›
›

Đồ án Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết đòn quay gạt số

doc 37 trang ngocly 1840
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết đòn quay gạt số", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docdo_an_thiet_ke_qui_trinh_cong_nghe_che_tao_chi_tiet_don_quay.doc

Nội dung text: Đồ án Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết đòn quay gạt số

  1. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY TRƯỜNG KHOA . ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết đòn quay gạt số 1
  2. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 2 Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học 3 Công Nghệ Chế Tạo Máy 3 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:3 5.2.4Nguyên công IV: Khoan- Khoét- Doa- Vát mép lỗ 10+0.018 13 5.2.5 Nguyên công V : Phay mặt đầu 15 4 Tính chế độ cắt khi phay mặt đầu 1 và 2.23 Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công: 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 2
  3. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 3
  4. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LỜI NÓI ĐẦU Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục vụ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy công cụ, dụng cụ cắt Đồ án còn giúp cho sinh viên được hiểu dần về thiết kế và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể. Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy Lý Ngọc Quyết trong bộ môn công nghệ chế tạo máy đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành. Tuy nhiên việc thiết kế đồ án không tránh khỏi sai sót em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy và sự chỉ bảo của các bạn. Em xin chân thành cảm ơn thầy Lý Ngọc Quyết đã giúp đỡ em hoàn thành công việc được giao. 4
  5. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Phân tích chức năng làm việc của chi tiết: Theo đề bài thiết kế: ” Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết đòn quay gạt số ” với sản lượng 12000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự chọn . Đòn quay gạt số là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng càng, chúng là một loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tao với nhau một góc nào đó. Trong chi tiết này chỉ có 2 bề mặt có R z20 là ảnh hưởng nhiều tới tính năng làm việc và chất lượng vận hành của chi tiết. Các bề mặt còn lại không có ảnh hưởng nhiều tới tính năng làm việc và chất lượng vận hành của chi tiết. Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này ( thường là piston của động cơ) thành chuyển động quay của chi tiết khác (như là trục khuỷu) hoặc ngược lại. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng ( khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ). Hoặc như chi tiết này thông qua chuyển động quay của chi tiết ta có thể ra về số của động cơ đơn giản hơn nhiều. Điều kiện làm việc của đòn quay gạt số đòi hỏi không cao lắm: + Làm việc trong môi trường tự nhiên Các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết đòn quay gạt số: +Vật liệu : Thép 40 + Độ cứng : 160 180HB +Các bán kính góc lượn trên các bề mặt không gia công từ R2 đến R5 2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết: 5
  6. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Bề mặt làm việc chủ yếu của đòn quay gạt số là bề mặt trong của lỗ 12. Cụ thể ta cần đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau đây: - Lỗ 12 luôn tiếp xúc với bề mặt của trụ để truyền mô men xoắn tới trục số - Đường tâm của lỗ 12 phải song song với đường tâm của lỗ 10 với sai số là 0,1mm - Đường tâm của lỗ 12 phải vuông góc với đường tâm của lỗ M10 với sai số là 0,1mm Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có thể đưa ra một số nét công nghệ điển hình gia công chi tiết đòn quay gạt số như sau: + Kết cấu của càng phải được đảm bảo khả năng cứng vững. + Với đòn quay gạt số, với kích thước không lớn lắm phôi nên chọn là phôi dập và đây là thép 40 có độ cứng không cao, có hình dáng đơn giản. +Việc gia công các mặt đâu và các lỗ trụ là khó khăn do độ cao của các trụ là khác nhau. + Các lỗ trụ này không đòi hỏi tính công nghệ cao. +Khi gia công chi tiết thì các dụng cụ rất dễ thoát dao. +Các bề mặt còn lại có thể dễ dang đạt độ chính xác và yêu cầu kỹ thuật + Với kết cấu của đòn quay gạt số thì sau nguyên công đầu tiên phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất. Với đòn quay gạt số, nguyên công đầu tiên là gia công hai mặt đầu cùng một lúc để đảm bảo độ song song của 2 mặt đầu và để làm chuẩn cho các nguyên công sau ( gia công hai lỗ chính ) nên chọn chuẩn thô là hai mặt thân biên không gia công. Và thứ tự gia công của hai mặt đầu là phay bằng hai dao phay đĩa 3 mặt . 3 Xác định dạng sản xuất: Sản lượng chi tiết hàng năm được xác định theo công thức sau đây:  N = N1m(1 + ) 100 Trong đó: 6
  7. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY N : Số chi tiết được sản xuất trong một năm; N1 : Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm; m : Số chi tiết trong một sản phẩm;  : Số lượng sản phẩm dự phòng do sai hang khi tạo phôi gây ra ;  =6% : Số lượng sản phẩm dự phòng do hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công cơ =4% 0,04 0,06 N = 12000.1.(1 + ) = 12000 ( chi tiết). 100 Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết. Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức: Q = V. Trong đó: Q : Khối lượng của chi tiết (kg). V : Thể tích của chi tiết (cm3 ).  : Khối lượng riêng của vật liệu(kg/dm3) ;  = 7,852 kg/dm3 =7,852.10-3 kg/cm3 * Thể tích chi tiết: 2 2 1 .6 .5 3 V1= 30 22 .130.12 .12 .12 39,4cm 2 2 2 2 2 1 .6 .5 3 V2= 15 30 .60.12 .12 .12 4,5cm 2 2 4 3 2 2 3 V3= . .12 .5 .15 4,2cm 4 1 2 2 3 V4= . .11 .5 .15 2,3cm 2 2 2 2 2 3 V5= .15 .6 .11 .15 .6 .3 8,3cm Vậy V=V1+ V2+ V3+ V4+ V5 = 39,4 + 4,5 + 4,2 + 2,3 + 8,3 = 58,7 cm3 Vậy Q = V. =58,7. 7,852.10-3 0,46 kg Theo bảng 2.6 Thiết kế đồ án CNCTM Với : + Khối lượng chi tiết = 0,46kg < 4kg 7
  8. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY + Số lượng hàng năm là 12000 chiếc Ta suy ra đây là dạng sản suất: HÀNG LOẠT LỚN 4 Chọn phương pháp chế tạo phôi phôi: Chi tiết là đòn quay gạt số bằng thép và sản xuất hàng loạt lớn lên chọn phôi dập nóng. Trước khi dập nóng kim loại ta phải làm sạch kim loại, cắt bỏ ra từng phần nhỏ phù hợp được thực hiện trên máy cưa. Trong trường hợp trọng lượng của chi tiết (đòn quay gạt số) khoảng 0,46 kg (< 4 kg) , dạng sản xuất hàng loạt lớn ta lên chọn phôi là phôi dập và dập trên máy búa và máy ép với Rz đạt được là Rz= 320  160 m Từ cách chế tạo phôi ở trên ta có thể tra được lượng dư ở một mặt là 1mm theo bảng 3-17 Sổ tay công nghệ Chế tạo Máy 5 Lập thứ tự các nguyên công, các bước (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết) -Xếp dạng chi tiết : đây thuộc dạng chi tiết dạng càng - Chuẩn thô là hai mặt bên của thân chi tiết vì khi đó ta có thể dụng dao phay đĩa phay đồng thời 2 mặt đầu của trụ 30 sẽ đảm bảo được độ song song của 2 mặt đầu này. - Chuẩn tinh : ta dùng hai mặt đầu và mặt lỗ 12 làm chuẩn tinh thống nhất. Lập sơ bộ các nguyên công: - Nguyên công 1 : Phay mặt đầu đạt kích thước 26 -0,05, gia công trên máy phay ngang bằng hai dao phay đĩa 3 mặt có đường kính tối thiểu là 200 mm và sau đó có thể làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau. - Nguyên công 2 : Phay mặt đầu của trụ 22 , gia công trên máy phay đứng bằng dao phay mặt đầu có đường kính tối thiểu là 30 mm . - Nguyên công 3 : Gia công lỗ đạt kích thước 12+0,018 với các bước khoan- khoét- doa và vát mép lỗ sao cho đạt được độ nhám Ra = 1,25 m - Nguyên công 4 : Gia công lỗ đạt kích thước 10+0,018 với các bước khoan- khoét- doa và vát mép lỗ sao cho đạt được độ nhám Ra = 1,25 m 8
  9. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - Nguyên công 5 : Phay mặt đầu đạt kích thước 15 0,018, gia công trên máy phay ngang bằng hai dao phay đĩa 3 mặt có đường kính tối thiểu là 100 mm và đạt độ chính xác Rz40 - Nguyên công 6 : Gia công lỗ đạt kích thước M10 với các bước khoan- khoét- ta rô và vát mép lỗ M10 - Nguyên công 7 : Kiểm tra độ không song song của hai lỗ 12 và 10 không được quá 0,1 mm, độ không vuông góc của cả hai lỗ 12 và M10 không vượt quá 0,1 mm. 5.2.Thiết kế các nguyên công cụ thể: . 5.2.1 3Nguyên công I : Phay mặt đầu Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu đòn quay gạt số cần đảm bảo độ song song, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp ê tô máy phay và chốt tỳ chống xoay hạn chế được 5 bậc tự do , và má kẹp có khía nhám định vị vào hai mặt phẳng của thân tay biên bởi đây là chuẩn thô. Kẹp chặt: Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng của lực kẹp từ hai phía cùng tiến vào, phương của lực kẹp cùng phương với phương của kích thước thực hiện. Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82. Công suất của máy N m = 7kW 9
  10. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Chọn dao: Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích thước sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1): D = 200 mm, d =50 mm, B = 16 mm, số răng Z = 24 răng. Lượng dư gia công: Phay1 lần với lượng dư phay thô cả 2 mặt là Z b=2 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 1 mm, lượng chạy dao S = 0.08 – 0.15mm/răng ( Tra theo bảng 5-170 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):, tốc độ cắt V = 32.5 (30,5 hoặc 27,5)m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1,16 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k2 = 0,8 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-132 Sổ tay CNCTM2- k3 = 1. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 32,5.1,16.0,8.1 = 30,16 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: 1000.vt 1000.30,16 nt = 48,028 vòng/phút .D 3,14.200 Ta chọn số vòng quay theo máy n m = 40 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: .D.nm 3,14.200.40 Vtt = 25,12m/phút. 1000 1000 Lượng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,13.24.40 =124,8 mm/phút. Theo máy ta có Sm = 95 mm/phút 5.2.2.Nguyên công II:Phay mặt đầu trụ 22 Lập sơ đồ gá đặt: Mặt đầu của trụ 22 cần phay phải đảm bảo độ song song với mặt đầu của 30 ta dùng chốt tỳ ngắn, phiến tỳ và khối V để định vị chi tiết. 10
  11. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp, phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện.Ta có thêm cơ cấu so dao để có thể điều chỉnh máy đạt được kích thước theo yêu cầu. n S Chọn máy: Máy phay đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy Nm = 10kW Chọn dao: Phay bằng dao mặt đầu có gắn mảnh thép gió, có các kích thước sau ( Tra theo bảng 4-92 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 40 mm, L = 36 mm, số răng Z = 10 răng. Lượng dư gia công: Phay 1 lần với lượng dư phay thô Zb = 1 mm. Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt. Chiều sâu cắt t = 1 mm, lượng chạy dao S = 0.08 – 0.15mm/răng, tốc độ cắt V = 48(hoặc 43,5) m/phút Bảng 5-119 và 5-120 Sổ tay CNCTM tập 2. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1,12 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k2 = 1 K3: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay cho trong bảng 5- 161 Sổ tay CNCTM2- k3 = 1 11
  12. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY K4: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công cho trong bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k4 = 1 Vậy tốc độ tính toán là: vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 48.1,12.1.1.1 = 53,76 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: 1000.vt 1000.53,76 nt = 428 vòng/phút .d 3,14.40 Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 420 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: .d.nm 3,14.40.420 Vtt = 52,752 m/phút. 1000 1000 Lượng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,1.10.420 = 420 mm/phút. Theo máy ta có Sm =420 mm/phút. 5.2.3Nguyên công III: Khoan- Khoét- Doa- Vát mép lỗ 12+0.018 Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ 12+0.018 của đòn quay gạt số cần đảm bảo độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu bởi vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng(phiến tỳ) hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu và bạc côn chụp vào đầu lỗ 12 +0.018 của đòn quay gạt số hạn chế hai bậc tự do và có tác dụng định tâm ( hoặc một khối V cố định định vị vào mặt trụ ngoài của đầu nhỏ tay biên hạn chế 2 bậc tự do). 12
  13. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trượt thanh răng và kẹp từ trên xuống. Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125(K125) có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình max = 25mm. Công suất của máy Nm = 2,8 kW Chọn dao: Mũi khoan có kích thước như sau d = 10 mm ;L =20  131mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2). Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 11,5 mm( có các kích thước sau: L = 160  350mm, l = 80200 mm), Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng D = 12mm , L =20  131mm,Vát mép D = 20mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): Lượng dư gia công: Gia công 3 lần với lượng dư gia công khoan Zb1 = d/2 = 5 mm, khoét Zb2 = 0,75 mm và lượng dư Doa Zb3 = 0,25 mm Chế độ cắt: *Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 12, chiều sâu cắt t = 5 mm, lượng chạy dao S = 0,25 (0.220,28)mm/vòng, tốc độ cắt V = 20,5 m/phút (Tra theo bảng 5-86, 5-87 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): . Ta có các hệ số: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1. K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1. K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1. 13
  14. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan, K4 = 1. vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 20,5.1.1.1.1 = 20,5 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: 1000.vt 1000.20,5 nt = 652,86 v/ph .d 3,14.10 ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 630vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,2 mm/vòng. * Xác định chế độ cắt cho Khoét. Chiều sâu cắt t = 0,75 mm, lượng chạy dao S = 0. mm/vòng(0,50,6), tốc độ cắt V = 72 m/phút. Ta tra được các hệ số phụ thuộc: k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1 k2 : Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTM2, k2=1 k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k3 = 1 vt = vb.k1.k2.k3 = 72.1.1.1.1 = 72 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: 1000.vt 1000.72 nt = 1993,9 vòng/phút .d 3,14.11,5 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 1900 vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng. *Xác định chế độ cắt cho Doa: Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lượng chạy dao S = 0,8 mm/vòng, tốc độ cắt V = 10 m/vòng. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: 1000.vt 1000.10 nt = 265,39 vòng/phút .d 3,14.12 14
  15. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 265 vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng. 5.2.4Nguyên công IV: Khoan- Khoét- Doa- Vát mép lỗ 10+0.018 Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ 10+0.018 của đòn quay gạt số cần đảm bảo độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu và độ song song của tâm lỗ với tâm lỗ 12+0.018 bởi vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng(phiến tỳ) hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu và chốt trụ ngắn định vị vào mặt lỗ 12+0.018 hạn chế 2 bậc tự do và khối V định vị vào mặt trụ 22 để định vị 1 bậc chống xoay , dùng thêm chốt tỳ phụ để tăng thêm độ cứng vững khi gia công Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp và kẹp từ trên xuống mặt trụ 30 Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125(K125) có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình max = 25mm. Công suất của máy Nm = 2,8 kW Chọn dao: Mũi khoan có kích thước như sau d = 8 mm ;L =20  131mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2). 15
  16. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 9,5 mm ( có các kích thước sau L = 160  350mm, l = 80200 mm), Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng D = 10mm , L =20  131mm,Vát mép D = 20mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): Lượng dư gia công: Gia công 3 lần với lượng dư gia công khoan Zb1 = d/2 = 4 mm, khoét Zb2 = 0,75 mm và lượng dư Doa Zb3 = 0,25 mm Chế độ cắt: *Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10, chiều sâu cắt t = 4 mm, lượng chạy dao S = 0,25 (0.220,28)mm/vòng, tốc độ cắt V = 20,5 m/phút (Tra theo bảng 5-86, 5-87 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): . Ta có các hệ số: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1. K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1. K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1. K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan, K4 = 1. vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 20,5.1.1.1.1 = 20,5 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: 1000.vt 1000.20,5 nt = 816 v/ph .d 3,14.8 ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 850vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,2 mm/vòng. * Xác định chế độ cắt cho Khoét. Chiều sâu cắt t = 0,75 mm, lượng chạy dao S = 0. mm/vòng(0,50,6), tốc độ cắt V = 72 m/phút. Ta tra được các hệ số phụ thuộc: k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1 k2 : Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi, B5-109 Sổtay CNCTM2, k2=1 k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, 16
  17. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k3 = 1 vt = vb.k1.k2.k3 = 72.1.1.1 = 72 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: 1000.vt 1000.72 nt = 2413,67 vòng/phút .d 3,14.9,5 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 2350 vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng. *Xác định chế độ cắt cho Doa: Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lượng chạy dao S = 0,8 mm/vòng, tốc độ cắt V = 10 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: 1000.vt 1000.10 nt = 318,47 vòng/phút .d 3,14.10 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 300 vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng. 5.2.5 Nguyên công V : Phay mặt đầu Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu trụ 24 đòn quay gạt số cần đảm bảo độ song song, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu đồ gá được định vị bởi phiến tỳ tỳ vào mặt đầu trụ 30 , chốt trụ ngắn định vị vào mặt trụ trong lỗ 12 , chốt chám định vị vào mặt trụ trong lỗ 10 Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp và kẹp từ trên xuống mặt trụ 30 và có dùng thêm chốt tỳ phụ để tăng thêm độ cứng vững của cơ cấu khi gia công. ta có thể thêm cơ cấu so dao để điều chỉnh dao sao cho phay được kích thức theo yêu cầu. 17
  18. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82. Công suất của máy Nm = 7kW Chọn dao: Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích thước sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1): D = 200 mm, d =50 mm, B = 16 mm, số răng Z = 24 răng. Lượng dư gia công: Phay 1 lần với lượng dư phay thô cả 2 mặt là Zb = 2 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 1 mm, lượng chạy dao S = 0.08 – 0.15mm/răng ( Tra theo bảng 5-170 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):, tốc độ cắt V = 32.5 (30,5 hoặc 27,5)m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1,16 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k2 = 0,8 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-132 Sổ tay CNCTM2- k3 = 1. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 32,5.1,16.0,8.1 = 30,16 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: 1000.vt 1000.30,16 nt = 48,028 vòng/phút .D 3,14.200 18
  19. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Ta chọn số vòng quay theo máy n m = 40 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: .D.nm 3,14.200.40 Vtt = 25,12m/phút. 1000 1000 Lượng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,13.24.40 =124,8 mm/phút. Theo máy ta có Sm = 95 mm/phút. 5.2.6Nguyên công VI: Khoan- Khoét- Ta rô - Vát mép lỗ M10 Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ M10 của đòn quay gạt số cần đảm bảo độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu và độ vuông góc của tâm lỗ với tâm lỗ 12+0.018 bởi vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng(phiến tỳ) hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu và chốt trụ ngắn định vị vào mặt trong lỗ 12 +0.018 hạn chế 2 bậc tự do và chốt trụ chám định vị vào mặt trong lỗ 10 , dùng thêm chốt tỳ phụ để tăng thêm độ cứng vững khi gia công Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp và kẹp vuông góc mặt trụ 30 Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125(K125) có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình max = 25mm. 19
  20. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Công suất của máy Nm = 2,8 kW Chọn dao: Mũi khoan có kích thước như sau d = 7 mm ;L =20  131mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2). Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 8 mm ( có các kích thước sau L = 160  350mm, l = 80200 mm), ta Rô (có đường kính danh nghĩa d = 10mm, bước ren p=1,5mm, L=80mm, l= 24mm, l1=9mm, d1= 8mm), Vát mép D = 20mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49,4-136 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1): Lượng dư gia công: Gia công lần với lượng dư gia công khoan Zb1 = d/2 = 3,5 mm, khoét Zb2 = 0,5 mm . Chế độ cắt: *Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 8, chiều sâu cắt t = 3,5 mm, lượng chạy dao S = 0,25 (0.220,28)mm/vòng, tốc độ cắt V = 20,5 m/phút (Tra theo bảng 5-86, 5-87 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): . Ta có các hệ số: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1. K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1. K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1. K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan, k1 = 1. vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 20,5.1.1.1.1 = 20,5 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: 1000.vt 1000.20,5 nt = 932,66 v/ph .d 3,14.7 ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 900vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,2 mm/vòng. * Xác định chế độ cắt cho Khoét. Chiều sâu cắt t = 0,5 mm, lượng chạy dao S = 0,5 mm/vòng(0,50,6), tốc độ cắt V = 72 m/phút. Ta tra được các hệ số phụ thuộc: 20
  21. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1 k2 : Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi, B5-109 Sổtay CNCTM2, k2=1 k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k3 = 1 vt = vb.k1.k2.k3 = 72.1.1.1 = 72 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: 1000.vt 1000.72 nt = 2866,2 vòng/phút .d 3,14.8 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 2350 vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng. *Xác định chế độ cắt cho Ta rô: Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lượng chạy dao S = 0,8 mm/vòng, tốc độ cắt V = 10 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: 1000.vt 1000.10 nt = 318,47 vòng/phút .d 3,14.10 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 300 vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng. 5.2.7Nguyên công VII :Kiểm tra các kích thước , độ nhám, vị trí: - Kiểm tra độ không song song của hai tâm lỗ 12+0,018 và 10+0,018 phải 0,1/100mm (Sơ đồ a ) - Kiểm tra độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ 12+0,018 và mặt đầu phải 0,1/100mm ( Sơ đồ c) - Kiểm tra độ không song song hai mặt đầu phải 0,1/100mm (Sơ đồ b) 21
  22. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY (b) (a) (c) 2. Tính lượng dư của bề mặt 12+0,018. 3. Tính lượng dư của bề mặt 12 +0,018. phôi có dạng phôi dập, trọng lượng phôi khoảng 0,46 kg ; vật liệu phôi : thép 40. Qui trình công nghệ gồm ba nguyên công (3 bước) :khoan- khoét và doa trên một lần gá đặt. Chuẩn định vị khi gia công lỗ 12 +0,018 là mặt phẳng đầu trụ 30 đã được gia công . Chi tiết được định vị bằng phiến tỳ, bạc vấu; kẹp chặt bằng cơ cấu trụ trượt- thanh răng-bánh răng. * Chất lượng bề mặt sau các bước tiến trình gia công 12 : ( Theo bảng 13 Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy). 22
  23. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - Sau khi khoan : Rza = 40 m Ta = 60 m ; khoan bằng mũi khoan ruột gà. - Sau khi khoét: Rza = 30 m Ta = 40 m - Sau khi doa: Rza = 5 m Ta = 10 m * Theo bảng 18 (Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy ) ta có sai số không gian tổng cộng sau khi khoan chính là độ cong và độ lệnh tâm lỗ gia công do mũi khoan - Độ cong đơn vị k = 1,3 m /mm - Độ lệnh tâm C0 của tâm lỗ khi khoan: C0 = 20 m Sai số không gian tổng cộng là: 2 2 2 2 ph= k .l C0 1,3.26 20 = 39,27 m. Trong đó: - l là chiều dài lỗ (mm) - Sai số không gian còn lại sau khi khoan: cl = kcx. ph = 0,05.39,27 = 1,9635 m Kcx = 0,05 là hệ số chính xác hoá (Theo bảng 3.9 Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy ) * Sai số gá đặt khi khoan: Sai số gá đặt chi tiết  gđ ở bước đang thực hiện được xác định bằng tổng véc tơ sai số chuẩn  c và sai số kẹp chặt  k, nếu không xét đến sai số đồ gá: 23
  24. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 2 2 gđ =  c  k Trong đó: c : sai số chuẩn( khi gốc kích thước không trùng với chuẩn định vị) c = 0.2 + 2.e (chọn e = 0- không tồn tại độ lệch tâm) c = 0,2. k: sại số kẹp chặt (Bảng 3.14 -Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy) k = 40 m 2 2 2 2 gđ=  c  k = 40 200 = 203,96 m. Do khi khoét không thay đỏi đồ gá lên sai số gá đặt cón sót lại sau khi khoan là: gđ2 = 0,05. gđ +ph.độ (+ph.độ= 0 do không có cơ cấu phân độ) gđ2 = 0,05. gđ = 0,05.203,96 = 10,198 m. * Bây giờ ta có thể tính lượng dư cho bề mặt trụ trong đối xứng 12 +0,018; theo công thức: 2 2 2Zbmin =2( Rza + Ta + a  b ) Trong đó : RZa : Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại. Ta : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại. a : Sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song ) b : Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện - Bây giờ ta có thể xác định lượng dư nhỏ nhất theo công thức: 2 2 2.Zb min = 2.(RZa + Ta + a  b ) = 2.(40 + 60 + 39,27 2 203,962 ) = 2.307,7 = 615,4 m. Lượng dư nhỏ nhất của khoét (gia công thô): 2.Zmin = 615,4 m. Tính lượng dư cho bước gia công tinh( doa): 24
  25. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 2 2 2.Zbmin = 2.(RZa + Ta + a  b ) = 2.(30 + 40 + 39,27 2 10,1982 ) = 2.110,57 = 221,14 m. *Kiểm tra độ chính xác của các tính toán đã thực hiện: gh gh Z max2 - Z min2 = 302 – 220 = 82 m ; 1 - 2 = 100 – 18 = 82 m gh gh Z max1 - Z min1 = 2520 – 620 = 1900 m ; ph - ct = 2000 – 100 = 1900 m Ta có thể lập được bảng tính toán lượng dư như sau: Bước 2Zbmin dt  RZa Ta a b dmin dmax 2Zmin 2Zmax m (mm) m m m m m mm mm m m Khoan 40 60 39,27 203,9 11.182 2000 9,18 11,180 10,198 Khoét 30 40 1,964 615,4 11,797 100 11,7 11,790 620 2520 6 12,00 Doa 5 10 - - 221,1 12,018 18 12,018 220 302 2 Tổng 840 2822 4. Tính chế độ cắt khi phay mặt đầu 1 và 2. * Tính chế độ cắt cho nguyên công I ( phay mặt đầu băng 2 dao phay đĩa), và tra chế độ cắt cho các nguyên công con lại. - Nguyên công I phay mặt đầu để đạt kích thước 26-0,05 và độ nhám Rz= 20 m. Ta có các thông số đầu vào: Phay trên máy phay nằm ngang vạn năng với công suất Nm = 7KW, phay bằng dao phay đĩa 3 mặt, răng có gắn mảnh thép gió, có các kích thước sau: Theo Sổ tay CNCTM tập 2 ta có: D= 200mm ; d = 50mm , B = 16mm, Z = 24 răng Mặt khác ta có: - Chiều sâu phay t = 30mm 25
  26. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - Chiều rộng phay B = 1mm - Lượng chạy dao S = 0,13mm/răng - Tốc độ cắt V(m/ph) Tốc độ cắt được tính theo công thức: q 0,25 Cv .D 48,5.200 V = m x y u P .k v = 0,2 0,3 0,4 0,1 0,1 .0,976 35,29 m/ph T .t .S z .B .Z 240 .30 .0,13 .1 24 Trong đó: Cv, m, x, y, u, q và p: hệ số và các số mũ cho trong bảng 5-39- Sổ tay CNCTM tập 2 Cv = 48.5, m = 0.2, x = 0,3, y = 0,4, u = 0.1, q = 0.25, p = 0.1. T : chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-40- Sổ tay CNCTM tập 2 T = 240 phút kv: hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể kv = kMV.knv.kuv =1,22.0,8.1 = 0,976 Trong đó: kMV- hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công cho trong bảng 5-1 5-4 nv 0.9 750 750 kMV = k n . = 1. = 1,22  B 600 Trong đó: b : Giới hạn bền của vật liệu, b = 600 Mpa. kn : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép theo tính gia công, kn = 1. nv : Số mũ cho trong bảng 5-2, nv = 0.9. knv- hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi cho trong bảng 5-5, km = 0,8. kuv- hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt cho trong bảng 5-6, knv =1 - Lực cắt Pz - Công suất N: Lực cắt được tính theo công thức: 26
  27. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY x y u 0,86 0,72 1 10.C P .t .S Z .B .Z 10.68,2.30 .0,13 1 .24 PZ = .k = .0,935 = 689,1 N D q .n w MV 2000,86.56,190 Trong đó: Z – số răng dao phay, Z =24 răng; N – số vòng quay của dao: 1000.v N = = 1000.35,29 = 56,19 vòng/phút .d 3,14.200 Cp - và các số mũ – cho trong bảng 5 – 41 Cp = 68.2, x = 0.86, y = 0.72, u = 1.0, q = 0.86, w = 0. Kmp – hệ số điều chỉnh cho chất lượng của vật liệu gia công đối với thép và gang cho trong bảng 5-9: n 0.3  B 600 Kmp = = = 0.935 750 750 Giá trị các lực cắt thành phần khác: Lực ngang P h, Lực thẳng đứng P v, Lực hướng kính Py, Lực hướng trục Px được xác định từ quan hệ cắt chính theo bảng 5-42: Py = 0,5.Pz = 0,5.689,1 = 344,5 N. - Mômen xoắn Mx [Nm], để tính trục dao theo uốn: Pz .D Mx = 2.100 - Công suất cắt Ne [kw]: Công suất cắt tính theo công thức sau: P .V 689,1.35,29 N = z = = 0,39 KW 1000.60 1000.60 Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công: Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công được xác định theo công thức sau đây: TCK Ttc = To+ Tp + Tpv + Ttn + nL Trong đó : 27
  28. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY To Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công). Tcb - Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lí của chi tiết; thời gian này có thể được thực hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng trường hợp gia công cụ thể có công thức tính tương ứng). Tp - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích thước của chi tiết ). Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể giá trị gần đúng Tp = 10%To. Tpv – Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, mài dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (Tpvkt = 8%To); thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (Tpvtc=3%To). Ttn – Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân (Ttn = 5%To). TCK – Thời gian chuẩn bị và kết thúc. NL – Số lượng chi tiết cần gia công Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây: L L1 L2 To = S.n Trong đó: L – Chiều dài bề mặt gia công (mm). L1 – Chiều dài ăn dao (mm). L2 – Chiều dài thoát dao (mm). S – Lượng chạy dao vòng(mm/vòng). n – Số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút. 8.1. Thời gian cơ bản của nguyên công 1: Phay mặt đầu bằng 2 dao phay đĩa: L = 30 mm. L1 = t(D t) (0,5  3) = 30.(200 150) + (0,5 3) = 41mm L2 = (2  5) mm. 28
  29. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY L L1 L2 30 41 5 To1 = = = 0,02 phút. S.n 95.40 8.2. Thời gian cơ bản của nguyên công 2:Khoan - Khoét – Doa – Vát mép lỗ 12: - Khoan: L = 26 mm. d 11 0 L1 = cotg + (0.5  2) = cotg60 + (0,5  2) = 4 mm. 2 2 L2 = (1  3) mm. L L1 L2 26 4 3 To2.1 = = = 0,262 phút. S.n 0,2.630 - Khoét: L = 26mm. D d 11,5 11 0 L1 = cotg + (0.5  2) = cotg30 + (0,5  2) = 2mm. 2 2 L2 = (1  3) mm. L L1 L2 26 2 3 To2.2 = = = 0,163 phút S.n 0,1.1900 - Doa: L = 26 mm. D d 12 11,5 0 L1 = cotg + (0.5  2) = cotg30 + (0,52) = 2 mm. 2 2 L2 = (1  3) mm. L L1 L2 26 2 2 To2.3 = = = 1,132 phút. S.n 0,1.265 - Vát mép: L = 1 mm. L1 = (0,5  2) mm. L L1 1 2 To2.4 = = = 0,034 phút. S.n 0,1.696 8.3. Thời gian cơ bản của nguyên công 3: Phay mặt đầu 22 bằng dao phay mặt đầu L = 22 mm. 29
  30. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY L1 = t(D t) (0,5  3) = 1.(40 30) + (0,5 30) = 30 mm L2 = (1  3) mm. L L1 L2 22 30 3 To3 = = = 0,13 phút. S.n 1.420 8.4. Thời gian cơ bản của nguyên công 4: Khoan - Khoét – Doa – Vát mép lỗ 10: - Khoan: L = 15 mm. d 8 0 L1 = cotg + (0.5  2) = cotg60 + (0,5  2) = 4 mm. 2 2 L2 = (1  3) mm. L L1 L2 15 4 3 To4.1 = = = 0,13 phút. S.n 0,2.850 - Khoét: L = 15mm. D d 9,5 8 0 L1 = cotg + (0.5  2) = cotg30 + (0,5  2) = 3mm. 2 2 L2 = (1  3) mm. L L1 L2 15 3 3 To4.2 = = = 0,09 phút S.n 0,1.2350 - Doa: L = 15 mm. D d 10 9,5 0 L1 = cotg + (0.5  2) = cotg30 + (0,52) = 2 mm. 2 2 L2 = (1  3) mm. L L1 L2 15 2 3 To4.3 = = = 0,67phút. S.n 0,1.300 - Vát mép: L = 1 mm. L1 = (0,5  2) mm. L L1 1 2 To4.4 = = = 0,034 phút. S.n 0,1.696 30
  31. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 8.5 Thời gian cơ bản của nguyên công 5: Phay mặt đầu 24 bằng 2 dao phay đĩa: L = 24 mm. L1 = t(D d) (0,5  3) = 24.(200 150) + (0,5 3) = 36 mm L2 = (2  5) mm. L L1 L2 24 36 5 To5 = = = 0,015 phút. S.n 95.40 8.6. Thời gian cơ bản của nguyên công 6:Khoan - Khoét – Ta rô – Vát mép lỗ 10: - Khoan: L = 15 mm. d 7 0 L1 = cotg + (0.5  2) = cotg60 + (0,5  2) = 4 mm. 2 2 L2 = (1  3) mm. L L1 L2 15 4 3 To6.1 = = = 0,122 phút. S.n 0,2.900 - Khoét: L = 15mm. D d 8 7 0 L1 = cotg + (0.5  2) = cotg30 + (0,5  2) = 2mm. 2 2 L2 = (1  3) mm. L L1 L2 15 2 3 To6.2 = = = 0,086 phút S.n 0,1.2350 - Ta rô: L = 15 mm L1 = ( 13) bước ren L2 = ( 23) bước ren S là bước ren , mm L L1 L2 L L1 L2 15 2 3 15 2 3 To6.3 = = =1,17 phút 0,1.300 0,1.400 S.n S.n1 n1 : số vòng quay của dao hay của chi tiết khi quay ngược (vg/ph) 31
  32. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Vậy thời gian cơ bản để gia công chi tiết là: To = T01 + T02.1 + T02.2 + T02.3 + T02.4 + T03 + T04.1 + T04.2 + T04.3 + T04.4 + T05 + T06.1 + T06.2 + T06.3 = 4,058 phút. 5. Thiết kế một đồ gá gia công hoặc một đồ gá kiểm tra hoặc chỉ định của giáo viên hướng dẫn.(Nguyên công I: Đồ gá dùng Nguyên công Phay hai mặt đầu) Khi thiết kế đồ gá cần tuân theo các bước sau đây: 9.1. Xác định kích thước của bàn máy 320x1250 mm2, khoảng cách từ bàn máy tới trục chính. Đó là những số liệu cần thiết để xác định kích thước đồ gá. 9.2. Xác định phương pháp định vị. Hai mặt đầu trụ 30 của chi tiết cần đảm bảo độ song song, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp ê tô hạn chế cả 4 bậc tự do, và má kẹp có khía nhám định vị vào hai mặt phẳng của thân ch tiết bởi đây là chuẩn thô. 9.3. Trong trường hợp có phôi để gia công cụ thể cần xác định kích thước thực của bề mặt dùng làm chuẩn để từ đó chọn kết cấu đồ định vị cho hợp lí: định vị vào thân chi tiết và là chuẩn thô có kích thước khoảng 120x25 mm 2 ta chọn miếng miếng kẹp của Êtô( phiến kẹp có khía nhám) có kích thước B 25 mm. 9.4. Vẽ đường bao của chi tiết tại nguyên công thiết kế đồ gá( theo tỉ lệ 1:1). Đường bao của chi tiết vẽ bằng nét chấm gạch. Việc thể hiện hai hoặc ba hình chiếu là tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp của đồ gá. Hình chiếu thứ nhất của chi tiết phải được thể hiện đúng vị trí đang gia công trên máy. 9.5. Xác định phương, chiều và điểm đặt của lực cắt, lực kẹp. Phương của lực kẹp vuông góc với thân chi tiết có hướng từ hai phía cùng tiến vào . Điểm đăt của lực kẹp ta chọn vào giữa của phiến kẹp (PK thu gọn về). 32
  33. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 9.6. Xác định vị trí và vẽ kết cấu của đồ định vị( cần đảm bảo cho lực cắt, lực kẹp hướng vào đồ định vị vuông góc với chúng). w S w 9.7. Tính lực kẹp cần thiết. Khi phay ta thấy hai dao cùng phay thì có điều kiện gia công giống nhau bởi vậy ta chỉ cần xác định lực cắt cho một dao sau đó có thể lấy gấp đôi là ra lực cắt. 33
  34. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Vị trí nguy hiểm nhất là khi dao bắt đầu cắt phôi. Pz : Lực cắt tiếp tuyến gây lật phôi tại điểm tì với chốt tì đã xác định ở mục 7; Pz = 689,1 N. Phương trình mô men chống lật K.Pz.l1 < Mms Trong đó: l1 : Khoảng cách từ điểm đặt lực tới tâm của tâm chốt tì theo phương ngang, l1 = 35 mm. Py : Lực cắt hướng kính gây trượt phôi theo phương chạy dao Phương trình lực W.f K.Py Với W.f là lực ma sát trên mặt kẹp Với Py đã xác định ở mục 7, Py = 344,5 N. L2 : Khoảng cách từ điểm đặt lực tới tâm của tâm chốt tỳ theo phương đứng, L2 = 25 mm. Mms: Mômen ma sát. Mms = W.f.l Trong đó: W : Lực kẹp cần xác định f : hệ số ma sát giữa mặt chuẩn và đồ định vị, mặt thô f = 0,2  0,3 l : Khoảng cách từ tâm phiến kẹp tới chốt tỳ cố định, = 50 mm. Nếu thêm hệ số K ta có: K : Các hệ số phụ thuộc. K0 : Hệ số an toàn trong mọi trường hợp K0 = 1,52; Lấy Ko=1,5 K1 : Hệ số kể đến lượng dư không đều trong trường hợp gia công thô K1 = 1,2; K2 : Hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt, K2 = 11,9; K2 = 1 K3 : Hệ số kể đến vì cắt không liên tục làm tăng lực cắt, K3 = 1; 34
  35. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY K4 : Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định khi kẹp bằng tay, K4 = 1,3; K5 : Hệ số kể đến vị trí của tay quay của cơ cấu kẹp có thuận tiện không, o khi kẹp chặt bằng tay góc quay < 90 K5 = 1; K6 : Hệ số kể đến mômen lật phôi quay điểm tựa, khi định vị trên các phiến tỳ K6 = 1; K = K0. K1. K2. K3. K4. K5. K6 = 1,5.1,2.1.1.1,3.1.1 = 2,34 P .l P l 689,1.35 344,5.25 W = K.z 1 x 2 = 2,34. = 620,2 N f .l 0,25.50 9.8. Chọn cơ cấu kẹp chặt. Cơ cấu này phụ thuộc vào loại đồ gá một vị trí hay nhiều vị trí, phụ thuộc vào sản lượng chi tiết hay trị số lực kẹp: Ta chọn cơ cấu kẹp Êtô( kẹp bằng ren) 9.9. Vẽ cơ cấu dẫn hướng và so dao. 9.10. Vẽ các chi tiết phụ của đồ gá như vít, lò xo, đai ốc và các bộ phận khác như cơ cấu phân độ. 9.11. Vẽ thân đồ gá. 9.12. Vẽ 3 hình chiếu của đồ gá và xác định đúng vị trí của tất cả các chi tiết trong đồ gá. Cần chú ý tới tính công nghệ khi gia công và lắp ráp, đồng thời phải chú ý tới phương pháp gá và tháo chi tiết, phương pháp thoát khi gia công. 9.13. Vẽ những phần cắt trích cần thiết của đồ gá. 9.14. Lập bảng kê khai các chi tiết của đồ gá. 9.15. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá [CT]. 9.15.1. Các thành phần của sai số gá đặt. Khi thiết kế đồ gá cần chú ý một số điểm sau đây: - Sai số của đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia công, nhưng phần lớn nó ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn. - Nếu chi tiết được gia công bằng dao định hình và dao định kích thước thì sai số của đồ gá không ảnh hưởng đến kích thước và sai số hình dáng của bề mặt gia công. 35
  36. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - Khi gia công bằng phiến dẫn dụng cụ thì sai số đồ gá ảnh hưởng đến khoảng cách tâm của các lỗ gia công và khoảng cách từ mặt định vị tới tâm lỗ. - Sai số của đồ gá phân độ ảnh hưởng đến sai số của bề mặt gia công. - Khi phay, bào, chuốt trên các đồ gá nhiều vị trí thì độ chính xác kích thước và độ chính xác vị trí giữa bề mặt gia công phụ thuộc vào vị trí tương quan giữa các chi tiết định vị của đồ gá. - Độ không song song giữa các mặt định vị và mặt đáy của đồ gá sẽ gây sai số cùng dạng giữa bề mặt gia công và bề măt chuẩn. Sai số gá đặt được tính theo công thức sau( do phương của các sai số khó xác định ta dùng công thức véctơ ):  gd  c  k  dcg =  c  k  ct  m  dc Trong đó: - c: sai số chuẩn do chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước gây ra , do sử dụng cơ cấu kẹp êtô lên chuẩn định vị là đường tâm của hai mặt bên của thân đòn cũng chính là chuẩn kích thước lên  c = 0. - k: sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra. Sai số kẹp chặt được xác định theo các công thức trong bảng 20-24. Cần nhớ rằng khi phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện thì sai số kẹp chặt bằng không. - m: sai số mòn. Sai số mòn được xác định theo công thức sau đây:  m . N (m) = 0,3.10000 = 30 m.  cho cơ cấu dẫn hướng của đồ gá và do các phần tử gá đặt bị mòn;  =0,3 - đc: sai số điều chỉnh được sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá. Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ để điều chỉnh khi lắp ráp. Trong thực tế khi tính toán đồ gá ta có thể lấy  đc = 5  10 m. - gđ: sai số gá đặt, khi tính toán đồ gá ta lấy giá trị sai số gá đặt cho phép: 36
  37. ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY [gđ] = 1/3 - với  - dung sai nguyên công [gđ] = 200/3 = 66,67 m. - ct: sai số chế tạo cho phép đồ gá [ ct]. Sai số này cần được xác định khi thiết kế đồ gá. Do đa số các sai số phân bố theo qui luật chuẩn và phương của chúng khó xác định nên ta sử dụng công thức sau để tính sai số gá đặt cho phép: 2 2 2 2 2 2 2 2 [ct] =  gd   c  k  m  dc  = 66,67 30 8  = 59 m = 0,059 mm. 9.16. Dựa vào sai số chế tạo cho phép [ CT] đặt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá. +Yêu cầu kỹ thuật của bề mặt làm việc của các chốt được nhiệt luyện đạt HRC = 50 ÷55 +Bề mặt làm việc của các bạc dẫn được nhiệt luyện đạt HRC = 40÷60 +Bề mặt làm việc của các phiến tỳ được nhiệt luyện đạt HRC = 40 ÷60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật – Tập 1,2. 2.SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Nhà xuất bản Trường đại học Bách khoa Hà Nội. 3. THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Pgs-Pts Trần Văn Định. 4.ĐỒ GÁ CƠ KHÍ HOÁ VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ. - Pgs-Pts Lê Văn Tiến. - Pgs-Pts Trần Văn Định. - Pts Trần Xuân Việt. 5. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÁY CÔNG CỤ. - Phạm Đắp. 6. CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY (Giáo trình). 37