Thiết kế dao truốt
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (436.23 KB, 17 trang )
PHẦN II
THIẾT KẾ DAO TRUỐT
Dao truốt là một loại dụng cụ cắt có năng xuất cao thường dùng để gia
công những bề mặt định hình trong và ngoài. Sau khi truốt, bề mặt gia công có
thể đạt độ chính xác cấp 8 ÷ 7 và đạt độ nhẵn 6 ÷ 8 ( Ra = 2,50 ÷ 0,63 ). Cũng có
thể đạt tới độ nhẵn cấp 9 ( Ra = 0,32 ).
Dao truốt là loại dao chuyên dùng. Vì vậy chỉ cần thay đổi lượng dư, hoặc
kích thước bề mặt gia công hoặc vật liệu chi tiết là phải tính toán thiết kế và chế
tạo dao truốt mới.
Dao truốt cho năng xuất và độ nhẵn cao nhưng có nhược điểm là lực cắt
lớn và dao chóng mòn. Khi lượng chạy dao lớn và khi lượng chạy dao nhỏ thì
sảy ra hiện tượng trượt do đó ảnh hưởng tới chất lượng gia công.
A- THIẾT KẾ DAO TRUỐT
Y êu cầu: Thiết truốt với số liệu sau:
- Vật liệu gia công : Thép C45 có σ
b
= 600 N/ mm
2
- Đường kích lỗ sau khi khoan D
o
= 20,2 mm
- Đường kích lỗ sau khi truốt D
= 21H8 mm
- Chiều dài L = 30 mm
I . S ơ 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 , lưỡi cắt các răng cạnh nhau ta xẻ rãnh chia
phoi thứ tự xen kẽ nhau
II . V ật liệu làm dao truốt :
Dao truốt kéo thường được 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 hướng phía trước trở về sau ) làm bằng
thép gió P18 .
III . Cấu tạo dao truốt
Trong đó :
l
1
: Chiều dài đầu kẹp .
l
2
: Chiều dài cổ dao .
l
3
: Chiều dài côn chuyển tiếp .
l
4
: Chiều dài phần định hướng phía trước .
l
5
: Chiều dài phần cắt và sửa đúng .
l
6
: Chiều dài phần dẫn hướng phía sau
IV . L ượng nâng của răng ( S
z
) :
Ở dao truốt ,răng cao hơn răng trước một lượng S
z
– gọi là lượng nâng của
răng . Lượng nâng thay cho bước tiến dao .
Trên phần răng cắt thô , các răng có lượng nâng bằng nhau . Trị số lượng
nâng của răng cắt thô S
z
phụ thuộc vào vật liệu gia công . Vật liệu gia công là
thép C45 có σ
b
= 600 N/mm
2
=> Chọn lượng nâng bằng nhau S
z
= 0,03 ( mm
) (Bảng 4.3.1).
Phần răng cắt tinh : chọn 3 răng cắt tinh , với lượng nâng các răng giảm dần
S
z1
= 0,8. S
z
= 0,024 ( mm )
S
z2
= 0,6. S
z
= 0,018 ( mm )
S
z3
= 0,4. S
z
= 0,012 ( mm )
Phần răng sửa đúng có lượng nâng S
z
= 0 ( mm )
V . L ượng dư gia công :
Lượng dư gia công được cho theo yêu cầu công nghệ ,trị số lượng dư phụ
thuộc chiều dài lỗ truốt , dạng gia công trước khi truốt .
Công thức tính lượng dư ( về mặt hình học ) :
( )
min
2
1
DDA
sd
−=
Trong đó :
D
sđ
= D
max
± δ với δ = 0
δ : lượng bù trừ đường kính do lỗ bị lay rộng hay co sau truốt
D
sđ
= D
max
= 21,039 ( mm ).
D
min
= 20,2 ( mm ).
=>
( )
1
21,039 20,2 0,4195
2
A
= − =
( mm )
VI . K ết cấu răng và rãnh :
Kết cấu răng và rãng là phần quan trọng nhất của dao truốt . Rănh và rãnh
được 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
Khi truốt thép có độ cứng trung bình thường tạo ra phoi dây . Vì vậy dạng
rănh được thiết kế có 2 cung tròn nối tiếp để phoi dễ cuốn .
S
z
h
R
r
t
f
b
Trong đó :
h : chiều cao rãnh ( chiều sâu rãnh ).
t : bước răng .
f : cạnh viền .
b : chiều rộng lưng răng
R, r : bán kính đáy răng
γ : Góc trước
α : Góc sau
Xem gần đúng rãnh thoát phoi như hình tròn có đường kính h thì diện tích
rãnh là :
2
.
4
1
hF
n
π
=
( mm
2
)
Diện tích của dải phoi cuốn nằm trong răng là :
F
f
= L*S
z
( mm
2
)
L : chiều dài chi tiết, L = 30 ( mm )
S
z
: lượng nâng của răng, S
z
= 0,03 ( mm )
Khi cuốn vào trong răng phoi không xếp được khít chặt . Để phoi cuốn hết
vào rãnh và không bị kẹt cần đảm bảo tỷ số :
1
.
..4
2
>== K
h
SL
F
F
z
n
f
π
=>
KSLh
z
..13,1≥
K : là hệ số điền đầy rãnh => K = 3 (Bảng 4.3.3a)
=>
1,13 30.0,03.3 1,857h
≥ =
( mm )
Chọn h = 3 ( mm )
Các thông số khác được tính theo kinh nghiệm như sau :
Với răng cắt thô:
t
c
= ( 2,5 … 2,8 ).h = 7,5 … 8,4 => chọn t
c
= 8 ( mm )
b
c
= ( 0,3 … 0,4 ).t
c
= 2,4 … 3,2 => chọn b
c
= 3 ( mm )
r
c
= ( 0,5 … 0,55 ).h = 1,5 … 1,65 => chọn r
c
= 1,5 ( mm )
R
c
= ( 0,65 … 0,8 ).t
c
= 5,2 … 6,4 => chọn R
c
= 6 ( mm )
Cạnh viền : + Răng cắt: f = 0,05 ( mm )
+ Răng sửa đúng: f = 0,2 ( mm )
Ở dao truốt lỗ trụ và mặt trước và mặt sau đều là mặt côn . Góc γ được chọn
theo vật liệu gia công => γ = 12° … 15° chọn γ = 15°
Góc sau ở dao truốt phải chọn rất nhỏ để hạn chế hiện tượng giảm đường
kích sau mỗi lần mài lại , làm tăng tuổi thọ của dao . Góc sau được chọn như sau
:
- Ở răng cắt thô α = 3°.
- Ở răng cắt tinh
α = 2°.
- Ở răng sửa đúng α = 1°.
- Ở đáy răng chia phoi α = 4°.
B – Profin mặt đầu ( trong tiết diện vuông góc với trục )
Trong tiết diện này , dao truốt lỗ trụ có lưỡi cắt là những vòng tròn đồng
tâm lớn dần theo lượng nâng . Để phoi dễ cuốn vào rãnh , lưỡi 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 lượng 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 :
zth«
th«
'
«
S
A
1 +=
th
Z
Trong đó :
A
thô
: là lượng dư thô
A
thô
= A – A
tinh
= 0,4195 – ( 0,024 + 0,018 + 0,012 ) = 0,3655 ( mm )
'
«th
Z
= 1+
0,3655
13,183
0,03
=
( răng )
+ Số răng cắt thô: Z
thô
= 13 + 1 = 14 răng
+ Số răng cắt tinh: Z
tinh
= 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:
Z
sửa đúng
= 7 ( răng)
Vậy tổng số răng của dao truốt là :
Z = Z
thô
+ Z
tinh
+ Z
sửa đúng
= 14 + 3 +7 = 24 ( răng )
D – Số răng cùng cắt lớn nhất
Số răng cùng cắt được tính
1+=
t
L
Z
o
( răng )
Trong đó :
