zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Bài giảng Thiết kế dụng cụ cắt: Chương 6 - PGS.TS. Bùi Ngọc Tuyên

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Báo xấu

20
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Thiết kế dụng cụ cắt: Chương 6 - Thiết kế dụng cụ gia công răng được biên soạn bởi PGS.TS. Bùi Ngọc Tuyên có nội dung chính trình bày về: Khái niệm bánh răng; Dao phay đĩa mô đun; Dao phay lăn răng; Dụng cụ gia công răng; Dao xọc răng. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng dưới đây để nắm được nội dung chi tiết nhé!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thiết kế dụng cụ cắt: Chương 6 - PGS.TS. Bùi Ngọc Tuyên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ Bộ môn Gia công vât liệu và dụng cụ công nghiệp THIẾT KẾ DỤNG CỤ CẮT Thuyết trình: PGS.TS. Bùi Ngọc Tuyên
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG §1. GIỚI THIỆU 1. Khái niệm bánh răng  Nguyên lý hình thành đường thân khai: Cho một đường thẳng  lăn không trượt trên một vòng tròn ( O, ro ) khi đó quĩ đạo của một điểm M bất kỳ trên đường thẳng  chính là một đường thân khai.  Phương trình đường thân khai r0 rx = cos  x x = tgx - x = INV x Ở đây: rx – Bán kính véc tơ tai điểm x (bán kính cực) θx – Góc thân khai tại điểm x (góc cực) αx – Góc áp lực của đường thân khai tại điểm x r0 – Bán kính vòng tròn cơ sở của đường thân khai
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG  Nguyên lý hình thành mặt thân khai  Mặt trụ thân khai được hình thành khi cho  Mặt xoắn vít thân khai được hình thành khi cho đường thân khai trong mặt phẳng xoy đường thân khai trong mặt phẳng xoy chuyển chuyển động tịnh tiến với vận tốc dọc động xoắn vít dọc trục oz→ phối hợp đồng thời trục oz chuyển động tịnh tiến với vận tốc dọc trục oz và quay xung quanh trục oz với vận tốc góc sao cho: = const =
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG  Các thông số cơ bản của bánh răng trụ thân khai m: Modun Z : số răng. c : Góc ăn khớp (góc áp lực) trên vòng chia  : hệ số dịch dao  Các thông số dẫn xuất của bánh răng trụ thân khai  Các đường kính De , Di , Dc , D0 (Dc = mz; De = m.(z+2); Di = m.(z -2,5); D0 = mz.cos c  Bước răng tc, chiều dày răng S; chiều rộng rãnh W (tc =πm; S = W = πm/2)  Các chiều cao răng: h, h’, h” (h’ = m; h” = 1,25m; h = 2,25m)  Các nguyên lý chế tạo bánh răng:  Nguyên lý chép hình: Cắt răng theo nguyên lý chép hình là khi cắt profile của răng dụng cụ hoặc hình chiếu của nó là bản chép lại nguyên hình profile rãnh của bánh răng được gia công. Dụng cụ làm việc theo nguyên lý này: dao phay đĩa môdun, dao phay ngón môdun, đá mài định hình, dao chuốt răng,…..  Nguyên lý bao hình: Cắt răng theo nguyên lý bao hình là phương pháp cắt răng mà biên dạng răng của bánh răng gia công được hình thành nhờ đường bao của vị trí liên tiếp các lưỡi dao cắt của dao. Các dụng cụ làm việc theo nguyên lý này có các loại : dao phay lăn răng, dao xọc răng, dao bào răng , dao cà răng, đá mài răng theo nguyên lý bao hình,...
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG §2. DAO PHAY ĐĨA MÔ ĐUN I. Giới thiệu  Dao phay đĩa mô dun là DFĐH hớt lưng dặc biệt có góc trước bằng không, profin trong tiết diện trùng mặt trước giống như profin trong tiết diện chiều trục và trùng với profin rãnh răng của bánh răng gia công  Các chuyển động:  Dao phay được lắp trên trục chính của máy phay có chuyển động quay n (v/p) tạo ra tốc độ cắt V  Phôi được gá trên đầu phân độ và đầu phân độ được lap trên bàn máy có các chuyển động: chuyển động dọc bánh để cắt hết chiều dày bánh răng; chuyển động thẳng đứng S1 để cắt hết chiều sâu rãnh răng.  Chuyển động phân độ: sau khi cắt hết một Kết cấu dao phay đĩa môdun rãnh răng, đầu phân độ quay đi một góc a. Đáy rãnh thẳng b. Đáy rãnh là đường gấp khúc o 360 2   Z Z
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG II. Thiết kế dao phay đĩa modun Thiết kế dao phay đĩa modun → thiết kế profin rãnh răng của bánh răng gia công theo số liệu ban đầu là: - Mô dun m - Số răng z - Góc ăn khớp αc - Hệ số dịch chỉnh: ξ =0 x = rx.sin δx y = rx.cos δx θx =inv αx rx = → αx = arcos r0 = δx = δ0 +θx δ0 = δc – θc = δc – inv αc δc = = = x = rx.sin ( – inv αc + inv αx) (*) y = rx.cos ( – inv αc + inv αx)
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG ξ. αc Sc  Đối với bánh răng trụ dịch chỉnh: vẫn dùng công thức (*) nhưng thay δc = - + Sc : lượng mỏng đi của chiều dày răng trên vòng chia  Đối với bánh răng trụ răng nghiêng: vẫn dùng công thức (*) khi thiết kế profin dao, với m là mô dun pháp tuyến, số răng sử dụng lấy theo ztđ: ztđ = Z: số răng của bánh răng trụ răng nghiêng cần gia công β: góc nghiêng của răng  Chú ý: Theo (*) profin dao phay đia mô dun phụ thuộc m, z → về lý thuyết để chính xác profin răng, với mỗi m và z của bánh răng cần một dao phay đĩa mô dun với profin xác định → không khả thi vì số lượng dao phay đĩa mô đun rất lớn.  Thực tế: thiết kế chế tạo dao phay đĩa mô dun theo bộ → mỗi mô dun m sẽ có một bộ dao tương ứng gồm 8 hoặc 15 dao được đánh số hiệu. Mỗi số hiệu dao phụ trách gia công một số răng nhất định và được thiết kế profin theo zmin trong nhóm. VD: dao số 4 trong bộ 8 con, gia công các banh răng có z=21÷ 25, có profin thiết kế theo zmin =21
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG §3. DAO PHAY LĂN RĂNG I. Giới thiệu Bánh răng thân khai có thể ăn khớp với thanh răng/bánh răng/ trục vít → Thiết kế, chế tạo các dụng cụ cắt răng theo nguyên lý bao hình:thanh răng dụng cụ (dao răng lược)/dao xọc răng/dao phay lăn răng 1) Nguyên lý thiết kế và nguyên lý làm việc dao phay lăn răng s Dao phay lăn răng  Dựa trên nguyên lý ăn khớp của bánh răng (bánh vít) với trục vít → Thiết kế dao phay lăn răng trên cơ sở trục vít. Bánh răng gia công  Dao phay lăn răng được thiết kế là trục vít có xẻ các rãnh xoắn dọc trục cách đều tạo thành mặt trước và rãnh thoát phoi, hớt lưng tao thành mặt sau với các góc sau ở các lưỡi cắt. nd  Qúa trình gia công bánh răng bằng DPLR → quá trình ăn khớp cưỡng bức của DPLR với phôi bánh răng tương tự như quá trình np ăn khớp của trục vít & bánh vít.  Các chuyển động cơ bản: 1- Chuyển động quay của dao nd (v/ph) → tốc độ cắt v Hai chuyển động này phụ thuộc vào nhau v= (m/ph) theo quan hệ động học: = (z: số răng 2- Chuyển động quay của phôi np (v/ph) bánh răng gia công, k:số đầu mối răng dao) 3- Chuyển động chạy dao S (mm/ph) để gia công hết chiều dày bánh răng
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG II. Các dạng mặt vít dùng trong thiết kế DFLR 1) Nguyên lý hình thành các mặt vít kẻ  Hệ trục oxyz với trục oz là đường tâm của hình trụ cơ sở bán kinh r0  Đường vít dẫn có góc nghiêng β với bước xoắn H = 2πr0 cotg β  Đường thẳng AB tiếp xúc với hình trụ cơ sở & tựa trên đường vít tại điểm N, hợp với trục oz một góc ε  Cho đường thẳng AB chuyển động xoắn vít dọc trục oz: - Chuyển động tịnh tiến đều dọc trục oz với vận tốc V - Chuyển động quay đều quanh trục oz với vận tốc sao cho: → đường thẳng AB quét ra trong không gian bề mặt xoắn vít kẻ có phương trình. Véc tơ vị trí của một điểm M (NM = t) sẽ có 3 thành phần tọa độ: x = r0 cos ϕ – t sinε sin ϕ y = r0 sin ϕ + t sinε cos ϕ (*) z = p ϕ + t cosϕ → Phương trình tham số của mặt xoắn vít kẻ với 2 tham số là ϕ và t
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG 2) Các dạng mặtt vít kẻ a) Mặt vít Convoloit  Nguyên lý hình thành mặt vít Convoloit: đường sinh thẳng tiêp xúc với hình trụ cơ sở hợp với trục một góc ε chuyển động xoắn vít dọc trục  Đặc điểm mặt vít Convoloit : - Nếu cắt mặt vít Convoloit bằng mặt phẳng vuông góc với trục→ giao tuyến là đường xoắn ε vit thân khai kéo dài - Nếu cắt mặt vít Convoloit bằng mặt phẳng chứa trục→ giao tuyến là đường cong - Nếu cắt mặt vít Convoloit bằng mặt phẳng tiếp xúc với hình trụ cơ sở → giao tuyến là đường thẳng nghiêng với trục một góc β
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG b) Mặt vít Thân khai  Nguyên lý hình thành mặt vít thân khai: đường sinh thẳng tiêp xúc với hình trụ cơ sở hợp với trục một góc ε = β chuyển động xoắn vít dọc trục. (β là góc nghiêng của đường vít dẫn trên hình trụ cơ sở) → mặt vít thân khai là trường hợp đặc biệt của mặt vít Convoloit  Đặc điểm mặt vít thân khai : - Nếu cắt mặt vít thân khai bằng mặt phẳng vuông góc với trục→ giao tuyến là đường xoắn vit thân khalài - Nếu cắt mặt vít thân khai bằng mặt phẳng chứa trục→ giao tuyến là đường cong - Nếu cắt mặt vít thân khai bằng mặt phẳng tiếp xúc với hình trụ cơ sở → giao tuyến là đường thẳng nghiêng với trục một góc ε
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG c) Mặt vít Acsimet  Nguyên lý hình thành mặt vít Acsimet: đường sinh thẳng cắt trục một góc ε chuyển động xoắn vít dọc trục → mặt vít Acsimet là trường hợp đặc biệt của mặt vít Covoloit khi bán kính hình trụ cơ sở r=0  Đặc điểm mặt vít Acsimet: - Nếu cắt mặt vít Acsimet bằng mặt phẳng vuông góc với trục→ giao tuyến là đường xoắn vit Acsimet - Nếu cắt mặt vít Acsimet bằng mặt phẳng chứa trục ε → giao tuyến là đường thẳng nghiêng với trục một góc ε - Khi ε = 900 → Ta có mặt vít Helicoit thường sử dụng làm mặt trước của các loại dao phay lăn
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG III. Thiết kế dao phay lăn răng 1. Thanh răng khởi thủy dụng cụ Profin thanh răng khởi thủy dung cụ  Profin của thanh răng khởi thủy dụng cụ là Profin thanh răng bánh răng profin của DFLR trong tiết diện pháp tuyến  Các thông số của profin thanh răng bánh có các thông số xác định như sau : răng có modun m, góc ăn khớp αc :  Góc profin: αd = αc  Chiều cao đầu răng: h’ = f.m  Chiều cao đầu răng: hd’ = (f+c).m  Chiều cao chân răng: h” = (f+c).m  Chiều cao chân răng: hd” = (f+c).m  Chiều cao răng: h=h’+h” = (2f+c).m  Chiều cao răng: h=hd’+hd” = 2(f+c).m  Bước răng: t= π.m  Bước răng: td= π.m  Chiều dày răng: s=π.m/2  Chiều dày răng: sd= π.m/2  Chiều rộng rãnh răng: w=π.m/2  Chiều rộng rãnh răng: wd=π.m/2 Ở đây: f là hệ số đầu răng (f=1) Để tạo ra khe hở mặt bên khi ăn khớp bánh răng: c: hệ số khe hở chân răng (c=0,25) sd = π.m/2 +Δsd
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG 2. Trục vít cơ bản a) Trục vít Convoloit:  Trục vít Convoloit có các đặc điểm: - Profin trong tiết diện pháp tuyến (NN) → thẳng. - Các thông số của profin trong tiết diện pháp tuyến là thông số của thanh răng khởi thủy dụng cụ: - Bước răng: tn = td = π.m - Chiều cao răng: hn = hd = 2(f+c)m - Góc profin: αn = αd = αc ( khi hiệu chỉnh αn = αc – Δα) - Profin trong tiết diện dọc trục (AA) → cong; Các thông số của nó dược xác định từ các thông số profin trong tiết diện pháp tuyến: t0 =  Chế tạo trục vít Convoloit → tiện bằng DTĐH có γ =0 với trục dao xoay đi một góc ω để đường kéo dài của 2 lưỡi cắt thẳng tiếp xúc với hình trụ cơ sở và hợp với đường tâm một góc β
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG  Trục vít Acsimet:  Trục vít Acsimet có các đặc điểm: - Profin trong tiết diện pháp tuyến (NN) → cong. - Các thông số của profin trong tiết diện pháp tuyến là thông số của thanh răng khởi thủy dụng cụ: - Bước răng: tn = td = π.m - Chiều cao răng: hn = hd = 2(f+c)m - Góc profin: αn = αd = αc ( khi hiệu chỉnh αn = αc – Δα) - Profin trong tiết diện dọc trục (AA) → thẳng; Các thông số của nó dược xác định từ các thông số profin trong tiết diện pháp tuyến: t0 =  Chế tạo trục vít Acsimet → tiện bằng DTĐH có γ =0, gá dao ngang tâm sao cho lưỡi cắt kéo dài cắt đương tâm phôi → SX nhỏ, đơn chiếc → phổ biến
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG 3. Thông số tính toán và một số dặc điểm kết cấu DPLR  Đường kính trung bình tính toán: dtbtt là đường kính quy ước để tính toán thiết kế DPLR . - Để tính góc nâng τ của đường vít trung bình, góc xoắn ω của rãnh xoắn thoát phoi: ;ω=τ Khi mài lại theo mặt trước : de giảm xuống , dtb giảm xuống → để giảm sự sai khác về kết cấu, dạng profin của dao mới và dao mài lại khi thiết kế người ta xác định góc τ theo dtbtt: dtbtt = de – 2(f+c) m – σk; (f = 1; c = 0,25; σ = 0,15 ÷ 0,3)  Vai trò vòng gờ: chuẩn kiểm tra độ đảo hướng kính và độ đảo mặt đầu.  Mặt trước là mặt xoăn vit Helicoit: γ = 00  Mặt sau là tập hợp các đường hớt lưng xoắn vít  Hớt lưng 2 lần: K1 , K  Cấp chính xác: 5 cấp AAA, AA, A, B, C
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG 4. Các bước thiết kế dao phay lăn răng  Thông số ban đầu→ các thông số của bánh răng gia công: modun m, góc ăn khớp α  Thông số lựa chọn: 1. Lựa chọn loại DFLR thiết kế → DFLR gia công tinh; 2. Cấp chính xác → A 3. Dao kết cấu nguyên khối, vật liệu chế tạo thép gió P18 4. Trục vít cơ sở : trục vít Acsimet/ trục vít Convoloit  Tính toán các thông số kết cấu dao phay lăn răng: TT Thông số DFLR Ký hiệu Công thức tinh toán 1 Bước pháp tuyến tn tn =πmn m: modun, n: số đầu mối 2 Chiều dày răng theo phương pháp tuyến Sn Sn = tn /2 3 Chiều cao đầu răng h1 h1 = (f +c)m Hệ số chiều cao đầu răng f=1 ; Hệ số khe hở chân răng c=0,25 4 Chiều cao chân răng h2 h2 = (f +c)m 5 Chiều cao răng h h = h1 + h2 = 2,5m
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG TT Thông số DFLR Ký hiệu Công thức tinh toán 6 Trị số góc profin trong tiết diện pháp tuyến αn αn = α - Δα Tra bảng Δα theo ω 7 Bán kính vê đầu răng r1 r1 = 0,25m 8 Bán kính lượn chân răng r2 r1 = 0,3m 9 Đường kính vòng tròn đỉnh của dao De Tra tiêu chuẩn theo m 10 Số răng dao Z Z= ; Z được làm tròn theo tiêu chuẩn cos𝜑 = 1-4,5 De 11 Lượng hớt lưng K D K = e tgαe ; K được làm tròn theo tiêu chuẩn αe là góc sau đỉnh thường chọn bằng 100 12 Lượng hớt lưng lần 1 (đối với dao có mài K1 K1 = (1,2÷1,5)K profin) 13 Đường kính trung bình tính toán Dt a) Đối với dao có mài profin Dt = De -2,5mf-0,5K b) Đối với dao không mài profin Dt = De -2,5mf-0,2K
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG TT Thông số DFLR Ký hiệu Công thức tinh toán 14 Góc nghiêng lý thuyết của rãnh xoắn ω sin ω = Dt 15 Bước rãnh xoắn lý thuyết T T= πDt cotgω 16 Bước rãnh xoắn thực tế r2 r1 = 0,3m 17 Bước chiều trục của răng vít to to = ω 18 Chiều sâu rãnh xoắn thoát phoi H a) Ở DFLR không mài profin a) H = ℎ + 𝐾 + 0,5𝑚 b) Ở DFLR có mài profin b) H = ℎ + + 1÷2 𝑚𝑚 2 19 Góc profin rãnh thoát phoi η Chọn phụ thuộc vào số răng Z Z ≥ 12 → η =180 Z= 9 ÷ 11 → η =220 Z = 8 → η =250 hoặc η =300
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ CÁC DỤNG CỤ GIA CÔNG RĂNG TT Thông số DFLR Ký hiệu Công thức tinh toán 20 Bán kính cung tròn đáy rãnh thoát phoi rk (De− ) rk = ; 10z rk được làm tròn đến 0,5 mm 21 Đường kính lỗ gá d d = De−2𝐻 -0,8m-7 (mm) d được làm tròn theo tiêu chuẩn 22 Đường kính phần lỗ không lắp ghép d1 d1 = 1,05d 23 Đường kính phần gờ Dg Dg = De−2𝐻 – (1 ÷ 2) (mm) 24 Chiều dài phần gờ lg Lg =3,5 ÷ 5 (mm) 25 Chiều dài phần làm việc của dao L1 Xem chú thích bên dưới 26 Chiều dài toàn bộ của dao L L = L1 +2Lg Chú thích: Chiều dài phần làm việc của dao được xác định như sau: - Đối với dao phay lăn khi mòn giả thiết là không điều chỉnh theo phương dọc trục L1 = h.cotg αn +πm - Đối với dao phay lăn khi mòn có điều chỉnh theo phương dọc trục. → Trị số điều chỉnh phụ thuộc vào mô đun và lấy bằng 2÷ 8 mm. Giá trị lớn lấy đối với mô đun nhỏ

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2431 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.