Đồ án môn học: Thiết kế dao

 Đồ án môn học Thiết kế dao

Đồ án môn học: Thiết kế dao

Họ và Tên: Đào Công Phúc Lớp: CTM3 - K50

Đào Công Phúc CTM3 - K50

N mm

600 /

 Đồ án môn học Thiết kế dao

8 2

3 3

7 4

6 3

8 3



0 3

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   b





  N

N mm

600 /

, hoặc

, phôi thanh thép tròn (có phần

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  ), bề mặt gia công không yêu cầu độ chính xác N   : 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   b 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:

Đào Công Phúc CTM3 - K50

N mm

 Đồ án môn học Thiết kế dao

600 / 0

  b  12

0  25 ;

Với vật liệu gia công là thép C45, , dựa vào bảng 3.4 ta chọn góc trước,



... , , r r r 2 3

...

. Các điểm 1, 2, 3… trên lưỡi cắt ứng với các điểm 0 1 , 2 ,3 ...của profin chi tiết ...

góc sau tại điểm cơ sở : 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. 025  . Qua điểm 1 trên hình chiếu đứng vẽ mặt trước T hợp với phương ngang một góc Mặt trước T cắt các vòng tròn có bán kính 1 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   . 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 h h 2, 1 Tính toán cho điểm 2:

  ;  cos ; C  cos  B C B 2 r 2  2 r 1

2 cos

sin





sin

acr

sin



 A r 1

r 2

 2

   2

r 1 r 2

  

  

cos



 2

h 2

     Với một điểm i bất kì tương ứng với bán kính ir ta có các công thức: 

 B C  cos  2      2 r 2  2 r 1



acr

sin



 i

r 1 r i

  

  





cos

h i

cos cos     B C r i  i  i r 1



acr

sin 25

acr

sin





0 21, 01

 2

14 16,5

  

16,5 cos (21,01 ) 14 cos 25





2, 7144

cos







    2

 2

r 1

2, 7144cos 12

2,1678

0 25







h 2

    



 mm 16,5

     Tính toán cụ thể cho từng điểm trên profin chi tiết: +, Điểm 2 : 2 r  r 1  r  2 cos   B C r 2      2 cos +, Điểm 3: 3 18



acr

sin

sin 25



19,19





sin

acr

 3

14 18

  

  





cos



0 18 cos (19,19 ) 14 cos 25





4,3115

 3

    3

r 1







4,3115cos 12



0 25



3, 4433

h 3

3 cos

 



 r 1  r  3 cos   B C r 3      19

mm  r

acr

sin



sin





acr

sin

sin 25



18,14

 4

14 19

  

  

r 1 r 4

 mm

  

+, Điểm 4: 4 r   

Đào Công Phúc CTM3 - K50





cos



0 19 cos (18,14 ) 14 cos 25





5,3670

 4

 4

r 1







5, 3670cos 12



0 25



4, 2863

cos   B C r 4     

h 4

4 cos

 



 Đồ án môn học Thiết kế dao

Đào Công Phúc CTM3 - K50

 Đồ án môn học Thiết kế dao

 2

B 2 C



4 3

 2



h d2

Đào Công Phúc CTM3 - K50

 Đồ án môn học Thiết kế dao

Bảng kết quả tính toán profin dụng cụ: Thông số Điểm i C

i ih

ir 14 16,5 cos i sin i 0,4226 0,9063 0,3586 0,9335 12,6883 iB 15,4027 2,7144 2,1678 1 2

18 0,3287 0,9444 16,9998 4,3115 3,4433 3

19 0,3114 0,9503 18,0553 5,3670 4,2863 4 i 025 0 21, 01 0 19,19 0 18,14

max

min







(

mm )

max

r max

r min

 2

5, Chọn sơ bộ kết cấu dao: Chiều sâu lớn nhất của chi tiết gia công: d

r là bán kính lớn nhất và nhỏ nhất của chi tiết gia công

max

min



( 5

mm )

max

 2

 38 28 2

Trong đó max min d r , d

B H Phần kẹp d M A E F r

0,5 14 75 20 10 6 6 29,46



1

L c

Tra bảng (3.2.a) ta được kết cấu và kích thước của dao tiện định hình hình lăng trụ: Phần cắt t max 5 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:

Chiều rộng lưỡi cắt phụ: a = 1,5 Chiều rộng phần lưỡi cắt xén mặt đầu: f = 1 Góc vát tiện đứt 1 = 450 Chiều cao lưỡi cắt phần cắt đứt: t  tmax = 5 Chiều rộng lưỡi cắt phần cắt đứt: g = 3; c = g + f +1 = 5

Đào Công Phúc CTM3 - K50

 Đồ án môn học Thiết kế dao

i

1 4

2 5

4 4 1 7 , 2

5 1 1 3 , 4

3 0

0 7 6 3 , 5

3 6

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

dih

14 17

8 7 6 1 . 2

3 3 4 4 , 3

3 6 8 2 , 4

Chiều cao profin dao trong tiết diện vuông góc với mặt sau

Đào Công Phúc CTM3 - K50

0,3 2

o 7 2

1 ± 5 7

3 6 , 0

49±1

4 1

R0,5

0,63

1 , 0 - 6

Ø 6

60°±15'

29,46-0,05

0,63

0 12 ;

 Đồ án môn học Thiết kế dao

0 22N

    25 ; 18;P DHBKHN

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 0 5, Nhãn hiệu dao: DTDHLT

Đào Công Phúc CTM3 - K50

0  để gia công chi tiết như

 Đồ án môn học Thiết kế dao

650 /

N mm

  b

Câu 2: Tính toán thiết kế dao phay định hình có góc trước 2

R20

9 1

6 1

hình vẽ. Vật liệu chi tiết gia công 40X, có

0o 

N mm

650 /

, hớt lưng một lần, đáy rãnh thẳng 0o 

  b

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 - 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 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 , theo bảng 2-V chọn:

12o

+, Góc trước  

+, Góc sau chính

15o n  8o 

19  mm

100

140



160

 mm

, tra bảng 9-V được đường kính lớn . Do đó dao phay phải làm răng hàn (Vật liệu h mm

+, Góc sau phụ Chiều cao lớn nhất của profin chi tiết max nhất của dao phay  D thân dao: thép 45X, vật liệu răng dao: P18). Tra bảng 11-V ta được: +, Đường kính đỉnh dao D  8, 5 +, Lượng hớt lưng +, Số răng Z = 10

Đào Công Phúc CTM3 - K50

 Đồ án môn học Thiết kế dao

Trục dao phay

 1

r 1

Đường cong hớt lưng đỉnh



r 2

profin chi tiết

1 o

1o 2 o

h 1 d

2 o 2 profin dao

4 o

3 o

1 e 2 e 2' 3 o 4 o

Đường cong hớt lưng tại điểm 1

1 h dt

Profin chi tiết trong tiết diện trùng mặt trước

0 E 1



01 ch

01 ch :

  R r 1

4, Tính toán chiều cao profin dao trong tiết diện chứa trục dao phay Sơ đồ tính:

e   . Để thiết kế dao phay định hình khi 1 1' 0

0  cần phải tính chiều cao chiều trục profin dao trong tất cả các điểm tương ứng với các điểm trên profin chi tiết.Từ sơ đồ tính ta có:

Profin chi tiết được biểu diễn bởi các điểm 0 1 , 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 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 1' e , nằm trong mặt phẳng đỉnh. Chiều cao profin răng dao trong tiết diện qua trục là

Đào Công Phúc CTM3 - K50

  

E 1

1 h d

e 1

'     e 1

Kx 1

0 1



' e 1

     R r 1

0 1 h c



 

0 1 1





1 h d

0 1 h c

Kx 1





Kx 1

 1

KZ 0 360

 Đồ án môn học Thiết kế dao



r 1 sin



sin(

)

R    1



arcsin(

sin )

  

 1

R r 1

Trong tam giác OE1’ tao có:



arcsin(

sin )

  

 i

R r i





Kx i

 i





KZ o 360 i h c

i h d

Kx i 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. 1



9 8

2 h

5 h

l 5

Một cách tổng quát, ứng với mỗi điểm i, tương ứng với bán kính ir ta có:

 

arcsin



arcsin



o 53,1301

16 20

ch R

Ta có:







.sin



16 20sin





2, 0379

5 h c

2 h c

o 5 53,1301 6

 5 6

Tính chiều cao profin chi tiết các điểm 5, 6, 7, 8, 9

Đào Công Phúc CTM3 - K50





4, 4087





.sin



16 20sin



6 h c

2 h c





7, 0557





.sin



16 20sin



7 h c

2 h c





9,9160





.sin



16 20sin



8 h c

2 h c

 4 6  3 6  2 6

o 4 53,1301 6 o 3 53,1301 6 o 2 53,1301 6





.sin

16 20sin





12, 9213

9 h c

2 h c

o 53,1301 6

 Đồ án môn học Thiết kế dao

 6 mm l ; 10 3







.cos



10 20 cos





24,3199

l 5







.cos



10 20 cos





26, 2985







.cos



10 20cos





27,8885







.cos



10 20 cos





29, 0522

l 8

 5 6  4 6  3 6  2 6

o 5 53,1301 6 o 4 53,1301 6 o 3 53,1301 6 o 2 53,1301 6





.cos



10 20 cos





29, 7616

l 9

 6

o 53,1301 6

Tính toán chiều cao profin dao trong tiết diện chiều trục của dao: +, Điểm 1:



arcsin(

sin )

 

 

arcsin(

o sin15 ) 15





4,8424

 1

80  80 19

R r 1









4,8424



1,1434

Kx 1

 1

 8,5 10 360





19 1,1434 17,8566





Kx 1

KZ o 360 0 1 1 h h c d +, Điểm 2:



arcsin(

sin )

 

 

arcsin(

o sin15 ) 15





3,8762

 2

80  80 16

R r 2







3,8762



0,9152

 2

Kx 2

 8,5 10 360



16 0,9152 15, 0848



KZ o 360 0 2 h c

Kx 2

2 h   d +, Điểm 3, điểm 4:

 0; l   22 mm Tính chiều dài li: 1 l

Đào Công Phúc CTM3 - K50



arcsin(

sin )

 

 

arcsin(

o sin15 ) 15





   4

80  80 0

R r 3











Kx 3

Kx 4

 3

 8,5 10 360

KZ o 360





  

0 0 0

Kx 2

0 3 4 3 h h h c d d +, Điểm 5:



arcsin(

sin )

 

 

arcsin(

o sin15 ) 15





0, 4017

 5

80 80 2, 0379



R r 5







0, 4017



0, 0948



 5

Kx 5

 8,5 10 360



2, 0379 0, 0948 1,9431









Kx 5

KZ o 360 5 5 h h c d +, Điểm 6:

 Đồ án môn học Thiết kế dao

o sin15 ) 15

o 0,8973

 arcsin( sin )     arcsin(    6 80 80 4, 4087  R r 6

o 0,8973

    0, 2119 mm   6 Kx 6  8,5 10 360

 4, 4087 0, 2119 4,1968   mm   Kx 6

KZ o 360 0 6 6 h h c d +, Điểm 7:

o sin15 ) 15

 arcsin( sin )     arcsin(   1, 4904  7 80 80 7, 0557  R r 7

   1, 4904  0,3519 mm   7 Kx 7  8,5 10 360

 7, 0557 0,3519 6, 7038   mm   Kx 7

KZ o 360 7 7 h h c d +, Điểm 8:

o sin15 ) 15

 arcsin( sin )     arcsin(   2,1838  8 80 80 9,9160  R r 8

   2,1838  0,5156 mm   8 Kx 8  8,5 10 360

 9, 9160 0,5156 9, 4004   mm   Kx 8

KZ o 360 0 8 8 h h c d +, Điểm 9:

o sin15 ) 15

 arcsin( sin )     arcsin(   2,9794  9 80 80 12,9213  R r 9





12, 9213 0, 7035 12, 2178





    2, 9794  0, 7035 mm  9 Kx 9  8,5 10 360

Kx 9

9 h d

KZ o 360 0 9 h c

Đào Công Phúc CTM3 - K50

 Đồ án môn học Thiết kế dao

2 9 8 7

8 6 9 1 , 4

7 6 5 8 , 7 1

1 3 4 9 , 1

8 4 8 0 , 5 1

8 7 1 2 , 2 1

4 0 0 4 , 9

8 3 0 7 , 6

22 24,3199 26,2985

27,8885

29,0522

29,7616

Chiều cao profin dao trong tiết diện chiều trục

(





i  R h c

(

.sin  R i  R h c

  

r i

 i

 ).sin arcsin  

  



i h dt

.sin  i  sin

i  R h c sin

).sin 

   

sin

(



 i



19,8957

1 h dt

1  R h c sin

).sin 

(80 19).sin 4,8424 o sin15

(



 2



16, 7160

2 h dt

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:

2  R h c sin

).sin 

(80 16).sin 3,8762 o sin15

Tính toán cụ thể cho từng điểm +, Điểm 1: .sin  r 1 1  sin +, Điểm 2: .sin  r 2 2  sin

(

r 3

 3



3 h dt

4 h dt

.sin  3  sin

3  R h c sin

).sin 

 (80 0).sin 0 o sin15

+, Điểm 3, 4:

Đào Công Phúc CTM3 - K50

(



 5



2,1118

5 h dt

5  R h c sin

).sin 

(80 2, 0379).sin 0, 4017 o sin15

(



 6



4,5738

6 h dt

6  R h c sin

).sin 

o (80 4, 4087).sin 0,8973 o sin15

(



 7



7,3301

7 h dt

7  R h c sin

).sin 

(80 7, 0557).sin1, 4904 o sin15

(



 8



10, 3185

8 h dt

8  R h c sin

).sin 

(80 9,9160).sin 2,1838 o sin15

(



 9



13, 4710

9 h dt

 Đồ án môn học Thiết kế dao

9  R h c sin

).sin 

o (80 12,9213).sin 2, 9794 o sin15

+, Điểm 5: .sin  r 5 5  sin +, Điểm 6: .sin  r 6 6  sin +, Điểm 7: .sin  r 7 7  sin +, Điểm 8: .sin  r 8 8  sin +, Điểm 9: .sin  r 9 9  sin

dth

2 9 8 7

8 3 7 5 , 4

7 5 9 8 , 9 1

8 1 1 1 , 2

0 6 1 7 , 6 1

0 1 7 4 , 3 1

5 8 1 3 , 0 1

1 0 3 3 , 7

24,3199 26,2985

27,8885

29,0522

29,7616

Chiều cao profin dao trong tiết diện trùng với mặt trước

Đào Công Phúc CTM3 - K50

 Đồ án môn học Thiết kế dao

dh trong tiết

dth

Bảng kết quả tính toán: chiều cao profin dao trong tiết diện chiều trục

diện trùng với mặt trước Điểm li

dh 17,85665 15,08479 0 0 1,943058 4,196835

ch 19 16 0 0 2,0379 4,4087 7,0557 9,9160 12,9213

0 30 22 10 24,3199 26, 2985 27,8885 29, 0522 29, 7616 6,703811 9,40037 12,21783 dth 19,89566 16,71598 0 0 2,111773 4,573819 7,330144 10,31850 13,47098 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Đào Công Phúc CTM3 - K50

0,63

2 4

4 2

15°

10+0,1

+0,3

1x45o

0,0 2 7

0 6 Ø

0 8 Ø

2 6 , 0 + 5 , 3 4

1 , 0 - 0 6 1 Ø

0,32

R75

2 5°

32±0,2

 Đồ án môn học Thiết kế dao

Đào Công Phúc CTM3 - K50

 Đồ án môn học Thiết kế dao

đôi khi đặt được  0, 63 0,32 1, 25 m m  

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 , tuổi bền giữa hai lần mài sắc aR 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

zS  .

0, 05 mm 



0,8



0,8 0, 05 0, 04





z 1



0, 6



0, 6 0, 05 0, 03





0, 4

0, 4 0, 05 0, 02



z 3

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 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 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) Chọn 3 răng cắt tinh, với lượng nâng lần lượt là

 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:







D sd

min

1 2

Đào Công Phúc CTM3 - K50

 Đồ án môn học Thiết kế dao

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, 039   mm D sd D m

min

32, 039 26

3, 0195

  A

















D sd

min

26 0   mm 26  d d

1 2

lấy bằng đường kính trong của lỗ then trừ đi sai lệch giới hạn dưới. Đường kính mind 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: 0   1 2







 0, 04 0, 03 0, 02 0, 09





tinh

z k

z 1

z 3



1  k   A A

+, Lượng dư gia công tinh:

tho

tinh

  mm 2,9295  3, 0195 0, 09

h mm (

)

1  4 F

+, Lượng dư gia công thô: A 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:

0,92 26 23,92



Diện tích dải phoi cuối nằm trong rãnh:

L S mm (   z 0,92   d L  zS 0, 05 zS : lượng nâng của răng

f L: chiều dài chi tiết 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:

 mm

F >1   K .4 . SL 2.  h F n

2, 5









1,13

2,312

23,92 0, 05 3,5

L S K Z

. Chọn

  h 1,13 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 mm cắt

0, 05

0, 2



, ở răng sửa đúng

Đào Công Phúc CTM3 - K50

 Đồ án môn học Thiết kế dao

3o 2o

15o  

5o

1o

70o

1 (trị số f = 0,8 ÷1 mm,



2 1

1 0, 05

+, Góc trước  được chọn theo vật liệu gia công (bảng 4.3.3.b): +, 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: Ở răng cắt tinh: Ở răng sửa đúng: Ở đáy rãnh chia phoi: +, Góc lưng răng 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 tD không thay đổi trong chiều trục thành những rãnh cuốn phoi. Đường kính đáy trượt 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 ), bắt đầu từ răng thứ k trở về sau .Trị số k được xác định từ biểu thức : f 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.

 

1 58 1 59

 



58,59



  1



A th S

2,9295 0, 05

(răng); c, Số răng dao chuốt: Số răng cắt thô: A th S

Đào Công Phúc CTM3 - K50

 Đồ án môn học Thiết kế dao

 q A







2, 9295 0, 05 58 0, 0295 0, 015









tho

A tho S

  

  

Phần lẻ của phép chia ,



  1

 

1 4,34

ta sẽ lấy thêm 1 răng cắt thô nữa. Vậy số răng cắt thô là 60 răng d, Số răng cùng cắt lớn nhất:

L t

 0,92 26 7

(răng)

min 

L: chiều dài chi tiết gia công t: bước răng e, Đường kính các răng dao chuốt: +, Răng cắt thô:  26 mm  D D

2 q  26 2 0, 0295 26, 059    mm

 2 S  26, 059 2 0, 05 26,159    mm

 2 S    26,159 2 0, 05  26, 259 mm  D D 1  D D 2  D D 3 +, Răng cắt tinh:

tinh

D  D  2 S  31,859 2 0, 04 31,939    mm

60 D

z 1 S 2

tinh

z 2

D    31,939 2 0, 03 31,999    mm

tinh

z 3

D  D  2 S  31,999 2 0, 02 32, 039    mm



tinh 3

Răng

Đường kính

Răng

Đường kính

Răng

Đường kính

28,259

30,559

28,359

30,659

26,059

28,459

30,759

26,159

28,559

30,859

26,259

28,659

30,959

26,359

28,759

31,059

26,459

28,859

31,159

26,559

28,959

31,259

26,659

29,059

31,359

26,759

29,159

31,459

26,859

29,259

31,559

26,959

29,359

31,659

27,059

29,459

31,759

27,159

29,559

31,859

27,259

29,659

31,939

27,359

+, Răng sửa đúng: Tra bảng 4.3.3e: Với chuốt lỗ then hoa số răng sửa đúng  D

Đào Công Phúc CTM3 - K50

27,459

29,759

31,999

27,559

29,859

32,039

27,659

29,959

32,039

27,759

30,059

32,039

27,859

30,159

32,039

27,959

30,259

32,039

28,059

30,359

32,039

28,159

30,459

23 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:





]



k  [ b

k  b

P max F

P .4 2  . D d 1



26 2 2,5 21

 



 Đồ án môn học Thiết kế dao

Trong đó:

1dD : đường kính đáy răng đầu tiên;  1 2 P axmP : lực kéo lớn nhất tác dụng lên dao chuốt m

m KKK . ;93,0

q B Z K . .  .

 K= 0,93

400

350



mmN /

1  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= d m K  K

Tra bảng 4.3.3h ta có:  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:   k  b

Đào Công Phúc CTM3 - K50

 Đồ án môn học Thiết kế dao

q B Z K . .     N



N mm

87, 68 /

400

300



mmN /

k  b



P m   209 36 4,34 0,93 30368,3688  < k  b   . o 4 30368,3688 2 .21





]

k  b

k  [ b

.4  .(

P max 2' D ) 1

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 :

Trong đó: Pmax: lực kéo lớn nhất tác dụng lên dao chuốt. Pmax = 29641,8528 N 

k

b : giới hạn bền kéo của thép 45; 





13, 9



 ' D 1

k b =200 N/mm 4 30368,3688 .200



]

P 4. max k   .[ b











)

(

L 2

L g

L 3

L h

L b

L 3

a 16 a1 10 D1’ 15 d 4 f 5 a2 0,5 a3 28 L1 70 Tra bảng 4.4.1 ta có kích thước phần đầu dao: Phần đầu kẹp D1 20

hL = (5  10)mm; chọn

hL = 10mm.

hL : chiều dài gá; mL : chiều rộng khe hở; mL = (20  30)mm; chọn mL = 30 mm. bL = 15 mm. bL : chiều dài thành máy;

bL = (10  15)mm; chọn

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:  L m Trong đó:

Đào Công Phúc CTM3 - K50

3L = 0,5.D1 = 0,5.20 = 10 mm.

3L : chiều dài côn chuyển tiếp;  L2 = (10 + 30 +15) – 10 = 45 mm.

 Đồ án môn học Thiết kế dao

    (0,8 1) (0,8 1) 0, 92 26 (19,136 23,92)   

L ct mm nên ta chọn mm 40 40   L 4 L 4

2.5, Phần định hướng phía trước:  L 4 Do . 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:

 20 20 mm nên ta chọn L7 = (0,5  0,7).Lct = (0,5  0,7).23,92 = (11,96  16,744)mm. mm L 7 L 7

tinh

tho

(60 3) 7 5 7      t Z   t 476 mm Z Z    ) (

- Do  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:   L L 5 6  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.

Kích thước lỗ tâm, mm d 2,5 D 6 L 6 L1 3 L2 0,8 Đường kính đầu dao D1, mm 18  30

Đào Công Phúc CTM3 - K50

 Đồ án môn học Thiết kế dao

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

Đào Công Phúc CTM3 - K50