Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim

loại

Phần I

Dao tiện định hình
Yêu cầu:Thiết kế dao tiện định hình với số liệu sau:

l

l1

l2

1
2

Vật liệu
: Gang xám (15-32)
Độ nhám
: Cấp 5
Độ chính xác kích thớc cấp : 8
Góc =300
Đờng kính 1 = 62 mm
Đờng kính 2 = 77 mm
Bán kính
r = 7 mm
r
Chiều dài
l1 = 14 mm

r = 1(mm)
L = 38.5 mm
III.Sơ đồ tính toán
1-Chọn điểm cơ sở
Điểm cơ sở đợc chọn theo nguyên tắc xa tâm chi tiết nhất (đối với dao tiện
định hình lỗ ) vì vậy ta chọn điểm cơ sở là điểm 1 trên hình vẽ
Từ đó ta chọn đợc bán kính đối với điểm cơ sở R
R = (0,75-0,8)rmin =(0,75-0.8)62/2=24 (mm)
2-Các thông số công nghệ :
-Chiều cao mài dao
H = Rsin(+) = 24sin(150+120) = 10,89 (mm)
1


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim

loại

-Chiều cao gá dao
K = Rsin = 24sin120-= 5(mm)
-Khoảng cách từ tâm chi tiết đến mặt trớc dao
A =rmax.sin() =77/2.sin150 =9.96(mm)

ri

3-Tính toán profin dao
Để vẽ đợc prôfin của dao ta chia chi tiết thành các điểm có các bán kính rI và
khoảng cách đến các điểm cơ sở lI khác nhau .Tính chiều cao hI dao tơng ứng tại các
điểm đó ta sẽ vẽ đơc profin của dao
Cụ thể ta chia làm 15 điểm

B

Ta tính đợc : x0 =18.83 ; y0 =7.5
Vậy suy ra phơng trình :
y= - 49 ( x - 18.83) 2 +7.5
(Với x đóng vai trò của li )
Từ đó ta có bảng tính sau:

Bảng tính toán tại các điểm trên profin chi tiết
1.Số liệu cho trớc: r=38.5(mm) ; =120 ; = 150 ( ở điểm cơ sở ) , R= 24mm
2. Các đại lợng suy diễn :
A = rmax.sin() = 77/2.sin150 =9.96(mm)
2


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim

loại

H = Rsin(+) = 24sin(150+120) = 10,89 (mm)
E = r.cos(+) = 21.38 mm
Điểm
1
2
3
4
5
6
7
8

31
36.06
37.4
37.95
37.9
37.24
35.72
31
31
32.73
31

RI = sin[arctag( H )]
E - i

;
I
15
15
17.725
18.794
18.794
16.041
15.452
15.22
15.423
15.52
16.198
18.749
18.749

0.596
0.621
1.306
2.886
7.833
7.833
6.012
7.833

Ri
24
24
18.838
17.385
17.385
21.771
22.98
23.468
23.445
22.84
21.465
17.385
17.385
18.383
17.385

hi
0
0
5.162

III- Thiết kế dỡng
1-Dỡng đo:
Dùng để đo dao khi chế tạo dao. Kích thớc danh nghĩa của dỡng bằng kích thớc danh
nghĩa của dao. Sai lệch đợc lấy theo cấp chính xác H6
2-Dỡng kiểm
Dỡng kiểm có kích thớc danh nghĩa lấy bằng kích thớc danh nghĩa dỡng đo
Dỡng kiểm đợc thiết kế với dung sai nh sau
- Dỡng đo : Chế tạo theo dung sai kích thớc H6.
3


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim

loại

- Dỡng kiểm : Chế tạo theo dung sai kích thớc Js5.
- Vật liệu
: Thép lò xo, nhiệt luyện đạt đô cứng 58 ữ65 HRC
( Có kèm theo bản vẽ chi tiết)

Phần II

Thiết kế dao truốt
Yêu cầu:Thiết kế dao truốt lỗ trụ với số liệu sau
Vật liệu
: Thép 45
Độ bóng cấp
: Cấp 5
Đờng kính trụ trong (d) : 22+0,02
Đờng kính trụ ngoài (D) : 42

Lợng d mà các răng cắt tinh phải cắt là :
4


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim

loại

Stinh = Sz1 + Sz2 + Sz3 = 0,08 mm
Vậy số răng cắt thô phải có là :
Sz - Stinh 0,8 0,08
Zthô = 1+
=
+ 1 19 răng
0,04
Szthô
Số răng sửa đúng chọn theo độ chính xác của lỗ truốt với chi tiết gia công yêu cầu đạt
độ chính xác cấp 7 ,độ chọn số răng sửa đúng Zsửa đúng= 8( răng)
Vậy tổng số răng của dao truốt là :
Z =Zthô +Ztinh +Zsửa đúng =19 + 3 +8 = 30 ( răng )
IV.Kết cấu của rãnh chứa phoi
Trớc hết vì chi tiết gia công là vật liệu dẻo (thép 45) nên sẽ cho dạng phoi dây vì vậy ta
chọn rãnh chứa phoi dạng lng cong.
1.Tính toán không gian chứa phoi của rãnh :
Diện tích rãnh : Frãnh =Fphoi.K
(K: hệ số điền đầy,chọn theo bảng III-4 TKDCCKL, ta đợc K=3,5)
h2
.
= K.Lc.SZthô
4

h





R

b


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim

loại

6.Xác định kích thớc các đờng kính răng
Trong 19 răng cắt thô thì :
Răng thứ nhất có lựơng nâng bằng không
Răng thứ n có lựơng nâng Sn = Sz = 0,04 mm ( Với n = 2 ữ 19 )
Do đó :
Đờng kính răng thứ nhất : D1 = Dlỗ 2.A = 22 2.0,8 = 20,24 mm
Đờng kính răng thứ hai : D2 = D1 + 2.0.04 = 20,4 0.08 = 20,48 mm
Đờng kính răng thứ n : Dn = D1+ 2.( n -1) .Sz ( Với n = 2 19 )
Đờng kính răng sửa đúng: Dsđ = Dmax - = (22 + 0,023) - 0,01 = 22,013 mm
Từ đó ta có bảng tính toán đờng kính các răng nh sau:
Bảng tính toán đờng kính các răng
Răng Đờng kính Răng
Đờng kính
Răng Đờng kính
1

20,80
16
21,60
26
22,00
7
20,88
17
21,68
27
22,00
8
20,96
18
21,76
28
22,00
9
21,04
19
21,84
29
22,00
10
21,12
20
21,92
30
22,00
7.Chọn kết cấu rãnh chứa phoi

+Chiều dài : Lsđ = t.Zsđ = 8.8 = 64 mm
-Chiều dài từ đầu dao đến răng cắt thứ nhất:
L = L1 + Lt + Lm +L2
Với :
L1 : chiều dài phần kẹp vào mâm cặp
L2 : chiều dài phần côn định hớng phía trớc
Lm : chiều dài thành máy chuốt
Các chiều dài L1 , L2 ,Lm tra phụ lục (III-24 TKDCCKL) Trang 54 ta đợc :
L1 = 120 mm ; L2 = 15 mm ; Lm = 75 mm
Vậy L = L1 + Lt + Lm+ L2 = 120 + 40 + 75 +15 = 250 mm
-Chiều dài tổng của dao L0
L0 = L + Lcắt + Lsđ + Ls = 250 + 176 + 64 + 25 = 515 mm
V.Kiểm tra sức bền của dao truốt
-Điều kiện cứng L0 [L0] = 40.Ds = 30.22 = 660 mm
Vậy chiều dài L0 của dao truốt thoả mãn điều kiện cứng vững cho phép
- Kiểm tra sức bền của dao truốt
Lực cắt lớn nhất Pmax = Sz. p. Zmax. b
Với Sz : Lợng nâng của một răng dao truốt (Sz = 0.04 mm)
p : Lực cắt đơn vị ,tra bảng III-1 ta đợc p = 300 kg/mm2
Zmax : Số răng đồng thời tham gia cắt lớn nhất
Zmax = Lc/t = 40/8 = 5 răng
b : Chiều rộng tổng cộng lớp cắt
b = Dl = 22 = 22 mm
Vậy Pmax = 0,04.300.5.22 = 1320 kg
Do đó ứng suất nguy hiểm nhất (tại tiết diện nhỏ nhất) max
7


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim


-Bán kính vòng cơ sở r0 :

8


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim

loại

m.Z
3,5.26
cos(o) =
cos200 = 42,75 mm
2
2
-Bán kính vòng chân răng Ri (không dịch chỉnh )
m.(Z - 2,5) 3,5.(26 - 2,5)
Ri =
=
= 41,125 mm
2
2
-Bán kính vòng đỉnh răng Re :
m.(Z + 2) 2,5.(26 + 2)
Re =
=
= 49 mm
2
2
-Bán kính vòng chia R :

5
6
7
8

Ri
42.750
43.141
43.531
43.922
44.313
44.703
45.094
54.484

Xi
0.000
1.998
2.018
2.184
2.303
2.734
2.914
3.096

Yi
0.000
43.049
43.481
43.868

3.289
3.492
3.704
3.927
4.159
4.651

Yi
45.782
46.612
46.540
46.917
47.293
47.667
48.039
48.779


Đồ án thiết kế dụng cụ cắt kim

loại

2-Các kích thớc kết cấu của dao
Các kích thớc của dao tra theo mô đun của bánh răng ta cần thiết kế.
Với môđun m = 3,5 ta có các kích thớc của dao nh sau:
Chiều rộng dao B = 12 mm
Lợng hớt lng k = 4,5 mm
Chiều cao profin dao theo mặt trớc H = 15 mm
Bán kính cung tròn rãnh răng r = 1,5 mm
Đờng kính ngoài D = 75 mm