ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ QTCN GIA CÔNG CHI TIẾT TAY BIÊN XE MÁY

MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ QTCN GIA CÔNG CHI TIẾT TAY BIÊN XE MÁY

            

                                                                               Trang

Lời nói đầu.................................................................................................. 2

Lời nhận xét của giáo viên......................................................................... 3

Mục lục........................................................................................................ 4

Phần 1: Phân tích chi tiết gia công............................................................. 5

Phần 2: Xác định phương pháp chế tạo phôi............................................ 8

Phần 3: Thuyết kế quy trình công nghệ gia công cơ............................... 12

Phần IV: Xác định chế độ cắt và thời gian nguyên công........................ 14

4.1:Nguyên công 2: Phay thô mặt A.......................................................... 14

4.2:Nguyên công 3: Phay thô mặt B........................................................... 16

4.3:Nguyên công 4: Phay tinh mặt A ........................................................ 18

4.4:Nguyên công 5: Phay tinh mặt B.......................................................... 19

4.5:Nguyên công 6: Khoét thô ,khoét tinh, doa thô, vát mép lỗ . 21

4.6:Nguyên công 7: vát mép lỗ ................................................... 23

4.7:Nguyên công 8: Khoét bán tinh , doa thô lỗ , vát mép lỗ ..... 24

4.8:Nguyên công 9: Vát mép lỗ .................................................. 26

4.9:Nguyên công 10: :Khoan 2 lỗ ......................................................... 27

5.0:Nguyên công 11: Nhiệt luyện mặt đầu và mặt trong lỗ ...... 29

5.1:Nguyên công 12: Mài tinh mặt A........................................................ 29

5.2:Nguyên công 13: Mài tinh mặt B........................................................ 31

5.3:Nguyên công 14: Mài tinh lỗ ................................................ 33

5.4:Nguyên công 15: Mài tinh lỗ ................................................ 35

5.5:Nguyên công 16:Tổng kiểm tra ........................................................... 37

 

Phần V: Thiết kế đồ gá............................................................................. 38

5.1: Nhiệm vụ của đồ gá............................................................................. 39

5.2: Thiết kế đồ gá gia công lỗ f5............................................................... 40

5.3: Thiết kế đồ gá gia công khoan ,khoét, doa lỗ ....................... 43

Phần VI: Phần hướng dẫn sử dụng,bảo dưỡng đồ gá............................ 45

6.1: Hướng dẫn sử dụng đồ gá.................................................................... 47

6.2: Phân tích hiệu quả kinh tế của đồ gá................................................... 49

6.3: Những yêu cầu kĩ thụât của đồ gá....................................................... 50

6.4: Những yêu cầu về an toàn của đồ gá................................................... 53

Phần VII: Kết luận................................................................................... 55

Tài liệu tham thảo..................................................................................... 56

 

Phần 1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

Hình dạng chi tiết gia công

 

1.1: Phân tích chức năng,điều kiện làm việc,tính công nghệ của chi tiết.

1.1.1: Chức năng

 

        “Tay biên” là chi tiết dạng càng, công dụng của chi tiết này là điều khiển hoạt động của các chi tiết khác được lắp ghép vào nó. Chi tiết càng chuyển động song phẳng được là nhờ vào một trục cố định lắp vào lỗ làm việc có đường kính 32mm. Chi tiết được một cơ cấu truyền động gắn vào lỗ có đường kính 13mm,nhờ cơ cấu này “tay biên”sẽ điều khiển được các chi tiết khác gắn vào lỗ có đường kính 32mm ở đầu còn lại.

       “Tay biên” có công dụng biến chuyển động xoay thành chuyển động tịnh tiến .

1.1.2: Điều kiện làm việc

  -  “Tay biên” làm việc trong môi trường không có bôi trơn,chịu mài mòn, chịu va đập.

1.1.3: phân tích vật liệu chế tạo  chi tiết gia công:

- vật liệu làm tay biên là thép C45 + hợp kim .

- chữ C kí hiệu thép cacbon.

- 45 chỉ hàm lượng cacbon trung bình là 0.45%C.

-thép cacbon làhợp kim của Fe-C với hàm lượng cacbon nhỏ hơn 2,14% . Ngoài ra trong thép cacbon còn chứa 1 lượng tạp chất như :Si , Mn, S, P.

- theo những điều kiện đã phân tích thì thép C45 hợp lý để làm vật liệu trong cơ cấu tay biên .

  -Chi tiết dược chế tạo từ thép C45, tạo phôi bằng phương pháp dập nóng. Phôi dập có kết cấu đơn giản.

  -Kết cấu chi tiết tương đối hợp lý tuy nhiên phải sung thêm góc lượn để lấy phôi dễ dàng.

  -Yêu cầu của chi tiết dạng càng đòi hỏi các lỗ cơ bản phải được gia công với cấp chính xác cao.

  -Dung sai độ song song giữa các đường tâm lỗ ≤ 0.02

  -Các lỗ có độ nhám Ra = 1.25

      -Theo bảng 3-13, trang 185, sách Sổ tay công nghệ CTM 1 của PGS.TS Nguyễn Đắc Lộc ta có:

• Các bề mặt còn lại không gia công có Rz = 80
• Các kích thước còn lại chế tạo theo cấp chính xác IT15

1.4.phân tích độ chính xác gia công .

1.4.1.độ chính xác của kích thước .

1.4.1.1.kích thước có chỉ dẫn dung sai.

- kích thước đường kính lỗ

+ kích thước danh nghĩa DN=32 (mm)

+ sai lệch trên : ES=0.02

+ sai lệch dưới : EI= 0

+ dung sai kích thước : ITD=ES-EI = 0,02-0= 0,02

+ Tra bảng  (1.4/4 sách bảng tra DSLG)

Độ chính xác về kích thước đường kính lỗ đạt cấp chính xác 6.

+ miền dung sai kích thước lổ H6.

+ vậy

- kích thước đường kính lỗ

+ kích thước danh nghĩa DN=13 (mm)

+ sai lệch trên : ES=0.01

+ sai lệch dưới : EI= 0

+ dung sai kích thước : ITD=ES-EI = 0,01-0= 0,01

+ Tra bảng  (1.4/4 sách bảng tra DSLG)

Độ chính xác về kích thước đường kính lỗ đạt cấp chính xác 6.

+ miền dung sai kích thước lổ Js6 .

+ vậy. .

- kích thước

+ kích thước danh nghĩa DN=92 (mm)

+ sai lệch trên : ES=0.01

+ sai lệch dưới : EI= -0.01

+ dung sai kích thước : ITD=ES-EI = 0,01-(-0.01)=0.0.2

+ Tra bảng  (1.4/4 sách bảng tra DSLG)

Độ chính xác về kích thước đường kính  đạt cấp chính xác 6.

+ miền dung sai kích thước h6 .

+ vậy 92h6 .

- kích thước đường kính

+ kích thước danh nghĩa DN=14 (mm)

+ sai lệch trên : ES=0.05

+ sai lệch dưới : EI=-0.06

+ dung sai kích thước : ITD=ES-EI = 0,05-(-0.06)= 0,01

+ Tra bảng  (1.4/4 sách bảng tra DSLG)

Độ chính xác về kích thước đường kính  đạt cấp chính xác 7.

+ miền dung sai kích thước lổ Js7

+ vậy  => 14Js7 .

1.4.1.2.kích thước không chỉ dẫn dung sai qui đinh như sau:

- kích thước khoản cách giữa 2 bề mặt không  gia công không chỉ dẫn dung sai cấp chính xác 16 .

- Kích thước , cấp chính xác 16 . Theo TCVN tra bảng (1.4/4 sách bảng traDSLG ) ta được IT=1. 6

Kích thước đầy đủ   (mm)

- Kích thước , cấp chính xác 16 . Theo TCVN tra bảng (1.4/4 sách bảng traDSLG ) ta được IT=1. 1

Kích thước đầy đủ   (mm)

- Kích thước , cấp chính xác 16 . Theo TCVN tra bảng (1.4/4 sách bảng traDSLG ) ta được IT=0.9

Kích thước đầy đủ   (mm)

- Kích thước , cấp chính xác 16 . Theo TCVN tra bảng (1.4/4 sách bảng traDSLG ) ta được IT=0.75

Kích thước đầy đủ   (mm)

- Kích thước , cấp chính xác 16 . Theo TCVN tra bảng (1.4/4 sách bảng traDSLG ) ta được IT=1. 3

Kích thước đầy đủ   (mm)

- Kích thước , cấp chính xác 16 . Theo TCVN tra bảng (1.4/4 sách bảng traDSLG ) ta được IT=0.13

Kích thước đầy đủ   (mm)

- Kích thước , cấp chính xác 16 . Theo TCVN tra bảng (1.4/4 sách bảng traDSLG ) ta được IT=0.9

Kích thước đầy đủ   (mm)

- Kích thước , cấp chính xác 16 . Theo TCVN tra bảng (1.4/4 sách bảng traDSLG ) ta được IT=0.75

Kích thước đầy đủ   (mm)

- Kích thước , cấp chính xác 16 . Theo TCVN tra bảng (1.4/4 sách bảng traDSLG ) ta được IT=0.75

Kích thước đầy đủ R4 (mm)

- Kích thước , cấp chính xác 16 . Theo TCVN tra bảng (1.4/4 sách bảng traDSLG ) ta được IT=0.6

Kích thước đầy đủ   (mm)

- Kích thước , cấp chính xác 16 . Theo TCVN tra bảng (1.4/4 sách bảng traDSLG ) ta được IT=0.6

Kích thước đầy đủ   (mm)

1.1.1.  Độ chính xác về hình dáng hình học
-Dung sai độ song song giữa mặt A và mặt B  ≤ 0,025.

- Dung sai độ phẳng giữa mặt A và mặt B  ≤ 0,0125.

-Dung sai độ vuông  góc giữa mặt đầu và đường tâm 2 lỗ Ø32 và Ø13 ≤0,01 mm.

- Nhiệt luyện các mặt làm việc của lỗ Ø32 và bề dày B14  đạt độ cứng 50-55 HRC .

1.1.2.  Chất lượng bề mặt ( độ nhám)
- Kích thước lỗ  và  và bề dày B14 có yêu cầu độ nhám bề mặt là Ra = 0.32, cấp độ nhám cấp 10.
- Các kích thước còn lại  có yêu cầu độ nhám Rz=80 cấp độ nhám là cấp 3.

1.2.              Xác định sản lượng năm
-Khối lượng CTGC M_ct là: M_ct = V_ct * γ

Vtrụ Ø40 = π*20²*14 =5600 π

Vtrụ Ø32 = π*16²*14 =3584 π

Vtrụ Ø17 = π*8.5²*14 =3177 (mm³)

Vtrụ Ø13 = π*6.5²*14 =1858 (mm³)

V hình than ABCD = ()*64*7.5 =7200 (mm³)

Vchi tiết = Vtrụ Ø40 - Vtrụ Ø32 + Vtrụ Ø17 - Vtrụ Ø13 + V hình than

               = 5600-3584+3177-1858+7200=14852 (mm³)=0.014 (dm)

1.3.              Khối lượng chi tiết : m=V* γ =0.015*7.825 =0.12 (Kg)

-Tra bảng 1.2 trang 8-CNCTM1

    KL : chi tiết < 4kg => sản xuất hàng loạt vừa

Phần 2:CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

2.1. Chọn phôi.

- Trong cơ khí người ta thường dùng những loại phôi sau:

2.1.1.Phôi rèn dập

- Phôi rèn dập bằng tay hay bằng máy đều cho độ bền cơ tính cao, tạo nên ứng suất dư trong chi tiết nhưng lại tạo cho chi tiết dẻo và tính đàn hồi tốt.

- Chi tiết đã cho làm bằng gang xám nên việc chế tạo phôi theo phương pháp này là không hợp lí vì gang xám có tính giòn nên khi rèn làm cho chi tiết dễ bị hiện tượng nứt nẻ.

- Dùng trong sản xuất nhỏ và chi tiết không quá phức tạp.

2.1.2.Phôi cán

- Thường dùng để chế tạo con lăn, chi tiết kẹp chặt, các loại trục, xilanh, pitton bạc, bánh răng có đường kính nhỏ,…

- Về cơ tính phôi cán kém hơn so với phôi rèn và phôi dập.

- Phôi cán dùng trong sản xuất loạt lớn, hình dạng cho tiết đơn giản.

2.1.3. Phôi đúc

- Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập, nhưng việc chế tạo khuôn đúc cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản. Đồng thời chi tiết rất hợp với những chi tiết có vật liệu là gang (tính đúc tốt) vì có những đặc điểm như sau:

+Lượng dư phân bố đều

+ Tiết kiệm được vật liệu

+ Giá thành rẻ, được dùng phổ biến

+ Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong (chỉ phát hiện lúc gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả.

*Kết luận :Từ điều kiện sản xuất là loạt vừa, vật liệu chế tạo là thép C45+hợp kim và những phương pháp chế tạo phôi đã phân tích trên => ta chọn phôi rèn khuôn là phù hợp nhất.

- Phôi rèn đạt cấp chính xác là I

- Độ nhám bề mặt là Rz = 80μm

*Bản vẽ sơ đồ chế tạo phôi.

2.3. Xác định lượng dư
    -tra bảng 3.4 trang 29 HDBTL CNCTM
  - Kích thước lớn nhất của chi tiết là 120.5 kích thước danh nghĩa 120.5
  =>lượng dư là trên là 4(±0,8), dưới, bên là 3(±0,8)

2.4. Tính hệ số sử dụng vật liệu.

- Hệ số sử dụng vật liệu : K =

+ M_ct = 0,7kg

+ M_ph = V_ph *γ

. V_{phần đặc} = 3,14*68² *21,5= 312166.24 mm³

. V_{phần rỗng} = 3,14*13² * 20,5 = 10878.53 mm³

ðV_ph = V_{phần đặc} - V_{phần rỗng} = 312166.24 – 10878.53 = 301287.71 mm³ =0,30128771 dm³

ðM_ph = 0.30128771* 3.7 = 1,1 kg

ðHệ số sử dụng vật liệu là K =  =  = 0,63

.............

PHẦN III : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ  GIA CÔNG CƠ

1. Lập tiến trình nguyên công :

Nguyên công 1 : chuẩn bị phôi.

Nguyên công 2 : Phay thô mặt A .

Nguyên công 3 : Phay thô mặt B .

Nguyên công 4 : Phay tinh mặt A .

Nguyên công 5 : Phay tinh mặt B .

Nguyên công 6 :Khoét thô ,khoét tinh, doa thô, vát mép lỗ

Nguyên công 7: vát mép lỗ

Nguyên công 8 :Khoét bán tinh , doa thô lỗ , vát mép lỗ

Nguyên công 9 : Vát mép lỗ  .

Nguyên công 10:Khoan 2 lỗ

Nguyên công 11 : Nhiệt luyện mặt đầu và mặt trong lỗ

Nguyên công 12 : Mài tinh mặt A .

Nguyên công 13 : Mài tinh mặt B .

Nguyên công 14 : Mài tinh lỗ

Nguyên công 15 : Mài tinh lỗ

Nguyên công 16 : Tổng kiểm tra .

2. Biện luận và tính toán quy trính công nghệ gia công cơ :

Nguyên công I : chuẩn bị phôi

- Bước 1: Phôi rèn phải làm sạch  bavia .

- Bước 2: Cắt bỏ đậu ngót, đậu rót

- Bước 3: Xử lý nhiệt

- Bước 4: Kiểm tra phôi

Kích thước của phôi được ghi đầy đủ trên hình vẽ :

Nguyên công II :Phay thô mặt A .

Phân tích việc chọn chuẩn , chọn phương án kẹp chặt

- Định vị : ta chọn mặt B làm mặt định vị chính, khử 3 bậc tự do. Mặt  trụ  Ø32  khử 2 bậc tự do , mặt trụ Ø13 khử 1 bậc tự do .

  Kẹp chặt:

- Lực kẹp có phương vuông góc với mặt đầu  trụ Ø13 và chiều hướng vào mặt trụ Ø13

Phân tích việc chọn thiết bị

• Máy :6H12

-         Bề mặt làm việc của bàn : 320x1250 mm²

-         Công suất động cơ : 7 kW

-         Số vòng quay trục chính (vòng/phút) : 30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-190-235-300-375-475-600-753-960-1180-1500

-         Bước tiến của bàn (mm/phút): : 30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-190-235-300-375-475-600-750-960-1500

-         Hiệu suất máy : 0,75

 máy phay 6H12

Công suất động cơ 10 kw

Hiệu suất n=0.75.

Dao : Dao phay mặt đầu gắn mãnh hợp kim cứng T15K6 DxB xdxz =100 x39x 32x 10

• Đồ gá : chuyên dùng
• Dụng cụ đo : thước cặp 1/50
• Bậc thợ 3/7

Bước 1; phay thô mặt A .

Chiều sâu cắt

T = 1.7

Lượng chạy dao

-         Theo bảng 6-5 40 sách bản tra chế độ cắt của NGUYỄN NGỌC ĐÀO- HỒ VIẾT BÌNH – TRẦN THẾ SAN : KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

-         5< N < 10

-         T15K6

-         > 60

-          = 0.09 – 0.11 .

-         Dao phay tiêu chuân có số răng tăng lên thì lượng chạy dao giảm 20%

-         Do đó S = 0.11

-         Vận tốc cắt

-         V =

-         Theo bảng 1.5   Cv = 332   ;    Qv = 0.2    ;xv = 0.1

-         Yv = 0.4   ;    Uv = 0.2    ;   Pv = 0     ;    m = 0.2

-         Tra bảng 2- 5 sách bản tra chế độ cắt của NGUYỄN NGỌC ĐÀO- HỒ VIẾT BÌNH – TRẦN THẾ SAN : KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

-         T = 180

-         Tra bảng 2-1 sách bản tra chế độ cắt của NGUYỄN NGỌC ĐÀO- HỒ VIẾT BÌNH – TRẦN THẾ SAN : KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

-         Kmv =  = 0.9

-         Tra bảng 7 -1 sách bản tra chế độ cắt của NGUYỄN NGỌC ĐÀO- HỒ VIẾT BÌNH – TRẦN THẾ SAN : KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

-         Knv = 0.8

-         Tra bảng 8 -1 sách bản tra chế độ cắt của NGUYỄN NGỌC ĐÀO- HỒ VIẾT BÌNH – TRẦN THẾ SAN : KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

-         Kuv = 0.9

-         Thay vào   V  =  =325

-         Số vòng quay trong 1 phút

-         N =   =  = 1034 (V/P )

-         Tmm = > N = 950 (v/p)

-         Tốc độ cắt thực tế

-         Vt =   = 298

-         Lực cắt Pz

-         Pz =  . Kp

-         Tra bảng 3- 5 1 sách bản tra chế độ cắt của NGUYỄN NGỌC ĐÀO- HỒ VIẾT BÌNH – TRẦN THẾ SAN : KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

-         Cp = 82.5  ;  Xp = 1   ;   Yp = 0.75   ;  Up = 1

-         Wp = 0.2   ;   Qp = 1.3

-         tra bảng 12 – 1 1 sách bản tra chế độ cắt của NGUYỄN NGỌC ĐÀO- HỒ VIẾT BÌNH – TRẦN THẾ SAN : KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

-         Kp = Kmp = =  = 1.03 .

-         Thay vào công thức

-         Pz =  = 6.65

-         Công suất cắt

-         N =  =  = 0.32

-         Thời gian gia công

T_o  =

Với       T_o: Thời gian gia công cơ bản (phút).

L:  Chiều dài khoảng chạy chi tiết (mm).

S_M: Lượng chạy dao trong 1 phút (mm/ph).

S_M = S_Z *Z*n = 0.11*950*10 =1045 (mm/ph).

Mà L = l + l₁ + l₂

Với :

l: Chiều dài mặt gia công (mm).

l₁: Khoảng ăn dao (mm).

l₂: Khoảng thoát dao (mm)

với

l₁ = 0.5(D- )+ 3 = 0.5(100-)+3 =6(mm)

l₂ = 5(mm).

l = 120.5(mm).

Þ   L= 120.5+6+5= 131.5 (mm).

Þ   T_o = 131.5/1045 =0.12(ph).

 

Nguyên công III :Phay thô mặt B

Phân tích việc chọn chuẩn , chọn phương án kẹp chặt

- Định vị : ta chọn mặt A làm mặt định vị chính, khử 3 bậc tự do. Mặt  trụ  Ø32  khử 2 bậc tự do , mặt trụ Ø13 khử 1 bậc tự do .

  Kẹp chặt:

- Lực kẹp có phương vuông góc với mặt đầu  trụ Ø13 và chiều hướng vào mặt trụ Ø13

• Máy :6H12

-         Bề mặt làm việc của bàn : 320x1250 mm²

-         Công suất động cơ : 7 kW

-         Số vòng quay trục chính (vòng/phút) : 30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-190-235-300-375-475-600-753-960-1180-1500

-         Bước tiến của bàn (mm/phút): : 30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-190-235-300-375-475-600-750-960-1500

-         Hiệu suất máy : 0,75

 máy phay 6H12

Công suất động cơ 10 kw

Hiệu suất n=0.75.

Dao : Dao phay mặt đầu gắn mãnh hợp kim cứng T15K6 DxB xdxz =100 x39x 32x 10

• Đồ gá : chuyên dùng
• Dụng cụ đo : thước cặp 1/50
• Bậc thợ 3/7

Bước 1; phay thô mặt A .

Chiều sâu cắt

T = 1.7

Lượng chạy dao

-         Theo bảng 6-5 40 sách bản tra chế độ cắt của NGUYỄN NGỌC ĐÀO- HỒ VIẾT BÌNH – TRẦN THẾ SAN : KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

-         5< N < 10

-         T15K6

-         > 60

-          = 0.09 – 0.11 .

-         Dao phay tiêu chuân có số răng tăng lên thì lượng chạy dao giảm 20%

-         Do đó S = 0.11

-         Vận tốc cắt

-         V =

-         Theo bảng 1.5   Cv = 332   ;    Qv = 0.2    ;xv = 0.1

-         Yv = 0.4   ;    Uv = 0.2    ;   Pv = 0     ;    m = 0.2

-         Tra bảng 2- 5 sách bản tra chế độ cắt của NGUYỄN NGỌC ĐÀO- HỒ VIẾT BÌNH – TRẦN THẾ SAN : KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

-         T = 180

-         Tra bảng 2-1 sách bản tra chế độ cắt của NGUYỄN NGỌC ĐÀO- HỒ VIẾT BÌNH – TRẦN THẾ SAN : KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

-         Kmv =  = 0.9

-         Tra bảng 7 -1 sách bản tra chế độ cắt của NGUYỄN NGỌC ĐÀO- HỒ VIẾT BÌNH – TRẦN THẾ SAN : KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

-         Knv = 0.8

-         Tra bảng 8 -1 sách bản tra chế độ cắt của NGUYỄN NGỌC ĐÀO- HỒ VIẾT BÌNH – TRẦN THẾ SAN : KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

-         Kuv = 0.9

-         Thay vào   V  =  =325

-         Số vòng quay trong 1 phút

-         N =   =  = 1034 (V/P )

-         Tmm = > N = 950 (v/p)

-         Tốc độ cắt thực tế

-         Vt =   = 298

-         Lực cắt Pz

-         Pz =  . Kp

-         Tra bảng 3- 5 1 sách bản tra chế độ cắt của NGUYỄN NGỌC ĐÀO- HỒ VIẾT BÌNH – TRẦN THẾ SAN : KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

-         Cp = 82.5  ;  Xp = 1   ;   Yp = 0.75   ;  Up = 1

-         Wp = 0.2   ;   Qp = 1.3

-         tra bảng 12 – 1 1 sách bản tra chế độ cắt của NGUYỄN NGỌC ĐÀO- HỒ VIẾT BÌNH – TRẦN THẾ SAN : KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

-         Kp = Kmp = =  = 1.03 .

-         Thay vào công thức

-         Pz =  = 6.65

-         Công suất cắt

-         N =  =  = 0.32

-         Thời gian gia công

T_o  =

Với       T_o: Thời gian gia công cơ bản (phút).

L:  Chiều dài khoảng chạy chi tiết (mm).

S_M: Lượng chạy dao trong 1 phút (mm/ph).

S_M = S_Z *Z*n = 0.11*950*10 =1045 (mm/ph).

Mà L = l + l₁ + l₂

Với :

l: Chiều dài mặt gia công (mm).

l₁: Khoảng ăn dao (mm).

l₂: Khoảng thoát dao (mm)

với

l₁ = 0.5(D- )+ 3 = 0.5(100-)+3 =6(mm)

l₂ = 5(mm).

l = 120.5(mm).

Þ   L= 120.5+6+5= 131.5 (mm).

Þ   T_o = 131.5/1045 =0.12(ph).

 

Nguyên công IV :Phay tinh mặt A .

Phân tích việc chọn chuẩn , chọn phương án kẹp chặt

- Định vị : ta chọn mặt B làm mặt định vị chính, khử 3 bậc tự do. Mặt  trụ  Ø32  khử 2 bậc tự do , mặt trụ Ø13 khử 1 bậc tự do .

  Kẹp chặt:

- Lực kẹp có phương vuông góc với mặt đầu  trụ Ø13 và chiều hướng vào mặt trụ Ø13

• Máy :6H12

-         Bề mặt làm việc của bàn : 320x1250 mm²

-         Công suất động cơ : 7 kW

-         Số vòng quay trục chính (vòng/phút) : 30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-190-235-300-375-475-600-753-960-1180-1500

-         Bước tiến của bàn (mm/phút): : 30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-190-235-300-375-475-600-750-960-1500

-         Hiệu suất máy : 0,75

 máy phay 6H12

Công suất động cơ 10 kw

Hiệu suất n=0.75.

Dao : Dao phay mặt đầu gắn mãnh hợp kim cứng T15K6 DxB xdxz =100 x39x 32x 10

• Đồ gá : chuyên dùng
• Dụng cụ đo : thước cặp 1/50
• Bậc thợ 3/7

Bước 1; phay thô mặt A .

Chiều sâu cắt

T = 1

...........

Bước 4: vát mép lỗ Ø13

a) Chiều sâu cắt : t =  1mm

b) Bước tiến S :

Vì khoét lỗ không suốt nên theo chế độ cắt, chọn S = (0.3-0.6),

lấy S = 0.6 mmm/vòng.

Tra thuyết minh máy chon S =  0,43 mm/v.

c) Vận tốc cắt V:

Theo bảng (29-3)100, chế độ cắt   : V= 37 m/phút

Hệ số phụ thuộc vào mũi khoét k = 1.

Vậy  v = 37 m/phút.

Số vòng quay trong 1 phút của dao

.

Tra thuyết minh máy chọn n = 530 v/phút.

T_o=  =>  V = 36.61 m/phút.

d) Thời gian gia công

 

Nguyên công IX: vát mép lỗ Ø13

a) Chiều sâu cắt : t =  1mm

b) Bước tiến S :

Vì khoét lỗ không suốt nên theo chế độ cắt, chọn S = (0.3-0.6),

lấy S = 0.6 mmm/vòng.

Tra thuyết minh máy chon S =  0,43 mm/v.

c) Vận tốc cắt V:

Theo bảng (29-3)100, chế độ cắt   : V= 37 m/phút

Hệ số phụ thuộc vào mũi khoét k = 1.

Vậy  v = 37 m/phút.

Số vòng quay trong 1 phút của dao

.

Tra thuyết minh máy chọn n = 530 v/phút.

T_o=  =>  V = 36.61 m/phút.

d) Thời gian gia công

 

Nguyên công X : Khoan lỗ 2 lỗ Ø5

Phân tích việc chọn chuẩn , chọn phương án kẹp chặt

- Chọn chuẩn :

Mặt A định vị chính  khử 3 bậc tự do, lỗ  Ø32 khử 1 bậc tự do ,lỗ  Ø13  khử 2 bậc tự do .

- Kẹp chặt:

Lực kẹp có phương vuông góc với mặt A , và chiều vuông góc với mặt A .

Phân tích việc chọn thiết bị

• Máy : Máy khoan đứng 2135

Thông số kỹ thuật :

Đường kính khoan lớn nhất 35mm.

Số vòng quay trục chính 68-1100 vòng / phút.

Bước tiến của bàn máy 0.11-1.6.

Công suất động cơ trục chính 6kw.

Dao :

Dao khoan duôi côn P18, Ø8,

  L = 170, l = 88.

• Đồ gá : chuyên dùng
• Dụng cụ đo : calip
• Chế độ cắt :

+ Khoan lỗ Ø5 thứ 1

a) Chiều sâu cắt : t =

b) Bước tiến S : theo bảng (8-3)/88, chế độ cắt, ta chọn S = (0.36-0.44), lấy S = 0.4 mm/vòng.

Ta có , => l = 1.125D. Vậy k = 0.9.

   =>  S = 0.4×0.9 = 0.36 mm/v

Tra thuyết minh máy chọn S = 0.32 mm/v.

c) Vận tốc cắt V:

Theo bảng (18-3)/95, chế độ cắt, ta chọn được : V= 28 m/phút.

Hệ số phụ thuộc vào tốc độ cắt, bảng (20-3)/96, chế độ cắt, k = 1.

Hệ số phụ thuộc vào tiêu chuẩn mũi khoan, bảng (16-3)/92, chế độ cắt k = 1.

  =>  V = 28 m/phút.

Số vòng quay trong 1 phút của dao

.

Tra thuyết minh máy chọn n = 1100 v/phút.

  =>  V = 27.63 m/phút.

d) Thời gian gia công

T_o=

+ Khoan lỗ Ø5 thứ 2

a) Chiều sâu cắt : t =

b) Bước tiến S : theo bảng (8-3)/88, chế độ cắt, ta chọn S = (0.36-0.44), lấy S = 0.4 mm/vòng.

Ta có , => l = 1.125D. Vậy k = 0.9.

   =>  S = 0.4×0.9 = 0.36 mm/v

Tra thuyết minh máy chọn S = 0.32 mm/v.

c) Vận tốc cắt V:

Theo bảng (18-3)/95, chế độ cắt, ta chọn được : V= 28 m/phút.

Hệ số phụ thuộc vào tốc độ cắt, bảng (20-3)/96, chế độ cắt, k = 1.

Hệ số phụ thuộc vào tiêu chuẩn mũi khoan, bảng (16-3)/92, chế độ cắt k = 1.

  =>  V = 28 m/phút.

Số vòng quay trong 1 phút của dao

.

Tra thuyết minh máy chọn n = 1100 v/phút.

  =>  V = 27.63 m/phút.

d) Thời gian gia công

T_o=

Nguyên công XI : Nhiệt luyện mặt trong và ngoài lỗ Ø32 đạt độ cứng 50 -55 HRC .

Nguyên công XII :Mài tinh mặt A

Tra bảng 3.9 trang 195 ta có :

-         Thép kết cấu và thép dụng cụ

-         Mài tinh dùng chu vi đá .

-         Vd = 30-35 (m/s)  => chọn Vd = 35 m/s

-         Vct = 45-20 (m/p) =. Chọn Vct =20 (m/p)

-         Sd = 0.2-0.3 => chọn Sd = 0.25 . 30 = 7.5

b) Tính công suất cắt gọt

Ncg = Cn . Vct . t . Sd –D

Tra bảng 4.9 trang 198 ta có :

CN = 0.7 ; r = 0.5 ; x=0.5 ; y = 9

Ncg = 0.34 < Ndc . n = 4.2 * 0.95 =39.9 (KW ) => Máy an toàn .

+ Thời gian chạy mài .

T_m=  

L =l+ (10-15) mm ( chiều dài hành trình ) = 120.5 +10=135.5

H =Bđá +Bct + 5 (khoảng chạy quá ) = 30+40+5 =75

H : lượng dư gia công : 0.3

H : hệ số gia công : gia công tinh : K (1.4-1.6) chọn 1.4

Vậy T_m=  

 

Nguyên công XIII :Mài tinh mặt B

Tra bảng 3.9 trang 195 ta có :

-         Thép kết cấu và thép dụng cụ

-         Mài tinh dùng chu vi đá .

-         Vd = 30-35 (m/s)  => chọn Vd = 35 m/s

-         Vct = 45-20 (m/p) =. Chọn Vct =20 (m/p)

-         Sd = 0.2-0.3 => chọn Sd = 0.25 . 30 = 7.5

b) Tính công suất cắt gọt

Ncg = Cn . Vct . t . Sd –D

Tra bảng 4.9 trang 198 ta có :

CN = 0.7 ; r = 0.5 ; x=0.5 ; y = 9

Ncg = 0.34 < Ndc . n = 4.2 * 0.95 =39.9 (KW ) => Máy an toàn .

+ Thời gian chạy mài .

T_m=  

L =l+ (10-15) mm ( chiều dài hành trình ) = 120.5 +10=135.5

H =Bđá +Bct + 5 (khoảng chạy quá ) = 30+40+5 =75

H : lượng dư gia công : 0.3

H : hệ số gia công : gia công tinh : K (1.4-1.6) chọn 1.4

Vậy T_m=  

Nguyên công XIV :Mài tinh lỗ Ø32

Tra bảng 3.9 trang 195 ta có :

-         Thép kết cấu và thép dụng cụ

-         Mài tinh dùng chu vi đá .

-         Vd = 30-35 (m/s)  => chọn Vd = 35 m/s

-         Vct = 45-20 (m/p) =. Chọn Vct =20 (m/p)

-         Sd = 0.2-0.3 => chọn Sd = 0.25 . 30 = 7.5

b) Tính công suất cắt gọt

Ncg = Cn . Vct . t . Sd –D

Tra bảng 4.9 trang 198 ta có :

CN = 0.7 ; r = 0.5 ; x=0.5 ; y = 9

Ncg = 0.34 < Ndc . n = 4.2 * 0.95 =39.9 (KW ) => Máy an toàn .

+ Thời gian chạy mài .

T_m=  

L =l+ (10-15) mm ( chiều dài hành trình ) = 120.5 +10=135.5

H =Bđá +Bct + 5 (khoảng chạy quá ) = 30+40+5 =75

H : lượng dư gia công : 0.3

H : hệ số gia công : gia công tinh : K (1.4-1.6) chọn 1.4

Vậy T_m=  

Nguyên công XV :Mài tinh lỗ Ø13

Tra bảng 3.9 trang 195 ta có :

-         Thép kết cấu và thép dụng cụ

-         Mài tinh dùng chu vi đá .

-         Vd = 30-35 (m/s)  => chọn Vd = 35 m/s

-         Vct = 45-20 (m/p) =. Chọn Vct =20 (m/p)

-         Sd = 0.2-0.3 => chọn Sd = 0.25 . 30 = 7.5

b) Tính công suất cắt gọt

Ncg = Cn . Vct . t . Sd –D

Tra bảng 4.9 trang 198 ta có :

CN = 0.7 ; r = 0.5 ; x=0.5 ; y = 9

Ncg = 0.34 < Ndc . n = 4.2 * 0.95 =39.9 (KW ) => Máy an toàn .

+ Thời gian chạy mài .

T_m=  

L =l+ (10-15) mm ( chiều dài hành trình ) = 120.5 +10=135.5

H =Bđá +Bct + 5 (khoảng chạy quá ) = 30+40+5 =75

H : lượng dư gia công : 0.3

H : hệ số gia công : gia công tinh : K (1.4-1.6) chọn 1.4

Vậy T_m=  

 

PHẦN 5:THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

A: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ MÀI

1)    Nhiệm vụ thiết kế:

-Thiết kế đồ gá cho nguyên công XIV mài  lỗ ø32+0.02

-Đồ gá đóng vai trò rất quan trọng trong gia công cơ khí. Nó quyết định độ chính xác của chi tiết cũng như năng xuất gia công. Tùy theo dạng sản xuất mà ta quyết định phương pháp địn vị và kẹp chặt chi tiết trên đồ gá.

-Định vị phải chính xác

-Kẹp chặt phải đúng vị trí và không làm biến dạng chi tiết cần gia công, dễ dàng thưc hiện thao tác và nhanh chóng có thể tăng năng xuất

-Gá đặt và tháo lắp chi tiết dễ dàng và nhanh chóng

-Giá thành rẻ

          2) Nội dung thiết kế:

-Nhằm đơn giản quá trình định vị và gá đặt, giảm thời gian phụ và tăng năng xuất

-Yêu cầu: Phải đảm bảo yêu cầu của chi tiết

A)  Đồ gá mài

-Nguyên lý và kết cấu đồ gá

-Ở nguyên công này ta thấy lực tác dụng lên chi tiết rất ít .

S1 = 0.43 mm/v

D = 28         

-Khi mài sẽ gây ra các lực:

+Lực dọc trục và  moomen xoắn khi dao phay ăn xuống

+Các thành phần lực

-         Tính  momen khi mài

P = 10.Cp.D^q.S^y.Kp

-         Theo bảng ta có các thong số sau:

-          42.7 , 0,8 , 1

-        Vậy : M =N.m

Với cách bố trí sơ đồ lực như trên ta có phương trình cân bằng lực như sau :

K.Mx=w.f.d2

=>               w=                             

Trong đó

f: hệ số ma sát  ( 0.1….0.5)

a: Khoảng cách từ tâm chi tiết đến mỏ kẹp

K: Hệ số an toàn chung

Ko: Hệ số an toàn cho mọi  môi trường Ko=1.5

K1:Hệ số an toàn đến tính chất bề mặt gia công  K1 =1.2

K2: Hệ số kể đến trường hợp dao  bị ăn mòn K2=1,2

K3:Hệ số kể đến khi gia công không liên tục K3=1

K4: Hệ số kể đến dạng kẹp chặt . Lấy  K4=1,3(  kẹp chặt bằng tay )

K5 : Hệ số kể đến chổ xiếc chi tiết tuân lợi hay không K5=1

K6: Hệ số tính mô men làm phôi bị giật .Lấy K6=1

ðK = 1,5 . 1,2 .1,2 .1.1,3.1.1= 2,808

ðVậy : Lực kẹp chặt

ðW==0.5 N

*Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ giá:

-Sai số chế tạo cho phép của đồ giá [Ect] được tính theo  công thức sau :

[Ect]=

Trong đó :

Ec: Sai số chuẩn : do định vị không trùng với gốc kích thước gây ra

Ek:Sai số kẹp chặt : do lực kẹp chặt gây ra

Em: Sai số mòn : do đồ gá bị mòn gây ra .Sai số mòn được tính theo công thức :

Em=β.

•  hệ số  phụ thuộc vào kết cấu đồ gá
• Số lượng cho chi tiết được gia công trên đồ gá

Enc: Sai số do quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá

Egn:Sai số đồ gá tính công thức trên lấy [Egh] = α (Dung sai  nguyên công )

Các thông số tính được và tra bảng như sau

Ec = 0 ( Quá nhỏ so với chi tiết lỗ )

Ek= 0 (lực kẹp vuông góc không ảnh hưởng sai số  nguyên công )

Em=0,01=20 mm

Enc=0,01 mm

Từ các thông số tên ta tính được

[Ect] =0,055 mm

-Từ giá trị cho phép của đồ  giá trên ta nêu ra yêu cầu kĩ thuật của đồ gá

+ Độ song song giữa mặt đáy chi tiết và đồ giá ≤0,2 mm

+ Độ không vuông góc của tâm chốt trụ và mặt phẳng đáy của đồ gá≤0,2mm

*Nguyên lý hoạt động:

Cơ cấu kẹp liên động là cơ cấu chỉ tác dụng lực tại một vị trí kẹp được nhiều vị trí khác hoặc đồng thời nhiều chi tiết nên giảm được thời gian thao tác đố gá và giảm nhẹ được sức lao động . kẹp hai vị trí trên chi tiết (2), cấu tạo hai bu-long (6) được lắp với thanh truyền (3) tựa trên cốt (10) tạo thành một cơ cấu kẹp liên động, trên phần thân của bu long (6) có lắp lò xo, đòn kẹp (8), các vòng đệm côn cầu (9), hai đai ốc hãm thường và một đai ốc cao vặn tác động lực kẹp . vít (11) dùng để chống xoay bu-long (6). Muốn kẹp chi tiết cần phải vặn đai ốc cao, hai đòn kẹp (8) sẽ đồng thời kẹp vào chi tiết gia công đã được định vị trên đồ gá .

 Chi tiết được lắp định vị bằng bảng đỡ vành khăn ở mặt đáy :hạn chế 3 bậc tự do

 Chốt trụ ngắn  định vị 2 bậc tự do.

Chốt trám định vị 1 bậc tự do .

 

B .ĐỒ GÁ , KHOÉT, DOA Lỗ13.

-Lực dọc trục khi khoét nhỏ nên bỏ qua :

Tính lực kẹp khoét Ø13:

• Tính moment xoắn và lực chiều trục:

M=  =  = 5.8 (KG.m)

-Bảng (7-3) : :

-Theo bảng (12-1) và (13-1) n_p=0.75 ;

 

K = K₀.K₁.K₂.K₃.K₄.K₅ = 3.62

Trong đó: K₀ = 1.4 là hệ số đảm  bảo

K₁  = 1.2 là  hệ số phụ thuộc dạng bề mặt chi tiết

K₂ = 1.2 là hệ số kể đến việc tăng lực cắt do mòn dao khi phay

K₃  = 1 là hệ số kể đến lực cắt lúc gia công bề mặt không liên tục

K₄ = 1.2 là hệ số thay đổi của lực kep - cơ cấu kẹp bằng sức người

K₅ = 1.5 là hệ số kể đến sự ảnh hưởng của momen làm quay chi tiết quanh đường tâm của nó , định vị lỗ và chốt tì.

1. Tính lực kẹp

- Như đã phân tích ở trên ta chọn cơ cấu kẹp chặt bằng bulong thông qua miếng đệm

- Để đảm bảo độ cứng vững khi gia công ta phải có lực kẹp thỏa mãn phương trình sau:

W_tt=

         

          W: lực kẹp chi tiết.
          f: hệ số ma sát ( 0,2 - 0,5 )
          D: đường kính chi tiết  D = 17 (mm)
          M: momen xoắn dọc trục M = 5.7  (KG)

          α: Góc định vị của khối V: α =90^ᵒ

 

Vậy lực kẹp :
           W_tt = (N).

Để an toàn thì W_ct = W_ttk = 1.4 18 =26 (N)   (với K là hệ số an toàn ).

2. Tính đường kính bulong.

            ( theo công thức trang 33, giáo trình công nghệ chế tạo máy).

          d: đường kính bulông

          s: giới hạn bền kéo của thép C45 (s = 8 10 Kg/mm²)

          Chọn s = 10Kg/mm²

          C = 1,4 đối với ren hệ mét cơ bản

          Q: lực kẹp do ren tạo ra

          

          - Chọn bulông có đường kính d= 6(mm) (M 6)
3. Tính toán sai số động học đồ gá:

            - Sai số chuẩn của đường kính lỗΦ13±phụ thuộc vào sai số của dao

                Khoet , vì vậy sai số chuẩn ɛ20=0 .