ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC MÁY NGHIỀN TRƯỜNG QUÂN SỰ
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC MÁY NGHIỀN TRƯỜNG QUÂN SỰ
KHOA CƠ KHÍ Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
--------*------- --------*--------
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Họ và tên: Trần Văn Hợp Lớp: CNCT Vũ khí Khoá: 36
1. Tên đề tài: Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết “Trục máy nghiền”
2. Các số liệu ban đầu:
-Bản vẽ chi tiết số : 027
-Trang thiết bị công nghệ : Tự chọn
-Dạng sản xuất : Loạt vừa
3. Nội dung bản thuyết minh :
Lời nói đầu
Phần I : Phân tích sản phẩm và chọn phôi
Phân tích kết cấu yêu cầu kỹ thuật.
1.2. Phân tích tính công nghệ của sản phẩm.
1.3. Phân tích vật liệu và chọn phôi .
Phần II : Thiết kế quá trình công nghệ
2.1. Xác định đường lối công nghệ.
2.2. Thiết kế tiến trình công nghệ.
2.3. Thiết kế nguyên công.
2.4. Xác địnhlượng dư gia công cho các bề mặt.
2.5. Xác định chế độ cắt cho các bề mặt.
Phần III : Tính toán, thiết kế đồ gá
3.1. Thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan.
3.2. Nguyên lý làm việc của đồ gá.
Kết luận
Tài liệu tham khảo
4. Bản vẽ :
-01 Bản vẽ chi tiết đã điều chỉnh (khổ A3).
-01 bản vẽ chi tiết lồng phôi (khổ A3).
-01 bản vẽ nguyên công (khổ A0).
-01 bản vẽ lắp đồ gá (khổ A2).
PHẦN-I
PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ CHỌN PHÔI
1.1.Phân tích kết cấu yêu cầu kỹ thuật:
-Trục là loại chi tiết cơ sở quan trọng trong đó chi tiết trục máy nghiền cũng không là ngoại lệ, có dạng bề mặt cơ bản cần gia công là dạng tròn xoay.
- Chi tiết dạng trục có bậc;
- Chiều dài toàn bộ 375 mm, đường kính phần lớn nhất F86, lỗ ren M16và lỗ ren M12 nằm về hai phía của chi tiết và có đường tâm vuông góc với nhau;
-Chi tiết có dạng bậc chia thành nhiều bậc nhỏ có bậc F86 ; bậc F76; bậc F70; bậc F56 với các kích thước chiều dài như hình vẽ;
-Trên phần trụ có F56 gia công một lỗ ren M12 và trên phần trụ bị phay mặt phẳng trên đó thì cũng tạo một lỗ ren M16 có đường tâm vuông goc với mặt phẳng đó;
- Chi tiết thuộc loại trung bình;
- Độ nhám bề mặt có F76 đạt Ra=0,63, độ nhám phần F56:Ra=1,25; độ đồng tâm 0,02; độ trụ 0,04;
-Độ không vuông góc của đường tâm 2 lỗ ren M16 và M12 0,03;
- Các bề mặt còn lại Rz20;
- Yêu cầu độ cứng 48...52 HRC. Để đạt độ cứng này ta tiến hành nhiệt luyện (tôi + ram cao);
-Tất cả các góc nếu không vát thì lấy R=3 mm.
1.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của sản phẩm:
- Chi tiết chiều dài lớn nhất là 375mm và đường kính nhỏ nhất là 56 mm do đó chi tiết có độ cứng vững khá cao.
- Chi tiết có dạng trục bậc (Bậc lớn ở giữa, 2 bậc nhỏ 2 bên) nhằm đảm bảo điều kiện lắp ghép đồng thời phù hợp với điều kiện phân bố tải trọng dọc trục để giảm tối đa đường kính trục nhưng vẫn đảm bảo điều kiện bền và làm việc tin cậy.Tuy nhiên do kết cấu trục là trục bậc sẽ gây tập trung ứng suất làm giảm độ bền của chi tiết. Để làm giảm tập trung ứng suất ta làm các rãnh thoát dao và các góc lượn chuyển tiếp.
- Các rãnh thoát dao của chi tiết để bảo vệ đá mài không bị mẻ khi gia công mài trục .
- Các mặt đầu và mặt bên có ba via, cạnh sắc không làm các rãnh tròn mà thay bằng mặt vát ( 3x45 0) bởi vì khi đó gia công thuận tiện hơn, kinh tế hơn so với làm rãnh tròn ( Vì phải có dao định hình ). Đồng thời hình dáng, kích thước các mặt vát hoàn toàn giống nhau để thuận tiện trong quá trình gia công, giảm số lượng dao, tăng hiệu quả kinh tế.
-Vật liệu chế tạo trục là thép 40Cr ; nhiệt luyện đạt HRC 48...52.
- Trong khi nhiệt luyện cần chú ý đến sự biến dạng của trục. Khi nhiệt luyện cần bảo đảm trục luôn luôn ở tư thế thẳng đứng.
- Khi gia công ta tiến hành dùng chống tâm hai đầu có lỗ tâm làm chuẩn tinh thống nhất trong quá trình gia công.
1.3.1. Phân tích vật liệu:
- Chọn vật liệu chế tạo phôi người ta thường căn cứ vào :
- Dạng sản xuất .
- Điều kiện làm việc của chi tiết .
- Tính công nghệ của chi tiết .
- Tính chất cơ lý của chi tiết .
- Giá thành của sản phẩm .
Nhằm mục đích chi tiết đảm bảo chất lượng và giá thành rẻ nhất .
- Yêu cầu vật liệu phải có :
- Cơ tính tổng hợp (Giới hạn bền, giới hạn mỏi, độ dẻo, độ dai, tính mài mòn )
- Tính công nghệ tốt (Tính cắt gọt, tính gia công áp lực, tính hàn )
- Do đặc điểm làm việc của chi tiết trong điều kiện chịu tải trọng tĩnh và tải trọng va đập trung bình nên chi tiết phải đảm bảo độ bền và độ dai. Do đó có thể sử dụng loại thép hoá tốt (Thuộc thép kết cấu \ thép hợp kim ). Để lựa chọn vật liệu ta xem xét đặc điểm một vài nhóm thép hoá tốt có thể dùng làm vật liệu chế tạo chi tiết :
vNhóm thép các bon ( Thuộc thép hoá tốt ) :
- Rẻ.
- Tính công nghệ tốt .
- Độ thấm tôi thấp do đó độ cứng không đồng đều.
- Cơ tính không cao.
- Ứng dụng chế tạo chi tiết chịu tải trọng không lớn: trục truyền, trục khuỷu động cơ
- Điển hình : C45.
vNhóm thép Crôm :
- Cơ tính tổng hợp cao.
- Tính chống ram tốt do đó giảm ứng suất dư bên trong .
- Độ bền, giá thành, độ thấm tôi cao hơn một chút so vối nhóm thép các bon .
- Tính công nghệ kém hơn nhóm thép các bon .
- Ứng dụng chế tạo chi tiết có tốc độ, áp suất riêng và chịu tải trọng trung bình: trục, bánh răng, hộp giảm tốc ...
- Điển hình : 40Cr ( Tốt nhất trong nhóm này ).
vNhóm thép Crôm -Măng gan và Crôm -Măng gan -Silic :
- Tương đối rẻ (Đắt hơn nhóm thép Crôm một chút ) .
- Cơ tính khá cao .
- Tính công nghệ tốt .
- Ứng dụng chế tạo chi tiết chịu tải trọng tương đối cao: các trục, các kết cấu chịu lực ...
- Điển hình : 30CrMnSi .
|
Mác thép |
C (%) |
Si (%) |
Mn (%) |
Cr (%) |
Ni (%) |
S(%) |
|
40 Cr |
0.37 - 0.44 |
0.17 - 0.37 |
0.50 - 0.80 |
0.80 -1.10 |
£ 0.25 |
£ 0.004 |
|
C 45 |
0.42 - 0.49 |
0.17 - 0.37 |
0.50 - 0.80 |
£ 0.25 |
£ 0.25 |
£ 0.004 |
|
30CrMnSi |
0.28 - 0.35 |
0.90 - 1.20 |
0.80 - 1.10 |
0.80 - 1.10 |
£ 0.25 |
£ 0.035 |
Thành phần hoá học một số mác thép hoá tốt
- Kết luận :
+ Do chi tiết làm việc trong điều kiện chịu tải khá lớn cho nên để đảm bảo cơ tính và tính kinh tế ta sẽ dùng thép 40Cr .
1.3.2. Chọn phôi:
- Để chế tạo chi tiết “ Trục máy nghiền” có thể sử dụng các loại phôi chủ yếu sau :
- Phôi thanh .
- Phôi đúc (Đúc trong khuôn cát và đúc trong khuôn kim loại ) .
- Phôi cán ống (Phôi cán hình) .
- Phôi rèn tự do .
- Phôi dập .
Sau đây ta xem xét đặc điểm từng loại phôi .
1.3.2.1. Phôi thanh:
-Ưu điểm :
- Không cần phải chi phí gia công chế tạo phôi .
- Phù hợp chi tiết dạng trục trơn .
- Chế tạo chi tiết nhanh .
- Nhược điểm :
- Hệ số sử dụng kim loại thấp .
- Quy trình công nghệ gia công chi tiết dài do đó tổn hao (Máy, dao, nguyên công) làm tăng chi phí sản xuất .
- Chất lượng sản phẩm thấp .
- Áp dụng :
Thường chế tạo chi tiết dạng trục trơn hoặc trục bậc chênh lệch ít .
Dạng sản xuất thường dùng : đơn chiếc hoặc hàng loạt nhỏ .
1.3.2.2. Phôi đúc (Đúc trong khuôn cát và đúc trong khuôn kim loại ):
a) Phôi đúc trong khuôn cát :
- Ưu điểm :
- Có thể chế tạo phôi có hình dạng gần giống chi tiết .
- Quá trình công nghệ đơn giản .
- Trang thiết bị đơn giản, vốn đầu tư ít .
- Nhược điểm :
- Tốn kim loại bởi hệ thống rót, đậu ngót đậu hơi .
- Sản phẩm có nhiều khuyết tật, chất lượng bề mặt, cơ tính thấp, lượng dư gia công lớn .
- Độ chính xác của phôi thấp .
- Hệ số sử dụng kim loại trung bình .
- Áp dụng :
Thường áp dụng trong sản xuất đơn chiếc .
b)Phôi đúc trong khuôn kim loại :
- Ưu điểm :
- Sản phẩm có chất lượng bề mặt, cơ tính cao, lượng dư gia công ít .
- Độ chính xác cao .
- Hệ số sử dụng kim loại cao .
- Năng suất cao .
- Nhược điểm :
- Chế tạo khuôn phức tạp .
- Giá thành cao .
- Áp dụng :
Thường áp dụng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối .
1.3.2.3. Phôi cán ống (Phôi cán hình ) :
- Ưu điểm :
- Phôi có hình dạng gần giống chi tiết .
- Hệ số sử dụng kim loại cao .
- Sản phẩm có chất lượng bề mặt, cơ tính cao, lượng dư gia công ít .
- Năng suất cao .
- Thuận tiện trong quá trình cơ khí hoá và tự động hoá .
- Nhược điểm :
- Đòi hỏi đầu tư máy móc làm kinh phí đầu tư lớn .
-Áp dụng :
Thường áp dụng trong sản xuất hàng loạt .
1.3.2.4. Phôi rèn tự do :
- Ưu điểm :
- Phương pháp đơn giản .
- Sản phẩm có cơ tính tốt (Tốt hơn đúc ) .
- Hệ số sử dụng kim loại trung bình .
- Nhược điểm :
- Lao động nặng nhọc .
- Chất lượng sản phẩm phụ thuộc nhiều vào thể lực và trình độ công nhân .
- Độ chính xác kích thước và chất lượng bề mặt thấp .
- Năng suất thấp .
- Áp dụng :
Thường áp dụng trong sản xuất đơn chiếc và trong sửa chữa .
1.3.2.5. Phôi dâp:
- Ưu điểm :
- Năng suất cao .
- Phôi có hình dạng gần giống chi tiết .
- Sản phẩm có chất lượng bề mặt, cơ tính cao, lượng dư gia công ít .
- Hệ số sử dụng kim loại cao .
- Thao tác đơn giản quy trình công nghệ ít .
- Thuận tiện trong quá trình cơ khí hoá và tự động hoá .
- Nhược điểm :
Chi phí đầu tư khuôn và máy lớn .
- Áp dụng :
Thường áp dụng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối .
-Chọn phôi người ta thường căn cứ vào:
- Vật liệu và cơ tính vật liệu của chi tiết mà thiết kế đòi hỏi .
- Kích thước, hình dáng, kết kấu của chi tiết .
- Dạng sản xuất và sản lượng của chi tiết .
- Khả năng đạt độ chính xác và yêu cầu kỹ thuật của các phương pháp chế tạo phôi
- Hoàn cảnh cụ thể của nhà máy .
- Yêu cầu khi chọn phôi:
- Lượng dư gia công nhỏ nhất .
- Có hình dạng gần giống chi tiết để giảm các nguyên công gia công trên máy
- Có hình dạng đơn giản, phù hợp với điều kiện trang bị công nghệ .
- Rẻ tiền .
Nhằm mục đích: đạt chất lượng tốt và giá thành rẻ nhất .
- Nhận xét :
+ Điều kiện làm việc chịu tải trọng va đập tải trọng động khá lớn do đó chi tiết phải có cơ tính đảm bảo nên không sử dụng phôi đúc trong khuôn cát.
+ Kết cấu của chi tiết dạng bậc nhỏ,độ chênh giữa các bậc không lớn, đồng thời chi tiết dạng nhỏ kết kấu đơn giản nên không sử dụng phôi thanh .
+ Dạng sản xuất của chi tiết là loạt vừa nên không sử dụng phôi đúc trong khuôn cát.
+ Đặc điểm chi tiết dạng trụ bậc nên ta sử dụng phôi rèn khuôn.
- Vì chi tiết đòi hỏi phải gia công cắt gọt do đó sau khi rèn phải tiến hành nhiệt luyện sơ bộ để cải thiện tính cắt gọt của phôi.
- Sau khi rèn phôi thường được mang đi ủ (thường ủ hoàn toàn), thường hoá hoặc ram cao.
- Quy trình công nghệ chế tạo phôi thường là:
- Tính toán kích thước, trọng lượng, chuẩn bị phôi.
- Tiến hành rèn khuôn.
- Cắt ba via và lớp chưa thấu.
- Làm sạch, tinh chỉnh, nhiệt luyện sơ bộ.
- Kiểm tra, đóng gói.
- Chế độ nhiệt luyện sơ bộ và nhiệt luyện kết thúc phôi tuỳ thuộc vào thành phần thép, đối với thép hoá tốt thường theo bảng dưới đây:
Bảng 1.2: Công nghệ nhiệt luyện phôi thép hoá tốt (nhiệt luyện sơ bộ)
|
Mác thép |
Điểm tới hạn Ac1, Ac3, Ms |
Ủ (hoặc ram cao) |
Thường hoá |
|||
|
Nhiệt độ °C |
Làm nguội |
Độ cứng HB |
Nhiệt độ °C |
Độ cứng HB |
||
|
40Cr |
743 - 782 |
820 -840 |
Lò |
£ 207 |
830 - 880 |
£ 250 |
Bảng 1.3: Công nghệ nhiệt luyện thép hoá tốt (nhiệt luyện kết thúc)
|
Mác thép |
Tôi |
Ram |
Cơ tính |
||||||
|
Nhiệt độ °C |
Nguội |
Nhiệt độ °C |
Nguội |
sb Mpa |
sch Mpa |
d % |
Y % |
ak % |
|
|
40Cr |
830-860 850 |
Nước Dầu |
400-600 500 |
Nước hoặc dầu |
³ 980 |
³ 784 |
³ 9 |
³ 45 |
³ 59 |
PHẦN-II
THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
2.1. Xác định đường lối công nghệ:
Số lượng các nguyên công của một quá trình công nghệ phụ thuộc vào phương pháp thiết kế các nguyên công.
Trong thực tế người ta thường áp dụng hai phương pháp thiết kế các nguyên công tuỳ thuộc vào trình độ phát triển sản xuất của ngành chế tạo máy, đó là phương pháp tập trung nguyên công và phân tán nguyên công.
Trên cơ sở thực trạng trình độ công nghệ hiện nay ở nước ta, sử dụng phương pháp tập trung nguyên công kết hợp phân tán nguyên công (Bố trí nhiều bước công nghệ trong một nguyên công kết hợp bố trí ít bước công nghệ trong một nguyên công). Bởi vì áp dụng phương pháp này tạo điều kiện tăng năng suất lao động, rút ngắn chu kỳ sản xuất, giảm chi phí điều hành và lập kế hoạch sản xuất.
Tuy nhiên áp dung phương pháp này cần chú ý tính toán phân chia số máy, số người, cũng như khả năng làm việc của máy và tay nghề của công nhân một cách hợp lý.
2.2. Thiết kế tiến trình công nghệ:
- Khi thiết kế quy trình công nghệ ta phải lập thứ tự các nguyên công sao cho chu kỳ gia công hoàn chỉnh một chi tiết là ngắn nhất, góp phần hạn chế chi phí gia công, đảm bảo hiệu quả nhất .Trong đó mỗi nguyên công được thưc hiện theo một nguyên lý ứng với một phương pháp gia công thích hợp với kết cấu của chi tiết. Khi xác định các phương pháp gia công cho các bề mặt thường căn cứ vào các đặc điểm sau :
- Khả năng tạo hình của các phương pháp gia công .
- Vị trí các bề mặt trên chi tiết gia công, tránh va đập khi cắt .
- Kích thước bề mặt gia công, kích thước tổng thể của chi tiết gia công và phạm vi gá đặt phôi trên máy thực hiện phương pháp gia công .
- Độ chính xác có thể đạt được của phương pháp gia công .
- Điều kiện sản xuất thực tế ở đơn vị .
Phương pháp gia công chi tiết “Trục máy nghiền” đạt được yêu cầu đề ra ta tiến hành theo tiến trình công nghệ sau:
vNguyên công I : Khoả mặt đầu -Khoan lỗ tâm
+ b1 : Khoả mặt đầu
+ b2 : Khoan lỗ tâm
vNguyên công II: Tiện thô mặt trụ ngoài
+ b1: Tiện thô bề mặt trụ F86
+ b2: Tiện thô bề mặt trụ F56
+ b3: Tiện thô bề mặt trụ F76
+ b4: Tiện thô bề mặt trụ F70
+ b5: Tiện thô bề mặt trụ F56
vNguyên công III: Tiện tinh mặt trụ và vát mép
+ b1: Tiện tinh bề mặt trụ F86
+ b2: Tiện tinh bề mặt trụ F56
+ b3: Tiện tinh bề mặt trụ F70
+ b4: Tiện tinh bề mặt trụ F76
+ b5: Tiện tinh bề mặt trụ F56
+ b6: Vát các mép vát bậc trục
vNguyên công IV: Phay mặt phẳng
+ b1: Phay thô mặt phẳng
+ b2: Phay tinh mặt phẳng
vNguyên công V: Gia công ren M16
+ b1: Khoan lỗ F14
+ b2: Tarô ren M16
vNguyên công VI: Gia công ren M12
+ b1: Khoan lỗ F10
+ b2: Tarô ren M12
vNguyên công VII: Nhiệt luyện
vNguyên công VIII: Nắn thẳng
vNguyên công IX: Sửa lỗ tâm
vNguyên công X: Mài tròn ngoài thô
+ Mài thô các mặt trụ F86
+ Mài thô mặt trụ F56
+ Mài thô mặt trụ F70
+ Mài thô mặt trụ F76
+ Mài thô mặt trụ F56
vNguyên công XI: Mài tròn ngoài tinh
+ Mài tinh lại mặt trụ F76
vNguyên công XII: Mài tinh mặt phẳng
2.3. Thiết kế các nguyên công:
2.3.1. Nguyên công I:Khoả mặt đầu –Khoan lỗ tâm
- Chọn chuẩn thô : Bề mặt trụ
- Gá : Dùng hai khối V ngắn
- Chọn máy : Tra bảng 25-[11], ta chọn máy phay và khoan tâm bán tự động kí
hiệu MP-76M có các thông số chính sau:
+ Đường kính chi tiết gia công: 25 ...80 mm
+ Chiều dài chi tiết gia công : 500...1000 mm
+ Giới hạn vòng quay của dao : 1225 vòng/phút
+ Công suất của động cơ phay- khoan: 5,5 kW
- Chọn dụng cụ :
+ Dao phay: Theo bảng 4-92-[11]-T1,chọn dao phay mặt đầu bằng thép gió có các thông số: D=63 mm; d=27 mm; L=40 mm; z=14 răng .
+ Dụng cụ khoan lỗ tâm : Tra bảng IX-52 trang 234 chọn mũi khoan tâm kiểu V các thông số cơ bản như sau : D0=3,35 mm; d=1,6 mm; L=60 mm; l=3 mm.
-Số lần gá : 1
- Trình tự các bước nguyên công:
+ b1 : Phay mặt đầu
+ b2 : Khoan lỗ tâm
2.3.2. Nguyên công II:Tiện thô mặt trụ ngoài
-Chọn chuẩn : Mặt côn hai lỗ tâm
-Định vị bởi : Hai mặt côn hai lỗ tâm định vị 5 bậc tư do
-Chọn máy : Tra bảng 4 trang 110 phần phụ lục tài liệu(Thiết kế đồ án CNCTM Trần văn Địch, NXBKH&KT 1999)ta chọn máy tiện ren vít vạn năng ký hiệu 1K62 có các thông số cơ bản như sau:
+ Đường kính gia công lớn nhất: 400[mm].
+ Số cấp tốc độ: 23.
+ Giới hạn vòng quay của trục chính: 12,5¸2000 [v/p].
-Chọn dao: Theo bảng 4-6 trang 263 tài liệu [Sổ tay CNCTM tập 1-Nhà xuất bản khoa học và kĩ thuật 2000] :chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính là 90°(phải và trái) gắn hợp kim cứng T15K6 có kích thước cơ bản là: h x b x L = 16 x 10 x 100 [mm].
-Các bước trong nguyên công:
Lần gá 1:
+Tiện thô bề mặt trụ F56
+Tiện thô bề mặt trụ F86
+Tiện thô bề mặt trụ F70
+Tiện thô bề mặt trụ F76
Lần gá 2:
+Tiện thô bề mặt trụF56
2.3.3. Nguyên công III: Tiện tinh mặt trụ và vát mép
- Chọn chuẩn : Mặt côn hai lỗ tâm
- Định vị bởi : Hai mặt côn hai lỗ tâm định vị 5 bậc tư do
- Chọn máy : Tra bảng 9-4 T3,Chọn máy 1U611;các thông số kĩ thuật tra trong bảng:
+ Khoảng cách hai đầu tâm :500 mm
+ Số cấp tốc độ của trục chính : 21 cấp
+ Phạm vi tốc độ trục chính khi quay thuận : 20...2000 vòng/phút
+ Đường kính lớn nhất chi tiết gia công được trên máy : 250 mm
- Chọn dao : Tra bảng 4-3 T1, Chọn loại dao T15K6 theo bảng 4-6 trang 263 tài liệu [Sổ tay CNCT Máy T1] chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính là 90°(phải và trái) gắn hợp kim cứng T15K6 có kích thước cơ bản là:
h x b x L = 16 x 10 x 100 [mm].
-Các bước trong nguyên công:
Lần gá 1:
+Tiện tinh bề mặt trụ F56
+Tiện tinh bề mặt trụ F86
+Tiện tinh bề mặt trụ F70
+Tiện tinh bề mặt trụ F76
+ Vát mép đầu trục
Lần gá 2:
+Tiện tinh bề mặt trụF56
+ Vát mép đầu trục
2.3.4. Nguyên công IV: Phay mặt phẳng
- Chọn chuẩn : Mặt côn hai lỗ tâm
- Định vị bởi : Hai mặt côn hai lỗ tâm định vị 5 bậc tư do
- Chọn máy : Tra bảng 9-38 T3, Chọn máy phay vạn năng 6H81 các thông số kĩ thuật :
+ Khoảng cách từ đường trục chính tới bàn máy: 30...340 mm
+ Khoảng cách sống trượt tới tâm bàn máy: 170...370 mm
-Chọn dao: Tra bảng IX-65 trang 256(Sổ tay CNCT Máy II,III,IV) dao phay trụ răng răng lớn các thông số:
D=100 mm; d=40 mm; L=125 mm; số răng z=12 răng
-Các bước thứ tự nguyên công:
+ Phay thô mặt phẳng
+ Phay tinh mặt phẳng
-Số lần gá : 1 lần
2.3.5. Nguyên công V: Gia công ren M16
-Chọn chuẩn: Mặt phẳng
-Định vị : Dùng 2 khối V ngắn định vị 4 bậc tự do và 1 chốt tỳ đầu trụ hạn chế 1 bậc tự do
-Chọn máy: Tra bảng 9-21 T3, Chọn máy 2H125 với các thông số kỹ thuật sau:
+ Đường kính lớn nhất khoan được: 25 mm
+ Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy: 400x450 mm
+ Khoảng cách từ đường tâm trục chính tới trụ: 250 mm
-Chọn dao:
+ Dao khoan lỗ :Tra bảng 4-40 T1,dùng dao thép gió đường kính d=14 mm; L=120 mm; l=60 mm.
+ Dao Ta-rô: Tra bảng IX-79 trang 271 với các thông số kích thước : d=16 mm; bước ren s=2mm; L=100 mm; l=32 mm; đối với lỗ thông bộ tinh l1=4mm; d1=12 mm; a=10mm; h=13mm; P=20 mm; d2=10 mm; r=5mm
-Số lần gá:1
- Thứ tự các bước nguyên công:
+ Khoan lỗ F14
+ Tarô ren M16
2.3.6. Nguyên công VI: Gia công ren M12
-Chọn chuẩn: Mặt phẳng kích thước 18 mm
-Định vị : 6 bậc tự do 2 khối V ngắn và 2 chốt tỳ
-Chọn máy: Tra bảng 9-21 T3, Chọn máy 2H125 với các thông số kỹ thuật sau:
+ Đường kính lớn nhất khoan được: 25 mm
+ Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy: 400x450 mm
+ Khoảng cách từ đường tâm trục chính tới trụ: 250 mm
-Chọn dao:
+ Mũi khoan : Tra bảng 4-40 T1,dùng dao thép gió đường kính d=10 mm; L=120 mm; l=70 mm.
+ Dao Ta-rô : Tra bảng IX-79 trang 271 với các thông số kích thước : d=12mm; bước ren s=1,75mm; L=90 mm; l=28 mm; đối với lỗ thông bộ tinh l1=3,6mm; d1=11 mm; a=9mm; h=12mm; P=17 mm; d2=8 mm; r=5mm
-Số lần gá : 1 lần
-Thứ tự các bước nguyên công:
+ Khoan lỗ F10
+ Tarô ren M12 .
2.3.7. Nguyên công VII: Nhiệt luyện.
2.3.8. Nguyên công VIII: Nắn thẳng.
2.3.9. Nguyên công IX: Sửa lỗ tâm.
2.3.10. Nguyên công X: Mài tròn ngoài thô
-Đồ gá: Mâm cặp 3 chấu và đầu chống tâm di động
-Máy: tra bảng 10 trang 113 phần phụ lục tài liệu [Thiết kế ĐACNCT Máy] ta chọn máy mài tròn ngoài kí hiệu 3B12 có các thông số cơ bản như sau:
+ Đường kính gia công lớn nhất: 200 [mm].
+ Chiều dài gia công lớn nhất: 750 [mm].
+Côn móc ụ trước: N0 4.
+ Số vòng quay của trục chính: 1080; 1240; Số vòng quay của phôi gia công: 75; 150; 300;
+Tốc độ của bàn máy: 0,1¸0,6 [mm/p].
+Dịch chuyển ngang lớn nhất của ụ mài: 200 [mm].
+Công suất của động cơ: 7,5 [kW].
+Kích thước máy: 2100x3100 [mm].
Chọn đá mài: tra bảng IX- 93 trang 304 tài liệu [9] ta chọn đá mài phẳng kí hiệu éé có các thông số cơ bản như sau:
+Đường kính đá mài: 80 [mm].
+Chiều dầy của đá mài: 63 [mm].
-Chọn hạt mài: tra bảng 4-166 trang 418 tài liệu [5] ta chọn đá mài có độ hạt là 50.
-Chất kết dính : Karemic.
-Thứ tự các bước trong nguyên công:
Lần gá 1;
+ Mài thô đoạn trục đạt f56 dài 100 [mm].
+ Mài thô đoạn trục đạt f86 dài 50 [mm].
+ Mài thô đầu trục đạt f70 dài 60 [mm].
+ Mài thô đoạn truc f86 dài 10 mm
Lần gá 2;
+Mài thô đoạn trục đạt f76 dài 55 [mm].
2.3.11. Nguyên công XI: Mài tròn ngoài tinh
-Chọn chuẩn, gá giống nguyên công X.
-Chọn máy giống nguyên công X
-Chọn máy: tra bảng 10 trang 113 phần phụ lục tài liệu [7] ta chọn máy mài tròn ngoài kí hiệu 3B12 có các thông số cơ bản như sau:
+ Đường kính gia công lớn nhất: 200 [mm].
+ Chiều dài gia công lớn nhất: 750 [mm].
+Côn móc ụ trước: N0 4.
+ Số vòng quay của trục chính: 1080; 1240; Số vòng quay của phôi gia công: 75; 150; 300;
+Tốc độ của bàn máy: 0,1¸0,6 [mm/p].
+Dịch chuyển ngang lớn nhất của ụ mài: 200 [mm].
+Công suất của động cơ: 7,5 [kW].
+Kích thước máy: 2100x3100 [mm].
-Chọn hạt mài: tra bảng 4-166 trang 418 tài liệu [5] ta chọn đá mài phẳng kí hiệu éé, đá mài có độ hạt là 50.
-Chất kết dính : Karemic.
- Số lần gá 1 lần
-Thứ tự các bước
+ Mài tinh mặt trụ f76 mm
2.3.12. Nguyên công XII: Mài tinh mặt phẳng
-Chọn máy: tra bảng 10 trang 113 phần phụ lục tài liệu [7] ta chọn máy mài tròn ngoài kí hiệu 3B12 có các thông số cơ bản như sau:
+ Đường kính gia công lớn nhất: 200 [mm].
+ Chiều dài gia công lớn nhất: 750 [mm].
+Côn móc ụ trước: N0 4.
+ Số vòng quay của trục chính: 1080; 1240; Số vòng quay của phôi gia công: 75; 150; 300;
+Tốc độ của bàn máy: 0,1¸0,6 [mm/p].
+Dịch chuyển ngang lớn nhất của ụ mài: 200 [mm].
+Công suất của động cơ: 7,5 [kW].
+Kích thước máy: 2100x3100 [mm].
-Chọn đá: tra bảng IX- 93 trang 304 tài liệu [9] ta chọn đá mài phẳng kí hiệu éé.Kích thước của đá như sau:
+ Đường kính đá: 80 [mm].
+Chiều dầy đá:32 [mm].
-Chọn hạt mài: tra bảng 4-166 trang 418 tài liệu [5] ta chọn đá mài có độ hạt là 50.
-Chất kết dính : Karemic.
-Thứ tự các bước trong nguyên công:
+ Mài tinh mặt phẳng.
2.4. Tính và tra lượng dư cho các nguyên công:
2.4.1 Tính lượng dư cho bề mặt trụ ngoài f76
Bề mặt trụ ngoài có các yêu cầu kĩ thuật:
Độ nhám bề mặt: Ra= 0,63.
Vật liệu thép 40Cr, nhiệt luyện đạt độ cứng 48…52 HRC.
Quá trình gia công bề mặt trụ phải qua các nguyên công:
- Tiện thô từ phôi rèn.
- Tiện tinh.
- Nhiệt luyện.
- Mài.
Theo sổ tay công nghệ, công thức tính lượng dư cho bề mặt đối xứng ngoài:
Trong đó:
- Zbmin- lượng dư gia công nhỏ nhất.
- Rz- độ nhấp nhô bề mặt do bước sát trước để lại.
- h - chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại.
- DS- sai lệch về vị trí không gian do bước cong nghệ sát trước để lại.
- eb- sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.
Với eb=ec+ek;
ec- sai số chuẩn.
ek- sai số kẹp chặt.
+ Sau đây ta sẽ lần lượt tính lượng dư cho từng nguyên công.
Theo bảng 3-84 [Sổ tay CNCT máy T1] phôi rèn khuôn có các giá trị sau đây:
RZ + h = 1500 [mm].
Vì gia công có chống tâm 2 đầu nên sai số gá đặt trong trường hợp này eb = 0.
Như vậy:
Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau:
DS = .
Trong đó:
_ độ cong tổng cộng , do được gá trên mũi tâm nên = .L
Với độ cong giới hạn của phôi trên 1mm chiều dài =3 ỡm/mm
( bảng 3- 75- [Sổ tay CNCT máy T1]).
L chiều dài toàn bộ chi tiết, L = 375 mm.
= 3.375 = 1125 ỡm
_độ lệch tâm do khoan mũi tâm, = 0,25.
T_dung sai đường đính phôi, bảng 3 -91-[Sổ tay CNCT máy T1] ;T = 1,2 mm>1
Nên = 0,25T = 0,25.1,2 = 0,30mm.
DS = = 1,164 mm.
Sai lệch không gian còn lại được tính theo công thức: D’S = Kchx .DS
Trong đó: Kchxhệ số chính xác; đối với tiện thô: Kchx= 0,06;đối với tiện tinh: Kchx = 0,04 ; đối với mài thô: Kchx= 0,02;
Như vậy sai lệch không gian còn lại được tính theo công thức:
Sau tiện thô:Dthô= 0,06.1164 = 69,84 [mm].
Sau tiện tinh: Dtinh= 0,04.1164 = 46,56 [mm].
Vậy ta có:
Nguyên công tiện thô:
2Z= 2(1500 + 1164) = 5328 [mm].
Nguyên công tiện tinh:
Tra bảng 3- 84 [st] sau tiện thô có: RZ=50 [mm]; h=50 [mm]
Þ2Z= 2(50 + 50 + 69,84) = 339,68 [mm].
Vẫn theo bảng 3 -84 [st] sau tiện tinh có: RZ= 20 [mm]; h = 30 [mm].
Nguyên công nhiệt luỵện:
Sau nguyên công nhiệt luyện độ chính xác giảm đi 1 cấp, độ nhám bề mặt tăng lên từ 1¸2 cấp, các giá trị tương ứng sau nhiệt luyện: RZ = 60 [mm];h = 60 [mm].
Tra bảng 3 -75 [st] có: = Dk.L = 1,5.65 = 97,5 [mm].
Nguyên công mài thô:
2Z= 2.(60 + 60 + 97,5) = 2.217,5[mm] = 435 [mm].
Nguyên công mài tinh:
Sau mài thô có: RZ = 6,3 [mm];h = 20 [mm]; Ä’ = 0,06.435 = 26,1.
Þ2Z= 2(6,3 + 20 + 26,1) = 2.52,4 [mm] = 104,8 [mm].
Từ kết quả tính toán ta lập ra bảng ghi kết quả theo qui tắc sau:
Cột kích thước tính toán:
Lấy kích thước chi tiết lần lượt cộng với lượng dư nhỏ nhất.
Mài thô: d4 = 75,983 + 0,105 = 76,088 [mm].
Tiện tinh: d3 = 76,088 + 0,435 = 76,623 [mm].
Tiện thô: d2 = 76,623 + 0,3397 = 76,962 [mm].
Phôi: d1 = dph = 76,962 + 5,328 = 82,29 [mm].
Cột dung sai;
Cột dung sai được ghi theo trị số dung sai của từng nguyên công.
Cột kích thước giới hạn:
Làm tròn kích thước tính toán đến giá trị có nghĩa của dung sai ta được kích thước giới hạn nhỏ nhất. Sau đó lấy kích thước giới hạn nhỏ nhất cộng với dung sai ta được kích thước giới hạn lớn nhất.
Cột lượng dư giới hạn được xác định như sau:
2Zmax -là hiệu các kích thước giới hạn lớn nhất.
2Zmin -là hiệu các kích thước giới hạn nhỏ nhất.
Từ đó ta lập được bảng:
|
Thứ tự nguyên công |
Các yếu tố tạo thành lượng dư [mm] |
Giá trị tính toán |
Dung sai [mm] |
Kích thước giới hạn[mm] d d |
Trị số giới hạn của lượng dư [mm] |
|||||
|
|
R |
h |
D |
2Z |
d |
T |
d |
d |
Z |
Z |
|
Phôi |
|
|
1164 |
|
82,29 |
1500 |
82 |
83,5 |
|
|
|
Tiện thô |
50 |
50 |
69,84 |
5328 |
76,962 |
400 |
77,36 |
77,76 |
4640 |
5740 |
|
Tiện tinh |
20 |
30 |
46,56 |
339,7 |
76,623 |
120 |
76,74 |
76,86 |
620 |
1080 |
|
Nhiệtluyện |
60 |
60 |
97,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Mài thô |
6,3 |
20 |
26,1 |
435 |
76,088 |
30 |
76,11 |
76,14 |
630 |
540 |
|
Mài tinh |
0,63 |
|
|
104,8 |
75,983 |
16 |
75,99 |
76,00 |
120 |
140 |
2.4.2. Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại:
Căn cứ vào phương pháp chế tạo phôi và các kích thước của phôi tra bảng VII-45 trang 556 tài liệu [CNCTM T1] ta có bảng tra lượng dư cho các nguyên công như sau:
|
Nguyên công |
Bước |
Nội dung bước |
Lượng dư (mm) |
Ghi chú |
|
I |
1 |
Phay mặt đầu |
4 |
|
|
2 |
Khoan lỗ tâm |
|
|
|
|
II |
1 |
Tiện thô mặt trụ F86 |
2a=4,3 |
|
|
2 |
Tiện thô mặt trụ F56 |
2a=4,4 |
|
|
|
3 |
Tiện thô mặt trụ F70 |
2a=17,7 |
|
|
|
4 |
Tiện thô mặt trụ F76 |
2a=11,4 |
|
|
|
5 |
Tiện thô mặt trụ F56 |
2a=4,4 |
|
|
|
III |
1 |
Tiện tinh mặt trụ F86 |
2a=1,2 |
|
|
2 |
Tiện tinh mặt trụ F70 |
2a=1,2 |
|
|
|
3 |
Tiện tinh mặt trụ F56 |
2a=1,2 |
|
|
|
4 |
Tiện tinh mặt trụ F76 |
2a=1,2 |
|
|
|
5 |
Tiện tinh mặt trụ F56 |
2a=1,2 |
|
|
|
IV |
1 |
Phay kích thước 18mm |
a=9.0 |
|
|
2 |
Phay tinh mặt phẳng |
a=1,0 |
|
|
|
V |
1 |
Khoan lỗ F14 |
|
|
|
2 |
Ta rô ren M16 |
|
|
|
|
VI |
1 |
Khoan lỗ F10 |
|
|
|
2 |
Ta rô ren M12 |
|
|
|
|
VII |
|
Nhiệt luyện |
|
|
|
VIII |
|
Nắn thẳng |
|
|
|
IX |
|
Sửa lỗ tâm |
|
|
|
X |
1 |
Mài thô mặt trụ F86 |
2a=0,5 |
|
|
2 |
Mài thô mặt trụ F56 |
2a=0,4 |
|
|
|
3 |
Mài thô mặt trụ F70 |
2a=0,4 |
|
|
|
4 |
Mài thô mặt trụ F76 |
2a=0,4 |
|
|
|
5 |
Mài thô mặt trụ F56 |
2a=0,4 |
|
|
|
XI |
|
Mài tinh mặt trụ F76 |
2a=0,3 |
|
|
XII |
|
Mài tinh mặt phẳng |
a=0,2 |
|
2.5.Tính toán và tra chế độ cắt cho các nguyên công:
Quá trình tra chế độ cắt được tiến hanh như sau:
+Đầu tiên ta tiến hành chọn chế độ cắt phù hợp với các yêu cầu về độ nhám bề mặt,yêu cầu về năng suất…
+Tra lượng chạy dao
+Tra tốc độ cắt:Khi tra chế độ cất đã tính đến hệ số hiệu chỉnh ta tính số vòng quay tính toán,sau đó chọn số vòng quay theo máy.
+Từ các yếu tố trên tra công suất cần thiết cho chế độ cắt đã cho.
+So sánh công suất cất cần thiết với công suất của máy nếu thấy nhỏ hơn thì thoả mãn,còn không thì chọn lại.
+Tính thời gian máy.
Theo trình tự như vậy ta tra chế độ cắt cho từng nguyên công và được kết quả tính toán theo bảng sau:
Đối với nguyên công I ta tra bảng 5-125; 5-126; 5-129; 5-107; 5-108; 5-110 sách [Sổ tay CNCTM-T2] ta có :
a.Tra chế độ cắt cho nguyên công I:
b.Tra chế độ cắt cho nguyên công II:
c.Tra chế độ cắt cho nguyên công III:
d.Tra chế độ cắt cho nguyên công IV:
đ.Tra chế độ cắt cho nguyên công V:
e.Tra chế độ cắt cho nguyên công VI:
f.Tra chế độ cắt cho nguyên công X:
g.Tra chế độ cắt cho nguyên công XI :
h.Tra chế độ cắt cho nguyên công XII:
PHẦN-III
THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG PHAY MẶT PHẲNG
3.1.Xác định máy
Trong phần chương 2 ta đã chọn máy phay 6H81 có các thông số kỹ thuật chính như sau:
- Số cấp tốc độ trục chính: 16
- Phạm vi tốc độ trục chính: 65 .. 1800 v/p
- Công suất động cơ chính: 4,5 kW
- Công suất động cơ chạy dao: 1,7 kW
- Kích thước làm việc bàn máy: 250 x 1000 mm
- Số cấp bước tiến bàn máy: 16
- Hiệu suất: 0,75
- Độ côn trục chính N02
- Đường kính trục gá dao: 22; 27; 32 mm
3.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt:
a.Sơ đồ định vị:
Định vị chi tiết lên đồ gá nhờ 2 khối chữ V ngắn hạn chế 4 bậc tự do tại hai vị trí có đường kính F28 mm, một chốt trụ ngắn ở phía trái tỳ vào gờ trục định vị hạn chế 1 bậc tự do chuyển động dọc trục
Sơ đồ định vị
b.Kẹp chặt:
Sơ đồ kẹp chặt chi tiết
Kẹp chặt chi tiết bằng thanh kẹp tại vị trí đặt lực kẹp như hình vẽ trên
3.3.Tính lực kẹp cần thiết:
Ta phải xác định phản lực N1 tại bề mặt định vị của khối V
Sơ đồ phản lực tại gối tựa được thể hiện như sau:
Phương trình cân bằng lực tác dụng lên chi tiết khi phay như sau:
2N1 = (2N`1 + 2N`2).cos450 (1)
Sơ đồ tính lực cắt khi phay bằng dao phay trụ như sau:
Theo công thức lực cắt tiếp tuyến xác định theo công thức;
PZ= (sổ tay công nghệ CTM 2)
Trong đó Z: số răng dao phay Z=8
KMP:hệ số phụ thuộc vào vật liệu KMP= =1.0562 (bảng 5-9 sổ tay CNCTM2),trong đó σ?b=900 MPa;
n: số vòng quay của dao chọn trên máy n=157 vg/ph
D:đường kính dao phay D=30 mm
t: chiều sâu cắt t=0.5 mm(bảng 5-37 sổ tay CNCTM2)
SZ:lượng chạy dao :SZ=0.09 mm(bảng 5-28 sổ tay CNCTM2)
B:chiều rộng dao B=30mm
CP, x,y,u,q,w tra bảng 5-41(T2) sổ tay CNCTM, dao phay thép gió.
CP=101; x=0.88; y=0.75; u=1; q=0.87; w=0
PZ= 1185,6 (N)
Các thành phần lực khác được lấy như sau:
Ps = 0,85.Pz =1007,8 (N)
Py = 0,5. Pz =592,8 (N)
Pv = 0,8.Pz = 948,5 (N)
Thành phần lực tổng hợp
Pyz == 1169,2 (N)
Mô men cắt Mc = 0,5.Pz.D = 17784 (Nmm)
Sơ đồ tính toán :
Từ sơ đồ tính toán ta có :
N1.L1 = W.L2
Ta có L1=287 mm; L2=205 mm
ÞW== 1,4.N1
Để chi tiết được kẹp chặt chắc chắn trong quá trình gia công thì lực ma sát tại các bề mặt tiếp xúc phải tạo ra mô men lớn hơn mô men lực cắt gây ra.
Ta coi rằng chỉ có lực Ps tạo mô men quay quanh trục chi tiết.
Do đó ta phải có:
2N1.f.43+2(N¢1+ N¢2).f.28 ³ K.Ps.18
f- là hệ số ma sát f=0,15
K -là hệ số an toàn,tính theo công thức:
K=K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6
K0 -là hệ số an toàn bảo đảm, thường lấy K0=1,5
K1 -là hệ số về tính chất bề mặt gia công K1=1,2
K2 -là hệ số về việc tăng lực cắt do mòn dao K2=1,2-1,6; chọn K2=1,4
K3 -là hệ số về việc tăng lực cắt khi gia công bề mặt không liên tục K3=1,2
K4-là hệ số về lực kẹp ổn định,kẹp bằng tay K4=1,3
K5 -là hệ số xét ảnh hưởng của mômen làm quay chi tiết K5=1,0
K6 -là hệ số xét mômen làm phôi lật quanh điểm tựa K6=1,5
Thay các giá trị vào công thức tính K ta được :
K=1,5.1,2.1,4.1,2.1,3.1,0.1,5=5,897
Kết hợp với N¢1= N¢2 và phương trình (1) ta được :
N1³== 4317 (N)
Vậy ta có N1³ 4317 (N)
Do đó, W=1,4.N1 ³ 1,4.4317 = 6044 (N)
3.4.Chọn các phần tử của cơ cấu kẹp chặt:
a) Chọn bu lông kẹp:
Theo công thức IV-1(Tang 124.Tập 3), xác định đường kính bu lông kẹp;
d³ [mm]
Trong đó:
d-Đường kính ngoài của bulông
C-Ren tam giác hệ mét, C=1.4
W-Lực kẹp chi tiết gia công ,N
-ứng suất kéo cho phép,chọn vật liệu làm bulông là thép 45
=58-98 MPa (Đồ gá gia công cơ -NXBKHKT)
d³ = 11,0 [mm]
Để tăng độ cứng vững và phù hợp kết cấu của đồ gá ta chọn d=12 mm.
Kiểm tra bền bu lông:
Dưới tác dụng của lực kẹp, khi gia công chi tiết thì bu lông kẹp chịu lực lớn,dễ bị phá huỷ, ảnh hưởng đến chất lượng gia công và an toàn cho công nhân, vì thế chọn bu lông kẹp phải đủ độ bền, ta kiểm nghiệm bền cho bu lông kẹp.
Kiểm nghiệm bền theo ứng suất tương đương.
Trong quá trình làm việc bulông chịu nén xoắn hoặc kéo xoắn, uốn dựa vào sức bền vật liệu, tính ứng suất tương đương của bu lông theo công thức:
Trong đó: -ứng suất tương đương, khi kể đến mômen ren thì được tính theo công thức thực nghiệm sau: =1.3.
-ứng suất kéo hoặc nén khi bu lông làm việc, được tính theo công thức
= 53,46 ()
Fvc lực vặn chặt tác động lên bu lông Fvc=W=6044 (N)
Do đó =1,3.=69,5(N/mm2)
-ứng suất cho phép của vật liệu làm bu lông, tra sổ tay thiết kế chi tiết máy ta có =75-80 (MPa)
Như vậy, k ,bu lông thoả mãn điều kiện bền.
b) Chọn đai ốc:
Từ đường kính bu lông ở trên ta chọn đai ốc M12. Tra bảng 8.28-Tr433 cho tay quay cố định ta có:
|
d |
H |
D |
d1 |
L |
l |
l1 |
c |
|
M12 |
50 |
24 |
10 |
100 |
32 |
10 |
1,6 |
c) Chọn nguồn sinh lực:
Do lực kẹp cũng nhỏ ta chọn cơ cấu kẹp chặt là cơ cấu ren vít,cơ cấu ren vít có ưu điểm kết cấu đơn giản, tính linh hoạt cao,làm việc chắc chắn do có lực kẹp lớn,tính tự hãm tốt hơn nữa nguồn sinh lực bằng cơ.
Đặt lực P trên tay quay có đai cờlê với đai ốc như hình vẽ:
Lực vặn được tính theo công thức (4-96)-Đồ gá gia công cơ:
P= (N)
Trong đó :
P-lực đặt ở tay quay bằng lực cơ tay công nhân, P=80 N
l-khoảng cách từ tâm ren vít đến điểm đặt lực P , l=14.d=168 mm
r0-bán kính trung bình cua ren vít, r0= 6 mm
-góc nâng của ren, =30
0-góc ma sát trong cặp ren vít - đai ốc, 0=6040/
f-hệ số ma sát chỗ tiếp xúc,f=0,15;
DT-đường kính trong của mặt đầu đai ốc,DT= 12 mm
DN-đường kính ngoài của mặt đầu đai ốc,DN= 20 mm
Thay vào ta có:
80 =
W=12534 (N)
Vậy cơ cấu kẹp chặt đã chọn là đảm bảo phù hợp
d) Chọn chốt :
Chọn chốt F8 và kiểm bền chốt. Chốt chịu cắt :
tc=N/S £ [tc]
Lực cắt chốt N=W=6044 (N)
Diện tích mặt cắt S=50,24 (mm2)
[tc]-ứng suất cắt cho phép [tc]=0,4.sch
Chọn vật liệu làm chốt là thép 45 hoá thường hoá đạt HB 170...217 có .sch=340 Mpa. Do đó, [tc]=136 Mpa
Từ đó ta có, tc=6044/50,24 =120,3 £ 136 = [tc]
Vậy chốt đảm bảo bền.
e) Chọn tay đòn kẹp chặt:
Theo kích thước của chi tiết và đồ gá ta có L2=205 mm. Do đó ta có lực gây uốn lớn nhất Mmax=205.6044=1239020 Nmm.
Ta chọn với thanh tiết diện chữ nhật thì có mô men chống uốn là
Wu =b.h2/6
Điều kiện đảm bảo bền uốn là:
su = N1/Wu £ [s]
Trong đó [s]=0,8. sch/n ; n-là hệ số an toàn chọn n=4
Theo chi tiết máy sch=340 Mpa đối với thép 45 thường hoá.
Khi đó [s]=68 Mpa;
Suy ra: b.h2³ 6.Q/[s]=6.6044/68 =533,3 mm3
Chọn b = 12mm; h= 10 mm.
Thanh kẹp đảm bảo bền uốn.
3.5. Tính sai số cho phép của đồ gá:
Dựa theo phương pháp tính sai số cho phép của đồ gá trong tài liệu Sổ tay CNCTM trang 88 ta có:
Trong đó:
[ect] – sai số cho phép của đồ gá.
[egđ] – sai số gá đặt, egđ = ; - dung sai của nguyên công phay mặt phẳng. Tra bảng 7 trang 43 tài liệu (Sổ tay Dung sai) có 0,054 [mm].
[ec] – sai số chuẩn do chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước gây ra, trong kết cấu đồ gá này chuẩn định vị trùng với gốc kích thước nên ec = 0.
ek – sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra, ek = 0 do lực kẹp vuông góc với đường trục chi tiết.
em – sai số do đồ gá bị mòn gây ra
em= b..
Với : b - hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị. Khi chuẩn tinh là khối V thỉ b = 0,5 ¸ 0,8; ta chọn b = 0,5;
N - số chi tiết được gia công trên đồ gá, ta cũng chọn N = 1000 chi tiết.
Vậy có, em = [mm].
eđc – sai số điều chỉnh, Lấy eđc= 10 [mm].
Cuối cùng ta có: [mm] =0,0051 [mm].
3.6. Nguyên lý làm việc của đồ gá:
Đồ gá thực hiện nguyên công phay mặt phẳng được thiết kế làm việc theo nguyên lý sau:
+ Tháo lỏng đai ốc bên trái ra và mở các thanh kẹp và đặt chi tiết lên khối V;
+ Kẹp chặt bằng đai ốc với lực kẹp như đã tính toán;
+ Đưa kết cấu lên bàn máy khi chi tiết đã ở vị trí cần gia công rồi cố định bằng các bu lông;
+ Khi gia công xong nguyên công của một chi tiết tháo đai ốc, mở thanh kẹp vá tiếp tục đưa chi tiết cần gia công vào để gia công.
KẾT LUẬN
Để làm ra một sản phẩm cơ khí cần phải thực hiện nhiều nguyên công gia công sau khi đã tạo phôi. Hiệu quả kinh tế đạt được hay không phụ thuộc nhiều vào việc lập tiến trình công nghệ cho việc gia công, tuỳ vào dạng sản xuất và sản phẩm khác nhau mà có đường lối công nghệ, đồ gá hợp lý cho gia công sản phẩm đó. Với người học việc làm đồ án môn học thiết kế tiến trình công nghệ gia công một chi tiết cụ thể đã củng cố lại kiến thức môn học, tập tư duy công nghệ, biết thiết kế đồ gá khi cần, biết tra các bảng lượng dư, chế độ cắt cần khi gia công.
Được phân công thực hiện đồ án “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết”, sau một thời gian nhờ sự hướng dẫn tận tình của các thầy trong bộ môn đặc biệt là thầy Lại Anh Tuấn, tôi đã hoàn thành nhiệm vụ đồ án này. Là người học, tôi còn thiếu rất nhiều kiến thức thực tiễn cũng như kinh nghiệm, vậy kính mong tiếp tục được sự dạy bảo của các thầy để tôi hoàn thành tiếp những môn học trong nhà trường có liên quan đến công nghệ và công việc sau khi ra trường
KHOA CƠ KHÍ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự do-Hạnh phúc
--------@@@------- ----------@@@--------
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Họ và tên: Đỗ Văn Điệp Lớp: Vũ khí B Khoá: 34
- Tên đề tài: Thiết kế qui trình công nghệ gia công trục dẫn hướng.
- Các số liệu ban đầu:
- Bản vẽ chi tiết số : 041
- Trang thiết bị công nghệ: tự chọn
- Dạng sản xuất : loạt lớn
- Nội dung bản thuyết minh
Lời nói đầu
I – PHÂN TÍCH SẢN PHẨM, CHỌN PHÔI
- Phân tích kết cấu, yêu cầu kỹ thuật.
- Phân tích tính công nghệ của sản phẩm.
- Phân tích vật liệu và chọn phôi.
II – THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
- Thiết kế tiến trình công nghệ.
- Thiết kế nguyên công.
- Tra lượng dư gia công cho các bề mặt.
- Tra chế độ cắt cho các bề mặt.
III – TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
- Thiết kế đồ gá cho nguyên công: Khoan lỗ f4.
Kết luận
Tài liệu tham khảo
- Bản vẽ
01 Bản vẽ chi tiết đã điều chỉnh (khổ A3)
01 bản vẽ chi tiết lồng phôi (khổ A3)
01 bản vẽ nguyên công (khổ A0)
01 bản vẽ lắp đồ gá (khổ A1)
- Tài liệu khác
01 Tập phiếu công nghệ
MỤC LỤC
Nội dung Trang
Lời nói đầu 3
Chương I – Phân tích sản phẩm, chọn phôi 4
I.1 Phân tích kết cấu, yêu cầu kỹ thuật. 4
I.2 Phân tích tính công nghệ của sản phẩm. 4
I.3 Phân tích vật liệu và chọn phôi. 5
Chương II – Thiết kế quá trình công nghệ 6
II.1 Xác định đường lối công nghệ 6
II.2 Thiết kế tiến trình công nghệ. 6
II.3 Thiết kế nguyên công. 6
II.4 Tra lượng dư gia công cho các bề mặt. 12
II.5 Tra chế độ cắt cho các bề mặt. 12
Chương III – Tính toán, thiết kế đồ gá 17
III.1 Thiết kế đồ gá cho nguyên công: Khoan lỗ 4. 17
III.2 Nguyên lý làm việc của đồ gá 20
Kết luận 20
Tài liệu tham khảo 21
CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ CHỌN PHÔI
I.1. Phân tích kết cấu, yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm
Chi tiết cần thiết kế quy trình nguyên công chế tạo trong đồ án là trục dẫn hướng, đây là loại trục được dùng nhiều trong các hệ thống dẫn động cơ khí, chức năng chủ yếu của nó là dẫn hướng, làm đường trượt cho chi tiết khác làm việc. Để làm việc tốt, trục dẫn hướng phải được đảm bảo độ thẳng đường tâm cao, ở đây đề án đã yêu cầu phải đạt độ thẳng đường tâm 0,02/600, phải có chất lượng bề mặt tốt để khi làm tin cạy, mất mát năng lượng nhỏ…
I.2. Phân tích tính công nghệ của sản phẩm
1. Đặc điểm chung
Dựa vào bản vẽ của chi tiết “trục dẫn hướng” ta thấy. Trục dẫn hướng có bề mặt làm việc là toàn bộ bề mặt đoạn trục dài f12, rãnh then bán nguyệt R8x3, đoạn trục ren M12, lỗ f4 và đoạn tiết diện vuông 14x14. Trong đó bề mặt quan trọng nhất của chi tiết trục này là đoạn trục dài f12, độ nhàm của bề mặt này cần đạt khá cao Ra = 0,63 (cấp 8), độ tròn là 0,01 (cấp chính xác IT7), dung sai kích đường kính là 15 (IT6), đoạn trục này dài 564mm. Cụ thể, có thể đánh giá trục với các đặc tính cơ bản sau:
1) Độ chính xác của các kích thước và cấp độ nhám của bề mặt chi tiết có thể dùng các biện pháp cắt gọt trên các máy cắt thông thường (Tiện, phay, khoan, mài…) với việc sử dụng các đồ gá chuyên dụng.
2) Trục có chiều dài 600mm, lờn hơn 50 lần đường kính, đây là trục rất dài độ cứng vững kém, khi gia công phải có đồ gá phù hợp đảm bảo độ cứng vững của hệ thống. Cần phải nắn thẳng sau một số nguyên công chính, nguyên công gây cong vênh cao.
3) Vị trí tương quan giữa các mặt phẳng được đảm bảo trong gia công bằng cách dùng đồ gá chuyên dùng.
4) Lỗ f4 trên trục có thể tạo được bằng cách khoan.
5) Then bán nguyệt R8 có thể tạo được bằng cánh phay bằng dao phay.
6) Độ cứng của chi tiết sau gia công là HRC 40 ¸ 45 với vật liệu là thép C45 có thể nhận được bằng nhiệt luyện. Khi nhiệt luyện cần chú ý biến dạng của trục, nắn thẳng sau nhiệt luyện.
7) Độ đồng tâm, độ tròn của các mặt trụ được đảm bảo bằng chọn chuẩn tinh thống nhất là 2 lỗ tâm.
8) Độ nhám bề mặt dài hơn 500mm kể từ đầu rãnh then Ra 0,63 có thể đạt được bằng phương pháp mài tinh sau nhiệt luyện.
9) Trục có đoạn tiết diện vuông 14x14, có thể gia công trên máy phay.
10) Sau khi gia công xong cần làm cùn cạnh sắc.
2. Kết luận:
Khó khăn nhất và cũng là đặc điểm nổi bật nhất của chi tiết là chi tiết rất dài, độ cứng vững rất thấp. Còn lại các bề mặt của chi tiết đơn giản có thể gia công bằng các biện pháp thông thường.
I.3. Phân tích vật liệu và chọn phôi
Dựa vào hình dạng, kết cầu và dạng sản xuất của chi tiết:
- Chi tiết dạng trục, đường kính trục nhỏ nhưng chiều dài rất lớn, có đoạn trục tiết diện vuông.
- Dạng sản xuất là loạt lớn.
- Vật liệu của chi tiết là thép C45. Có thành phần như sau:
|
C |
Mn |
Cr |
Ni |
S |
P |
Si |
|
[%] |
[%] |
[%] |
[%] |
[%] |
[%] |
[%] |
|
0,4¸0,5 |
0,5¸0,8 |
0,3 |
0,3 |
≤ 0,045 |
≤ 0,045 |
0,17¸0,37 |
Để tạo được phôi ta có một số phương án sau: Cán, đúc, rèn cụ thể là:
Phôi đúc: Phương pháp đúc cho phép dễ dàng có được hình dạng của phôi gần với chi tiết. Tuy nhiên, chi tiết cần gia công co tiết diện nhỏ, dài dễ cong vênh, khối lượng nhỏ (khoảng 0,5kg)…Không chọn phương pháp đúc
Phôi rèn: Rèn là một phương pháp tạo phôi dùng nhiều trong chế tạo máy, rèn có thể tạo được phôi tương đối phức tạp, có khối lượng lớn. Tuy nhiên, chi tiết của chúng ta quá dài, lại nhỏ, khi rèn có sự cong vênh lớn – Không cho rèn.
Phôi cán: Với chi tiết dạng trục phương pháp cán (phôi thanh) cho năng suất cao phù hợp với dạng sản xuất loạt lớn. Thép cán nóng có: tổ chức đồng đều trong tinh thể kim loại, phôi cán nóng không đòi hỏi thiết bị và công nghệ cao.
Kết luận: để chế tạo phôi có thể dùng Phôi cán nòng.
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ
II.1. Xác định đường lối công nghệ.
Với quy mô sản xuất loạt lớn, để giảm chi phí và thời gian tôi lựa chọn phương án gia công là phân tán nguyên công. Khi gá đặt chi tiết gia công sử dụng phương pháp tự động đạt kích thước.
II.2. Thiết kế tiến trình công nghệ gia công trục dẫn hướng
Dựa vào hình dạng chi tiết cũng như các yêu cầu kỹ thuật về các kích thước và chất lượng bề mặt của chi tiết, chọn trình tự nguyên công để gia công chi tiết như sau:
- Nắn thẳng phôi.
- Phay mặt đầu và khoan lỗ tâm.
- Tiện thô và tiện tinh đoạn trụ dài: f12
- Tiện thô, tiện tinh và tiện ren đoạn ren: M12
- Phay mặt phẳng tiết diện vuông: 14x14
- Khoan lỗ f4.
- Phay rãnh then bán nguyệt R8x3mm
- Nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 40 ¸ 45.
- Nắn thẳng phôi sau nhiệt luyện.
- Mài thô và mài tinh đoạn trụ dài f12 đạt độ nhám bề mặt cấp 8 (Ra=0,63).
II.3 Thiết kế nguyên công
1. Nguyên công 1 - Phay cắt đứt và khoan lỗ tâm.
b. Đồ gá: kẹp trên 2 khối V gồm hai chốt tỳ góc 2a =90o.
c. Máy gia công:
Theo bảng 25-(119)-[5] chọn máy phay và khoan tâm bán tự động MP73M.
Công suất của máy: Khi phay là 7,5 (kW); khi khoan là 2,2 (kW).
d. Dụng cụ cắt:
Dao phay: Theo bảng 4.86-(369)-[3] chọn dao phay cắt đứt có các thông số
D ´ B ´ d ´ Z = 40 ´ 3 ´ 10 ´ 10.
Dụng cụ khoan lỗ tâm: Theo bảng 9.46-(222)-[7] chọn mũi khoan có thông số: D ´ L ´ l0 =2 ´ 100 ´ 55.
e. Các bước trong nguyên công
Phay cắt đứt.
Khoan lỗ tâm.
2. Nguyên công 2 - tiện thô đoạn trục f12
- Sơ đồ:
Hình 2: Sơ đồ tiện thô và tiện tinh đoạn trục f12.
- Đồ gá: 2 mũi chống tâm, khống chế 5 bậc tự do, kẹp tốc và luy nét động
- Máy gia công: Theo bảng 4-(110)-[6] chọn máy tiện ren vít vạn năng 16K20. Các thông số kỹ thuật chính của máy như sau:
-Công suất của máy N = 10 (kW).
-Đường kính gia công lớn nhất: 400mm
-Khoảng cách giữa hai mũi tâm: 710mm
-Số cấp tốc độ của trục chính: 22
-Giới hạn vòng quay của trục chính: 12,5¸1600 vg/ph.
-Máy tiện ren vít 16K20 có các cấp tốc độ: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600.
- Dụng cụ cắt:
+ Khi tiện thô:
Theo bảng 4 – 4 - (295)-[3] chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính 90o, gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có các thông số:
H ´ B ´ L = 20 ´ 16 ´120.
+ Khi tiện tinh:
Theo bảng 4 - 4- (295)-[3] chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính 90o, gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có các thông số:
H ´ B ´ L = 20 ´ 12 ´120.
c. Các bước trong nguyên công.
-Tiện thô trục f12 dài 564mm.
-Tiện tinh trục f12 dài 564mm.
-Vát mép.
3. Nguyên công 3 – tiện thô, tiện tinh, tiện ren đoạn trục ren M12
a. Sơ đồ:
Hình 3: Sơ đồ nguyên công tiện thô, tiện tinh và tiện ren M12
b. Đồ gá: Mâm cặp ba chấu tự tịnh tâm.
c. Máy gia công:
Để thuận tiện ta chọn máy tiện ren vít vạn năng 16K20 như nguyên công trên.
d. Dụng cụ cắt.
Tiện thô: như nguyên công 2: H ´ B ´ L = 20 ´ 16 ´120.
Tiện tinh:như nguyên công 2: h ´ b ´ L = 20 ´ 12 ´120.
Tiện ren: theo bảng 4-12 – (300) – [3], chọn dao tiện ren gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có các thông số: h x b x L x l = 20x12x120x6
e. Các bước trong nguyên công:
-Tiện thô trục dài 30mm
-Tiện tinh trục dài 30mm.
-Tiện ren M12, dài 28mm.
-Vát mép.
4.Nguyên công 4 - Phay mặt phẳng tiết diện vuông 14x14
a. Sơ đồ:
Hình 4: Sơ đồ phay mặt phẳng tiết tiện vuông 14x14
b. Đồ gá: 2 khối V ngắn, 1 chốt tỳ đầu khía nhám nhám, 1 chốt tỳ đầu cong.
c Máy gia công:
Chọn máy 6ẽ80 có các đặc tính ký thuật chính như sau:
- Công suất động cơ chính: 2,8 kW
- Công suất động cơ chay dao: 0,6 kW
- Số cấp tốc độ trục chính: 12
- Kích thước bề mặt làm việc BxL = 200x800
- Dịch chuyển lớn nhất của bàn máy: 500x160x300
- Dịch chuyển nhanh nhất của bàn máy: 2800x2000x1000
- Đường kính lỗ trục chính: 17 mm
- Đường kính trục gá dao: 22 mm
d. Dụng cụ cắt:
Theo bảng 4 - 91-(373)- [3]. Chọn dao phay mặt đầu bằng thép gió có các thông số:
D ´ B ´ d ´ Z = 40 ´ 2 ´ 16 ´ 10.
c. Các bước nguyên công:
- Phay mặt thứ nhất.
- Quay 180o phay mặt thư 2.
- Quay 900 phay mặt thứ 3.
- Quay 180o phay mặt thư 4.
5. Nguyên công 5 - Khoan lỗ f4
a. Sơ đồ:
Hình 5: Sơ đồ khoan lỗ f4.
b. Đồ gá:
2 khối V ngắn (hạn chế 4 bậc tự do) có bạc dẫn hướng và một đầu chống chốt trụ (hạn chế một bậc tự do), tại tiết diện vuông chống một chốt tỳ phụ.
c. Máy gia công:
Theo bảng P6.2-(162)-[6] Chọn máy khoan đứng có ký hiệu 2H125 có các thông số kỹ thuật cơ bản sau:
- Công suất của máy N = 2,2 (kW).
- Lực chạy dao lớn nhất: 9000 N.
- Tốc độ quay trục chính: 45¸ 2000 vg/phút
- Dịch chuyển ngang lớn nhất của trục chính: 200 mm.
- Lượng chạy dao của trục chính: 0,1¸ 0,6 mm/vg
- Kích thước bàn máy: 400x450x14x200
- Khoảng cách từ tâm trục chính đến dẫn hướng đứng: 250 mm
- Khoảng cách từ mặt đầu trục chính tới bàn máy: 5¸ 700 mm
- Kích thước bao: 1130x805 mm
d. Dụng cụ cắt:
Chọn mũi khoan ruột gà đuôi trụ, theo bảng 4-41-(325)-[3], chọn loại I có kích thước: dxL´ l = 4x119´78.
6. Nguyên công 6 - Phay rãnh then R8x3
a) Sơ đồ:
Hình 6: Sơ đồ nguyên công phay rãnh then bán nguyệt R8x3
b) Đồ gá: 2 gối chữ V hạn chế 4 bậc tự do , 1 chốt trụ ngắn vào lỗ f4 hạn chế 1 bậc tự do.
c) Máy gia công: Chọn máy như của nguyên công 4.
d) Dụng cụ cắt:
Dựa vào kích thước rãnh then, cấp chính xác 9, theo bảng 4-79 – (365) –[4] chọn dao phay rãnh then đáy quạt có kích thước:
L x d x a = 60 x 16 x 3.
Số răng: 8 răng
7. Nguyên công 7 - Mài thô và mài tinh đoạn trục f12
- Sơ đồ:
Hình 7: Sơ đồ nguyên công mài
- Đồ gá: 2 mũi chống tâm khống chế 5 bậc tự do, luy nét động, kẹp tốc.
- Máy gia công: Dựa theo kích thước chi tiết, tra bảng P6.5 – (168) –[6], chọn máy mài tròn 3M151 có các thông số cơ bản như sau:
- Đường kính gia công lớn nhất: 200 [mm].
- Chiều dài gia công lớn nhất: 700 [mm].
- Đường kính mài nên dùng: 60mm
- Số hiệu côn móc ụ trước: N0 4.
- Kích thước lớn nhất của đá mài: 600x100x305
- Tốc độ quay trục chính của ụ mài : 1590;
- Tốc độ quay trục chính của phôi gia công: 50¸ 500
- Dịch chuyển ngang lớn nhất của ụ mài: 185 [mm].
- Dịch chuyện ngang của ụ mài trên một hành trình của bàn: 0,1 ¸ 4
- Công suất của động cơ: 10 [kW].
- Kích thước của máy: 4605x2450
- Chọn đá mài: Tra bảng 4-169 –(457) –[4], chọn loại đá mài phẳng éé.
Tra bảng 4-170 –(457) –[4] ta chọn:
Chọn hạt mài: Keramit
Kích thước đá: D x H x d = 80x30x25
- Các bước trong nguyên công:
+ Mài thô trục dài 564 mm.
+ Mài tinh trục dài 564mm.
- Một số nguyên công không trình bầy như: nắn thẳng, nhiệt luyện.
II.4 Tra lượng dư gia công cho các nguyên công.
Chọn phôi thanh có tiết diện ÿ15x15mm, từ đó căn cứ vào yêu cầu của từng nguyên công, bước nguyên công, tính chất của phôi ta tra được bảng lượng dư sau:
|
Nguyên công |
Bước |
Nội dung các bước |
Lượng dư (mm) |
Ghi chú |
|
1 |
1 |
Phay mặt đầu |
4 |
Bảng 3-121 -(266)-[3] |
|
2 |
Khoan lỗ tâm |
|
||
|
2 |
1 |
Tiện thô mặt trụ f12 |
3,9 |
Bảng 2-120 –(265)-[3] |
|
2 |
Tiện tinh mặt trụ f12 |
1,1 |
||
|
3 |
1 |
Tiện thô mặt ren M12 |
3,2 |
|
|
2 |
Tiện tinh mặt ren M12 |
1,1 |
||
|
3 |
Tiện ren mặt ren M12 |
1,7 |
||
|
4 |
1 |
Phay các mặt tiết diện 14x14 |
0,5 |
|
|
5 |
1 |
Khoan lỗ f4 |
- |
|
|
6 |
1 |
Phay rãnh then R8x3 |
5 |
|
|
7 |
1 |
Mài thô mặt trụ f12 |
0,24 |
Bảng 3-122 –(267)-[3] |
|
2 |
Mài thô mặt trụ f12 |
0,06 |
II.5 Tra chế độ cắt cho các nguyên công.
1. Nguyên công 1 - Phay cắt đứt và khoan lỗ tâm.
- Khi phay cắt đứt.
Chiều sâu cắt: t= 4 (mm).
Lượng chạy dao: Theo bảng 5-34-(29)-[4] ta có: SZ = 0,1 (mm/răng).
Tốc độ cắt: Theo bảng 5-120-(109)-[4] ta có: V = 48 (m/ph);
Sau khi chọn và hiệu chỉnh V = 20(m/ph)
Công suất cắt: Theo bảng 5-167-(150)-[4] Nc = 1,1 (kW)
- Khi khoan lỗ tâm.
Căn cứ vào đường kính trục, để đảm bảo điều kiện làm việc ta chọn lõ tâm có kích thước như hình sau:
Chiều sâu cắt: t = 0,5 D =0,5.2 =1 (mm).
Hình 8: Lỗ tâm
Lượng chạy dao: Theo bảng 5 - 86-(83)-[4]: S = 0,09 (mm/vòng).
Tốc độ cắt:Theo bảng 5 - 86-(83)-[4] ta có: V = 43 (m/ph).
Sau khi chọn và hiệu chỉnh: V = 1,57 (m/ph).
Công suất cắt:Theo bảng 5- 88-(85)-[4] ta có: Nc = 0,9 (kW)
Ta có bảng kết quả:
Bảng 4: Bảng chế độ cắt nguyên công 1
|
Bước |
Chế độ cắt |
|||||
|
t mm |
S (mm/vg) |
n (m/ph) |
V (m/ph) |
Nc (kW) |
T0 (Phút) |
|
|
Phay mặt đầu |
4 |
0,1 |
252 |
20 |
1,1 |
- |
|
Khoan lỗ tâm |
1 |
0,09 |
125 |
1,57 |
0,9 |
- |
2. Nguyên công 2 - tiện thô đoạn trục 12
Tiện thô đạt f16:
Chiều sâu cắt: t = 2,6 mm.
Lượng chạy dao:
Theo bảng 5 – 13 - (11) - [4], chọn lượng chạy dao là S = 2,6 (mm/vòng). Sau khi hiệu chỉnh S = 0,4.2,6=1,04 (mm/vòng)
Tốc độ cắt:
Chọn n= 1000(vòng/phút). Khi đó tốc độ cắt là: V = 51(m/phút).
Thời gian cơ bản: 0,54 (phút).
Công suất máy: theo (16) - [4] công suất cắt tính theo công thức:
.
Để tính N ta tính PZ:
Tra bảng 5-23-(18)-[4] ta có: Cp=300; x=0,9; y=0,9; n = -0,15;
Tra bảng: 5-22-(17)-[4] và 5-9-(9)-[4] ta có:
KMP =1; kj =1; kgp=1,1; klp=1; krp =0,9 Þ kp = 1,023
Từ đó ta có: Pz = 4174 N Þ N = 3,42 kW
Tiện thô đạt f13,4.
Tiện tinh đạt f12,3
Tra và tính hoàn toàn tương tự ta có:
Bảng 5: Bảng chế độ cắt nguyên công 2
|
Bước |
Chế độ cắt |
|||||
|
t mm |
S (mm/vg) |
n (m/ph) |
V (m/ph) |
Nc (kW) |
T0 (Phút) |
|
|
Tiện thô đạt f16 |
2,6 |
1,04 |
1000 |
51 |
3,42 |
0,54 |
|
Tiện thô đạt f13,4 |
1,3 |
1,04 |
1000 |
42 |
1,57 |
0,54 |
|
Tiện tinh đạt f12,3 |
1,1 |
0,25 |
1250 |
48 |
0,42 |
1,4 |
|
Vát mép |
0,86 |
0,4 |
1000 |
34 |
0,77 |
- |
3. Nguyên công 3 – tiện thô, tiện tinh, tiện ren đoạn trục ren M12
Chiều sâu cắt: t=0,86 (mm)
Lượng chạy dao: S = p = 1 (mm)
Tốc độ cắt: Theo bảng 5-64-(57)-[4] ta có : V=26 (m/ph) . Khi đó
Tra và tính toán ta có bảng kết quả sau:
Bang 6: Bảng chế độ cắt nguyên công 3
|
Bước |
Chế độ cắt |
|||||
|
t mm |
S (mm/vg) |
n (m/ph) |
V (m/ph) |
Nc (kW) |
T0 (Phút) |
|
|
Tiện thô đạt f16 |
2,6 |
1,04 |
1000 |
51 |
3,42 |
0,028 |
|
Tiện thô đạt f13,1 |
1,45 |
1,04 |
1000 |
41 |
1,71 |
0,028 |
|
Tiện tinh đạt f12 |
1,1 |
0,25 |
1250 |
48 |
0,42 |
0,096 |
|
Vát mép |
0,86 |
1 |
1000 |
34 |
0,77 |
- |
|
Tiện ren M12 |
0,86 |
1 |
500 |
19 |
0,66 |
0,06 |
4. Nguyên công 4 - Phay mặt phẳng tiết diện vuông 14x14
Chiều sâu cắt: t=0,5(mm)
Lượng chạy dao: Tra bảng 5- 34-(29)-[4]. Chọn SZ = 0,15(mm/răng)
Tốc độ cắt:
Dựa vào số cấp tốc độ của máy ta chọn n = 800( vòng/phút)
Khi đó tốc độ cắt là: V = 67 (m/phút)
Theo bảng 5-123-(111)-[4] ta có công suất yêu cầu là N = 1,2 (kW) .
Sau khi hiệu chỉnh N= 1,2.1,2 = 1,44 (kW).
Bảng 7: Chế độ cắt nguyên công 4
|
Bước |
Chế độ cắt |
||||
|
t (mm) |
SZ (mm/răng) |
V(m/ph |
n(vg/ph |
Nc (kW) |
|
|
Phay mặt thứ nhất |
0,5 |
0,15 |
67 |
800 |
1,44 |
|
Phay mặt thư ba |
0,5 |
0,15 |
67 |
800 |
1,44 |
|
Phay mặt thứ hai |
0,5 |
0,15 |
67 |
800 |
1,44 |
|
Phay mặt thứ tư |
0,5 |
0,15 |
67 |
800 |
1,44 |
5. Nguyên công 5 - Khoan lỗ f4
Chiều sâu cắt: t = 0,5.d = 0,5.4 = 2(mm).
Lượng chạy dao: Theo bảng 5.25-(21)–{4] chọn s = 0,12(m/vòng). Sau khi hiệu chỉnh ta được:
S = 0,9.0,12 = 0,108(mm/vòng).
Tốc độ cắt:
Chọn n=720 khi đó V=7,5(m/ph).
Mômen cắt và lực chiều trục:
- Mômen cắt khi khoan:
Tra bảng: 5-32-(25)-[4] ta có: CM =0,0345; q =2; y=0,8;
Thay vào ta được: MX = 0,93 N.m
- Lực chiều trục:
Tra bảng: 5-32-(25)-[4] ta có: Cp =68; q =1; y=0,7;
Thay vào ta được: P0 = 572 N
Công suất cắt:
Công suất cắt xác định theo công thức: =0,143 kW
Bảng 8: Chế độ cắt cho nguyên công 5
|
Bước |
Chế độ cắt |
||||
|
(mm) |
S(mm/vg) |
V(m/phút) |
n (vg/ph) |
Nc (W) |
|
|
Khoan lỗ f4 |
2 |
0,108 |
7,5 |
720 |
143 |
6. Nguyên công 6 - Phay rãnh then R8x3
Tra bảng 5-186 – (169) – [4] ta có:
Bảng 8: Chế độ cắt cho nguyên công 6
|
Bước |
Chế độ cắt |
||||
|
(mm) |
S(mm/răng) |
V(m/phút) |
n(vg/ph) |
Nc (kW) |
|
|
Phay rãnh then R8x3 |
5 |
0,09 |
25 |
564 |
1,1 |
7. Nguyên công 7 - Mài thô và mài tinh đoạn trục 12
+ Khi mài thô:
Chiều sâu cắt: Chiều sâu lượng dư phải cắt là tS =0,125 mm. Khi mài ta chọn mài theo hành trình kép, chiều sâu cắt cho một hành trình là t = 0,02mm. Như vậy, cần 6 lần hành trình kép.
Lượng chạy dạo: Tra bảng 5-55-(46)-[4], Sd = 0,5.B = 15 mm/ph
Tốc độ quay của phôi: Tra bảng 5-55-(46)-[4], Vph =25(m/ph), Vdm = 25m/s. từ đó tính được số vòng quay của đá và phôi là: ndm =vg/ph; nph =vg/ph
Công suất cắt yêu cầu:
Công suất mài bằng chu vi đá được tính theo công thức:
N =
Tra bảng 5-56-(48)-[4] ta có: CN =1,3; r=0,75; x=0,85; y=0,7; q=0;
Thay vào ta tính được: Nc = 5,3 kW
+ Khi mài tinh:
Chiều sâu cắt: t = 0,01 mm
Lượng chạy dao dọc: Tra bảng 5-55-(46)-[4], Sd = 0,7.B = 21 mm/ph
Tốc độ quay của phôi: Tra bảng 5-55-(46)-[4], Vph =30(m/ph), Vdm= 35m/s
Công suất cắt yêu cầu: Tính được: Nc = 2,8 kW
Bảng 9: Chế độ cắt cho nguyên công 6
|
Bước |
Chế độ cắt |
||||||
|
2t mm |
S d (mm/ph) |
Vph (m/ph) |
nđm (vg/ph) |
nph (vg/ph) |
Nc (kW) |
T0 (Phút) |
|
|
Mài thô trụ f12 |
0,04 |
15 |
25 |
1250 |
252 |
2,8 |
0,059 |
|
Mài tinh trụ f12 |
0,02 |
21 |
30 |
1320 |
400 |
5,3 |
0,034 |
