Thuyết minh Dao chuốt

Nội dung text: Thuyết minh Dao chuốt

1. Dao CHuốt Yêu cầu:Thiết kế dao truốt với số liệu sau: 2 - Vật liệu gia công : thép 20 X có HB = 170 => b = 800 N/ mm - Đ•ờng kích lỗ sau khi khoan Do = 15,2 mm - Đ•ờng kích lỗ sau khi truốt D = 16H8 mm - Chiều dài L = 30 mm I . Sơ đồ cắt truốt : - Vì chi tiết cần truốt có dạng lỗ trục tròn cho nên ta chọn sơ đồ truốt ăn dần , dao truốt kéo. - Để quá trình thoát phoi dễ , l•ỡi cắt các răng cạnh nhau ta xẻ rãnh chia phoi thứ tự xen kẽ nhau II . Vật liệu làm dao truốt : Dao truốt kéo th•ờng đ•ợc chế tạo từ 2 loại vật liệu - Phần đầu dao ( hay phần cán ) làm bằng thép kết cấu ( thép 45 ) - Phần phía sau ( từ phần định h•ớng phía tr•ớc trở về sau ) làm bằng thép gió P18 . III . Cấu tạo dao truốt
2. Trong đó : l1 : Chiều dài đầu kẹp . l2 : Chiều dài cổ dao . l3 : Chiều dài côn chuyển tiếp . l4 : Chiều dài phần định h•ớng phía tr•ớc . l5 : Chiều dài phần cắt và sửa đúng . l6 : Chiều dài phần dẫn h•ớng phía sau IV . L•ợng nâng của răng ( Sz) : ở dao truốt ,răng cao hơn răng tr•ớc một l•ợng Sz – gọi là l•ợng nâng của răng . L•ợng nâng thay cho b•ớc tiến dao . Trên phần răng cắt thô , các răng có l•ợng nâng bằng nhau . Trị số l•ợng nâng của răng cắt thô Sz phụ thuộc vào vật liệu gia công . Vật liệu gia công là thép 20 X có 2 b = 800 N/mm => Chọn l•ợng nâng bằng nhau Sz = 0,03 ( mm ) (Bảng 4.3.1). Phần răng cắt tinh : chọn 3 răng cắt tinh , với l•ợng nâng các răng giảm dần Sz1 = 0,8. Sz = 0,024 ( mm ) Sz2 = 0,6. Sz = 0,018 ( mm ) Sz3 = 0,4. Sz = 0,012 ( mm ) Phần răng sửa đúng có l•ợng nâng Sz= 0 ( mm ) V . L•ợng d• gia công : L•ợng d• gia công đ•ợc cho theo yêu cầu công nghệ ,trị số l•ợng d• phụ thuộc chiều dài lỗ truốt , dạng gia công tr•ớc khi truốt . Công thức tính l•ợng d• ( về mặt hình học ) : 1 A D D 2 sd min Trong đó : Dsđ = Dmax ±  với  = 0  : l•ợng bù trừ đ•ờng kính do lỗ bị lay rộng hay co sau truốt Dsđ = Dmax = 16,027 ( mm ). Dmin = 15,2 ( mm ). 1 => A 16,027 15,2 0,4135 ( mm ) 2 VI . Kết cấu răng và rãnh : Kết cấu răng và rãng là phần quan trọng nhất của dao truốt . Rănh và rãnh đ•ợc thiết kế sao cho dao đủ bền , dủ không gian chứa phoi , tuổi bền và tuổi thọ của dao lớn và dẽ chế tạo . A –Profin dao truốt
3. Khi truốt thép có độ cứng trung bình th•ờng tạo ra phoi dây . Vì vậy dạng rănh đ•ợc thiết kế có 2 cung tròn nối tiếp để phoi dễ cuốn . t f b Sz R r h Trong đó : h : chiều cao rãnh ( chiều sâu rãnh ). t : b•ớc răng . f : cạnh viền . b : chiều rộng l•ng răng R, r : bán kính đáy răng  : Góc tr•ớc : Góc sau Xem gần đúng rãnh thoát phoi nh• hình tròn có đ•ờng kính h thì diện tích rãnh là : 1 F .h2 ( mm 2 ) n 4 Diện tích của dải phoi cuốn nằm trong răng là : 2 Ff = L*Sz ( mm ) L : chiều dài chi tiết, L = 30 ( mm ) Sz : l•ợng nâng của răng, Sz = 0,03 ( mm ) Khi cuốn vào trong răng phoi không xếp đ•ợc khít chặt . Để phoi cuốn hết vào rãnh và không bị kẹt cần đảm bảo tỷ số : Ff 4.L.Sz 2 K 1 Fn .h => h 1,13 L.Sz .K K : là hệ số điền đầy rãnh => K = 3 (Bảng 4.3.3a) => h 1,13 30.0,03.3 1,857 ( mm ) Chọn h = 3 ( mm ) Các thông số khác đ•ợc tính theo kinh nghiệm nh• sau :
4. Với răng cắt thô: tc = ( 2,5 2,8 ).h = 7,5 8,4 => chọn tc = 8 ( mm ) bc = ( 0,3 0,4 ).tc = 2,4 3,2 => chọn bc = 3 ( mm ) rc = ( 0,5 0,55 ).h = 1,5 1,65 => chọn rc = 1,5 ( mm ) Rc = ( 0,65 0,8 ).tc = 5,2 6,4 => chọn Rc = 6 ( mm ) Cạnh viền : + Răng cắt: f = 0,05 ( mm ) + Răng sửa đúng: f = 0,2 ( mm ) ở dao truốt lỗ trụ và mặt tr•ớc và mặt sau đều là mặt côn . Góc  đ•ợc chọn theo vật liệu gia công =>  = 12 15 chọn  = 15 Góc sau ở dao truốt phải chọn rất nhỏ để hạn chế hiện t•ợng giảm đ•ờng kích sau mỗi lần mài lại , làm tăng tuổi thọ của dao . Góc sau đ•ợc chọn nh• sau : - ở răng cắt thô = 3. - ở răng cắt tinh = 2. - ở răng sửa đúng = 1. - ở đáy răng chia phoi = 4. B – Profin mặt đầu ( trong tiết diện vuông góc với trục ) Trong tiết diện này , dao truốt lỗ trụ có l•ỡi cắt là những vòng tròn đồng tâm lớn dần theo l•ợng nâng . Để phoi dễ cuốn vào rãnh , l•ỡi cắt chia thành những đoạn nhỏ sao cho chiều rộng mỗi đoạn không lớn hơn 6 ( mm ). Góc sau rãnh chứa phoi ta lấy 4 , số l•ợng rãnh là 8 (Bảng 4.3.3c), chiều rộng rãnh m = 1 ( mm ), bán kính rãnh r = 0,4 ( mm ) (Bảng 4.3.3d) C – Số răng dao truốt Số răng cắt thô phải có là : ' A thô Zthô 1 Szthô Trong đó : Athô : là l•ợng d• thô Athô = A – Atinh = 0,4135 – ( 0,024 + 0,018 + 0,012 ) = 0,3595 ( mm )
5. 0,3595  Z ' = 1+ 12,983 ( răng ) thô 0,03 q = { }.SZthô = 0,983.0,03 = 0,0295 > 0,015 + Số răng cắt thô: Zthô = 12 + 1 =13 răng + Số răng cắt tinh: Ztinh = 3 răng + Số răng sửa đúng chọn theo độ chính xác của lỗ truốt với chi tiết gia công yêu cầu đạt độ chính xác cấp 8 ,độ chọn số răng sửa đúng: Zsửa đúng = 7 ( răng) Vậy tổng số răng của dao truốt là : Z = Zthô + Ztinh + Zsửa đúng =13 + 3 +7 = 23 ( răng ) D – Số răng cùng cắt lớn nhất Số răng cùng cắt đ•ợc tính L Z 1 ( răng ) o t Trong đó : L : chiều dài chi tiết gia công L = 30 ( mm ) t : b•ớc răng t = 8 ( mm ) 30 => Z 1 4,75 o 8 Zo = 4 răng, đảm bảo điều kiện định h•ớng tốt đồng thời không quá tải. E - Đ•ờng kích các răng dao truốt : Từ các công thức : - Răng cắt thô D1 = Dmin D2 = D1 + 2.q D3 = D2 + 2.Sz D13 = D12 + 2.Sz - Răng cắt tinh D14 = D13 + 2.0,8.Sz D15 = D14 + 2.0,6.Sz D16 = D15 + 2.0,4.Sz - Răng sửa đúng D17 = D18 = D19 = D20 = D21 = D22 = D23 Ta có bảng tính toán đ•ờng kính các răng nh• sau: Bảng tính toán đ•ờng kính các răng
6. Răng Đ•ờng kính Răng Đ•ờng kính Răng Đ•ờng kính 1 15,2 9 15,679 17 16,027 2 15,259 10 15,739 18 16,027 3 15,319 11 15,799 19 16,027 4 15,379 12 15,859 20 16,027 5 15,439 13 15,919 21 16,027 6 15,499 14 15,967 22 16,027 7 15,559 15 16,003 23 16,027 8 15,619 16 16,027 24 F – Kiểm tra sức bền dao truốt : Sơ đồ chịu lực : mỗi răng cắt của dao chịu 2 lực thành phần tác dụng . Thành phần h•ớng kính Py h•ớng vào tâm dao . Tổng hợp các lực Py của các răng sẽ triệt tiêu thành phần dọc trục Pz song song với trục chi tiết . Tổng hợp các lực Pz sẽ là lực chiều trục P tác dụng lên tâm dao . Lực cắt thành phần Pz tác dụng lên mỗi răng có thể làm mẻ răng . Song tr•ờng hợp này ít xảy ra . Lực tổng hợp P dễ làm dao đứt ở tiết diện đáy răng đầu tiên . Điều kiện bền xác định ở mặt cắt đáy răng đầu tiên (vật liệu thép gió). P 4.P  k   350 400 N/mm2 max 2 b F .D01 Trong đó : - D01 : đ•ờng kính đáy răng thứ nhất D01 = D1 – 2. h = 15,2 – 2. 3 = 9,2 ( mm ) - P : lực cắt tổng hợp khi truốt . Pmax = p . B . Zmax . K - p : lực cắt trên 1 đơn vị chiều dài => tra bảng p = 150 N/mm2 - Zmax : số răng cùng cắt Z0 = 4 răng - B : chiều dài l•ỡi cắt trên một vòng răng. B = .D1 = 47,752 ( mm ) - K : hệ số điều chỉnh lực cắt, K = 0,93 Vậy Pmax = 150. 47,752. 4. 0,93 = 26645,7 N Do đó ứng suất nguy hiểm nhất ( tại tiết điện nhỏ nhất ) 4.Pmax 4.26645,7 2  max 2 2 400 N / mm .D01 .9,2 Vậy dao đủ bền. G – Phần đầu dao Phần đầu dao gồm đầu kẹp L1 , cổ dao L2 , con chuyển tiếp L3
7. Phần đầu kẹp L1 Để chọn đ•ợc kích th•ớc hợp lý ( đủ bền ) , phần đầu kẹp xác đinh theo điều kiện bền kéo của eo thắt D’1: 4 * Pmax k b  b 2   * D'1 Vì đ•ờng kính của dao nhỏ, mà số răng không lớn nên ta chọn giải pháp làm dao liền khối. k k 2 [  b ] : giới hạn bền kéo cho phép của thép gió là [  b ] = 400 N/mm 4.Pmax 4.26645,7 => D'1 k 9,2 ( mm ) . b  .400 Kết cấu đầu kẹp D1 D’1 d f a1 a2 a3 a L1 14 9,6 4 5 10 0,5 28 16 70 Phần cổ dao L2 và côn chuyển tiếp L3 Phần cổ dao dùng để nối dài dao cho thuận lợi khi truốt . Đ•ờng kích cổ: D2 = D1 – ( 1  2 ) = 14 – ( 1  2 ) = 12  13 ( mm ) Chọn D2 = 12 ( mm ), độ chích xác h11. Chiều dài cổ L2 đ•ợc từ điều kiện gá đặt . L2 = Lg - L3 = ( Lh + Lm + Lb ) – L3 = Trong đó : Lg : chiều dài gá Lh : chiều dài khe hở Lh = 5  10( mm ) => Lh = 10( mm ) Lm : chiều dầy thành máy Lm = 20  30( mm ) => Lm= 30( mm ) Lb : chiều dài bạc gá Lb = 10  15( mm ) => Lb = 15( mm ) L3 : chiều dài phần côn chuyển tiếp L3 = 0,5.D1 = 0,5.14 =7 ( mm ) => L2 = ( 10 + 30 + 15 ) – 7 = 48 ( mm ) Chọn L2 = 43 ( mm )
8. Phần định h•ớng phía tr•ớc L4 Phần định h•ớng dùng để dẫn h•ớng dao lúc bắt đầu truốt. Chiều dài L4= ( 0,8  1 ) L và L4 ≥ 40 ( mm ) L4 = ( 0,8  1 ) L = 24  30 => L4 = 40 ( mm ) Đ•ờng kích D4 lấy bằng đ•ờng kính lỗ tr•ớc khi truốt với kiểu lắp lỏng: D4 = 15,2 e8 Phần dẫn h•ớng phía sau L6 Chiều dài L6 = ( 0,5  0,7 ) L và L6 20 ( mm ) L6 = ( 0,5  0,7 ) L = 15  21 => L6 = 20 ( mm ) Đ•ờng kính phần dẫn h•ớng phía sau D6 lấy bằng răng sửa đúng với sai lệch f7 , D6 = 16,027 f7 Chiều dài của dao + Chiều dài phần cắt và sửa đúng L5 L5 = lc + lsđ= ( Zth + Zt ). t + Zsđ. tsđ = ( 13 +3 ). 8 + 7. 8 = 170 ( mm ) + Chiều dài toàn bộ dao L0 = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 + L6 = 70 + 43 + 7 + 40 + 170 + 20 = 350 ( mm ) G – Lỗ tâm Lỗ tâm dùng để định vị ( chuẩn ) khi chế tạo và màI sửa . Lỗ có mặt côn 120 dùng để bảo vệ mặt côn làm việc 60. Các thông số của lỗ tâm : D1( mm ) d ( mm ) D ( mm ) L ( mm ) L1 ( mm ) L2 ( mm ) 14 2 5 5 2,4 0,6 VII . Yêu cầu kỹ thuật : Dao truốt lỗ trụ
9. 1- Vật liệu dao truốt chế tạo bằng thép P18 2- Độ cứng của dao sau khi nhiệt luyện . Phần cắt và phần định h•ớng phía sau: HRC = 62  65 . Phần cắt và phần định h•ớng phía tr•ớc: HRC = 58  62 . Phần đầu dao ( phần kẹp ) : HRC = 45  47 3- Độ nhẵn bề mặt : + Cạnh viền răng sửa đúng Ra = 0,32 + Mặt tr•ớc , mặt sau răng , mặt côn làm việc của lỗ tâm , mặt đầu h•ớng Ra = 0,63 + Phần trụ ngoài của đầu dao , rãnh chia phoi Ra = 1,25 + Các mặt không mài Ra = 2,5 4- Sai lệch về b•ớc không đ•ợc v•ợt quá 2 lần dung sai theo cấp chính xác 9 5- Sai lệch lớn nhất đ•ờng kính các răng cắt thô không đ•ợc v•ợt quá - 0,008 6- Sai lệch cho phép đ•ờng kính các răng sửa đúng và răng cắt tinh không đ•ợc v•ợt quá - 0,008 7- Độ đảo tâm theo đ•ơng kính ngoài của răng sửa đúng ,răng cắt tinh , phần định h•ớng sau không đ•ợc v•ợt quá trị số dung sai của đ•ờng kích t•ơng ứng 0,006 8- Độ elip trên phần công tác phải nằm trong dung sai của đ•ờng kích t•ơng ứng 0  0,021 9- Độ sai lệch góc cho phép không v•ợt quá: Góc tr•ớc 2 0 Góc sau của răng cắt 30 Góc sau của răng sửa đúng 15 Góc sau của răng chia phoi 30 10- Sai lệch chiều sâu đáy rãnh răng không đ•ợc v•ợt quá +0,3 11- Chiều rộng cạnh viền trên răng sửa đúng f = 0,1  0,2 mm .Trên răng cắt , chiều rộng cạnh viền không đ•ợc v•ợt quá 0,05 VIII. Hình vẽ dao chuốt lỗ trụ