Tài liệu Thuyết minh dao tiện định hình doc

DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH

Yêu cầu:Thiết kế dao tiện định hình với số liệu sau:
Vật liệu gia công : thép 45 có σ
b
= 750 N / mm
2

I . Chi tiết gia công :

Chi tiết gia công làm từ thép 45, σ
b
= 750 N/ mm
2
, bao gồm nhiều loại
bề mặt tròn xoay, mặt trụ, mặt côn. Đây là một chi tiết tương đối điển hình.
Kết cấu chi tiết cân đối. Độ chênh lệch đường kính không quá lớn . Trên chi
tiết không có đoạn nào có góc profin quá nhỏ hoặc bằng 0.



II. Chọn loại dao :

Ở chi tiết này, có thể dung dao lăng trụ hay tròn đều được cả . Song để
đơn giản trong việc thiết kế, chế tạo cũng như gá và gia công . Ta chọn dao
tiện định hình hình tròn .
Căn cứ vào chiều sâu max của chi tiết :

−−

===
max min
max
20 12
4
22
dd
t
mm.
Dựa vào bảng 3.2b – Kết cấu và kích thước của dao tiện định hình hình
tròn tiện ngoài - Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt kim loại .
Ta chọn dao cỡ 2 có kích thước cơ bản như sau:
Phần răng Phần răng kẹp
D d d
1
b k r d
2
l
2
z
40 13 20 10 3 1 20 3 12


III . Chọn cách gá dao :



Dao được chọn theo cách gá thẳng là hợp lý, vì không yêu cầu độ chính
xác cao.
IV . Chọn thông số hình học dụng cụ :

* Chọn góc trước :
Dựa vào vật liệu gia công ta chọn góc trước của dao γ = 22° .
* Chọn góc sau α . Góc sau α của dao chọn α = 11° .
V . Tính toán dao tiện định hình hình tròn gá thẳng :

• Sơ đồ tính toán




• Chọn điểm cơ sở


Điểm cơ sở được chọn là một điểm nằm ngang tâm chi tiết nhất hay xa
chuẩn kẹp của dao nhất. Vậy ta chọn điểm 1 làm điểm cơ sở.

• Xác định chiều cao gá dao h

0
.sin 20.sin11 3,8162( )
hR mmα
== =

Trong đó:
R: bán kính dao ở điểm cơ sở,
40
20( )
22
D

Rmm
== =
α
: góc sau của dao tại điểm cơ sở,
0
11
α
=


• Thiết kế profin dao
Profin dao được xác định trong hai tiết diện là: tiết diện trùng mặt trước
và tiết diện chiều trục.
 Tiết diện trùng mặt trước
Với tiết này ta cần xác định hai giá trị:
l
K
: toạ độ dài chi tiết tại điểm K
τ
K
: chiều cao profin dao tại điểm K theo mặt trước

11

11

.cos( )
.cos( )
arcsin( )
.sin( )

KK
KK K
K
K
CB
Br
Cr
A
r
Ar
τ
γ
γ
γ
γ
=
−
=
=
=
=

Trong đó :
r
1
: bán kính chi tiết ở điểm cơ sở, r
1
= 6mm
r
K

: bán kính chi tiết ở điểm tính toán K.

γ
1
: góc trước ở điểm cơ sở, γ
1
= γ = 22
0


γ
K
: góc trước ở điểm tính toán K.











 Tiết diện chiều trục
Với tiết này ta cũng cần xác định hai giá trị:
l
K
: toạ độ dài dao tại điểm K
R

K
: bán kính dao tại điểm K

11
*
**
11
sin( )
.sin( )
arctan( )
11 1
1 .cos( )
K
KK
KK
K
Q
R
QR
Q
KP
KP P K P
PR
αγ
αγ
αγ
τ
αγ
=
+

=+
+=
=− =−
=+

Trong đó :
R

: bán kính dao tại điểm cơ sở, R = 20mm
Q : bán kính đường tròn tiếp xúc với mặt trước dao
α
1
: góc sau ở điểm cơ sở, α
1
= α=11
0


γ
1
: góc trước ở điểm cơ sở, γ
1
= γ = 22
0

α
K
: góc sau ở điểm tính toán K.

γ

K
: góc trước ở điểm tính toán K.


• Tính toán các điểm
Khi K trùng điểm 2 :
Xét tiết diện trùng mặt trước:

K 2
22
11
22 2
2
2
11
l = l = 3mm
2,1147
.cos( ) 5,563
.cos( ) 7,678
arcsin( ) 16,3172
.sin( ) 2,248
K
K
K
CB mm
Br mm
CCr mm
A
m
m

r
Ar mm
ττ
γ
γ
γγ
γ
== −=
==
== =
== =
==









Xét tiết diện chiều trục:

K 2
2
22
11
0
22
*

** *
11
l = l = 3mm
18,2628
sin( )
.sin( ) 10,8928
arctan( ) 36,6157
2 1 12 1 14,6587
1 .cos( ) 16,7734
K
KK
K
Q
RR mm
QR mm
Q
KP
KP P P P m
m
PR mm
αγ
αγ
αγαγ
τ
αγ
== =
+
=+=
+=+= =
==−=−=

=+=


Cũng với cách tính như vậy, ta xác định được những điểm còn lại.
Sau đây là bảng kết quả tính toán tại các điểm.

Trên tiết diện trùng mặt trước:

Điểm l
K

( mm )
r
K
( mm )
A
( mm )
C
K

( mm )

B
( mm )

γ
K
°
τ
K

( mm )
1 0 6 2,2476 5,5631 5,5631 22 0
2 -3 8 2,2476 7,6778 5,5631 16,3172 2,1147
3 -4 8 2,2476 7,6778 5,5631 16,3172 2,1147
4 3 6 2,2476 5,5631 5,5631 22 0
5 7 9 2,2476 8,7148 5,5631 14,4620 3,1517
6 10 9 2,2476 87,148 5,5631 14,4620 3,1517

Trên tiết diện chiều trục:

Điểm l
K

( mm )
r
K
( mm )
1P
( mm )
K
*
P
( mm )
Q
( mm )
α
K
+
γ
K

°
R
K
( mm )
1 0 6 16,7734 16,7734 10,8928 33 20
2 -3 8 16,7734 14,6587 10,8928 36,6157 18,2628
3 -4 8 16,7734 14,6587 10,8928 36,6157 18,2628
4 3 6 16,7734 16,7734 10,8928 33 20
5 7 9 16,7734 13,6217 10,8928 38,6481 17,4414
6 10 9 16,7734 13,6217 10,8928 38,6481 17,4414






VI . Phần phụ của profin dụng cụ :


Phần phụ của profin dụng cụ dùng để vát mép và chuổn bị cho nguyên
công cắt đứt kích thước của phần phụ gồm:


a = b = 1 ( mm)
g : Chiều rộng lưỡi dao cắt đứt chọn g = 2 ( mm )
f : Chiều rộng vát của chi tiết chọn f = 1 ( mm )
c = f +g = 3 ( mm )

ϕ = ϕ
1

= 45°
d = ( c – g ).tg
ϕ
1
+ 2 = ( 3 – 2 ).tg 45° + 2 = 3 ( mm )
Chiều dài của dao :
L = a + b + f + l
c
+ g + d = 1 + 1 + 1 + 15 + 2 + 3 = 23 ( mm )

VII. Điều kiện kỹ thuật
1. Vật liệu phần cắt : Thép P18
2. Độ cứng sau khi nhiệt luyện
- Phần cắt HRC 62 - 65
- Phần cắt thân dao HRC 30 - 40
3. Độ nhám :
- Mặt trước R
a
= 0,32
- Mặt sau R
a
= 0,63
- Lỗ định vị R
a
= 0,63
- Các kích thước không mài R
z
= 20
4. Sai lệch góc khi mài không quá 15’ – 30’

ω
ω




VIII. Hình vẽ dao tiện đình hình hình tròn tiện ngoài gá thẳng










PHẦN II
DAO TRUỐT

Yêu cầu:Thiết kế dao truốt với số liệu sau:
- Vật liệu gia công : thép 20 X có HB = 170 => σ
b
= 800 N/ mm
2

- Đường kích lỗ sau khi khoan D

o
= 15,2 mm
- Đường kích lỗ sau khi truốt D

= 16H8 mm
- Chiều dài L = 30 mm

I . Sơ đồ cắt truốt :

- Vì chi tiết cần truốt có dạng lỗ trục tròn cho nên ta chọn sơ đồ truốt ăn
dần , dao truốt kéo.
- Để quá trình thoát phoi dễ , lưỡi cắt các răng cạnh nhau ta xẻ rãnh chia
phoi thứ tự xen kẽ nhau





II . Vật liệu làm dao truốt :

Dao truốt kéo thường được chế tạo từ 2 loại vật liệu
- Phần đầu dao ( hay phần cán ) làm bằng thép kết cấu ( thép 45 )
- Phần phía sau ( từ phần định hướng phía trước trở về sau ) làm bằng
thép gió P18 .

III . Cấu tạo dao truốt

Trong đó :
l
1
: Chiều dài đầu kẹp .
l
2
: Chiều dài cổ dao .
l
3
: Chiều dài côn chuyển tiếp .
l
4
: Chiều dài phần định hướng phía trước .
l
5
: Chiều dài phần cắt và sửa đúng .
l
6
: Chiều dài phần dẫn hướng phía sau

IV . Lượng nâng của răng ( S
z
) :
Ở dao truốt ,răng cao hơn răng trước một lượng S
z
– gọi là lượng nâng
của răng . Lượng nâng thay cho bước tiến dao .
Trên phần răng cắt thô , các răng có lượng nâng bằng nhau . Trị số
lượng nâng của răng cắt thô S

z
phụ thuộc vào vật liệu gia công . Vật liệu gia
công là thép 20 X có
σ
b
= 800 N/mm
2
=> Chọn lượng nâng bằng nhau S
z
= 0,03 ( mm ) (Bảng 4.3.1).


Phần răng cắt tinh : chọn 3 răng cắt tinh , với lượng nâng các răng giảm
dần
S
z1
= 0,8. S
z
= 0,024 ( mm )
S
z2
= 0,6. S
z
= 0,018 ( mm )
S
z3
= 0,4. S
z
= 0,012 ( mm )
Phần răng sửa đúng có lượng nâng S

z
= 0 ( mm )

V . Lượng dư gia công :

Lượng dư gia công được cho theo yêu cầu công nghệ ,trị số lượng dư
phụ thuộc chiều dài lỗ truốt , dạng gia công trước khi truốt .
Công thức tính lượng dư ( về mặt hình học ) :

()
min
2
1
DDA
sd
−=
Trong đó :
D
sđ
= D
max
± δ với δ = 0
δ : lượng bù trừ đường kính do lỗ bị lay rộng hay co sau truốt
D
sđ
= D
max
= 16,027 ( mm ).
D
min

= 15,2 ( mm ).
=>
()
4135,02,15027,16
2
1
=−=
A
( mm )
VI . Kết cấu răng và rãnh :

Kết cấu răng và rãng là phần quan trọng nhất của dao truốt . Rănh và
rãnh được thiết kế sao cho dao đủ bền , dủ không gian chứa phoi , tuổi bền
và tuổi thọ của dao lớn và dẽ chế tạo .

A –Profin dao truốt
Khi truốt thép có độ cứng trung bình thường tạo ra phoi dây . Vì vậy
dạng rănh được thiết kế có 2 cung tròn nối tiếp để phoi dễ cuốn .



S
z
h
R
r
t
f
b

Trong đó :
h : chiều cao rãnh ( chiều sâu rãnh ).
t : bước răng .
f : cạnh viền .
b : chiều rộng lưng răng
R, r : bán kính đáy răng

γ : Góc trước

α : Góc sau
Xem gần đúng rãnh thoát phoi như hình tròn có đường kính h thì diện
tích rãnh là :

2
.
4
1
hF
n
π
=
( mm
2

)
Diện tích của dải phoi cuốn nằm trong răng là :
F
f
= L*S

z
( mm
2
)
L : chiều dài chi tiết, L = 30 ( mm )
S
z
: lượng nâng của răng, S
z
= 0,03 ( mm )
Khi cuốn vào trong răng phoi không xếp được khít chặt . Để phoi cuốn
hết vào rãnh và không bị kẹt cần đảm bảo tỷ số :

1
.
4
2
>==
K
h
SL
F
F
z
n
f
π

=>
KSLh

z
13,1≥

K : là hệ số điền đầy rãnh => K = 3 (Bảng 4.3.3a)
=>
857,13.03,0.3013,1 =≥
h
( mm )
Chọn h = 3 ( mm )
Các thông số khác được tính theo kinh nghiệm như sau :
Với răng cắt thô:
t
c
= ( 2,5 … 2,8 ).h = 7,5 … 8,4 => chọn t
c
= 8 ( mm )


b
c
= ( 0,3 … 0,4 ).t
c
= 2,4 … 3,2 => chọn b
c
= 3 ( mm )


r
c
= ( 0,5 … 0,55 ).h = 1,5 … 1,65 => chọn r

c
= 1,5 ( mm )


R
c
= ( 0,65 … 0,8 ).t
c
= 5,2 … 6,4 => chọn R
c
= 6 ( mm )
Cạnh viền : + Răng cắt: f = 0,05 ( mm )
+ Răng sửa đúng: f = 0,2 ( mm )
Ở dao truốt lỗ trụ và mặt trước và mặt sau đều là mặt côn . Góc
γ được
chọn theo vật liệu gia công =>
γ = 12° … 15° chọn γ = 15°
Góc sau ở dao truốt phải chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tượng giảm
đường kích sau mỗi lần mài lại , làm tăng tuổi thọ của dao . Góc sau được
chọn như sau :
- Ở răng cắt thô α = 3°.


- Ở răng cắt tinh

α = 2°.
- Ở răng sửa đúng
α = 1°.
- Ở đáy răng chia phoi
α = 4°.

B – Profin mặt đầu ( trong tiết diện vuông góc với trục )
Trong tiết diện này , dao truốt lỗ trụ có lưỡi cắt là những vòng tròn
đồng tâm lớn dần theo lượng nâng . Để phoi dễ cuốn vào rãnh , lưỡi cắt chia
thành những đoạn nhỏ sao cho chiều rộng mỗi đoạn không lớn hơn 6 ( mm ).
Góc sau rãnh chứa phoi ta lấy 4
° , số lượng rãnh là 8 (Bảng 4.3.3c),
chiều rộng rãnh m = 1 ( mm ), bán kính rãnh r = 0,4 ( mm ) (Bảng 4.3.3d)


C – Số răng dao truốt
Số răng cắt thô phải có là :

zth«
th«
'
«
S
A
1 +=
th
Z

Trong đó :
A
thô
: là lượng dư thô
A
thô
= A – A
tinh

= 0,4135 – ( 0,024 + 0,018 + 0,012 ) = 0,3595 ( mm )
Ö
'
«
th
Z

= 1+
983,12
03,0
0,3595
=
( răng )
q = {
'
«
th
Z
}.S
Zthô
= 0,983.0,03 = 0,0295 > 0,015
+ Số răng cắt thô: Z
thô
= 12 + 1 =13 răng
+ Số răng cắt tinh: Z
tinh
= 3 răng
+ Số răng sửa đúng chọn theo độ chính xác của lỗ truốt với chi tiết gia
công yêu cầu đạt độ chính xác cấp 8 ,độ chọn số răng sửa đúng:

Z
sửa đúng
= 7 ( răng)
Vậy tổng số răng của dao truốt là :
Z = Z
thô
+ Z
tinh
+ Z
sửa đúng
=13 + 3 +7 = 23 ( răng )

D – Số răng cùng cắt lớn nhất


Số răng cùng cắt được tính

1+=
t
L
Z
o
( răng )
Trong đó :
L : chiều dài chi tiết gia công L = 30 ( mm )
t : bước răng t = 8 ( mm )
=>
75,41
8
30

=+=
o
Z

Z
o
= 4 răng, đảm bảo điều kiện định hướng tốt đồng thời không quá tải.

E - Đường kích các răng dao truốt :
Từ các công thức :
- Răng cắt thô
D
1
= D
min

D
2
= D
1
+ 2.q
D
3
= D
2
+ 2.S
z

…
D

13
= D
12
+ 2.S
z
- Răng cắt tinh
D
14
= D
13
+ 2.0,8.S
z

D
15
= D
14
+ 2.0,6.S
z

D
16
= D
15
+ 2.0,4.S
z

- Răng sửa đúng
D
17

= D
18
= D
19
= D
20
= D
21
= D
22
= D
23


Ta có bảng tính toán đường kính các răng như sau:

Bảng tính toán đường kính các răng

Răng Đường kính Răng Đường kính Răng Đường kính
1 15,2 9 15,679 17 16,027
2 15,259 10 15,739 18 16,027
3 15,319 11 15,799 19 16,027
4 15,379 12 15,859 20 16,027
5 15,439 13 15,919 21 16,027
6 15,499 14 15,967 22 16,027
7 15,559 15 16,003 23 16,027
8 15,619 16 16,027 24

F – Kiểm tra sức bền dao truốt :
Sơ đồ chịu lực : mỗi răng cắt của dao chịu 2 lực thành phần tác dụng .
Thành phần hướng kính P
y
hướng vào tâm dao . Tổng hợp các lực P
y
của các
răng sẽ triệt tiêu thành phần dọc trục P
z
song song với trục chi tiết . Tổng
hợp các lực P
z
sẽ là lực chiều trục P tác dụng lên tâm dao .
Lực cắt thành phần P
z
tác dụng lên mỗi răng có thể làm mẻ răng . Song
trường hợp này ít xảy ra . Lực tổng hợp P dễ làm dao đứt ở tiết diện đáy răng
đầu tiên .
Điều kiện bền xác định ở mặt cắt đáy răng đầu tiên (vật liệu thép gió).

[]
400 350
.
.4
2
01
max
=≤==
b
k

D
P
F
P
σ
π
σ
N/mm
2

Trong đó :
- D
01
: đường kính đáy răng thứ nhất
D
01
= D
1
– 2. h = 15,2 – 2. 3 = 9,2 ( mm )
- P : lực cắt tổng hợp khi truốt .
P
max
= p . B . Z
max
. K

- p : lực cắt trên 1 đơn vị chiều dài => tra bảng p = 150 N/mm
2

- Z

max
: số răng cùng cắt Z
0
= 4 răng
- B : chiều dài lưỡi cắt trên một vòng răng.
B =
1
.
D
π

= 47,752 ( mm )
- K : hệ số điều chỉnh lực cắt, K = 0,93
Vậy
P
max
= 150. 47,752. 4. 0,93 = 26645,7 N
Do đó ứng suất nguy hiểm nhất ( tại tiết điện nhỏ nhất )
()
2
2
2
01
max
max
/400
2,9.
26645,7.4
.
.4

mmN
D
P
≈==
π
π
σ

Vậy dao đủ bền.
G – Phần đầu dao
Phần đầu dao gồm đầu kẹp L
1
, cổ dao L
2
, con chuyển tiếp L
3

• Phần đầu kẹp L
1

Để chọn được kích thước hợp lý ( đủ bền ) , phần đầu kẹp xác đinh theo
điều kiện bền kéo của eo thắt D’
1
:

[]
b
k
b
D

P
σ
π
σ
≤=
2
1
max
'*
*4

Vì đường kính của dao nhỏ, mà số răng không lớn nên ta chọn giải pháp
làm dao liền khối.
[
σ
k
b
] : giới hạn bền kéo cho phép của thép gió là [ σ
k
b
] = 400 N/mm
2



=>
[]
2,9
400.
7,26645.4

.
.4
'
max
1
≈=≥
πσπ
b
k
P
D
( mm )
Kết cấu đầu kẹp


D
1
D’
1
d f a
1
a
2
a
3
a L
1
14 9,6 4 5 10 0,5 28 16 70
• Phần cổ dao L
2

và côn chuyển tiếp L
3

Phần cổ dao dùng để nối dài dao cho thuận lợi khi truốt .
Đường kích cổ:
D
2
= D
1
– ( 1 ÷ 2 ) = 14 – ( 1 ÷ 2 ) = 12 ÷ 13 ( mm )
Chọn D
2
= 12 ( mm ), độ chích xác h11.

Chiều dài cổ L
2
được từ điều kiện gá đặt .
L
2
= L
g
- L
3
= ( L
h
+ L
m
+ L
b
) – L

3
=
Trong đó :
L
g
: chiều dài gá
L
h
: chiều dài khe hở L
h
= 5 ÷ 10( mm ) => L
h
= 10( mm )
L
m
: chiều dầy thành máy L
m
= 20 ÷ 30( mm ) => L
m
= 30( mm )
L
b
: chiều dài bạc gá L
b
= 10 ÷ 15( mm ) => L
b
= 15( mm )
L
3
: chiều dài phần côn chuyển tiếp

L
3
= 0,5.D
1
= 0,5.14 =7 ( mm )
=> L
2
= ( 10 + 30 + 15 ) – 7 = 48 ( mm )
Chọn L
2
= 43 ( mm )
• Phần định hướng phía trước L
4

Phần định hướng dùng để dẫn hướng dao lúc bắt đầu truốt.
Chiều dài L
4
= ( 0,8 ÷ 1 ) L và L
4
≥ 40 ( mm )
L
4
= ( 0,8 ÷ 1 ) L = 24 ÷ 30 => L
4
= 40 ( mm )
Đường kích D
4
lấy bằng đường kính lỗ trước khi truốt với kiểu lắp lỏng:
D
4

= 15,2 e8
• Phần dẫn hướng phía sau L
6




Chiều dài L
6
= ( 0,5 ÷ 0,7 ) L và L
6
≥ 20 ( mm )
L
6
= ( 0,5 ÷ 0,7 ) L = 15 ÷ 21 => L
6
= 20 ( mm )
Đường kính phần dẫn hướng phía sau D
6
lấy bằng răng sửa đúng với sai
lệch f
7
, D
6
= 16,027 f
7

• Chiều

dài của dao

+ Chiều dài phần cắt và sửa đúng L
5

L
5
= l
c
+ l
sđ
= ( Z
th
+ Z
t
). t + Z
sđ
. t
sđ
= ( 13 +3 ). 8 + 7. 8 = 170 ( mm )
+ Chiều dài toàn bộ dao
L
0
= L
1
+ L
2
+ L
3
+ L
4
+ L

5
+ L
6

= 70 + 43 + 7 + 40 + 170 + 20 = 350 ( mm )

G – Lỗ tâm
Lỗ tâm dùng để định vị ( chuẩn ) khi chế tạo và màI sửa . Lỗ có mặt côn
120
° dùng để bảo vệ mặt côn làm việc 60°.
Các thông số của lỗ tâm :




D
1
( mm ) d ( mm ) D ( mm ) L ( mm ) L
1
( mm ) L
2
( mm )
14 2 5 5 2,4 0,6


VII . Yêu cầu kỹ thuật :
Dao truốt lỗ trụ
1- Vật liệu dao truốt chế tạo bằng thép P18
2- Độ cứng của dao sau khi nhiệt luyện
. Phần cắt và phần định hướng phía sau: HRC = 62

÷ 65
. Phần cắt và phần định hướng phía trước: HRC = 58
÷ 62
. Phần đầu dao ( phần kẹp ) : HRC = 45
÷ 47
3- Độ nhẵn bề mặt :


+ Cạnh viền răng sửa đúng Ra = 0,32
+ Mặt trước , mặt sau răng , mặt côn làm việc của lỗ tâm , mặt đầu
hướng Ra = 0,63
+ Phần trụ ngoài của đầu dao , rãnh chia phoi Ra = 1,25
+ Các mặt không mài Ra = 2,5
4- Sai lệch về bước không được vượt quá 2 lần dung sai theo cấp
chính xác 9
5- Sai lệch lớn nhất đường kính các răng cắt thô không được vượt
quá - 0,008
6- Sai lệch cho phép đường kính các răng sửa đúng và răng cắ
t
tinh không được vượt quá - 0,008
7- Độ đảo tâm theo đương kính ngoài của răng sửa đúng ,răng cắt
tinh , phần định hướng sau không được vượt quá trị số dung sai của đường
kích tương ứng 0,006
8- Độ elip trên phần công tác phải nằm trong dung sai của đường
kích tương ứng 0
÷ 0,021
9- Độ sai lệch góc cho phép không vượt quá:
Góc trước
± 2
0

Góc sau của răng cắt 30
′
Góc sau của răng sửa đúng 15
′
Góc sau của răng chia phoi 30
′
10- Sai lệch chiều sâu đáy rãnh răng không được vượt quá +0,3
11- Chiều rộng cạnh viền trên răng sửa đúng f = 0,1
÷ 0,2 mm .Trên
răng cắt , chiều rộng cạnh viền không được vượt quá 0,05









VIII. Hình vẽ dao chuốt lỗ trụ





DA
O
P
H

O
PH
A
H
ẦN III
A
Y LĂ
N
N
RĂ
N
N
G




Yêu cầu:Thiết kế dao phay lăn răng để gia công bánh răng
trụ:
- Môdun m = 1.
- Góc ăn khớp
α = 20° .
- Vật liệu gia công : thép 40 XH có
σ
b
= 950 N / mm
2


I . Tính toán thiết kế dao :

Để gia công bánh răng hình trụ trên ta dùng dao phay lăn răng tinh 1
đầu mối, nguyên, cấp chính xác A, trục vít cơ sở Acsimet.

1 - Bước theo phương pháp tuyến t
n
= π.m.n
m : môdun bánh răng gia công
n : Số đầu mối cắt ren, lấy n = 1
=> t
n
= π.1.1 = 3,1416 (mm)
2 – Chiều dày răng ở tiết diện pháp tuyến

5708,1
2
1416,3
2
===
n
n
t
S
(mm)
3 – Chiều cao đầu răng h
1
=1,25.m.f
f : hệ số chiều cao đầu răng , chọn f = 1
=> h
1

= 1,25.1.1 = 1,25 (mm)
4 – Chiều cao chân răng h
2
=1,25.m.f
=> h
2
= 1,25.1.1 = 1,25 (mm)
5 – Chiều cao của răng h=2,5.m.f
=> h

= 2,5.1.1 = 2,5 (mm)
6 – Trị số góc profin theo mặt trước

α : góc ăn khớp , α = 20°


Δα = 0°

Δα
1
= α - Δα = 20° - 0° = 20°
7 – Bán kích đoạn cong đầu răng
r
1
= 0,25.m = 0,25. 1 = 0,25 (mm)
8 – Bán kính đoạn cong chân răng
r
2
= 0,3.m = 0,3.1 = 0,3 (mm)
9 – Đường kính vòng tròn đỉnh răng của dao phay lăn răng

Tra bảng 9 với m =1 => D
e
= 50 (mm)
10 – Số răng : Z
Z =
ϕ
360

Cos
ϕ = 1 - 4,5 .
e
D
fm
.
= 1 - 4,5.
50
1.1
= 0,91
→ ϕ = 24
o
30’
Ö Z =
'3024
360
o
= 14,6939
Z được làm tròn đỉnh răng , chọn Z = 15 răng .
11 – Lượng hớt lưng

δ
π
tg
Z
D
K
e
.
=


δ : Góc sau trên đỉnh răng , lấy δ = 10
o

K =
o
tg
10
15
50.
π
= 1,846 lấy tròn K = 2 (mm)
12 – Lượng hớt lưng lần thứ hai K
1

K
1
= (1,2 ÷ 1,5).K
K
1

= (1,2 ÷ 1,5).2 = 2,4 ÷ 3 lấy K
1
= 3 (mm)
13 - Đường kính trung bình tính toán : ( Đối với dao có màI profin )
D
t
= D
e
- 2,5 . m . f - 0,5 .K


= 50

- 2,5 .1.1 - 0,5 .2 = 46,5 (mm)
14 – Góc nghiêng lý thuyết của rãnh xoắn ( Góc xoắn của rãnh vít )
sin
ω =
t
D
nm
.



0215,0
5,46
1.1
sin ==
ω

=>
ω = 1
o
13’
15 – Bước rãnh xoắn lý thuyết ( Bước xoắn của rãnh vít )


T = π. D
t
. cotg ω
=
π . 46,5 . cotg 1
o
13’

= 6878 (mm)
16 - Bước của răng vít theo chiều trục
t =
ω
cos
n
t
=
142,3
)'131cos(
1416,3
=
o
(mm)
17 - Chiều sâu của răng thoát phoi H : ( ở đây dao phay mài profin )

H = h +
2
1
KK
+
+ (1 ÷ 2)
=
61
2
32
5,2 =+
+
+ (mm)
18 - Góc của rãnh thoát phoi
Chọn phụ thuộc vào số răng Z của dao phay Z = 15 răng
=>
υ° = 22
19 - Bán kính cung tròn ở đầu rãnh
r
k
=
Z
HD
e
.10
).2.(
−
π
= 79,0
15.10

)6.250.(
=
−
π
(mm),
chọn r
k
= 1 (mm)
20 - Đường kính lỗ gá
Chọn phụ thuộc vào đường kính răng
d = D
e
- 2 .H - 0,8.m - 7
= 50- 2 .6 - 0,8 .1 - 7 = 30,2 (mm)
Ta lấy theo tiêu chuẩn d = 22 (
ΓOCTY 4020 – 48 )
21 – Đường kính của đoạn rãnh then không tiện
d
1
= 1,05 . d = 1,05 .22 = 23 (mm)
22 - Đường kính của gờ
D
1
= D
e
- 2. H - (1 ÷ 2 )
= 50 - 2 .6 - (1
÷ 2) = 37 (mm)
Ta lấy theo tiêu chuẩn D
1

= 35 ( ΓOCTY 4020 – 48 )
23 - Chiều dài của gờ :
l
δ
= (3,5 ÷ 5) lấy l
δ
= 3,5 (mm)
24 - Chiều dài phần làm việc của dao
L
1
= 33 ( mm )
24. Chiều dài toàn bộ của dao
L = L
1
+ 2 . l
δ

= 33+ 2 .3,5 = 40 (mm)





II . Điều kiện kỹ thuật của dao .
1. Vật liệu thép P18.
2. Độ cứng sau khi tôi HRC = 62
÷ 65
3. Độ bóng các mặt
- Mặt trước, mặt lỗ gá dao, mặt tựa Ra = 0,63
- Mặt sau hớt lưng không mài Ra = 2,5

- Mặt sau có mài Ra = 1,25
4. Sai lệch giới hạn của bước rãnh thoát phoi ± 90
5. Sai lệch ghới hạn của bước rãnh vít theo mặt trước răng
+190
μm
6. Độ đảo mặt đầu của gờ +0,01 mm
7. Sai lệch của góc cắt
'40
'20
+
−

8. Sai lệch chiều dài răng ± 0,03 mm
9. Sai lệch chiều dày răng
± 0,020 mm
10. Sai số tích luỹ lớn nhất của bước vòng của rãnh xoắn 0,035 mm
11. Hiệu số khoảng cách từ đỉnh răng phân bố dọc rãnh phoi đến
trục dao phay + 0,015 mm
12. Độ đảo hướng kính của vòng gờ 0,02 mm
13. Giới hạn sai lệch góc profile ( trong giới hạn của phần có hiệu
lực của profile và đường thẳng của nó trong tiết diện pháp tuyến ) 0,015 mm
14. Giới hạn sai lệch hướng tâm của mặt trước ở
điểm bất kỳ trên
chiều cao của profile 0,05 mm
15. Sai lệch giới hạn bước ± 0,015 mm
16. Sai số tích luỹ giới hạn trên độ dai ba bước răng
± 0,015 mm
17. Độ đảo hướng kính theo đường kính ngoài trong giới hạn một
đường vít 0,03 mm
18. Nhãn hiệu

- Nơi sản xuất : ĐHBKHN
- Kiểu dao phay liền m = 1.
- Dung sai của dao cấp chính xác A















III . Hình vẽ dao phay lăn răng







MỤC LỤC

PHẦN I : DAO TIỆN ĐỊNH HÌNH

I . Chi tiết gia công
II. Chọn loại dao
III . Chọn cách gá dao
IV . Chọn thông số hình học dụng cụ
V . Tính toán dao tiện định hình hình tròn gá thẳng
VI . Phần phụ của profin dụng cụ
VII. Điều kiện kỹ thuật
VIII. Hình vẽ dao tiện đình hình hình tròn tiện ngoài gá thẳng

PHẦN II : DAO TRUỐT

I . Sơ đồ cắt truốt
II . Vật liệu làm dao truốt
III . Cấu tạo dao truốt
IV . Lượng nâng của răng ( S
z
)
V . Lượng dư gia công


VI . Kết cấu răng và rãnh
VII . Yêu cầu kỹ thuật
VIII. Hình vẽ dao chuốt lỗ trụ

PHẦN III : DAO PHAY LĂN RĂNG

I . Tính toán thiết kế dao
II . Điều kiện kỹ thuật của dao
III . Hình vẽ dao phay lăn răng

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Hướng dẫn thiết kế dụng cụ cắt
2. Bài giảng thiết kế dụng cụ công nghiệp
3. Nguyên lý gia công vật liệu