THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT CÀNG GẠT 2 lỗ tâm 214
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
CHI TIẾT CÀNG GẠT 2 lỗ tâm 214
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT CÀNG GẠT 2 lỗ tâm 214
Lời nói đầu.
Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng.
Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho người học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thể. Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng.
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chương trình đào tạo của ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà ngườ kỹ sư gặp phải khi thiết kế một qui trình sản xuất chi tiết cơ khí.
Được sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, và đặc biệt là thầy giáo Tăng Huy đã giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học này.
|
Lời nói đầu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mục lục. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chương 1: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết. . . . . . . . . . . . . . . . Chương 2: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.. . . . . . . . Chương 3: Xác định dạng sản xuất. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chương 4: Chọn phương pháp chế tạo phôi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chương 5: Lập thứ tự các nguyên công.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chương 6: Tính lượng dư cho một bề mặt và tra lượng dư cho các bề mặt còn lại. Chương 7: Tính chế độ cắt cho một nguyên công.. . . . . . . . . . . . . . . . . . Chương 8: Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công. . Chương 9: Tính và thiết kế đồ gá. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tài liệu tham khảo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
1 2 3 3 4 5 8 8
12 25 29 34 |
CHƯƠNG 1:
PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT.
- Chức năng làm việc.
Là bộ phận nối giữa trục điều khiển và các bánh răng di trượt nhằm điều chỉnh sự ăn khớp của các cặp bánh răng (khi cần thay đổi tỷ số truyền trong hộp tốc độ).
- Điều kiện làm việc.
Điều kiện làm việc không khắc nghiệt, chi tiết chỉ chịu mô men xoắn nhỏ khi làm việc (gạt cho các bánh răng ăn khớp với nhau) và chi tiết thường xuyên không chịu tải, không mài mòn, có va đập khi làm việc, nhiệt độ làm việc không cao.
Sơ đồ làm việc.
CHƯƠNG 2:
PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT.
Phân tích kết cấu theo quan điểm công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Phần tử kết cấu cũng như những yêu cầu kỹ thuật chưa hợp lý với chức năng làm việc của đối tượng gia công.
- Về yêu cầu kỹ thuật.
Với những yêu cầu kỹ thuật trên bản vẽ chi tiết là chưa phù hợp để đảm bảo chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết là tối ưu. Đó là bề mặt trong lỗ f42 là có độ nhẵn Ra=2,5 là không hợp lý vì bề mặt này không làm việc không cọ sát nên có thể chỉ cần lấy là Rz = 40mm.
- Về các phần tử kết cấu.
- Đơn giản hoá kết cấu.
Ngoài những phần do đảm bảo chức năng làm việc không thể thay đổi được như mặt trụ, mặt làm việc, ta xét các bề mặt còn lại.
v Gân trợ lực.
Do khi làm việc chi tiết có chịu va đập mà vật liệu làm bằng gang dễ vỡ đồng thời phần chuyển tiếp giữa phần trụ ở đầu và thân có kích thước thay đổi đột ngột nên tập trung ứng suất, do đó tại vị trí này chi tiết dễ bị gãy. Để tránh việc chi tiết bị phá huỷ cần có gân trợ lực, việc bỏ gân trợ lực để đơn giản kết cấu là không thể được.
v Bố trí chi tiết đối xứng.
Do hình dạng của chi tiết nên ta ghép hai chi tiết lại thành một chi tiết có hình dạng đối xứng làm tăng độ cứng vững cho chi tiết khi gia công, đồng thời làm giảm số lượng các nguyên công (do chỉ gia công một chi tiết sau đó có nguyên công cắt đứt sau cùng).
Việc bố trí chi tiết đối xứng là không có lợi vì như thế sẽ làm tăng nguyên công hoặc bước, phải gia công các mặt đầu qua 2 nguyên công hoặc bước và khi đó định vị trên chuẩn tinh thống nhất chi tiết có độ cứng vững không cao.
Việc thay thế kết cấu bằng hàn, lắp ghép đều không đem lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật.
- Khả năng áp dụng các phương pháp gia công tiên tiến.
Các phương pháp gia công bằng công nghệ tiên tiến đều không phù hợp với điều kiện kỹ thuật và điều kiện sản xuất.
Gia công bằng phương pháp cắt dây và tia lửa điện cho năng suất không cao và chất lượng bề mặt không đòi hỏi cao.
Gia công bằng phương pháp điều khiển số CNC không phù hợp với điều kiện sản xuất ở nước ta.
CHƯƠNG 3:
XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.
Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau đây:
Trong đó:
N: Số lượng chi tiết được sản xuất trong một năm.
N1: Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm.
m: Số chi tiết trong một sản phẩm, m=1.
b : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ(5%).
a : Số phế phẩm (3%).
Trọng lượng của chi tiết:
Q=V.g
Trong đó:
g : Trọng lượng riêng của vật liệu. g = 7kg/dm.
V: Thể tích chi tiết.
V
Q.
Tra bảng 2 trang 13 [5], ta được dạng sản xuất là hàng loạt lớn.
CHƯƠNG 4:
CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.
- Xác định phương pháp chế tạo phôi.
Đối với chi tiết đã có, có thể áp dụng các phương pháp chế tạo phôi sau đây.
- Phôi dập.
Phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết sau đây: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu . . . có các đặc điểm.
Sử dụng một bộ khuôn có kích thước lòng khuôn gần giống vật gia công.
Độ chính xác của vật dập cao, đặc biệt là các kích thước theo chiều cao và sai lệch giữa hai nửa khuôn. Thông thường độ bóng của dập thể tích đạt được từ D 2 ¸D 4,độ chính xác đạt được ± 0,1¸± 0,05.
Trạng thái ứng suất vật gia công nói chung là nén khối, do đó kim loại có tính dẻo tốt hơn, biến dạng triệt để hơn, cơ tính sản phẩm cao hơn và có thể gia công vật phức tạp.
Dễ cơ khí hoá nên năng suất cao.
Hệ số sử dụng vật liệu cao.
Thiết bị sử dụng có công suất lớn, chuyển động chính xác, chế tạo khuôn đắt tiền.
Do những đặc điểm trên nên dập thể tích chỉ dùng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối.
- Rèn tự do.
Ưu điểm của rèn tự do.
Thiết bị rèn đơn giản, vốn đầu tư ít.
Có khả năng loại trừ các khuyết tật đúc như rỗ khí, rỗ co ... Biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ, tạo được các tổ chức thớ uốn xoắn, do đó làm tăng cơ tính sản phẩm.
Lượng hao phí kim loại khi rèn ít hơn khi gia công cắt gọt.
Các nhược điểm của rèn tự do.
Độ chính xác kích thước, độ bóng bề mặt kém.
Chất lượng vật rèn không đồng đều trong từng phần của chi tiết và giữa các loạt gia công chất lượng gia công còn phụ thuộc vào trình độ công nhân và trình độ tổ chức nơi làm việc.
Năng suất lao động thấp, lượng dư, dung sai và thời gian gia công lớn, hiệu quả kinh tế không cao.
Sử dụng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phục vụ công nghiệp sửa chữa, chế tạo máy.
- Đúc trong khuôn kim loại.
- Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích thước chính xác, độ bóng bề mặt cao, có khả năng cơ khí hoá, tự động hoá cao.
- Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác.
- Vật đúc dễ tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí, nứt . . .
- Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót. . .
- Khi đúc trong khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng điền đầy kém. Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra nứt.
Tóm lại: Từ chức năng, điều kiện làm việc và sản lượng của chi tiết ta chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn kim loại là phù hợp nhất.
- Bản vẽ chi tiết lồng phôi.
- Xác định lượng dư gia công cơ.
Xác định lượng dư gia công cơ phụ thuộc hợp kim đúc, kích thước lớn nhất của vật đúc, tính chất sản xuất, mức độ phức tạp của chi tiết, phương pháp làm khuôn (bằng tay hay bằng máy), vị trí bề mặt trong khuôn và cấp chính xác của vật đúc.
Với những vật đúc trong khuôn kim loại ta có cấp chính xác 2.
Tra bảng (3-110) [7] ta được lượng dư gia công cơ là:
Mặt trên: 2,5 mm.
Mặt dưới: 2,0 mm.
Mặt bên: 2,2 mm.
Dung sai vật đúc là ± 1,0 mm.
- Xác định độ dốc rút mẫu.
Tra bảng I-6 [5] ta được:
Độ dốc rút mẫu mặt ngoài: 1° 00¢.
Độ dốc rút mẫu mặt trong: 2° 00¢.
Ghi chú:
Mặt có gia công cơ độ xiên phải lấy chùm lên độ dư gia công cơ.
Mặt không gia công cơ độ xiên lấy như sau:
Thành dày < 5 mm độ xiên làm tăng chiều dày.
Thành dày 5 ¸ 10 mm độ xiên tăng một phần và giảm một phần.
Thành dày > 10 mm độ xiên làm giảm chiều dày.
Trên các gân tăng cứng vững góc nghiêng thường lấy 5°¸ 8°.
- Xác định trị số góc đúc.
Những chỗ giao nhau giữa các thành vật đúc có các góc lượn bằng (1/5¸ 1/3) tổng chiều dày vật đúc.
Bán kính giữa phần trụ đặc và gân: 5 mm.
Bán kính giữa phần trụ đặc và thân: 5 mm.
Bán kính giữa phần thân và gân: 4 mm.
CHƯƠNG 5:
LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG.
- Xác định đường lối công nghệ.
Với dạng sản xuất loạt lớn và để phù hợp điều kiện sản xuất ở nước ta là các máy chủ yếu là máy vạn năng nên ta chọn phương án gia công tập trung nguyên công và gia công tuần tự các bề mặt.
- Chọn phương pháp gia công.
Chọn phương pháp gia công thích hợp để đạt độ bóng và độ chính xác yêu cầu:
v Gia công lỗ F42, độ bóng Ra=2,5mm.
Dung sai ± 0,25 ứng với cấp chính xác 14, độ bóng cấp 6, có thể áp dụng phương pháp gia công sau cùng là:
Khoét tinh.
Tiện.
vGia công lỗ f16, độ bóng Ra= 2,5mm.
Dung sai +0,018 ứng với cấp chính xác 7, độ bóng cấp 6.
Có thể áp dụng phương pháp gia công cuối cùng là:
Tiện.
vGia công kích thước 35 độ bóng Rz=40mm.
Dung sai + 0,125 ứng với cấp chính xác 11, độ bóng cấp 4.
Có thể áp dụng phương pháp gia công cuối cùng là:
Bào.
Chuốt.
vGia công kích thước 12mm, độ bóng Rz=40mm.
Có thể áp dụng các phương pháp gia công cuối cùng là:
Bào.
vGia công rãnh then bề rộng 4mm, độ bóng Rz = 20mm.
Có thể áp dụng các phương pháp gia công cuối cùng là:
Xọc.
Chuốt.
vGia công cắt đứt chi tiết.
Có thể áp dụng các phương pháp gia công là:
Bào.
vGia công vát mép.
Có thể áp dụng các phương pháp gia công là:
Khoét.
Tiện.
- Lập tiến trình công nghệ.
Phương án 1:
Nguyên công 1: Chế tạo phôi.
Nguyên công 2: Phay mặt đầu thứ nhất.
Nguyên công 3: Phay mặt đầu thứ hai.
Nguyên công 4: Phay mặt đầu thứ ba.
Nguyên công 5: Khoan khoét, doa lỗ đặc.
Nguyên công 6: Khoét lỗ rỗng f42.
Nguyên công 7: Vát mép.
Nguyên công 8: Xọc rãnh then.
Nguyên công 9: Cắt đứt.
Nguyên công 10: Kiểm tra.
Phương án 2:
Nguyên công 1: Chế tạo phôi.
Nguyên công 2: Phay mặt đầu thứ nhất.
Nguyên công 3: Phay mặt đầu thứ hai.
Nguyên công 4: Khoan khoét, doa lỗ đặc.
Nguyên công 5: Tiện mặt đầu, tiện lỗ f42.
Nguyên công 6: Vát mép.
Nguyên công 7: Xọc rãnh then.
Nguyên công 8: Cắt đứt.
Nguyên công 9: Kiểm tra.
vSo sánh hai phương án:
Phương án 2(pa2) có số nguyên công nhiều hơn phương án 1(pa1) do nguyên công 3 và nguyên công 6 trong pa1 tập trung thành nguyên công 5 trong pa2. Trong pa1 sử dụng tối đa máy phay và máy khoan hơn pa2, còn pa2 tuy số nguyên công ít hơn nhưng loại máy sử dụng lại nhiều hơn. Không thể nói phương án nào là tối ưu hơn, tuỳ vào điều kiện cụ thể từng nhà máy mà ta theo phương án nào.
Ở đây ta chọn thiết kế nguyên công cho phương án 1. Sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, ký hiệu chiều chuyển động của dao và của chi tiết được thể hiện trong tập bản vẽ.
CHƯƠNG 6:
TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG BỀ MẶT CÒN LẠI.
Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phần bảo đảm hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ vì:
Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tiêu hao lao động để gia công nhiều đồng thời tốn năng lượng điện, dụng cụ cắt, vận chuyển nặng . . . dẫn đến giá thành tăng.
Ngược lại, lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh.
Trong công nghệ chế tạo máy, người ta sử dụng hai phương pháp sau đây để xác định lượng dư gia công:
Phương pháp thống kê kinh nghiệm.
Phương pháp tính toán phân tích.
Phương pháp thống kê kinh nghiệm xác định lượng dư gia công bằng kinh nghiệm. Nhược điểm của phương pháp này là không xét đến những điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lượng dư thường lớn hơn giá trị cần thiết.
Ngược lại, phương pháp tính toán phân tích dựa trên cơ sở phân tích các yếu tố tạo ra lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo ra chi tiết hoàn chỉnh.
Trong đồ án này chỉ tính lượng dư theo phương pháp phân tích cho nguyên công 4, còn lại là thống kê kinh nghiệm.
- Nguyên công 1: Phay mặt đầu thứ nhất.
Theo tài liệu tham khảo số 7 ta có:
Lượng dư đúc 2,5±1mm.
Lượng dư gia công thô sau khi đúc: 3,04mm.
Lượng dư gia công bán tinh sau thô: 0,3mm.
Lượng dư gia công tinh sau bán tinh: 0,16mm.
- Nguyên công 2: Phay mặt đầu thứ hai.
Lượng dư đúc 2,0±1mm.
Lượng dư gia công thô sau khi đúc: 2,54mm.
Lượng dư gia công bán tinh sau thô: 0,3mm.
Lượng dư gia công tinh sau bán tinh: 0,16mm.
- Nguyên công 3: Phay mặt đầu.
Lượng dư đúc 2,2±1mm.
Lượng dư gia công thô sau khi đúc: 2,79mm.
Lượng dư gia công bán tinh sau thô: 0,25mm.
Lượng dư gia công tinh sau bán tinh: 0,16mm.
- Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ f16.
Gia công lỗ F16 đạt các yêu cầu sau đây:
Độ nhám bề mặt : Rz=10mm.
Vật liệu : GX15-32.
Chi tiết máy: Càng gạt.
Trình tự gia công bề mặt lỗ F16 của càng gạt gồm các nguyên công sau:
- Khoan lỗ đặc.
- Khoét rộng lỗ.
- Doa tinh lỗ.
Cả ba nguyên công trên đều có cùng chuẩn định vị là:
Mặt đáy định vị 3 bậc bằng phiến tì, 2 khối V (một cố định, một tuỳ động) định vị 3 bậc còn lại trên 2 mặt trụ.
Lượng dư gia công tính cho các nguyên công, các bước khoan, khoét, doa lỗ F16.
Công thức tính:
- Khoan lỗ từ phôi đặc.
Sau khi khoan lỗ :
Rza=40mm; Ta=0 (vì vật liệu gia công là gang)
Sai lệch vị trí tương quan:
Trong đó:
Co: độ lệch của đường tâm lỗ, Co=20mm.
Dy: Độ cong đường trục lỗ, Dy=1,4mm/mm.
l: Chiều dài lỗ, l=35mm.
Þ
- Khoét lỗ:
Sau khi khoét đạt: Rza=32mm; Ta = 0 (vật liệu gia công là gang)
Sai lệch không gian: ra=Co.Ks
Độ lệch đường tâm lỗ: Co=20mm.
Hệ số giảm sai: Ks=0,05.
Þra=20.0,05=1mm.
Lượng dư để khoét lỗ sau bước khoan (bỏ qua sai số gá đặt chi tiết gia công ở bước khoét).
2Zbmin = 2(40 + 0 + 53) = 186mm.
- Doa lỗ: Ra=3,2mm ; Ta = 0.
Lượng dư để doa lỗ sau bước khoét (bỏ qua sai số gá đặt chi tiết gia công ở bước doa)
2Zbmin = 2(32 + 0 + 1) = 66mm.
Bảng tính lượng dư gia công lỗ đặc F16.
|
Thứ tự các bước của bề mặt phải tính lượng dư |
Các yếu tố tạo thành lượng dư |
Giá trị tính toán |
Dung sai (mm) |
Kích thước giới hạn (mm) |
Trị số giới hạn của lượng dư (mm) |
||||||
|
|
Rz |
Ta |
ra |
e b |
Zbmin (mm) |
Dt (mm) |
d |
Dmin |
dmax |
2Zmin |
2Zmax |
|
1.Phôi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.Khoan |
40 |
0 |
53 |
0 |
0 |
15,766 |
180 |
15,590 |
15,770 |
|
|
|
3.khoét |
32 |
0 |
1 |
0 |
186 |
15,952 |
70 |
15,880 |
15,950 |
180 |
290 |
|
4.Doa |
|
|
|
0 |
66 |
16,08 |
18 |
16 |
16,018 |
68 248 |
120 410 |
Các thông số trong bảng:
Rza: chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại.
Ta: chiều cao lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại.
ra: sai lệch vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại (độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song . . .).
eb: sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.
Zbmin: giá trị nhỏ nhất của lượng dư gia công tính cho bước công nghệ đang thực hiện.
dmin, dmax: kích thước giới hạn tại mỗi bước công nghệ.
Zmin, Zmax: lượng dư lớn nhất và nhỏ nhất tại mỗi bước công nghệ.
- Kiểm tra:
Lượng dư tổng cộng:
dzo = 2Zomax - 2Zomin = 410 - 248 = 162.
= d2 - d4 = 180 - 18 =162.
Lượng dư trung gian:
dz3 = 2Zomax - 2Zomin = 290 - 180 = 110.
= d2 - d3 = 180 - 70 = 110.
- Nguyên công 5: Khoét lỗ f42.
Lượng dư đúc 2,2 ± 1,0mm.
Lượng dư khoét thô 2,2mm Þ đạt kích thước lỗ f40.
Lượng dư khoét tinh 1,0mm Þ đạt kích thước lỗ f42.
- Nguyên công 6: Khoét miệng lỗ f16.
Kích thước cho trên bản vẽ chi tiết.
- Nguyên công 7: Xọc rãnh then.
Kích thước cho trên bản vẽ chi tiết.
- Nguyên công 8: Cắt đứt.
Bề rộng cắt 10 mm.
Bề dày 12 mm.
CHƯƠNG 7:
TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MỘT NGUYÊN CÔNG VÀ TRA BỀ MẶT CÒN LẠI:
- Nguyên công 1: Phay mặt đầu.
üĐịnh vị:
Chi tiết được định vị ba bậc qua mặt đáy bằng phiến tỳ, hai bậc được định vị bằng khối V cố định, một bậc còn lại được định vị bằng khối V di động.
üKẹp chặt:
Dùng ngay khối V điều chỉnh để kẹp, lực kẹp hướng từ phải sang trái.
üChọn máy:
Máy phay đứng vạn năng 6H12.
Mặt làm việc của bàn máy: 400 ´ 1600mm.
Công suất động cơ: N = 10kw, hiệu suất máy h = 0,75.
üTốc độ trục chính:
30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 135; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500.
Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy:
Pmax=19,650N(2000kg).
üChọn dao:
Chọn dao mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng.
Các thông số dao: (bảng 4-95 [6])
Đường kính dao: D = 100mm.
Góc nghiêng chính: j = 75°.
Số răng: z = 10.
Mác hợp kim: BK8.
üLượng dư:
Lượng dư gia công thô sau khi đúc: 3,04 mm.
Lượng dư gia công bán tinh sau thô: 0,3.
Lượng dư gia công tinh sau bán tinh: 0,16 mm.
üTra chế độ cắt:
Bước 1: Gia công thô.
Chiều sâu cắt: t = 3,04 mm.
Lượng chạy dao răng: Sz = 0,24mm/răng.
Þ Lượng chạy dao vòng: Sv = 10´0,24 = 2,4mm/vòng.
Tốc độ cắt tra được(bảng 5-127[6]): Vb = 141m/phút.
Tốc độ tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3.k4.k5
Trong đó:
k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng gang, k1=1,0.
k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim, k2 = 0,8.
k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công, k3 = 0,8.
k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, k4 = 1,13.
k5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính, k5 = 0,95.
Þ Vt = 141.1,0.0,8.0,8.1,13.0,95 = 97m/phút.
Tốc độ trục chính:
n = 1000´Vt/p.D = 1000.97/3,14.100 = 310 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n= 300 vòng/phút.
Þ Tốc độ cắt thực tế:
Vt = p.D. n/1000 = 3,14.100.300/1000 = 94,2 m/phút.
Lượng chạy dao phút:
Sp = 300.2,4 =720mm/phút.
Bước 2: Gia công bán tinh.
Chiều sâu cắt: t = 0,3mm.
Lượng chạy dao răng: Sz = 0,24mm/răng.
Þ Lượng chạy dao vòng: Sv = 10´0,24 = 2,4mm/vòng.
Tốc độ cắt tra được(bảng 5-127[6]): Vb = 158m/phút.
Tốc độ tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3.k4.k5
Trong đó:
k1=1,0; k2 = 0,8; k3 = 1,0; k4 = 1,13; k5 = 0,95.
Þ Vt = 141.1,0.0,8.1,0.1,13.0,95 = 135,7m/phút.
Tốc độ trục chính:
n = 1000´Vt/p.D = 1000.135,7/3,14.100 = 432 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n= 375 vòng/phút.
Þ Tốc độ cắt thực tế:
Vt = p.D. n/1000 = 3,14.100.375/1000 = 118 m/phút.
Lượng chạy dao phút:
Sp = 375.2,4 =900mm/phút.
Bước 3: Gia công tinh.
Chiều sâu cắt: t = 0,16mm.
Lượng chạy dao răng: Sz = 0,55mm/vòng.
Tốc độ cắt tra được(bảng 5-127[6]): Vb = 126m/phút.
Tốc độ tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3.k4.k5
Trong đó:
k1=1,0; k2 = 0,8; k3 = 1,0; k4 = 1,13; k5 = 0,95.
Þ Vt = 126.1,0.0,8.1,0.1,13.0,95 = 105m/phút.
Tốc độ trục chính:
n = 1000´Vt/p.D = 1000.105/3,14.100 = 335 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n= 300 vòng/phút.
Þ Tốc độ cắt thực tế:
Vt = p.D. n/1000 = 3,14.100.300/1000 = 94,2 m/phút.
Lượng chạy dao phút:
Sp = 300.0,55 =165mm/phút.
Bảng chế độ cắt.
|
6H12 |
97,2 |
300 |
3,05 |
2,4 |
720 |
|
|
|
118 |
375 |
0,3 |
2,4 |
900 |
|
|
|
105 |
300 |
0,16 |
0,55 |
165 |
|
|
Tên máy |
V(m/phút) |
n(v/phút) |
t(mm) |
S(mm/vg) |
S(mm/ph) |
|
- Nguyên công 2: Phay mặt đầu.
üĐịnh vị:
Chi tiết được định vị 3 bậc qua mặt phẳng đã qua gia công (chuẩn tinh).
Định vị 2 bậc qua 2 mặt trụ thứ nhất.
Định vị 1 bậc còn lại qua mặt trụ còn lại.
üĐồ gá:
Định vị mặt đáy ba bậc bằng phiến tỳ.
Hai mặt trụ định vị bằng 2 khối V vát (1 khối cố định, một khối điều chỉnh).
üKẹp chặt:
Dùng đòn kẹp, kẹp vào phần trụ ở giữa, lực kẹp hướng từ trên xuống dưới.
üChọn máy:
Máy phay đứng vạn năng 6H12.
üChọn dao:
Chọn dao mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng.
Các thông số dao: (bảng 4-95[6])
Đường kính dao: D = 100mm.
Góc nghiêng chính: j = 75°.
Số răng: z = 10.
Mác hợp kim: BK8.
üLượng dư gia công:
Lượng dư gia công thô sau khi đúc: 2,54mm.
Lượng dư gia công bán tinh sau thô: 0,3.
Lượng dư gia công tinh sau bán tinh: 0,16mm.
üTra chế độ cắt:
Bước 1: gia công thô.
Chiều sâu cắt: t = 2,54mm.
Lượng chạy dao răng: Sz = 0,24mm/răng.
Þ Lượng chạy dao vòng: Sv = 10´0,24 = 2,4mm/vòng.
Tốc độ cắt tra được(bảng 5-127[6]): Vb = 141m/phút.
Tốc độ tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3.k4.k5
Trong đó:
k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng gang, k1=1,0.
k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim, k2 = 0,8.
k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công, k3 = 0,8.
k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, k4 = 1,13.
k5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính, k5 = 0,95.
Þ Vt = 141.1,0.0,8.0,8.1,13.0,95 = 97m/phút.
Tốc độ trục chính:
n = 1000´Vt/p.D = 1000.97/3,14.100 = 310 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n= 300 vòng/phút.
Þ Tốc độ cắt thực tế:
Vt = p.D. n/1000 = 3,14.100.300/1000 = 94,2 m/phút.
Lượng chạy dao phút:
Sp = 300.2,4 =720mm/phút.
Bước 2: Gia công bán tinh.
Chiều sâu cắt: t = 0,3mm.
Lượng chạy dao răng: Sz = 0,24mm/răng.
Þ Lượng chạy dao vòng: Sv = 10´0,24 = 2,4mm/vòng.
Tốc độ cắt tra được(bảng 5-127[6]): Vb = 158m/phút.
Tốc độ tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3.k4.k5
Trong đó:
k1=1,0; k2 = 0,8; k3 = 1,0; k4 = 1,13; k5 = 0,95.
Þ Vt = 141.1,0.0,8.1,0.1,13.0,95 = 135,7m/phút.
Tốc độ trục chính:
n = 1000´Vt/p.D = 1000.135,7/3,14.100 = 432 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n= 375 vòng/phút.
Þ Tốc độ cắt thực tế:
Vt = p.D. n/1000 = 3,14.100.375/1000 = 118 m/phút.
Lượng chạy dao phút:
Sp = 375.2,4 =900mm/phút.
Bước 3: gia công tinh.
Chiều sâu cắt: t = 0,16mm.
Lượng chạy dao răng: Sz = 0,55mm/vòng.
Tốc độ cắt tra được(bảng 5-127[6]): Vb = 126m/phút.
Tốc độ tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3.k4.k5
Trong đó:
k1=1,0; k2 = 0,8; k3 = 1,0; k4 = 1,13; k5 = 0,95.
Þ Vt = 126.1,0.0,8.1,0.1,13.0,95 = 105m/phút.
Tốc độ trục chính:
n = 1000´Vt/p.D = 1000.105/3,14.100 = 335 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n= 300 vòng/phút.
Þ Tốc độ cắt thực tế:
Vt = p.D. n/1000 = 3,14.100.300/1000 = 94,2 m/phút.
Lượng chạy dao phút:
Sp = 300.0,55 =165mm/phút.
Bảng chế độ cắt.
|
6H12 |
97,2 |
300 |
2,54 |
2,4 |
720 |
|
|
|
118 |
375 |
0,3 |
2,4 |
900 |
|
|
|
105 |
300 |
0,16 |
0,55 |
165 |
|
|
Tên máy |
V(m/phút) |
N(v/phút) |
t(mm) |
S(mm/vg) |
S(mm/ph) |
- Nguyên công 3: Phay mặt đầu.
üĐịnh vị:
Chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do bằng phiến tỳ.
Khối V ngắn định vị 2 bậc vào mặt trụ thứ nhất.
Khối V tuỳ động định vị 1 bậc chống xoay vào mặt trụ còn lại.
üKẹp chặt:
Dùng đòn kẹp kẹp vào khối trụ, lực kẹp hướng từ trên xuống dưới.
üChọn máy:
Máy phay đứng vạn năng 6H12.
üChọn dao:
Chọn dao mặt đầu thép gió.
Các thông số dao: (bảng 4-95[6])
Đường kính dao: D = 40mm.
Góc nghiêng chính: j = 75°.
Chiều cao: L = 20mm.
Số răng: z = 10.
Tuổi bền: 130 phút.
Mác hợp kim: BK8.
üLượng dư:
Lượng dư gia công thô sau khi đúc: 2,79mm.
Lượng dư gia công bán tinh sau thô: 0,25.
Lượng dư gia công tinh sau bán tinh: 0,16mm.
üTra chế độ cắt:
Bước 1: gia công thô.
Chiều sâu cắt: t = 2,79mm.
Lượng chạy dao răng: Sz = 0,2mm/răng.
Þ Lượng chạy dao vòng: Sv = 10´0,2 = 2,0mm/vòng.
Tốc độ cắt tra được(bảng 5-96[7]): Vb = 35mm/phút.
Tốc độ tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3.k4
Trong đó:
k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công, k3 = 0,8.
k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, k4 = 1,13.
k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính, k5 = 1,0.
k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc dạng gia công, k4 = 1,0.
Þ Vt = 35.0,8.1,0.1,0.1,0 = 28 m/phút.
Tốc độ trục chính:
n = 1000´Vt/p.D = 1000.28/3,14.40 = 223 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n= 190 vòng/phút.
Þ Tốc độ cắt thực tế:
Vt = p.D. n/1000 = 3,14.40.190/1000 = 24 m/phút.
Lượng chạy dao phút:
Sp = 190.2,0 = 380 mm/phút.
Bước 2: Gia công bán tinh.
Chiều sâu cắt: t = 0,25mm.
Lượng chạy dao răng: Sz = 0,2mm/răng.
Þ Lượng chạy dao vòng: Sv = 10´0,2 = 2,0mm/vòng.
Tốc độ cắt tra được(bảng 5-96[7]): Vb = 35mm/phút.
Tốc độ tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3.k4
Trong đó:
k3 = 0,8; k4 = 1,13; k5 = 1,0; k4 = 1,0.
Þ Vt = 35.0,8.1,0.1,0.1,0 = 28 m/phút.
Tốc độ trục chính:
n = 1000´Vt/p.D = 1000.28/3,14.40 = 223 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n= 190 vòng/phút.
Þ Tốc độ cắt thực tế:
Vt = p.D. n/1000 = 3,14.40.190/1000 = 24 m/phút.
Lượng chạy dao phút:
Sp = 190.2,0 = 380 mm/phút.
Bước 3: Gia công tinh.
Chiều sâu cắt: t = 0,16mm.
Lượng chạy dao răng: Sz = 0,1mm/răng.
Þ Lượng chạy dao vòng: Sv = 10´0,1 = 1,0mm/vòng.
Tốc độ cắt tra được(bảng 5-96[7]): Vb = 35mm/phút.
Tốc độ tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3.k4
Trong đó:
k1 = 1,0; k2 = 1,0; k3 = 1,0; k4 = 1,0.
Þ Vt = 35.1,0.1,0.1,0.1,0 = 35 m/phút.
Tốc độ trục chính:
n = 1000´Vt/p.D = 1000.35/3,14.40 = 278 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n= 235 vòng/phút.
Þ Tốc độ cắt thực tế:
Vt = p.D. n/1000 = 3,14.40.235/1000 = 30 m/phút.
Lượng chạy dao phút:
Sp = 235.1,0 = 235 mm/phút.
Bảng thông số chế độ cắt.
|
6H12 |
24 |
190 |
2,79 |
2,0 |
380 |
|
|
|
24 |
190 |
0,25 |
2,0 |
900 |
|
|
|
30 |
235 |
0,16 |
1,0 |
235 |
|
|
Tên máy |
V(m/phút) |
n(v/phút) |
T(mm) |
S(mm/vg) |
S(mm/ph) |
- Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ f16.
üĐịnh vị:
Chi tiết được định vị 3 bậc tư do tại mặt đáy, 3 bậc tư do còn lại được định vị bởi hai khối V(một khối cố định, một khối di động).
üKẹp chặt:
Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp lên khối tru ở giữa, lực kẹp hướng từ trên xuống dưới.
üChọn máy:
Máy khoan cần dùng thực hiện nguyên công này là tốt nhất nhưng vì theo điều kiện sản xuất ở nước ta chỉ nên dùng máy khoan đứng cho đỡ lãng phí.
Chọn máy khoan đứng K135 hay 2A135.
Các đặc tính kỹ thuật của máy:
Đường kính mũi khoan khi khoan thép có độ bền trung bình :
fmax = 35mm.
Công suất động cơ: N = 6kw, hiệu suất h = 0,8.
Số vòng quay trục chính trong một phút:
99,5 ; 135 ; 190 ; 267 ; 380 ; 540 ; 668 ; 950 ; 1360.
Lượng chạy dao(mm/vòng):
0,1 ; 0,13 ; 0,17 ; 0,22 ; 0,28 ; 0,38 ; 0,5 ; 0,63 ; 0,82 ; 1,05 ; 1,4.
Lực khoan chiều trục lớn nhất cho phép của cơ cấu chạy dao:
Pmax = 15700N (1600kg).
üChọn dao:
Mũi khoan hợp kim cứng đuôi côn, loại ngắn loại I có đường kính:
d=14,25mm ; L =290mm ; l=190mm.
Mũi khoét hợp kim BK8.
Mũi doa thép gió răng liền:
üLượng dư gia công:
(tra bảng 24-T86[7])
Khoan lần 1: f15,50mm.
Khoét bán tinh: f15,90mm.
Doa tinh: f16mm.
üTra chế độ cắt:
Bước 1: Khoan lỗ đường kính f15,5mm.
Tra bảng 5_94[6] ta được lượng chạy dao là S = 0,35mm/vòng.
Hệ số điều chỉnh tra ở bảng 5_87[6] được k=1,0.
Þ Lượng chạy dao thực tế là S = 0,35.0,1 = 0,35mm/vòng.
Tra bảng lượng chạy dao của máy ta lấy S = 0,28mm/vòng.
Tra bảng 5_95[6] ta được tốc độ cắt Vb = 82m/phút.
Tốc độ cắt thực tế :Vt = Vb.k1.k2
Hệ số điều chỉnh k1 phụ thuộc chu kỳ bền của mũi khoan, k1=1,0.
Hệ số điều chỉnh k2 phụ thuộc chiều sâu mũi khoan(bảng 5_87[6]), k2=1,0.
Þ Vt = 82.1,0.1,0 = 82m/phút.
Số vòng quay trục chính: nt =1000.Vt/p.D = 1000.82/3,14.15,5 = 1685vòng/phút.
Chọn tốc độ máy n=1360vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế: Vt = n.p.D/1000 = 1360.3,14.15,5/1000 = 66,2m/phút.
Lượng chạy dao phút: Sp = 1360.0,28 = 380,8 m/phút.
Bước2: Khoét lỗ f15,9mm.
Lượng dư một phía: t = 0,2mm.
Tra bảng 5_107 ta được lượng chạy dao S = 0,6mm/vòng.
Tra lượng chạy dao trong máy được S = 0,5mm/vòng.
Tra bảng 5_109[6] được tốc độ cắt Vb = 138m/phút.
Tốc độ cắt thực tế: Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
k1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền dao, k1 = 1,0.
k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi, k2 = 1,0.
k3: hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim cứng, k2 = 1,0.
Þ Vt = 138.1,0.1,0.1,0 = 138m/phút.
Tốc độ trục chính máy:
n= 1000.Vt/p.D = 1000.138/p.D = 1000.138/3,14.15,9 = 2764vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n=1360vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế: Vt = n.p.D/1000 = 1360.3,14.15,9/1000 = 67,9m/phút.
Lượng chạy dao phút: Sp = 1360.0,5 = 680mm/phút.
Bước 3: Doa lỗ f16mm.
Chiều sâu cắt: t = 0,05mm.
Tra bảng 5_115[6] ta được lượng chạy dao S = 0,2mm/vòng, tốc độ cắt V = 5,0m/phút.
Tốc độ trục chính máy: n= 1000.V/p.D = 1000.5/3,14.16
= 99,5vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n=99,5vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế: Vt = n.p.D/1000 = 99,5.3,14.16/1000
= 5m/phút.
Lượng chạy dao phút: Sp = 99,5.0,2 = 19,9mm/phút.
Bảng thông số chế độ cắt.
|
K135 |
66,2 |
1360 |
7,75 |
0,28 |
380,8 |
|
|
|
67,9 |
1360 |
0,2 |
0,5 |
680 |
|
|
|
5,0 |
99,5 |
0,05 |
0,2 |
19,9 |
|
|
Tên máy |
V(m/phút) |
n(v/phút) |
t(mm) |
S(mm/vg) |
S(mm/ph) |
- Nguyên công 5: Khoét lỗ f42.
üĐịnh vị:
Chi tiết được định vị 3 bậc ở mặt phẳng đáy bằng phiến tỳ.
Lỗ trụ thứ nhất được định vị 2 bậc bằng chốt trụ ngắn.
Lỗ trụ còn lại được định vị 1 bậc bằng chốt trám.
üKẹp chặt:
Chi tiết được kẹp chặt bằng hai đòn kẹp lên hai khối trụ, lực kẹp hướng từ trên xuống dưới.
üChọn máy:
Chọn máy khoan đứng K135.
üChọn dao:
Chọn mũi khoét số 1 (gia công thô) BK8.
Mũi khoét gia công tinh bằng thép gió P6M5.
üLượng dư gia công:
Khoét rộng thô lỗ f40.
Khoét tinh lỗ f42.
üTính chế độ cắt:
Bước 1: Gia công thô.
Chiều sâu cắt: t = 2,2mm.
Lượng chạy dao(tra bảng 5-26[6]): S=1,6mm/vòng.
Theo bảng lượng chạy dao máy ta lấy: S = 1,3mm/vòng.
Tốc độ cắt được tính theo công thức:
Các hệ số Cv và các số mũ tra trong bảng 5-29[6] được: Cv=105,0 ; q=0,4 ; x=0,15 ; y= 0,45 ; m=0,4.
Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế:
Kv=Kmv.Kuv.Klv.Knv
Kmv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-1[6]), Kmv=1.
Kuv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-6[6]), Kuv=0,83.
Klv: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan (bảng 5-31), Klv=1,0.
Knv: hệ số điều chỉnh bổ sung khi khoét lỗ đúc hoặc dập sẵn(bảng 5-5), Knv=0,8.
Þ Kv=1,0.0,83.1,0.0,8 = 0,66.
Þ
Tốc độ quay của trục chính:
Tốc độ trên máy: n=338v/ph.
Þ tốc độ cắt thực tế:
Lượng chạy dao phút: Sp = 338.1,3 = 440 mm/phút.
Mô men xoắn:
Hệ số Cm và các số mũ tra bảng 5-32[2] được:
Cm=0,196 ; q=0,85 ; x=0,8 ; y=0,7.
Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế Kp tra trong bảng 5-9 được:Kp=1.
Þ
Lực chiều trục:
Hệ số Cp và các số mũ tra trong bảng 5-32[6] được:
Cp = 46 ; x = 1,0 ; y = 0,4
Þ
Công suất cắt:
Bước 2: Gia công tinh.
Chiều sâu cắt: t = 1,0mm.
Lượng chạy dao(tra bảng 5-26[6]): S=1,6mm/vòng.
Theo bảng lượng chạy dao máy ta lấy: S = 1,3mm/vòng.
Cv = 18,8 ; q=0,2 ; x=0,1 ; y= 0,4 ; m=0,125.
Kmv=1,0 ; Kuv=0,80 ; Klv=1,0 ; Knv=1,0.
Þ Kv=1,0.0,8.1,0.1,0 = 0,8.
Þ
Tốc độ quay của trục chính:
Tốc độ trên máy: n=122v/ph.
Þ tốc độ cắt thực tế:
Lượng chạy dao phút: Sp = 122.1,3 = 158,6 mm/phút.
Mô men xoắn:
Cm=0,085 ; q=0,85 ; x=0,75 ; y=0,8 ; Kp=1.
Þ
Lực chiều trục:
Cp = 23,5 ; x = 1,2 ; y = 0,4
Þ
Công suất cắt:
Bảng thông số chế độ cắt.
|
K135 |
42,5 |
338 |
2,2 |
1,3 |
440 |
|
|
|
16,7 |
122 |
2,0 |
1,3 |
158,6 |
|
|
Tên máy |
V(m/phút) |
n(v/phút) |
t(mm) |
S(mm/vg) |
S(mm/ph) |
- Nguyên công 6: Khoét miệng lỗ f16.
üĐịnh vị:
Chi tiết được định vị 3 bậc tự do ở mặt đáy bằng phiến tỳ.
Định vị 2 bậc tự do qua lỗ trụ bằng một chốt trụ ngắn.
Định vị 1 bậc tự do qua lỗ trụ còn lại bằng một chốt trụ trám.
üKẹp chặt:
Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động lên phần trụ ở giữa, lực kẹp hướng từ trên xuống dưới.
üChọn máy:
Chọn máy khoan đứng K135.
üChọn dao:
Chọn dao khoét số 1(gia công thô) có phần làm việc bằng hợp kim BK8 có các thông số hình học:
g° = 5° ; a° = 10° ; j° = 45° ; j° = 30° ; w° = 10°.
üLượng dư gia công:
Lượng dư gia công cho trên bản vẽ chi tiết.
üTra chế độ cắt:
Chiều sâu lớn nhất: t = 3mm.
Tra bảng 5_107[6] ta được lượng chạy dao S = 0,9mm/vòng, tra lượng chạy dao máy ta được S = 0,82mm/vòng.
Tra bảng 5_109[6] ta được tốc độ cắt Vb = 77m/phút.
Tốc độ cắt cần thực tế: Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
k1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền, k1 = 1,0.
K2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi, k2 = 0,8.
K3: hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim cứng, k1 = 1,0.
Þ Vt = 77.1,0.0,8.1,0 = 61,6m/phút.
Tốc độ trục chính: n= 1000.Vt/p.D = 1000.61,6/3,14.42 = 467vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n= 380vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế: Vt = n.p.D/1000 = 380.3,14.42/1000 = 50,1m/phút.
Lượng chạy dao phút: Sp = 380.0,9 = 342mm/phút.
Bảng chế độ cắt
|
K135 |
50,1 |
380 |
3,0 |
0,9 |
342 |
|
|
Tên máy |
V(m/phút) |
N(v/phút) |
t(mm) |
S(mm/vg) |
S(mm/ph) |
|
- Nguyên công 7: Xọc rãnh then.
üĐịnh vị:
Chi tiết được định vị 3 bậc qua mặt phẳng đáy bằng phiến tỳ.
Lỗ trụ thứ nhất định vị 2 bậc qua chốt trụ ngắn, lỗ trụ còn lại định vị 1 bậc còn lại qua chốt trám.
üKẹp chặt:
Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động lên khối trụ giữa.
üChọn máy:
Chọn máy xọc 7A420.
Công suất máy N = 2,8kw.
Bảng tốc độ cắt của máy(mm/phút):
|
Hành trình (mm) |
Số hành trình kép/phút |
|||
|
40 |
64 |
102 |
168 |
|
|
25 |
1,94 |
3,1 |
4,94 |
7,9 |
|
50 |
3,76 |
6,03 |
9,6 |
15,35 |
|
75 |
5,49 |
8,8 |
14 |
22,4 |
|
100 |
7,12 |
11,4 |
18,5 |
|
|
125 |
8,67 |
13,2 |
22,8 |
|
|
150 |
10,15 |
16,2 |
|
|
|
175 |
11,5 |
18,4 |
|
|
|
200 |
12,79 |
20,8 |
|
|
üChọn dao:
Chọn dao xọc thép gió có các thông số hình học:
Góc trước: g = 8°.
Góc sau: a = 12°.
Vật liệu: thép gió.
Tuổi bền: 60 phút.
üLượng dư gia công:
Cho trên bản vẽ chi tiết lồng phôi.
üTra chế độ cắt:
Lượng chạy dao: S = 0,15mm/hành trình kép.
Tốc độ cắt(bảng 5-83[6]): Vb=10,2m/phút.
Tốc độ cắt thực: Vt = Vb.k.
Hệ số điều chỉnh k phụ thuộc chu kỳ bền của dao, k = 1,17.
Þ Vt = 10,2.1,17 = 11,9 m/phút.
Dựa vào bảng tốc độ cắt của máy ta chọn tốc độ máy là Vt = 11,4 m/phút,với số hành trình trên một phút là 64, khoảng hành trình là 100mm.
Lượng chạy dao phút: Sp = 64.0,15 = 9,6mm/phút.
Bảng các thông số chế độ cắt:
|
7A420 |
11,4 |
64 |
4 |
0,15 |
9,6 |
|
|
Tên máy |
V(m/phút) |
N(htk/ph) |
t(mm) |
S(mm/htk) |
S(mm/ph) |
- Nguyên công 8: Cắt đứt.
üĐịnh vị:
Chi tiết được định vị 3 bậc qua mặt phẳng đáy bằng phiến tỳ.
Lỗ trụ thứ nhất định vị 2 bậc qua chốt trụ ngắn.
Lỗ trụ thứ hai định vị 1 bậc qua chốt trám.
üKẹp chặt:
Chi tiết được kẹp chặt qua hai đòn kẹp lên khối trụ ở giữa, lực kẹp hướng từ trên xuống dưới.
üChọn máy:
Máy phay nằm vạn năng 6H82.
Đặc tính kỹ thuật của máy:
Mặt làm việc của bàn máy: 320´1250mm.
Công suất động cơ: N = 7kw, hiệu suất h = 0,75.
Số vòng quay trục chính:
30 ; 37,5 ; 47,5 ; 60 ; 75 ; 95 ; 118 ; 150 ; 190 ; 134 ; 300 ; 375 ; 475 ; 600 ; 750 ; 950 ; 1180 ; 1500.
Lượng chạy dao dọc và ngang : mm/phút.
19 ; 23,5 ; 30 ; 37,5 ; 47,5 ; 60 ; 75 ; 95 ; 118 ; 150 ; 190 ; 235 ; 300 ; 375 ; 475 ; 600 ; 750 ; 900.
Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy:
Pmax = 19650N (2000kg).
üChọn dao:
Dao phay đĩa ba mặt răng thép gió, đường kính D = 90mm, z = 20.
Tuổi bền khi gia công gang(bảng 7[5]): T = 100phút.
üLượng dư gia công:
Bề rộng b=10mm.
Chiều sâu: t = 12mm.
üTra chế độ cắt:
Tra bảng 5-163[6] ta được: Sz = 0,08mm/răng.
Þ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,08´20 = 0,16mm/vòng.
Tốc độ cắt tra bảng 5-165[6] ta được: Vb = 38,5mm/phút.
Tốc độ tính toán: Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
k1 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, k1 = 1,12.
k2 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc dạng gia công, k2 = 1,0.
k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công, k3 = 0,8.
Þ Vt = 38,5.1,12.1,0.0,8 = 34,5m/phút.
Tốc độ trục chính máy:
n= 1000.Vt/pD = 1000.34,5/3,14.90 = 122 vòng/phút.
Tốc độ máy: n= 118vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế:
Vt = pD n/1000 = 3,14.90.118/1000 = 33,3 m/phút.
Þ Lượng chạy dao phút: Sp = 1,6.118 = 188,8 mm/phút.
Bảng chế độ cắt:
|
6H82 |
33,3 |
118 |
12 |
1,6 |
188,8 |
|
|
Tên máy |
V(m/phút) |
n(v/phút) |
t(mm) |
S(mm/vg) |
S(mm/ph) |
|
CHƯƠNG 8:
TÍNH THỜI GIAN GIA CÔNG CƠ BẢN CHO TẤT CẢ CÁC NGUYÊN CÔNG.
Thời gian nguyên công được xác định theo công thức:
Tct = To + Tp + Tpv + Ttn
Trong đó:
Tct : thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công ).
To : thời gian cơ bản(thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước, tính chất cơ lý của chi tiết).
Tp : thời gian phụ(thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, mài dao, điều chỉnh máy. . .), Tp = 0,1To.
Tpv : thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật, mài dao, điều chỉnh máy . . ., Tpv = 0,08To.
Ttn : thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân, Ttn = 0,05To.
Þ Tct = To + 0,1To + 0,08To + 0,05To = 1,23To.
Thời gian cơ bản được xác định theo công thức:
Þ To = (L1 + L2 + L)/S.n.(phút)
Trong đó:
L: Chiều dài bề mặt gia công (mm).
L1: Chiều dài ăn dao (mm).
L2: Chiều dài thoát dao (mm).
S: Lượng chạy dao vòng / hành trình kép.
n: Số vòng quay hay hành trình kép/phút.
1- Nguyên công 1: (Theo bảng 31[5]).
To = (L1 + L + L2).i/Sp
Trong đó:
i = 1.
L = 247 mm .
L1 = {t(D-t)}+ 3,5
L2 = 3 mm.
Bước 1:
L1 = {3,04(100-3,04)}+ 3,5 = 17,0mm.
Þ To = (17,0 + 247 + 3).1/744 = 0,36 phút.
Tct = 1,23.To = 0,44 phút.
Bước 2:
L1 = {0,3(100-0,3)}+ 3,5 = 9,0mm.
Þ To = (9,0 + 247 + 3).1/900 = 0,28 phút.
Tct = 1,23.To = 0,35 phút.
Bước 3:
L1 = {0,16(100-0,16)}+ 3,5 = 7,5mm.
Þ To = (7,5 + 247 + 3).1/165 = 1,56 phút.
Tct = 1,23.To = 1,92 phút.
2- Nguyên công 2: (Theo bảng 31[5])
To = (L1 + L + L2).i/Sp
Trong đó:
i =1.
L = 247mm .
L1 = {t(D-t)}+ 3,5
L2 = 3mm.
Bước 1:
L1 = {2,54(100-2,54)}+ 3,5 = 19,2mm.
Þ To = (19,2 + 247 + 3).1/720 = 0,37 phút.
Tct = 1,23.To = 0,44 phút.
Bước 2:
L1 = {0,3(100-0,3)}+ 3,5 = 9,0mm.
Þ To = (9,0 + 247 + 3).1/900 = 0,28 phút.
Tct = 1,23.To = 0,35 phút.
Bước 3:
L1 = {0,16(100-0,16)}+ 3,5 = 7,5mm.
Þ To = (7,5 + 247 + 3).1/165 = 1,56 phút.
Tct = 1,23.To = 1,92 phút.
3- Nguyên công 3: (Theo bảng 31[5]).
To = (L1 + L + L2).i/Sp
Trong đó:
i = 2.
L = 247mm .
L1 = {t(D-t)}+ 3,5
L2 = 3mm.
Bước 1:
L1 = {2,79(40-2,79)}+ 3,5 = 13,7mm.
Þ To = (13,7 + 247 + 3).2/380 = 1,38 phút.
Tct = 1,23.To = 1,70 phút.
Bước 2:
L1 = {2,5(40-2,5)}+ 3,5 = 13,2mm.
Þ To = (13,2 + 247 + 3).2/380 = 1.38 phút.
Tct = 1,23.To = 1,70 phút.
Bước 3:
L1 = {0,16(40-0,16)}+ 3,5 = 6,0mm.
Þ To = (6,0 + 247 + 3).2/235 = 2,2 phút.
Tct = 1,23.To = 2,68 phút.
4- Nguyên công 4:
Bước 1: Khoan lỗ thông suốt.
Theo công thức bảng 28[5] ta có:
To = (L1 + L2 + L).i/Sp (phút)
Trong đó:
i = 2.
L1 = (d/2).cotgj + (0,5 + 2) = (15,5/2)cotg30° + (0,5 + 2) = 7,0mm.
L2 = (1 ¸ 3)mm.
L = 35mm.
Þ To = (7,0 + 2 + 35).2/380,8 = 0,24 phút.
Þ Tct = 1,23.To = 0,28 phút.
Bước 2: Khoét rộng lỗ thông suốt.
Theo công thức bảng 28[5] ta có:
To = (L + L1 +L2).i/Sp (phút)
Trong đó:
i = 2.
L = 35mm.
L1 = (D-d).2cotgj + (0,5 + 2) = (15,9-15,5).2cotg30° + (0,5 + 2) = 2,8mm.
L2 = 3mm.
Þ To = (35 + 2,8 + 3).2/680 = 0,12 phút.
Þ Tct = 1,23.To = 0,24 phút.
Bước 3: Doa lỗ thông suốt.
Theo công thức bảng 28[5] ta có:
To = (L + L1 +L2).i/Sp (phút)
Trong đó:
i = 2.
L = 35mm.
L1 = (D-d).2cotgj + (0,5 + 2) = (16,0-15,9).2cotg30° + (0,5 + 2) = 2,9mm.
L2 = 3mm.
Þ To = (35 + 2,9 + 3).i/680 = 0,12 phút.
Þ Tct = 1,23.To = 0,24 phút.
5- Nguyên công 5:
Bước 1: Khoét rộng lỗ thông suốt(thô).
Theo công thức bảng 28[5] ta có:
To = (L + L1 +L2).i/Sp (phút)
Trong đó:
i = 1.
L = 12mm.
L1 = (D-d).2cotgj + (0,5 + 2) = (40-35,6).2cotg30° + (0,5 + 2) = 6,3mm.
L2 = 3mm.
Þ To = (12 + 6,3 + 3).1/440 = 0,05 phút.
Þ Tct = 1,23.To = 0,06 phút.
Bước 2: Khoét rộng lỗ thông suốt(tinh).
i = 1.
L = 12mm.
L1 = (D-d).2cotgj + (0,5 + 2) = (42,0-40,0).2cotg30° + (0,5 + 2) = 4,2mm.
L2 = 3mm.
Þ To = (12 + 4,2 + 3).1/158,6 = 0,12 phút.
Þ Tct = 1,23.To = 0,15 phút.
6- Nguyên công 6: Khoét côn mặt đầu.
Theo công thức bảng 28[5] ta có:
To = (L + L1).i/Sp (phút)
Trong đó:
i = 2.
L = 3mm.
L1 = 2mm.
Sp = 342mm/phút.
Þ To = (3 + 2)/342 = 0,01 phút.
Þ Tct = 1,23.To = 0,02 phút.
7- Nguyên công 7: Xọc rãnh then.
Ta có công thức:
To = (L + L1).i/Sp (phút)
Trong đó:
i = 2; L = 2mm ; L1 = 2mm ; Sp = 9,6mm/phút.
Þ To = (2 + 2).2/9,6 = 0,83 phút.
Þ Tct = 1,23.To = 1,03 phút.
8- Nguyên công 8: Cắt đứt bằng dao phay đĩa.
Theo công thức trong bảng 31[5] ta có:
To = (L + L1 + L2).i/Sp (phút)
Trong đó:
i = 1.
L = 62mm.
L1 = {t(D-t)} + (0,5 + 3) = {15(90-15)} + (0,5 + 3) = 37mm.
L2 = 3mm.
Sp = 188,8mm/phút.
Þ To = (62 + 37 + 3).1/188,8 = 0,54 phút.
Þ Tct = 1,23.To = 0,66 phút.
CHƯƠNG 9:
TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.
Xác định kích thước máy K135(2A135).
Kích thước bàn máy: 400´450mm.
Khoảng cách lớn nhất từ trục chính đến bàn máy: 300mm.
Khoảng chuyển động lên xuống của bàn máy: 200mm.
Phương pháp định vị.
Chi tiết được định vị 6 bậc tự do.
Định vị 3 bậc bằng mặt phẳng qua phiến tỳ.
Định vị 2 bậc bằng chốt trụ ngắn.
Định vị 1 bậc còn lại bằng chốt trám.
Các cơ cấu định vị là cố định.
Xác định phương chiều, điểm đặt lực cắt, lực kẹp.
Sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết:
Lực tác dụng lên chi tiết bao gồm:
N1,N2,N3: Phản lực phiến tỳ.
P : Lực cắt chiều trục.
Mx : Mô men xoắn do cắt gây ra.
W1,W2 : Lực kẹp chi tiết.
Fms1,Fms2,Fms3 : Các lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc giữa phiến tỳ và chi tiết.
Các phương trình cân bằng lực:
Phương trình lực theo phương đường tâm lỗ: (1)
P + W1 + W2 - N1 - N2 -N3 = 0
Phương trình mô men qua đường tâm lỗ trụ giữa:
M - (Fms1 + Fms2 + Fms1’ + Fms2’)R - Fms3.r = 0 (2)
Trong đó:
Fms1 = N1.f
Fms2 = N2.f
Fms1’ = W1.f
Fms2’ = W2.f
f : hệ số ma sát giữa bề mặt chi tiết và đồ gá(tra bảng 43[5]), f = 0,4.
R : Khoảng cách giữa tâm lỗ giữa và lỗ biên, R = 107mm = 0,107m.
r : Bán kính trung bình bề mặt tiếp xúc giữa mặt đầu phần trụ giữa và phiến tỳ, r = 26mm = 0,026m.
Phương trình mô men qua đường bb.
W1.R - W2.R - N1.R + N2.R = 0 (3)
Phương trình mô men qua đường cc.
(P-N3).R-(W1-N1)2R=0 (4)
Vì chi tiết đối xứng nên: W1 = W2 = W.
(3) Þ N1 = N2 = N.
(2) Þ M - 4NfR - N3.f.r = 0 (5)
(1) Þ P + 2W - 2N - N3 = 0 (6)
(4) Þ P - N3 = 2(W-N1) Þ N3 = P-2(W-N)
Thay N3 vào (1):
P+2W-2N-P+2(W-N)=0
Þ W=N
(6) Þ P=N3
(5) Þ M=4N.f.R-P.f.r
Þ N=(M-P.f.r)/4f.R=W.
Þ W=(102-1124.0,026.0,4)/4.0,4.0,107=527 (N)
Lực kẹp cần thiết: W=k.W
k : là hệ số an toàn có tính đến khả năng làm tăng lực cắt trong quá trình gia công.
k=ko.k1.k2.k3.k4.k5.k6
ko: hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp, ko=1,5.
k1: hệ số làm tăng lực cắt khi dao mòn, k1=1,0.
k2: hệ số số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, khi gia công thô k2=1,2.
k3: hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, k3=1.
k4: hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, khi kẹp bằng tay k4=1,3.
k5: hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay,k5=1.
k6: hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết, k6=1,5.
Þ k=1,5.1,2.1,0.1.1,3.1.1,5=3,5
Þ W=527.2,5=1317(N)
Kiểm tra độ bền cho các chi tiết của đồ gá.
Các chi tiết trên đồ gá trừ đòn kẹp đều chịu ứng suất nén với lực cắt và lực kẹp không lớn nên không phải tính cho các chi tiết đó, chỉ tính cho đòn kẹp chịu mô men uốn.
Sơ đồ lực tác dụng lên đòn kẹp(hv3).
Các phương trình cân bằng cho chi tiết:
Phương trình cân bằng lực:
SF = N2-W-N1 = 0 (1)
Phương trình cân bằng mô men:
SM(A) = N2.l2-N1.l1 = 0 (2)
Từ (1) và (2) ta có:
Þ
Biểu đồ mô men uốn tác dụng lên chi tiết:
ở đây mặt cắt tại B chịu mô men uốn lớn nhất, đồng
thời ở đây chi tiết có tiết diện nhỏ nhất và thay đổi đột
ngột, ta chỉ kiểm tra bền cho chi tiết ở tiết diện này.
Trong đó Wx là mô men chống uốn, được tính
bằng công thức:
Þ
Þ chi tiết đủ bền.
Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá.
Sai số chế tạo cho phép của đồ gá được tính bằng công thức:
[ect]=[egd]-([ec]+ek+em+e dc)
Trong đó:
egd : sai số gá đặt, được lấy bằng d/3, với d là dung sai nguyên công, d=200mm.
Þegd = 200/3 = 67mm.
ec : sai số chuẩn, do chuẩn định vị không trùng gốc kích thước.
Ta có chuỗi kích thước:
H = O1O2 + O2O3 = a + H1 = a + (d1-d2)/2
Þec(H) = (dd1-dd2)/2 = (18-11)/2 = 4mm.
ek: Sai số kẹp chặt, ở đây phương lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện nên ek=0.
em: Sai số do mòn đồ gá.
em = b.N
b: Hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị, b = 0,3.
N: Số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá, N = 5000.
Þem = 0,3. 5000 = 21mm.
edc : sai số điều chỉnh, edc = 10 mm.
Þ [ect] ={67-(4+0+21+10)}= 62mm.
Điều kiện kỹ thuật của đồ gá.
Độ không vuông góc giữa lỗ bạc và mặt đáy đồ gá £ 0,062mm.
Độ song song giữa mặt phiến tỳ và mặt đáy đồ gá £ 0,062mm.
Độ không vuông góc giữa chốt trụ và mặt đáy đồ gá £ 0,062mm.
Lời kết.
Với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo, sau khi hoàn thành đồ án công nghệ chế tạo máy em đã hiểu thêm được nhiều vấn đề về công nghệ gia công chi tiết nói chung và gia công chi tiết của em nói riêng, ngoài ra em còn được học thêm về phương pháp thiết kế tài liệu công nghệ gia công chi tiết máy, đồng thời với các loại máy em dùng trong công nghệ chế tạo chi tiết của mình em cũng được hiểu sâu sắc hơn. Em xin trân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy, cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy đã có những chỉ bảo tận tình khi em gặp khó khăn trong khi làm đồ án này. Đặc biệt là thầy giáo Nguyễn Hiệp Cường.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1].Công nghệ chế tạo máy.
NXB KHKT -Hà Nội 1998.
Chủ biên và hiệu đính :
PGS,PTS Nguyễn Đắc Lộc,PGS,PTS Lê Văn Tiến.
[2].Sổ tay và Atlas đồ gá.
NXB KHKT - Hà Nội 2000.
PGS,PTS Trần Văn Địch.
[3].Đồ gá.
NXB KHKT - Hà Nội 1999.
PGS,PTS Lê Văn Tiến, PGS,PTS Trần Văn Địch,PTS Trần Xuân Việt.
[4].Chế tạo phôi- tập 1,2.
NXB ĐHBK - 1993.
Hoàng Tùng, Phạm Bá Nông, Nguyễn Văn Hảo, Đinh Công Mễ, Nguyễn Luyến.
[5].Thiết Kế Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy.
NXB KHKT- Hà Nội 2000.
PGS,TS Trần Văn Địch.
[6].Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, tập 1,2.
NXB KHKT - Hà Nội 2000.
Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt.
[7].Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy.
NXB KHKT - Hà Nội 1998.
Chủ biên: Trần Văn Địch.
