất dựa vào quy mô sản xuất

và khối l-ợng sản phẩm.
Để xác định dạng sản xuất, có nhiều quan điểm khác nhau. ở đây chúng ta xác
định dạng sản xuất theo quan điểm dựa vào sản l-ợng và khối l-ợng của chi tiết.
2. Xác định sản l-ợng cơ khí:
Sản l-ợng cơ khí hàng năm đ-ợc tính theo công thức sau:
Ni = NKH mi (1+
Trong đó:

i
i
)(1+
) ( chiếc/ năm).
100
100

Ni sản l-ợng cơ khí hàng năm của chi tiết i .
NKHsản l-ợng kế hoạch sản xuất trong năm (NKH = 20000 chiếc/

năm)
mi số chi tiết cùng tên trong sản phÈm ( mi = 1 )
i – hƯ sè phßng h- hỏng do tạo phôi
i hệ số dự phòng h- hỏng do vận chuyển lắp ráp
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
MA

21

Sinh viên: Hà Duy Quân K32

Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên

Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

chọn i = 2 và i = 3.
Thay vào công thức ta có:
Ni = 20000.1(1+

3
2
)( 1+
) = 21000 chiếc/ năm.
100
100

3. Xác định khối l-ợng của chi tiết:
Để đơn giản cho quá trình tính toán ta coi chi tiết là đĩa tròn xoay, có đ-ờng kính
đi qua đ-ờng trung bình của chiều cao răng. Đtb = 80 mm. Phía trong đĩa có lỗ trụ
27 mm. Vậy thể tích của chi tiết lµ:
V=

 .B
4

( Dtb2 – d 2 ) =

3,14.15
( 80 2 – 27 2 ) = 66776 (mm3) = 0,066776 ( dm3)

4

Khối l-ợng chi tiết:
G = V.
Trong đó: G khối l-ỵng cđa chi tiÕt.
V – thĨ tÝch cđa chi tiÕt.
 - trọng l-ợng riêng của vật liệu. ( = 8,75 kg/ dm3 )
 G = 0,066776.8,75 = 0,58 kg.
Theo bảng- 2- [10] ta xác định đ-ợc dạng sản xuất là loạt lớn.
4. Xác định nhịp sản xuất.
Nhịp sản xuất đ-ợc xác định theo công thức:
tn =

T
N

Trong đó:

tn nhịp s¶n xt ( phót/ chiÕc)
N – sè s¶n phÈm trong kho¶ng thêi gian T, N = 21000
T = 365.Kca.KT( 1-  ).60.
Kca : sè ca lµm viƯc trong mét ngµy ( Kca = 3)
KT : sè giê lµm viƯc trong ca. ( KT = 8)
 - thêi gian dõng m¸y ®Ĩ sưa theo chÕ ®é. ( %),  = 0,13,
Ta cã: T = 365.3.8.(1- 0,13).60 = 457272 (phót)

457272
T
=
= 21,77 (phót/ chiếc)

21000
N
III . Chọn phôI và ph-ơng pháp tạo phôi.

Vậy:

tn =

Trong công nghệ chế tạo dụng cụ cắt ng-ời ta th-ờng dùng các loại phôi cán,
dập, đúc và hàn. Tuỳ theo kết cấu và chất l-ợng dụng cụ cắt, đặc điểm của quá trình
sản xuất, tính kinh tế của các loại thép và giá thành dụng cụ mà lựa chọn các loại
phôi. Phôi nên chọn có dạng và kích th-ớc gắn với dạng và kích th-ớc của dụng cụ
chế tạo. Mức độ gần giống nhau đó đ-ợc xác định bởi tình trạng của vật liệu ban đầu
và ph-ơng pháp chế taọ phôi. Các kích th-ớc của phôi phụ thuộc vào l-ợng d- và
dung sai cần thiết để gia công cơ, vào dạng phôi và cũng phụ thuộc vào l-ợng d- và
dung sai chế tạo nó.
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
22
Sinh viên: Hà Duy Quân K32
MA


Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên



Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

Để lựa chọn một ph-ơng pháp tạo phôi thích hợp nhất ta phân tích -u nh-ợc điểm
của từng ph-ơng pháp.

1. Ph-ơng pháp chế tạo phôi bằng gia công áp lực:
1.1. Ph-ơng pháp rèn tự do.
Ưu điểm:
- Thiết bị đơn giản, vốn đầu t- thấp.
- Vật liệu phôi qua rèn có cơ tính tốt, độ bền cao.
- Có thể rèn các chi tiết có kích th-ớc lớn và rất nhỏ.
Nh-ợc điểm: - Khó rèn các vật phức tạp.
- Chất l-ợng không đồng đều phụ thuộc tay nghề công nhân.
- L-ợng d- gia công lớn, sai số kích th-ớc đ-ờng kính lớn, rễ bị
biến cứng do quá nhiệt.
Phạm vi ứng dụng: Phù hợp trong sản xuất đơn chiếc, thay thế, sửa chữa.
1.2. Ph-ơng pháp dập:
Ưu điểm:
- Phôi dập cho cơ tính cao, độ chính xác về kích th-ớc và hình
dáng so với chi tiết thành phẩm rất cao
- L-ợng d- phân bố đồng đều.
- Dễ cơ khí hoá và tự động hoá.
Nh-ợc điểm: - Giá thành luôn đắt, vốn đầu t- cao, thiết bị lớn do đó giá thành
phôi cao.
Phạm vi ứng dụng: Phù hợp với sản xuất loạt lớn, hàng khối.
2. Ph-ơng pháp tạo phôi bằng đúc.
2.1. Đúc trong khuôn cát:
Ưu điểm:
- Đúc đ-ợc chi tiết có hình dạng đơn giản và không quá phức tạp.
- Vật đúc có kích th-ớc từ nhỏ đến rất lớn.
Nh-ợc điểm: - Ch-a tiết kiệm đ-ợc kim loại.
- Khuyết tật nhiều, tỷ lệ phế phẩm cao.
- Khó kiểm tra khuyết tật vật đúc.
Phạm vi ứng dụng: Phù hợp với sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ.
2.2. Đúc trong khuôn kim loại:

Ưu điểm:
- Khuôn dùng lại đ-ợc nhiều lần.
- Cơ tính tốt hơn so với đúc trong khuôn cát.
- Độ chính xác và độ nhẵn bề mặt vật đúc cao.
- Cơ khí hoá quá trình đúc năng suất cao.
Nh-ợc điểm: - Dễ bị biến trắng.
- Khó đúc đ-ợc các vật quá phức tạp.
- Giá thành chế tạo khuôn rất cao.
- Khuôn không có tính nún, và tính thông khí nên vật đúc rễ bị
nứt
Phạm vi ứng dụng: Phù hợp với sản xuất loạt lớn.
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
23
Sinh viên: Hà Duy Quân K32
MA


Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên



Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

2.3. Đúc áp lực:
Ưu điểm:
- Ngoài những -u đIểm của đúc trong khuôn kim loaị. Đúc áp lực
còn đúc đ-ợc vật đúc có thành mỏng, phức tạp.
Nh-ợc điểm: - Khuôn bị mài mòn mau, giá thành chế tạo khuôn cao.
Phạm vi ứng dụng: Phù hợp với sản xuất loạt lớn. Tóm lại ph-ơng pháp đúc chỉ
phù hợp với những chi tiết họ hộp.

3. Phôi thép thanh:
Ưu điểm:
- Thép đ-ợc cán nhiều lần do vậy tổ chức kim loại mịn, chặt trên
suốt chiều dài, cơ tính cao, có khả năng chịu uốn, soắn tốt.
Năng suất cao, l-ợng d- gia công nhỏ .
Nh-ợc điểm: - Phôi qua cán cần có nguyên công nắn thẳng để giảm độ cong
vênh.
Phạm vi ứng dụng: Th-ờng sử dụng để chế tạo chi tiết họ trục trong sản xuất loạt
lớn, hàng khối.
4. Chọn phôi:
Qua phân tích các ph-ơng pháp tạo phôi ta thấy rằng. Để đảm bảo quá trình gia
công cơ ít nhất mà vẫn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật,tiết kiệm nguyên vật liệu, ta
phải chọn ph-ơng pháp tạo phôi hợp lý . đối với dao phay đĩa môđun có dạng đĩa
tròn xoay , đ-ờng kính ngoài D=90 , vật liệu thép gió p18 , sản l-ợng hàng năm
20000 chiếc/năm dạng sản xuất là loạt lớn . vậy chọn phôi là thép cán nóng dạng
thanh tròn đặc , đ-ờng kính ngoài gần với đ-ờng kính ngoài của dao.
IV thiết kế quy trìng công nghệ gia công dao phay đĩa môdun .
IV.1- phân tích lựa chọn chuẩn định vị:
Chọn chuẩn là một việc làm có ý nghĩa rất quan trọng trong việc thiết kế quy
trình công nghệ. Chọn chuẩn hợp lý sẽ thoả mÃn 2 yêu cầu sau:
1. Đảm bảo chất l-ợng rtong suốt quá trìng gia công.
2. Đảm bảo tăng năng suất (cao) giảm giá thành sản phẩm.
Mặt khác chọn chuẩn hợp lý ta sẽ bố trí đ-ợc để gá thích hợp, thuận tiện cho
quá trình gia công. Chuẩn thô thực hiện gia công tạo chuẩn tinh , còn chuẩn tinh
đ-ợc sử dụng cho toàn bộ quá trình gia công cắt gọt.
Lời khuyên chung khi chọn chuẩn :
1. Chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 đIểm khi định vị để khống
chế hết số bậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất. Tuyệt đối không
đ-ợc thiếu và siêu định vị. Trong một số tr-ờng hợp không thừa định
vị không cần thiết .

2. Chọn chuẩn sao cho lực cắt , lực lạp không làm biến dạng cong vênh
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
MA

24

Sinh viên: Hà Duy Quân K32


Tr-ờng ĐHKTCN Thái nguyên



Bộ môn nguyên lý & dụng cụ cắt

chi tiết, đồ gá đồng thời lực lạp phải nhỏ để giảm nhẹ sức lao động cho
công nhân.
3. Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản , gọn nhẹ , sử dụng thuận
lợi thích hợp với từng loại hình sản xuất nhất định.
IV.2- chuẩn tinh :
2.1 yêu cầu:
1. Đảm bảo độ chính xác về vị trí t-ơng quan giữa các mặt gia công với
nhau.
2. Đảm bảo phân bố đủ l-ợng d- cho các bề mặt sẽ gia công.
2.2-lời khuyên:
1. Cố gắng chọn chuẩn tinh theo tiêu chuẩn chính.
2. Cố găng chọn chuẩn sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt.
3. Cố gắng chọn chuẩn tinh thông nhất.
2.3- các ph-ơng án chọn chuẩn tinh:
Ph-ơng án 1: chọn mặt trụ ngoài và các mặt đầu làm chuẩn tinh ( hình 10)

ph-ơng án này ta gá đặt theo mặt nút và định tâm theo mặt trụ ngoài.
- Ưu điểm: dễ gá đặt, đảm bảo độ cứng vững cao.

- Nh-ợc điểm : Đồ gá cồng kềnh , khó đảm bảo độ đồng tâm giữa mặt trụ ngoài với
mặt lỗ
- ứng dụng : Có thể gia công mặt đầu và mặt lỗ 27 cho độ chính xác về hình dáng
hình học giữa lỗ và mặt đầu
Ph-ơng án 2: Chọn mặt đầu và mặt và mặt lỗ trụ 27 làm chuẩn tinh (hình 11)
- Trên hình 11 chi tiết đ-ợc khống chế 5 bậc tự do.
- -u điểm : Đồ gá nhỏ gọn , dễ gá đặt, độ cứng vững cao.
- Ph-ơng án này cho phép gia công mặt trụ ngoài 90 , gia công sơ bộ biến dạng
răng dao.

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
MA

25

Sinh viên: Hà Duy Qu©n K32