Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 2. PHẦN II: THIẾT KẾ DAO CHUỐT LỖ TRỤ THEN HOA

CHƯƠNG 2. PHẦN II: THIẾT KẾ DAO CHUỐT LỖ TRỤ THEN HOA

Tải bản đầy đủ - 0trang

2.2 Sơ đồ chuốt:



Theo yêu cầu gia công chi tiết như đề bài thì ta chọn sơ đồ chuốt theo lớp, để

q trình thốt phoi được dễ dàng thì trên cạnh của các răng gần nhau ta làm

rãnh thoát phoi thứ tự và xen kẽ nhau.

2.3 Chọn dao:

Dao chuốt kéo thường được chia làm hai loại vật liệu:

+ Phần đầu dao (hai phần cán) được làm bằng thép kết cấu C45.

+ Phần sau dao (phần định hướng trở về sau) làm bằng thép gió P18.

2.4 Thiết kế phần răng và sửa đúng:

2.4.1: Cấu tạo dao chuốt:

Dao chuốt có thể chia làm 5 thành phần như sau:



I: Đầu dao: Phần kẹp, cổ dao, côn chuyển tiếp.

II: Phần định hướng trước.

III: Phần cắt: răng cắt thô, răng cắt tinh, răng sửa đúng.

IV: Phần dẫn hướng sau.

V: Phần đỡ.

2.4.2. Tính lượng dư gia công:

- Lượng dư gia công khi chuốt lỗ then hoa được chọn theo yêu cầu công nghệ,

trị số dụng cụ phụ thuộc vào chiều dài lỗ chuốt được tính theo đường kính răng

sửa đúng, lỗ trước khi chuốt và được tính theo cơng thức:

11



A = (Dmax – Dmin)/2

Với:

Dmax = DDN1 + SLT;

Dmin = DDN2 + SLD;

0,025

DDN1 = 46H7 = 460

0,025



DDN2 = 42H7 = 420

Như vậy Dmax = 46 + 0,025 = 46,025mm

Dmin = 42 + 0 = 42

A = (Dmax – Dmin)/2 = (46,025 – 42)/2 = 2,0125 mm

2.5. Tính tốn các thơng số của dao chuốt:

2.5.1 Tính lượng nâng của răng:

- Ở răng dao chuốt, răng sau cao hơn răng trước một lượng gọi là lượng nâng

của răng Sz. Lượng nâng của răng dao chuốt là hiệu số đường kính các răng liên

tiếp. Theo bảng (5.2-tr78), với vật liệu gia cơng là thép 45 có b = 750 N/mm2, ta

chọn được: Sz = 0,065.

- Các răng cắt chuốt bao gồm:

+ Răng cắt thơ: phần cắt thơ có lượng dư không đều Sz = 0,065 (mm) để cắt

hết phần thô.

+ Răng cắt tinh: Phần cắt tinh bao gồm 3 răng có lượng dư giảm dần lượng cắt

tinh chuẩn bị cho các răng sửa đúng.

S1z = 0,8.Sz = 0,8.0,065 = 0,052 (mm)

S2z = 0,6.Sz = 0,6.0,065 = 0,039 (mm)

S3z = 0,4.Sz = 0,4.0,065 = 0,026 (mm)

+ Răng sửa đúng: đường kính của dao sửa đúng bằng đường kính của răng cắt

tinh cuối cùng, lượng nâng bằng 0.

Lượng dư cắt tinh được tinh theo công thức:

A1  �S Ztinh 0, 052  0, 039  0, 026  0,117 mm



2.5.2 Kết cấu răng và rãnh:

Hình dạng răng và rãnh cần phải đảm bảo các u cầu sau:

- Thơng số hình học của răng phải đảm bảo tuổi bền tối đa.

- Răng dao phải đảm bảo được số lần mài lại tối đa.

- Răng phải đủ bền để không bị gãy trước tác dụng của momen uốn trong quá

trình cắt.

12







h



- Rãnh giữa các răng phải có hình dạng và kích thước sao cho khi cắt ra phoi

dễ dàng theo mặt trước, cuốn xoắn đều và nằm gọn trong rãnh.

- Với vật liêu gia cơng là thép 45, có độ khá cao và độ dẻo thấp do vậy khi

chuốt tạo ra phoi vụn nên rãnh được thiết kế có dạng lưng thẳng để chứa phoi

vụn, đồng thời dễ chế tạo biên dạng lưng thẳng.

Dạng răng và rãnh được đặc trưng bởi các thông số sau:

t : bước răng.

h: chiều cao rãnh

f: cạnh viền

b: chiều rộng lưng răng

r,R: bán kĩnh rãnh

t

α: Góc sau

b

γ: góc trước.

f





Xác định từng thông số:

- Bước răng t và chiều sâu rãnh được tính tốn thiết kế sao cho đủ khơng gian

chứa phoi. Nếu xem gần đúng rãnh thoát phoi như hình tròn có đường kính h thì

rãnh có diện tích là :

Fk 



 h2

4



Diện tích phoi cắt ra trong tiết diện chiều trục : Fc = L. Sz

Trong đó:

L: Chiều dài của chi tiết.

Sz: Lượng nâng.

Để phoi được cuốn hết vào trong rãnh chứa phoi thì cần phải có điều kiện :

Fk

 h2



 k 1

Fc 4.L.S Z



Như vậy:

Theo bảng tra (5.4-tr82) với vật liệu gia công là thép 45, ứng với lượng nâng

Sz = 0,05 thì ta chọn được hệ số điền đầy rãnh răng k = 3,5

- Răng cắt thô

h �1,13. L.S z .k  1,13. 25.0, 05.3,5  2,36

13



Lấy chiều rộng then theo tiêu chuẩn: h = 3.

+ Bước răng t được chọn theo cơng thức:

t=(2,5÷2,8).h=(2,5÷2,8).3= (7,5÷8,4) (mm)

Để đảm bảo chuốt êm, định tâm và định hướng tốt số răng đồng thời tham

L

2 � �6

t

gia cắt phải đảm bảo:



ta chọn t = 8(mm)



+ Kiểm tra số răng cắt lớn nhất:

Z o max 



25

1  4

8



Như vậy dao chuốt thiết kế đảm bảo tính định hướng tốt.

+ Chiều rộng cắt răng:

b = (0,3÷ 0,4).t = 2,4÷3,2. Ta chọn b = 3

+ Bán kính lưng răng:

R = (0,65÷ 0,8).t = 5,2÷ 6,4. Ta chọn R = 6

+ Bán kính đáy răng:

r = (0,5÷0,55).h = (0,5÷ 0,55).3 = 1,5÷1,65. Ta chọn r = 1,5

Để tăng thêm tuổi bền của dao, mặt sau được mài thêm cạnh viền f. Giá trị của

cạnh viền như sau:

- ở răng cắt lấy f = 0,05mm

- ở răng sửa đúng lấy f = 0,2mm.

Dao chuốt lỗ trụ then hoa mặt trước và mặt sau đều là mặt cơn. Tra theo bảng

(5.5-tr83) ta có được giá trị.

+ Góc trước γ được chọn theo vật liệu: γ = 12o

+ Góc sau α được yêu cầu chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tượng giảm đường kính

sau mỗi lần mài lại, để làm tăng tuổi thọ của dao ta chọn: α = 30

- Răng cắt tinh:

S z  0,04 � Fr  3.25.0, 04  3



h �1,13 L.S .K  2,11



z

Ta có:

chọn h=2.5

Các thơng số khác được tính theo cơng thức kinh nghiệm nh ư sau:



t=(2,5÷2,8).h= (2,5÷2,8)2,5=6,5 (mm)

b = (0,3÷0,4).t = 1,95÷2,6. Ta chọn b = 2,5

R = (0,65÷0,8).t = 4,225÷5,2. Ta chọn R = 4,5

r = (0,5÷ 0,55).h = (0,5÷0,55).2,5 = 1,25÷1,375. Ta chọn r = 1,25

+ Góc trứơc γ được chọn theo vật liệu: γ = 12o

+ Góc sau α được yêu cầu chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tượng giảm đường kính

sau mỗi lần mài lại, để làm tăng tuổi thọ của dao ta chọn: α = 20

14



- Răng sửa đúng:



S z  0.02 � Fr  3.25.0, 02  1,5



Ta có:



h �1,13 L.S z .K  1, 49



chọn h = 2



Các thông số khác được tính theo cơng thức kinh nghiệm như sau:

t=(2,5÷2,8)h= (2,5÷2,8)2= 5÷5,6 chọn t=5

b=(0,3÷0,4).t =(0,3÷0,4).5= 1,5÷2 . Ta chọn b = 2

R = (0,65÷ 0,8).t = (0,65÷ 0,8).5 = 3,25÷4. Ta chọn R = 3,5

r = (0,5÷0,55).h = (0,5÷0,55).2 = 1÷1,1. Ta chọn r = 1

+ Góc trứơc γ được chọn theo vật liệu: γ = 12o

+ Góc sau α được yêu cầu chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tượng giảm đường kính

sau mỗi lần mài lại, để làm tăng tuổi thọ của dao ta chọn: α = 10

+ Profin mặt đầu:

- Do chiều rộng then là 8(mm), nên ta chia các lưỡi cắt ra thành các phần nhỏ.

- Để giảm ma sát giữa lưỡi cắt phụ và thành lỗ then, người ta thiết kế cạnh

viền f = 0,8÷1mm với lưỡi cắt phụ

- Để thoát đá mài khi mài cạnh viền f của lưỡi cắt phụ thì chân răng có rãnh

thốt đá có bán kính góc lượn là r = 0,5 mm.

2.6. Số răng dao chuốt và đường kính răng dao.

- Lượng dư gia công A = 2,0125 mm

- Lượng dư gia công tinh Atinh = 0,108

- Lượng dư gia công thô: Ath = A – Atinh = 2,0125-0,117 = 1,896 mm

Số răng cắt thô:

Z th 



Ath

1,896

1 

 1  30.17

Sz

0, 065

khi đó ta chọn Zthơ = 30 răng.



Như vậy lượng dư mà răng cắt thô cắt thực tế là: 29.0,065 = 1,885

Vậy tổng số răng của dao truốt là: 30 + 3 +5 = 38 răng.

Trong quá trình cắt như vậy thì 5 răng cắt đúng có nhiệm vụ sửa đúng kích thước

của lỗ then cần chuốt để đạt kích thước 46H7.

+) Đường kính của răng cắt thơ:

- Do q = 1,896-1,885=0,011 mm < 0,015mm , nên ta có :

- D1 = Dmin +2q= 42+2.0,01=42,02 mm.

- D2 = D1 + 2. Sz = 42,15mm

Di = Di-1+2.Sz.



15



Loại răng Đường kính của răng

D2= D1+2 sz

42,152

D3= D2+2sz

42,282

D4 =D3+2sz

42,412

D5 =D4+2sz

42,542

D6 =D5+2sz

42,672

D7 =D6+2sz

42,802

D8 =D7+2sz

42,932

D9 =D8+2sz

43,062

D10 =D9+2sz

43,192

Răng

D11 =D10+2sz 43,332

cắt thô

D12 =D11+2sz 43,452

D13 =D12+2sz 43,582

D14 =D13+2sz 43,712

D15 =D14+2sz 43,842

D16 =D15+2sz 43,972

D17=D16+2sz 44,102

D18=D17+2sz 44,232

D19=D18 +2sz 44,362

D20=D19+2sz



Loại răng



Răng

cắt tinh

Răng

sửa đúng



Đường kính của răng

D21=D20+2sz 44,622

D22=D21+2sz 44,752

D23=D22+2sz 44,882

D24 =D23+2sz 45,012

D25 =D24+2sz 45,142

D26 =D25+2sz 45,272

D27 =D26+2sz 45,402

D28 =D27+2sz 45,532

D29 =D28+2sz 45,662

D30 = D29+2sz 45,792

D31 = D30+2s1 45,896

D32 = D31+2s2 45,974

D33 = D32+2s3 46,026

D34 =D33

46,026

D35 =D34

46,026

D36 = D35

46,026

D37 = D36

46,026

D38 = D37

46,026



44,492



16



2.7. Kiểm tra độ bền của dao chuốt:

Sơ đồ chịu lực: Mỗi răng của dao đều bị chịu hai lực thành phần tác dụng.

+ Thành phần hướng kính: Fy hướng vào tâm của dao, tổng các lực Fy của răng dao

chuốt sẽ bị triệt tiêu.

+ Thành phần lực dọc trục Pz song song với trục của chi tiết, tổng hợp các lực Pz là

lực P hướng theo chiều trục. Lực này tác dụng lên mỗi răng có thể làm mẻ răng và dễ

làm đứt tại các thiết diện đầu tiên.

Do vậy điều kiện để xác định độ bền của dao là:

 bk 



4.Pmax

�N �

��

 bk �

 350 �400 � 2 �

2





 .D1

�mm �



Trong đó:



 bk �



�: giới hạn bền kéo cho phép của vật liệu dao chuốt



Pmax



: lực cắt lớn nhất khi chuốt (N)



Pmax = Cp.Szx.b.n.Zmax.K.Kn.Km

Các hệ số C p , S z , b, n, Z max , K , K n , K m , tra bảng 5.9tr 89 ta có

Cp =212, x=0,85

Kn = 1,

Km = 1,15

Hệ số K = 3. Vậy Pmax = 212.0,0650,85.9.6.4.3.1.1,15 = 15473,4 (N/mm2)

D1



: Đường kính đáy răng đầu tiên:



�  bk 



4.15473, 4

N

 16,93(

) ��

 bk �

2

2





 .34

mm



Như vậy dao chuốt đủ độ bền.

2.8. Tính tốn phần đầu dao và các phần phụ khác:

+ Phần đầu dao bao gồm phần đầu kẹp, phần cổ dao, phần côn chuyển tiếp.

+ Phần đầu kẹp được tiêu chuẩn hóa. L1 = 90

+ Kiểm tra độ bền của phần đầu kẹp



+ Phần cổ dao và côn chuyển tiếp: D2 = D1 – 2 =40 – 2 = 38 (mm)

+ Chiều dài L2 của phần cổ dao được tính từ điều kiện gá đặt:

L2 = Lg - L3 = (Lh + Lm+ Ln) - L3 (mm)

Với:

Lh: chiều dài gá Lh: 10 (mm)

Lm: chiều rộng khe hở: Lm = 30 (mm)

Lb: chiều dài thành máy Lb = 15 (mm)

L3: Chiều dày phần côn chuyển tiếp. L3 = 0,5D1 = 20 (mm)

L2 = (10+30+15)-20 = 35 (mm)

+ Phần định hướng trước:

D4 = Dmin = 42 (mm)

L4 = (0,8÷1).Lct = 40…50. Ta chọn lấy L4 = 50 (mm)

+ Chiều dài phần răng cắt thô :

L5 = t.Zthô = 8.30 = 240 (mm)

+ Chiều dài phần răng cắt tinh và sửa đúng :

L6 = t.Zct = 6,5.3 = 19,5 (mm), lấy 20 mm

L7= t.Zsđ =5.5=25 (mm)

+ Đường kính phần dẫn hướng phía sau D8 lấy bằng đường kính răng sửa đúng với

sai lệch f7.

D8 = 46,026 (mm)

L8 = (0,5÷0,7).Lct = 25…35 chọn L8 = 30 (mm)

+ Tổng chiều dài của dao:

Chiều dài của dao phải nhỏ hơn hành trình máy và nhỏ hơn 30Dmax

L = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 + L6 + L7 + L8

= 90 + 35 + 20 + 50 + 240 + 20 + 25 + 30 = 510 (mm)



2



Ta thấy: L = 510 < 30.42 = 1260 (mm)

2.9 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 5.14 ta có kích thước lỗ tâm.

Đường kính đầu dao

D1, mm

30  50



Kích thước lỗ tâm, mm

d

D

L

L1

3

7,5

7,5

3,6



L2

1



2.10. Yêu cầu kỹ thuật của dao:

+, Vật liệu dao chuốt:

Phần cắt chế tạo bằng thép P18

Phần đầu dao làm bằng thép 45

+, Độ cứng của dao sau khi nhiệt luyện:

Phần cắt và định hướng phía sau: HRC = 62  65.

Phần định hướng phía trước: HRC = 58  62

Phần đầu dao (phần kẹp): HRC = 40  47

+, Độ nhẵn bề mặt:

Cạnh viền răng sửa đúng: Ra = 0,32  m

Mặt trước, mặt sau, mặt dẫn hướng: Ra = 0,63  m



3



Phần trụ ngoài của đầu dao, rãnh chia phoi: Ra = 1,25

Các mặt không mài Ra = 2,5  m

- Độ đảo tâm trên 100mm chiều dài là : 0,005mm

-



Sai lệch chiều dài: �2 mm



- Sai lệch góc khơng vượt q:

+ Góc trước : �1 �

+ Góc sau răng cắt thơ và răng cắt tinh: �30’

+ Góc sau răng sửa đúng : �15’



4



CHƯƠNG 3. Thiết kế dao phay đĩa modul

Đề bài : Tính tốn thiết kế dao phay đĩa modul để gia cơng bánh rang trụ răng thẳng

theo thông số sau:

Vật liệu làm bánh răng : thép 40X có b = 750N/mm2

Bánh răng có modul m = 5 (mm) ; số răng gia công Z= 30

Chọn bộ 8 dao ,số hiệu dao là N5 , có số răng trong khoảng 26-34 răng

1. Xác định các thơng số hình học của bánh răng

Tính cho số răng nhỏ nhất trong bộ

Góc ăn khớp trên vòng tròn chia :  = 20

Bước răng t =  �m  3,14 �5  15,7(mm)

Bán kính vòng chia:

Chiều dày răng :



S



rc 



mZ 5 �26



 65(mm)

2

2



 m  �5



 7,90

2

2

(mm)



Bán kính vòng tròn lăn : rl = rc = 65 (mm)

Đường kính đỉnh răng : da = dc + 2m = 130 + 2 x 5 = 140 (mm)

Đường kính chân răng : df = dc – 2,5m = 130- 2,5 x 5=117,5 (mm)

Đường kính vòng tròn cơ sở : do = dccos = 130.cos20 = 122,16 (mm)

2. Tính tốn profile thân khai của lưỡi cắt

Ra – bán kính đỉnh răng

Rx – bán kính tại điểm M

rc – bán kính vòng tròn chia

ro – bán kính vòng tròn cơ sở

rf – bán kính chân răng

Profile của dao bao gồm 2 đoạn :

Đoạn làm việc là đoạn thân khai CB

Đoạn không làm việc:là đoạn đoạn cong chuyển tiếp thuộc khe hở chân răng BO1



5



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 2. PHẦN II: THIẾT KẾ DAO CHUỐT LỖ TRỤ THEN HOA

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×