Tài liệu Thiết kế qui trình công nghệ dao phay đĩa modun

 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t PhÇn I Thiªt kÕ dao phay ®Üa m« dun M = 2,5 ; α = 200 ; n06 I. ®Æc ®iÓm c«ng dông vµ ph©n lo¹i TruyÒn ®éng b¸nh r¨ng theo ph¬ng ph¸p ¨n khíp ®îc dïng rÊt réng r·i trong nghµnh chÕ t¹o m¸y. ChÊt lîng chñ yÕu lµ do ®é chÝnh x¸c chÕ t¹o b¸nh r¨ng. Qu¸ tr×nh c¾t r¨ng lµ qu¸ tr×nh c¾t bá líp kim lo¹i r·nh 2 r¨ng ®Ó t¹o thµnh profin cña r¨ng. §¶m b¶o ®é chÝnh x¸c cña r¨ng chñ yÕu lµ ®¶m b¶o ®é chÝnh x¸c cña profin r¨ng, ®é chÝnh x¸c bíc r¨ng (khi ¨n khíp) ®é ®ång t©m cao cña vßng chia víi t©m cao cña b¸nh r¨ng. §é chÝnh x¸c cu¶ b¸nh r¨ng phô thuéc vµo ®é chÝnh x¸c cña dông cô c¾t r¨ng, theo ph¬ng ph¸p gia c«ng r¨ng. Theo c¸ch h×nh thµnh profin r¨ng ta cã ph¬ng ph¸p gia c«ng r¨ng. C¾t r¨ng theo ph¬ng ph¸p chÐp h×nh : æ ®©y profin r¨ng dông cô hay h×nh chiÕucña profin lµ b¶n chÐp l¹i nguyªn h×nh cña profin r·nh gi÷a c¸c r·nh cña b¸nh r¨ng ®îc gia c«ng. Trong qu¸ tr×nh c¾t pofin dông cô ë tÊt c¶ c¸c ®iÓm®Òu trïng víi profin cña r·nh. C¾t r¨ng theo ph¬ng ph¸p bao h×nh : ë ®©y profin r·nh cña b¸nh r¨ng ®îc gia c«ng lµ ®êng bao cña c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau cña lìi c¾t dông cô trong qu¸ tr×nh c¾t. Dao phay ®Üa modun lµ dông cô gia c«ng r¨ng theo ph¬ng ph¸p chÐp h×nh trªn m¸y phay chuyªn dïng hay v¹n n¨ng cã ®Çu ph©n ®é v¹n n¨ng hay ®Üa ph©n ®é chuyªn dïng, cã thÓ ra c«ng ®îc b¸nh r¨ng trô, r¨ng th¼ng, r¨ng nghiªng vµ r¨ng ch÷ V theo ph¬ng ph¸p bao h×nh /kh«ng t©m tÝch. Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 1 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t Tõ h×nh trªn ta thÊy kh«ng thÓ c¾t b¸nh r¨ng cã r¨ng th¼ng dao chuyÓn ®éng trªn xung quanh trôc víi tèc ®é gãc ω 1 ®Ó t¹o thµnh tèc ®é c¾t chÝnh, ®ång thêi chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn däc theo trôc ph«i ®Ó c¾t chi tiÕt hÕt chiÒu dµi b¸nh r¨ng. Söa khi c¾t xong mét b¸nh r¨ngngêi ta tiÕn hµnh chuyÓn ®éng ph©n ®é ω 2 ®Ó c¾t r·nh r¨ng tiÕp theo cña b¸nh r¨ng. Khi c¾t r¨ng nghiªng hay r¨ng ch÷ V cÇn cã thªm chuyÓn ®éng ω 3 ®Ó t¹o híng r¨ng nghiªng. Tõ nguyªn lý lµm viÖc ta thÊy profin lìi c¾t cña dao phay ®Üa modun trïng víi profin r·nh b¸nh r¨ng theo ®iÓm t¬ng øng. C¾t b¸nh r¨ng b»ng dao phay ®Üa modun cã n¨ng suÊt thÊp vµ ®é chÝnh x¸c kh«ng cao. N¨ng suÊt thÊp lµ do trong qu¸ tr×nh c¾t cã hµnh tr×nh ch¹y kh«ng vµ thêi gian phô lín. MÆt kh¸c dao phay ®Üa modun cã ®êng kÝnh nhá gãc tríc γ =0gãc sau lìi c¾t bªn nhá ( α b=1020’ ÷ 2030’) dÉn ®Õn ®iÒu kiÖn c¾t khã kh¨n, h¹n chÕ tèc ®é c¾t. §é chÝnh x¸c cña b¸nh r¨ng khi c¾t b»ng dao phay ®Üa modun thêng chØ ®¹t cÊp chÝnh x¸c 9, trong mét sè trêng hîp cã thÓ ®¹t cÊp chÝnh x¸c 8 nhng dao cã m < 10 nguyªn nh©n chÝnh h¹n chÕ ®é chÝnh x¸c b¸nh r¨ng lµ : §é chÝnh x¸c®å g¸ ®Ó c¾t b¸nh r¨ngb»ng dao phay ®Üa modun thêng chØ ®¹t ®é chÝnh x¸c cÊp 8. Víi cïng mét modun m vµ sè r¨ng z1 cña b¸nh r¨ng kh¸c nhau. §Ó c¾t chÝnh x¸c b¸nh r¨ng t¬ng øng víi mäi modun m cña b¸nh r¨ng ®ßi hái sè lîng dao rÊt nhiÒu ®iÒu ®ã kh«ng phï hîp víi s¶n xuÊt. Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 2 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t HiÖn nay víi mäi modun m ngêi ta dïng mét bé dao tiªu chuÈn 8 dao, 15 dao vµ ®«i khi 26 dao ®Ó c¾t toµn bé nh÷ng b¸nh r¨ng cã sè r¨ng z=12 ÷ ∞ Dao phay ®Üa modun c¾t b¸nh r¨ng cho n¨ng xuÊt thÊp vµ ®é chÝnh x¸c cña ®é b¸nh r¨ng kh«ng cao nhng cã thÓ dïng trªn m¸y phay v¹n n¨ng vµ c¾t ®îc b¸nh r¨ng ch÷ V do ®ã dao phay ®Üa modun ®îc dïng trong s¶n xuÊt nhá vµ ®¬n chiÕc vµ ®Æc biÖt lµ trong c«ng nghÖ söa ch÷a. Theo c«ng dông dao phay ®Üa ®îc chia lµm 2 lo¹i : lo¹i c¾t th« thêng cã profin r¨ng h×nh thang vµ gãc tríc γ > 00 . Lo¹i c¾t tinh cã profin trïng víi biªn d¹ng r·nh r¨ng vµ gãc tríc γ > 00 . Theo kÕt cÊu cã thÓ chia dao phay ®Üa modun r¨ng liÒn vµ dao phay r¨ng ch¾p. II- chän vËt liÖu chÕ t¹o dao. ViÖc chän vËt liÖu lµm dao lµ vÊn ®Ò quan träng nã quyÕt ®Þnh ®Õn chÊt lîng gi¸ thµnh cña dông cô c¾t. §Ó chän vËt liÖu lµm dao cho phï hîp ta dùa vµo mét sè ®Æc ®iÓm : - Lo¹i c«ng dông, kÝch thícvµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña dông cô. - C«ng nghÖ chÕ t¹o dông cô. - Gi¸ thµnh vËt liÖu. §Ó chÕ t¹o dao phay ®Üa modun ta cã thÓ sö dông c¸c lo¹i vËt liÖu nh: ThÐp cacbon dông cô Y12A, thÐp hîp kim dông cô 9XC, thÐp giã P9 hoÆc P18 + ThÐp cacbon dông cô Y12A cã ®é thÊm t«i thÊp do tÝnh thÊm t«i kÐm nªn ph¶i t«i trong níc, lµm dông cô sau khi t«i ®Òu dª bÞ nøt, bÞ cong, vªnh, v× dao phay ®Üa modun cã d¹ng ®Üa máng nªn vËt liÖu nµy kh«ng phï hîp. + ThÐp hîp kim dông cô 9XC: DÔ tho¸t cacbon khi nhiÖt luyÖn, ®é cøng ë tr¹ng th¸i cung cÊp vµ tr¹ng th¸i ñ cao (HB = 415 ÷ 321 vµ HB =241 ÷ 197) Nã ¶nh hëng ®Õn viÖc chÕ t¹o, gia c«ng b¸nh c¾t khã, tÝnh mµi cña thÐp 9XC kÐm, tÝnh n¨ng c¾t kÐm, tinh n¨ng c¾t kÐm h¬n nhiÒu so víi thÐp giã. Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 3 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t + ThÐp giã P9, P18. . . :lµ vËt liÖu lµm dao cã tinh c¾t tèt vµ ®îc sö dông réng r·i cã ®é thÊm t«i cao cã thÓ c¾t víi tèc ®é cao gÊp 2 ÷ 4 lÇn, cã tuæi bÒn gÊp 8 ÷ 15 lÇn so víi thÐp cacbon vµ thÐp hîp kim dông cô cã thÓ n©ng cao tÝnh c¾t cña thÐp giã b»ng c¸ch thÊm xianua sau khi t«i ram vµ mµi. + ThÐp giã P9 vµ P18 cã tÝnh bÒn nãng lµ nh nhau do ®ã khi c¾t ë tèc ®é cao chóng cã tuæi bÒn gÇn nh nhau. Nhng khi lµm viÖc ë tèc ®é thÊp thÐp P18 cã ®é chÞu mµi mßn cao h¬n do ®ã tuæi bÒn cao hn gÊp 2 lÇn so víi dông cô lµm b»ng thÐp P9. Khi nung nãng P9 dÔ bÞ ho¸ nhiÖt khi mµi s¾c th× ®é cøng bÒ mÆt gi¶m xuèng nªn tÝnh mµi kÐm h¬n so víi P18. So víi P18 th× P9 cã kho¶ng nhiÖt ®é t«i hÑp h¬n do ®ã g©y khã kh¨n khi nhiÖt luyÖn. ThÐp P18 Φ2 cã tÝnh n¨ng cao h¬n so víi P18 nhng ®é kh«ng ®ång ®Òu cacbon lín do ®ã c¬ tÝnh kÐm h¬n so víi P18. VËy qua ph©n tÝch ta thÊy dao phay ®Üa modun lµ chi tiÕt d¹ng ®Üa mámg, lµm viÖc tèc ®é c¾t thÊp lùc c¾t rÊt lín. Ta chon vËt liÖu lµm dao lµ thÐp giã P18 lµ thÝch hîp nhÊt. III-tÝnh to¸n kÕt cÊu cña dao phay: TÝnh profin th©n khai cña lìi c¾t. Dao phay ®Üa modun thùc chÊt lµ dao phay ®Þnh h×nh hít lng ®Ó gia c«ng r·nh cã profin th©n khai nªn qu¸ tr×nh tÝnh to¸n thiÕt kÕ r¨ng dao phay ®Þnh h×nh hít lng. §Ó chÕ t¹o dao phay ®Üa modun cÇn ph¶i tÝnh to¸n x¸c ®Þnh ®îc profin cña lìi c¾t, profin d¹ng khëi thuû (d¹ng trßn xoay khi cha phay r·nh, hít lng vµ mµi s¾c). §Ó tÝnh to¸n kÕt cÊu cña dao phay, ®Üa modun: m=2,5 dao sè 6 ®Ó c¾t b¸nh r¨ng cã sè r¨ng z=35 ÷ 54 (r¨ng). Tríc tiªn ta tÝnh c¸c th«ng sè cña b¸nh r¨ng ®îc c¾t chän cã z=35 (sè b¸nh r¨ng nhá nhÊt) ®Ó r¨ng lín khi ¨n khíp kh«ng bÞ kÑt. + B¸n kÝnh vßng chia: r= m.z 2,5.35 = = 43,75(mm ) 2 2 Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 4 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t + B¸n kÝnh vßng ®Ønh r¨ng: re = r + (f ′ + ξ)m LÊy f ′ = 1; ξ = 0  re = 43,75 + (1 + 0)2.5 = 46.25(mm ) + B¸n kÝnh vßng ch©n r¨ng: ri = r − (f ′ + ξ)m = 43,75 − 2,5 = 41,25(mm ) + B¸n kÝnh vßng trßn c¬ së: r0 = r. cos α α : lµ gãc ¨n khíp α = 20 0 => r0 = 43,75. cos 20 0 = 41,11(mm ) ë ®©y ta tÝnh to¸n thiÕt kÕ dao phay ®Üa modun dïng dao c¾t tinh. Dao c¾t tinh cã γ = 00 . MÆt ®¸y sÏ chøa trôc cña dao profin lìi c¾t, trïng víi profin cña r·nh b¸nh r¨ng. Nh vËy profin lìi c¾t lµ ®êng th©n khai. Ph¬ng tr×nh ®êng th©n khai trong hÖ to¹ ®é ®îc biÓu diÔn: i n Vαx = § x ; r rx = 0 cosαx Y Xmax K Mx δ Ymax Χ θx Vßng trßn c¬ së g r ο α o 1 ϕx αx r α θο r i B o Vßng trßn c¬ së X (b) (a) G¾n vµo hÖ trôc to¹ ®é X0Y vµo b¸nh r¨ng (h:b) cã gãc 0 trïng víi t©m b¸nh r¨ng. Trôc 0Y trïng víi trôc ®èi xøng cña r·nh b¸nh r¨ng. Khi ®ã to¹ ®é ®iÓm MX bÊt kú trªn ®êng th©u khai ®îc x¸c ®Þnh. X =r .sin δx x Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 5 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t y = rx . cos δx Trong ®ã : δ x = δ 0 + θx δ 0 = δg − θ0 = π − tgα 0 − α 0 2z α : lµ gãc ¨n khíp α = 200 z : sè r¨ng cña b¸nh r¨ng nhá nhÊt trong nhãm z = 35 (r¨ng) θx = tgαx − αx ®Ó x¸c ®Þnh ®îc αx tõ ph¬ng tr×nh ®êng th©n khai : θx = tgα x − α x rx r0 r ⇒ cos α x = 0 ⇒ α x = arccos α x cos α x rx Gãc α thay ®æi theo biªn d¹ng th©u khai khi víi mäi x thay ®æi tõ c«g thøc trªn ta x¸c ®Þnh ®îc c¸c ®iÓm cã profin lìi c¾t r¨ng dao nèi c¸c ®iÓm ®ã l¹i víi nhau ta ®îc profin biªn d¹ng r¨ng dao. ChiÒu cao profin: h = re - ri = 46,25 - 41,25 = 5 Nh vËy theo lý thuyÕt sè lîng ®iÓm ®îc tÝnh cµng nhiÒu th× ®é chÝnh x¸c cña lìi c¾t cµng cao. Víi chiÒu cao h = 5(mm) ta lÊy kho¶ng c¸ch gi÷a 2 ®iÓm lµ 0,6(mm) ®Ó tÝnh to¸n biªn d¹ng cña r¨ng øng víi r0 ≤ rx ≤ re To¹ ®é c¸c ®iÓm ®îc tÝnh to¸n x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Cosαx = r0 rx θ x = tan gα x − α x δx = δ0 + in V αx X = rx .Sinδx Y = rx .Cosδx S = 2x t = Y - rx KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®îc ghi trong b¶ng sau: Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 6 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t δx Sinδ x 1042’59” 0,0248 Cosδ x 0,9996 x 1,022 y 41,09 s 2,045 t 0,153 2 1 41,7 8 0 05’23” 1 48’22” 0,0258 9 0,9996 9 1,078 7 41,69 9 2,157 0,447 3 1 42,3 6 0 15’34” 1 58’33” 0,0276 9 0,9996 8 1,169 7 42,29 6 2,338 1,043 4 1 42,9 0 28’47” 2 11’46” 0,0368 0,9993 1,583 3 42,88 3,166 1,63 5 1 43,5 9 0 45’50” 2 38’49” 0,0412 1 0,9991 3 1,810 43,47 6 3,621 2,22 6 1 44,1 1 3’12” 6 2 46’11” 0,0429 3 0,9990 5 1,894 44,06 1 3,788 2,818 7 1 44,7 4 1 23’07” 3 06’06” 0,0533 7 0,9985 2,226 8 44,64 4,453 3,21 8 1 45,3 9 1 45’44” 3 33’43” 0,059 7 0,9982 9 2,674 45,23 8 5,349 3,98 9 1 45,9 2 04’48” 3 47’47” 0,0606 5 0,9881 2,782 45,36 5,564 4,116 1 10 46,5 7 2 32’00” 4 12’59” 0,0719 6 0,9974 3,346 6 46,38 6,692 5,139 3 9 6 Stt rx 1 41,1 1 θx 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 7 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t s¬ ®å to¹ ®é c¸c ®iÓm trªn biªn d¹ng r¨ng 6,692 5,564 5,349 4,453 3,788 3,621 5,139 4,116 3,98 3,21 2,818 2,22 0,153 0,447 1,043 1,63 +0,2 2,046 2,157 2,338 3,166 (9) 2. x¸c ®Þnh ®êng cong chuyÓn tiÕp §Ó x¸c ®Þnh ®êng cong chuyÓn tiÕp cÇn t×m ®iÓm lµm viÖc thùc sù cuèi cïng cña profin r¨ng th©n khai (®iÓm tiÕp xóc cuèi cïng ë r¨ng th©n khai), gäi ®iÓm h lµ ®iÓm cuèi cïng cña profin th©n khai ®îc x¸c ®Þnh bëi c«ng thøc: Rx = (r − m ) + ( m − tgα 0 ) 2 ∂ ( 43,75 − 2,5) 2 2 + ( 2,5 − tg20 0 ) = 41,26( mm ) 2 Ta thÊy ri = 41,26(mm) r0 = 41,11(mm) th× Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 8 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t ri < rk < r0 ®îc biÓu diÔn díi h×nh sau: A C K B r ro re k ri Tõ ®©y x¸c ®Þnh ®êng cong chuyÓn tiÕp b»ng c¸ch: - X¸c ®Þnh ®o¹n th©n khai AB theo c¸c ®iÓm tÝnh to¸n tríc. - Tõ b¸n kÝnh Rk ta t×m c¸c ®iÓm cuèi cïng lµ viÖc thùc sù cña profin th©n khai ®iÓm (k) tõ k x©y dùng quü ®¹o ®Ønh r¨ng cña b¸nh r¨ng z1 hay thanh r¨ng vÏ lªn ch©n r¨ng z1. Trong thùc tÕ cÇn chó ý ®Õn ®é bÒn cña r¨ng vµ kh¶ n¨ng chÕ t¹o ta lÊy nh sau: VÏ vßng trßn ®¸y r¨ng tiÕp tuyÕn víi ®êng mu (mu tiÕp tuyÕn ®êng ch©u r¨ng ri t¹i ®iÓm gi÷a cña b¸nh r¨ng) cung kc nèi víi ®êng th©n khai t¹i ®iÓm K vµ ®êng mu t¹i ®iÓm O ®Ó kh«ng cã g·y t¹i ®iÓm K th× t©m O ph¶i n»m trªn ph¸p tuyÕn NK cña ®êng th©n khai. Theo ®Þnh nghÜa cña ®êng th©n khai th× NK còng lµ ®êng tiÕp tuyÕn cña vßng trßn c¬ së t¹i N vÞ trÝ NK ®îc x¸c ®Þnh bëi gãc ¸p lùc α k cos α = r0 RK Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 9 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t b o f e c δο d a ακ N B¸n kÝnh r cña cung kc tËn cïng lín nhÊt trong giíi h¹n cho phÐp ®Ó t¨ng tuæi thä cña dao phay. 3. tÝnh to¸n c¸c kÝch thíc kÕt cÊu. §êng kÝnh ngoµi x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: D = D1 + 2H D1 ®êng kÝnh ch©u r·nh ®îc lÊy theo ®êng kÝnh ®å g¸ d lÊy d = 22mm D1 = (2 ÷ 1,6) = (2 ÷ 1,6)22 = 44 ÷ 35,2 = 44 (mm) H : chiÒu cao r¨ng H = h1 + k + r h lÊy b»ng chiÒu cao propin céng thªm 1 ÷ 2 (mm) h = h1 +1 = 5 + 2 =7 (mm) K : lîng hít lng r¨ng lÊy k = 3,5 r : b¸n kÝnh vßng trßn cña r·nh r¨ng r 1,25 (mm) H = 7+1,25 + 3,5 = 11,75 (mm) D = 44 + 2.11,75 = 67(mm) chän D = 65(mm) Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 10 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t ChiÒu dµy dao phay ®Üa m« ®un ®îc chän theo chiÒu réng propin chi tiÕt lÊy B =8 (theo STCNCTM) sè r¨ng z dao phay ®Üa moo ®un ®îc chän theo ®êng kÝnh ngoµi D = 65 (mm) chän z =12 r¨ng tra b¶ng 4 – VIII (HDTKDCC - §HBKT2) ta ®îc t = 24+0,28 δ = 250 b = 6,08+0,2 α = 120 d = 22+0,023 Th«ng sè h×nh häc r¨ng dao. gãc r·nh r¨ng δ xhän cÇn ®¶m b¶o gãc M = 150 ÷ 200 vµ phï hîp víi gãc cña cam hít lng vµ ®é bÒn cña r¨ng. Khi tÝnh gãc λ phï hîpta cã thÓ lÊy trßn gãc λ theo c¸c gi¸ trÞ 180 200 250 300 ®«i khi 450 - Chän gãc r·nh r¨ng δ = 250 D¹ng ®¸y r¨ng nªn lÊy ®ång d¹ng víi profin lìi c¾t th× ®¶m b¶o ®é bÒn ®ång ®Òu cña r¨ng nhng chÕ t¹o khã kh¨n, nªn thùc tÕ víi dao pahy ®Üa m« ®un cã chiÒu dµy B nhá (øng víi m nhá ngêi ta cÇn lµm r¨ng kh¼ng song song víi trôc ) cßn dao cã chiÒu dµy b lín thêng lµm ®¸y r¨ng lµ ®êng gÊp khóc Gãc tríc dao phay ®Üa m« ®un c¾t ®Ýnh γ = 00 gãc n©ng λ = 00 vËy mÆt tríc cña dao ®i qua trôc Gãc sau cña lìi c¾t ®Ýnh : αb = (10 ÷ 15) chän αb = 120 ®Ó t¹o thµnh gãc sau ngêi ta hít lng híng kÝnh theo ®êng xo¾n ¸c si mÐt víi híng hít lng k = 3,5 (mm) víi dao phay ®Üa m« ®un gãc 6 thêng rÊt bÐ nªn gãc αb = (10÷120) Yªu cÇu kü thuËt dao phay ®Üa m« ®un - VËt liÖu thÐp P18 ®é cøng ®¹t 62÷65HRC - §é ®¶o híng kÝnh cña lìi c¾t kh«ng qu¸ 0,04 - §é ®¶m b¶o mÆt ®Çu : kh«ng qu¸ 0,03 Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 11 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t - §é ®¶m b¶o híng t©m cña mÆt tríc kh«ng qu¸ 0,09 - To¹ ®é c¸c ®iÓm cña propin chÝnh x¸c tíi ± 0,02 Ø65 ±0,01 6.08 +0,2 25° Ø22 +0,023 K=3,5 +0,05 8 +0,02 24+0,28 N 1Χ45o Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 12 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t phÇn hai thiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng dao phay ®Üa m« ®un I . Ph©n tÝch chi tiÕt gia c«ng chi tiÕt gia c«ng lµ mét dung cô c¾t chuyªn dïng ®Ó gia c«ng b¸nh r¨ng theo ph¬ng ph¸p chÐp h×nh céng nghÖ gia c«ng dao phay ®Üa m« ®un chñ yÕu dùa trªn nh÷nh nguyªn lý chung cña c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y Ngoµi ra chÕ t¹o dông cô c½t, ph¶i sö dông nh÷ng vËt liÖu lµm dao cã ®é cøng vµ søc bÒn cao do nh÷ng yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c kÝch thíc, h×nh d¹ng h×nh häc, ®é nh½n bÒ mÆt, ®Æc biÖt lµ tÝnh chÊt c¬ lý cao phÇn lìi c¾t cña dông cô. Nªn c«ng nghÖ chÕ t¹o dông cô c¾t cßn cã nh÷ng ®Æc ®iÓm riªng. §Ó ®¹t ®îc nh÷ng yªu cÇu kü thuËt cao vÒ ®é chÝnh x¸c, kÝch thíc h×nh d¸ng h×nh häc vµ ®é nh½n bÒ mÆt, ngêi ta sö dông ph¬ng ph¸p gia c«ng tinh, gia c«ng lÇn cuèi vµ thiÕt bÞ chuyªn dïng LËp quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o dông cô cÇn lu ý ®¶m baá c¸c yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c c¸c th«ng sè h×nh häc, chÊt lîng bÒ mÆt c¬ lý tÝnh cña dông cô Khi lËp quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng dao phay ®Üa m« ®un lµ chi tiÕt d¹ng ®Üa, Khi lËp quy tr×nh chÕ t¹o cÇn chä quy tr×nh gia c«ng theo chi tiÕt ®iÓn h×nh - Qu¸ tr×nh chÕ t¹o cÇn ®¶m b¶o tÝnh chÝnh x¸c c¸c th«ng sè h×nh häc α,γ,αb ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu kü thuËt vµ ®é chÝnh x¸c kÝch thíc D,B,A,h,r,d,t - VËt liÖu lµm dao lµ thÐp giã p18 lµ lo¹i vËt liÖu khã kh¨n, nªn khi nhiÖt tr¸nh cong , vªnh, nøt ®é cøng sau nhiÖt luyÖn ®¹t 62 ÷ 64HRC - §Ó n©ng cao tÝnh c¾t, n¨ng xuÊt cña dao sau khi tæiam vµ mµi cÇn tiÕn hµnh thÊm xiamua Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 13 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t - Víi m = 2,5 nªn dao lµ lo¹i nhá chÕ t¹o kh«ng cÇn mµi propin. c¸c nguyªn c«ng quan träng nhÊt trong chÕ t¹o dao phay ®Üa m« ®un nhá lµ gia c«ng chuÈn ph¨y r·nh lµ hít lng propin - §é ®¶m b¶o mÆ ®Çu kh«ng qu¸ lÖch cho phÐp ®èi víi bíc r¨ng vßng kh«ng qu¸ 15 µm vµ ®é híng kÝnh kh«ng qu¸ 15 µm II. X¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt 1. D¹ng s¶n xuÊt D¹ng s¶n xuÊt ®ãng mét vai trß quan träng trong chÕ t¹o s¶n phÈm, ¶nh hëng nhiÒu ®Õn chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt. Sù chuyªn mon ho¸ biÓu hiÖn qua sù lÆp l¹i cña s¶n phÈm trªn c¸c chç lµm viÖc NÕu sù lÆp l¹i cµng nhiÒu sù chuyªn m«n ho¸ cao vµ ng¬c l¹i. Tr×nh ®é chuyªn m«n ho¸ ¶nh hëng tíi ®Æc tÝnh c«ng nghÖ vµ c¸c h×nh thøc tæ chøc s¶n xuÊt Nã lµ ®Æc tÝnh kü thuËt ®îc x¸c ®Þnh bëi chñng loÞa vµ quy m« s¶n phÈm. Bëi sù lÆp l¹i vµ khèi lîng s¶n xuÊt hµng n¨m. §Ó thiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ ®Èm b¶o chÊt lîng s¶n phÈm cao gi¸ thµnh h¹, ta ph¶i x¸c ®Þnh lo¹i hnhf s¶n xuÊt dùa vµo quy m« s¶n xuÊt vµ khèi lîng s¶n phÈm Thùc tÕ s¶n xuÊt thêng cã ba d¹ng - D¹ng s¶n xuÊt ®¬n chiÕc vµ lo¹i nhá - D¹ng s¶n xuÊt lo¹i võa - D¹ng s¶n xuÊt lo¹i lín vµ hµng khèi Víi yªu cÇu thùc tÕ lµ lËp quy tr×nh chÕ t¹o dao phay ®Üa m« ®un m = 2,5 s¶n lîng kÕ ho¹ch lµ 30 000 CT/n¨m a, x¸c ®Þnh s¶n lîng c¬ khÝ s¶n lîng c¬ khi hµng n¨m ®îc tÝnh theo c«ng thøc Ni = N kH .mi(1 + αi βi (1 + ) 100 100 Nkh : s¶n l¬ng kÕ ho¹ch hµng n¨m : Nkh = 30 000 CT/n¨m mi : sè lîng chi tiÕt cïng tªn trong mét s¶n phÈp Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 14 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t αi : hÖ sè phÕ phÈm b×nh qu©n chän αi =2 βi : hÖ sè dù phµng phÕ phÈm chän βi = 3 Thay vµo c«ng thøc ta cã : Ni = 30000.1(1 + 2 3 )(1 + ) = 31518 (CT/n¨m 100 100 b. TÝnh khèi lîng chi tiÕt §Ó tÝnh khèi lîng chi tiÕt ta coi chi tiÐt lµ ®Üa trßn xoay cã ®êng kÝnh ngoµi ®i qua ®êng kÝnh trung b×nh cña chiÒu cao r¨ng Dtb =58 (mm) phÝa trong ®Üa cã lç d=22 (mm) vËy thÓ tÝch chi tiÕt lµ VCT = πB 2 4,14.8 (D tb - d 2 ) = (582 - 22 2 ) = 18064 mm 3 = 0,018064 dm 3 4 4 VËy khèi lîngchi tiÕt ®îc tÝnh nh sau: G = γ.VCT (kg) VCT :thÓ tÝch chi tiÕt γ : khèi lîng riªng cña thÐp giã γ =8,57 (kg/dm3 ) → G = 8,57.0,018064 = 0,158 (kg) vËy theo b¶ng 2 (HD§ACVCTM) ta cã d¹ng s¶n phÈm xuÊt lµ lo¹i lín 2. X¸c ®Þnh nhÞp s¶n xuÊt NhÞp s¶n xuÊt ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : tn = T Ni T: lµ kho¶ng thêi gian lµm viÖc (phót) trong mét n¨m T = 265.Kca.Kt (1 - α)60 Kca : sè thêi gian lµm viÖc trong mét ngµy ba ca Kt : sè thêi gian lµm viÖc trong mét ca 8 giê α : thêi gian (tÝnh theo %) ®øng m¸y söa ch÷a theo chÕ ®é α = 0,15 → = 265.3.8(1-0,15)60 =446760 (phót) Ni : sè lîng s¶n phÈm trong thêi gian t cã N =31518 CT/n¨m Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 15 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp vËy tn =  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t T 446760 = = 14.174 (phót/chiÕc) Ni 31518 III. Ph¬ng ph¸p t¹o ph«i Trong c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y vµ chÕ t¹o dao ta thêng dïng ph«i c¸n rÌn, dËp, ®óc,ph«i hµn, tuú chän theo kÕt cÊu vµ chÊt lîng cña dông cô c¾t, ®Æc ®iÓm cña qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, tÝnh kinh tÕ cña c¸c lo¹i thÐp vµ gi¸ thµnh dông cô mµ lùa chän cho hîp lý 1. Ph«i rÌn VËt liÖu qua ph«i rÌn cho c¬ tÝnh tèt, ®é bÒn cao, lîng d gia c«ng lín, ph«i nµy chØ hîp víi c¸c chi tiÕt cã ®êng kÝnh lín vµ s¶n xuÊt ®¬bn chiÕc 2. Ph«i ®óc V× yªu cÇu kü thuËt cña dông cô c¾t ®ßi hái ph¶i cã c¬ tÝnh cao ®ång ®Òu vÒ tæ chøc h¹t mµ ph«i ®óc cã c¬ tÝnh kh«ng cao, nªn ph«i ®óc kh«ng ®¸p øng ®îc yªu cÇu. 3. Ph«i dËp Phhoi cã tæ chøc mÞn chÆt, c¬ tÝnh cao cã ®é chÝnh x¸c cao so víi ph«i rÌn tù do lîng d gia c«ng nhá, ®é bãng cao, h×nh d¸ng ph«i gÇn gièng h×nh d¸ng chi tiÕt, n¨ng xuÊt cao, vËt liÖu chÕ t¹o khu©n phøc t¹p, ®Çu t vèn lín, thÝch hîp víi s¶n xuÊt hµng lo¹t. 4. Ph«i c¸n nãng ThÐp ®îc qua c¸n nhiÒu lÇn c¬ tÝnh cao,tæ chøc kim lo¹i mÞn, chÆt ®Òu cã líp øng xuÊt d trªn bÒ mÆt, cã kh¶ n¨ng chÞu xo¾n. Thêng chÕ t¹o chi tiÕt hä trôc ®êng kÝnh trung b×nh cho n¨ng xuÊt cao thÝch hîp víi s¶n xuÊt hµng lo¹t. So s¸nh c¸c ph¬ng ¸n trªn ®Ó qu¸ tr×nh gia c«ng cã Ýt mµ vÉn ®¶m b¶o yªu cÇu kü thuËt tiÕt kiÖm vËt liÖu. Víi dao phay ®Üa m« ®un, cã d¹ng ®Üa trßn xoay ®êng kÝnh ngoµi D = 65 (mm) vËt liÖu p18, s¶n lîng hµng n¨m 30000 (CT/n¨m) d¹ng s¶n xuÊt lo¹t lín ta chän ph«i c¸n nãng d¹ng thanh trßn cã ®êng kÝnh ngoµi gÇn víi ®êng kÝnh ngoµi cña dao. Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 16 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t IV.ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ A. Ph©n tÝch viÖc chän chuÈn. ý nghÜa cña viÖc chän chuÈn nh»m môc ®Ých ®¶m b¶o yªu cÇu: + §¹t chÊt lîng s¶n phÈm cao, ®é chÝnh x¸c kÝch thíc h×nh d¸ng h×nh häc cao. + N¨ng xuÊt cao gi¸ thµnh h¹. + ThiÕt bÞ ®å g¸, ®å ®Þnh vÞ dÔ lµm viÖc, kÑp chÆt tèt. + §¶m b¶o tèt lùc c¾t khi c¾t gät. Néi dung viÖc chän chuÈn: ChuÈn th« t¹o ®iÒu kiÖn ®Ó gia c«ng t¹o chuÈn tinh, chuÈn tinh thùc hiÖn toµn bé qu¸ tr×nh gia c«ng c¾t gät. Lêi khuyªn chung khi chän chuÈn. Chän chuÈn sao cho ®¶m b¶o ®îc nguyªn t¾c ®Þnh vÞ 6 ®iÓm trªn ®å g¸ hay bµn m¸y. Chän chuÈn sao cho khi gia c«ng chi tiÕt kh«ng bÞ biÕn d¹ng qu¸ nhiÒu v× lùc kÑp, lùc c¾t g©y ra, ®ång thêi cè g¾ng ®Ó lùc kÑp nhá nhÊt. Chän chuÈn sao cho kÕt cÊu cña ®å g¸ sö dông thuËn lîi, ®Þnh vÞ dÔ dµng chuÈn x¸c, thÝch hîp víi tõng lo¹i h×nh s¶n xuÊt nhÊt ®Þnh. §èi víi s¶n xuÊt lo¹t lín hµng khèi, lo¹t võa th× viÖc chän chuÈn sao cho khèng chÕ ®îc thêi gian nguyªn c«ng mét c¸ch chÝnh x¸c. a. Chän chuÈn tinh: ChuÈn tinh lµ nh÷ng bÒ mÆt dïng lµm chuÈn ®· qua gia c«ng. Khi chän chuÈn tinh cÇn tu©n thñ nh÷ng lêi khuyªn : - Chän chuÈn tinh thèng nhÊt cho c¶ qu¸ tr×nh gia c«ng. Nh vËy ®å g¸ sÏ gi¶m ®i. - Chän chuÈn tinh ®¶m b¶o tÝnh trïng chuÈn cao nhÊt. - Chän chuÈn tinh sao cho khi gia c«ng chi tiÕt kh«ng bÞ biÕn d¹ng do lùc c¾t, lùc kÑp nhá nhÊt. Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 17 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t - Cè g¾ng chän chuÈn ®Þng vÞ trïng víi gèc kÝch thíc ®Ó sai sè chuÈn b»ng kh«ng. C¨n cø vµo nh÷ng lêi khuyªn ta chän chuÈn tinh lµ bÒ mÆt lç d = 22 (mm) vµ mÆt ®Çu. MÆt lç khèng chÕ hai bËc tù do, mÆt ®Çu khèng chÕ ba bËc tù do. b. Chän chuÈn th« : ChuÈn th« lµ bÒ mÆt lµm chuÈn cha ®îc gia c«ng, chuÈn th« cã ý nghÜa quyÕt ®Þnh ®èi víi qu¸ tr×nh c«ng nghÖ, nã ¶nh hëng ®Õn ®é chÝnh x¸c chi tiÕt, chän chuÈn th« ®¶m b¶o yªu cÇu : - Ph©n phèi ®ñ lîng d cho c¸c bÒ mÆt gia c«ng. - §¶m b¶o ®é chÝnh x¸c vÞ trÝ t¬ng quan gi÷a c¸c bÒ mÆt kh«ng gia c«ng víi c¸c bÒ mÆt gia c«ng. C¸c lêi khuyªn khi chän chuÈn th«: + Chän theo mét phng kÝch thíc nhÊt ®Þnh nÕu chi tiÕt cã mét bÒ mÆt kh«ng gia c«ng th× chän bÒ mÆt ®ã lµm chuÈn th«. + Theo mét ph¬ng kÝch thíc nhÊt ®Þnh nÕu chi tiÕt cã hai hay nhiÒu bÒ mÆt kh«ng gia c«ng th× nªn chän bÒ mÆt nµo cã ®é chÝnh x¸c ®èi víi bÒ mÆt gia c«ng lµ cao nhÊt lµm chuÈn th«. + theo mét ph¬ng kÝch thíc nhÊt ®Þnh nÕu chi tiÕt cã tÊt c¶ c¸c bÒ mÆt ph¶i gia c«ng, th× nªn chän bÒ mÆt nµo ph©n phèi lîng d nhá vµ ®Òu nhÊt lµm chuÈn th«. Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 18 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t + Theo mét ph¬ng kÝch thíc nhÊt ®Þnh, chi tiÕt cã nhiÒu bÒ mÆt ®ñ lµm chuÈn th« th× chän bÒ mÆt nµo b»ng ph¼ng tr¬n tru nhÊt lµm chuÈn th«, øng víi c¸c bËc tù do cÇn thiÕt cña chi tiÕt, chØ ®îc phÐp dïng chuÈn th« mét lÇn lµm trong c¶ qu¸ tr×nh gia c«ng. C¨n cø vµo c¸c lêi khuyªn ta chän bÒ mÆt trô ngoµi lµm chuÈn th« 2. Tr×nh tù c«ng nghÖ gia c«ng dao phay ®Üa m« dun Sau khi x¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt, x¸c ®Þnh chuÈn chän ph¬ng ¸n gia c«ng, ta cÇn tiÕn hµnh lËp mét quy tr×nh gia c«ng thÝch hîp. §iÒu kiÖn kü thuËt, chØ tiªu kinh tÕ, gi¸ thµnh s¶n phÈm lµ môc ®Ých ®Çu tiªn ®a ra mét tr×nh tù chÕ t¹o s¶n phÈm, cÇn ph¶i ®a ra c¸c ph¬ng ¸n kh¸c nhau, so s¸nh vµ lùa chän c¸c ph¬ng ¸n ®ã ®Ó ®a ra mét ph¬ng ¸n tèi u nhÊt, tøc lµ ph¬ng ¸n mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao nhÊt mµ vÉn ®¶m b¸o yªu cÇu cña s¶n phÈm, Dùa vµo c¸c ®Æc ®iÓm c«ng nghÖ cña dao phay ®Üa m« ®un m = 2,5 víi d¹ng s¶n xuÊt lo¹t lín trang thiÕt bÞ tù chän ta lËp ®îc c¸c ph¬ng ¸n c«ng nghÖ sau Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 19 ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp  Bé m«n Nguyªn Lý dông cô c¾t LËp s¬ ®å nguyªn c«ng TT 1 2 a b c 3 a b 4 5 6 a b 7 8 9 10 11 12 Tªn nguyªn c«ng M¸y C¾t ph«i TiÖn mÆt ®Çu khoan lç Φ 20 TiÖn c¾t ®øt TiÖn mÆt ®Çu Khoan lç Φ 20 TiÖn c¾t ®øt Mµi th« mÆt ®Çu Mµi mÆt A Mµi mÆt B Khö tõ Truèt lç trô Φ 21,4 TiÖn ®êng kÝnh ngoµi Φ 65 TiÖn th« TiÖn tinh V¸t mÐp hai lç Truèt r·nh then TiÖn propin r¨ng Phay r·nh chøa phoi 8B66 8B66 Lìi ca ®Üa Φ 500 1K62 1K62 1K62 T15K6 Mòi khoan p18 Dao tiÖn c¾t ®øt 3756 3756 Ctr20TB1G Ctr20TB1G Bµn tõ 7510 p18 T15K6 §Öm cÇu tù lùa Trôc g¸ mòi t©m T15K6 p18 TiÖn ®Þnh h×nh Dao phay gãc M©m cÆp 3 trÊu B¹c dÉn híng Trôc g¸ Trôc g¸ mòi t©m Dao tiÖn hít lng ®Çu ph©n ®é Trôc g¸ mòi t©m TiÖn hít lng §ãng nh·n 1K62 1K62 1K62 7516 1K62 6H82 K96 Dao §å g¸ Khèi v: α = 900 M©m cÆp 3 trÊu Bé nh·n ®Çu ph©n ®é B¶n ph¼ng cã chèt 3A227 Ctr20TB1G M©m cÆp 3 trÊu 3 π 71 §¸ mµi ph¼ng Bµn tõ 36614 §¸ mµi gãc Trôc g¸ mòi t©m, πA41 3 13 14 15 a b 16 17 18 KiÓm tra trung gian NhiÖt luyÖn Mµi lç mÆt ®Çu Mµi lç Φ 22 Mµi mÆt ®Çu Mµi 1 mÆt ®Çu Khö tõ Mµi s¾c mÆt tèc kÑp ®Çu ph©n ®é Trêng ®¹i häc kü thuËt c«ng nghiÖp Th¸i nguyªn trang 20