Đồ môn học dao cắt dao tiện định hình

DAO TIỆN ĐỊNH HINH I. Chi tiết gia cụng. Võt liệu: Thộp 45 , db = 750 N/ mm II. Chọn dao Ta thấy: Chi tiết bao gồm cỏc mặt định hỡnh là cỏc mặt cụn và cỏc mặt trụ. Để đơn giản trong việc thiết kế, chế tạo cũng như gỏ đặt và gia cụng. Ta chọn dao tiện định hỡnh lăng trụ , gỏ thẳng III. Tớnh toỏn kớch thước dao. Ta cú: Chiều sõu cắt lớn nhất là: mm dựa vào bảng 1_ trang 4 HDTKDCC Ta cú cỏc kớch thước cơ bản của dao: B = 19 H = 75 E = 6 A = 25 R = 0,5 D = 6 M = 34,46 Dựa vào vật liệu gia cụng ta chọn gúc trước của dao g = 20, gúc sau của dao a = 10 Từ đõy ta cú kết cấu của dao: (Hỡnh vẽ kết cấu của dao ở trang sau) IV. Tớnh toỏn chiều cao hỡnh dỏng profile dao Cụng thức tớnh toỏn: gi = arcsin (Sin g ) Sin gi = sin (Sin g) ti = (ri Cosgi - r Cosg ) A = r Sin g B = r Cosg hi = ti Cos(a + g ) * Chọn điểm cơ sở Điểm cơ sở được chọn là một điểm nằm ngang tõm chi tiết và xa chuẩn kẹp của dao nhất. Vậy ta chọn điểm 1 là điểm cơ sở: * Tớnh toỏn tại cỏc điểm - Điểm 2 : g1 = g = 20 A = r2 Sin g = 12,5 Sin20o= 4,28 B = r2 Cosg = 9 Cos20= 11,75 siny2 = A/r3 = 4,28/13 = 0,33 . Từ đú ta cú y2 = 19o30’ C2 = r3 Cosy2 = 13 .Cosy2= 13.Cos19o30’ = 12,28 t2 = C2 - B=12,28 - 11,75 = 0,53 t2 = t2.Cosgo = 0,53.Cos30 = 0,46 - Điểm 3 : siny3 = A/r4 = 4,28/19,5 = 0,22 . Từ đú ta cú y3 = 12o40’ C3 = r4 Cosy3 = 19.5.Cos12o40’ = 19,02 t3 = C3 - B= 19,02 - 11,75 = 7,27 t3 = t3.Cosgo = 7,27.Cos30 = 6,3 - Điểm 4 : siny4 = A/r5 = 4,28/20 = 0,214 . Từ đú ta cú y2 = 12o21’ C3 = r5 Cosy4 = 20.Cos12o20’ = 19,54 t4 = C4 - B = 19,54 - 11,75 = 7,71 t4 = t4.Cosgo = 7,71.Cos30 = 6,75 - Điểm 5 : Cosb5 = A/r1 = 4,28/12 =0,356. Tư đú ta cú b5 = 69o6’ A’ = sinb5.r1 = sin 69o6’.12 = 11,21 t5 = B – A’ = 11,75 - 11,21 = 0,54 t5 = t5.cosgo = 0,54.cos30 = 0,47 * Bảng kết quả tớnh toỏn tại cỏc điểm Điểm ri (mm) A (mm) Sinyi Ci (mm) Bi (mm) ti (mm) 2 12,5 4,28 0,33 12,28 11,75 0,53 3 13 0.22 19,02 7,27 4 19,5 0,214 19,54 7,79 5 20 0,365 0,54 V. Chiều rộng của dao tiện định hỡnh Chiều rộng lưỡi cắt phụ a = 4 Chiều rộng lưỡi cắt phần xộn mặt đầu C = 3 Gúc vỏt j1 = 45o Chiều cao t = 8 Chiều rộng lưỡi cắt đứt b = t = 8 B1 = 1 j = 15o Chiều rộng núi chung Ld = L + a + c + b + b1  = 50 + 4 +3 + 8 + 1 = 66 (mm) VI. Điều kiện kỹ thuật Vật liệu phần cắt : Hợp kim cứngVật liệu thõn dao : Thộp 45 độ cứng sau khi nhiệt luyện- Phần cắt HRC 62 - 65- Phần cắt thõn dao HRC 30 - 40 Độ búng :- Mặt trước + mặt sau > Ñ9- Mặt tựa trờn thõn dao thấp hơn Ñ4 Sai lệch + gúc mài sắc : Sai lệch gúc trước g : 20o±2oGúc j :15o±2oGúc j1 :45o±2o  DAO TRUỐT LỖ Chi tiết gia cụng Võt liệu: Thộp 45 ; db = 750 N/mm2 - Đường kớnh lỗ trước khi truốt: Do = 63,6 mm - Đường kớnh lỗ sau khi truốt: D = 65 mm - Chiều dài lỗ truốt: lo = 120 mm II. Tớnh toỏn cỏc kớch thước của dao truốt 1. Lượng dư gia cụng theo đường kớnh A = 0,6 mm (tra bảng) 2. Xỏc định lượng nõng của răng - Lượng nõng của răng cắt thụ: Sz Ta chọn: Sz = 0,025 mm - Lượng nõng của răng căt tinh: Sz.Tinh Ta chọn số răng cắt tinh là: 3 răng Vậy: . Lượng nõng răng cắt tinh thứ nhất là: ST 1 = 0,7 Sz = 0,7.0,025 = 0,0175 . Lượng nõng răng cắt tinh thứ hai là: ST 2 = 0,4 Sz = 0,4. 0,025 = 0,01 . Lượng nõng răng cắt tinh thứ ba là: ST 3 = 0,2 Sz = 0,2. 0,025 = 0,00625 3. Hỡnh dỏng và kớch thước răng Dựa vào vật liệu gia cụng : thộp 45, db = 750 N/mm2Ta chọn rónh thoỏt phoi dạng lưng cong - Chiều cao răng : h Rónh thoỏt phoi yờu cầu phải cú đủ khụng gian để chứa phoi trong quỏ trỡnh gia cụng chi tiết. Từ đú ta cú : FR = FK.K Với Fr = L . Sz = 120 . 0,025 = 3 K : hệ số điền đầy tra bảng 7 _ trang 17 HDTKĐADC ta cú K = 3 L: Chiều dài chi tiết gia cụng Sz : Lượng nõng cắt thụ FR = 3 . 3 = 9 (mm2) ta lấy h = 5 (mm) là đủ yờu cầu - Do dao dài nờn ta lấy số răng đồng thời cắt ZOmax = 8 Bước răng t đảm bảo cho khụng gian chứa phoi và sức bền của răng: Theo kinh nghiệm ta chọn t theo cụng thức : L/t + 1 = Zomax . Vậ y t = 120/7 = 17 . Ta lấy t = 17 dựa vào bảng 8 _ trang 17 HDTKĐADC ta cú kớch thước khỏc của dao: b = 5 mm; r = 3,5 mm; h = 7; R = 12; ` Răng cắt Răng sửa đỳng 4 . Gúc độ của dao - Gúc trước g Dựa vào vật liệu gia cụng , dựa vào bảng 9 _ trang 18 HDTKĐADC ta cú : gúc trước g = 120 - Gúc sau a Để đảm bảo điều kiện: giữ cho đường kớnh khụng đổi ta chọn : . Với răng cắt thụ a = 30 . Với răng căt tinh a = 20 . Với răng sửa đỳng a = 10 Tớnh số răng của dao - Số răng cắt thụ : Zthụ = trong đú: A =0,6 : Lượng dư bỏn kớnh Sz.thụ = 0,025 : Lượng nõng cắt thụ ATinh : Lượng dư đường kớnh khi cắt tinh Với số răng căt tinh đó chọn là : ZTinh = 3 răng Ta cú: ATinh = Sz.1 + Sz.2 + Sz.3 ATinh = (0,7 + 0,4 + 0,25).SZ = 0,03375 Vậy : Zthụ = răng - Số răng căt tinh : ZTinh = 3 răng - Số răng sửa đỳng : ZSđ = 5 răng _ Tổng số răng cắt Zc = Ztho + Ztinh = 12 + 3 =15 (răng) Xỏc định kớch thước của răng Đường kớnh răng 1 : D = D – 2.A = 65 – 2.0,6 = 63,8 Đường kớnh răng sửa đỳng: Dsd = Dmax± d = 65,03 –0,01 = 65,02 - Đối với răng cắt thụ - Đối với răng cắt tinh Dzi = Dz i –1 + 2STinh i-1 Ta cú bảng tớnh toỏn Răng Số Dz (mm) Răng Số Dz (mm) 1 63,8 11 64,3 2 63,85 12 64,35 3 63,9 13 64,4 4 63,95 14 64,45 5 64 15 64,5 6 64,05 16 65,02 7 64,1 17 65,07 8 64,125 18 65,12 9 64,2 19 65,17 10 64,25 20 65,22 8. Xỏc định kớch thước phần định hướng phớa trước của dao Đường kớnh phần định hướng phớa trước của dao bằng đường kớnh răng thứ nhất : D3 = D - A = 65 - 0,6 = 64,4 mm.9. Xỏc định kớch thước phần định hướng phớa sau của dao Đường kớnh phần định hướng phớa trước của dao bằng đường kớnh lỗ truốt: D4 = D0 = 65 mm. 10. Xỏc định khoảng cỏch từ đầu dao truốt đến răng đầu tiờn  l = l1 + l3 + lc + ln + l4Trong đú: l1 =125 : Chiều dài phần kẹp của đầu dao truốt trong mõm kẹp lc : Chiều dày thành mỏy l4 = 120 : Chều dài phần định hướng phớa trước l3 = 10 : Chiều dài cụn chuyển tiếp Lấy l1 + l3 + lc + ln = 160 mm Þ l = 160 +120 = 280 mm 11. Xỏc định chiều dài phần cắt l5 = lc = t Zc = 17 . 20 = 340 mm 12. Xỏc định chiều dài phần sửa đỳng l6 = lsđ = tsđ . Zsđ = 0,6 . 17 . 5 = 50 mm 13. Xỏc định chiều dài phần định hướng phớa sau l7 = ( 0,5 ¸ 0,7 ) Lc = ( 0,5 ¸ 0,7 ).120 = 60 ¸ 84 mm lấy l7 = 60 mm 14. Xỏc định chiều dài toàn bộ dao ld = l + l5 + l6 + l7 = 280 + 340 + 60 + 50 + 30 = 760 mm 15. Tớnh lực cắt lớn nhất Pmax = Cp Szx D Zmax Kg Kn K m = 7000 . 0,025 0,83 . 65 . 8 . 1 . 1 . 1 = 158252 (N) 16. Chọn kết cấu rónh chia phoi Dựa vào bảng 15 trang 25 _ HDTKĐADC ta cú kết cấu rónh chia phoi như sau m = 0,6 mm 60 ° 0,6 R0,3 R = 0,3 mm Số rónh = 30 rónh III . Điều kiện kỹ thuật của dao 1. Vật liệu làm dao truốt : thộp giú P182. Độ cứng của dao sau khi nhiệt luyện . Phần cắt và phần định hương phớa sau: HRC = 62 ¸ 65 . Phần cắt và phần định hương phớa trước: HRC = 60 ¸ 62 . Phần đầu dao: HRC = 40 ¸ 42 3. Độ búng trờn cạnh viền của răng sửa đỳng khụng thấp hơn Ñ9 . Độ búng mặt trước , mặt sau của răng cắt khụng thấp hơn Ñ8 4. Sai lệch lớn nhất đường kớnh cỏc răng cắt khụng được vượt quỏ 0,01 5. Sai lệch cho phộp đường kớnh cỏc răng sửa đỳng và răng cắt tinh khụng được vượt quỏ 0,023 6. Độ đảo tõm theo đương kớnh ngoài của răng sửa đỳng ,răng cắt tinh , phần định hướng sau khụng được vượt quỏ 0,021 ; Độ dảo phầm cũn lại của dao trong mỗi 100 mm chiều dài khụng được vượt quỏ 0,006 7. Độ elip trờn phần cụng tỏc phải nằm trong phạm vi 0 ¸ 0,021 8. Độ sai lệch gúc cho phộp khụng vượt quỏ: Gúc trước ± 2 0 Gúc sau của răng cắt 30 ¢ Gúc sau của răng sửa đỳng 15 ¢ Gúc sau của cỏ rónh 30 ¢ 9. Sai lệch chiều sõu đỏy rónh răng khụng được vượt quỏ 0,5 DAO PHAY LĂN RĂNG I. Yờu cầu Thiết kế dao phay lăn răng để gia cụng bỏnh răng trụ cú mụ đun m = 10 , gúc ăn khớp a = 20o . Vật liệu gia cụng : Thộp 40XH, db = 750 N/mm2 II. Tớnh toỏn thiết kế dao Bước theo phương phỏp tuyến tn = p.m.n . n : Số đầu mối cắt ren. lấy n = 1 . m : Mụ đun bỏnh răng gia cụng tn = p .10 .1 = 13,4 (mm) Chiều dày răng ở tiết diện phỏp tuyến Sn = = = = 15,7 (mm) Chiều cao đầu răng h1 = 1,25 . m . f . f : Hệ số chiều cao đầu răng. f = 1 h1 = 1,25 . 10 .1 = 12, 5 (mm) Chiều cao chõn răng h2 = 1,25 . m . f = 1,25 . 10 = 12, 5 (mm) Chiều cao của răng h = 2,5 . m . f = 2,5 . 10 = 25 (mm) Trị số gúc profile theo mặt trước a = 20o Da = 2’ a - Da = 20o - 2’ = 19o 58’ Bỏn kớnh đoạn cong đầu răng r1 = 0,25 . 10 = 0,25 . 10 = 2,5 (mm) Bỏn kớnh đoạn cong chõn răng r2 = 0,3 . m = 0,3 . 10 = 3 (mm) 9. Số răng : Z Z = Cos j = 1 - 4,5 . = 1 - 4,5 . = 0,7 ® j = 45o34’ Z = = 8 Lấy trũn : Z = 8 (răng) Lượng hớt lưng K K = . d : Gúc sau trờn đỉnh răng. Lấy d = 10o K = = 10,31 lấy trũn K = 10 (mm) Lượng hớt lưng lần thứ hai K1 K1 = (1,2 ¸ 1,5).K K1 = (1,2 ¸ 1,5).10 = 12 - 15 lấy K1 = 13 12. Đường kớnh trung bỡnh tớnh toỏn Dt = De - 2,5 . m . f - 0,2 .K = 150 - 2,5 .10 .1 - 0,2 .10 = 123 Gúc xoắn của rónh vớt Sin w = = = 0,0813 w = 4o39’ 14. Bước xoắn của rónh vớt T = p. Dt . cotg w = p . 123 . cotg 4o 39' = 4234,7 (mm) 15. Bước của răng vớt dọc trục t = = (mm) 16. Chiều cao răng H H = h + + (1 ¸ 2) = 25 + (mm) 17. Gúc của rónh thoỏt phoi q = 30o khi Z = 8 răng 18. Bỏn kớnh đoạn cong ở đầu rónh rk = = (mm) 19. Đường kớnh lỗ gỏ d = De - 2 .H - 0,8 .m - 7 = 150- 2 . 38 - 0,8 . 10 - 7 = 59 (mm) Ta lấy theo tiờu chuẩn d = 40 20. Đường kớnh của đoạn rónh then khụng tiện d1 = 1,05 . d = 1,05 . 40 = 42 (mm) 21. Đường kớnh của gờ D1 = De - 2 . H - (1 ¸ 2 ) = 150- 2 .38 - (1 ¸ 2) = 72 (mm) 22. Chiều dài của gờ ld = (3,5 ¸ 5) lấy ld = 4 (mm) 23. Chiều dài phần làm việc của dao L1 = h . cotg a1 + m = 25 . cotg 20o + 10= 127(mm) 24. Chiều dài toàn bộ của dao L = L1 + 2 . ld = 127+ 2 .4 = 135 (mm) III. Điều kiện kỹ thuật của dao 1. Vật liệu thộp P18. Độ cứng HRC = 62 ¸ 65 Sai lệch giới hạn bước răng theo phương phỏp tuyến ± 0,01 mm Sai số tớch luỹ giới hạn trờn độ dai ba bước răng ± 0,04 mm Độ đảo hướng kớnh theo đường kớnh ngoài trong giới hạn một đường vớt 0,05 mm Giới hạn sai lệch theo gúc profile 0,03 mm Giới hạn sai lệch hướng tõm của mặt trước ở điểm bất kỳ trờn triều cao của profile 0,12 mm Sai lệch giới hạn khoảng cỏch từ đỉnh phõn bố dọc rónh thoỏt phoi đến trục dao phay 0,015 mm 8. Độ đảo hướng kớnh của vũng gờ 0,02 mm 9. Độ đảo mặt đầu của gờ 0,02 mm 10. Sai lệch giới hạn gúc profile (trong giới hạn của phần cú hiệu lực của profile và đường thẳng của nú trong tiết diện phỏp tuyến) 0,018 mm 11. Sai lệch của gúc cắt + 13' mm - 7’ Sai lệch chiều dài răng ± 0,45 mm Sai lệch chiều dày răng ± 0,05 mm Sai lệch bước vũng của răng trờn một vũng răng 0,0025 mm