Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết mỏ động êtô

Mỏ động êtô là một chi tiết quan trọng của êtô. Nó cùng với mỏ tĩnh, trục vít và một số chi tiết khác làm nhiệm vụ kẹp chặt chi tiết khi gia công cơ.

Êtô là một trong những dụng cụ hết sức phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong nghành cơ khí. Trong bất cứ một tổ hợp sản suất cơ khí nhỏ nào cho đến một nhà máy cơ khí lớn đều có mặt của êtô.

Ở xưởng gia công nguội nó được bắt trên bàn nguội để kẹp chặt chi tiết cho các thợ sửa chữa nguội.

Ở bàn máy nó được kết hợp cùng với bàn máy làm nhiệm vụ kẹp chặt chi tiết trong quá trình gia công cơ.

Như vậy êtô là một dụng cụ không trực tiếp gia công ra sản phẩm nhưng nó gián tiếp tạo ra sản phẩm, vì vậy nó không thể thiếu được trong nghành cơ khí.

Chương I: Phân Tích Chi Tiết Gia Công

I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

Mỏ động êtô kết hợp với mỏ tĩnh tham gia vào kẹp chặt chi tiết khi gia công.

Chi tiết gia công được kẹp chặt trên êtô và cần phải đẩm bảo các yêu cầu khác đối với từng chi tiết cụ thể.

Ví dụ:

     Độ không song song.

     Độ không vuông góc.

Do đó khi gia công mỏ động cũng như mỏ tĩnh và các chi tiết khác của êtô cũng phải thỏa mãn các yêu cầu trên.

Mặt khác trong quá trình làm việc nhiều lần thì mỏ động sẽ biến dạng gây hư hỏng sai lệch cho chi tiết gia công.

Để đạt yêu cầu trên ta cần phải đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật sau:

     Độ không đồng tâm giữa lỗ 14^+0.095 và 30^+0.1 không quá 0.4mm.

     Độ không thẳng góc rãnh mặt đáy là 10^+0.05 và mặt má kẹp không quá 0.1/82mm.

     Độ không song song của mặt đáy và tâm lỗ 14+0.05 và 30+0.1 không quá 0.01

Ngoài ra phần mỏ trực tiếp kẹp ta cần phay lõm để tạo không gian bắt tấm kẹp, dễ thay thế sửa chữa sau khi làm việc nhiều lần (tấm kẹp phải được nhiệt luyện đảm bảo yêu cầu kĩ thuật).

Vật liệu tạo mỏ động là: GX15-32 với các thành phần hóa học như sau:

     C=(24)%  ;         Si=(0.43.5)%     ;         Mn=(0.21.5)%

     P=(0.041.5)%    ;         S=(0.020.2)%

II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết:

Qua bản vẽ được dao, cùng với sự tìm hiểu qua vhi tiết cụ thể tại xưởng thực nghiệm gia công cơ ta nhận thấy chi tiết có một số kết cấu công nghệ như sau:

Mặt đầu đối diện với lỗ 20 không cần gia công vì nó không tham gia vào quá trình làm việc. Song ta nên gia công để làm chuẩn cho nguyên công gia công lỗ 20.

Mặt đáy có phần lõm với chiều dài 65mm nhằm làm giảm diện tích tiếp xúc. Qua thực tế ta thấy với chiều dài như vậy và chiều rộng 10mm ta không cần phải khoét lõm để tạo điều kiện thuận lợi khi đúc.

Trên bản vẽ chưa có yêu cầu kĩ thuật và thiếu một số kích thước, cần qua thực tế để xác định và bổ xung, các bề mặt gia công thiếu dung sai chế tạo và các chỉ tiêu độ bóng nên ta cần qua thực tế để bổ xung.

III. Xác định dạng sản xuất:

1. Tính sản lượng hàng năm của chi tiết:

Được xác định theo công thức sau:

N=N1.m.(1+)chiếc/năm.

Trong đó:

N: Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm.

N1: Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong năm, N1=1000.

m: Số chi tiết trong một sản phẩm, m=1.

a: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ, a=(57)%.

b: Số chi tiết phế phẩmchủ yếu khi đúc, b=(36)%.

Từ đó ta có:

N=1000.1.(1+)=1100chiếc/năm.

3. Tính trọng lượng chi tiết:

Qua bản vẽ được dao ta tính gần đúng trọng lượng chi tiết như sau:

Q=V.g(Kg)

Trong đó:

Q: Trọng lượng chi tiết.

V: Thể tích chi tiết.

g: Khối lượng riêng của chi tiết, g=(6.77.4)Kg/dm3.

Ta có:

V=V1+V2+V3 =

P(

3. Xác định dạng sản xuất:

Tra bảng trong sổ tay công nghệ chế tạo máy(STCNCTM) ứng với m=0.77Kg và N=1100chiếc/năm ta được dạng sản xuất loạt vừa.

 

Chương II: Xác Định Phương Pháp Chế Tạo Phôi

Với chi tiết mỏ động Êtô có thể chế tạo theo các phương pháp khác nhau như rèn, dập,... tuy vậy do đặc điểm kết cấu của chi tiết sẽ có lượng dư gia công rất lớn với các phương pháp chế tạo phôi trên.

Căn cứ vào kết cấu của chi tiết và sản lượng cùng với các yêu cầu kĩ thuật của chi tiết ta phôi đúc loại khuôn cát vừa đơn giản lại phù hợp với điều kiện sản xuất hiện nay của nước ta, đồng thời lượng dư gia công không lớn, tiết kiệm được kim loại và thời gian gia công.

Xác định lượng dư gia công cho phôi: Tra bảng 3-3 STCNCTM tập 1 ta có:

Sai lệch kích thước chi tiết đúc:

Với kích thước <120mm thì sai lệch là 1.5mm

Với kích thước từ 120260 thì sai lệch là 2mm

Với kích thước từ 260500 thì sai lệch là 2.5mm

Chọn cách bố trí vật đúc trong hòm khuôn như hình vẽ, các kích thước tra trong STCNCTM tập 1.

 

Chương III: Thiết Kế Qui Trình Công Nghệ Gia Công Chi Tiết

I. Lập thứ tự nguyên công :

Thứ tự	Tên nguyên công	Máy	Dao
1	Phay mặt đáy rãnh 10	6H82	Dao đĩa P18
2	Xén mặt đầu tiện f30x70	6H82	Dao vai BK8
3	Khỏa mặt đầu tiện lỗ f14+0.035 x 15	T616	Dao vai và dao lỗ BK8
4	Phay mặt phẳng trên	6H82	Dao trụ P18
5	Phay hai mặt bên	6H82	Dao đĩa P18
6	Phay mặt phẳng lắp má kẹp	6H82	Dao đĩa P18
7	Khoan hai lỗ vít lắp má kẹp f4	2A592	Mũi khoan P9
8	Khoan lỗ lắp bích chặn f3	2A592	Mũi khoan P9
9	Tarô hai lỗ lắp má kẹp		Mũi tarô M5 hợp kim P9
10	Tarô hai lỗ lắp bích chặn		Mũi tarô M5 hợp kim P9
11	Kiểm tra	Đồ gá	Thước kặp, panme, đồng hồ so

II. Tra chế độ cắt cho các nguyên công :

Nguyên công 1:Phay mặt đáy và rãnh 

Định vị:   Bề mặt f30 định vị  trên khối V khống chế 4 bậc tự do, hai mặt bên khống chế một bậc tự do.

Kẹp chặt: Bằng bulông, êcu.

Chọn máy: Máy phay trục đứng 6H82(320.12500).

Số vòng quay trục chính n = vòng/phút .

Hộp xe dao có 18 tốc độ từ  vòng/phút.

Chọn dao: Dao phay mặt đĩa có ba mặt cắt P18 có D/Z = 60/16 và ghép dao nên chọn một dao theo tiêu chuẩn có D/Z = 52/12, tuổi bền của dao là T = 120 phút.

Tra lượng dư gia công Zb = 6,5mm.

Phay thô hai lần:

Bước một: Phay thô với chiều sâu cắt t = 0,6.6,5 = 3,9mm.

Bước hai: Phay thô với vhiều sâu cắt t = 0,3.6,5 = 1,95mm.

Phay tinh một lần: Với chiều sâu cắt là t = 6,5(3,9 + 1,95) = 0,65mm.

Chế độ cắt tra theo bảng 5.34 STCNCTM ta có:

Phay thô:

Sr = 0,12mm/răng (lượng chạy dao răng).

Tốc độ cắt v_b = 34,5m/phút (tra bảng).

Số vòn quay của máy là:

n_t =  =  = 183,2vòng/phút.

Chọn theo ta có:

n_t1 = 170vòng/phút.

Phay tinh:

S_z = 0,08m/phút.

V_bảng = 38m/phút (Tra theo bảng5.136 STCNCTM).      

Các hệ số điều chỉnh khác (Tra theo bảng STCNCTM):

Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công K₁ = 1.

Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K₂ = 0,8.

Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao K₃ = 1.

Vậy tốc độ tính toán là:

V_t = V_bảng.K₁. K_2. K₃ = 38.1.0,8.1 = 30,4m/phút.

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

n_t =  =  = 161,5vòng/phút.

Ta chọn số vòng quay theo máy n_m = 170vòng/phút.

Vậy ta có bảng chế độ cắt:

Bước	Máy	Dao	t(mm)	Sz(mm/v)	N(v/ph)
Thô lần 1	6H82	P18	3,9	0,12	170
Thô lần 2	6H82	P18	1,95	0,12	170
Tinh	6H82	P18	0,65	0,08	200

Nguyên công 2: Xén mặt đầu, tiện f30^±0,1.70^±0,5

Định vị: Chi tiết được định vị trên đồ gá như hình vẽ.

Mặt đáy khống chế ba bậc tự do, hai mặt bên của rãnh 10.4 khống chế hai bậc tự do, mặt đầu khống chế một bậc tự do.

Kẹp chặt: Dùng bulông êcu thông qua ống kẹp.

Chọn máy: Máy tiện T616.

Chọn dao: Dao vai BK8.

Lượng dư gia công: Z_b = 2,5mm (tra bảng 3.95 STCNCTM).

Chế độ cắt: Tra bảng 5.136 STCNCTM ta được chiều sâu cắt  t=2,5mm.

Lượng chạy dao S_z = 0,4mm/răng.

Tốc độ cắt (tra bảng 5.36): V_b = 84,4m/phút.

Số vòng quay của trục chínhtheo tính toán là:

n_t =  =  = 895v/ph.

Ta chọn số vòng quay theo máy: N_m = 723v/ph.

Vậy tốc độ thực tế là:

V_tt =  =  = 31,6m/ph.

Lượng chạy dao theo máy: S = 0,37mm/vòng.

Chế độ cắt trên áp dụng cho cả xén mặt đầu.

Bảng chế độ cắt của nguyên công hai:

Bước	Máy	Dao	t(mm)	Sz(mm/v)	N(v/ph)
Tiện	T616	P18	2,5	0,37	723

Nguyên công 3:Tiện mặt đầu và khoét lỗ ^±0,035 và 14^±0,035

Định vị: Chi tiết được định vị ở phần trụ  khống chế bốn bậc tự do.

Phần bậc khống chế một bậc tự do.

Kẹp chặt: Mâm kẹp ba chấu tự định tâm.

Chọn máy: Máy tiện T616.

Chọn dao: Dao tiện BK8 xén mặt đầu, dao khoét và .

Lượng dư gia công:

Tiện mặt đầu với t = 3mm.

Khoét thô với t = 2,5mm.

Khoét tinh với t = 0,5mm.

Chế độ cắt: (tra bảng) S = 0,3mm/vòng và V = 108mm/ph.

Hệ số điều chỉnh (theo bảng 263-2 STCNCTM) ta có:

Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K₁ = 0,85.

Hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm dao K₂ = 0,85.

Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao K₃ = 1.

Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của vật gia công K₄ = 0,85.

Vậy tốc độ chính của dao là:

V_t = V_bảng.K ₁. K ₁. K ₁. K ₁ = 108.0,85.0,85.1.0,85 = 66,3m/ph.

Số vòng quay của trục chính là:

N_t =  =  = 527,8v/ph.

Ta chọn số vòng quay theo máy N_m = 520v/ph.

Tốc độ cắt thực tế là:

V_tt =  =  = 65,3m/ph.

Bước tiến dao, lấy S = 0,3mm/v.

Ta có bảng chế độ cắt của nguyên công ba:

 

Bước	Máy	Dao	t (mm)	Sz (mm/v)	V (mm/ph)	N (v/ph)
Xén mặt	T616	vai BK8	3	0,3	6,5	520
Tiện thô ;	T616	lỗ BK8	2,5	0,3	6,5	520
Vát mép 2.450	T616	lỗ BK8			6,5	520
Doa tinh ;	T616	doa P9	0,25	0,62	9,7	173

 

Nguyên công bốn: Phay mặt phẳng trên

Định vị: Chi tiết được định vị trên đồ gá, trong đó mặt đáy khống chế ba bậc tự do, mặt đầu khống chế một bậc tự do, hai mặt rãnh khống chế hai bậc tự do.

 

Kẹp chặt: Dùng bu lông êcu và đai sắt.

Chọn máy: Máy phay đứng 6H12.

Chọn dao: dao phay mặt đầu P18, có D/Z = 18/10.

Lượng dư gia công Z_b = 3mm (tra bảng 3.95 STCNCTM).

Chế độ cắt: t = 3mm, lượng chạy dao S_z = 0,1mm/răng (tra bảng 263-2 STCNCTM).

Tốc độ tra theo bảng là: V_b = 23,2m/ph.

Các hệ số điều chỉnh (tra theo bảng 264-2 STCNCTM) ta được:         K₁ = 1;  K₁ = 1;  K₁ = 1;  K₁ = 1; K₁ = 0,95.

Vậy vận tốc tính toán là:

V_t = V_bảng.K₁. K₁. K₂. K₃. K₄. K₅ = 23,2.1.1.1.1.0,95= 22m/ph.

Số vòng quay trục chính theo tính toán là:

N_t =  =  = 93,4v/ph.

Chọn theo máy: N_m = 100v/ph.

Tốc độ cắt thực tế:

V_tt =  =  = 23,5m/ph.

Như vậy ta có bảng chế đọ cắt của nguyên công bốn:

 

Bước	Máy	Dao	t(mm)	Sz(mm/v)	V(mm/ph)	N(v/ph)
Phay mặt phẳng trên	6H82	Phay mặt đầu P18	3	0,1	100	23,5

 Nguyên công năm:Phay hai mặt bên

Định vị: Đồ gá như nguyên công bốn ở trên.

Kẹp chặt: Đồ gá như nguyên công bốn ở trên.

Chọn máy: Máy phay trục ngang 6H82.

Chọn dao: Dao phay đĩa ba mặt P18 có D/Z = 110/14.

Lượng dư gia công:

 Z_b = 2,5mm (Tra bảng 3.95 STCNCTM).

Chế độ cắt (Tra bảng 263-2 STCNCTM):

Chiều sâu cắt t = 2,5mm.

Lượng chạy dao: S_z = 0,1mm/răng.

Tốc độ cắt, tra bảng ta được V_b = 42,5m/ph.

Các hệ số điều chỉnh tra theo bảng 264-2 STCNCTM ta được K₁=K₂=K₃= K₄= K_5.

Do đó K = 1.

Nên: V_t = V_b.K = V_b = 42,5v/ph.

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

N_t =  =  = 123v/ph.

Ta lấy số vòng quay theo máy là N_m = 120v/ph.

Tốc cắt thực tế là:

V_tt =  =  = 41,5m/ph.

Bảng chế độ cắt của nguyên công năm:

Bước	Máy	Dao	t(mm)	Sz(mm/v)	V(mm/ph)	N(v/ph)
Phay hai mặt bên	6H82	Phay đĩa P18	2	0,1	41,5	120

Nguyên công sáu:Phay mặt bậc má kẹp

Định vị: Đồ gá như nguyên công bốn, năm ở trên.

Kẹp chặt: Đồ gá như nguyên công bốn, năm ở trên.

Chọn máy: Máy phay đứng 6H82.

Chọn dao: Dao phay đĩa ba mặt P18 có D/Z = 110/14, tuổi bền T = 150phút.

Lượng dư gia công:

 Z_b = 2mm (Tra bảng 3.95 STCNCTM).

Chế độ cắt (Tra bảng 263-2 STCNCTM):

Chiều sâu cắt t = 2mm.

Lượng chạy dao: S_z = 0,1mm/răng.

Tốc độ cắt, tra bảng ta được V_b = 42,5m/ph.

Các hệ số điều chỉnh tra theo bảng 264-2 STCNCTM ta được K₁=K₂=K₃= K₄= K_5.

Do đó K = 1.

Nên: V_t = V_b.K = V_b = 42,5v/ph.

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

N_t =  =  = 123v/ph.

Ta lấy số vòng quay theo máy là N_m = 120v/ph.

Tốc cắt thực tế là:

V_tt =  =  = 41,5m/ph.

Bảng chế độ cắt của nguyên công sáu:

 

Bước	Máy	Dao	t(mm)	Sz(mm/v)	V(mm/ph)	N(v/ph)
Phay mặt bậc	6H82	Phay đĩa P18	2	0,1	41,5	120

 

Nguyên công bảy:Phay hai lỗ  lắp má kẹp

Định vị: Chi tiết được gá đặt trên đồ gá, trong đó mặt đáy khống chế ba bậc tự do, hai mặt bên khống chế hai bậc tự do, mặt phẳng đầu khống chế một bậc tự do.

Kẹp chặt: Dùng một bulông tì vào mặt phẳng 12x80.

Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có công suất N_m = 2,8KW, n=vòng/phút.

Chọn dao: Mũi dao ruột gà chuôi côn, vật liệu là thép gió 4P9, có t = 20phút.

Chế độ cắt:

Chiều sâu cắt t = 2mm.

Lượng chạy dao: S_z = 0,13mm/răng.

Tốc độ cắt, tra bảng ta được V_b = 20m/ph.

Các hệ số điều chỉnh tra theo bảng 264-2 STCNCTM ta được K₁=K₂=K₃= K₄= K_5.

Do đó K = 1.

Nên: V_t = V_b.K = V_b = 20/ph.

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

N_t =  =  = 1592v/ph.

Ta lấy số vòng quay theo máy là N_m = 1500v/ph.

Tốc cắt thực tế là:

V_tt =  =  = 18,48m/ph.

Bảng chế độ cắt của nguyên công bảy:

 

Bước	Máy	Dao	t(mm)	Sz(mm/v)	V(mm/ph)	N(v/ph)
Khoan	2A125	Mũi khoan P9	2	0,13	18,48	1500

 

Nguyên công tám:Phay hai lỗ  lắp má kẹp

Định vị: Chi tiết được gá đặt trên đồ gá, trong đó mặt đáy khống chế ba bậc tự do, hai mặt bên khống chế hai bậc tự do, mặt phẳng đầu khống chế một bậc tự do.

Kẹp chặt: Dùng một bulông tì vào mặt phẳng 12x80.

Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có công suất N_m = 2,8KW, n=vòng/phút, T = 120phút.

Chọn dao: Mũi dao ruột gà chuôi côn, vật liệu là thép gió 4P9, có t = 20phút.

Chế độ cắt:

Chiều sâu cắt t = 1,5mm.

Lượng chạy dao: S_z = 0,13mm/vòng.

Tốc độ cắt, tra bảng ta được V_b = 20m/ph.

Các hệ số điều chỉnh tra theo bảng 264-2 STCNCTM ta được K₁=K₂=K₃= K₄= K_5.

Do đó K = 1.

Nên: V_t = V_b.K = V_b.1 = 20/ph.

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

N_t =  =  = 2123v/ph.

Ta lấy số vòng quay theo máy là N_m = 1650v/ph.

Tốc cắt thực tế là:

V_tt =  =  =15,5m/ph.

Bảng chế độ cắt của nguyên công tám:

 

Bước	Máy	Dao	t(mm)	Sz(mm/v)	V(mm/ph)	N(v/ph)
Khoan	2A125	Mũi khoan P9	1,5	0,13	15,5	1650

 

Nguyên công chín:Tarô hai lỗ má kẹp M5

Định vị: Giống như nguyên công bảy.

Kẹp chặt: Giống nguyên công bảy.

Chọn máy: Máy tarô bán tự động 5A95.

Chọn dao: Mũi tarô M5.0,5, loại P9.

Chế độ cắt:

Lượng chạy dao: S = 0,13

Tốc độ cắt, tra bảng ta được V_b = 6m/ph.

Tính toán và tra bảng ta được K = 1,1.

Nên: V_t = V_b.K = 1,2.6 = 6,6/ph.

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

N_t =  =  = 420v/ph.

Ta có:

j⁵ =  = 10, nên j = 1,58.

j^x =  = 3,75, gần với j³ = 3.

Bảng chế độ cắt của nguyên công chín:

 

Bước	Máy	Dao	S(mm)	V(m/ph)	N(v/ph)
Tarô	5A95	P9	0,5	6,6	336

 

Nguyên công mười:Tarô hai lỗ M5 bắt lắp chặn

Định vị: Giống như nguyên công bảy.

Kẹp chặt: Giống nguyên công bảy.

Chọn máy: Như nguyên công chín.

Chọn dao: Như nguyên công chín.

Chế độ cắt: Như nguyên công chín.

Các thông số còn lại như nguyên công chín.

Bảng chế độ cắt của nguyên công mười:

 

Bước	Máy	Dao	S(mm)	V(m/ph)	N(v/ph)
Tarô	5A95	Tarô P9	0,5	6,6	336

 

Nguyên công mười một:Kiểm tra