Đồ án Môn học: Thiết kế dao

 Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 Đồ án môn học: Thiết kế dao Họ và Tên: Đào Công Phúc Lớp: CTM3 - K50  Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 Câu 1: Tính toán thiết kế dao tiện định hình hình lăng trụ để gia công chi tiết như hình vẽ (dao có phần chuẩn bị cắt đứt) với các thông số sau: Vật liệu gia công: phôi thanh tròn thép C45 có 2600 /b N mm  47 36 38 28 33 14 25 30 36 17 1, Phân tích chi tiết, chọn loại dao gia công: - So với dao tiện đơn dao tiện định hình đảm bảo độ đồng nhất profin chi tiết trong quá trình gia công, năng suất cao, tuổi thọ dao lớn, số lượng phế phẩm ít, mài sắc lại đơn giản, được sử dụng chủ yếu trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối - Chi tiết cần gia công được hình thành bởi các bề mặt định hình tròn xoay trụ và côn, profin chi tiết không quá đặc biệt (góc sau trong tiết diện pháp tuyến với lưỡi cắt 0: 0N N   , hoặc   0 03 5N N    ), bề mặt gia công không yêu cầu độ chính xác cao. Do đó ta chọn dao tiện định hình hình lăng trụ để gia công chi tiết, dao được gá thẳng - Dao tiện định hình hình lăng trụ được kẹp chặt bằng mang cá và vít giữ, độ cứng vững cao hơn dao hình tròn. Góc sau của dao tiện định hình hình lăng trụ có thể chọn được lớn hơn, gia công chi tiết đạt độ chính xác cao hơn so với dao hình tròn nhưng dao tiện định hình hình tròn lại dễ chế tạo hơn (mặt tròn xoay dễ chế tạo hơn mặt lăng trụ) - Vật liệu chế tạo chi tiết: thép C45 có 2600 /b N mm  , phôi thanh thép tròn (có phần chuẩn bị cắt đứt) 2, Chọn điểm cơ sở: Góc trước và góc sau tại các điểm khác nhau trên lưỡi cắt dao tiện định hình không bằng nhau, tại các điểm trên lưỡi cắt càng xa tâm chi tiết thì góc sau càng lớn, góc trước càng nhỏ. Vì vậy để đảm bảo góc sau tại các điểm trên lưỡi cắt không quá nhỏ, điểm cơ sở khi thiết kế dao tiện định hình thường được chọn trùng với điểm của chi tiết có bán kính nhỏ nhất hay điểm gần tâm chi tiết nhất 3, Chọn thông số hình học của dao:  Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 Với vật liệu gia công là thép C45, 2600 /b N mm  , dựa vào bảng 3.4 ta chọn góc trước, góc sau tại điểm cơ sở : 0 025 ; 12   4, Sơ đồ tính toán: Chọn điểm I (1, 1’) (điểm nằm ngang tâm chi tiết và xa chuẩn kẹp nhất) làm điểm cơ sở. Qua điểm 1 trên hình chiếu đứng vẽ mặt trước T hợp với phương ngang một góc 025  . Mặt trước T cắt các vòng tròn có bán kính 1 2 3, , ...r r r tại các điểm 1, 2, 3… trên lưỡi cắt dao Khoảng cách từ điểm 1 tới các điểm 2, 3… là chiều cao profin lưỡi cắt theo mặt trước 2 3, ...  . Từ các điểm 2, 3… trên lưỡi cắt dao hạ các đoạn thẳng vuông góc với mặt sau ứng với điểm 1 được chiều cao profin lưỡi cắt trong tiết diện vuông góc với mặt sau 1 2, ...h h . Các điểm 1, 2, 3… trên lưỡi cắt ứng với các điểm 0 0 01 , 2 ,3 ...của profin chi tiết Tính toán cho điểm 2: 2 2 2 2 2 2 2 1; cos ; cosB C B r C r      2 2 2 2 2 1cos cosB C r r         1 1 2 2 2 2 2 2 sin sin sin sin cos r A r r acr r h                    Với một điểm i bất kì tương ứng với bán kính ir ta có các công thức: 1cos cosi i i iB C r r        1sin sin cos i i i i r acr r h               Tính toán cụ thể cho từng điểm trên profin chi tiết: +, Điểm 2 : 2 16,5r mm 0 01 2 2 14 sin sin sin sin 25 21,01 16,5 r acr acr r                0 0 2 2 2 2 1cos cos 16,5cos (21,01 ) 14cos 25 2,7144B C r r mm            0 02 2 cos 2,7144cos 12 25 2,1678h mm       +, Điểm 3: 3 18r mm 0 01 3 3 14 sin sin sin sin 25 19,19 18 r acr acr r                0 0 3 3 3 3 1cos cos 18cos (19,19 ) 14cos 25 4,3115B C r r mm            0 03 3 cos 4,3115cos 12 25 3,4433h mm       +, Điểm 4: 4 19r mm 0 01 4 4 14 sin sin sin sin 25 18,14 19 r acr acr r                 Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 0 0 4 4 4 4 1cos cos 19cos(18,14 ) 14cos 25 5,3670B C r r mm            0 04 4 cos 5,3670cos 12 25 4,2863h mm        Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50   4 3 A B 2 C 2 1 O  2 h d2  2  Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 Bảng kết quả tính toán profin dụng cụ: Thông số Điểm i ir sin i cos i i C iB i ih 1 14 0,4226 0,9063 025 12,6883 2 16,5 0,3586 0,9335 021,01 15,4027 2,7144 2,1678 3 18 0,3287 0,9444 019,19 16,9998 4,3115 3,4433 4 19 0,3114 0,9503 018,14 18,0553 5,3670 4,2863 5, Chọn sơ bộ kết cấu dao: Chiều sâu lớn nhất của chi tiết gia công: max max max min ( )2 mind dt r r mm     Trong đó max min,r r là bán kính lớn nhất và nhỏ nhất của chi tiết gia công max max 5 38 28 ( ) 2 2 mind dt mm     Tra bảng (3.2.a) ta được kết cấu và kích thước của dao tiện định hình hình lăng trụ: Phần cắt Phần kẹp maxt B H E A F r d M 5 14 75 6 20 10 0,5 6 29,46 6, Kích thước phần phụ của profin dụng cụ: Phần phụ của profin dụng cụ dùng để vát mép và chuẩn bị cho nguyên công cắt đứt. Kích thước phần phụ của dụng cụ bao gồm: L c b a f L  1 c d Chiều rộng lưỡi cắt phụ: a = 1,5 Chiều rộng phần lưỡi cắt xén mặt đầu: f = 1 Góc vát tiện đứt 1 = 45 0 Chiều cao lưỡi cắt phần cắt đứt: t  tmax = 5 Chiều rộng lưỡi cắt phần cắt đứt: g = 3; c = g + f +1 = 5  Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 Chiều rộng phần lưỡi cắt không tham gia cắt b = 1,5 Góc vát  = 450; d =(c-g)tg1 + 2 = 4 Chiều rộng phần cắt của lưỡi cắt Lc = 37 Chiều rộng dao L = Lc + a + b + d + c = 37 + 1,5 + 1,5 + 4 + 5 = 49 Chiều cao profin dao trong tiết diện trùng với mặt trước i 4, 31 15 5, 36 7 0 2, 71 44 36 30 25 17 14 Chiều cao profin dao trong tiết diện vuông góc với mặt sau dih 2 .1 67 8 3 ,4 43 3 4, 28 63 14 17 25 30 36  Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 0,63 0,63 0,630, 63 7 5± 1 49±1 6- 0, 1 1 4 60°± 15' Ø6 60 °± 15 ' R0,5 29,46-0,05 10 20 0,32 0, 63 27 o Điều kiện kĩ thuật: 1, Vật liệu làm dao: thép gió P18; vật liệu làm thân: thép C45 2, Độ cứng sau nhiệt luyện: 62 – 65 HRC 3, Sai lệch các góc không quá 15’30’ 4, Trên phần cắt không có vết cháy, vết gợn, vết nứt 5, Nhãn hiệu dao: DTDHLT 0 22N 0 012 ; 25 ; 18;P DHBKHN    Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 Câu 2: Tính toán thiết kế dao phay định hình có góc trước 0  để gia công chi tiết như hình vẽ. Vật liệu chi tiết gia công 40X, có 2650 /b N mm  19 16 10 30 R20 1, Phân tích chi tiết, chọn loại dao gia công: - Chi tiết cần gia công có dạng rãnh, profin phức tạp gồm các đoạn thẳng và cung tròn - Dao phay hớt lưng đảm bảo được profin lưỡi cắt không đổi và đồng nhất trong quá trình sử dụng khi mài sắc lại theo mặt trước, tính vạn năng cao, năng suất cao, không yêu cầu gá đặt phức tạp, không đòi hỏi thợ bậc cao. Do đó, dao phay hớt lưng chủ yếu được sử dụng để gia công các bề mặt định hình - Chi tiết không yêu cầu độ chính xác cao, do đó chỉ cần hớt lưng một lần - Để giảm nhẹ lực cắt, chọn góc trước 0o  - Chiều cao ở những điểm mút của profin khác nhau ít, hơn nữa, chế tao rãnh đáy thẳng (đáy rãnh làm song song với trục) dễ dàng hơn rãnh vát (đáy rãnh làm nghiêng với trục dao) Từ đó, ta chọn dao phay định hình có góc trước 0o  , hớt lưng một lần, đáy rãnh thẳng để gia công chi tiết 2, Chọn điểm cơ sở: Đối với dao phay định hình, càng gần tâm góc sau  càng tăng, do đó để đảm bảo góc sau tại các điểm trên lưỡi cắt không quá nhỏ, điểm cơ sở khi thiết kế dao phay định hình thường được chọn trùng với các điểm trên chi tiết nằm xa tâm dao nhất (các điểm có chiều cao profin lớn nhất) 3, Chọn thông số hình học của dao: Với vật liệu gia công 40X, có 2650 /b N mm  , theo bảng 2-V chọn: +, Góc trước 15o  +, Góc sau chính 12on  +, Góc sau phụ 1 8 o  Chiều cao lớn nhất của profin chi tiết max 19h mm , tra bảng 9-V được đường kính lớn nhất của dao phay 140 100D mm mm  . Do đó dao phay phải làm răng hàn (Vật liệu thân dao: thép 45X, vật liệu răng dao: P18). Tra bảng 11-V ta được: +, Đường kính đỉnh dao 160D mm +, Lượng hớt lưng 8,5K mm +, Số răng Z = 10  Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 4, Tính toán chiều cao profin dao trong tiết diện chứa trục dao phay Sơ đồ tính: 1 o 2 o 3 o 4 o 1' 1 o 1h 1 d   1 e 2 e 2' R r 1 r 2 4 o 3 o Trục dao phay profin chi tiết Đường cong hớt lưng tại điểm 1 Đường cong hớt lưng đỉnh 2 o profin dao 1 2 h 1 dt Profin chi tiết trong tiết diện trùng mặt trước Profin chi tiết được biểu diễn bởi các điểm 0 0 0 01 , 2 ,3 , 4 trên hai hình chiếu theo phương vuông góc với trục dao và theo phương trùng với trục dao, chiều cao chi tiết ứng với điểm 01 là 01 ch : 01 0 11ch E R r   Trong đó R là bán kính đỉnh dao lớn nhất và 1r là bán kính ứng với điểm 01 . Khi 0  , mặt trước của lưỡi cắt nằm trong mặt phẳng ET hợp với EO một góc . Điểm 1’ trên lưỡi cắt khi gia công điểm 01 trên profin chi tiết nằm trên vòng tròn bán kính 1r và nằm trên mặt trước.Vậy điểm 1’ trên lưỡi cắt là giao điểm của vòng tròn bán kính 1r và mặt trước ET. Từ điểm 1’ vẽ đường cong hớt lưng Acsimet song song với đường cong hớt lưng ở đỉnh. Chiều cao profin răng dao trong tiết diện qua trục là 11' e , nằm trong mặt phẳng chiều trục 1 1' 0e   . Để thiết kế dao phay định hình khi 0  cần phải tính chiều cao profin dao trong tất cả các điểm tương ứng với các điểm trên profin chi tiết.Từ sơ đồ tính ta có:  Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 0 0 0 1 1 ' 1 1 1 ' 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 10 1' 1 1' 1' 1' 1 1 1 360 d c d c c h e E e e Kx e R r E h h h h Kx KZ Kx                      Trong tam giác OE1’ tao có: 1 1 1 1 sin sin( ) R arcsin( sin ) r r R           Một cách tổng quát, ứng với mỗi điểm i, tương ứng với bán kính ir ta có: 0 i R arcsin( sin ) r 360 i i io i i d c i KZ Kx h h Kx           Ta thấy profin chi tiết có 1 đoạn cung tròn, do đó profin dao cũng có 1 đoạn cung tròn tương ứng. Nếu tính toán chính xác thì số lượng điểm tính toán sẽ lớn vì thế sẽ rất phức tạp, để đơn giản cho việc tính toán ta sẽ chia cung tròn thành 6 phần và tính toán chiều cao profin dao tại 7 điểm tương ứng. R h 2 c 9 8 7 6 5 2 34 1 h 5 c O  l 5 Ta có: 2 16 arcsin arcsin 53,1301 20 och R     Tính chiều cao profin chi tiết các điểm 5, 6, 7, 8, 9 5 2 5 5 53,1301.sin 16 20sin 2,0379 6 6 o c ch h R         Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 6 2 4 4 53,1301.sin 16 20sin 4, 4087 6 6 o c ch h R        7 2 3 3 53,1301.sin 16 20sin 7,0557 6 6 o c ch h R        8 2 2 2 53,1301.sin 16 20sin 9,9160 6 6 o c ch h R        9 2 53,1301 .sin 16 20sin 12,9213 6 6 o c ch h R       Tính chiều dài li: 1 4 30; 10 ; 22l l mm l mm   5 5 5 53,1301 10 .cos 10 20cos 24,3199 6 6 o l R mm        6 4 4 53,1301 10 .cos 10 20cos 26, 2985 6 6 o l R mm        7 3 3 53,1301 10 .cos 10 20cos 27,8885 6 6 o l R mm        8 2 2 53,1301 10 .cos 10 20cos 29,0522 6 6 o l R mm        9 53,1301 10 .cos 10 20cos 29,7616 6 6 o l R mm       Tính toán chiều cao profin dao trong tiết diện chiều trục của dao: +, Điểm 1: 0 o 1 1 1 1 1 1 1 R 80 arcsin( sin ) arcsin( sin15 ) 15 4,8424 r 80 19 8,5 10 4,8424 1,1434 360 360 19 1,1434 17,8566 o o o o o d c KZ Kx mm h h Kx mm                      +, Điểm 2: 0 o 2 2 2 2 2 2 2 R 80 arcsin( sin ) arcsin( sin15 ) 15 3,8762 r 80 16 8,5 10 3,8762 0,9152 360 360 16 0,9152 15,0848 o o o o o d c KZ Kx mm h h Kx mm                      +, Điểm 3, điểm 4:  Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 0 o 3 4 3 3 4 3 3 4 3 2 R 80 arcsin( sin ) arcsin( sin15 ) 15 0 r 80 0 8,5 10 0 0 360 360 0 0 0 o o o o o d d c KZ Kx Kx mm h h h Kx mm                          +, Điểm 5: 0 o 5 5 5 5 5 5 5 R 80 arcsin( sin ) arcsin( sin15 ) 15 0, 4017 r 80 2,0379 8,5 10 0,4017 0,0948 360 360 2,0379 0,0948 1,9431 o o o o o d c KZ Kx mm h h Kx mm                      +, Điểm 6: 0 o 6 6 6 6 6 6 6 R 80 arcsin( sin ) arcsin( sin15 ) 15 0,8973 r 80 4, 4087 8,5 10 0,8973 0, 2119 360 360 4, 4087 0, 2119 4,1968 o o o o o d c KZ Kx mm h h Kx mm                      +, Điểm 7: 0 o 7 7 7 7 7 7 7 R 80 arcsin( sin ) arcsin( sin15 ) 15 1, 4904 r 80 7,0557 8,5 10 1, 4904 0,3519 360 360 7,0557 0,3519 6,7038 o o o o o d c KZ Kx mm h h Kx mm                      +, Điểm 8: 0 o 8 8 8 8 8 8 8 R 80 arcsin( sin ) arcsin( sin15 ) 15 2,1838 r 80 9,9160 8,5 10 2,1838 0,5156 360 360 9,9160 0,5156 9, 4004 o o o o o d c KZ Kx mm h h Kx mm                      +, Điểm 9: 0 o 9 9 9 9 9 9 9 R 80 arcsin( sin ) arcsin( sin15 ) 15 2,9794 r 80 12,9213 8,5 10 2,9794 0,7035 360 360 12,9213 0,7035 12, 2178 o o o o o d c KZ Kx mm h h Kx mm                       Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 Chiều cao profin dao trong tiết diện chiều trục idh O 9 8 7 6 5 2 34 1 10 22 24,3199 26,2985 27,8885 29,0522 29,7616 30 1 ,9 4 3 1 4 ,1 9 6 8 6 ,7 0 3 8 9 ,4 0 0 4 1 2 ,2 1 7 8 1 5 ,0 8 4 8 1 7 ,8 5 6 7 5, Tính toán chiều cao profin dao phay trong tiết diện trùng với mặt trước: Chiều cao profin dao trong tiết diện trùng với mặt trước được dùng để kiểm tra dao sau khi chế tạo có đạt yêu cầu hay không. Từ sơ đồ tính, với điểm i bất kì, công thức tính chiều cao profin dao trong tiết diện trùng với mặt trước: .sin ( ).sin arcsin .sin ( ).sin sin sin sin i c ii ci i i c i dt R R h R hr R h h                     Tính toán cụ thể cho từng điểm +, Điểm 1: 1 1 1 1 ( ).sin.sin (80 19).sin 4,8424 19,8957 sin sin sin15 o c i dt o R hr h mm          +, Điểm 2: 2 2 22 2 ( ).sin.sin (80 16).sin 3,8762 16,7160 sin sin sin15 o c dt o R hr h mm          +, Điểm 3, 4: 3 3 4 3 3 3.sin ( ).sin (80 0).sin 0 0 sin sin sin15 o c dt dt o r R h h h mm             Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 +, Điểm 5: 5 5 5 5 5.sin ( ).sin (80 2,0379).sin 0,4017 2,1118 sin sin sin15 o c dt o r R h h mm           +, Điểm 6: 6 6 6 6 6.sin ( ).sin (80 4, 4087).sin 0,8973 4,5738 sin sin sin15 o c dt o r R h h mm           +, Điểm 7: 7 7 7 7 7.sin ( ).sin (80 7,0557).sin1,4904 7,3301 sin sin sin15 o c dt o r R h h mm           +, Điểm 8: 8 8 8 8 8.sin ( ).sin (80 9,9160).sin 2,1838 10,3185 sin sin sin15 o c dt o r R h h mm           +, Điểm 9: 9 9 9 9 9.sin ( ).sin (80 12,9213).sin 2,9794 13, 4710 sin sin sin15 o c dt o r R h h mm           Chiều cao profin dao trong tiết diện trùng với mặt trước idth O 1 4 3 5 6 7 8 9 2 29,7616 29,0522 27,8885 26,2985 24,3199 22 10 1 9, 8 9 5 7 2 ,1 1 1 8 4 ,5 7 3 8 7 ,3 3 0 1 1 0 ,3 1 8 5 1 3 ,4 7 1 0 1 6, 7 1 6 0 30  Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 Bảng kết quả tính toán: chiều cao profin dao trong tiết diện chiều trục idh trong tiết diện trùng với mặt trước idth Điểm li ich i dh i dth 1 0 19 17,85665 19,89566 2 30 16 15,08479 16,71598 3 22 0 0 0 4 10 0 0 0 5 24,3199 2,0379 1,943058 2,111773 6 26,2985 4,4087 4,196835 4,573819 7 27,8885 7,0557 6,703811 7,330144 8 29,0522 9,9160 9,40037 10,31850 9 29,7616 12,9213 12,21783 13,47098  Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 Ø 1 6 0 -0 ,1 32±0,2 15° Ø 6 0 Ø 8 0 8 8 8,5 R 1 Ø4 0 +0 ,02 7 10+0,1+0,3 4 3 ,5 + 0 ,6 2 25 ° 0,32 0,63 4 2 1 1 3 5° 10 3 42 R 75 1x45o  Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 Câu 3: 1, Phân tích chi tiết, chọn sơ đồ cắt, chọn dao gia công: Sơ đồ cắt cần chọn sao cho dao dễ chế tạo, chi tiết sau khi chuốt phải đảm bảo được yêu cầu kĩ thuật Gia công bằng dao chuốt cho năng suất cao, đạt được độ chính xác cấp 7-8, độ nhẵn bề mặt cao 1, 25aR m đôi khi đặt được 0,63 0,32aR m  , tuổi bền giữa hai lần mài sắc và tuổi thọ dao cao. Lỗ then hoa chữ nhật thường được cắt theo sơ đồ chuốt ăn dần (chế tạo dao dễ dàng, profin dao khác profin chi tiết, chất lượng bề mặt thấp hơn chuốt lớp nhưng cao hơn chuốt nhóm). Khi gia công lỗ then hoa thường dùng dao chuốt kéo Vật liệu làm dao chuốt: Phần đầu dao (phần cán) làm bằng thép kết cấu, phần phía sau (từ phần định hướng phía trước trở về sau) làm bằng thép gió P18 2, Phần răng cắt và phần sửa đúng Phần răng cắt là phần quan trọng nhất của dao chuốt, nó được thiết kế trước để làm cơ sở tính toán cho các phần khác.Thiết kế phần răng cắt bao gồm: xác định dạng profin của răng, kích thước răng, số lượng mỗi dạng răng, đường kính các răng… 2.1, Lượng nâng răng zS Ở dao chuốt, răng sau cao hơn răng trước một lượng zS gọi là lượng nâng của răng. Lượng nâng răng thay cho bước tiến dao. Trên phần răng cắt thô, các răng có lượng nâng bằng nhau (trừ một vài răng đầu tiên ). Trên phần răng cắt tinh lượng nâng các răng giảm dần, trên phần răng sửa đúng 0zS  . Trị số lượng nâng của răng cắt thô zS phụ thuộc vào vật liệu gia công, dạng lỗ gia công. Tra bảng 4.3.1 được lượng nâng của răng cắt thô zS (tính về một phía) 0,05zS mm Chọn 3 răng cắt tinh, với lượng nâng lần lượt là 1 0,8 0,8 0,05 0,04z zS S mm    2 0,6 0,6 0,05 0,03z zS S mm    3 0, 4 0, 4 0,05 0,02z zS S mm    Sau răng cắt tinh cuối cùng là răng sửa đúng. Đường kính các răng sửa đúng bằng đường kính răng cắt tinh cuối cùng 2.2, Lượng dư gia công +, Công thức tính lượng dư gia công:  min 1 2 sdA D d   Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 Trong đó: A: Lượng dư theo bán kính sdD : Đường kính răng sửa đúng. Coi sau khi chuốt chi tiết không bị lay rộng hoặc bị co, đường kính răng sửa đúng chính là đường kính lớn nhất của lỗ sau khi chuốt, kể cả sai lệch giới hạn trên Then hoa được lắp định tâm theo đường kính ngoài D, kiểu lắp ghép 32H8/e8. Vậy : ax ct 32 0,039 32,039sd mD D mm    Đường kính mind lấy bằng đường kính trong của lỗ then trừ đi sai lệch giới hạn dưới. Then hoa được lắp định tâm theo D, miền dung sai của đường kính không định tâm d được tra theo TCVN 2244-99: 26H11. Vậy: min min 0 26 0 26ctd d mm        min 1 1 32,039 26 3,0195 2 2 sdA D d mm      +, Lượng dư gia công tinh: 1 2 3 3 1 0,04 0,03 0,02 0,09 ktinh z z z z k A S S S S mm          +, Lượng dư gia công thô: 3,0195 0,09 2,9295tho tinhA A A mm     2.3, Kết cấu răng và rãnh: a, Profin dọc trục: Kết cấu răng và rãnh thể hiện rõ trong tiết diện dọc trục. Với vật liệu gia công 40Cr, độ cứng lớn, khi chuốt sẽ tạo ra phoi vụn, phoi xốp, vì thế dạng rãnh của dao chuốt có một cung tròn, lưng răng thẳng để tăng sức bền của răng. Dạng răng và rãnh được đặc trưng bằng các thông số sau: Chiều sâu rãnh h; bước răng t; cạnh viền f; chiều rộng lưng răng b; bán kính R,r; góc trước ; góc sau Chiều sâu rãnh hay chiều cao rãnh h, bước răng t được thiết kế sao cho đủ không gian chứa phoi. Nếu xem gần đúng rãnh thoát phoi như hình tròn có đường kính h thì diện tích của rãnh sẽ là: 2 21 ( ) 4 F h mm Diện tích dải phoi cuối nằm trong rãnh: 2( )f zF L S mm  L: chiều dài chi tiết 0,92 0,92 26 23,92L d mm    zS : lượng nâng của răng 0,05zS mm Khi cuốn vào trong rãnh, phoi không xếp được khít chặt. Để phoi cuốn hết vào rãnh mà không bị kẹt, cần đảm bảo tỉ số: K h SL F F Z n f  2. ..4  >1 1,13 1,13 23,92 0,05 3,5 2,312Zh L S K mm          . Chọn 2,5h mm Các thông số khác được tính theo kinh nghiệm như sau: t = (2,5 ÷ 2,8)h = 6,25 ÷ 7 chọn t = 7mm r = (0,5 ÷ 0,55)h = 1,25 ÷ 1,375 chọn r = 1,5mm b = (0,3 ÷ 0,4)t = 2,1 ÷ 2,8 chọn b = 2,5mm R = (0,65 ÷ 0,8)t = 4,55 ÷ 5,6 chọn R = 5,5mm Để tăng tuổi bền của dao, mặt sau được mài theo cạnh viền f. Ở các răng cắt 0,05f mm , ở răng sửa đúng 0, 2f mm  Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 +, Góc trước  được chọn theo vật liệu gia công (bảng 4.3.3.b): 15o  +, Góc sau của dao chuốt được chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tượng giảm đường kính sau mỗi lần mài lại. Góc sau được chọn như sau: Ở răng cắt thô: 3o  Ở răng cắt tinh: 2o  Ở răng sửa đúng: 1o  Ở đáy rãnh chia phoi: 5o  +, Góc lưng răng 70o  b, Profin mặt đầu (trong tiết diện vuông góc với trục): Do chiều rộng then hoa b = 6mm nên không cần chia lưỡi cắt dao chuốt trong tiết diện chiều trục thành những rãnh cuốn phoi. Đường kính đáy trượt tD không thay đổi trong suốt cả phần có răng, giá trị tD lấy bằng đường kính phần định hướng phía trước với sai lệch e8. Để làm giảm ma sát giữa lưỡi cắt với thành lỗ then hoa người ta thiết kế cạnh viền f với góc nghiêng phụ 1 (trị số f = 0,8 ÷1 mm, 0 1 2 ), bắt đầu từ răng thứ k trở về sau .Trị số k được xác định từ biểu thức : 1 20 0,05z f k S    Để thoát đá khi mài cạnh viền f của lưỡi cắt phụ của dao, chân răng có rãnh thoát đá với bán kính lượn r = 0,5 ÷1 mm có tâm nằm trên đường kính đáy trượt Dt. c, Số răng dao chuốt: Số răng cắt thô: 2,9295 1 1 58 1 59 0,05 th th z A Z S        (răng); 2,9295 58,59 0,05 th z A S    Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 Phần lẻ của phép chia 2,9295 0,05 58 0,0295 0,015thotho z z A q A S mm S              , ta sẽ lấy thêm 1 răng cắt thô nữa. Vậy số răng cắt thô là 60 răng d, Số răng cùng cắt lớn nhất: 0,92 26 1 1 4,34 7 o L Z t       (răng) L: chiều dài chi tiết gia công t: bước răng e, Đường kính các răng dao chuốt: +, Răng cắt thô: 1 min 2 1 3 2 4 3 26 2 26 2 0,0295 26,059 2 26,059 2 0,05 26,159 2 26,159 2 0,05 26, 259 z z D D mm D D q mm D D S mm D D S mm                     +, Răng cắt tinh: 1 1 2 1 2 3 2 3 60 2 31,859 2 0,04 31,939 2 31,939 2 0,03 31,999 2 31,999 2 0,02 32,039 tinh z tinh tinh z tinh tinh z D D S mm D D S mm D D S mm                   +, Răng sửa đúng: Tra bảng 4.3.3e: Với chuốt lỗ then hoa số răng sửa đúng 364 65 66 67 68 tinh D D D D D D     Răng Đường kính Răng Đường kính Răng Đường kính 1 26 24 28,259 47 30,559 2 26,059 25 28,359 48 30,659 3 26,159 26 28,459 49 30,759 4 26,259 27 28,559 50 30,859 5 26,359 28 28,659 51 30,959 6 26,459 29 28,759 52 31,059 7 26,559 30 28,859 53 31,159 8 26,659 31 28,959 54 31,259 9 26,759 32 29,059 55 31,359 10 26,859 33 29,159 56 31,459 11 26,959 34 29,259 57 31,559 12 27,059 35 29,359 58 31,659 13 27,159 36 29,459 59 31,759 14 27,259 37 29,559 60 31,859 15 27,359 38 29,659 61 31,939  Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 16 27,459 39 29,759 62 31,999 17 27,559 40 29,859 63 32,039 18 27,659 41 29,959 64 32,039 19 27,759 42 30,059 65 32,039 20 27,859 43 30,159 66 32,039 21 27,959 44 30,259 67 32,039 22 28,059 45 30,359 68 32,039 23 28,159 46 30,459 f, Kiểm ra sức bền dao chuốt: Sơ đồ lực tác dụng: mỗi răng cắt của dao chịu 2 lực thành phần tác dụng.Thành phần hướng kính Py hướng vào tâm dao.Tổng hợp các lực Py của các răng sẽ triệt tiêu, thành phần dọc trục Pz song song với trục chi tiết. Tổng hợp các lực chiều trục Pz sẽ là lực chiều trục P tác dụng lên tâm dao. Lực cắt Pz 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 kéo xác định ở mặt cắt đáy răng đầu tiên: ][ . .4 2 1 max k b d k b D P F P     Trong đó: 1d D : đường kính đáy răng đầu tiên; 1 1 2 26 2 2,5 21dD D h mm      axmP : lực kéo lớn nhất tác dụng lên dao chuốt ax . . .m oP q B Z K q: lực cắt trên 1 đơn vị chiều dài (N/mm) phụ thuộc vào vật liệu gia công. Tra bảng 4.3.3g  q = 209 N/mm K: trị số điều chỉnh lực cắt; K= dm KKK .. Tra bảng 4.3.3h ta có: 1;93,0  dm KKK  K= 0,93 B: tổng chiều dài lưỡi cắt của 1 vòng răng (mm) B = Z.b = 6.6= 36 (mm) Zo: số răng cùng cắt; Zo= 4,34 Dao làm bằng thép gió:   2/400350 mmNkb   Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 ax . . . 209 36 4,34 0,93 30368,3688m oP q B Z K N       2 2 4 30368,3688 87,68 / .21 k b N mm     <   2/400300 mmNkb  Vậy dao thỏa mãn điều kiện bền 2.4, Phần đầu dao: a, Phần đầu kẹp: Phần đầu dao kẹp được tiêu chuẩn hoá. Để chọn được kích thước hợp lý, phần đầu kẹp được xác định theo điều kiện bền kéo : ][ ).( .4 2' 1 max k b k b D P     Trong đó: Pmax: lực kéo lớn nhất tác dụng lên dao chuốt. Pmax = 29641,8528 N  kb : giới hạn bền kéo của thép 45;  kb =200 N/mm  ' max1 4. 4 30368,3688 13,9 .[ ] .200kb P D mm        Tra bảng 4.4.1 ta có kích thước phần đầu dao: Phần đầu kẹp D1 D1’ d f a a1 a2 a3 L1 20 15 4 5 16 10 0,5 28 70 b, Phần cổ dao và phần côn chuyển tiếp: Phần cổ dao dùng để nối dài dao cho thuận lợi khi chuốt. Đường kính cổ: D2 = D1 – (1  2) = 20 – (1  2) = (18  19) mm. Chọn D2 = 18 mm Chiều dài cổ: 2 3 3( )g h m bL L L L L L L      Trong đó: hL : chiều dài gá; hL = (5  10)mm; chọn hL = 10mm. mL : chiều rộng khe hở; mL = (20  30)mm; chọn mL = 30 mm. bL : chiều dài thành máy; bL = (10  15)mm; chọn bL = 15 mm.  Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 3L : chiều dài côn chuyển tiếp; 3L = 0,5.D1 = 0,5.20 = 10 mm.  L2 = (10 + 30 +15) – 10 = 45 mm. 2.5, Phần định hướng phía trước: 4 (0,8 1) (0,8 1) 0,92 26 (19,136 23,92)ctL L        Do 4 40L mm nên ta chọn 4 40L mm . Đường kính D4 lấy bằng đường kính lỗ trước khi chuốt, D4 = 26mm. Độ chính xác e8 2.6, Phần dẫn hướng phía sau: - Đường kính phần dẫn hướng phía sau D7 lấy bằng đường kính răng sửa đúng với sai lệch f7, D7 = 32,039mm. - Chiều dài phần dẫn hướng phía sau: L7 = (0,5  0,7).Lct = (0,5  0,7).23,92 = (11,96  16,744)mm. - Do 7 20L mm nên ta chọn 7 20L mm 2.7, Chiều dài dao: L = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 + L6 + L7. L1 = 70mm, L2 = 45mm, L3 = 10mm, L4 = 40mm, L7 = 20mm. Chiều dài phần răng cắt: 5 6 ( ) (60 3) 7 5 7 476tho tinh sdL L Z Z t Z t mm             L = 70 + 45 + 10 + 40 + 476 + 20 = 661mm. 2.8, 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 4.9 ta có kích thước lỗ tâm. Đường kính đầu dao D1, mm Kích thước lỗ tâm, mm d D L L1 L2 18  30 2,5 6 6 3 0,8  Đồ án môn học Thiết kế dao Đào Công Phúc CTM3 - K50 2.9, Yêu cầu kĩ thuật của dao chuốt lỗ then hoa chữ nhật: +, Vật liệu dao chuốt: Phần cắt chế tạo bằng thép P18 Phần đầu dao làm bằng thép 40X +, Độ cứng của dao sau khi nhiệt luyện: Phần cắt và định hướng phía sau: HRC = 62  65. Phần định hướng phía sau: HRC = 58  62 Phần đầu dao (phần kẹp): HRC = 45  47 +, Độ nhẵn bề mặt: Cạnh viền răng sửa đúng: Rz = 0,32 Mặt trước, mặt sau răng, mặt côn làm việc của lỗ tâm, mặt dẫn hướng: Rz = 0,63 Phần trụ ngoài của đầu dao, rãnh chia phoi: Rz = 1,25 Các mặt không mài Rz = 2,5 +, Sai lệch về bước không vượt quá 2 lần dung sai theo cấp chính xác Js5 +, Dung sai đường kính các răng cắt (trừ 2 răng cắt tinh): +, Dung sai đường kính các răng sửa đúng và răng cắt tinh cuối cùng (lấy theo cấp chính xác h5): +, Sai lệch chiều dày răng không vượt quá: +, Sai lệch góc cho phép không vượt quá: Góc trước:  2 0 Góc sau răng cắt:  30  Góc sau răng sửa đúng:  15  +, Sai lệch giới hạn cạnh viền răng sửa đúng f = 0,2mm. Trên răng cắt, chiều rộng cạnh viền không được vượt quá 0,05mm