Thiết kế dụng cụ cắt

  • Số trang: 48 |
  • Loại file: DOCX |
  • Lượt xem: 17 |
  • Lượt tải: 0
nhattuvisu

Đã đăng 26946 tài liệu

Mô tả:

Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn 111EQUATION CHAPTER 1 SECTION 1 Đồ án Thiết kế dụng cụ cắt SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 1 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn Phần I : Thiết Kế Dao Tiện Định Hình: 1. Giới thiệu đặc điểm và công dụng của dao tiện định hình. Trong thực tế sản xuất, nhiều khi gặp những chi tiết tròn xoay dạng định hình có profin phức tạp. Chúng là tập hợp những mặt như mặt trụ, mặt côn, mặt cong, mặt cầu... Để gia công những chi tiết phức tạp như vậy, và để đảm bảo năng suất và hiệu quả cao, ta nên dùng dao tiện định hình. Đây là loại dao mà profin của dao có hình dạng gần giống với hình dạng profin của chi tiết cần gia công. - Ưu điểm dao tiện định hình: + Đảm bảo chất lượng bề mặt gia công. + Có thể gia công được những chi tiết có hình dáng phức tạp. + Đạt được năng suất cao. - Nhược điểm của dao tiện định hình: + Lực cắt lớn. + Thoát nhiệt và thoát phôi khó khăn. + Khó chế tạo dao. 2. Phân tích chi tiết: SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 2 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn - Chi tiết dạng tròn xoay, profin là tập hợp những mặt trụ mặt cong trên một đường trục. - Có 3 mặt trụ tròn xoay có bán kính lần lượt là: R12,5 , R14,5 , R18,5 có chiều dài lần lượt là 4 mm, 4 mm, 3 mm. - Một mặt côn tròn xoay chuyển tiếp giữa hai mặt trụ tròn xoay R18,5 và R12,5 chiều dài là 6 mm. Chiều dài tổng cộng của chi tiết là: Lc = 17 mm. ⇒ Từ những đặc điểm trên ta chọn dao tiện định hình hình tròn để gia công chi tiết, vì nó đảm bảo năng suất, tính đồng nhất về sản phẩm, có thể gia công trên máy chuyên dùng và máy vạn năng. 3. Phân tích và lựa chọn điểm cơ sở. - Mục đích chọn điểm cơ sở: Để đạt được góc sau tối thiểu tại profin của dao. Khi đó, các điểm có góc sau lớn hơn sẽ tạo điều kiện cắt tốt hơn( giảm ma sát, giảm cào xướt trên bề mặt gia công…). - Nguyên tắc chọn điểm cơ sở: Điểm cơ sở thường được chọn là điểm đi qua tâm và xa chuẩn kẹp nhất - Chọn điểm cơ sở: Điểm cơ sở nằm trêm bề trụ cách tâm chi tiết 1 khoảng (Điểm 1): r = 11,5 mm. Góc trước và góc sau tại điểm cơ sở là: ỏ = ỏ1 = 110 , ó = ó1 = 150. 4. Tính toán profin của dao a) Sơ đồ tính toán: SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 3 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn od 2,3 1 5,64 7 5d,6d 4d 7d 2d,3d Oct R2,3 R7 R4 R5,6 12 1 11 7d 7 2d 2 3 3d 5d 4d 4 5 6d 8 6 9 SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 4 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn   11   15 o - Thông số hình học của dao: ; - Chọn dao dựa vào chiều sâu cắt lớn nhất: o tmax = rmax - rmin= 18,5 – 11,5 = 7 mm. Tra bảng ta chọn dao có các thông số sau Kích thước dao D D D1 bmax 50 16 25 12 - Bán kính cơ sở của dao: K 4 r 1 KT khía nhám d2 l2 26 3 R =D/2 = 25 (mm ). - Chiều cao gá dao: k = R.sin  = 25.sin110 = 4,770 mm.   - Chiều cao mài: H = R.sin( + ) = 25.sin(110 +150) = 10,959 mm. - Khoảng cách từ tâm chi tiết đến mặt trước:  A = r.sin( ) = rx sin  x = 11,5.sin150 = 2,976 mm. + E = R.cos (ỏ + ó) = 25.cos(11o + 15o) = 22,470 mm. + B = r1 cos  1 = 11,5 cos 15 o = 11,108 mm. b) Tính cho một điểm bất kì trên lưỡi cắt: *Điểm cơ sở 1: .Với ỏ = ỏ1 = 11 o, ó = ó1 = 15 o. .R = R1 = D/2 = 50/2 = 25 mm. .ỉ1 = ỏ + ó = 110 + 150 = 26o. *Điểm 2, 3: r1 . ó2 = ó3 = arcsin( r2 11,5 18,5 .sin ó) = arcsin( SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C .sin15o ) = 9,258 = 9o15o30’ . Page 5 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn . �2 = �3 = r2.cos ó2 - r1.cos ó = 18,5.cos( 9o15o30’ ) -11,5.cos( 15o ) = 7,151 mm. .C2 = C3 = �2+ B = 7,151 + 11,108 = 18,259 mm . .ỉ2 = arctg( H E  2 ) = arctg( 10,959 22, 470  7,151 ) = 0,751 = 35o33o53’. . ỏ2 = ỏ3 = ỉ2 – ó2 = 35o33o53’ - 9o15o30’ = 26o18o23’. .R2 = R3 = H sin ψ 2 = 10,959 sin(35o33o53') = 18,842 mm. .h2 = h3 = R - R2 = 25 - 18,842 = 6,158 mm. *Điểm 4: . ó4 = arcsin( r1 r4 11,5 14,5 .sin ó) = arcsin( .sin15o) = 11,845 = 11o50o43’. . �4 = r4.cos ó4 - r1.cos ó = 14,5.cos(11o50o43’) - 11,5.cos(15o) = 3,083 mm. .C4 = �4 + B = 3,083 + 11,108 = 14,191 mm. .ỉ4 = arctg( H E  4 ) = arctg( 10,959 22, 470  3, 083 ) = 29,478 = 29o28o42’. . ỏ4 = ỉ4 - ó4 = = 29o28o42’ - 11o50o43’ = 17o37o59’. .R4 = H sin 4 = 10,959 sin(29o 28o 42 ') = 22,270 mm. .h4 = R – R4 = 25 - 22,270 = 2,730 mm. *Điểm 5,6: SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 6 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt . ó5 = ó6 = arcsin( r1 r5 GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn 11,5 12,5 .sin ó) = arcsin( .sin15o) = 13,775 = 13o46o30’. . �5 = �6 = r5.cos ó5 - r1.cos ó = 12,5.cos(13o46o30’) - 11,5.cos(15o) = 1,032 mm. .C5 = C6 = �5+ B = 1,032 + 11,108 = 12,140 mm. .ỉ5 = ỉ6 = arctg( H E  5 ) = arctg( 10,959 22, 470  1, 032 ) = 27,076 = 27o4o33’. . ỏ5 = ỏ6 = ỉ5 – ó5 =27o4o33’ - 13o46o30’ = 13o18o3’ . .R5 = R6 = H sin 5 = 10,959 sin(27 o 4o33') = 24,077mm. .h5 = h6 = R – R5 = 25 -24,077 = 0,923 mm. *Điểm 7: r7  15 + Bán kính ( mm ), khoảng cách từ điểm 1 đến điểm 7 theo chiều dài chi tiết là 4,446 ( mm ) . + Việc tính toán thêm điểm 7 giúp ta có thể xác định profin dao để tiện đoạn cong chuyển tiếp được chính xác hơn. . ó7 = arcsin( r1 r7 11,5 15 .sin ó) = arcsin( .sin15o) = 11,445 = 11o26o42’ . . �7 = r7.cos ó7 - r1.cos ó = 15.cos(11o26o42’) - 11,5.cos(15o) = 3,594 mm. .C7 = �7+ B = 3,594 + 11,108 = 14,702 mm. .ỉ7 = arctg( H E  7 ) = arctg( 10,959 22, 470  3,594 ) = 30,139 = 30o8o20’. . ỏ7 = ỉ7 – ó7 =30o8020’ - 11o26o42’ = 18o41o38’ . SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 7 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt .R5 = R6 = H sin 7 = GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn 10,959 sin(30o8o 20 ') = 21,826 mm. .h5 = h6 = R – R5 = 25 -21,826 = 3,174 mm. Bảng thông số tại các điểm: Điểm óo ỏo ỉo �1i h1i Ri ri 1 11o 150 26o 0 0 25 11,5 2,3 19o15o30’ 26o18o23’ 35o33o53’ 7,151 6,158 18,842 18,5 4 11o50o43’ 17o37o59’ 29o28o42’ 3,083 2,730 22,270 14,5 5,6 13o46o30’ 13o18o3’ 27o4o33’ 1,032 0.923 24,077 12,5 7 11o26o42’ 18o41o38’ 30o8o20’ 3,594 3,174 21,826 15 4. Tính toán thiết kế dao: SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 8 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn 11 12 98 6 1 7d 5 4 7 3 2 10 - Chiều dài của dao tiện định hình: Lp ,được xác định dọc trục của chi tiết gia công: Lp = Lct + a + c + b + b1 Trong đó: Lct : Chiều dài đoạn lưỡi cắt chính( lấy bằng chiều dài chi tiết định hình khi dao gá thẳng ) . Lc = 17mm. a: Chiều dài đoạn lưỡi cắt phụ nhằm tăng bền cho lưỡi cắt, a=2.. 5 mm. Chọn a = 3 mm. c: Chiều dài lưỡi cắt phụ để xén mặt đầu chi tiết, c = 1..3 mm. Chọn c = 1 mm. b: Chiều dài đoạn lưỡi cắt phụ để chuẩn bị cắt đứt, b = 3..8 mm. Chọn b = 6 mm. b1: Chiều rộng phụ, b1 = 0,5..1 mm. Chọn b1 =1 mm. t: Chiều cao dao. t ≤ tmax ử: Góc nghiêng của lưỡi cắt đứt, lấy ử = 20o SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 9 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn ⇒ Lp = 17 + 3 + 1 + 6 + 1 = 28 mm. 4d 11 1d 7d 2d 3d 5d 6d 8 9 10 -Yêu cầu chi tiết sau gia công đạt cấp chính xác 8, vậy nên dao được chế tạo với cấp chính xác 7, miền sai lệch là h7. - Tính chiều rộng các lưỡi cắt: T1 = 6 mm T2 = 3 mm T3 = 4 mm X2 = X1 + T1 = 4 + 6 = 10 mm X3 = X2 + T2 =10 + 3 = 13 mm X4 = X5 = X3 + T3 = 13 + 4 = 17 T4 = 4 mm X11 = a = 3 mm X1 = X11 + c = 3 + 1 = 4 mm X7 = X1 + 4,446 = 4 + 4,446 = mm X6 = X4 + T4 = 17 + 4 = 21 mm X8 = X6 + f = 21 + 1 = 23 mm X9 = X8 + e = 22 + 2 = 24 mm X10 = X9 + d = 24 + 4 = 28 mm 8,446 mm - Tính dung sai kích thước:l X11 = 3h10 = 300,04 mm SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C X4 = X5 = 17H7 = 17 00,018 mm Page 10 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt X1 = 4h7 = 400,012 GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn 8, 446 X7 = 8,446h7 = 10 X2 = 10h7 = X6 = 21H7= mm 0 0,018 0,018 0 0 1,015 mm � X8 = 22 0.1 mm mm � X9 = 24 0.1 mm mm � 13 X3 = 13H7 = 2100,021 X10 = 28 0.1 mm mm + Tính T1: X2 là khâu tăng, X2 = X1 là khâu giảm, X1 = 1000,018 400,012 mm. mm. T1 là khâu khép kín, T1 = 6mm. X2 T1 X1 ES1 = �ES ��ei � 0  (0, 012)  0, 012mm  12 m EI1 = � T1 = �EI ��es � 0, 018  0  0, 018mm  18 m 60.012 0.018 mm . . . SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 11 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn + Tính T2: X3 là khâu tăng, X3 = X2là khâu giảm, X2 = 1300,018 mm. 1000,018 mm. T2 là khâu khép kín. T2 = 3 mm. X3 T2 X2 ES2 = EI2 = � �ES ��ei � 0, 018  (0, 018)  0, 036mm  36 m �EI ��es � 0  0  0mm  0 m T2 = 300,036 . . mm. + Tính T3: X4 là khâu tăng, X4 = X3 là khâu giảm, X3 = 17 00,018 mm. 1300,018 mm. T3 là khâu khép kín, T3 = 4 mm. X4 X3 SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C T3 Page 12 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt ES3 = EI3 = � GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn �ES ��ei � 0, 018  0  0, 018mm  18 m . �EI ��es � 0  (0, 018)  0, 018mm  18 m T3 = 40,018 0,018 mm . . + Tính T4: X6 là khâu tăng, X6 = X4 là khâu giảm, X4 = 2100,021 mm. 17 00,018 mm. T4 là khâu khép kín, T4 = 4 mm. X6 X4 ES4 = EI4 = � T4 �ES ��ei � 0, 021  0  0, 021mm  21 m �EI ��es � 0  0, 018  0, 018mm  18 m T4 = 40,021 0,018 . . mm. 5. Thiết kế dưỡng kiểm tra: 5.1. Dưỡng mặt sau: SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 13 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn X8 X1 6 h2=h h4 h7 h5=h 3 X7 X2 X3 2 7 X6 4 Y9 Y10 Y8 Y1 Y7 DMS Y4 6 Y5 = Y6 5 1 Y2 = Y3 X4=X5 3 - Chiều sâu dưỡng: Chọn Y9 = 60 mm, chon Y10= 55mm, X6 = 1 mm. X6 tg15o Y1 = Y9 + 1 tg15o = 60 + = 63,732 mm. Y7 = Y1 + h7 = 63,732 + 3,174 = 65,906 mm. Y2 = Y1 + h2 = 63,732 + 6,158 = 69,890 mm. Y4 = Y1 + h4 = 63,732 + 2,730 = 66,462 mm. SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 14 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn Y5 = Y6 = Y1 + h5 = 63,732 + 0,923 = 64,655 mm. X6 tg15o 1 tg15o Y8 = Y5 - = 64,655 - = 60,923 mm. - Chiều rộng dưỡng; X6 = 1mm. X4 = X5 = X6 + T4 = 1 + 4 = 5 mm. X3 = X4 + T3 = 5 + 4 = 9 mm. X2 =X3 + T2 = 9 + 3 = 12 mm. X1 = X2 + T1 = 12 + 6 = 18 mm. X7 = X1 – 4,446 = 13,554 mm. X8 = X1 + X6 = 18 + 1 = 19 mm. - Tính dung sai: Do dao được chế tạo với cấp chính xác 7 nên dưỡng chế tạo ở cấp chính xác 5. X1=18h5 = 1800,008 12 X2 = 12h5 = 9 X3 = 9H5 = � mm 0 0,008 0,006 0 mm Y9 = 60h8 = mm 5 X4 = X5 = 5H5 = 0,014 0 Y10 = 55 0,1 mm 6000,046 Y8 = 60,923h8 = 0,005 0 mm 60,92300,046 63, 732 mm Y1 = 63,732h5 = 1 X6 = 1h8 = mm 13,554 X7 = 13,554h5 = 19 X8 = 19h5 = 0 0,009 Y2 = Y3 = 69,890h5 = 0 0,008 mm 0 0,013 Y4 = 66,462h5 = Y5 = Y6 = 64,655h5 = SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C mm 69,89000,013 66, 462 mm mm 0 0,013 mm mm 64, 65500,013 mm Page 15 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn Y7 = 65,906h5 = 65,90600,013 mm 5.2. Dưỡng mặt trước: X8 X1 6 5 2 4 5 6 Y8 Y9 Y10 Y1 DMT Y7 Y2 = Y3 1 X6 Y4 7 X4=X5 3 Y5 = Y6 7 X2 X3 2 4  =    = 3 X7 - Chiều sâu dưỡng: SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 16 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn Chọn Y9 = 60 mm, chon Y10= 55mm, X6 = 1 mm. X6 tg15o Y1 = Y9 + 1 tg15o = 60 + = 63,732 mm. Y7 = Y1 + 7 = 63,732 + 3,594 = 67,326 mm. Y2 = Y1 + 2 = 63,732 + 7,151 = 70,883 mm. Y4 = Y1 + 4 = 63,732 + 3,083 = 66,815 mm. Y5 = Y6 = Y1 +  = 63,732 + 1,032 = 64,764 mm. X6 tg15o Y8 = Y5 - 1 tg15o = 64,764 - = 61,032 mm. - Chiều rộng dưỡng; X6 = 1mm. X4 = X5 = X6 + T4 = 1 + 4 = 5 mm. X3 = X4 + T3 = 5 + 4 = 9 mm. X2 =X3 + T2 = 9 + 3 = 12 mm. X1 = X2 + T1 = 12 + 6 = 18 mm. X7 = X1 – 4,446 = 13,554 mm. X8 = X1 + X6 = 18 + 1 = 19 mm. - Tính dung sai: Do dao được chế tạo với cấp chính xác 7 nên dưỡng chế tạo ở cấp chính xác 5. X1=18h5 = 1800,008 12 X2 = 12h5 = � mm 0 0,008 mm Y10 = 55 0,1 mm Y9 = 60h8 = SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C 6000,046 mm Page 17 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt 900,006 X3 = 9H5 = mm 5 X4 = X5 = 5H5 = 0,014 0 GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn Y8 = 61,032h8 = 0,005 0 61, 03200,046 63, 732 mm Y1 = 63,732h5 = 1 X6 = 1h8 = mm 13,554 X7 = 13,554h5 = 19 X8 = 19h5 = 0 0,009 Y2 = Y3 = 70,883h5 = 0 0,008 0 0,013 mm Y4 = 66,815h5 = Y5 = Y6 = 64,764h5 = 0 0,013 0 0,013 mm mm 64, 76400,013 67,326 Y7 = 67,326h5 = mm 70,88300,013 66,815 mm mm mm mm 6. Yêu cầu kỹ thuật: 6.1. Yêu cầu kỹ thuật của dao: + Phần cắt là thép gió P18, phần thân là thép kết cấu. + Độ cứng sau nhiệt luyện: phần cắt HRC = 62 – 65. + Kiểm tra để loại bỏ các dao có hiện tượng nứt rỗ, cháy xém bề mặt sau nhiệt luyện. + Độ nhám mặt trước và mặt sau: Ra =1,25 m. + Cấp chính xác chế tạo dao là cấp 7. 6.2. Yêu cầu kỹ thuật của dưỡng kiểm tra: + Vật liệu là thép 65Mn. + Độ cứng sau nhiệt luyện HRC = 55- 58. + Kiểm tra để loại bỏ các dưỡng có hiện tượng nứt rỗ, cháy xém bề mặt sau nhiệt luyện. + Khe hở giữa dưỡng và dao khi kiểm tra không vượt quá 0.02 mm. +Độ nhám các mặt tiếp xúc với dao khi làm việc: Ra = 0.63 m . + Cấp chính xác chế tạo dưỡng là cấp 5. SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 18 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn Phần II-Thiết Kế Dao Chuốt 1. Phân tích chi tiết Chi tiết gia công là rãnh then hoa với yêu cầu về kích thước ,cấp chính xác và số răng : 420,025 d = 42H8 = mm 520,03 D = 52H7 = b = 8D7 = z = 8 răng 80,055 0,04 mm mm L = 47 mm Để cắt hết được lượng dư, nâng cao độ chính xác và năng suất gia công thì ta sử dụng phương pháp gia công là truốt lỗ then hoa theo sơ đô truốt ăn dần. 2. Tính lượng dư gia công SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 19 Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn Xác định lượng dư A: A= Dmax  d min 2 = 52, 03  40, 025 2 = 5,003 mm . Tính lượng dư gia công mà các răng cắt thô, cắt tinh phải cắt : Xác định lượng nâng của răng Sz: + Trị số lượng nâng của răng cắt thô phục thuộc vào dạng lỗ gia công và vật liệu gia công. Với vật liệu phôi là gang có độ cứng <150HB,bảng 3-3 ta chọn lượng nâng của 1 răng cắt thô về 1 phía của dao chuốt là: SZ = 0,08 mm. + Sau răng cắt thô là răng cắt tinh, số răng cắt tinh chọn là 3 răng với lợng nâng lần lợt là: Sz1 = 0,7.Sz = 0,7.0,08 = 0,056 mm. Sz2 = 0,5.Sz = 0,5.0,08 = 0,04 mm. Sz3 = 0,3.Sz = 0,3.0,08 = 0,024 mm. + Sau răng cắt tinh là răng sửa đúng _ Số răng sửa đúng chọn là 5 răng với lượng nâng bằng 0. Lượng dư răng cắt tinh: Atinh = Sz1 + Sz2 + Sz3 = 0,056 + 0,04 + 0,024 = 0,12 mm. Lượng dư các răng cắt thô: Athô = A - Atinh = 5,003 - 0,12 = 4,883 mm. 3. Tính toán số răng dao truốt + Số răng cắt thô: SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 20
- Xem thêm -