ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ QUY TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT KHỚP NỐI TỰ LỰA

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ CHI TIẾT KHỚP NỐI TỰ LỰA

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU........................................................................................ 1

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN..................................... 2

MỤC LỤC.............................................................................................. 3

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG................................ 5

1.1Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công........ 5

1.2 Phân tích vật liệu chế tạo chi tiết...................................................... 5

1.3 Phân tích kết cấu ,hình dạng của chi tiết.......................................... 6

1.4 Phân tích về độ chính xác gia công................................................... 7

1.5 Xác định sản lượng năm................................................................. 10

CHƯƠNG 2 : CHỌN PHÔI , PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG.......................................... 14

2.1 Chọn vật liệu chế tạo phôi............................................................. 14

2.2 Phương án A Phương án chế tạo phôi trong khuôn cát ................. 15

2.2 Phương án B Phương án chế tạo phôi rèn  khuôn bằng máy búa... 26

2.3 Bản vẽ sơ đồ chế tạo phôi.............................................................. 27

CHƯƠNG 3: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG cơ

3.1 Mục đích........................................................................................ 29

3.2 Nội dung........................................................................................ 29

CHƯƠNG 4 : BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CHẾ TẠO PHÔI

4.1 Nguyên công I: Chuẩn bị phôi........................................................ 32

4.2 Nguyên công II: Tiện mặt B, mặt C ,mặt trụ Ø50, vát mép 1x45⁰. 34

4.3 Nguyên công III: Tiện thô mặt A, mặt trụ Ø67, vát mép mặt trụ Ø 6743

4.4 Nguyên công IV: Tiện tinh mặt A ,

                                 vát mép mặt A , vát mép lỗ Ø 25^+0,021 ................ 47

4.5 Nguyên công V: Khoét, doa Ø 25^+0,021............................................ 53

4.6  Nguyên công VI: Phay 4 cung tròn R13........................................ 62

4.7  Nguyên công VII: Khoan, khoét 2 lỗ Ø 14.................................... 65

4.8 Nguyên công VIII: Khoan 2 lỗ Ø 6,5.............................................. 72

4.9 Nguyên công IX: Xọc then bằng 8±0,018....................................... 76

4.10 Nguyên công X: Khoan, ta rô lỗ M6 bên phải.............................. 83

4.11 Nguyên công XI: Khoan, ta rô lỗ M6 mặt trước........................... 88

4.12 Nguyên công XII: Kiểm tra.......................................................... 91

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ......................................................... 92

5.1Mục đích – yêu cầu khi thiết kế đồ gá:........................................... 92

5.2  Các tài liệu dùng để thiết kế đồ gá................................................. 92

THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KHOÉT , DOA LỖ ∅25+0,021............................ 92

1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công thiết kế đồ gá.............. 93

2. Phân tích phương án định vị và phương án kẹp chặt....................... 93

3. Sai số chuẩn khi gia công................................................................. 94

4. Tính lực kẹp..................................................................................... 96

5. Hướng dẫn sử dụng đồ gá................................................................. 99

THIẾT KẾ ĐỒ GÁ PHAY 4 CUNG R13.......................................... 101

1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công thiết kế đồ gá............ 101

2. Phân tích phương án định vị và phương án kẹp chặt..................... 101

3. Sai số chuẩn khi gia công............................................................... 102

4. Tính lực kẹp................................................................................... 104

5. Hướng dẫn sử dụng đồ gá............................................................... 107

CHƯƠNG 6 : KẾT LUẬN................................................................. 109

TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU.................................................................. 110

CHƯƠNG 1.  PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

1.1. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công  

  1.1.1.Công dụng

  - “Khớp nối tự lựa” có cấu tạo then bằng và có các lỗ ở mặt bích, nên công dụng là dùng để nối ghép trục và truyền moment xoắn trong các cơ cấu truyền động, giữa các trục có sai lệch về vị trí (do biến dạng đàn hồi của các trục, sai số chế tạo và lắp ghép …), nhờ khả năng di động của các chi tiết cứng trong khớp nối nên có thể bù lại sai lệch giữa các trục tạo điều kiện thuận lợi cho các mối ghép cũng như điều kiện làm việc của các chi tiết máy.

- “Khớp nối tự lựa” (đàn hồi) còn gọi là nối trục bù.

1.1.2. Điều kiện làm việc

- Vị trí làm việc : Khớp nối linh động được lắp ở hai đấu của hai trục và được ghép        với nhau bằng bulong ở mặt bích.

- Điều kiện làm việc : Chi tiết dùng để truyền moment xoắn trong khi làm việc nên chịu tác dụng chủ yếu là moment xoắn, nếu có thay đổi chiều quay của trục trong khi làm việc thì chịu thêm tải trọng va đập.

1.2. Phân tích vật liệu chế tạo chi tiết

- Căn cứ vào công dụng cũng như điều kiện làm của chi tiết, thì vật liệu được chọn để chế tạo “Khớp nối tự lựa”là thép C45. Đây là loại vật liệu thường được sử dụng trong việc chế tạo các chi tiết máy. Thành phần các nguyên tố hóa học được thể hiện như bảng dưới.

Bảng 1.1. Thành phần hóa học thép C45:

Mác thép	C	Cr	Mn	Si	Ni	Sb
ThépC45	0,42¸ 0,49	< 0,25	< 0,8	< 0,37	< 0,25	650

- C45 là gồm Fe và C, trong đó nồng độ cacbon có trong thép là 0,45%, C45 được xếp vào loại vật liệu có tính cacbon trung bình, thường được dùng thiết kế trục, bánh răng, khớp nối...

- Thép C45 để chế tạo các chi tiết chịu tải trọng tĩnh và va đập cao, yêu cầu độ bền và độ dẻo cao. Để tăng cơ tính có thể tôi va ram cao, từ các tính chất của thép C45 ta thấy việc lựa chọn mác thép C45 để chế tạo chi tiết là phù hợp, không cần thay đổi vật liệu.

- Thép C45 có

    + Độ cứng : HB=163÷197 kg/ mm²

      + Giới hạn chảy :  σ_ch = 36 kg/ mm²

    + Giới hạn kéo :   σ_k = 61 kg/ mm²

      +  Độ va đập a_k = 5  kGm/ cm² 

- Ưu nhược điểm của thép C45:

    + Ưu điểm: Rẻ, dễ kiểm không phải dung các nguyên tố hợp kim đắt tiền.

Có cơ tính tổng hợp nhất định phù hợp với các điều kiện thông dụng.

Cơ tính công nghệ tốt: Dễ đúc, cán, rèn, kéo sợi, hàn…

    + Nhược điểm: Độ thấm tôi thấp nên hiệu quả bền bằng nhiệt luyện tôi + ram không cao, do đó ảnh hưởng sấu đến độ bền, đặc biệt đối với tiết diện lớn.

Tính chịu nhiệt độ cao kém: Khi núng nóng độ bền cao của trạng thái tôi giảm đi nhanh chóng do mactenxit bị phân hóa ở trên 200⁰C, ở 570⁰C bị oxy hóa mạnh.

Không có các tính chất vật lý hóa học đặc biệt như: cứng nóng, chống ăn mòn…

1.3. Phân tích kết cấu, hình dạng của chi tiết gia công

Sau khi nghiên cứu bản vẽ chế tạo Khớp nối tựa lựa ta thấy :

1.3.1. Hình dáng, kết cấu của Khớp nối tự lựa tương đối đơn giản.

- Với hình dáng và kết cấu này ta có thể thiết kế các loại đồ gá gia công và thực hiện trên các loại máy công cụ là thuận lợi. Bên dưới là hình dáng của chi tiết ở dạng 3d.

Hình 1.2. Khớp nối tự lựa dạng vật thể

    - Chi tiết có đường kính lớn nhất là φ67 (mm), chiều cao tổng thể 25 (mm). Với kích thước này rất thuận lợi cho việc gá đặt gia công, như ta có thể kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm để gia công lần lượt từng mặt trụ để tạo cơ sở làm chuẩn tinh.

1.3.2. Chi tiết khớp nối tự lựa thuộc chi tiết dạng bạc.

Trên bền mặt chi tiết có các lỗ cơ sở vừa là các lỗ làm việc của chi tiết và cũng đồng thời là các lỗ công nghệ dùng để làm chuẩn tinh thống nhất cho cả quá trình gia công chi tiết.

Như vậy qua việc phân tích trên ta thấy chi tiết Khớp nối tự lựa có độ chính xác kích thước gia công là tương đối. Với độ chính xác của kích thước này rất thuận lợi cho việc gia công và tăng năng suất sản phẩm cũng như việc sử dụng các đồ gá gia công trong phân xưởng.

1.4. Phân tích về độ chính xác gia công

Chi tiết khớp nối tự lựa phải đảm bảo các yêu cầu về kích thước sau:

1.4.1.Phân tích dung sai về sai lệch kích thước

vKích thước có chỉ dẫn dung sai:

- Kích thước lỗ Ø25^+0,021  có:

+ Kích thước danh nghĩa: DN = 25

+ Sai lệch trên :  ES = +0,021

+ Sai lệch dưới : EI = 0

+ Dung sai kích thước : ITD = ES – EI = 0,021 – 0  = 0,021

Tra bảng (1.14 trang 18 sách BTDSLG)

Theo TCVN 2245-99 thì kích thước này đạt CCX IT7

Vậy Ø25^+0,021có thể viết Ø25H7

- Kích thước rãnh 8±0,018 có:

+ Kích thước danh nghĩa: DN = 8

+ Sai lệch trên :  es = +0,018

+ Sai lệch dưới : ei = -0,018

+ Dung sai kích thước : ITD = es– ei = 0,018 - (- 0,018) = 0,036

Tra bảng (1.4 trang 4 sách BTDSLG )

Theo TCVN 2244-99 thì kích thước này đạt CCX IT9

Vậy8±0,018 có thể viết 8js9

vKích thước không có chỉ dẫn dung sai:

*Các kích thước không chỉ dẫn dung sai sau đây, giới hạn bởi hai bề mặt gia công nên có cấp chính xác 12:

- Kích thước Ø67, cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách                                          BTDSLG ta được IT = 0,3 mm

→ Kích thước đầy đủ Ø67±0,15.

- Kích thước 27, cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách                                          BTDSLG ta được IT = 0,21 mm

→ Kích thước đầy đủ 27±0,1.

- Kích thước R13, cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 0,21 mm

→ Kích thước đầy đủ R13±0,1.

- Kích thước  25, cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 0,21 mm

→ Kích thước đầy đủ 25±0,1.

- Kích thước Ø14, cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được  IT = 0,18 mm

→ Kích thước đầy đủ Ø14±0,09.

- Kích thước 8, cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 0,15 mm

→ Kích thước đầy đủ Ø67±0,08.

- Kích thước Ø6,5, cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được  IT = 0,15 mm

→ Kích thước đầy đủ Ø67±0,08.

- Kích thước Ø50, cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách

BTDSLG ta được IT = 0,25 mm

→ Kích thước đầy đủ Ø50±0,12

- Kích thước M4, cấp chính xác 12. Theo TCVN tra bảng 1.4 trang 4 sách BTDSLG ta được IT = 0,12mm

→ Kích thước đầy đủ M4±0,06.

*Các kích thước không chỉ dẫn dung sai sau đây, giới hạn bởi một bề mặt gia công và một bề mặt không gia công nên có cấp chính xác 14:

 - Kích thước 17, cấp chính xác 14. Theo TCNVN tra bảng 1.4 trang 4 sách

BTDSLG ta được IT = 0,43  mm

 → Kích thước đầy đủ 17±0,21

1.4.2.Phân tích dung sai về vị trí tương quan

- Dung sai độ không vuông góc của lỗ Ø25^+0,021  đối với bề mặt chuẩn A không vượt quá 0,01 mm

    [Tra bảng  2.15 trang 82 sách BTDSLG (ccx7)]. TCVN384-93

- Dung sai độ không đồng trục của lỗ Ø25^+0,021 và Ø50  không vượt quá 0,03 mm

    [Tra bảng 2.21 trang 136 sách BTDSLG (ccx7)]. TCVN  384 – 93

1.4.3. Phân tích dung sai về hình dáng hình học

1.4.4.Chất lượng bề mặt (độ nhám và độ cứng)

- Lỗ  Ø25^+0,021 sau khi gia công đạt độ nhám Ra1,25 theo TCVN 2511- 78 đạt độ nhám 7.

-  Kích thước rãnh 8±0,018 sau khi gia công đạt độ nhám Ra2,5 theo TCVN 2511-78 đạt độ nhám 6.

-  Bề mặt A có độ nhám Ra2,5 theo TCVN2511 -78  đạt độ nhám 6

- Các bề mặt còn lại khi gia công độ nhám Rz20 theo TCVN 2511-78 đạt độ nhám 5.

1.4.5. Yêu cầu về cơ tính :

Nhiệt luyện đạt 40 – 45 HC.

1.4.6. Kết luận :

- Chi tiết có những kích thước, bề mặt đặc biệt cần quan tâm:

+ Kích thước cần quan tâm:

• Kích thước lỗ Ø25^+0,021 có cấp chính xác 7
• Kích thước rãnh 8±0,018 có cấp chính xác 9

- Lỗ  Ø25^+0,021 sau khi gia công đạt độ nhám Ra1,25 đạt độ nhám 7.

- Rãnh 8±0,018 sau khi gia công đạt độ nhám Ra2,5 đạt độ nhám 6.

- Mặt A sau khi gia công có đạt độ nhám Ra2,5 đạt độ nhám 6.

- Nhiệt luyện đạt 40 – 45 HC.

1.5. Xác định sản lượng năm

1.5.1. Tính trọng lượng chi tiết

Để xác định được trọng lượng của cho tiết ta có hai cách tính như sau:

+ Cách 1: Chia chi tiết ra thành nhiều hình hộp cơ bản rồi tính thể tích của từng hình đó. Sau đó, cộng hay trừ các thể tích của các hình lại với nhau ta được thể tích chi tiết cần xác định. Tiếp theo ta lấy thể tích đó nhân với khối lượng riêng của chi tiết là xác định được khối lượng của chi tiết.

+ Cách 2: Khối lượng chi tiết được xác định trên phần mềm.
Trong đồ án này ta chọn tính khối lượng chi tiết theo cách 2. Sau khi thiết kế và vẽ chi tiết trên phần mềm NX 11.0 ta xác định được khối lượng chi tiết là khoảng 0,29 kg.

Hình 1.2. Khối lượng chi tiết khớp nối tự lựa

1.5.2. Xác định sản lượng

Số lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm tính theo công thức:

N = N₀ . m.(1 + a/100).(1 + b/100)  (chiếc/ năm)

Trong đó:

- m: Là số lượng chi tiết như nhau trong một đơn vị sản phẩm. Lấy:  m = 1.

- a: Là chi tiết dùng làm phụ tùng: a  = (3 ÷ 6)%. Chọn: a  = 6%.

- b: Là chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo: b = (5 ÷ 7) %. Ta chọn: b=5%.

- N₀ : Là sản lượng trong một năm. Theo kế hoạch sản xuất thuộc dạng sản suất hàng loạt vừa với N₀ = 500 ÷ 5000 (chi tiết/năm). Ta chọn N₀ = 500 (chi tiết/năm).  

Thay số ta được:

 N= 500.1.(1 + 6/100).(1 + 5/100) = 557(chiếc/ năm).

*Kết luận :

Với sản lượng chi tiết là 557 (chiếc/năm) và khối lượng 0,29 (kG) thì căn cứ vào bảng 2 , trang 13 TKDA Công Nghệ chế tạo máy – GS. TS Trần Văn Địch  ta thấy dạng sản xuất Hàng loạt vừa đã chọn là hợp lý.

CHƯƠNG 2.  CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

2.1. Chọn vật liệu phôi

2.1.1-Căn cứ chọn phôi:

- Trong cơ khí có nhiều loại phôi như : phôi đúc , rèn , dập , cán , kéo , hàn ... nhưng ta thương sử dụng 3 loại phôi chủ yếu là phôi cán , phôi rèn , phôi đúc. Ngoài ra người ta cũng dùng phôi hàn trong một số trường hợp đặc biệt.

+ Phôi đúc :Đúc là phương pháp chế tạo phôi bằng cách điền đầy kim loại lỏng vào lòng khuôn ,sau khi nguội vật đúc sau khi đúc có được hình dạng theo yêu cầu.

- Tùy theo công dụng , hình dáng và kích thước của chi tiết mà người ta dùng các phương pháp đúc khác nhau.

a.Ưu điểm :

- Nguyên liệu của phôi đúc rộng rãi như : thép , gang…

- Đúc có thể đúc được những chi tiết có hình dáng phức tạp , kích thước và khối  lượng vật đúc có thể đúc được từ rât nhỏ đến rất lớn.

- Công nghệ đúc có kết cấu đơn giản , trang thiết bị đơn giản vốn đầu tư ít vì giá thành phôi đúc rẻ hơn các phôi khác.

- Phôi đúc được ứng dụng nhiều trong sản xuất hàng loạt vì vậy rất phổ biến trong ngành cơ khí chế tạo máy.

- Tùy theo công dụng , hình dáng và kích thước của chi tiết mà người ta dùng các phương pháp đúc khác nhau.

b.Nhược điểm :

- Phương pháp đúc tạo ra một ra số khuyết tật như : rỗ khí , rỗ xỉ , không điền đầy vào lòng khuôn, vật đúc bị nứt…

+ Phôi rèn :Gồm có rèn tự do là phương pháp đơn giản thức hiện trên các loại búa như búa hơi, búa lò xo, bạn vạn và rèn khuôn ( hay còn gọi là dập thể tích) là phương pháp gia công bằng áp , khi nung nóng kim loại đến nhiệt độ biến dạng sau đó cho vào khuôn và rèn trên các loại búa.

a.Ưu điểm :

- Phôi có cơ tính cao , vật liệu của rèn là thép , đối với những chi tiết có bền cao cơ tính tốt người ta thường sử dụng phôi rèn như : trục chính của máy cắt kim loại , trục khuỷu các loại động cơ đốt trong….

- Khắc phục được một số khuyết tật của phôi đúc

- Phôi tạo ra có độ chính xác cao về hình dáng và kích thước do đó tiết kiệm kim loại và chi phí gia công cắt gọt

b.Nhược điểm :

- Rèn tự do dùng trong sản xuất riêng lẻ

- Rèn khuôn khi rèn chi tiết phức tạp phải qua nhiều khuôn do đó giá thành sản phẩm cao và được dùng rộng rãi trong sản xuất hàng loạt trở lên.

+ Phôi cán :  Cán là quá trình làm biến dạng kim loại qua khe hở của trục cán tạo ra sản phẩm bằng lực ma sát, gồm có cán nóng và cán hiệu chuẩn.

    a.Ưu điểm :

- Phôi cán nóng : có cấp chính kích thước cao , Ø50 có CCX đường kính 12 , Ø50-130 có CCX đường kính 13…

- Phôi cán hiệu chuẩn : phôi này có CCX cao hơn ,nếu đường kính phôi đến Ø100 mm thì độ chính xác đạt cấp 7 và độ nhẵn bề mặt đến cấp 8.

- Năng suất chất lượng sản phẩm đồng đều

b.Nhược điểm:

- Hình dáng của phôi cán đơn giản  như : hình tròn , vuông , lục giác , tam giác và dạng tấm…

- Giá thành sản xuất cao

=> Đối với: “Khớp nối tự lựa” với những yêu cầu kỹ thuật như sau:

+ Vật liệu: Thép C45

+ Dạng sản xuất: Hàng loạt vừa

+ Hình dáng kết cấu chi tiết: Dạng bạc, kết cấu hình dạng tương đối.

+ Cơ tính: Thép C45 là vật liệu có độ bền kéo cao, độ dòn thấp, chịu được các lực tác động lớn kể cả moment.

+ Tính công nghệ:          Thép C45 có nhiệt độ chảy thấp, độ cứng 197 HB, độ chảy loãng cao. Trong thép C45 có khả năng chịu mài mòn cao khi ta có thể nhiệt luyện như tôi, ram để làm tăng độ cứng của thép.

=> Từ những yêu cầu trên ta chọn phương pháp phôi đúc.

2.2.Chọn phương chế tạo phôi:

Có nhiều phương pháp chế tạo phôi bằng công nghệ đúc:

- Đúc trong khuôn cát - mẫu gỗ: Đúc trong khuôn cát - mẫu gỗ thì chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản. Phù hợp cho sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ.

- Đúc trong khuôn cát - mẫu kim loại: Làm khuôn bằng máy hoặc bằng tay. Chất lượng vật đúc tốt hơn đúc trong khuôn cát - mẫu gỗ, đúc được các chi tiết có hình dạng phức tạp, phù hợp cho sản xuất hàng loạt vừa và lớn.

- Đúc trong khuôn kim loại: Đúc trong khuôn kim loại có độ chính xác cao, giá thành đầu tư trang thiết bị lớn, phôi có hình dáng như chi tiết nên có lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao. Phù hợp với sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối trở lên.

- Đúc trong khuôn mẫu chảy: Đúc trong khuôn mẫu chảy có độ chính xác cao do việc chế tạo vật đúc chính xác, giá thành cao.

=> Từ các phương pháp trên chọn đúc trong khuôn cát - mẫu kim loại và làm khuôn bằng máy là phù hợp và kinh tế nhất chi chi tiết “Khớp nối tự lựa”. Vật đúc có CCX II

Phương án A:

 2.3.Xác định lượng dư gia công:

Chi tiết cần đúc là Khớp nối tự lựa. Với:

- Vật liệu đúc: Thép C45.

- Cấp chính xác đúc là cấp II.

- Độ nhám sau khi đúc là Rz80.

Tra bảng 5.10 - trang 94 – Sách giáo trình công nghệ chế tạo máy 1

ta lần lượt tra được lượng dư các bề mặt phôi tương ứng như sau:

+ Mặt A: 3 (mm)

+ Mặt B : 4 (mm)

+ Ø 50: 3 (mm).

+ Lỗ trong Ø 25: 3 (mm).

+ Vê cung các góc tạo điều kiện thuận lợi cho việc rút khuôn với R = 2 (mm).

*Xác định các lượng dư :

Bề mặt	Kích thước Lớn nhất	Vị trí Đúc	Kích thước danh nghĩa	Lượng dư	Dung sai
A	Ø67	Mặt dưới	25	Z trên = 4±0,5 Z dưới = 3±0,5	±0,5
B		Mặt trên	25	Z trên = 4±0,5 Z dưới = 3±0,5	±0,5
Trụ Ø67		Mặt bên	Ø67	Z bên  = 3±0,5	±0,5
Trụ Ø50		Mặt bên	Ø50	Z bên  = 3±0,5	±0,5
Lỗ Ø25		Mặt bên	Ø25	Z bên = 3±0,5	±0,5
Kích thước 8		Mặt bên	8	Z trên = 4±0,5 Z dưới = 3±0,5	±0,5
R13		Mặt trên	13	Z bên = 3±0,5	±0,5

(tra bảng 5.10 trang 94 giáo trình công nghệ chế tạo máy )

2.4.Khối lượng của phôi:

Để xác định được khối lượng của phôi, ta có thể chia chi tiết thành  nhiều khối để tính toán:

*Ta có: Vphôi  = Vđặc –Vrỗng

- Vđặc  = Vđế + Vtrụ Ø 56

             = R_đế² x 3,14 x h_đế + R_trụ56² x 3,14 x h_trụ

             = 36,5² x 3,14 x 15 + 28² x 3,14 x 17

             = 104598,89 mm³

- Vrỗng = V_lỗ21 + 4V_cungR10

    +V_lỗ19 = R_lỗ21² x 3,14 x h_lỗ

                      = 10,5² x 3,14 x 32

              = 11077.92 mm³ (1)

       +V_cungR10 = 2 x (1/2 x 11 x 8 +1/2 x 11,3 x 1,4) x 17

                      = 1764,94 mm³   (2)

*Từ (1) và (2)

    =>Vrỗng = V_lỗ21 + 4V_cungR10

                    = 11077,92 + 4 x 1764,94

                    =18137.68 mm³

       * Vphôi = Vđặc – Vrỗng

                     = 104598,89 – 18137.68

                      =86461,3 mm³ = 0,086 m³

M phôi = V phôi x ⸹thép

             = 0,086 x 6,87

             = 0,59 kg

2.5.Hệ số chi phí kim loại:

Hệ số sử dụng kim loại được tính theo công thức:

Trong đó:

- m_ct: Khối lượng chi tiết cần chế tạo.

- m_phôi: Khối lượng của phôi sau khi đúc.

Thay số ta được:  

Ta có K = 0,49 < 0,7  hệ số chi phí kim loại hợp lý nên ta thay đổi

phương pháp  là  đúc trong khuôn cát - mẫu kim loại và làm khuôn bằng máy cho chi tiết “Khớp nối tự lựa”. Vật đúc có CCX I

* Chi tiết cần đúc là Khớp nối tự lựa. Với:

- Vật liệu đúc: Thép C45.

- Cấp chính xác đúc là cấp I.

- Độ nhám sau khi đúc là Rz80

Tra bảng 5.9 - trang 94 – Sách giáo trình công nghệ chế tạo máy 1

ta lần lượt tra được lượng dư các bề mặt phôi tương ứng như sau:

+ Mặt A: 3 (mm)

+ Mặt B : 3,5 (mm)

+ Ø 50: 3 (mm).

+ Lỗ trong Ø 25: 2 (mm) ( Tra bảng 5.12 Lượng dư lớn nhất để gia công các lỗ  - SGTCNCTM 1 trang 96 )

+ Vê cung các góc tạo điều kiện thuận lợi cho việc rút khuôn với R = 2 (mm).

*Xác định các lượng dư :

Bề mặt	Kích thước Lớn nhất	Vị trí Đúc	Kích thước danh nghĩa	Lượng dư	Dung sai
A	Ø67	Mặt dưới	25	Z trên = 3,5±0,5 Z dưới = 3±0,5	±0,5
B		Mặt trên	25	Z trên = 3,5±0,5 Z dưới = 3±0,5	±0,5
Trụ Ø67		Mặt bên	Ø67	Z bên  = 3±0,5	±0,5
Trụ Ø50		Mặt bên	Ø50	Z bên  = 3±0,5	±0,5
Lỗ Ø25		Mặt bên	Ø25	Z bên = 2±0,5	±0,5
Kích thước 8		Mặt bên	8	Z trên = 3,5±0,5 Z dưới = 3±0,5	±0,5
R13		Mặt trên	13	Z bên = 3±0,5	±0,5

 *Khối lượng của phôi :

Để xác định được khối lượng của phôi, ta có thể chia chi tiết thành  nhiều khối để tính toán:

*Ta có: Vphôi  = Vđặc –Vrỗng

- Vđặc  = Vđế + Vtrụ Ø 56

             = R_đế² x 3,14 x h_đế + R_trụ56² x 3,14 x h_trụ

             = 36,5² x 3,14 x 14,5 + 28² x 3,14 x 17

             = 102507,2 mm³

- Vrỗng = V_lỗ21 + 4V_cungR10

    +V_lỗ21 = R_lỗ21² x 3,14 x h_lỗ

...........

sách chế độ cắt gia công cơ khí của Nguyễn Ngọc Đào ) .

         K_lv  = 1

      - Tra bảng 8.1 trang 17 : hệ số Kuv do vật liệu phần cắt của dụng cụ ảnh hưởng đến tốc độ cắt (sách chế độ cắt gia công cơ khí của Nguyễn Ngọc Đào )

          K_uv  = 0.85

            →K_v  =  Kmv . Knv . Klv . Kuv =1,13 x 0,95 x 1 x 0.85 =  0,9

Thay vào (*) ta có:  V==25m/phút    

      Tính số vòng quay n=   1000.v/(3.14xD)= 1000x25/(3,14 x 6.5) =1224 vg/phút

      Theo máy   lấy    n = 1100 vg/phút

+ Momen xoắn và lực chiều trục

M=C_M.D^ZM.S^yM.KmM(kg.m)

P_o=Cp.D^Zp.S^yp.Kp(kv)

Theo bảng 7.3 trang  87 :    C_M       Z_M       y_M        C_p        Z_p        y_p

                                                           0.034      2,5       0,7       68        1          0.7

 

Theo bảng (12.1 và 13.1) trang 21 [11]:

 Theo bảng (15.1) trang 22 [11]:   K_Pp =1,03             K = 1

             →K_P= 0,88 x 1,03 x  1 = 0.9

Thêm vào công thức:

M=0.034x6.5^2.5x0,11^0,7x0.9=0.7 KGm

P_o=68x6.5¹x0.11^0.7x0.9= 84.9 kg

Vì khoan đồng thời bằng 2 mũi khoan nên lực chiều trục bằng

2.P_o=2.84.9=169.8(kv)

So sánh lực cho phép [P_o] ở thuyết minh thấy máy làm việc an toàn.

Công suất khoan:

 

   =0.79 kW => Tổng công suất của cả 2 mũi khoan là 1.58(kw)

*Công suất động cơ : 6 kW

      Hiệu suất máy : h =0.8

 = Pt = 6x 0.8 =4,8 kW

Ta có N< Pt thỏa điều kiện làm việc.

- Thời gian gia công

     Chiều dài cần gia công : L = 8

– Chiều dài quá  dao :

L₁ = d/2 . cotg + ( 0,5÷2) = 6.5/2 ×cotg + 2 = 5.25 mm

Vậy thời gian gia công là :

T₀ =  =  = 0.12 phút

 

4.9.NGUYÊN CÔNG IX: XỌC THEN BẰNG 8±0,018

4.9.1 . Kích thước:

-Xọc then bằng đạt kích thước 8±0,018 , có chiều dài L = 25

4.9.2 . hình dáng hình học :

4.9.3. độ nhám bề mặt

- Then bằng 8±0,018  đạt độ nhám Rz20, cấp độ nhám 5

4.9.4. Chuẩn gia công :

  Chọn chuẩn gia công:

-Mặt A : Định vị 3 bậc tự do.

-Lỗ Ø14: Định vị 2 bậc tự do

-Lỗ Ø14: Định vị 1 bậc tự do

4.9.5. Chọn máy :

Tra bảng 9.37 /70 sách sổ tay cơ khí chế tạo máy 3  . Gs- T.s Nguyễn Đắc Lộc 7A412

 -Hành trình lớn nhất và nhỏ nhất của đầu xọc Ht.mm : 10-100

 - Khoảng cách từ mặt ngoài gá dao đến ụ   mm :  320

- -Khoảng cách từ mặt bàn máy đến cầu dưới dao xọc : 200

- Đường kính làm việc của bàn máy : 360 

- Di chuyển lớn nhất theo hướng dọc của bàn máy ( theo sống trượt bàn).mm: 350

- Di chuyển lớn nhất theo hướng ngang của bàn máy ( theo sống trượt của xe dao ) .mm: 280

-         Góc quay lớn nhất của đầu xọc 0⁰ : ±5

-         Tiết diện lớn nhất của dao : 16x 24

-         Số hành trình kép của dao xọc trong 1 phút  : 52,67,101,210

-         Lượng chạy dao   của bán sau  1 hành trình kép của dao xọc :

Dọc :0.1-1

Ngang: 0.1-1

Tròn : 0.067-0.67

-         Công  suất  truyền dẫn  động cơ chính KW : 0.8 -1.5

-         Khối lượng máy Kg : 1200

-         Chiều dài : 1950

-         Chiều rộng : 980

-         Chiều cao : 1825

4.9.6. Chọn dao :

Ta chọn dao xọc có kích thước tương tự như dao tiện  , Dao xọc thô:

      a=8 , B = 12 , H = 20, L = 250 , l = 60 ,n = 8 , m = 5

Dao xọc tinh  :

      a=8 , B = 12 , H = 20, L = 200

[tra bảng 4.48  sách sổ tay dụng cụ cắt và dụng cụ phụ . TS. Trần Văn Địch]

          B1. Xọc thô rãnh then bằng :

*Chọn chế độ cắt :    

   a) Chọn chiều sâu cắt t :

   Gia công thô    nên chọn t = 2/3h =2/3x4=2.7mm

   b) Xác định bước tiến S :

        Tra bảng 30 -2 trang 71[ Sách Chế độ cắt Gia Công Cơ Khí]

           S = 1,2-1

Chọn Smin=1

       Tra TMM Chọn S= 0.6 (mm/v)

     c) Chọn vận tốc cắt :

          -   Tra bảng 33-2 trang 72 [ Sách Chế độ cắt Gia Công Cơ Khí]

          V = 31 (m/phút)

Kv : hệ số chuẩn do tính va đập khi bào , xọc ảnh hướng đến v :Kv = 0.6

Vt= V x k_v = 31 x 0.6 = 18.6 m/p

Tra bảng 1.1 Trị số các hệ số  và hệ số mũ trong công thức tính :

                     Cv             Xv               Yv        m     Tuổi bền dao 

                       56             0.25            0.66     0.125      60

Bảng 2.1 trang 15 [11]:

     Theo bảng 7.1 trang17  [11]: K_nv = 0,95

     Theo bảng 8.1 trang  17[11]: K_uv = 1

  Theo bảng 9-1 : Kwv =1 , Kw1v =1  , Kqv= 1

Do đó : Kv =1, Kv = 0.6

          

            =56 /(60^0.15x2.7^0.25x0.6^0.66)x0.6x1 =19.86mm

Chiều dài hành trình chạy dao  L =L1 + L2 + L3

* Trong đó  :  -L1: Lượng ăn tới của dao ,mm :L1 = 5÷30 mm

                      - L2: Chiều dài bề mặt gia công, mm : L2 = 8 mm

                      - L3: lượng vượt quá của dao , mm : L3 = 5÷30 mm

=> L = 68

 Ta có  Tỷ số của vận tốc hành trình làm việc và hành trình chạy không trung bình m =1 – khi xọc

Cơ số hành trình kép theo công thức

    

          = 1000. 18.6 / (68x2)= 136htk/ph

Đối chiếu Thuyết minh máy , lấy K = 101 htk/ph

- lực cắt Pz : Theo công thức Pz =Cpz x t^xpz x S^ypzx V^nz x Kpz

 Theo bảng (11-1 ) / 19 Sách chế tạo máy gia công cắt gọt :

                 Cpz     Xpz      Ypz        nz      

                200       1            0.75       0

Theo bảng (12-1 ) / 19 Sách chế tạo máy gia công cắt gọt :

Theo bảng (12.1 và 13.1) trang 21 [11]:

 Theo bảng (15.1) trang 22 [11]:   K_Pp =1,03             K = 1

             →K_P= 0,88 x 1,03 x  1 = 0.9

Thay vào công thức :

Pz = 200 x 2.7¹x0.6^0.75 x 18.6⁰ x 0.9 = 331 kg

So sánh theo Pmax ở Thuyết minh máy  ta thấy Pz nhỏ hơn nhiều do đó máy làm việc an toàn , lượng chạy dao đã chọn là hợn lý

-         Công suất cắt gọt : 

Theo công thức :

N= Pz.Vct/( 60 x 102 )  = 331x 19.8/(60 x102) =  1 .07 kW

So sánh với công suất máy  1.5 kw  máy danh định , đảm bảo máy làm việc an toàn

-         Thời gian chạy máy Tm

Tm =L +L1 + L₂ x i / ( k  x S )

     Trong đó : L chiều rộng bề mặt gia công = 8

                             L₁ Khoảng chạy tới  L₁ = t.cot45 = 2.7x 1= 2.7

                         L₂ Khoảng chạy quá  (2÷3) mm

                          i là số lần cắt :1

                          K: số hành trình kép  : K = 101 htk/ph

                         S:  =0.6 mm/htk

Từ đó thay số vào ta tính được Tm = ( 8+2.7 + 2 )x 1 / ( 0.6 x 101) = 0.2 phút

B2. Xọc tinh rãnh then bằng :

*Chọn chế độ cắt :    

   a) Chọn chiều sâu cắt t :

   Gia công tinh   t = 1.3 mm

   b) Xác định bước tiến S :

        Tra bảng 30 -2 trang 71[ Sách Chế độ cắt Gia Công Cơ Khí]

           S = 1,2-1

Chọn Smin=1

       Tra TMM Chọn S= 0.6 (mm/v)

     c) Chọn vận tốc cắt :

          -   Tra bảng 33-2 trang 72 [ Sách Chế độ cắt Gia Công Cơ Khí]

          V = 31 (m/phút)

Kv : hệ số chuẩn do tính va đập khi bào , xọc ảnh hướng đến v :Kv = 0.6

Vt= V x k_v = 31 x 0.6 = 18.6 m/p

Tra bảng 1.1 Trị số các hệ số  và hệ số mũ trong công thức tính :

                     Cv             Xv               Yv        m     Tuổi bền dao 

                       56             0.25            0.66     0.125      60

Bảng 2.1 trang 15 [11]:

     Theo bảng 7.1 trang17  [11]: K_nv = 0,95

     Theo bảng 8.1 trang  17[11]: K_uv = 1

  Theo bảng 9-1 : Kwv =1 , Kw1v =1  , Kqv= 1

Do đó : Kv =1, Kv = 0.6

          

            =56 /(60^0.15x1.3^.25x0.6^0.66)x0.6x1 =23.1mm

Chiều dài hành trình chạy dao  L =L1 + L2 + L3

* Trong đó  :  -L1: Lượng ăn tới của dao ,mm :L1 = 5÷30 mm

                      - L2: Chiều dài bề mặt gia công, mm : L2 = 8 mm

                      - L3: lượng vượt quá của dao , mm : L3 = 5÷30 mm

=> L = 68

 Ta có  Tỷ số của vận tốc hành trình làm việc và hành trình chạy không trung bình m =1 – khi xọc

Cơ số hành trình kép theo công thức

    

          = 1000. 18.6 / (68x2)= 136htk/ph

Đối chiếu Thuyết minh máy , lấy K = 101 htk/ph

- lực cắt Pz : Theo công thức Pz =Cpz x t^xpz x S^ypzx V^nz x Kpz

 Theo bảng (11-1 ) / 19 Sách chế tạo máy gia công cắt gọt :

                 Cpz     Xpz      Ypz        nz      

                200       1            0.75       0

Theo bảng (12-1 ) / 19 Sách chế tạo máy gia công cắt gọt :

Theo bảng (12.1 và 13.1) trang 21 [11]:

 Theo bảng (15.1) trang 22 [11]:   K_Pp =1,03             K = 1

             →K_P= 0,88 x 1,03 x  1 = 0.9

Thay vào công thức :

Pz = 200 x 1.3¹x0.6^0.75 x 18.6⁰ x 0.9 = 331 kg

So sánh theo Pmax ở Thuyết minh máy  ta thấy Pz nhỏ hơn nhiều do đó máy làm việc an toàn , lượng chạy dao đã chọn là hợn lý

-         Công suất cắt gọt : 

Theo công thức :

N= Pz.Vct/( 60 x 102 )  = 331x 19.8/(60 x102) =  1 .07 kW

So sánh với công suất máy  1.5 kw  máy danh định , đảm bảo máy làm việc an toàn

-         Thời gian chạy máy Tm

Tm =L +L1 + L₂ x i / ( k  x S )

     Trong đó : L chiều rộng bề mặt gia công = 8

                             L₁ Khoảng chạy tới  L₁ = t.cot45 = 1.3x 1= 1.3

                         L₂ Khoảng chạy quá  (2÷3) mm

                          i là số lần cắt :1

                          K: số hành trình kép  : K = 101 htk/ph

                         S:  =0.6 mm/htk

Từ đó thay số vào ta tính được Tm = ( 8+1.3 + 2 )x 1 / ( 0.6 x 101) = 0.18phút

4.9.6. Đồ gá chuyên dùng

 4.9.7 .Dụng cụ đo thước cặp 1/100, calip nút

 4.9.8.Bậc thợ 3/7

4.10.NGUYÊN CÔNG X: KHOAN, ta rô lỗ  M6 mặt bên phải

4.10.1 . Kích thước:

- Khoan  , ta rô  2 lỗ M6 đạt kích thước M6, chiều dài lỗ 13 mm

4.10.2 . hình dáng hình học :

4.10.3. độ nhám bề mặt

- lỗ M6 đạt độ nhám Rz20, cấp độ nhám 5

4.10.4. Chuẩn gia công :

  Chọn chuẩn gia công:

-Mặt A : Định vị 3 bậc tự do.

- Lỗ Ø14 : Định vị 2 bậc tự do.

- Lỗ Ø14: Định vị 1 bậc tự do

4.10.5. Chọn máy :

-         Để gia công các lỗ trên ta có thể dùng nhiều loại máy như : 2A55, 2B56, 2A135, 2A592. Trong đó ta không thể dùng máy 2A592 và 2A135 được vì đường kính gia công lỗ của chi tiết tương đối nhỏ, nhỏ hơn đường kính máy 2A135, 2A592, còn máy 2B56 là loại máy của tiện dùng máy tuỳ theo điều kiện của xí nghiệp, người ta thường dùng nhất là máy 2A135. Do vậy, để gia công các lỗ trên ta chọn máy 2A135 là hợp lí nhất.

-         Các thông số co bản của máy 2A135 :

  + Đường kính lớn nhất khi khoan :25mm.

  + Công suất dộng cơ : 6 kw

      Hiệu suất máy : h =0.8

  + Số vòng quay trục chính (v/phút) : 60-100-140-195-275-400-530-750-1100

 + Bước tiến 1 vòng trục chính ( mm/vòng): 0.11-0.15-0.2-0.25-0.32-0.43-0.57-0.72-0.96-1.22-1.6

 + Lực dọc trục lớn nhất : Pmax=1600 KG

4.10.6. Chọn dao :

-    Để gia công lỗ Ø5 ta dùng những dụng cụ cắt như : mũi khoan, mũi ta rô.   Mỗi mặt khi gia công có các đường kính khác nhau

-   Dùng mũi khoan ruột gà có đuôi trụ thép gió P18 có các thông số cơ bản sau

 [Tra bảng 4.55  Sách Sổ tay chế tạo máy 1 TS. Trần Văn Địch trang 99]

  + D = 5 mm

  + L = 90 mm

  + l  =  55  mm

-   Dùng mũi ta rô liền khối chuôi côn thép gió P18 có các thông số cơ bản sau

Do = 6 , bước ren S = 1 , L = 50 , l = 20 , l1 = 2, d = 6 ,a = 4,9

 [Tra bảng 4.85  Sách Sổ tay chế tạo máy 1 TS. Trần Văn Địch trang 172]

          B1. Khoan  lỗ Ø 5:

*Chọn chế độ cắt :    

   a) Chọn chiều sâu cắt t :

t =D/2 =5/2= 2.5mm

   b) Chọn bước tiến S :

   - Bước tiến : .

 

ta có σb= 61kg/mm², D = 5mm

Thay vào S=0,3(mm/v)

Theo TMM ta được St = 0.25 (mm /v )

+ Tốc độ cắt :  (*)

 

-         Tra bảng 3.3 trang 84 : trị số của các hệ số mũ trong công thức tính tốc độ cắt khi khoan, khoét, doa. ( sách chế độ cắt gia công cơ khí của Nguyễn Ngọc Đào)

Ta có : C_v = 7

            Z_v = 0,4

            Y_v = 0,7

             X_v = 0

             m= 0,2

- Tra bảng 4.3 trang 85 : trị số trung bình về tuổi bền của mũi khoan, mũi khoét, mũi doa (sách chế độ cắt gia công cơ khí của Nguyễn Ngọc Đào ) .

           T = 25

      Tra bảng 5.3 trang 86 : hệ số Kmv xét ảnh hưởng của vật liệu gang, thép đến tốc độ cắt khi gia công bằng mũi khoan, mũi khoét, mũi doa bằng dao thép gió và hợp kim (sách chế độ cắt gia công cơ khí của Nguyễn Ngọc Đào ) .

         K_mv  = 1,13

      - Tra bảng 7.1 trang 17 : hệ số Knv do chất lượng của phôi đến tốc độ cắt

(sách chế độ cắt gia công cơ khí của Nguyễn Ngọc Đào ) .

          K_nv  = 0.95

      -Tra bảng 6.3 trang 86 : hệ số Klv xét ảnh hưởng đến chiều sâu lỗ đối với v

(sách chế độ cắt gia công cơ khí của Nguyễn Ngọc Đào ) .

         K_lv  = 1

      - Tra bảng 8.1 trang 17 : hệ số Kuv do vật liệu phần cắt của dụng cụ ảnh hưởng đến tốc độ cắt (sách chế độ cắt gia công cơ khí của Nguyễn Ngọc Đào )

          K_uv  = 0.85

            →K_v  =  Kmv . Knv . Klv . Kuv =1,13 x 0,95 x 1 x 0.85 =  0,9

Thay vào (*) ta có:  V==18.4m/phút    

      Tính số vòng quay n=   1000.v/(3.14xD)= 1000x18.4/(3,14 x 5) = 1171 vg/phút

      Theo máy   lấy    n = 1100 vg/phút

+ Momen xoắn và lực chiều trục

M=C_M.D^ZM.S^yM.KmM(kg.m)

P_o=Cp.D^Zp.S^yp.Kp(kv)

Theo bảng 7.3 trang  87 :    C_M       Z_M       y_M        C_p        Z_p        y_p

                                                           0.034      2,5       0,7       68        1          0.7

 

Theo bảng (12.1 và 13.1) trang 21 [11]:

 Theo bảng (15.1) trang 22 [11]:   K_Pp =1,03             K = 1

             →K_P= 0,88 x 1,03 x  1 = 0.9

Thêm vào công thức:

M=0.034x5^2.5x0,25^0,7x0.9=0.64 KGm

P_o=68x5 ¹x0.25^0.7x0.9= 23 kg

So sánh lực cho phép [P_o] ở thuyết minh thấy máy làm việc an toàn.

Công suất khoan:

 

   =0.7kW

*Công suất động cơ : 6 kW

      Hiệu suất máy : h =0.8

 = Pt = 6x 0.8 =4,8 kW

Ta có N< Pt thỏa điều kiện làm việc.

- Thời gian gia công

     Chiều dài cần gia công : L = 13

– Chiều dài quá  dao :

L₁ = d/2 . cotg + ( 0,5÷2) = 5/2 ×cotg + 2 = 4.5 mm

Vậy thời gian gia công là :

T₀ =  =  = 0.07 phút

 

          B2. Ta rô   lỗ M6 :

*Chọn chế độ cắt :    

   a) Chọn chiều sâu cắt t :

t =0.5

   b) Chọn bước tiến S :

   - Bước tiến :

F = P x n  (mm/phút)

( P bước ren, n số vòng quay trong 1 phút)

 Vì ta rô bằng máy nên ta chọn số vòng quay nhỏ tra theo Thuyết minh máy

Ta chọn n = 60 v/p

    P = 1

ðF = P x n  = 1 x  60 = 60 (mm/v)

-        
Vận tốc ta rô ta tính theo công thức :

Trong đó  : V: Tốc tốc ta rô 

                   D: đường kính danh nghĩa
                     n : Số vòng quay trong 1 phút                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

 V =π.D.n/ 1000 = 3.14 x 6 x 60/ 1000 = 1.13 (mm/p)

4.10.6. Đồ gá chuyên dùng

 4.10.7 .Dụng cụ đo thước cặp 1/100, calip nút

 4.10.8.Bậc thợ 3/7

4.11.NGUYÊN CÔNG XI: KHOAN, ta rô lỗ  M6 mặt trước

4.11.1 . Kích thước:

- Khoan  , ta rô  2 lỗ M6 đạt kích thước M6, chiều dài lỗ 9 mm

4.11.2 . hình dáng hình học :

4.11.3. độ nhám bề mặt

- Lỗ M6 đạt độ nhám Rz20, cấp độ nhám 5

4.11.4. Chuẩn gia công :

  Chọn chuẩn gia công:

-Mặt A : Định vị 3 bậc tự do.

- Lỗ Ø14 : Định vị 2 bậc tự do.

- Lỗ Ø14: Định vị 1 bậc tự do

4.11.5. Chọn máy :

-         Để gia công các lỗ trên ta có thể dùng nhiều loại máy như : 2A55, 2B56, 2A135, 2A592. Trong đó ta không thể dùng máy 2A592 và 2A135 được vì đường kính gia công lỗ của chi tiết tương đối nhỏ, nhỏ hơn đường kính máy 2A135, 2A592, còn máy 2B56 là loại máy của tiện dùng máy tuỳ theo điều kiện của xí nghiệp, người ta thường dùng nhất là máy 2A135. Do vậy, để gia công các lỗ trên ta chọn máy 2A135 là hợp lí nhất.

-         Các thông số co bản của máy 2A135 :

  + Đường kính lớn nhất khi khoan :25mm.

  + Công suất dộng cơ : 6 kw

      Hiệu suất máy : h =0.8

  + Số vòng quay trục chính (v/phút) : 60-100-140-195-275-400-530-750-1100

 + Bước tiến 1 vòng trục chính ( mm/vòng): 0.11-0.15-0.2-0.25-0.32-0.43-0.57-0.72-0.96-1.22-1.6

 + Lực dọc trục lớn nhất : Pmax=1600 KG

4.11.6. Chọn dao :

-    Để gia công lỗ Ø 5 ta dùng những dụng cụ cắt như : mũi khoan, mũi ta rô.   Mỗi mặt khi gia công có các đường kính khác nhau

Dùng mũi khoan ruột gà có đuôi trụ thép gió P18 có các thông số cơ bản sau

 [Tra bảng 4.55  Sách Sổ tay chế tạo máy 1 TS. Trần Văn Địch trang 99]

  + D = 5 mm

  + L = 90 mm

  + l  =  55  mm

-   Dùng mũi ta rô liền khối chuôi côn thép gió P18 có các thông số cơ bản sau

Do = 6 , bước ren S = 1 , L = 50 , l = 20 , l1 = 2, d = 6 ,a = 4,9

 [Tra bảng 4.85  Sách Sổ tay chế tạo máy 1 TS. Trần Văn Địch trang 172]

          B1. Khoan  lỗ Ø 5:

*Chọn chế độ cắt :    

   a) Chọn chiều sâu cắt t :

t =D/2 =5/2= 2.5mm

   b) Chọn bước tiến S :

   - Bước tiến : .

 

ta có σb= 61kg/mm², D = 5mm

Thay vào S=0,3(mm/v)

Theo TMM ta chọn St = 0.25

+ Tốc độ cắt :  (*)

 

-         Tra bảng 3.3 trang 84 : trị số của các hệ số mũ trong công thức tính tốc độ cắt khi khoan, khoét, doa. ( sách chế độ cắt gia công cơ khí của Nguyễn Ngọc Đào)

Ta có : C_v = 7

            Z_v = 0,4

            Y_v = 0,7

             X_v = 0

             m= 0,2

- Tra bảng 4.3 trang 85 : trị số trung bình về tuổi bền của mũi khoan, mũi khoét, mũi doa (sách chế độ cắt gia công cơ khí của Nguyễn Ngọc Đào ) .

           T = 25

      Tra bảng 5.3 trang 86 : hệ số Kmv xét ảnh hưởng của vật liệu gang, thép đến tốc độ cắt khi gia công bằng mũi khoan, mũi khoét, mũi doa bằng dao thép gió và hợp kim (sách chế độ cắt gia công cơ khí của Nguyễn Ngọc Đào ) .

         K_mv  = 1,13

      - Tra bảng 7.1 trang 17 : hệ số Knv do chất lượng của phôi đến tốc độ cắt

(sách chế độ cắt gia công cơ khí của Nguyễn Ngọc Đào ) .

          K_nv  = 0.95

      -Tra bảng 6.3 trang 86 : hệ số Klv xét ảnh hưởng đến chiều sâu lỗ đối với v

(sách chế độ cắt gia công cơ khí của Nguyễn Ngọc Đào ) .

         K_lv  = 1

      - Tra bảng 8.1 trang 17 : hệ số Kuv do vật liệu phần cắt của dụng cụ ảnh hưởng đến tốc độ cắt (sách chế độ cắt gia công cơ khí của Nguyễn Ngọc Đào )

          K_uv  = 0.85

            →K_v  =  Kmv . Knv . Klv . Kuv =1,13 x 0,95 x 1 x 0.85 =  0,9

Thay vào (*) ta có:  V==18.4m/phút    

      Tính số vòng quay n=   1000.v/(3.14xD)= 1000x18.4/(3,14 x 5) = 1171 vg/phút

      Theo máy   lấy    n = 1100 vg/phút

+ Momen xoắn và lực chiều trục

M=C_M.D^ZM.S^yM.KmM(kg.m)

P_o=Cp.D^Zp.S^yp.Kp(kv)

Theo bảng 7.3 trang  87 :    C_M       Z_M       y_M        C_p        Z_p        y_p

                                                           0.034      2,5       0,7       68        1          0.7

 

Theo bảng (12.1 và 13.1) trang 21 [11]:

 Theo bảng (15.1) trang 22 [11]:   K_Pp =1,03             K = 1

             →K_P= 0,88 x 1,03 x  1 = 0.9

Thêm vào công thức:

M=0.034x5^2.5x0,25^0,7x0.9=0.64 KGm

P_o=68x5 ¹x0.25^0.7x0.9= 23 kg

So sánh lực cho phép [P_o] ở thuyết minh thấy máy làm việc an toàn.

Công suất khoan:

 

   =0.7kW

*Công suất động cơ : 6 kW

      Hiệu suất máy : h =0.8

 = Pt = 6x 0.8 =4,8 kW

Ta có N< Pt thỏa điều kiện làm việc.

- Thời gian gia công

     Chiều dài cần gia công : L = 9

– Chiều dài quá  dao :

L₁ = d/2 . cotg + ( 0,5÷2) = 5/2 ×cotg + 2 = 4.5 mm

Vậy thời gian gia công là :

T₀ =  =  = 0.06 phút

          B2. Ta rô   lỗ M6 :

*Chọn chế độ cắt :    

   a) Chọn chiều sâu cắt t :

t =0.5

   b) Chọn bước tiến S :

   - Bước tiến :

F = P x n  (mm/phút)

( P bước ren, n số vòng quay trong 1 phút)

 Vì ta rô bằng máy nên ta chọn số vòng quay nhỏ tra theo Thuyết minh máy

Ta chọn n = 60 v/p

    P = 1

ðF = P x n  = 1 x  60 = 60 (mm/v)

-        
Vận tốc ta rô ta tính theo công thức :

Trong đó  : V: Tốc tốc ta rô 

                   D: đường kính danh nghĩa
                     n : Số vòng quay trong 1 phút                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

 V =π.D.n/ 1000 = 3.14 x 6 x 60/ 1000 = 1.13 (mm/p)

4.11.6. Đồ gá chuyên dùng

 4.11.7 .Dụng cụ đo thước cặp 1/100, calip nút

 4.11.8.Bậc thợ 3/7

4.12.NGUYÊN CÔNG XII: TỔNG KIỂM TRA

- Kiểm tra  kích thước lỗ ∅25+0,021, rãnh then 8±0,018

- Độ không song song giữa mặt A với B <=0,1mm

- Độ không vuông góc giữa tâm lỗ ∅25+0,021/ với mặt A <=1/100

- Độ không đồng tâm giữa lỗ ∅25+0,021/ với ∅50 <=0,05mm

- Độ nhám  lỗ ∅25+0,021/: Ra1,25  và then  8±0,018 : Ra2,5  , Mặt A : Ra2,5

- Làm cùn các cạnh sắc với C =0,5

- Nhiệt luyện đạt 40 - 45 HRC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CHƯƠNG 5.  THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

I. Mục đích – yêu cầu khi thiết kế đồ gá:

          Mục đích: khi thiết kế đồ gá cần phải

          - Đảm bảo đô chính xác của chi tiết gia công theo yêu cầu kỹ thuật đã đề ra.

          - Nâng cao năng suất lao động.

          - Giảm nhẹ sức lao động cho công nhân.

          Yêu cầu đối với người thiết kế:

          - Nắm được điều kiện sản xuất, trang thiết bị kỹ thuật và đặc điểm về gia công cắt gọt kim loại của nhà máy.

          - Nghiên cứu và tổng hợp các tài liệu liên quan cần thiết để thiết kế.

          - Trao đổi ý kiến với công nhân và cán bộ kỹ thuật.

          - Tiến hành thiết kế bản vẽ lắp và bản vẽ tách từng chi tiết của đồ gá.

II. Các tài liệu dùng để thiết kế đồ gá:

          - Bản vẽ chế tạo chi tiết gia công.

          - Bản vẽ chế tạo phôi của chi tiết gia công.

          - Bảng quy trình công nghệ gia công chi tiết.

          - Xác định sản lượng hàng năm của chi tiết gia công.

          Ngoài ra còn nghiên cứu thêm các tài liệu nói về các tiêu chuẩn của từng chi tiết trong đồ gá , tiêu chuẩn các rãnh chữ T của bàn máy, tài liệu về bộ phận lắp có chứa chi tiết gia công.

**** THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KHOÉT , DOA LỖ ∅25^+0,021

1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công thiết kế đồ gá:

-         Khoét lỗ  ∅25^+0,021  đạt  cấp chính xác 12 và  độ nhám Rz40 cấp độ nhám 4

-         Khoét bán tinh lỗ ∅25^+0,021  đạt cấp chính xác 10 và độ nhám Rz20  cấp độ nhám 5

-         Doa thô lỗ ∅25^+0,021  đạt cấp chính xác 8 và độ nhám Ra2.5 cấp độ nhám 6

-         Dao tinh lỗ  ∅25^+0,021  đạt cấp chính xác 7 và độ nhám Ra1.25 cấp độ nhám 7

     Ở đây là dạng sản xuất hàng loạt nên ta phải gá đặt nhanh chóng. Do đó ta cần thiết kế đồ gá chuyên dùng cho nguyên công  khoét , doa lỗ   ∅25^+0,021   cũng như các nguyên công khác.

2. Phân tích phương án định vị và phương án kẹp chặt.

          2.1. Định vị:

 

Ta định vị  chi tiết :

Chi tiết gia công được định vị bằng  phiến tỳ, khối V. phiến tỳ và khối V được gá trên thân gá.

-          Định vị  mặt A   3 bậc  ( tịnh tiến phương OZ, xoay quanh  phương OX và  xoay quanh phương OY ) bằng phiến tỳ có rãnh xiên.

-          Lỗ Ø67: định vị 2 bậc tự do (tịnh tiến phương OX, tịnh tiến phương OY ). Bằng khối V cố định.

2.2. Kẹp chặt:

-  Cơ cấu kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp liên động .

- Lực kẹp hướng vào mặt định vị chính ( mặt A)  , lực kẹp vuông góc với mặt phẳng A .

 - Cơ cấu kẹp chặt có tác dụng chỉ cho chi tiết không bị xê dịch trong quá trình gia công, cơ cấu kẹp chặt ở đây ta sử dụng là 2 mỏ kẹp được gắn trên thân đồ gá

-Cơ cấu dẫn hướng  : Cơ cấu này giữ cho hướng tiến của dao không bị lệch vì lực cắt, lực kẹp, rung động cơ cấu thường là bạc dẫn được dùng trên máy khoan, máy doa.

+ Thân đồ gá và đế đồ gá :

Thân đồ gá và đế đồ gá có tên gọi là các chi tiết cơ sở, các chi tiết cơ sở thường là có dạng hình vuông, hình chữ nhật có rảnh hoặc có ren để các chi tiết khác bắt chặt lên nó, chi tiết cơ sở là chi tiết gốc để nối liền các bộ phận khác nhau thành đồ gá.

+ Các chi tiết nối ghép :

Đây là các bu lông, đai ốc,vít … dùng để nối các bộ phận của đồ gá lại với nhau, thông thường các chi tiết này chế tạo theo tiêu chuẩn.

2.3. Chọn kiểu lắp ghép :

- Lắp ghép giữa bạc dẫn hướng với bạc trung gian ta chọn kiểu lắp ghép  .

- Lắp ghép giữa bạc trung gian với tấm dẫn phẳng cố định ta chọn kiểu lắp ghép  .

- Lắp ghép giữa chốt với thân gá ta chọn kiểu lắp ghép

3. Sai số chuẩn khi gia công:

* Tính sai số khi gá đặt:  

-    Sai số gá đặt được tính theo công thúc :      (1)

 -    Công thức (1) có thể viết dưới dạng khác

 

                          (2)

 Ở đây : :Sai số chuẩn

              :Sai số kẹp chặt

              :Sai số chế tạo

              :Sai số mòn

              :Sai số điều chỉnh

              :Sai số gá đặt

      a) Sai số chuẩn:

• Kích thước lỗ   ∅25^+0,021   

Chi tiết lắp với đồ gá bẳng bạc định vị nên có sai số 

Dung sai lắp ghép lỗ   ∅33 H7/h6

  ∅33H7 => ES =0.025 , EI = 0

  ∅33h6 => es =0 , ei= -0.016

Vậy mm

Sai số chuẩn ɛc=(⸹lo + ⸹ch +2 S_{min )} /2  = (0,025+ 0,016 + 0 ) /2 = 0.02 <ɛdt= 0.025 mm

• Kích thước 25mm
• Vì kích thước chiều sâu gia công lỗ   ∅25^+0,021   = 25mm  trùng với gốc kích thước mặt A , mặt định vị chính nên không có sai số chuẩn

( chuẩn định vị trùng với gốc kích thước)

     b)  Sai số kẹp chặt

  - Chọn = 10 m

        c)  Sai số mòn

Ta có công thức : =

Vì định vị bằng phiến tỳ phẳng ( có rãnh xiên ) , nên chọn

           N : là số lượng chi tiết gia công trên đồ gá . Chọn N=5000 chi tiết

Tuy nhiên có thể lấy =10µm khi thiết kế đồ gá.

     d)   Sai số điều chỉnh

           Sai số điều chỉnh trong thực tế có thể chọn .

           Chọn

        e)  Sai số gá đặt

Tra bang 7.3  trang 36  Sách atlat Đồ gá GS Trần Văn Địch ta được

Vậy  = 70µm

           f) Sai số chế tạo cho phép của đồ gá

 

            

                     = 

                  = 65µm

4. Để tính lực kẹp :

- Cách 1: Tra bảng tiêu chuẩn của một số kết cấu đã được thiết lập.

     - Cách 2: Tính toán.

     Bước 1: Vẽ và phân tích sơ đồ lực của kết cấu.

• Tính lực kẹp
• Lực kẹp khi khoét, doa lỗ  lỗ Ø25^+0,021

-         Lực kẹp khi khoét được tính theo công thức

             Wct =   

Trong đó : K là hệ số an toàn được tính theo công thức

                    (3)

Ở đây Ko là hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp , chọn Ko=1.5

           K1 hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi

           Chọn K1=1

           K2 hệ số tăng lực cắt khi dao mòn . Chọn K2=1.4

           K3 hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn .Chọn K3=1.2

           K4 hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt .Chọn K4=1.3

           K5 hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay

           Chọn K5=1

          K6  hệ số tính đến moment làm quay chi tiết .Chọn K6=1

Thay vào : K=1,5.1.1,4.1,2.1,3.1.1= 3.276

Ta có moment xoắn M = 6Kgm

                                 Q : lực cắt khi khoét

                                 a:  khoảng cách từ tâm dao đến tâm thân kẹp

                                     a=45mm

                                f : là hệ số ma sát ( f= 0.1-0.15 ) .Chọn f=0.12

Công thức tính lực cắt khi khoét:

                 

Trong đó:

Q: Lực tác dụng lên bulông (N)

: Hiệu suất chọn

Chọn đường kính bulông khi có lực kẹp cần thiết:

D= C = 1,4= 8.1 mm

Vậy chọn d=8 mm Chọn bulong M8                                                                                                                                                                                                                                                                                               

Trong đó:

C=1,4 đối với ren hệ mét cơ bản

: Ứng suất kéo d: Đường kính đỉnh ren

   + D=6mm , d= 3mm

5.Hướng dẫn sử dụng  đồ gá  :

 

      Trước khi tiến hành gá đặt chi tiết gia công ta kiểm tra toàn bộ đồ gá .

          Chi tiết (22) định vị 5 bậc định vi 3 bậc ở mặt định vị chính A  bằng 2 phiến tỳ phẳng có rãnh xiên (23) chống tịnh tiến theo phương Oz và chống xoay Ox, Oy  , 2 bậc còn lại chống tịnh tiến Ox và chống tịnh tiến Oy bằng khối V cố định (17) được định vị bằng 2 chốt định (24) và 2 Vít M6 (25) . Cơ  cấu gồm hai đòn kẹp (4 ) tựa trên hai chốt đỡ điều chỉnh (3 )  và hai lò xo (13)  được lắp trên phần thân của bu long M8 (7) . Hai bu long đầu cầu ( 7) được lắp với thanh truyền  tựa trên chốt tỳ (16)  tạo thành 1 cơ cấu liên động, đòn kẹp (4) , các vòng đệm côn cầu (5), hai đai ốc (6) và đai ốc cao (11) . Vít (14) dùng để chống xoay bulong (7). Muốn kẹp chi tiết (22) chỉ cần siết đai ốc (11) , hai đòn kẹp (4) sẽ đồng thời kẹp chặt chi tiết gia công đã được định vị trên hai phiến tỳ có rãnh xiên (23) và khối V cố định (17). Sau khi đưa dao về vị trí an toàn,  khi khoét xong ta thay bạc dẫn hướng  (9) để gia công doa , bằng cách ta xoay bạc dẫn hướng cùng hướng kim đồng hồ để vít (9) lọt vào khe hở mặt bên của bạc, thay bạc dẫn hướng doa rồi xoay bạc theo chiều ngược lại đến khi chạm vít (9) rồi tiếp tục gia công . Khi gia công xong , ta lật bản lề (21) lên , nới lỏng đai ốc  (11) dịch 2 mỏ kẹp ra 2 bên và lấy chi tiết đã gia công ra và lắp chi tiết khác vào gia công theo trình tự ban đầu .

* Bảo quản đồ gá :

- Không để phôi bám trên bề mặt định vị , khi sử dụng xong cần làm vệ sinh sạch sẽ .

- Khi không sử dụng phải ngâm dầu để tránh rỉ sét

- Kiểm tra đồ gá trước khi gia công .

- Tránh siết đai ốc cao quá mạnh sẽ gây biến dạng chi tiết .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

**** THIẾT KẾ ĐỒ GÁ PHAY 4 CUNG R13

1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công thiết kế đồ gá:

Phay    4 cung R13  đạt

- Kích thước  R13±0,21

- Chiều dài L = 17 mm

- Cấp chính xác 12

- Độ nhám Rz20, cấp độ nhám 5

    Ở đây là dạng sản xuất hàng loạt nên ta cần phải gá đặt nhanh chóng. Do đó ta cần thiết kế đồ gá chuyên dùng cho các nguyên công.

2. Phân tích phương án định vị và phương án kẹp chặt.

          2.1. Định vị:

 

Ta định vị chi tiết :

 Chi tiết trong nguyên công này được định vị 6 bậc  bởi phiến tỳ phẳng có rãnh xiên , chốt trụ ngắn, trụ nón cụt .

-    Mặt định vị chính là mặt A bởi phiến tỳ phẳng có rãnh xiên khống chế 1 chống tịnh tiến phương Oz, 1chống xoay Ox và  1 chống xoay Oy,

-   Mặt trụ trong của chi tiết ta định vị vào lỗ ∅25^+0,021   bởi chốt trụ ngắn chống tịnh tiến Ox và chống xoay Oy

-   Mặt cung R13 ta định vị bởi 1 trụ hình nón cụt chống xoay Oz

• 2.2. Kẹp chặt:

-    Cơ cấu kẹp chặt bằng ren bu  long đai ốc

- Lực kẹp hướng vào mặt định vị chính ( mặt A)  , lực kẹp vuông góc với mặt phẳng A .

 - Cơ cấu kẹp chặt có tác dụng chỉ cho chi tiết không bị xê dịch trong quá trình gia công, cơ cấu kẹp chặt ở đây ta sử dụng ren bu lông đai ốc

-Cơ cấu dẫn hướng  : Cơ cấu này giữ cho hướng tiến của dao không bị lệch vì lực cắt, lực kẹp, rung động .

+ Thân đồ gá và đế đồ gá :

Thân đồ gá và đế đồ gá có tên gọi là các chi tiết cơ sở, các chi tiết cơ sở thường là có dạng hình vuông, hình chữ nhật có rảnh hoặc có ren để các chi tiết khác bắt chặt lên nó, chi tiết cơ sở là chi tiết gốc để nối liền các bộ phận khác nhau thành đồ gá.

+ Các chi tiết nối ghép :

Đây là các bu lông, đai ốc,vít … dùng để nối các bộ phận của đồ gá lại với nhau, thông thường các chi tiết này chế tạo theo tiêu chuẩn.

2.3. Chọn kiểu lắp ghép :

- Lắp ghép giữa thân gá và trụ nón cụt  ta chọn kiểu lắp ghép  .

- Lắp ghép giữa trụ nón cụt và tay quay ta chọn kiểu lắp ghép  .

- Lắp ghép giữa chốt với thân gá ta chọn kiểu lắp ghép

        2.4 Cơ cấu định vị:

- Phiên tỳ:

Ta chọn phiến tỳ dễ chế tạo.

Vật liệu là thép C45

Nhiệt luyện đạt độ cứng 45 đến 55 HRC.

- Chốt trụ ngắn:

Vật liệu thép Y8 (CD80)

Nhiệt luyện đạt độ cứng 55 đến 60 HRC.

- Chốt khía chống xoay:

Vật liệu thép Y8 (CD80)

Nhiệt luyện đạt độ cứng 55 đến 60 HRC.

b. Cử so dao:

Vật liệu là thép C45

Nhiệt luyện đạt độ cứng 45 đến 55 HRC.

3- Tính sai số đồ gá:

Sai số đồ gá cho phép:

    

Trong đó:

+: Sai số do kẹp chặt phôi, trong trường hợp này lực kẹp vuông góc với phương thực hiện nên: = 0.

+: Sai số do mòn đồ gá, gọi N = 5000 là số chi tiết cần gia công ta có:

+ : Sai số do lắp đặt đồ gá:

+ : Sai số chuẩn, như sơ đồ định vị chi tiết ta có:

Sai số gá đặt chuẩn cho phép trong sổ tay đồ gá:

Vậy sai số chế tạo đồ gá:

  =0,049 mm. Tương đương với cấp CCX 9=> Cao hơn cấp chính xác yêu cầu của bề amwtj gia công (CCX12). Do đó vậy đồ gá đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.

 

 

 

4. tính lực kẹp

             4.1- Tính lực kẹp chặt:

Gia công ở nguyên công này chỉ thực hiện bước phay thô và có thể phay bán tính, do đó ta chỉ cần tính toán cho bước phay thô. Vì bước phay thô có chiều sâu cắt lớn, lực cắt lớn, sinh ra moment lớn có thể làm xoay chi tiết và hỏng cơ cấu kẹp chặt khi gia công. Do vậy ta chỉ tính và kiểm nghiệm cho bước phay thô này.

Khi dao phay tác dụng vào phôi một moment xoắn M­_x và một lực P_o­ hướng từ trên xuống. Để chống lại ảnh hưởng của moment M_x tới yêu cầu gia công ta phải tiến hành cân bằng chúng bằng moment ma sát, muốn thế ta phải dùng trốt trụ ngắn, chốt tỳ có kết cấu đủ cững vững hay kẹp đủ chặt.

Điều kiện cân bằng:

M_ms = M_x

Để tăng tính an toàn khi kẹp chặt ta thêm vào hệ số an toàn k. Do đó ta tính với:

M_ms ≥k.M_x                                                                 (1)

Với sơ đồ tính như hình biểu diễn ta có:

Qua hình vẽ ta thấy:

- Phương của lực kẹp vuông góc với phương của lực tác dụng khi phay.

- Ta cần phải tính lực kẹp sao cho với lực kẹp đó sẽ sinh ra lực ma sát đủ lớn để thoả mãn (1), đồng thời không quá lớn để làm chi tiết gia công bị biến dạng.

Khi đó công thức tính lực kẹp sẽ là:

Trong đó:

+  k: Hệ số an toàn

+  f: Với f là hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt tiếp xúc, f = 0,25 khi bề mặt chi tiết đã gia công và định vị bằng phiến tỳ

+ P: Lực cắt khi phay. Theo tính toán ở bước phay trong nguyên công thì P = P_z = 353 KG

+  Hệ số an toàn k được tính như sau: 

k = k₀. k₁. k₂. k₃. k₄. k₅. k₆.

Với:

          k₀: Hệ số an toàn lấy cho mọi trường hợp, lấy: k₀ = 1,5

          k₁: Hệ số an toàn kể đến lượng dư không đều khi phay: k₁ =1,2

          k₂: Hệ số an toàn kể đến dao cùn khi tăng lực cắt: k₂ = 1,5.

          k₃: Hệ số an toàn kể đến lực cắt không liên tục: k₃ = 1.

          k₄: Hệ số an toàn kể đến nguồn sinh lực, ta dùng nguồn sinh lực bằng tay nên lấy: k₄ = 1,3.

          k₅: Hệ số an toàn kể đến vị trí tay quay khi kẹp, lấy: k₅ = 1,2.

          k₆: Hệ số an toàn tính đến tính chất tiếp xúc, lấy: k­₆ = 1.

Như vậy hệ số an toàn tính được là: k =1,5.1,2.1,5.1.1,3.1,2.1 = 4,21

Thay số ta được:

 

Mặt khác khi phay dưới tác dụng của lực cắt được chia ra làm lực tiếp tuyến và lực pháp truyến, tuy nhiên dưới tác dụng của lực kẹp của đai ốc và chốt trụ ngắn, chốt chống xoay thì moment cắt M­_x không đủ để làm xoay chi tiết khi phay. Vậy chỉ cần kẹp chi tiết với lực kẹp mỗi bên mỏ kẹp W = 59445,2 N là đủ để gia công chi tiết.

        4.2 Tính cơ cấu kẹp:

Để thuận lợi cho việc thao tác đảm bảo năng suất và tính kinh tế ta chọn cơ cấu kẹp nhanh bằng ren vít thông qua bulong đai ốc. Sử dụng cơ cấu bạc chữ C để kẹp nhanh và lực phân bố đều.

Cơ cấu kẹp được thể hiện như sau.

Ta có: Q=  

Với:

+ l₂: Chiều dài cánh tay đoàn hay là chiều dài từ tâm bề mặt gia công đến tấm vị trí đặt lực kẹp. mm. Trên thực tế l = 30 mm

+ Q: Lực xiết bu lông. KG

+