Trờng Đại học Hải Phòng
Đồ án thiết kế dụng cụ cắt
Mục lục
đề đồ án 1
Mục lục 2
Thiết kế dao tiện định hình gá thẳng
1.Phân tích chi tiết 3
2.Phân tích và lựa chọn điểm cơ sở 3
3. Lựa chọn và vẽ sơ đồ gia công 4
4 Tính toán prôfin dao cho các điểm 5
5. Lựa chọn và tính toán kết cấu của dao và dỡng 6
5.1. Lựa chọn và tính toán kết cấu của dao 6
5.2. Lựa chọn và tính toán kết cấu của dỡng 9
5.2.1. Dỡng mặt sau 9
5.2.2. Dỡng mặt trớc 11
6.Yêu cầu kĩ thuật của bản vẽ chế tạo dao và dỡng 12
6.1. Yêu cầu kĩ thuật của bản vẽ chế tạo dao 12
6.2. Yêu cầu kĩ thuật của bản vẽ chế tạo dỡng 12
7.Bản vẽ chế tạo dao và dỡng 12
7.1 Bản vẽ chế tạo dao 13
7.2 Bản vẽ chế tạo dỡng 14
Thiết kế dao truốt
1.Phân tích chi tiết 15
2.Đặc điểm của phơng pháp truốt 15
3. Tính lợng d gia công 16
4. Tính toán số răng dao truốt 16
Khoa Công nghệ Lớp CTM5 1 đinh văn hiển
Trờng Đại học Hải Phòng
Đồ án thiết kế dụng cụ cắt
5. Chọn kết cấu răng và rãnh chứa phoi 16
5.1. Profin dọc trục 16

Chi tiết gia công là tròn xoay, có prôfin là tập hợp của những mặt trụ và
mặt cong trên cùng một đờng trục :
+/ Ba mặt trụ tròn xoay có kích thớc lần lợt là
012#101#3101#

;
+/ Hai mặt nón cụt chuyển tiếp giữa đờng kính
01#2

và
01#3


01#

và
01#3


+/ Chiều dài tổng cộng của chi tiết là L = 13 mm.
Do đó chọn dao tiện định hình lăng trụ để gia công có nhiều u điểm
+ Đảm bảo đợc năng suất
+ Tính đồng nhất về sản phẩm trong cả loạt cao nếu trong loạt gia công
nhiều chi tiết nh vậy
+ Có thể gia công trên máy chuyên dùng hoặc máy vạn năng
Để gia công chi tiết này ta dùng dao tiện định hình lăng trụ có prôfin trùng với
prôfin chi tiết .
2. Phân tích và lựa chọn điểm cơ sở.
+/ Mục đích chọ điểm cơ sở :
Để đạt đợc góc sau tố thiể tại profin của dao. Khi đó các điểm khác góc sau

,
r
6
= r
5
=
mm#015
#
2#
=
,r
8
=
mm301
#
012#2
=
Chọn điểm cơ sở là điểm 1 (hoặc 2), nằm
ngang tâm chi tiết và xa chuẩn kẹp nhất.
Góc trớc và góc sau tại điểm cơ sở là
4
#
614==

;
4
#
6
==


5

3
,
4
,
7

8
18:
8 3,4,7
6,5
8'
3',4',7'
6',5'
O
C
ỉ21.5
-0.021
ỉ27.5
-0.021
ỉ23.5
-0.021
13
-0.043
2
-0.025
3
-0.025
3

,
5

3
,
4
,
7

6
,
5

8
C
6
,
5
C
8
C
3
,
4
,
7
B
ỉ32.5
-0.025
Khoa Công nghệ Lớp CTM5 4 đinh văn hiển

rrBC
xxxx
==
(1)

( )
xxxx
h

+= ;
Ta luôn có :
4
<4=++=++
xxx

vì
xxx

+=+=

=>;

+=
xx
h
(2)

xx

+=

+/ Tính toán prôfin dao cho điểm 3, 4,7 :
Do 3,4,7 là 3 điểm trùng nhau nên ta tính toán prôfin dao cho các điểm 4,7 giống
nh điểm 3.
:0646"%;
3012
3014
?"%"%;?"%
44
2

263
=






=








===

r

Do 5 và 6 là 2 điểm trùng nhau nên ta tính toán prôfin dao cho các điểm 5 giống
nh điểm 6.
:63#6"%;
301
3014
?"%"%;?"%
44
9

9
=






=








=

r
r

Thông số
Điểm



=>mm
h
=>mm
#1
4
614
4
6
4
4
31612
:242
4
:064
4
<61#
591#
510
:#90
4
:059
4
510
10
9

L
d
= L
c
+ a + b + c + b
1
= 13 + 2 + 7+ 1 + 1=24(mm)
Chiều sâu hình dáng chi tiết :

mm
dd
t 010
#
01#012#
#
@"%@A
@A
=

=

=
Căn cứ vào bảng tra dao tiện định hình lăng trụ và chiều sâu hình dáng chi tiết ta
có đợc bảng thông số về kích thớc của dao nh sau :
B H E A D M
(mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm)
14 75 6 20 4 24
Khoa Công nghệ Lớp CTM5 6 đinh văn hiển
Trờng Đại học Hải Phòng
Đồ án thiết kế dụng cụ cắt

30'

Profin của dao tiện
Xác định các kích th ớc của l ỡi cắt theo chiều rộng :
X
9
= a =2 ( mm ).
X
1
= X
9
+ c = 2 + 1= 3 ( mm ).
X
2
=X
1
+ 2 =3 + 2= 5 ( mm ).
X
3
=X
2
+ 3 = 8( mm ).
X
4
= X
5
= X
3
+ 3 = 11 ( mm ).
X

9
= 2

0,1( mm ).
X
1
= 3

0,1 ( mm ).
X
2
= 5h7 = 5
-0,012
( mm ).
X
8
=16h7 = 16
+0,018
( mm ).
Khoa Công nghệ Lớp CTM5 7 đinh văn hiển

9
5


Trờng Đại học Hải Phòng
Đồ án thiết kế dụng cụ cắt
X
3
= 8h7 = 8

Xét một chuỗi kích thớc đặc trng:
Trong chuỗi kích thớc trên ta có:
X
8
= 16
+0,018
( mm ) là khâu tăng.
X
6
= 14
4914+
( mm ) là khâu giảm
T

= 16 - 14 = 2 ( mm ) là khâu khép kín
Dung sai của khâu khép kín T

là :
ES
T
= ES
tang
es
giam
= 0,0218- 0 = + 0,018 mm.
EI
T
= EI
tang
ei

+ h
5,6
= 14 +5,1 = 19,1 mm
Y
8
= Y
5,6
+( h
5,6
- h
8
) = 14 + (5,1 - 1)= 18,1
Y
10
=Y
8
+

= 18,1 +
4
24

tg
= 19,8 mm.
Y
11
= Y
1
+
:

9
= 11

0,1 ( mm ).
Y
1
=Y
2
= 19,1 h7 = 19,1
-0,021
( mm ).
Y
3
=Y
4
=Y
7
= 16,42 h7 = 16,42
-0,018
( mm ).
Y
6
= Y
5
= 14h7 = 14
-0,018
( mm ).
Y
8
= 18,1 h7 = 18,1

Y3=Y4=Y7
Y8
Y9
f
f
ỉ5
0.1

15
30'
25
30'
1
2
3
4
5
6
7
8
R1.5
DMS
Xác định các kích thớc theo chiều rộng của DMS :
Chọn d = 40 mm , e = 48 mm , f = 5 mm.
X
8
= 1,5 ( mm ).
X
6
= X

+ 1,5 = 16 ( mm ).
Cấp chính xác chế tạo dao cấp7 nên ta chọn cấp chính xác chế tạo dỡng là cấp 6

Dung sai kích thớc theo chiều rộng của dỡng mặt sau (theo TCVN2244-91).
f = 5
014
( mm ).
e = 48
014
(mm) .
d = 40
014
( mm ).
X
1
= 14,5h6 = 14,5
-0,011
( mm ).
X
2
= 12,5h6 = 12,5
-0,011
( mm ).
X
4
= X
5
=6,5h6 = 6,5
-0,011
( mm ).

Trờng Đại học Hải Phòng
Đồ án thiết kế dụng cụ cắt
Trong chuỗi kích thớc trên ta có:
X
1
=14,5
-0,011
( mm ) là khâu tăng.
X
3
= 12,5
-0,011
( mm ) là khâu giảm
T

= 14,5 -12,5 = 2 ( mm ) là khâu khép kín
Dung sai của khâu khép kín T

là :
ES
T
= ES
tang
es
giam
= 0 - (- 0,011) = + 0,011 mm.
EI
T
= EI
tang

3,4,7
= 69,9+ 2,68 = 72,58 (mm).
Y
8
= Y
1
+ h
8
= 69,9 + 0,983 = 70,883 (mm).
Y
9
= Y
8
-
4
#0
01
tg
= 67,666 (mm).

Lấy Y
9
= 68 mm.
Y
10
= Y
1
-
4
0

=75h6 = 75
-0,019
(mm).
Y
8
= 70,883h6 = 70,883
-0,019
(mm).
Y
9
= 68

0,1 (mm) ;
Y
10
= 64

0,1 (mm) ;
5.2.2 Dỡng mặt trớc
Khoa Công nghệ Lớp CTM5 10 đinh văn hiển
<
D
D
E0
C4;

0F
C24:
#0F
C24:


6,5
= 75-5,6 = 69,4(mm).
Y
3
=Y
4
=Y
7
=Y
1
+

3,4,7
= 69,4+2,94= 72,34 (mm).
Y
8
= Y
1
+

8
= 69,4 + 1,08 = 70,48(mm).
Y
9
= Y
8
-
4
#0

(mm).
Y
3
=Y
4
=Y
7
= 72,34h6 = 72,34
-0,019
(mm).
Y
6
= Y
5
=75h6 = 75
-0,019
(mm).
Y
8
= 70,48h6 = 70,48
-0,019
(mm).
Y
9
= 67

0,1 (mm) ;
Y
10
= 64

55 HRC.
+ Kiểm tra và loại bỏ những dỡng có hiện tợng rạn nứt sau khi nhiệt luyện.
+ Độ nhám của các bề mặt làm việc của dỡng tiếp xúc với dao cho phép bằng
1,25
à
m.
+ Khe hở giữa dỡng và dao khi kiểm tra

0,02
à
m.
+Cấp chính xác chế tạo dỡng là cấp 6.
7. bản vẽ chế tạo dao và d ỡng .
Khoa Công nghệ Lớp CTM5 12 đinh văn hiển
5H0
Trờng Đại học Hải Phòng
Đồ án thiết kế dụng cụ cắt
Bản vẽ chế tạo dao
Bản vẽ chế tạo dỡng
Khoa Công nghệ Lớp CTM5 13 đinh văn hiển
Trờng Đại học Hải Phòng
Đồ án thiết kế dụng cụ cắt
Thiết kế dao truốt
1. Phân tích chi tiết
Chi tiết gia công là rãnh then hoa với yêu cầu về kích thớc ,cấp chính
xác và số răng :
Df = 34,4F9 =
4;493
4;4#0
2616

- Prôfin của lớp cắt và prôfin của lỡi cắt không giống prôfin của bề mặt
gia công. Chỉ có những răng cuối cùng của dao mới có hình dạng của bề mặt
gia công.
- Chất lợng bề mặt khi truốt theo cách này không bằng sơ đồ truốt theo
lớp nhng với yêu cầu chi tiết nh trên phơng pháp chuốt ăn hoàn toàn đảm bảo
đợc độ nhẵn ,độ chính xác kích thớc.
Sơ đồ truốt ăn dần:
2
5
I
4
;
4
2
<
ỉ
3
4
,
4
+
0
,
0
8
7
+
0
,
0

= 0,4.S
z
= 0,5.0,05 = 0,02 (mm).
Khoa Công nghệ Lớp CTM5 15 đinh văn hiển
Trờng Đại học Hải Phòng
Đồ án thiết kế dụng cụ cắt
S
z1
= 0,5.S
z
= 0,3.0,05 = 0,025 (mm).
+ Sau răng cắt tinh là răng sửa đúng, số răng sửa đúng chọn là 6 răng với
lợng nâng bằng 0.
Lợng d răng cắt tinh:
A
tinh
= S
z1
+ S
z2
+ S
z3
= 0,035 + 0,02 + 0,025 = 0,08 (mm).
Lợng d các răng cắt thô:
A
thô
= A - A
tinh
= 0,8195 - 0,08 = 0,7395 (mm).
4. Tính toán số răng dao truốt

= 16+ 3 + 6 = 25(răng).
5. chọn kết cấu răng và rãnh chứa phoi
5.1 Prôfin dọc trục :
Do vật liệu chi tiết có độ cứng trung bình nên tạo phoi dây, nh vậy chọn
dang rãnh thiết kế gồm 2 cung tròn nối tiếp để dễ cuốn phoi thành cuộn, tránh
kẹt phoi, quá tải.
Dạng rãnh đợc đặc trng bởi các thông số :
+ Chiều sâu rãnh cắt: h (mm)
+ Bớc răng: t (mm)
+ Chiều rộng lng cắt: b (mm)
+ Cạnh viền: f (mm)
+ Bán kính rãnh: R, r (mm)
+ Góc trớc:

, góc sau:

h
f
a
t
b
8
r
- Tiết diện rãnh chứa phoi:
F
r
= F
f
. K
trong đó :

1,5)
2<
= (7,288
ữ
9,36)(mm).
- Chiều sâu rãnh cắt :
h

1,13.
zc
SLK ;;


h

1,13.
4012<24;01#


h

2,49 mm
Theo bảng III - 5, chọn :
t = 8 (mm); h = 2,7 (mm); b = 3,5 (mm); r = 1,5 (mm).
- Xác định cạnh viền f
+ ở răng cắt thô: f = 0,02 (mm),
+ ở răng cắt tinh: f = 0,01 (mm),
+ ở răng sửa đúng: f = 0,9 (mm),
5.2 Prôfin mặt đầu :
JK"?L%MN"%OP%?Q%RS"M"T%M?L%MNU

có ,

= 8
o

ữ
10
0
, ta chọn

= 10
o
- Góc sau :
+/ Răng cắt thô :

= 3
0

+/ Răng cắt tinh:

= 2
0

+/ Răng cắt tinh:

= 1
0
6. Chọn kết cấu phần định h ớng phía tr ớc và phía sau.
Phần định h ớng phía tr ớc:
+ Nhiệm vụ đẫn hớng cho những răng đầu tiên vào cắt đợc thuận lợi.

40414
6126



) mm.
Phần định h ớng phía sau:
+ Nhiệm vụ đẫn hớng cho những răng sửa đúng cuối ra khỏi chi tiết.
+ Công dụng của phần dẫn hớng phía sau: Bảo vệ bề mặt chi tiết đã gia
công .
Khoa Công nghệ Lớp CTM5 17 đinh văn hiển
Trờng Đại học Hải Phòng
Đồ án thiết kế dụng cụ cắt
+ Đờng kính phần dẫn hớng phía sau của dao D
6
lấy bằng đờng kính lỗ đã
truốt
- D
6
= 36 mm
- L
6
= (0,5
ữ
0,7).D
6
=(18
ữ
25,2) mm.Lấy L
6


+ Đờng kính của răng cắt thô thứ n là:
D
n
= D
1
+ 2.( n 1 ).S
Z
trong đó (n=2
ữ
62)
D
2
= 34,4 + 2.(2-1).0,05 = 34,5 mm
D
3
= 34,4 + 2.(3-1).0,05 = 34,6 mm

D
15
= 34,4+2.(15-1).0,05 =35,8 mm
D
15
= 34,4+2.(16-1).0,05 = 35,9 mm
+ Đờng kính răng sửa đúng :
D
sd
= D
max
-

Ztinh1
= 35,954 - 2.0,035 = 35,884(mm)

Bảng thứ tự các răng và đờng kính tơng ứng :
TT Đờng kính
1 34,4
2 34,5
3 34,6
4 34,7
5 34,8
6 34,9
7 35
8 35,1
9 35,2
10 35,3
11 35,4
12 35,5
Khoa Công nghệ Lớp CTM5 18 đinh văn hiển
L
L1
Lh
Lm
Lb
L4
Chi tiết
Bạc tỳ
Thành máy
Mâm cặp
Trờng Đại học Hải Phòng
Đồ án thiết kế dụng cụ cắt

7
D
1
D'
1
D
2
D
4
D
1
D
6
Ta có: L
d
= L
1
+ L
2
+ L
3
+ L
4
+ L
5
+ L
6
+ L
7
Khoảng cách từ đầu dao đến răng cắt thứ nhất của dao .

1
a
e
f
30
D
1
a = 20 (mm) ; a
1
= 32 (mm) ; f = 8 (mm) ; e = 12 (mm) ;
b = 1,5 (mm); D
1
= 36 (mm); D
1
= 28 ( mm ) .
L
1
= 90 (mm)
L
h
Khe hở giữa mặt đầu mâm cặp và thành máy ; lấy L
h
= 10 (mm).
L
m
Chiều dày thành máy truốt .
L
b
Chiều dày thành ngoài của bạc tỳ.
L

Vậy ta có L
2
= 215 (90 + 20 + 35 ) = 70 (mm) .
Chiều dài phần răng cắt và sửa đúng:
L
c
= t. Z
c
= 8. 19 = 152 (mm) .
L
sđ
= t
sđ
. Z
sđ

chọn t
sd
= 7 ( mm ); Z
sđ
= 6 (răng) .


L
sđ
= 7. 6 = 42 (mm) .


L
5

6
+ L
7
= 215 + 194 + 18 + 17,5
=> L
d
= 444,5 (mm).
9. Tính lực chuốt lớn nhất P max
Ta có , P
max
= C
P
. S
Z
X
. b . Z
max
. K

. K
n
. K
m
.n (N)
Trong đó :
C
P
: Hằng số phụ thuộc vật liệu gia công , hình dáng dao truốt .
S
Z

= 1,15.
Thay số ta có P
max
= 3000. 0,05. 3,5 . 6. 0,93. 1. 1,15.10 = 73203,0 (N).
Vậy lực truốt lớn nhất là P
max
= 73203,0 (N) .
10. Kiểm tra sức bền của dao truốt .
Tính ứng suất ở tiết diện rãnh răng thứ nhất hoặc ở phần kẹp:

X
=
4
@A
F
P



[ ]
x

Với F
0
: Tiết diện nguy hiểm ở rãnh răng thứ nhất hoặc ở phần kẹp.
Ta có :
F
0
= . r
2

+ Độ cứng sau khi nhiệt luyện :
- Phần cắt và phần định hớng phía sau từ 60
ữ
62 HRC
- Phần định hớng phía trớc từ 60
ữ
62 HRC
- Phần đầu dao từ 40
ữ
47 HRC
+ Độ đảo hớng kính của đờng kính ngoài răng sửa đúng và hai răng cắt kề với
chúng phải nằm trong giới hạn dung sai của đờng kính tơng ứng.
+ Độ đảo phần còn lại của dao trên 100mm chiều dài là nhỏ hơn 0,005mm.
+ Sai lệch giới hạn của cạnh viền răng sửa đúng 0,2 mm, chiều rộng cạnh viền
răng cắt không đợc lớn hơn 0,05 mm.
+ Sai lệch các góc vát còn lại :

30.
+Sau khi nhiệt luyện nếu có hiện tợng rạn nứt bề mặt thì phải loại bỏ.
+ Ghi nhãn hiệu cho dao.
Khoa Công nghệ Lớp CTM5 21 đinh văn hiển
Trờng Đại học Hải Phòng
Đồ án thiết kế dụng cụ cắt
Bản vẽ chế tạo
Thiết kế Dao phay đĩa Môđun
1.Xác định các thông số hình học của bánh răng.
Trong bộ dao phay đĩa module 8 con, dao mang số hiệu N
0
7 có thể gia công
đợc bánh răng có số răng Z = 55 134 răng. Profile dao đợc tính toán theo số

Bán kính đỉnh răng: R
e
=
#
#=@>V +
=
#
#=21#0;>00 +
= 92,625mm
Bán kính chân răng: R
i
=
#
#10=@>V
=
#
#10=21#0;>00
= 85,312mm
Bán kính vòng tròn cơ sở: R
0
=
2
m.Z
cos =
#
00;#012
cos20
0
= 83,98 mm
2. Tính toán profin thân khai của l ỡi cắt

e
y
M
c

x

c
O
1
Trong đó: R
e
: Bán kính đỉnh răng
R
M
: Bán kính tại điểm M(x,y)
R
c
: Bán kính vòng tròn chia
R
0
: Bán kính vòng tròn cơ sở
R
i
: Bán kính chân răng
Profile bao gồm hai đoạn :
Đoạn làm việc : Là đoạn thân khai CB
Đoạn không làm việc : Là đoạn cong chuyển tiếp thuộc khe hở chân răng BO
1
Tính toán profile đoạn làm việc

M
.sin
M
= r
M
sin(
0
+
M
)
y
M
= r
M
.cos
M
= r
M
cos(
0
+
M
)
Ta có

M
= tg
M
-
M

/r
M

Khoa Công nghệ Lớp CTM5 24 đinh văn hiển
Trờng Đại học Hải Phòng
Đồ án thiết kế dụng cụ cắt




M
B
A
r
M
r
0
Vậy ta cho R
M
biến thiên từ R
i
đến R
a
thì sẽ vẽ đợc profin của răng
Ta chia khoảng từ R
i
đến R
e
ra làm 10 khoảng bằng nhau:
Ta có R = (R

816).180
0
/3,14 - 10
0
816= 0
0
644
x
0
= R
0
.sin(
0
+

0
) = 85,312.sin(0
0
4618+ 0
0
644) =1,316mm
y
0
= R
0
.cos(
0
+

0

0
1138) =1,448 mm
y
1
= 85,921.cos(0
0
4618+ 0
0
1138) =85,908 mm
Điểm 2:
R
2
= 86,53 mm

2
= arccos(83,98/86,53) = 13
0
5639

2
= (tg13
0
5639).180
0
/3,14 - 13
0
5639= 0
0
1721
x

2829= 0
0
2344
x
3
= 87,139.sin(0
0
4618+ 0
0
2344) =1,775mm
y
3
= 87,139.cos(0
0
4618+ 0
0
2344) = 87,120 mm
Điểm 4:
R
4
= 87,748 mm

4
= arccos(83,98/87,748) = 16
0
515

4
= (tg16
0