1. Trang Chủ
  2. Cơ khí - Chế tạo máy
  3. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt

Đồ án thiết kế dụng cụ cắt

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... Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn Đồ án thiết kế dụng cụ cắt 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 c

Thể loại Tài liệu miễn phí Cơ khí - Chế tạo máy

Số trang 44

Ngày tạo 8/30/2018 4:08:58 AM +00:00

Loại tệp DOCX

Kích thước 0.34 M

Tên tệp

Tải Đồ án thiết kế dụng cụ cắt (.docx) Tải Đồ án thiết kế dụng cụ cắt (.pdf)

Xem mẫu

  1. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn Đồ án thiết kế dụng cụ cắt 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 1
  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: α = α1 = 110 , γ = γ1 = 150. 4. Tính toán profin của dao a) Sơ đồ tính toán: SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 2
  3. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 3
  4. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn - Thông số hình học của dao:   11 o ;   15 o - Chọn dao dựa vào chiều sâu cắt lớn nhất: tmax = rmax - rmin= 18,5 – 11,5 = 7 mm. Tra bảng ta chọn dao có các thông số sau Kích thước dao KT khía nhám D D D1 bmax K r d2 l2 50 16 25 12 4 1 26 3 - Bán kính cơ sở của dao: 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 (α + γ) = 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 α = α1 = 11 o, γ = γ1 = 15 o. .R = R1 = D/2 = 50/2 = 25 mm. .Ψ1 = α + γ = 110 + 150 = 26o. *Điểm 2, 3: r1 11,5 . γ2 = γ3 = arcsin( .sin γ) = arcsin( .sin15o ) = 9,258 = 9o15o30’ . r2 18,5 . 2 = 3 = r2.cos γ2 - r1.cos γ = 18,5.cos( 9o15o30’ ) -11,5.cos( 15o ) = 7,151 mm. SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 4
  5. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn .C2 = C3 = 2+ B = 7,151 + 11,108 = 18,259 mm . H 10,959 .Ψ2 = arctg( ) = arctg( ) = 0,751 = 35o33o53’. E  2 22, 470  7,151 . α2 = α3 = Ψ2 – γ2 = 35o33o53’ - 9o15o30’ = 26o18o23’. H 10,959 .R2 = R3 = = = 18,842 mm. sin  2 sin(35o33o53') .h2 = h3 = R - R2 = 25 - 18,842 = 6,158 mm. *Điểm 4: r1 11,5 . γ4 = arcsin( .sin γ) = arcsin( .sin15o) = 11,845 = 11o50o43’. r4 14,5 . 4 = r4.cos γ4 - r1.cos γ = 14,5.cos(11o50o43’) - 11,5.cos(15o) = 3,083 mm. .C4 = 4+ B = 3,083 + 11,108 = 14,191 mm. H 10,959 .Ψ4 = arctg( ) = arctg( ) = 29,478 = 29o28o42’. E  4 22, 470  3, 083 . α4 = Ψ4 - γ4 = = 29o28o42’ - 11o50o43’ = 17o37o59’. H 10,959 .R4 = = = 22,270 mm. sin 4 sin(29o 28o 42') .h4 = R – R4 = 25 - 22,270 = 2,730 mm. *Điểm 5,6: r1 11,5 . γ5 = γ6 = arcsin( .sin γ) = arcsin( .sin15o) = 13,775 = 13o46o30’. r5 12,5 . 5= 6 = r5.cos γ5 - r1.cos γ = 12,5.cos(13o46o30’) - 11,5.cos(15o) = 1,032 mm. .C5 = C6 = 5+ B = 1,032 + 11,108 = 12,140 mm. SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 5
  6. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn H 10,959 .Ψ5 = Ψ6 = arctg( ) = arctg( ) = 27,076 = 27o4o33’. E 5 22, 470  1, 032 . α5 = α6 = Ψ5 – γ5 =27o4o33’ - 13o46o30’ = 13o18o3’ . H 10,959 .R5 = R6 = = = 24,077mm. sin 5 sin(27o 4o33') .h5 = h6 = R – R5 = 25 -24,077 = 0,923 mm. *Điểm 7: + Bán kính r7  15 ( 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. r1 11,5 . γ7 = arcsin( .sin γ) = arcsin( .sin15o) = 11,445 = 11o26o42’ . r7 15 . 7 = r7.cos γ7 - r1.cos γ = 15.cos(11o26o42’) - 11,5.cos(15o) = 3,594 mm. .C7 = 7+ B = 3,594 + 11,108 = 14,702 mm. H 10,959 .Ψ7 = arctg( ) = arctg( ) = 30,139 = 30o8o20’. E  7 22, 470  3,594 . α7 = Ψ7 – γ7 =30o8020’ - 11o26o42’ = 18o41o38’ . H 10,959 .R5 = R6 = = = 21,826 mm. sin 7 sin(30o8o 20') .h5 = h6 = R – R5 = 25 -21,826 = 3,174 mm. SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 6
  7. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn Bảng thông số tại các điểm: Điểm γo αo Ψo 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 7
  8. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn - 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 φ: Góc nghiêng của lưỡi cắt đứt, lấy φ = 20o ⇒ Lp = 17 + 3 + 1 + 6 + 1 = 28 mm. -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. SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 8
  9. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn - Tính chiều rộng các lưỡi cắt: T1 = 6 mm X2 = X1 + T1 = 4 + 6 = 10 mm T2 = 3 mm X3 = X2 + T2 =10 + 3 = 13 mm T3 = 4 mm X4 = X5 = X3 + T3 = 13 + 4 = 17 mm T4 = 4 mm X6 = X4 + T4 = 17 + 4 = 21 mm X11 = a = 3 mm X8 = X6 + f = 21 + 1 = 23 mm X1 = X11 + c = 3 + 1 = 4 mm X9 = X8 + e = 22 + 2 = 24 mm X7 = X1 + 4,446 = 4 + 4,446 = X10 = X9 + d = 24 + 4 = 28 mm 8,446 mm - Tính dung sai kích thước:l X11 = 3h10 = 30 0,04 mm  X4 = X5 = 17H7 = 17 0,018 mm 0 SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 9
  10. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn X1 = 4h7 = 40 0,012 mm  X6 = 21H7= 210,021 mm 0 X7 = 8,446h7 = 8, 4460 1,015 mm  X8 = 22  0.1 mm X2 = 10h7 = 100 0,018 mm  X9 = 24  0.1 mm X3 = 13H7 = 130,018 mm 0 X10 = 28  0.1 mm + Tính T1: X2 là khâu tăng, X2 = 100 0,018 mm.  X1 là khâu giảm, X1 = 40 0,012 mm.  T1 là khâu khép kín, T1 = 6mm. X2 X1 T1 ES1 =  ES   ei   0  (0, 012)  0, 012mm  12  m . EI1 =  EI   es   0, 018  0  0, 018mm  18 m .  T1 = 60.012 mm . 0.018 + Tính T2: X3 là khâu tăng, X3 = 130,018 mm. 0 X2là khâu giảm, X2 = 100 0,018 mm.  SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 10
  11. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn T2 là khâu khép kín. T2 = 3 mm. X3 X2 T2 ES2 =  ES   ei   0, 018  (0, 018)  0, 036mm  36 m . EI2 =  EI   es   0  0  0mm  0 m .   T2 = 30 0,036 mm. + Tính T3: X4 là khâu tăng, X4 = 17 0,018 mm. 0 X3 là khâu giảm, X3 = 130,018 mm. 0 T3 là khâu khép kín, T3 = 4 mm. X4 X3 T3 ES3 =  ES   ei   0, 018  0  0, 018mm  18 m . EI3 =  EI   es   0  (0, 018)  0, 018mm  18 m .  T3 = 40,018 mm . 0,018 + Tính T4: SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 11
  12. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn X6 là khâu tăng, X6 = 210,021 mm. 0 X4 là khâu giảm, X4 = 17 0,018 mm. 0 T4 là khâu khép kín, T4 = 4 mm. X6 X4 T4 ES4 =  ES   ei   0, 021  0  0, 021mm  21 m . EI4 =  EI   es   0  0, 018  0, 018mm  18 m .  T4 = 40,021 mm. 0,018 5. Thiết kế dưỡng kiểm tra: 5.1. Dưỡng mặt sau: SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 12
  13. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn X8 X1 X7 3h2=h h4 h7 6 X2 h 5 =h X3 2 3 X4=X5 X6 7 4 5 6 1 15 15 ° ° Y2 = Y3 DMS Y5 = Y6 Y4 Y7 Y1 Y8 Y9 Y10 - Chiều sâu dưỡng: Chọn Y9 = 60 mm, chon Y10= 55mm, X6 = 1 mm. X6 1 Y1 = Y9 + o = 60 + = 63,732 mm. tg15 tg15o 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. Y5 = Y6 = Y1 + h5 = 63,732 + 0,923 = 64,655 mm. SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 13
  14. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn X6 1 Y8 = Y5 - o = 64,655 - = 60,923 mm. tg15 tg15o - 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 mm  Y10 = 55  0,1 mm X2 = 12h5 = 120 0,008 mm  Y9 = 60h8 = 600 0,046 mm  X3 = 9H5 = 90,006 mm 0 Y8 = 60,923h8 = 60,92300,046 mm  X4 = X5 = 5H5 = 50,005 mm 0 Y1 = 63,732h5 = 63, 73200,013 mm  X6 = 1h8 = 10,014 mm 0 Y2 = Y3 = 69,890h5 = 69,89000,013 mm  X7 = 13,554h5 = 13,55400,008 mm  Y4 = 66,462h5 = 66, 46200,013 mm  X8 = 19h5 = 190 0,009 mm  Y5 = Y6 = 64,655h5 = 64, 6550 0,013 mm  Y7 = 65,906h5 = 65,90600,013 mm  SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 14
  15. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn 5.2. Dưỡng mặt trước: - Chiều sâu dưỡng: Chọn Y9 = 60 mm, chon Y10= 55mm, X6 = 1 mm. X6 1 Y1 = Y9 + o = 60 + = 63,732 mm. tg15 tg15o Y7 = Y1 + 7 = 63,732 + 3,594 = 67,326 mm. SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 15
  16. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn 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 1 Y8 = Y5 - o = 64,764 - = 61,032 mm. tg15 tg15o - 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 mm  Y10 = 55  0,1 mm X2 = 12h5 = 120 0,008 mm  Y9 = 60h8 = 600 0,046 mm  X3 = 9H5 = 90,006 mm 0 Y8 = 61,032h8 = 61, 03200,046 mm  X4 = X5 = 5H5 = 50,005 mm 0 Y1 = 63,732h5 = 63, 73200,013 mm  X6 = 1h8 = 10,014 mm 0 Y2 = Y3 = 70,883h5 = 70,88300,013 mm  X7 = 13,554h5 = 13,55400,008 mm  Y4 = 66,815h5 = 66,81500,013 mm  SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 16
  17. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn X8 = 19h5 = 190 0,009 mm  Y5 = Y6 = 64,764h5 = 64, 7640 0,013 mm  Y7 = 67,326h5 = 67,3260 0,013 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 17
  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 : d = 42H8 = 420,025 mm D = 52H7 = 520,03 mm b = 8D7 = 80,055 mm 0,04 z = 8 răng 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 Xác định lượng dư A: Dmax  d min 52, 03  40, 025 A= = = 5,003 mm . 2 2 Tính lượng dư gia công mà các răng cắt thô, cắt tinh phải cắt : Xác định lượng nâng của răng Sz: SV : Nguyễn Xuân Khương _ CTMK10C Page 18
  19. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn + 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
  20. Đồ án thiết kế dụng cụ cắt GVHD : TH.s Nguyễn Minh Sơn  Tổng số răng cắt của dao chuốt là : Zd = Zthô + Ztinh + Zsd = 63+ 3 + 5 = 71 răng. 4. chọn kết cấu răng và rãnh chứa phoi và răng 4.1 Prôfin dọc trục : Do vật liệu chi tiết là gang có độ cứng
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược