THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT CÀNG GẠT TAY BIÊN ĐH CN HN
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT CÀNG GẠT TAY BIÊN ĐH CN HN, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy CÀNG GẠT TAY Biên
LỜI NÓI ĐẦU
Cơ khí chế tạo máy là một ngành rất quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị , dụng cụ để phục vụ cho nền kinh tế quốc dân . Ngành cơ khí là tiền đề để tạo sự phát triển cho các ngành khác . Vấn đề công nghệ trong cơ khí là cực kỳ quan trọng nó quyết định đến việc tạo ra các thiết bị sao cho nó có tính hiệu quả cao nhất . Và việc xác định các nguyên công công nghệ là một việc làm tối cần thiết, nó rất quan trọng trong quá trình tạo sản phẩm
Nhằm giúp cho sinh viên có một tầm nhìn thật sâu sắc về công nghệ ,có điều kiện tiếp xúc dần với công việc và tạo điều kiện cho sinh viên tiếp cận với thực tế một cách sâu rộng của công việc trong ngành chế tạo máy sau này
Trước những yêu cầu đó mà Bộ môn công nghệ chế tạo máy đã cho sinh viên làm đồ án môn học, giúp sinh viên làm quen với công việc và củng cố được kiến thức lý thuyết đã được học trên giảng đường .
Với nhiệm vụ được giao của đồ án này là :
+ Tính toán thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng :
+ Ưng dụng lý thuyết điều khiển số và công nghệ CNC.
Bằng những kiến thức đã được thầy cô giáo ở trường cũng như ở khoa và đặc biệt là bộ môn công nghệ chế tạo máy đã truyền đạt lại , kết hợp với kinh nghiệm trong thời gian làm mô hình và các tài liệu , sổ tay kỹ thuật và tiêu chuẩn của nhà nước, đặc biệt là sự dạy dỗ chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn và duyệt, em đã hoàn thành đồ án này đúng thời gian quy định .
Tuy đã thực hiện với sự cố gắng lớn nhưng chắc chắn còn thiếu nhiều thiếu xót .Vì vậy em kính mong các thầy , cô giáo chỉ dạy thường xuyên không chỉ khi làm đồ án tốt nghiệp mà ngay cả sau này khi công tác được tốt hơn .
Em xin chân thành cảm ơn các thầy ,cô giáo !
Hà Nội , tháng 0 năm 2013
(Sinh viên thực hiện)
PHẦN I:THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
I:PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT
1.Chức năng làm việc
Đây là chi tiết càng gạt, có chức năng biến chuyển động quay tròn thành chuyển động tịnh tiến(lên xuống) . Vì vậy nó được dùng rất nhiều trong các máy móc để truyền chuyển động ở các trục vuông góc với nhau .Do đó,nó đoài hỏi phải gia công chính xác các bề mặt làm việc.Cụ thề đó là:
+Mặt A đạt Ra2,5
+Mặt B đạt Ra 2,5
+Hai lỗ ỉ 30 gia công đạt Ra2,5
+Hai lỗ M4x0,2 gia công đạt Ra2,5 và đảm bảo độ vuông góc với mặt Avà mặt B không quá 0,05.Độ song song của hai lỗ ỉ30 với M4x0.2 không quá 0,02
2.Điều kiện làm việc:
Điều kiện làm việc không khắc nghiệt, chi tiết chỉ chịu mô men xoắn nhỏ khi làm việc và chi tiết thường xuyên không chịu tải, không mài mòn, có va đập khi làm việc, nhiệt độ làm việc không cao
II: PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT.
Phân tích kết cấu theo quan điểm công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Phần tử kết cấu cũng như những yêu cầu kỹ thuật chưa hợp lý với chức năng làm việc của đối tượng gia công
- Về yêu cầu kỹ thuật:
Với những yêu cầu kỹ thuật trên bản vẽ chi tiết là phù hợp để đảm bảo chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết là tối ưu nên ta lấy Rz = 40mm.
Tính công nghệ trong chi tiết tương đối cao, tương đối thuận tiện cho việc gia công chi tiết ,độ nhám bề mặt độ chính xác đòi hỏi phải đạt được yêu cầu đề ra.Cụ thể đó là:
+Khi gia công hai lỗ ỉ 30 độ song song giữa chúng không quá 0,02mm.Chất lượng bề mặt đạt Ra=2,5
+Đảm bảo độ vuông góc giữa hai mặt A và B dung sai cho phép không quá 0,02.Độ nhám bề mặt đạt Ra=2,5
III :XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT :
1Tính toán dạng sản xuất
Để xác định dạng sản xuất thì ta phải xác định được sản lượng hàng năm theo công thức .
Căn cứ vào công thức : N=N1 .m.(1+)
+ N : Số chi tiết sản xuất trong một năm .
+ N1 :Số sản phẩm được sản xuất trong một năm N1 =5000 chiếc.
+ m : Số chi tiết trong sản phẩm .
+ ỏ : Phần trăm phế phẩm trong phân xưởng đúc :
Trong đó : ỏ =(3ữ6%).
+ õ:Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ .Lấy õ =5%
Vậy ta có : : N=5000 .1.(1+) = 5550 chiếc
Trọng lượng của chi tiết .
Q=V.ó
ó :Trọng lượng riêng của chi tiết .
V : Thể tích của chi tiết .
Tính thể tích của chi tiết .
V1 : Thể tích khối trụ lớn
V2 : Thể tích khối trụ nhỏ
V3 : Thể tích phần thân.
V1 = Với h =29
V2 =
V3 =
TMV =
V =
thay số vào ta có : V = 0,074 dm3
Vật liệu làm chi tiết là thép nên có trọng lượng riêng là :
ó =7,52 kg/dm3
- Q= V.ó = 0,074.7,852 =0,52 kg
Tra bản
|
Dạng sản xuất |
Q: Trọng lượng của chi tiết |
||
|
> 200kg |
4¸200kg |
<4kg |
|
|
Sản lượng hàng năm của chi tiết |
|||
|
Đơn chiếc Hàng loạt nhỏ Hàng loạt vừa Hàng loạt lớn Hàng khối |
<5 55-100 100-300 300-1000 >1000 |
<10 10-200 200-500 500-1000 >5000
|
<100 100-500 500-5000 5000-50000 >50000 |
Þ Với sản lượng 3000chiếc/năm căn cứ vào bảng trên thì dạng sản xuất là loạt vừa.
IV :CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
I.Xác định phương pháp chế tạo phôi:
Đối với chi tiết đã có , có thể áp dụng các phương pháp chế tạo phôi sau đây:
1.Phôi dập:
Phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết sau đây: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác , các chi tiết dạng càng , trục chữ thập, trục khuỷu. . .có các đặc điểm:
Sử dụng một bộ khuôn có kích thước lòng khuôn gần giống vật gia công.
Độ chính xác của vật dập cao , đặc biệt là các kích thước theo chiều cao và sai lệch giữa hai nửa khuôn . Thông thường độ bóng của dập thể tích đạt được từ D 2 ¸D 4 ,độ chính xác đạt được ± 0,1¸ ± 0,05 .
Trạng thái ứng suất vật gia công nói chung là nén khối, do đó kim loại có tính dẻo tốt hơn , biến dạng triệt để hơn , cơ tính sản phẩm cao hơn và có thể gia công vật phức tạp.
Dễ cơ khí hoá nên năng suất cao.
Hệ số sử dụng vật liệu cao.
Thiết bị sử dụng có công suất lớn , chuyển động chính xác , chế tạo khuôn đắt tiền.
Do những đặc điểm trên nên dập thể tích chỉ dùng trong sản xuất hàng loạt và hàng khối.
2.Rèn tự do.
Ưu điểm của rèn tự do:
Thiết bị rèn đơn giản , vốn đầu tư ít.
Có khả năng loại trừ các khuyết tật đúc như rỗ khí, rỗ co.. .Biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ , tạo được các tổ chức thớ uốn xoắn , do đó làm tăng cơ tính sản phẩm.
Lượng hao phí kim loại khi rèn ít hơn khi gia công cắt gọt .
Các nhược điểm của rèn tự do:
Độ chính xác kích thước , độ bóng bề mặt kém.
Chất lượng vật rèn không đồng đều trong từng phần của chi tiết và giữa các loạt gia công chất lượng gia công còn phụ thuộc vào trình độ công nhân và trình độ tổ chức nơi làm việc.
Năng suất lao động thấp , lượng dư , dung sai và thời gian gia công lớn , hiệu quả kinh tế không cao.
Sử dụng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phục vụ công nghiệp sửa chữa, chế tạo máy.
3.Đúc trong khuôn kim loại:
Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích thước chính xác, độ bóng bề mặt cao, có khả năng cơ khí hoá , tự động hoá cao.
Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác .
Vật đúc dễ tồn tại các dạng rỗ co , rỗ khí , nứt . . .
Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót , đậu ngót. . .
Khi đúc trong khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng điền đầy kém. Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra nứt.
Tóm lại: Từ chức năng , điều kiện làm việc và sản lượng của chi tiết
Do dạng sản xuất là hàng loạt vừa mà vật liệu là thép nên ta chọn phương pháp dập nóng trên máy ép thuỷ lực với phương pháp dập nóng này ta dập ra chi tiết gần với hình dáng chi tiết được sản xuất .
Phương pháp này cho ta phôi thanh , độ chính xác cao lượng dư gia công ít, năng xuất dập phôi cao dẫn tới năng xuất gia công cao .
PHẦN II:TÍNH TOÁN CHO CÁC NGUYÊN CÔNG
I :LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG
1.Xác định đường lối công nghệ:
Với dạng sản xuất loạt lớn và để phù hợp điều kiện sản xuất ở nước ta là các máy chủ yếu là máy vạn năng nên ta chọn phương án gia công tập trung nguyên công và gia công tuần tự các bề mặt.
2.Chọn phương pháp gia công:
Chọn phương pháp gia công thích hợp để đạt độ bóng và độ chính xác yêu cầu:
- Gia công lỗ F30±0,5, độ bóng Ra=2,5mm.:
Dung sai ± 0,25 ứng với cấp chính xác 14, độ bóng cấp 6 ,có thể áp dụng phương pháp gia công sau cùng là:
- Khoét tinh.
- Doa
- Gia công lỗ f4 , độ bóng Ra= 2,5mm:
Dung sai +0,018 ứng với cấp chính xác 7, độ bóng cấp 6.
Có thể áp dụng phương pháp gia công cuối cùng là:
- Khoan
- Doa
- Gia công kích thước 402 độ bóng Rz=40mm:
Dung sai +0,125 ứng với cấp chính xác 11, độ bóng cấp 4.
Có thể áp dụng phương pháp gia công cuối cùng là:
- Phay.
- Bào.
- Chuốt.
- Gia công kích thước 23mm , độ bóng Rz=40mm:
Có thể áp dụng các phương pháp gia công cuối cùng là:
- Phay.
- Bào.
- Chuốt.
- Gia công vát mép.
Có thể áp dụng các phương pháp gia công là:
- Khoét.
- Tiện.
3.Lập tiến trình công nghệ:
Ban đầu ta có phôi đã được dập trong khuôn kim loại cần tiến hành kiểm tra chất lượng phôi. Kiểm tra phôi trước khi gia công cơ đóng một vai trò quan trọng để đánh giá chất lượng của phôi đó đạt được tiêu chuẩn kỹ thuật hay không, tức là có rò khí, nứt và các kích thước cơ bản có đảm bảo hay không.
Nguyên công 1 : Tạo phôi băng bằng phương pháp dập nóng
Nguyên công 2 : Phay mặt A
Nguyên công 3 : Phay mặt B
Nguyên công 4 : Khoan,khoét doa lỗ ỉ30
Nguyên công 5 : Phay vấu trụ nhỏ
Nguyên công 6 : Phay vấu trụ lớn
Nguyên công 7 : Khoan,ta rô ren trên vấu trụ lớn lỗ M4x0,2
Nguyên công 8 : Khoan,ta rô ren trên vấu trụ nhỏ lỗ M4x0,2
Nguyên công 9 : Kiểm tra
II: TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO TỪNG NGUYÊN CÔNG
1.Nguyên công 1 : Tạo phôi
Sau khi dập phôi ta kiểm tra phôi có bị nứt,rỗ hay không sau đó làm sạch phôi và cắt ba via sau đó ta đem đi ủ phôi và khử nhiệt để tránh cong vênh và tạo lớp vỏ cứng bên ngoài của chi tiết
2.Nguyên công 2 : Phay mặt A
- Định vị:
Chi tiết được định vị ba bậc qua mặt đáy bằng phiến tỳ, hai bậc được định vị bằng khối V cố định, một bậc còn lại được định vị bằng khối V di động.
- Kẹp chặt:
Dùng ngay khối V điều chỉnh để kẹp, lực kẹp hướng từ phải sang trái.
- Chọn máy:
Máy phay đứng vạn năng 6H12.
Mặt làm việc của bàn máy : 400 ´ 1600mm.
Công suất động cơ: N = 10kw, hiệu suất máy h = 0,75.
Tốc độ trục chính:
30 ; 37,5 ; 47,5 ; 60 ; 75 ; 95 ; 118 ; 150 ; 190 ; 135 ; 300 ; 375 ; 475 ; 600 ; 750 ; 950 ; 1180 ; 1500.
Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy:
Pmax=19,650N(2000kg).
d. Chọn dao:
Chọn dao mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng.
Các thông số dao: (bảng 4-95[6])
- Đường kính dao: D = 100mm.
- Góc nghiêng chính: j = 75°.
- Số răng: z = 10.
- Mác hợp kim: BK8.
- Lượng dư:
Lượng dư gia công thô sau khi đúc: 3,04mm.
Lượng dư gia công bán tinh sau thô: 0,3.
Lượng dư gia công tinh sau bán tinh: 0,16mm.
- Tra chế độ cắt:
- Bước 1: gia công thô.
Chiều sâu cắt: t = 3,04mm.
Lượng chạy dao răng: Sz = 0,24mm/răng.
Þ Lượng chạy dao vòng: Sv = 10´0,24 = 2,4mm/vòng.
Tốc độ cắt tra được(bảng 5-127[6]): Vb = 141m/phút.
Tốc độ tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3.k4.k5
Trong đó:
k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng gang, k1=1,0.z
Bảng chế độ cắt.
|
6H12 |
97,2 |
300 |
3,05 |
2,4 |
720 |
|
|
|
118 |
375 |
0,3 |
2,4 |
900 |
|
|
|
105 |
300 |
0,16 |
0,55 |
165 |
|
|
Tên máy |
V(m/phút) |
n(v/phút) |
t(mm) |
S(mm/vg) |
S(mm/ph) |
|
3. Nguyên công 3: Phay mặt B của chi tiết
- Định vị:
Chi tiết được định vị 3 bậc qua mặt phẳng đã qua gia công (chuẩn tinh).
Định vị 2 bậc qua 2 mặt trụ thứ nhất.
Định vị 1 bậc còn lại qua mặt trụ còn lại.
Đồ gá:
Định vị mặt đáy ba bậc bằng phiến tỳ.
Hai mặt trụ định vị bằng 2 khối V vát(1 khối cố định, một khối điều chỉnh).
b. Kẹp chặt:
Kẹp chặt bằng khối V.
c. Chọn máy:
Máy phay ngang 678M.
d. Chọn dao:
Chọn dao làm bằng thép gió.
- Lượng dư:
Lượng dư gia công thô sau khi dập 2,54mm.
Lượng dư gia công bán tinh sau thô: 0,3.
Lượng dư gia công tinh sau bán tinh: 0,16mm.
- Tra chế độ cắt:
- Bước 1: gia công thô.
Chiều sâu cắt: t = 2,54mm.
Lượng chạy dao răng: Sz = 0,24mm/răng.
Þ Lượng chạy dao vòng: Sv = 10´0,24 = 2,4mm/vòng.
Tốc độ cắt tra được(bảng 5-127[6]): Vb = 141m/phút.
Tốc độ tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3.k4.k5
Trong đó:
k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng gang, k1=1,0.
k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim, k2 = 0,8.
k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công ,
k3 = 0,8.
k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, k4 = 1,13.
k5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính, k5 = 0,95.
Þ Vt = 141.1,0.0,8.0,8.1,13.0,95 = 97m/phút.
Tốc độ trục chính:
n = 1000´Vt/p.D = 298 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n= 280vòng/phút.
Þ Tốc độ cắt thực tế:
Vt = p.D. n/1000 = 3,14.100.280/1000 = 92,2 m/phút.
Lượng chạy dao phút:
Sp = 280.2,4 =360mm/phút.
- Bước 2: gia công bán tinh.
Chiều sâu cắt: t = 0,3mm.
Lượng chạy dao răng: Sz = 0,24mm/răng.
Þ Lượng chạy dao vòng: Sv = 10´0,24 = 2,4mm/vòng.
Tốc độ cắt tra được(bảng 5-127[6]): Vb = 158m/phút.
Tốc độ tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3.k4.k5
Trong đó:
k1=1,0; k2 = 0,8; k3 = 1,0; k4 = 1,13; k5 = 0,95.
Þ Vt = 141.1,0.0,8.1,0.1,13.0,95 = 135,7m/phút.
Tốc độ trục chính:
n = 1000´Vt/p.D = 1000.135,7/3,14.100 = 298 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n= 280 vòng/phút.
Þ Tốc độ cắt thực tế:
Vt = p.D. n/1000 = 3,14.100.280/1000 = 92,2 m/phút.
Lượng chạy dao phút:
Sp = 92,2.2,4 =284mm/phút.
Bước 3: gia công tinh.
Chiều sâu cắt: t = 0,16mm.
Lượng chạy dao răng: Sz = 0,55mm/vòng.
Tốc độ cắt tra được(bảng 5-127[6]): Vb = 126m/phút.
Tốc độ tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3.k4.k5
Trong đó:
k1=1,0; k2 = 0,8; k3 = 1,0; k4 = 1,13; k5 = 0,95.
Þ Vt = 126.1,0.0,8.1,0.1,13.0,95 = 105m/phút.
Tốc độ trục chính:
n = 1000´Vt/p.D = 1000.105/3,14.100 = 335 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n= 300 vòng/phút.
Þ Tốc độ cắt thực tế:
Vt = p.D. n/1000 = 3,14.100.300/1000 = 94,2 m/phút.
Lượng chạy dao phút:
Sp = 300.0,55 =165mm/phút.
Bảng chế độ cắt.
|
Phay tinh |
678M |
Thép gió |
0,46 |
280 |
284 |
|
|
Phay thô |
678M |
Thép gió |
2,54 |
280 |
360 |
|
|
Bước |
Máy |
Dao |
t(mm) |
n(v/phút) |
S(mm/ph) |
4. Nguyên công 4: Khoan ,khoét,doa2 lỗ Æ30
- Định vị:
Chi tiết được định vị 3 bậc tư do tại mặt đáy.
Chốt côn tự định tâm định vị ở lỗ giữa 2 bậc tự do.
Khối V tự lựa định vị mặt bên một bậc tự do.
- Kẹp chặt:
Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp lên khối trụ ở giữa , lực kẹp hướng từ trên xuống dưới.
- Chọn máy:
Chọn máy khoan cần 2E52 .
- Chọn dao:
- Mũi khoan hợp kim cứng đuôi côn , loại ngắn loại I có đường kính:
d=29 ; L =290mm ; l=190mm.
- Mũi khoét hợp kim BK8.
- Mũi doa thép gió răng liền:
- Lượng dư gia công:
(tra bảng 24-T86[7])
Khoan lần 1: f29
Khoét bán tinh: f29,90mm.
Doa tinh: f30mm.
- Tra chế độ cắt:
- Nguyên công 1: khoan lỗ đường kính f29,5mm.
Tra bảng 5_94[6] ta được lượng chạy dao là S = 0,35mm/vòng.
Hệ số điều chỉnh tra ở bảng 5_87[6] được k=1,0.
Þ Lượng chạy dao thực tế là S = 0,35.0,1 = 0,35mm/vòng.
Tra bảng lượng chạy dao của máy ta lấy S = 0,28mm/vòng.
Tra bảng 5_95[6] ta được tốc độ cắt Vb = 82m/phút.
Tốc độ cắt thực tế :Vt = Vb.k1.k2
Hệ số điều chỉnh k1 phụ thuộc chu kỳ bền của mũi khoan, k1=1,0.
Hệ số điều chỉnh k2 phụ thuộc chiều sâu mũi khoan(bảng 5_87[6]), k2=1,0.
Þ Vt = 82.1,0.1,0 = 82m/phút.
Số vòng quay trục chính: nt =1000.Vt/p.D = 1000.82/3,14.24,5 = 1685vòng/phút.
Chọn tốc độ máy n=1360vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế: Vt = n.p.D/1000 = 1360.3,14.15,5/1000 = 66,2m/phút.
Lượng chạy dao phút: Sp = 1360.0,28 = 380,8 m/phút.
- Nguyên công 2: khoét lỗ f29,9mm.
Lượng dư một phía: t = 0,2mm.
Tra bảng 5_107 ta được lượng chạy dao S = 0,6mm/vòng.
Tra lượng chạy dao trong máy được S = 0,5mm/vòng.
Tra bảng 5_109[6] được tốc độ cắt Vb = 138m/phút.
Tốc độ cắt thực tế: Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
k1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền dao, k1 = 1,0.
k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi, k2 = 1,0.
k3: hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim cứng, k2 = 1,0.
Þ Vt = 138.1,0.1,0.1,0 = 138m/phút.
Tốc độ trục chính máy:
n= 1000.Vt/p.D = 1000.138/p.D = 1000.138/3,14.15,9 = 2764vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n=1360vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế: Vt = n.p.D/1000 = 1360.3,14.15,9/1000 = 67,9m/phút.
Lượng chạy dao phút: Sp = 1360.0,5 = 680mm/phút.
- Nguyên công 3: doa lỗ f30mm
Chiều sâu cắt: t = 0,05mm.
Tra bảng 5_115[6] ta được lượng chạy dao S = 0,2mm/vòng, tốc độ cắt V = 5,0m/phút.
Tốc độ trục chính máy: n= 1000.V/p.D =1000.5/3,14.30= 53,07vòng/phút
Chọn tốc độ máy: n=53,07vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế: Vt = n.p.D/1000 = 53,07.3,14.30/1000 = 4,9m/phút.
Lượng chạy dao phút: Sp = 53,07.0,2 = 10,64 mm/phút.
Bảng thông số chế độ cắt.
|
Doa tinh |
2E52 |
80 |
1,2 |
0,7 |
Thép gió |
|
|
Khoét |
2E52 |
350 |
0,8 |
1,9 |
Thép gió |
|
|
Khoan thô |
2E52 |
400 |
11,625 |
0,4 |
Thép gió |
|
|
Bước |
Máy |
n(v/phút) |
t(mm) |
S(mm/vg) |
Dao |
5. Nguyên công 5: Phay vấu trụ nhỏ
Định vị :
Chi tiết được định vị bằng 2 phiến tì, mặt B hạn chế 3 bậc tự do
Tịnh tiến theo 0z
Quay quanh 0x, 0y
Chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do
Tịnh tiến theo 0x, 0y
Chốt nhám ngắn tuỳ động hạn chế một bậc tự do
Tịnh tiến theo 0z
Kẹp chặt : chi tiết được kẹp chặt bằng đai ốc
Chọn máy : Máy phay 6H12
Chọn dao : Dao phay ngón có các thông số : d=40mm; Z =6 răng
Lượng dư : Lượng dư gia công Zb = 2mm được chia làm hai bước gia công
Bước1:
Phay thô với chiều sâu cắt t = 1,5mm
+ Lượng chạy dao răng Sz (mm/răng) : Sz =0,1mm
+ Lượng chạy dao vòng Sv=0,1.6 =0,6 (mm/vòng)
Chế độ cắt :
Với chiều sâu cắt t =1,5 (mm)
(Tra bảng 5-10 sách sổ tay CNCTM tập II)
Ta được :
- Vận tốc cắt Vc =49 (m/ph)
- Số vòng quay của máy :
n = = =390 v/p
Chọn theo máy n =400v/p
Từ đó ta tính được :
®
Bước 2:
Gia công tính với chiều sâu cắt t =0,5 mm ta có các thông số :
Với cấp bóng bề mặt là cấp 5
Lượng chạy dao vòng Sv = 0,6 mm/v ; n=400(v/ph) ; Vc =50 (m/ph)
6. Nguyên công 6:Phay vấu trụ lớn
- Sơ đồ nguyên công: hình bên
-
Phân tích nguyên công:
- Gia công mặt đầu đạt độ bóng Rz= 40
- Chuẩn:
- Mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do:
- Tịnh tiến theo: OZ
- Xoay theo: OX
- Xoay theo: OY
- Chốt trụ ngăn hạn chế 2 bậc tự do:
- Tịnh tiến theo: OX
- Tịnh tiến theo: OY
- Chốt chống xoay hạn chế 1 bậc tự do:
- Xoay theo: OZ
- Kẹp chặt:
Ta dùng kẹp chặt bởi bulông, đai ốc và tấm đẹm chữ C
- Chọn máy và dụng cụ cắt:
- Ta chọn kiểu máy phay ngang 6H82
- Đặc điểm của máy:
Công suất động cơ 7kw
- Hiệu suất h = 0,75
- Số vòng quay trục chính như máy 6H12
- Bước tiến ( mm/phút)
30- 37,5- 47,5 – 60- 75- 95- 118- 120- 190- 235- 300- 375- 475- 600- 750- 900.
- Dụng cụ cắt: Dao phay đĩa ba mặt răng: D= 90, Z= 20, B = 25
- Dụng cụ đo: thước cặp 1/50
- Bậc thợ: 3/7
- Chế độ cắt
- Do yêu cầu kỹ thuật mặt phẳng sau khi gia công có Rz = 40 vậy ta chỉ cần phay một lần với lượng dư là 2,5 mm , Zb = 2,5.
- Chiều sâu lớp cắt t = 2,5
- Chọn bước tiến:
Theo bảng 14-5 (CĐC)
Sbg = 0,15 mm/ răng
- Chọn tốc độ cắt
Theo bảng 64-5(CĐC)
V= 22,5 m/p
Theo thuyết minh máy: n= 75 v/p
- Vận tốc thực: (m/p)
- Tính Sp và Sz
Sp = n.z.Sz = 75.20.0,15 = 225 (mm/p)
Chọn Sp = 235 (mm/p)
Theo thuyết minh máy: Sp = 235 mm/p
Vậy
7 . Nguyên công 7:Khoan,ta rô ren trên vấu trụ lớn
Định vị:Mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do,mặt trụ hạn chế 2 bậc tự do và chốt trám hạn chế 1 bậc tự do
*Khoan lỗ ỉ 4
1.Chọn chiều sâu cắt t
T===2(mm)
2.Chọn bước tiến S
S1=S b.K.Ls
Tra bảng 41(tập bảng chế độ cắt ta có:
Sb=0,48
K=1; Ls=1 S=0,48.1.1=0,48(mm/v)
S2=Sb.Kms(mm/v)
Tra bảng 42(chế đọ cắt) .Ta coSb=2; Kms=1 ; S=2.1=2(mm/v)
Chọn Smin=0,48(mm/v) theo thuyết minh thư của máychọn Sl=0,4(mm/v)
3.Kiểm nghiệm Po
Po=Pb.Kmp.Kfp(kg)
Tra bảng 49 ta có:Pb=435; Kmp=1; Kfp=1,33 Po=435x1x1,33=578(kg)
4.Chọn vận tốc cắtV
V=vb.Kmv.Ktv.Klv(m/ph)
Tra bảng 49(chế độ cắt )ta có:Vb=25; Kmv=1,2; Ktv=1; Klv=1
Vb=25x1,2x1=30(m/p)
n===477(v/p
Theo thuyết minh thư của máy chọn n thực tế=351(v/p)
Vtt===22(mm/p)
5.Tính thời gian chạy máy
Tm=. Với L=32, =3; y=cotg60=10x0,57=5,774
8.Nguyên công 8:khoan,khoét doa lỗ M4x0,2
1. Phân tích nguyên công:
a. Yêu cầu kỹ thuật:
- Gia công được lỗ ren chính xác
- Các lỗ nằm đúng vị trí.
- Đường tâm lỗ vuông góc với thành của chi tiết
b. Gá đặt:
- Mặt A áp lên phiến tỳ hạn chế được 3 bậc tự do
- Dùng một chốt trụ và một chốt trám để định vị lỗ ỉ30 vừa gia
công ở nguyên công trước hạn chế được 3 bậc tự do nữa.
- Lực kẹp tại phần đế chi tiết. Lực kẹp có phương vuông góc với
mặt định vị, có chiều đi vào mặt định vị.
c. Máy- Dao:
- Nguyên công được thực hiện trên máy khoan cần 2A55
d. Chế độ cắt:
- Lượng dư gia công : t = D/2 = 4/2 =2 mm.
- Lượng bước tiến tính theo công thức :
S = 7,34.-
HB= 190 ; D = 4 ; Þ S = 7,34.--0,69 (mm/vòng)
Tra bảng 9 – 3 “chế độ cắt gia công cơ khí “ta có
S = 0,7 ữ 0,9 (mm/vòng). Vậy thoả mãn .
Chọn theo thuyết minh máy ta lấy s = 0,56 (mm/vòng).
- Vận tôc cắt :
V =
Tra bảng 4 – 3 “chế độ cắt gia công cơ khí “ta có
T = 8 phút.
Bảng 3-3 : Cv = 17,1 ; Zv = 0,25 ; Xv = 0 ; Yv = 0,4 ; m = 0,125
Kv = Kmv. Knv.Kuv.Klv
Bảng 2-1 : Kmv= =1
Bảng 7-1: Knv= 0,5
Bảng 8-1: Kuv= 0,83
Bảng 6-3: Klv= 1
Þ Kv = 1.0,5.0,83.1 = 0,42
Þ V = .0,42 = 9,4 (m/phút)
Tốc độ vòng quay:
n = = 427(v/phút)
Chọn theo thuyết minh máy ta lấy n= 375(v/phút)
Þ vận tốc cắt thực là:
V= 8,2(m/phút)
- Lực cắt và mômen xoắn:
P = CP.Dzp.Syp.KmP
M = Cm.Dzm.Sym.Km
KmP = = 1 = Km
Bảng 7-3: Cm= 0,021 ; Zm=2 ; Xm=1 ; Ym=0,8
CP= 42,7 ; ZP= 1 ; XP = 1 ; YP= 0,8
Þ P = 42,7.71.0,970,8.1 = 318(kG) < 2000(kG)
Þ M = 0,021.72.0,790,8.1 = 1,4(kGm) < 75(kGm)
Công suất khoan:
N = Kw < Nm = 4,5 (kw).
Vậy đảm bảo máy làm việc tốt.
*Khi ta rô ta cho bước ren p=1mm
tốc độ quay n =60 ( v/phút)
- thời gian máy khi taro To ==1,2 phút =72 giây
- thời gian máykhi khoan
T0= (phút)
=(phút) = 15 (giây)
|
Bước |
Máy |
Dao |
n. (v/p)
|
S (mm/vòng) |
t. (mm) |
T (giây) |
|
|
đk |
vl |
||||||
|
khoan |
2A55 |
7 |
P18 |
375 |
0,56 |
3,5 |
15 |
|
Ta rô |
2A55 |
M8 |
Hợp kim |
60 |
1 |
0,5 |
72 |
9.nguyên công 9:Kiểm tra
Kiểm tra độ song song của hai lỗ 30
Định vị:Lỗ đầu to được gá vào trục gá va trục gá được gá trên khối V;một trục gá khác được gá vào lỗ đầu nhỏ của chi tiết.Để cho chi tiết khỏi bị lậtta dùng một chốt tỳ đở đầu nhỏ.Dùng hai đồng hồ so để xác định độ song song của hai lỗ tâm hai lỗ.Hiệu chỉnh số trên hai đồng hồ sau hai lần đo ở hai đầu của hai trục gá la độ song song phải tìm
III: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
1,Ta tính lượng dư gia công lỗ Æ30+0,07
Quá trình gia công lỗ Æ30gồm các nguyên công
- Khoan tạo lỗ Æ29+0,18 cấp nhẵn bóng cấp 3 đặt Rza = 80(mm)
- Khoét lỗ Æ29,9+0,11 cấp nhẵn bóng đạt cấp 4 có Rza = 10(mm)
- Doa lỗ Æ30+0,07 cấp nhẵn bóng đạt cấp 7 có Rza = 10(mm)
Lượng dư gia công tính cho các nguyên công , các bước khoan , khoét doa lỗ Æ30
2Zbm =2(nza+ta+ )
a, Khoan tạo lỗ M4x0,2+0,18 đặc
Theo bảng 3-86 quyển 2,3 ta có sau khi khoan lỗ Æ3+0,18 đạt Rza =8(mm)
T=50(mm)
........................................................
ĐH CN HN, bài tập lớn công nghệ chế tạo máy CÀNG GẠT TAY BIÊN ĐH CN HN, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết CÀNG GẠT TAY BIÊN ĐH CN HN
......................................................
Với góc quay của xilanh, 2 góc hành trình, - vận tốc góc J- Mômen quán tính, Me – mômen cản, C- thể tích chất lỏng khi xilanh đã quay đi một rađian. Như vậy, thể tích trung bình của chất lỏng là: C.
Để thực hiện chuyển động mà không hạn chế phạm vi góc quay có thể dùng một số loại mô tô thủy lực có tác dụng thuận nghịch vừa là bơm vừa là môtơ. Môtơ thủy lực chia làm hai loại: Chiều trục và hướng kính.
Trên hình 3 là lọai môtơ thủy lực chiều trục có đĩa nghiêng của hãng.REXROTH – SIGMA. Trục quay nối liền với Bloch các xilanh. Thường có 7 hoặc 9 lỗ xi lanh dọc theo chiều trục nằm dưới các góc đều nhau trong thân Bloch đó. Các piston chuyển động trong các xilanh có tận cùng là khớp cầu. Các khớp cầu này nằm trong các gối tỳ. Chúng tạo với các đĩa nghiêng thành các ổ đỡ thủy tĩnh nhờ các lỗ khoan dẫn dầu xuyên qua các chốt tỳ. Toàn bộ Bloch các xilanh và đĩa nghiêng đều nằm trong một thân hộp chứa các gối tựa của trục quay, áp lực của dầu tác dụng lên pittong hướng dọc trục phân ra thành hai thành phần: Một phần thẳng góc với mặt đĩa nghiêng và phần kia theo phương tiếp tuyến. Nhờ vậy mà tạo ra mômen quay. Nếu thay đổi góc nghiêng giữa mặt đĩa nghiêng với trục quay sẽ thay đổi quy luật biến thiên thể tích dầu chứa trong các xilanh ứng với mộtvòng quay của trục.
VI. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG MÁY CÔNG CỤ ĐIỀU KHIỂN SỐ.
VI.1 Bản chất của điều khiển số.
Khi gia công trên máy công cụ thì chi tiết và dụng cụ có chuyển động tương đối với nhau. Những chuyển động ( Hay dịch chuyển) tương đối được lặp lại nhiều lần khi gia công mỗi chi tiết được gọi là chu trình gia công. Mỗi chu kỳ gia công được đặc trưng bằng một đại lượng và một thứ tự. Để có một chu kỳ gia công ta phải xác định một đại lượng và một thứ tự của một hành trình. Phần đại lượng gọi là kích thước còn phần thứ tự gọi là phần điều khiển thông thường các máy tự động bao giờ cũng có thông tin về hai loại:
Kích thước ( xác định hành trình của chukỳ)
Điều khiển ( xác định thứ tự của hành trình theo thời gian).
Điều khiển số: Là hệ thống điều khiển mà mỗi hành trình được điều khiển theo số. Mỗi thông tin đơn vị ứng với dịch chuyển gián đoạn của cơ cấu chấp hành. Đại lượng này có tên gọi là khả năng giải quyết của hệ thống hay là giá trị xung. Cơ cấu chấp hành có thể dịch chuyển với một đại lượng nào ứng với các giá trị xung. Như vậy, khi viết giá trị xung là q và đại lượng dịch chuyển là L của cơ cấu chấp hành ta có thể xác định số lượng xung N cần thiết tác động để có lực dịch chuyển L .
L = q . N
Số lượng xung N được ghi trên kênh thông tin gọi là chương trình xác định đại lượng thông tin kích thước. các thông tin cần thiết được ghi trên băng đục lỗ hoặc băng từ. Số lượng thông tin được ghi trong một hệ thống mã hóa nhất định.
VI.2 Mã hóa thông tin.
Con người và máy quan hệ với nhau bằng một ngôn ngữ mà máy có thể hiểu được. Máy phải đọc được những chương trình do con người ghi và theo thực hiện chương trình đó. Khi cơ cấu điều khiển số chương trình có sai sót thì hệ điều khiển sẽ truyền thông tin về nguyên nhân ngừng hoạt động.
Có hai loại hệ thống mã hóa thông tin được dùng trong điều khiển số- NC /CNC: Tiêu chuẩn EIA và tiêu chuẩn ASCII.
Tiêu chuẩn EIA: được thiết lập từ tiêu chuẩn EIA 224 – B và được dùng rộng rãi ở Bắc Mỹ trước khi tiêu chuẩn được thiết lập.
Tiêu chuẩn ASCII: Được cấu tạo bằng những chữ cái theo mã tiêu chuẩn của Mỹ dùng trong việc thay đổi thông tin, các chữ cái chính là các ký tự xuất hiện trên bàn phím. Mã ASCII được thiết lập theo tiêu chuẩn RS- 358 – B.
3 Các hệ điều khiển số.
Hệ điều khiển số NC ( Numberical.Control)
C) là phương pháp kỹ thuật dùng cho việc điều khiển máy công cụ hoặc sử lý số bằng mã câu lệnh hiển thị. điều khiển NC được biến đổi theo hai loại dấu hiệu điều khiển: Dấu hiệu điều khiển chuyển động và dấu hiệu điều khiển hỗn hợp.
Dấu hiệu điều khiển chuyện động :Là một chuỗi xung điện được dùng để điều khiển vị trí, tốc độ của bàn máy và trục chính . Mỗi xung điện được thực hiện một dịch chuyển rất nhỏ. Các máy điều khiển NC thế hệ cũ có dịch chuyển là 0,001 inch Các máy công cụ CNC hiện đại có độ dịch chuyển là 0,001inch Các xung này được truyền đến mổi trục và xác định vị trí mỗi trục đó, tần xung quy định tốc độ trục.
Dấu hiệu điều khiển mỗi trục NC là hệ thống điều khiển kết nối cứng.các chức năng trong hệ thống được kết nối với thiết bị điện dựa trên công nghệ điện số
Hệ điều khiển mạch số CNC (Computer Numberical Control).
Là hệ thống điều khiển số có sự tham gia của bộ nhớ vi tính .Đây là hệ thống điều khiển mềm vì phần lớn các chức năng điều khiển trong hệ thống CNC là các bảng mã nhị phân này đều chứa một dung lượng các bits(32bits hoặc 64 bits).Mỗi bits đều chứa các dữ liệu dịch chuyển rất nhỏ để điều khiển các trục …Chính vì vậy mà hệ thống điều khiển CNC các trương trình gia công có thể nạp vào bộ nhớ toàn bộ mọtt lúc hay từ lệnh bằng tay nhập từ bàn điều khiển các dịch chuyển của máy
Hệ điều khiển số DNC (Direct Numberical Control).
Là hệ thống gồm nhiều máy công cụ CNC được nối với một máy tính trung tâm qua đường dẫn dử liệu. Mỗi máy công cụ có thể điều khiển CNC mã bộ tính toán của nó có nhiệm vụ chọn lọc và phân phối các thông tin theo chiều từ máy tính trung tâm đến các công cụ CNC . Hay nói cách khác thì toàn bộ tính toán là cầu nối giưa các máy công cụ và máy tính trung tâm
Máy tính trung tâm có thể nhận thông tin từ các bộ điều khiển CNC theo chiều ngược lại từ các máy công cụ CNC đến máy tính trung tâm để hiệu chỉnh chương trình hoặc để đọ dữ liệu từ máy công cụ
Trong một số trường hợp máy tính đóng vai trò chủ đạo trong viêc lựa chọn những chi tiết gia công theo thứ tự ưu tiên để phân chia đi các máy khác
Hệ DNC có ngân hàng dữ liệu trung tâm cho biết các thông tin của chương trình gia công chi tiết trên tất cả các công cụ.
Có khả năng truyền nhanh dữ liệu và có khả năng nối ghép vào hệ thống gia công linh hoạt FMC.
Hệ thống điều khiển thích nghi.Là hệ thông điều khiển có tính tác động bên ngoài của hệ thống công nghệ để điều chỉnh chu kỳ gia cônh (quá trình gia công) nhằm loại bỏ ảnh hưởng của các yếu tố đó tới độ chính xác gia công.
Hệ thống điều khiển thích nghi có thể ổn định được công suất cắt, mômen cắt hay nhiệt độ cắt…Tuy nhiên hệ thống điều khiển thích nghi hay được dùng để ổn định kích thước gia công và tác động đến cô cấu điều khiển để ổn định kích thước gia công chi tiết .
Máy công cụ điều khiển theo công cụ theo chương trình Là hệ thống máy công cụ được điều khiển theo chương trình viết bằng mã ký tự số, chữ cái và các ký tự chuyên dụng khác trong đó hệ thông điều khiển có cài bộ vi xử lý P (Micro Procesor) làm việc với chu kỳ thời gian từ 1 đén 20s và có bộ nhớ tối thiểu 4 Kbyte, đảm nhiệm với chức năng cơ bản của hệ thống điều khiển số như tính toán tọa độ trên các trục điều khiển theo thời gian thực giám sát các trạng thái của máy, tính toán các giá trị chỉnh lý ra, tính toán nội dung suy trong điều khiển quỹ đạo theo biên dạng, thực hiện so sánh các giá trị cần với giá trị thực
.4 Các thành phần của hệ thống CNC
. Chương trình gia công chi tiết.
Là câu lệnh được đưa ra trong chương trình gia công chi tiết để điều khiển cá hành trình dịch chuyển và đồng thòi tham gia điều khiển cá chức năng phụ trợ như :Cung cấp dịch vụ làm mát, gá đặt chi tiết, kẹp dụng cụ …Các câu lệnh được tạo thành các chử cái, số và các ký tự chung được tạo thành các chữ cái, số và các ký tự chúng được sắp xếp trong một câu lệnh.
Ví dụ: N10 G01 X5 Y5 F5
Trong đó N : thứ tự câu lệnh;
G01: Nội suy đường thẳng
X,Y tọa độ.
F: Tốc độ.
* Phương thức vào chương trình.
Những chương trình gia gia công chi tiết thường được ghi trên một vật mang tên là: băng từ, đĩa từ.
Băng đục lỗ: Là băng trên đó có đột lỗ, tốc độ đọc có thể đến 120 ký tự/ giây. Thời kỳ đầu của máy CNC người ta sử dụng phương pháp này.
Băng từ: Là loại băng tổ hợp hai lớp, một lớp nền chất dẻo và một lớp bột từ sắt. Nguyên tắc ghi đĩa dựa trên trạng thái của sắt của sắt bị nhiễm từ do đầu từ cung cấp. Khi sử dụng băng từ các tín hiệu trên băng sau khi đi qua cơ cấu dịch mã sẽ làm việc của máy có thể chuyển động cần thiết để gia công chi tiết. chương trình ghi trên băng có thể sử dụng một hay nhiều lần, tốc độđọc từ 400 – 3000 ký tự/ giây.
+ Những cơ sở tích nhớ các chương trình gia công trên vật mang từ hóa là:
Dung lượng của một hệ thống điều khiển CNC là có giới hạn.
Việc nạp một chương trình gia công chi tiết vào hệ điều khiển CNC.
Thông qua vật mang tin từ hóa và bộ đọc sẽ nhanh chóng , ít mắc lỗi và đảm bảo hơn nhiều so với họat động lập trình thông tin qua bàn phím bấm và tiếp điểm cơ khí.
Một chương trình gia công đã khởi động, đã được tối ưu hóa và được ghi lại trên vật mang tin vẫn có thể dùng lại một cách tin cậy.
Việc ghi lại chương trình trên vật mang tin có thể thực hiện được với sự trợ giúp của một lập trình ngoại vi.
Khác với việc dùng vật mang tin quá trình cấp lệnh bằng tay trực tiếp thực hiệnđược quan niệm là quá trình lập ngay tại xưởng. Nó là hình thức đắt nhất của chương trình.
* Chức năng điều khiển.
Đọc mã lệnh, giải các mã lệnh, thực hiện chức năng nội suy. khuếch đại chu kỳ, xác định chu kỳ, xác định dấu hiệu điều khiển phản hồi, thực hiện các chức năng điều khiển phụ trợ.
* Hệ thống đường dẫn
Trên các máy công cụ CNC thì hệ thống đường dẫn bao gồm các động cơ hành trình, Bộ khuếch đại chu kỳ, bộ truyền vít me đai ốc bi để thực hiện chức năng dịch chuyển bàn máy và thân máy di trượt ( Trục X,Y) dịch chuyển đầu trục chính.
* Hệ thống phản hồi
Các tín hiệu điều khiển vị trí tốc độ bàn máy và trục quay thì được thể hiện dưới dạng dịch chuyển của chúng, các dịch chuyển này được thôg qua một hệ thống đo để xác định các giá trị cần đo trong quá trình dịch chuyển Tuy nhiên để xác định giá trị thực của biến dạng chi tiết trong quá trình dịch chuyển thì các tín hiệu tên được phản hồi về hệ thống so sánh các giá trị cần với các giá trị thực đồng hồ tìm ra sai số. Các giá trị này được đưa về bộ nội suy sau đó được đưa về bộ nhớ của máy để thực hiện quá trình gia công.
VII:KHÁI NIỆM VỀ ĐIỀU KHIỂN THEO CHƯƠNG TRÌNH
Điều khiển kỹ thuật.
điều khiển kỹ thuật là lý thuyết cơ bản của kỹ thuật tự động hóa bao gồm các khoa học về điều khiển,điều chỉnh, nhớ, xử lý và chuyển giao thông tin. điều khiển kỹ thuật nghiên cứu các quy luật và xuất hiện trong quá trình thiết lập và quá trình họat động của các hệ thống làm việc tự động. gọi chung là hệ thống công tác.
Hệ thông công tác bao gồm hàng lọat các phần tử hay hàng loạt các hệ thống thành một hệ thống thành phần và hàng loạt các mối quan hệ ( trước hết là quan hệ lô gíc ) giữa hai hay nhiều khâu hoặc hai hay nhiều quá trình. Một hệ thống công tác phải có một hay nhiều đầu vào và đầu ra, thông qua đó hệ thống công tác có thể trao đổi vật chất, năng lượng và thông tin với môi trường bên ngoài.
Để nghiên cứu những quy luật xuất hiện trong quá trình thiết lập và quá trình làm việc của một hệ thống tự động,. Các bộ môn cơ bản có của điều khiển kỹ thuật bao gôm:
+ Lý thuyết hệ thống : Là hệ thống khoa học xây dựng hệ thống trò chơi về mặt chức năng.
+ Lý thuyết: Là Khoa học nghiên cứu các quan hệ trong hệ thống và giữa các hệ thống.
+ Lý thuyết thông tin: Là khoa học về truyền đạt, ghi nhớ và sử lý thông tin trong nội hệ thống hoặc giữa các hệ thống.
+ Lý thuyết thuật toán: Là khoa học nghiên cứu các quá trình chức năng diễn biến trong hệ thống.
Với các bộ môn cơ bản trên điều khiển kỹ thuật cho phép thiết lập và triển khai các hệ thống làm việc tự động với quan điểm khoa học, đảm bảo cấp chính xác kỹ thuật, đảm bảo kinh tế và độ tin cậy mong muốn.
* ứng dụng của kỹ thuật số trong điều khiển tự động
Trong thực tế thường gặp vấn đề gép các hệ thông số vơicác thiết bị tương ứng, Chúng ta biết rằng tín hiệu chỉ có hai mức rời rạc gián đoạn của điện áp, còn tín hiệu tương tự là tín hiệu có thể biến đổi một cách lien tục giữa các giá trị cực đại và giá trị cực tiểu của điện áp hay dòng điện.
Trong kỹ thuật điều khiển số ( Digital) Tín hiệu điều khiển còn tín hiệu đầu ra tương tự (Arlogieque) để chấp hành. Điều đó rất dễ dàng giải quyết nếu áp dụng kỹ thuật số . Đó chínhlà độ biến đổi tín hiệu thành tín hiệu tương ứng ( D/A).
Ngược lại trong các mạch phản hồi để đo các giá trị thực tại rất cần bộ biến đổi từ tín hiệu liên tục (Arlogieque) ra tín hiệu số (Digital) để cho kết quả số và bộ so sánh với giá trị cần hoặc hiện ra bộ chỉ thị số. A/ D cũng được áp dụng rộng rãi trong điều khiển tự động.
Ngoài ra kỹ thuật số được ứng dụng rộng rãi trong việc truyền thông tin số hóa ở bên trong và bên ngoàicác máy điều khiển tự động.
Việc kết hợp lý thuyết điều khiển với kỹ thuật số đã nảy sinh ra một phương pháp điều khiển tự động mới. đó là điều khiển theo chương trình sô (Numberica) gọi là NC.
* Nguyên tắc cấu trúc của hệ thống điều khiển theo chương trình kỹ thuật số.
Điều khiển theo chương trình số là phương pháp tự động điều khiển trên cơ sở cung cấp các dữ liệu ở dạng mã “ Chữ cái + con số và ký tự đặc trưng” hợp thành một chương trình làm việc.
điều khiển NC cũng là một phương pháp tự động hóa các chức năng của máy tính linh hoạt cao, được thể hiện bởi sự thích ứng dễ dàng với các công việc gia công khác nhau.
Điều khiển NC là con đường can thiệp sâu và trực tiếp của quá trình xử lý thông tin trong các hoạt động. sản xuất không tách rời phạm trù tin học ứng dụng.
Máy cộng cụ điều khiển theo chương trình số NC –M là những máy làm việc với hệ thống lệnh dòng/ ngắt là hệ thống lệnh đường di chuyển trên cơ sở cung cấp các dữ liệu của công nghệ gia công cắt got ở dạng mã hóa nói trên. Những hệ thống lệnh này được tổ chức thành một chương trình gia công chặt chẽ, chính xác. quá trình sử lý thông tin khi làm việc với máy CNC chia làm hai giai đoạn:
+ Xử lý thông tin.
+ Xử lý số bên trong
Từ bản vẽ chế tạo chi tiết thông số kỹ thuật số liệu công nghệ theo yêu cầu, một chương trình kế tiếp nhau. chương trình này được số hóa và đước ghi vào vật mang tin bởi một mã tương thích, ở các thế hệ NC – M Sau này người ta dùng chính bộ nhớ của máy tính trung tâm hoặc bộ nhớ của cụm máy tính cài đặt ngay bên trong máy công cụ( trong nguyên tắc CNC) để ghi nhân chương trình.
Quá trình xử lý số bên trong chia làm hai loại nguyên tắc cấu trúc:
- Nguyên tắc theo đường tác dụng kín.
Theo nguyên lý này thì dữ liệu mang vật tín hiệu được biến đổi sang dạng tín hiệu tương tự ( tín hiệu điện). tín hiệu này được hình thành nên giá trị cần. Nó được dẫn tới bộ so sánh theo nhịp điều khiển xác định. Giá trị thực về vị trí bàn máy được thu thập qua hệ thống đo lường dịch chuyển và cũng dẫn tới bộ so sánh.
Kết quả đưa ra bộ so sánh cặp giá trị cần – Thực trở thành những tín hiệu điều khiển tự động cấp cho bộ truyền động. nhằm đạt tới giá trị chính xác mong muốn của bàn máy lúc đó kết quả so sánh cặp giá trị cần – thực bằng 0 lúc đó tín hiệu điều khiển không còn mã hóa và hệ truyền động ngừng lại.
- Nguyên tắc tác động hở.
Theo nguyên tắc này thì không có phản hồi, do đó trong cấu trúc không có bộ so sánh và hệ thống đo. tín hiệu được truyền thẳng tới hệ truyền động thông qua cụm điều khiển,đóng vai trò là giá trị cơ cấu chấp hành làm việc mà không có phản hồi giá trị thực. Do đó độ chính xác về giá trị truyền động hoàn toànphụ thuộc vào truyền động.
Điều khiển là một phương pháp điều khiển chuyển động của các cụm máy bằng các lệnh số. Mô tả tóm tắt quá trình điều khiển như sau:
tín hiệu đầu vào đến bộ so sánh sau đó chuyển động đến bộ điều khiển từ đấy điều khiển phát cho bộ phận chấp hành, ở cơ câu chấp hành có nối một bộ định vị cơ cấu, tín hiệu vị trí có thể chỉ đưa ra bộ hiển thị vị trí và có thể đưa ra bộ so sánh để có tín hiệu điều khiển tiếp theo tùy theo mạch điều khiển. Một điểm quan trọng là mọi tín hiệu , lệnh điều khiển được chuyển đi dưới dạng tín hiệu số. Tóm tắt hoạt động có thể biểu diễn dưới dạng sau:Sơ đồ một hệ điều khiển đơn giản
Có thể lấy ví dụ việc khoan, khoét 3 lỗ R12.5 của chi tiết hình vẽ dưới đây để thể hiện cụ thể về điều khiển số CNC. Các tâm của lỗ này phải có quan hệ tương quan với nhau. Theo cạnh trái của phôi hướng X và cạnh trái hướng Y. Sau khi gá phôi lên máy công cụ để gia công các lỗ này cần lập trình các lệnh điều khiển gọi là lập trình. Đầu tư nước ngoài của các việc này thực hiện đồng nghĩa có khả năng chỉ định chính xác đo lường kiểm tra các chuyển động liên quan của bànmáy trục chính tức thực hiện chương trình và vì vậy các lỗ gia công được thực hiện. CNC các dữ liệu yêu cầu này sẽ điều khiển cho các bộ phận của máy như bàn máy tinh tíên đến vị trí gia công. Đây là hệ điều khiển số kiểu mạch hở , hệ này thỏa mãn nhiều ứng dụng điều khiển điểm đến điểm. Khi khối điều khiển máy( MCU) nhận được tín hiệu này bàn máy dịch chuyển đến vị trí đặt. Khi tín hiệu đạt đến giá trị 0 bàn máy sẽ thực hiện chính thức
* Điều khiển điểm
Điều khiển điểm dùng để xác định vị trí chính xác bộ phận chấp hành tại các điểm lập trình chạy từ điểm đầu đến điểm đích. Quỹ đạo điều khiển cho dạng chuyển động này không cần điều khiển vì khi chuyển động máy không gia công cắt gọt. điều khiển điểm chủ yếu cho các máy khoan , doa , hàn điểm.
* Điều khiển đường
Là điều khiển có một chuyển động song song theo chiều trục tọa độ trong điều khiển này không có nội suy. Điều khiển đưởng thẳng dùng cho các máy gia công cắt gọt như Tiện, Phay đơn giản có thể kết hợp hai hay ba trục điều khiển đồng bộ có tốc độ thích hợp để tạo ra đường thẳng chiếu phẳng hay không gian.
* Điều khiển phi tuyến
Điều khiển phi tuyến là điều khiển dùng để gia công một dạng phi tuyến bất kỳ. chuyển động của dụng cụ theo các trục tọa độ có thể được điều khiển đồng bộ theo một quan hệ hàm số điều khiển và điều khiển đường thẳng.
điều khiển phi tuyến 2D: Có hai trục song song một mặt phẳng nào đó được điều khiển đồng thời.
điều khiển 2.5D: Theo từng cặp trong ba trục bất kỳ được điều khiển đồng (Xy,XZ,YZ) trục thứ được điều khiển gián đoạn tạo ra độ sâu khác nhau của vết cắt.
Điều khiển phi tuyến 2D: Có ba trục được điều khiển đồng thời trong dạng điều khiển này.
Điều khiển phi tuyến được sử dụng cho nhiều máy như máy tiện, phay, cả tâm gia công, Máy cắt giây, máy xung điện cực.
VIII . ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN SỐ,
1 Tính năng tự động cao.
Các máy ứng dụng NC đạt được tốc độ dịch chuyển lớn. Trong lĩnh vực gia công cắt gọt, máy công cụ NC có năng xuất cắt gọt cao và giảm được tối đa.
Thời gian phụ, khả năng tự động được nâng cao vượt bậc. So sánh một máy trong thế hệ cũ với máy NC Trên cơ sở thời gian cắt Tc: lập tỷ lệ Tc/Tsx và Tc/Tm trong đó:
Tsx : Tổng thời gian sản xuất huy động
Tm : Tổng thời gian máy làm việc
ta có kết quả sau:
|
|
Tc/Tm |
Tm/Tsx |
Tc/Tsx |
|
Máy thế hệ cũ
|
30 |
60 |
18 |
|
Máy NC |
75 |
70 |
53 |
Nhận thấy trong cùng một quỹ đạo thời gian sản xuất có thể thấy máy NC có thời gian cắt gọt cao tăng gấp 3 lần máy thế hệ trước đó. Đó là kết quả trực tiếp của trình độ tự động hóa.
2.Tính năng linh hoạt cao
Với một tổ chức tốt cho công tác chuẩn bị sản xuất , chuẩn bị môi trường quanh vùng làm việc máy NC dễ thay đổi chương trình gia công thích ứng với các loại chi tiết khác nhau trên bản thânmáy NC thời gian hiệu chỉnh giảm đángkể tại nơi làm việc thời gian chạy dao được thực hiện một cách nhanh chóng có thể chuẩn bị dao ở vùng ngoạivi và nạp trở lạivào ổ tích dao trên máy.
Máy NC có thể thực hiện nhiều chuyển động cùng lúc có thể tự động hiệu chỉnh lại số dụng cụ. Tự động kiểm tra kích thước chi tiết và qua đó hiệu chỉnh sai lệch vị trí tương đối giữa dao và chi tiết.
Máy NC gia công được hàng loạt chi tiết nhỏ, phản ứng một cách linh hoạt và có nhiệm vụ công nghệ biến thiên ngoài máy, trong các văn phòng còn có sự hỗ trợ kỹ thuật tin học thông qua các thiết b ị vi tính xử lý.
3. Tính năng tập trung nguyên công cao.
Đa số các máy NC có thể thực hiện được một số lượng lớn các nguyên công khác nhau mà không cần thay đổi vị trí gá đặt của chi tiết từ khả năng tập trung nguyên công của các máy NC đã được phát triển thành các trung tâm gia công.
4. Tính năng chính xác, đảm bảo chất lượng cao.
Độ chính xác lặp lại đặc trưng chô ổn định trong suốt quá trình đảm bảo chất lượng gia công là ưu tiên tuyệt đối của NC . Bản thân nguyên tắc điều khiển theo chương trình số đã đảm bảo cơ bản của độ chính xác gia công trên máy Ngoài ra máy NVC còn có điều kiện khai thác tối đa các chế độ cắt gọt, các nguyên lý cắt và phương án gá đặt, đảm bảo độ chính xác cao, độ ổn định chất lượng sản phẩm.
5. Tính năng hiệu quả kinh tế- kỹ thuật cao.
Sự lựa chọn máy NC trở thành một đặc tính cần thiết có tầm quyết định đối với xí nghiệp công nghiệp. Hình vẽ bên trình bày về lĩnh vực sử dụng máy NC theo hai chỉ tiêu cơ bản là giá thành chế tạo và số lượng chì tiết của loại sản phẩm. Giá thành chế tạo các chi tiết trên máy NC là mọt hàm của nhiều yếu tố.
+ Các giá có liên quan đến chi tiết Ca: Vật liệu, lao động sống, tiếp năng lượng…
+ Các giá trị có liên quan tới sản phẩm Cb: Triển khai lò điều khiển theo lô…
+ Các giá trị có liên quan đến sản phẩm Cc: Chuẩn bị công nghệ, chuẩn bị dao cụ gá đặt.
Thí dụ: Cho một loạt sản phẩm (n) chi tiết
Chia thành (q) lô sản phẩm, mỗi lô có (m) đối tượng gia công
Giá thành một chi tiết được tính theo công thức tổng quát là:
C = Ca + Cd
Do: mq = n Þ C = Ca+ Cd với Cd = công cụ + q Cb
Từ đó ta thấy giá thành biến thiên theo hàm hypebol với biến số n.
* Hệ thống NC
Có điều khiển được đưa vào máy công cụ mà nó cho phép dùng dữ liệu đầu vào của các chương trình NC được chuẩn bị sẵn bên ngoài (băng đục lỗ) các chương trình có chỉ thị
Khởi động và gián đoạn
Không thể bién đổi được bởi người đứng máy
Kích thước dụng cụ và kích thước gia công đã được đưa vào chương trình người đứng máy cần phải lắp dụng cụ và thiết bị kẹp phôi phù hợp với các thông tin trong bản vẽ
CHƯƠNG TRÌNH NC GIA CÔNG 2 LỖ REN M4X0.2
O0001;
N5 G90 G95 G97;
N10 G00 X90 Z150;
N15 T01H1;
N20 S375 M03 ;
N25 G43H1;
N30 G00 X20 Y20 Z10 ;
N35 G98 G81 X0 Y0 Z-10 F0.2 ;
N40 G00 Y87;
N45 G98 G81 Z-10 ;
N50 G00 X150 ;
N55 G98 G81 Z-10 ;
N60 G00 Y20 ;
N65 G98 G81 Z-10 ;
N70 G00 X90 Z150 M05 G49;
N75 M06 T02H2 ;
N80 G43 H02;
N85 S100 M03 ;
N90 G00 X20 Y20 Z10 ;
N95 G98 G84 Z-10 F1 ;
N100 G00 Y87 ;
N105 G98 G84 Z-10 ;
N110 G00 X150 ;
N115 G98 G84 Z-10 ;
N120 G00 Y20 ;
N125 G98 G84 Z-10 ;
N130 G00 X90 Z150 M05 ;
N135 M30 ;
KẾT LUẬN
Đồ án về công nghệ chế tạo máy là một đồ án rất phức tạp nó bao gồm kiến thức của nhiều môn khoa học kỹ thuật cơ bản như: Nguyên lý cắt kim loại, công nghệ chế tạo máy và đồ gá, chế độ cắt gia công cơ khí, vật liệu cơ khí, sức bền vật liệu, cơ lý thuyết, giáo trình và cơ sở tự động hóa giáo trình điều khiển số và công nghệ trên máy CNC, giáo trình dung sai….
Thiết kế quy trình tốt hay không tốt sẽ dẫn đến hiệu quả kinh tế cao hay thấp, chất lượng sản phẩm cao hay thấp, giáo thành chế tạo đắt hay rẻ vì vậy trong quá trình thiết kế gia công” Đế đồ gá “phải tham khảo nhiều tài liệu, các quy trình công nghệ mẫu sẵn có. Từ đó thiết lập một quy trình công nghệ hoàn chỉnh phù hợp điều với điều kiện sản xuất với trang thiết bị sẵn có của ta hiện nay.
Em được thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Dũng Thạch giao cho nhiệm vụ thiết kế quy trình công nghệ của (Chi tiết tay biên )
Đây là đề tài khó khăn và mới mẻ đối với em, từ khi được giao nhiệm vụ, em đã bắt tay vào việc tìm hiểu tài liệu và nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến Chi tiét dạng càng, tính toán chế độ cắt, lượng dư và thiết kế đồ gá. Trong quá trình làm em được thầy giáo hướng dẫn tận tình và chỉ ra những thiết sót, những tính toán không hợp lý. Trong thời gian một tháng làm vịêc liên tục, em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao.
Mặc dù có nhiều cố gắn nhưng trình độ hiểu biết của chúng em còn có hạn nên còn nhiều thiếu sót. Trong thời gian làm vịêc em đã được củng cố lại những kiến thức cũ được bổ xung những kiến thức mới giúp cho bản thân và lòng ham mê với nghành nghề của mình. Em thấy phấn khởi khi làm song nhiệm vụ và rất chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng thời gian.
Hà nội ,Tháng 06 Năm 2012
(Sinh viên thiết kế)
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Pgs-Pts - Trần Văn Địch –1999
- Sổ tay công nghệ chế tạo máy
Pgs-Pts - Trần Văn Địch vàPgs-Pts Nguyễn Đắc lộc –2000
- Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá Pgs-Pts– Lê Văn Tiến –1999
- Công nghệ chế tạo máy tập1và 2 ;3 Pgs-Pts– Nguyễn Đắc lộc –1999
- Máy cắt kim loại –Nguễn Thế Lưỡng
- Cơ sở máy công cụ
- Dung sai –Ninh Đức Tốn
8-Tập bảng chế độ cắt gia công cơ khí (ĐHSPTPHCM)
9-Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy (NXBKHKT)
10-Sổ tay át lá đồ gá (PGS<TS Trần Văn Địch)
11-Tập bảng tra lượng dư gia công cơ khí(NXBKHKT)
12-Chế độ cắt gia công cơ khí (ĐHSPTPHCM)
13-Giáo trình máy cắt trường ĐH CNHN
MỤC LỤC Trang
Phần I:Thiết kế quy trình công nghệ………… 5
Lời nói đầu …………………………………………………. 5
Phần I :Thiết kế quy trình công nghệ
I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết ……. 4
II Phân thích tính công nghệ………………………………… 6
III.Xác định dạng san xuất…………………………….…….. 7
IV. Chọn phương pháp chế tạo phôi……. ………………….. . 9
Phần II :Tính toán cho các nguyên công
I. Lập thứ tự các nguyên công……………………………….. 10
II. Tính chế độ cắt cho từng nguyên công……………..…….. 11
1. Nguyên công 1 : Tạo phôi băng bằng phương pháp dập nóng…… 11
2.Nguyên công 2 : Phay mặt A………………………………………. 12
3.Nguyên công 3 : Phay mặt B……………………………………….. 13
4.Nguyên công 4 : Khoan,khoét doa lỗ ỉ30…………………… ….. 16
5.Nguyên công 5 : Phay vấu trụ nhỏ………………………………… 18
6.Nguyên công 6 : Phay vấu trụ lớn………………………… ……… 19
7.Nguyên công 7 : Khoan,ta rô ren trên vấu trụ lớn lỗ M4x0,2……… 21
8.Nguyên công 8 :Khoan,ta rô ren trên vấu trụ nhỏ lỗ M4x0,2
9.Nguyên công 9:Kiểm tra……………………………..…….………… 22
III.Tính lượng dư gia công…………………………………… …….. .. 25
IV .Tính thời gian cơ bản cho các ……………………………..…….… 36
Phần III:Tính toán và thiết kế đồ gá cho………. 38
I. Phân tích sơ đồ gá đặt………………………………………………… 38.
II.Tính lực kẹp………………………………………………………….. 38
III.Chọn cơ cấu kẹp chặt………………………………………………...
39 IV.Xác định sai số…………………………………………………….… 40
Phần IV:Chuyên đề cnc………………..……… 41
I.Chương trình nc gia công……………………………………………… 62
Kết luận………………………………………………………………..… 65
Mục lục…………………………………………………..…………..….. 66
.............................................
500 MB Bao gồm tất cả file CAD, file 2D 3D , file DOC (DOCX), lồng phôi, sơ đồ đúc, qui trình công nghệ, sơ đồ kết cấu nguyên công, bản vẽ đồ gá THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT CÀNG GẠT TAY BIÊN ĐH CN HN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1] : Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy
[2] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 3 tập)
[3] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[4] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 (bộ 3 tập)
[5] : Sổ tay nhiệt luyện
[6] : Công nghệ chế tạo máy tập 1
[7] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 (bộ 7 tập)
[8] : Sổ tay công nghệ chế tạo máy toàn tập (trường ĐHBK
