Đề tài Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Đầu Dao Phay

ng Để đảm bảo sản lượng hàng năm của đề tài giao phải xác định dạng sản xuất , từ đó làm cơ sở để ta thiết kế quy trình công nghệ và đồ gá cùng các trang thiết bị khác phù hợp nhằm giảm giá thành mà vẫn đẩm bảo chất lượng và sản lượng sản phẩm . Muốn xác định quy mô và hình thức tổ chức sản xuất trước hết phải biết sản hàng năm của chi tiết Sản lượng của chi tiết gia công : N = N1 .m (1+/100) (1+ /100) Trong đó : N- Số chi tiết sản xuất trong năm N1 –Số sản phẩm sản xuất trong một năm ( theo kế hoạch của đề tài ) N1= 1000/chiếc /năm m- Số chi tiết trong sản phẩm (m=1) - Số phần trăm chi tiết chế tạo dự chữ thường lấy = 5-7 % ta nên chọn =6% - Là số phần trăm chi tiết phế phẩm thường có = 3-6 % lấy =5% Thay vào công thức ta có N =1000.1 (1+5/100) (1+6/100) =113 Tính trọng lượng chi tiết : Sau khi xác định được sản lượng thực tế hàng năm N ta phải xác định trọng lượng Q của chi tiết Áp dụng công thức : Q =V. Trong đó Q – Trọng lượng của chi tiết (Kg) V – Thể tích của chi tiết ( dm3) - Trọng lượng diêng của chi tiết Vật liệu của chi tiết là gang xám G15 – 32 ta có = 6,7- 7,4 (Kg/dm3) chọn = 6,8( Kg/dm3 ) Muốn tìm được thể tích của chi tiết ta phải chia chi tiết ra nhiều khối Thay vào ta có : Q= Trong nghành chế tạo máy người ta phân biệt csác sản xuất như sau : + Sản xuất đơn chiếc + Sản xuất hàng loạt + Sản xuất hàng khối Ta có bảng II : Bảng định dạng sản xuất Dạng sản xuất Q1 trọng lượng >200kg 4- 200 kg <4kg Sản lượng hàng năm trong chi tiết Đơn chiếc <5 <10 <100 Hàng loạt nhỏ 55- 100 10- 200 100- 500 Hàng loạt vừa 100- 300 200- 500 500- 5000 Hàng loạt lớn 300- 1000 500- 5000 5000- 50000 Hàng khối >1000 >5000 >50000 Dựa theo bảng xác định dạng sản xuất trên để xác định dạng sản xuất cho chi tiết ‘’ Đai ốc hai nửa ‘’ Chi tiết của đề tài có trọng lượng Q = Theo bảng trên ta xác định dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng loạt vừa vì có sản lượng trung bình hàng năm là 1000chiếc /năm Các loạt sản xuất ở đây được đưa vào theo chu kỳ sử dụng thiết bị chuyên dùng và rộng dãi các cách gá lắp cho chi tiết PHẦN III XÁC ĐỊNH LOẠI PHÔI , PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ GIA CÔNG CHUẨN BỊ PHÔI III-1 Xác định loại phôi Loại phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết , loại vật liệu , điều kiện kỹ thuật ,dạng sản xuất . Có nhiều phương pháp tạo phôi khác nhau : +) Phôi đúc : Đúc dược các chi tiết có kết cấu hình dáng phức tạp , thường chế tạo băng gang thép phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt và nhỏ +) Phôi cán : Hay còn gọi là phôi thép thanh dùng để chế tạo các chi tiết như con lăn , chi tiết kẹp chặt +) Phôi dập : Dùng cho các loại chi tiết bánh dăng , trục khuỷ trục chữ thập Theo yêu cầu của đề tài là chi tiết ‘’ Đai ốc hai nửa ‘’ với vật liệu là gang xám G15 – 32 có kết cấu không phức tạp , dựa vào dạng sản xuất là sản xuất hàng loạt vừa đã được xác định ở phần II thì loại phôi cho chi tiết này là phôi đúc là hợp lý nhất III-2 Phương pháp tạo phôi : Trong nghành chế tạo máy thì tuỳ theo dạng sản xuất mà chi phí về phôi liệu chiềm từ 30- 60% tổng chi phí chế tạo . Phôi được xác lập hợp lý sẽ đưa lại hiệu quả kinh tế cao và khi chế tạo phải đảm bào lượng dư gia công Lượng dư gia công quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu tiêu hao lao động để gia công nhiều , tốn năng lượng dụng cụ cắt vận chuyển nặng dẫn tới giá thành tăng Lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để bớt đi các sai lệch của phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn thiện , làm ảnh hưởng tới các bước nguyên công và các bước gia công Như vậy việc xác định phương pháp tạo phôi dựa trên và hình dáng của phôi và đẩm bảo lượng dư gia công đều nhằm tiết kiệm nguyên vật liệu , quy trình công nghê đơn giản , giảm được thời gian gia công cơ bản trong quá trình chế tạo cơ bản trong quá trình chế tạo dhi tiết , tăng năng xuất lao động nhưng vẫn dảm bảo số lượng và chất lượng sản phẩm đồng thời không bị phế phẩm dẫn đến giá thành hạ III-3 Gia công chuẩn bị phôi: Do dạng sản xuất là sản xuất hàng loạt vừa nên việc gia công chuẩn bị phôi là việc đầu tiên của quá trình gia công cơ , cần chuẩn bị phôi vì : vì phôi được chế tạo ra có bề mặt xấu so với yêu cầu như xù xì rỗ nứt . Tình trạng đó làm cho dụng cụ cắt nhanh bị mòn , nhanh hỏng , chế độ cắt khi gia công bị hạn chế nhiều , đồng thời dễ sinh ra va đập , dung động làm giảm nhanh độ chính xác của các thiết bị , máy móc sai lệch hình dáng hình học của phôi lớn do tính in dập khi gia công để đạt yêu cầu của chi tiết cần phải căt bàng nhiều lần và bằng nhiều dao làm cho thời gian công kéo dài ci phí lớn . Do đó đểt khắc phục khi đó ta phải dùng bề mặt thô của chi tiét cần phải ra công chuẩn lại thôi Gia công chuẩn bị phôi thường là làm sạch phôi ,nắn thẳng phôi , gia công bóc vỏ . Tuỳ thuộc vào dạng phôi yêu cầu cần đạt của chi tiết gia công mà dùng nguyên công gia công chuẩn bị phôi thích hợp nhất , không nhất thiết phải qua các công việc nói trên Căn cứ vào yêu cầu nói trên và kết hợp với việc xem xét điều kiện trang bị , hình thức tổ chức sản xuất cho chi tiết , phương pháp tạo phôi dạng sản xuất cho chi tiết ta chọn phương án cho gia công chuẩn bị phôi sau : Làm sạch bề mặt bằng chổi sắt Làm sạch ba via bằng rũa Đối với mặt đầu của chi tiết ta chọn làm chuẩn thô ta có thể mài sơ bộ lớp vỏ mài trên máy mài hai đá để bù lượng dư gia công cho chi tiết Hai mặt bên của chi tiết không được gia công được mài nhẵn bằng máy mài tay hoặc máy mài hai đá hoặc cũng có thể dùng dũa để dũa sạch PHẦN IV LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ CHO CHI TIẾT IV-1 Đường lối công nghệ : Do dạng sản xuất là hang loạt vừa do đó việc lập quy trình công nghệ cho chi tiết ‘’ Đai ốc hai nửa ‘’ hợp lý có ý nghĩa quan trọng . Nó ảnh hưởng tới năng xuất lao động và chất lượng sản phẩm Thực tế quy trình công nghệ được xây dựng trên nguyên công hay một số nguyên công trong trường hợp có nhiều dao hoặc trên máy có phậm vi rộng tức là quy trình công nghệ được phân ra nhiều nguyên công đơn giản , ít bược công nghệ . Trong một số nguyên công dùng máy vạn năng kết hợp với một số thiết bị chuyên dùng hoặc chuyên dùng đơn giản để chế tạo . Đúc áp lực : Đúc được các vật liệu phức tạp có thành mỏng , đúc được các lỗ nhỏ có kích thước khác nhau , có độ bóng và độ chính xác cao , cơ tính của vật liệu tốt , năng xuất cao Nhưng khuôn chóng bị mòn do kim loại nóng bào mòn khi được dẫn dưới áp lực cao Đúc ly tâm : Đúc được các vật chòn rỗng mà không cần dùng lõi do đó tiết kiệm được vật liệu và công làm lõi không cần dùng hệ thống rót nên tiết kiệm được kim loại , có thể đục được các vật thể mỏng . Vật đúc có tổ chức kim loại mun chặt không tồn tại dạng xỉ khi co ngót , khuôn đúc cần có độ bền cao do làm việc ở nhiệt độ cao , lực ép của kim loại mỏng lớn khó đạt được đường kính lỗ vật đúc chính xác , do khó định hướng kim loại chính xác trước khi rót . Chất lượng bề mặt trong của vật đúc kém do chứa nhiều tạp chất Đúc trong khuôn kim loại: Đúc trong khuôn kim loại về cơ bản giống như đúc trong khuôn cát , đúc được các vật đúc phức tạp nhưng khác với đúc trong khuôn cát là vật đúc trong khuôn kim loại có chất lượng tốt , tuổi bền cao ,độ chính xác và độ bóng bề mặt cao (RZ= 40, RZ= 1,25 ) tổ chức kim loại nhỏ mịn Tiết kiệm vật liệu làm khuôn , nâng cao năng xuất hạ giá thành sản phẩm phương pháp này phù hợp với sản phẩm hàng loạt Đúc trong khuôn mẫu chảy : Vật đúc có độ chính xác và độ bóng rất cao , có thể đúc được các vật phức tạp và có thể đúc được các hợp kim nóng chảy ở nhiệt độ cao ,năng xuất không cao . Dùng để đúc kim loại quý hiếm , cần tiết vật liệu Đúc liên tục : Thích hợp với vật đúc dài tiết diện không đổi và có chiều dài không hạn chế , đúc các tấm kim loại thay cho cán , vật đúc không có rỗ co , rỗkhí rõ xỉ ,ít bị thiên tích . Cơ tính vật đúc cao , năng xuất cao , giá thành giảm . Vật đúc dễ bị nứt , không đúc được các vật phức tạp Đúc khôn vò mỏng : Đạt được độ bóng và chính xác cao , vật đúc ít rỗ và ít bị khuyết tật . Giảm chi phí kim loại , quá trình đúc dễ cơ khí hoá tự động hoá . Chu trình làm khuôn dài , giá thành khuôn cao Căn cứ vào yêu cầu chế tạo và các phương pháp dã chọn trong quá trình chế tạo phôi đều áp dụng vào việc chế tạo phôi cho chi tiết được xem xét điều kiện tang bị trong nước cùng với trình độ tay nghề công nhân hiện có cũng như chất lượng và loại sản xuất của chi tiết ‘’ Đai ốc hai nửa ‘’ ta chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại là hợp lý Với phương pháp chế tạo phôi này nó đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật Yêu cầu chính xác về kích thước tương đối cao Vậy với yêu cầu của đè tài được dao , dạng sản xuất là loạt vừa do đó đường lối gia công công nghệ cho chi tiết ‘’ Đai ốc hai nửa “ này là phân tán nguyên công đồ gá sử dụng ở đây là đồ gá chuyên dùng IV-2 Trình tự các nguyên công gia công cơ khí chi tiết Đai ốc hai nửa “ Phương án 1: Nguyên công I: Gia công mặt đáy Nguyên công II : Gia công mặt cạnh Nguyên công III : Gia công mặt đối xứng của mặt cạnh Nguyên công IV : Gia công mặt bên Nguyên công V : Gia công mặt đối xứng của mặt bên Nguyên công VI: Gia công lỗ -0,1mm Nguyên công VII : Gia công hai lỗ 12+0,05 Nguyên công VIII: Gia công ren M10 Nguyên công IX : Gia công ren Tr306 Nguyên công X : Gia công rãnh đuôi én Nguyên công XI : Bổ đôi vát mép chi tiết Phưong án 2: Nguyên công I : Gia công mặt đáy Nguyên công II: Gia công hai mặt cạnh Nguyên công III: Gia công hăị mặt bên Nguyên công IV : Gia công hai lỗ 12 Nguyên công V : Gia công lỗ M10 Nguyên công VI : Gia công ren Tr 306 Nguyên công VII : Gia công rãnh đuôi én Nguyên công VIII : Bổ đôi vát mép chi tiết Phương án 3: Nguyên công I : Gia công mặt đáy Nguyên công II: Gia công mặt cạnh Nguyên công III: Gia công mặt đối xứng của mặt cạnh Nguyên công IV : Gia công mặt bên Nguyên công V : Gia công mặt đối xứng của mặt bên Nguyên công VI : Gia công hai lỗ 12 Nguyên công VII : Gia công ren M10 Nguyên công VIII : Gia công ren Tr 306 Nguyên công IX : Gia công rãnh đuôi én Nguyên công X : Bổ đôi vát chi tiết Sau khi đã nghiên cứu kỹ nguyên lý làm việc cùng với hình dáng vạt thật chi tiết ta tiến hành phân chia các bề mặt gia công và chọn phương pháp gia công hợp lý . So sánh các phương pháp trên để đạt độ chính xác về kích thước cũng như độ nhẵn bóng bề mặt để đảm bảo điều kiẹn làm việc của chi tiết ta chọn phương án 1 để gia công vì chọn chuẩn đơn giản , kết cấu đồ gá không quá phức tạp có thể gia công một cách dễ dàng . Dựa vào bảng 4 (HDTKDA) thì phương án gia công cụ thể được thể hiện ở phần nguyên công IV-3 Thứ tự các nguyên công và bước: Nguyên công I: Phay mặt phẳng đế +> Định vị : Dùng mặt dưới của đế làm chuẩn thô khống chế 2 bậc tự do ox, oz Mặt cạnh dùng một phần tỳ khống chế 3 bậc tự do ox,oy,oz +> Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu trục vít đai ốc +> Chọn máy : Bổ đôi vát mép chi tiết +> Chọn dao : Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK 8 +> Bước gia công phay một lần +> Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp hoặc thước lá Nguyên công II và III : Phay hai mặt bên +> Định vị : Dùng hai phần tỳ ở mặt đế đã gia công để hạn chế ba bậc tự do ox, oy, oz Mặt cạnh dưới dùng một phần tỳ hạn chế hai bậc tự do la ox,oz +> Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu trục nít đai ốc +> chọn máy : Bổ đôi vát mép chi tiết +> Chọn dao : Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK 8 +> Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp hoặc thước lá Nguyên công IV- V : phay hai mặt phẳng cạnh +> Định vị : Dùng hai phần tỳ ở mặt đế đã gia công để hạn chế ba bậc tự do ox, oy, oz Mặt cạnh dưới dùng một phần tỳ hạn chế hai bậc tự do la ox,oz +> Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu trục nít đai ốc +> chọn máy : Bổ đôi vát mép chi tiết +> Chọn dao : Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK 8 +> Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp hoặc thước lá Nguyên công VI : Khoan doa lỗ 24 +> Định vị : Dùng hai phần tỳ ở mặt đế đã gia công để hạn chế ba bậc tự do ox, oy, oz Mặt cạnh dưới dùng một phần tỳ hạn chế hai bậc tự do là ox,oz Mặt cạnh dưới dùng một phần tỳ hạn chế một bậc tự do là oy +> Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu trục nít đai ốc +> chọn máy : Máy khoan đứng K125 +> Chọn dao : Mũi khoan ruột gà 23 Dao doa thép gió +> Bước gia công : Khoan lỗ 23 t = 3,9mm Doa lỗ C t = 0,1mm +> Dụng cụ kiểm tra : Pan me đo trong hoặc ca lípđo trong Nguyên công VII : Khoan - khoét – Doa lỗ 12 +> Định vị : 6 bậc tự do : Dùng một chốt trụ ngắn và phiến tỳ khống chế 5 bậc tự do : Mặt trụ 12 khống chế 4 bậc tự do : oy, oz, oy, oz Mặt phẳng vai tỳ khống chế 1 bậc tự do theo ox Dùng một chốt trám trên lỗ 12 thứ hai khốngchế 1 bậc tự do ox +> Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu trục nít đai ốc +> chọn máy : Máy khoan đứng K125 +> Chọn dao : Mũi khoan 8,3mm p18 Mũi tarô M10p18 +> Bước gia công : Khoan lỗ 23 t = 3,9mm Ta rô ren M10 +> Dụng cụ kiểm tra : Đường ren PHẦN V TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ CHO GIA CÔNG PHAY MẶT ĐÁY CÒN LẠI TRA BẢNG Việc tính toán lượng dư gia công cho chi tiết là công việc quan trọng và cần thiết làm cơ sở sau này cho công việc chế tạo phôi , nếu xác định lượng dư gia công không hợp lý sẽ gây cho công việc sau này có ảnh hưởng tới kinh tế cho nhiều mặt , cơ sở cho việc tính toán chế đọ cắt Nếu lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu phải qua nhiều lần cắt gọt , ảnh hưởng tới dụng cụ cắt và độ dung động trong quá trình gia công và đồ gá không được bền ảnh hưởng tới chi tiết và hiệu quả không cao Nếu lượng dư gia công mà quá nhỏ thì sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch hình dáng hình học của chi tiết và chi tiết sẽ chở thành phế phẩm và bị hỏng Do vậy việc xác định lượng dư hợp lý là việc công việc rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến những sai lệch và yeu cầu cho các chi tiết Quy trình công nghệ gồm hai bước phay thô và phay tĩnh V-1 Tính lượng dư nguyên công I phay mặt đáy Ta tiến hành tính lượng dư cho nguyên công này như sau : - Độ chính xác của phôi đúc có trọng lượng Q = Vật liệu là gang xám G15- 32 Quy trình công nghệ các bước phay thô phay tinh Chi tiết được định vị bằng 2 phần tỳ một phần tỳ ở mặt đối xứngcủa mặt đáy ( Mặt đáy dưới ) khống chế hai bậc tự do ox,oz và dùng một phiến tỳ ở mặt bên khống chế 3 bậc tự do ox,oy,oz . Vì đây là nguyên công có bề mặt chọn làm chuẩn là bề mặt chưa gia công – chuẩn thô hạn chế 5 bậc tự do Theo bảng 10 ‘’TKĐACNCTM’’ ta có tổng các giá trị Rz+Ta = 500 Trong đó Rz =200 Ta= 300 Sau khi gia công song bước 1 phay thô ta có : Rz =50 Ta= 50Mm Sau khi song bước 2 phay tinh ta có Rz =10 Ta = 15Mm Sai lệch không gian tổng cộng của phôi được tính theo công thức phôi = c = Trong đó : phôi là sai lệch không gian của phôi c là đại lượng cong vênh của mặt phẳng tính theo cả 2 chiều & và chièu rộng của mặt phẳng gia công a,b : là chiều dài và chiều rộng của mặt phẳng gia công k : là độ cong vênh khi đúc k = 0,3-1,5 m/1mm ta chọn k =1,5 Vậy sai lệch tổng cộng là phôi = = 199m Sai lệch không gian qua các bước được tính theo công thức sau đây: còn lại =kphôi Trong đó : K: Hệ số chính xác hoá : sau khi gia công thô k =0,06 Sau bán tinh k = 0,04 ,sau gia công tinh k =0,02 Sai lệch không gian còn lại sau khi phay thô là : 1= 0,06. phôi = 0,06. 199 =11,94m Sai lệch không gian còn lại sau khi phay tinh là: 2 =0,02. 1 = 0,02.11,94 = 0,2388 m Chi tiết được định vị bằng mặt đáy dưới nên chuẩn định vị trùng với gốc kích thước nên c =0 k : Sai số kẹp chặt : k =0 ( Vì phương của lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện) Vì ở đây 2 mặt đáy nhưng chỉ cần gia công 1 mặt đáy nên lượng dư được tính theo công thức Zmin =RZ i-1 + Ti-1 +i-1 + i Trong đó RZ i-1 : Độ nhấp nhô bề mặt do nguyên công trước để lại Ti-1 : Chiều sâu lớp bề mặt hư hỏng do nguyên công trước để lại i-1 : Sai số không gian tổng cộng do bước nguyên công trước gây ra i : Sai số gá đặt của bước nguyên công thứ i Vậy lượng dư nhỏ nhất khi phay thô là: Zmin =200+300+199 = 699m Lượng dư nhỏ nhất khi phay tinh là : Zmin = 50+50+11,94 = 111,94m Cột kích thước được tính toán như sau : Ở nguyên công hoặc kích thước cuối cùng ( Phay tinh) ta lấy kích thước nhỏ nhất theo bản vẽ cộng với lượng dư tính toán sẽđược kích thước của bước phay thô sau đó lấy kích thước phay thô cộng với lượng dư khi phay thô ta được kích thước của phôi Ta được kích thước phay thô là: L1 = 87+0,11194 = 87,112(mm) Kích thước của phôi là : L = 87,112+0,699 = 87,811(mm) Dung sai của từng bước nguyên công ( Bảng 4-35 Sổ tay công nghệ chế tạo máy (STCNCTM) ) Dung sai của phôi thô là 300m Dung sai của bước phay thô là 120m Dung sai của bước phay tinh là 40m Cột kích thước giới hạn được tính như sau : Lấykích thước tính toán và làm chòn theo hàng số có nghĩa của dung sai ta dược Lmin ,Lấy Lmin Các bước công nghệ Thành phần lượng dư Lượng dư tính toánm Kích thước tính toán m Dung sai m Kích thước giới hạn Lượng dư giới hạn Rzm Tm m m Lmin(mm) lmax(mm) Z0min Z0max 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Phôi 200 300 199 0 87,811 300 87,811 88,111 Phay thô 50 50 11,94 0 699 87,112 120 87,11 87,33 601 784 Phay tinh 10 15 0,238 0 111,94 87 46 87 87,046 210 284 Lượng dư tổng cộng 811/1071 Lượng dư tổng cộng được tính theo công thức : Zmax = 284+ 787 =1071(m) Zmin =601+210 =811(m) Kiểm tra kết quả tính toán: Sau khi phay tinh : Zmax – Zmin = 284- 210 =74 (m) S1- S2 =120-46 = 74(m) Sau khi phay thô : Zmax – Zmin = 781- 601 = 180 (m) S1- S2 = 300-120 = 180(m) Vậy kết quả tính toán ở trên là hoàn toàn đúng V.2 Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại : Để nhanh chóng xác định lượng dư gia công , người ta không cần phải tính toán mà có thể dựa vào sổ tay công nghệ để xác địng lượng dư cho các bề mặt cần gia công Nguyên công II : Phay mặt cạnh : Zb =2,0 (mm) Nguyên công III : Phay mặt đối xứng mặt cạnh Zb = 2,5 (mm) Nguyên công IV &V : Phay mặt bên và mặt đối xứng Zb =2,0 (mm) Nguyên công II và III : Phay mặt bên và mặt đối xứng Quy trình công nghẹ gồm hai bước : Phay thô và phay tinh Chi tiết được định vị bằng : Dùng hai phím tì ở mặt đế khống chế 3 bậc tự do ox,oy, oz và dùng một phiến tì ở mặt cạnh hạn chế hai bậc tự do ox,oz Theo bảng 10’’TKĐACNCTM’’ Ta có tổng giá trị RZ + Ti = 600 Trong đó : RZ =250 (m) Ti = 350 (m) Sau khi gia công song bước I phay thô ta có : RZ =50 (m) , Ti =50(m) Sau khi gia công song bước II phay tinh ta có : RZ = 10 (m) , Ti = 15(m) ‘’ Theo bảng 12 TKĐACTM’’ Sai lệch không gian tổng cộng của phôi được tính theo công thức : phôi = c = Trong đó : phôi là sai lệch không gian của phôi c là đại lượng cong vênh của mặt phẳng tính theo cả 2 chiều & và chièu rộng của mặt phẳng gia công a,b : là chiều dài và chiều rộng của mặt phẳng gia công k : là độ cong vênh khi đúc k = 0,3-1,5 m/1mm ta chọn k =1,5 Vậy sai lệch tổng cộng là phôi = = 201,8m Sai lệch không gian qua các bước được tính theo công thức sau đây: còn lại =kphôi Trong đó : K: Hệ số chính xác hoá : sau khi gia công thô k =0,06 Sau bán tinh k = 0,04 ,sau gia công tinh k =0,02 Sai lệch không gian còn lại sau khi phay thô là : 1= 0,06. phôi = 0,06. 201,8 =12,1m Sai lệch không gian còn lại sau khi phay tinh là: 2 =0,02. 1 = 0,02.11,94 = 0,2388 m Chi tiết được định vị bằng mặt đáy dưới nên chuẩn định vị trùng với gốc kích thước nên c =0 k : Sai số kẹp chặt : k =0 ( Vì phương của lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện) Vì ở đây 2 mặt đáy nhưng chỉ cần gia công 1 mặt đáy nên lượng dư được tính theo công thức Zmin =RZ i-1 + Ti-1 +i-1 + i Trong đó RZ i-1 : Độ nhấp nhô bề mặt do nguyên công trước để lại Ti-1 : Chiều sâu lớp bề mặt hư hỏng do nguyên công trước để lại i-1 : Sai số không gian tổng cộng do bước nguyên công trước gây ra i : Sai số gá đặt của bước nguyên công thứ i Vậy lượng dư nhỏ nhất khi phay thô là: Zmin =200+300+199 = 699m Lượng dư nhỏ nhất khi phay tinh là : Zmin = 50+50+11,94 = 111,94m Cột kích thước được tính toán như sau : Ở nguyên công hoặc kích thước cuối cùng ( Phay tinh) ta lấy kích thước nhỏ nhất theo bản vẽ cộng với lượng dư tính toán sẽđược kích thước của bước phay thô sau đó lấy kích thước phay thô cộng với lượng dư khi phay thô ta được kích thước của phôi Ta được kích thước phay thô là: L1 = 87+0,11194 = 87,112(mm) Kích thước của phôi là : L = 87,112+0,699 = 87,811(mm) Dung sai của từng bước nguyên công ( Bảng 4-35 Sổ tay công nghệ chế tạo máy (STCNCTM) ) Dung sai của phôi thô là 300m Dung sai của bước phay thô là 120m Dung sai của bước phay tinh là 40m Cột kích thước giới hạn được tính như sau : Lấykích thước tính toán và làm chòn theo hàng số có nghĩa của dung sai ta dược Lmin ,Lấy Lmin Các bước công nghệ Thành phần lượng dư Lượng dư tính toánm Kích thước tính toán m Dung sai m Kích thước giới hạn Lượng dư giới hạn Rzm Tm m m Lmin(mm) lmax(mm) Z0min Z0max 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Phôi 200 300 199 0 87,811 300 87,811 88,111 Phay thô 50 50 11,94 0 699 87,112 120 87,11 87,33 601 784 Phay tinh 10 15 0,238 0 111,94 87 46 87 87,046 210 284 Lượng dư tổng cộng 811/1071 Lượng dư tổng cộng được tính theo công thức : Zmax = 284+ 787 =1071(m) Zmin =601+210 =811(m) Kiểm tra kết quả tính toán: Sau khi phay tinh : Zmax – Zmin = 284- 210 =74 (m) S1- S2 =120-46 = 74(m) Sau khi phay thô : Zmax – Zmin = 781- 601 = 180 (m) S1- S2 = 300-120 = 180(m) Vậy kết quả tính toán ở trên là hoàn toàn đúng V.2 Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại : Để nhanh chóng xác định lượng dư gia công , người ta không cần phải tính toán mà có thể dựa vào sổ tay công nghệ để xác địng lượng dư cho các bề mặt cần gia công Nguyên công II : Phay mặt cạnh : Zb =2,0 (mm) Nguyên công III : Phay mặt đối xứng mặt cạnh Zb = 2,5 (mm) Nguyên công IV &V : Phay mặt bên và mặt đối xứng Zb =2,0 (mm) Nguyên công VI : Khoan- Doa lỗ 24-0,1 Zb = Nguyên công VIII : Khoan -Koét – Doa 2 lỗ 12+0,05 Bước 1 : Khoan : 2Zb =5,75(mm) Bước 2 : Khoét : 2Zb = 0,15(mm) Bước 3 : Doa : 2Zb = 0,1 (mm) Nguyên công VIII : Khoan tarô lỗ M10 Bước 1: Khoan : 2Zb =4,25 (mm) Bước 2 : Tarô : 2Zb =1,5 (mm) Nguyên công IX : Cắt ren Tr306 - Vát cạnh 2450 Zb =2mm - Tiện ren Nguyên công X : Phay rãnh đuôi én Zb =1,0(mm) Nguyên công Xi : Bổ đôi vát mép chi tiết Zb = PHẦN VI TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG Việc tính toán và lựa chọn chế độ cắt sao cho hợp lý góp phần cho hiệu quả kinh tế cao cho sản phẩm chế độ cắt ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt của các chi tiết gia công như ảnh hưởng đến tuổi bền của dao ,máy và quá trình sản xuất và chi tiết Xác định chế độ cắt là xác định chiều sâu cắt và số lần chạy dao , lượng chạy dao tốc độ cắt công xuất cần thiết trong điều kiện gia công nhất định Chọn chế độ cắt hợp lý vừa đảm bảo năng xuất lao động , hạ giá thành đồng thời phát huy hét khả năng của máy , các trang thiết bị và dụng cụ cắt Để xác định được chế độ cắt hợp lý và đảm bảo tính năng trên ta xác định cắt cho từng nguyên công VI -1 Tính chế độ cắt cho nguyên công phay mặt phẳng đáy đạt kích thước 87(mm) Với chi tiết ‘’Đai ốc hai nửa’’ vật liệu là G15-32 . Để phay được mặt phẳng đạt độ được nhẵn bóng RZ40 ta phân chia thành hai bước phay thô và phay tinh chọn dao mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng Bk8 với dường kính dao : D =110. Z =22 răng bề rộng lưỡi = 87 (mm) ,tuổi bền dao T =180 (phút ) + Bước I : Phay thô Chiều sâu cắt : t(mm) Như ở phần trên ta đã tính lượng dư gia công cho nguyên công này . Vì ta tính lượng dư ở trên cho mặt đế do đó chiều sâu cắt sẽ là t = Zb =0,781 (mm) (II) Lượng chạy dao : Vì lượng vhạy dao khi phay rất khó xác định theo phương pháp tính toán nên thông thường theo kinh nghiệm người ta thường tra bảng Theo bảng (6-5) sách CĐC ta có SZ =0,12 -0,15 (mm)/răng Chọn SZ = 0,12 (mm)/răng Lượng chạy dao vòng : SV = SZ .Z =0,12.22 =2,64 (mm)/răng Tốc độ cắt V : Tốc độ cắt V được tính theo công thức CV. Dq.v V = kV (m/p) Tm. tx.v .Sy.u .Bu.v .Zp.v Theo bảng 1-5 ché độ cắt ta có : CV =445 ; qV =0,2 ; m = 0,32 ; xV =0,15 ; YV =0,35 Uv =0,2 ; PV = 0 ; KV =Kmv. Knv .Kuv Trong đó : Kmv = 1901,25 1901,25 Kmv = = = 1 ( Bảng 2-1) HB1,25 1901,25 Bảng 1-1 :CĐC : Knv = 0,8 Bảng 8-1 :CĐC : Kuv = 0,83 Kv= Kmv.Kuv = 1,03.0,8 .0,83 = 0,664 Thay vào công thức ta có : 4,45 .1100,2 V = . 0,664 = 155,23 (m/p) 1800,32.( 0,781)0,15 .0,12 0,35.(87)0,2 Số vòng quay của trục chính là : Áp dụng công thức : V =n = = = 155,43 (m/phút) + Lượng chạy dao phút là : SPh =SZZ.n = 0,12.22.450 = 1188 (mm/phút ) + Lực cắt PZ được tính theo công thức : CP .txp.Syp up.Z PZ = .kp (kg) Dqp .nwp Theo bảng (3-5)sách ‘’chế độ vắt gia công cơ khí ‘’ P = 54,5 , xP = 0,9 , yP = 0,74 qP = 1,0 P =0 , UP =1,0 Theo bảng (12-1) ta có : 190np 1900,4 KP = Kmp = = =1 ( HB)np 1900,4 Thay số : 54,5 .(0,781)0,9.871 .0,120,74.1,0 PZ = = 100,6(kg) 1101.4500 + Mô men cắt : MX == = 5,533 (kgm) + Công suất đặt : NC= = = 2,55 (Kw) Bước 2 : phay tinh : + Chiều sâu cắt : t =0,284 (mm) + Lượng chạy dao : Chọn lượng chạy dao : SZ = 0,24 .22 = 5,28 (V/P) + Vận tốc cắt được tính theo công thức : CV.Dqv. 445. 1100,2 ,0,664 V = .KV= = 177( m/phút ) Tm.txV.SZyv. Buv.Z 1800,32. 0,284 0,15.0.240,35.870,2 -Số vòng quay của chục chính là : n == = 338,74 (Vg/phút ) Chọn theo máy : n =339 ( vòng / phút ) Vận tốc cắt thực tế của máy cắt là : V= = = 117,09 (vỏng /phút ) Nguyên công VI : Khoan- doa lỗ 24 Gia công trên máy khoan cần VR4A có công suất động cơ N =4kW Bước 1 : Khoan lỗ 23,8 Dùng mũi khoan thép gió P18 , có đường kính mũi khoan là 23,5 1 chiều sâu cắt (t) : t ==11,9 2 : Lượng chạy dao S : mm/vòng S = 047 –0,54 Bảng 5-23 STCNT tập II - Chọn S = 0,47 – 0,54(mm/vòng) Chọn theo lượng dao của máy : S = 0,53 mm/vòng 3 : Tốc độ dao cắt : Tốc độ cắt được tính theo công thức : T = 50 Bảng 12-3 (CDC) Theo bảng (3-3) CV = 17,1 , ZV= 0,25, xV =0 ,yV= 0,4, m=0,125 Bảng (6-3): KuV =1 Bảng (5-3): KmV = 1,27 ( Bảng 7-1) ; KnV =0,7 ( Bảng 8-1) Thay vào công thức : 17,1 .23,80,25.1,27.0,7.1.1 V = = 2654(m/p) 500,125.11,75o..0,530,4 Tính số vòng quay trục chính : n == = 355,1 (v/p) Chọn theo máy : n =300(v/p) Suy ra tốc độ cắt thực tế : Vtt = = = 22,42(m/p) Bước 2 : Doa lỗ 24 bàng thép gió P18 : Chiều sâu cắt t : t = = 0,1 (mm) Teo bảng (5-27) STCNCT tập II : S =0,2- 0,5mm/vòng Chọn theo máy : S =0,3 CV. Dq.v V = kV (m/p) Tm. tx.v .Sy.v Các hệ số tra bảng : Doa chọn KV =1 CV =15,6 ; ZV =0,2 ; xV =0 ; yV =0,5 ; m = 0,3 Tuổi bền T =80 Nguyên công VII : Tính chế độ cắt cho nguyên công khoan – khoét – doa hai lỗ 12+0,05 Quy trình công nghệ của nguyên công được ohân ra làm ba bước : Khoan – khoét –doa : Chi tiết được gia công trên máy khoan cần OR4A có công suất động cơ là : 4KW Chiều dày gia công bằng lượng dư lớn nhất đã tính ở trên Zb =6 (mm) Lượng dư cho khoan là : Zb =5,75 (mm) Lượng dư cho khoét là : Zb =0,15 (mm) Luợng dư cho doa là : Zb =0,1 (mm0 Chọn mũi dao khoan có đường kính d1 =11,5(mm) Chon mũi dao khoét có đường kính d2 =11,8 (mm) Chọn mũi dao doa có đường kính d3 = 12(mm) Bước 1 : khoan 2 lỗ 11,5 đùng mũi khoan thép gió P18 có đường kính là 11,5 Chiều sâu cắt t (mm) t = d1/2 = 11,5/2 = 5,75 (mm) Lượng chạy dao 5 : (mm/vòng ) Lượng chạy dao được tính theo công thức : 7,34. D0,81 S = (mm/vòng ) H B0,75 Trong đó : D là đường kính lỗ khoan : D= 11,5(mm) HB :Độ cứng của vật liẹu ,vật liệu là gang xám nên chọn HB =190 Thay vào công thức ta có : 7,34.11,50,81 S = = 1,03 (mm/vòmg) 1900,75 Theo máy chọn S =0,95 (mm/vòng) Tốc đọ cắt V(m/p) Tốc độ cắt khi koan được theo công thức : CV. Dq.v V = kV (m/p) Tm. tx.v .Sy.v Theo bảng (3-3)sách CĐC ta có : CV =17,1 ; ZV =0,25 ; xV =0;yV =0,40 ; m= 0,125 Theo bảng (4- 3) ta có : T= 45( phút) Theo bảng ( 6-3): KlV =1 Theo bảng (5-3) : KmV =1,27 Theo bảng (7-1) : KnV =0,7 Theo bảng (8-1) :KuV =1 Với KV =KmV..KlV KuV KnV Các bảng (3-3) ; (4-3); (6-3);(5-3);(8-1);(7-1)sách CĐC Thay vào công thức ta có : 17,1 .11,5 0,25 .1,27.0,7 .1.1 V = = 19,2 (v/p) 450.125. 5,750. 0,950,4 Số vòng quay chục chính sẽ là : n == = 531,7(v/p) Chọn số vòng quy theo máy : n = 400(v/p) Khi dố tốc độ cắt thực tế sẽ là : Vtt = = = 14,44 (m/p) Mô men soắn và lực cắt chiều chục khi khoan Mô men soắn khi khoan được tính theo công thức : MX = CM.DZm.Yym.KmM (kgm) Theo bảng (7-3) sách CĐC ta có CM =0,022 ; Zm = 2,5 ; ym =0,8 ; KmM =0,912 Theo bảng (12-1) và (13-1) sách CĐC : Thay vào công thức ta có : MX =0,022 .11,52,5 .0,950,8.0912 = 8,64 (kgm) Lực chiếu chục khi khoan được tính theo công thức : P0 =C0.DZp.Syp. KmV Theo bảng (7-3) CĐC ta có : CP =42,7 ; ZP =1 ; YP =0,8 Theo bảng (13-!) CĐC ta có KmP =0,912 Thay vào công thức tá có : P0 =42,7 .11,51.0,95 0,8 .0,912 = 429,8 (kg) Công suất khi khoan được tính theo công thức : N =(Kw) Thay số vào ta được : N = = 3,5 (kW) So với công suất máy là 4Kw thoả mãn điều kiện an toàn Bước 2 : Khoét hai lỗ 11,8 (mm) Dùng mũi khoét thép gió P18 có đường kính 11,8 Chiều sâu cắt t : (mm) t = = = 0,15(mm) Lượng chạy dao : S (mm/v) Lượng chạy dao khi khoét bằng mũi khoét thép gió tính bằng công thức : S =CS.D0,6(mm) Theo bảng (1-3) sách CĐC ta có :CS =0,125 Thay số ta có : S = 0,125 .11,8 0,6 =0,55mm/v Chọn theo máy : SM = 0,45 (mm/v) Tốc độ cắt V : (m/p) Tốc độ cắt khi khoét được tính theo công thức : CV. Dq.v V = kV (m/p) Tm. tx.v .Sy.v Theo bảng (3-3) sách CĐC ta có : CV =17,1 ; ZV =0,25 ; xV =0 ;yV =0,40 ; m= 0,125 Theo bảng (4-3) sách CĐC ta có : T = 30(p) Theo bảng (6-3) sách CĐC ta có : KlV =1 Theo bảng (5-3) sách CĐC ta có : KmV =1,27 Theo bảng (7-1) sách CĐC ta có : KnV =07 Theo bảng (8-1) sách CĐC ta có : KuV =1 Với KV =KnV . KmV. KuV. KlV Các bảng (3-3) ; (4-3); (6-3);(5-3);(8-1);(7-1)sách CĐC Thay vào công thức ta có : 17,1 .11,580,25 .1,27.0,7 .1.1 V = = 27,7 (v/p) 300.125. 0,150. 0,450,4 Số vòng quay chục chính sẽ là : n == = 747,6(v/p) Chọn số vòng quy theo máy : n = 560(v/p) Khi dố tốc độ cắt thực tế sẽ là : Vtt = = = 20,75 (m/p) Bước 3 : Doa hai lỗ 12 Dùng mũi doa thép gió P18 có đường kính là 12 t = = = 0,1(mm) Lượng chạy dao : S (mm/v) Lượng chạy dao khi khoét bằng mũi khoét thép gió tính bằng công thức : S =CS.D0,7(mm) Theo bảng (1-3) sách CĐC ta có :CS =0,16 Thay số ta có : S = 0,16 .12 0,7 =0,91mm/v Chọn theo máy : SM = 0,75(mm/v) Tốc độ cắt V : (m/p) Tốc độ cắt khi khoét được tính theo công thức : CV. Dq.v V = kV (m/p) Tm. tx.v .Sy.v Làm tương tự như trên ta thay số vào : 17,1 .120,25 .1,27.0,7 .1.1 V = = 2 0(v/p) 450.125. 0,10. 0,750,4 Số vòng quay chục chính sẽ là : n == =530,8(v/p) Chọn số vòng quy theo máy : n = 560(v/p) Khi dố tốc độ cắt thực tế sẽ là : Vtt = = = 21,1 (m/p) Bước Máy Dao Chế độ cắt VL KT n(v/p) V(v/p) t (mm) S(mm/v) Khoan VR4A P18 11,5 400 14,44 5,75 0,95 Khoét VR4A P18 11,8 560 20,75 0,15 0,45 Doa VR4A P18 12 560 21,1 0,1 0,75 Nguyên công VIII : Khoan – Ta rô M10 Bước 1 : khoan lỗ 8,5 Mũi khoan thép gío P18 đường kính mũi khoan8,5 Gia công trên máy khoan đứng K125, công suất máy N= 2,8 KW Chiều sâu cắt t =D/2 = 8,5/2 = 4,25 (mm) Lượng chạy dao S = 0,2 – 0,3 mm/v theo bảng X- 31 sổ tay CN tập 2,3,4 chọn S =0,2 suy ra chọn theo máy S =0,17 (mm/v0 Tốc độ cắt được tính theo công thức : CV. Dq.v V = kV (m/p) Tm. tx.v .Sy.v Trong đó : KV =KmV. KnV.KlV.KuV KmV= 0,9; KnV =1,0 . Bảng X-36 và X-16 sổ tay CN KlV =1,0 ; KnV =0,6 . Bảng X-15 và X-37 sổ tay CN tập 3,4 suy ra KV =0,6 .1,0 .1,0 .0,9 =0,54 Theo bảng X-34 sổ tay CN ta có CV =14,7 ;ZV =0,25 ; xV=0 ;yV =0,55 ; m= 0,125 ; T =40 14,7.8,50,25 .0,54. V = = 2 2,65(m/p) 400.125. 4,25. 0,170,55 Số vòng quay chục chính sẽ là : n == =848(v/p) Chọn số vòng quy theo máy : n = 680(v/p) Khi dố tốc độ cắt thực tế sẽ là : Vtt = = = 18,15 (m/p) Bước 2 : TarôM10 Gia công trên máy K125 Đường kính trung bình của d ren d =9,03 mm Lượng chạy dao khi tarô bàng bước ren = 1,5 (mm/v) Tốc độ cắt được tính theo công thức : CV. Dq.v V = kV (m/p) Tm. .Sy.v Chọn T =100 phút các hệ số tra bảng : CV =8,5 ; qV =1,2 ; yV =0,9 ; m =0,5 Suy ra : 8,5.9,031,2 . V = = 8,27(m/p) 1000,5 1,50,9. Số vòng quay trục chính n == =309,8(v/p) Chọn số vòng quy theo máy : n = 272(v/p) Khi dố tốc độ cắt thực tế sẽ là : Vtt = = = 7,71 (m/p) Bước Máy Dao Chế độ cắt VL KT n(v/p) V(v/p) t (mm) S(mm/v) Khoan K125 P18 8,5 690 18,13 4,256 0,17 Tarô K125 P18 M10 272 7,26 1,5 Nguyên công IX : Tiện ren Tr306 Dùng dao tiện ren thang ( Dao pha ) có gắn mũi dao bằng thép gió. Với góc mũi dao là = 29030phút bề rộng đỉnh dao là b = 1,93 ( mm) Chiều sâu cắt t chính xác bằng chiều cao thực tế của ren thang tức là : t =h1 =0,5S + Z Trong đó : h1 là chiều cao thực tế của ren S là bước ren ;S =6(mm) Z là khe hở giữa chục vít và đai ốc có Z =0,4(mm) Do đó ta có : t =0,5.6+ 0,4 = 3,4(mm) Lượng chạy dao ( bước tiến hay bước ren ) S (mm/v) Lượng chạy dao chính là bước ren cần tiện nên ta có : S =6mm Ren thang Tr306 có chiều cao profile là 3.4mm . Chọn tthô = 2 ttinh Ta có : 10t1 +8 t2 = 3.4 t1 = 0.26mm t1 = 2 t2 t2 = 0.13 mm (4). Vận tốc cắt khi cắt thô : Tốc độ cắt khi cắt thô được tính theo công thức ; CV V = kV (m/p) Tm txv. Syv Theo bảng (1-1) sách CĐC ta có : Cv=83; xv= 0.45 ; Yv=0.2 ; m= 0.33 Ta có : T =60 phút Kv = Kqv. Knv.Kmv. Kuv. Kv. K1v. K0v Theo bảng (2-1) ta có : 1901,.25 1901,25 Kmv = = = 1 HB,1.25 1901,25 Theo bảng (7-1) K n = 0,8 Theo bảng (9-1) Kv =1,27 ; Kqv = 0,93 ; Kv1 =1 Theo bảng (8-1) Knv = 1 Theo bảng (10-1) Kov = 1,24 Suy ra : Kv = 0,8 .1.1.0,93.1,24.1,27 = 1,17 Các bảng (1-1); (10-1);(2-1) ; (7-1) ; (8-1) ;(9-1) Sách chế độ cắt Thay vào công thức ta có : 83.1,17 V = = 36,43 (v/p) 600,3.0,260,45.60,2 Số vòng quay sẽ là : n == =386,73(v/p) Chọn theo máy : n = 350 vòng /phút Khi đó tốc độ cắt thực tế sẽ là : Vtt = = = 32,97 (m/p) (5). Tốc độ cắt khi cắt tinh : ta vẫn thay vào công thức trên nhưng thay t = 0,13 vào ta có : 83.1,17 V = = 50 (m/p) 600,3.0,130,45.60,2 Khi đó số vòng quay sẽ là : n == = 531 (v/p) chọn số vòng quay theo máy là : n = 503 (v/p) Khi đó tốc độ cắt thức tế sẽ là : Vtt = = = 47,38 (m/p) (6) Tính lực cẳt : Lực cắt khi tiện ren được tính theo công thức : CP .SYP P Z = KP (Kg) Inp Theo bảng (11-1) sách CĐC ta có : CP = 103 ; YP =0,75 ; nP = 0,82 HBnp = 1 190np Theo bảng (12-1) sách CĐC ta có : KP = KmP = 103.60,75 P Z = 1 = 395 (Kg) 0,82 Thay vào công thức ta có : (7) Công suất khi cắt một ren được tính theo công thức Pz .V 395.32,97 N = = = 13 Kw 102.60 102.60 Máy làm việc an toàn Khi cắt ren thì cần công suất là : Pz .V 395 .47,38 N = = = 3(KW) 102.60 102.60 Máy làm vịệc an toàn : Bảng chế độ cắt Bước Máy Dao Chế độ cắt VL KT n(v/p) V(v/p) t (mm) S(mm/v) Tiện ren T161 P18 = 29030phút 350 32,97 3,4 6 Nguyên công X : Phay mang cá Chọn dao thép gió P18 đường kính dao D= 50 chiều cao b =12 ,d= 16,= 55 ,Z =18 răng Tuổi bền của T =150 Lượng dư Z b =8,4 Bước 1 : phay thô với Zb =8 Lượng chạy dao : S =0,12(mm/v) Tốc độ cắt CV. Dq.v V = kV (m/p) Tm. tx.v .Sy.v BuV.ZpV Theo bảng (1-5 CĐC ta có : CV =30 ; qV =0,2 ; xV =0,5 ; yV =0,4 : uV =0,2 ;pV =0,1 ;m=015 KV =KmV.KnV.KuV Trong đó : 190nV 1901,00 KmV = = =1 HBnV 1901,00 Theo bảng (2-1) CĐC : KmV =1 ; KuV = 1,54 : KnV =1,54 Suyra KV =1,9 thay vào công thức ta có : 30.400,1.1,9 V = = 4,1 (v/p) 1500,33.80,30,120,2.100,1.180,45 Số vòng quay một phút của dao : n == = 32(/p) chọn số vòng quay theo máy là : n = 95(v/p) Khi đó tốc độ cắt thức tế sẽ là : V== =11,932 (m/p) Lượng chạy dao phút và lượng chạy dao thực tế của máy : SM =SZ bảng .Z.n =0,12.18 .95 = 205,2 (m/p) Lượng chạy dao thực tế : Stt === 0,216 (mm/răng) Lực cắt được tính theo công thức : CP .txp.Syp up.Z PZ = .kp (kg) Dqp .nwp Tra bảng (3-5) chế độ cắt ta có CP =261; xP =0,9 : yP =0,8 ; uP =1,1 ; WP =0; qP =1,1 HB0,3 KmP = = 1 1900,3 Do đặc tính của quá trình cắt khi phay chỉ phuộc thuộc vào vật liẹu gia công biểu thị bằng KmP do đó KP =KmP =0,94 261.80,9.0,260,8.101,1.18.0,94 PZ = = 1833 (kg) 401,1 Công suất cắt : N === 3,65 kW Bước 2 : phay tinh : Lượng chạy dao : S =0,12 Vận tốc góc : CV. Dq.v V = kV = 10 (m/p) Tm. tx.v .Sy.v BuV.ZqV Số vòng quay một phút của dao : N== = 80(v/p) Chọn số vòng quay của máy : N =95 Vận tốc cắt thực tế : V === 11,9(m/p) Lượng chạy dao thực tế : Stt =0,216(mm/dao) Lực cắt được tính theo công thức ; CP .txp.Syp up.Z PZ = .kp (kg) Dqp .nwp 216..0,40,9.0,2160,1.101,1.18.0,94 PZ = = 124(kg) 401,1. Công suất cắt: N == 0,24 KW Bước Máy Dao Chế độ cắt VL KT n(v/p) V(v/p) t (mm) S(mm/v) Phay UF222 BK8 50.12 95 11,9 8 205,2 Phay thô BK8 Phay tinh AUF222 BK8 50.12 95 11,9 0,4 205,2 Nguyên công XI : Tính chế độ cắt cho nguyên công bổ đôi chi tiết Quy trình công nghệ của nguyên công này gồm 2 bước : Cắt rãnh – Bổ đôi chi tiết Bước 1 : Cắt rãnh b =5 (mm) Chọn dao phay đĩa 3 mặt răng gắn mảnh hợp kim D =200(mm); Z =20 răng ; T =180( p) Chiều sâu cắt : t( mm) ở bước 1 này ta tiến hành phay rãnh với chiều rộng b =5(mm) đúng ở phần giữa chi tiết tính từ mặt đầu chi tiết cho đến hết phần đỉnh ren khi đó chiều sâu cắt sẽ là : t =6(mm) ta tiến hành cắt làm lát Lượng chạy dao : Lượng chạy dao khi gia công gang bằng dao phay đĩa 3 mặt thép gió thông thường chọn là : S = 012-0,28 (mm/răng ) Chọn S =0,12(mm/răng) Tốc độ cắt : V (m/p) Tốc độ cắt V được tính theo công thức : CV. Dq.v V = kV = 10 (m/p) Tm. tx.v .Sy.v BuV.ZqV Theo bảng (1-5) sách CĐC ta có : CV =68,5 : qV =0,25 : m =0,2 : xV =0,3 : yV =0,2 ; UV =0,1 : PV =0,1 KV = KmV.KnV.KuV Trong đó : KmV =(190/HB)1,25=1 Theo bảng (7-1) CĐC .: KnV =0,7 Theo bảng (8-1) CĐC : KuV = 0,83 Do đó KV = 0,5 .0,7. 0.83 =0,29 Theo công thức ta có : 68,5. 1800,25 V = 0,29 = 18,28(m/p) 1800,2.60,3.0,120,2.50,1.200,1 Số vòng quay trong 1 phút là : n === 38,15 ( v/p) Chọn theo máy là : n =37(v/p) Khi đó tốc độ cắt thực tế sẽ là : V = = = 17,92(m/p) Lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy là : Sm =SZbảng.Z.n =0,12.20.37 =8,8 (m/p) Chọn Sm= 78(m/p) Khi đó lượng chạy dao răng thực tế là : SZ == 021 (mm/răng ) Lực cắt khi phay : Lực cắt PZ khi phay được tính theo công thức : CP .txp.Syp up.Z PZ = .kp (kg) Dqp .nwp Theo bảng (3-5) xác định chế độ cắt ta có : CP =30 ; xP =0,83 ;yP =0,65; uP =1 ;WP =0 qP =0,83; KP =KmV .Kp. Kp .Kp .Krp Trong đó KmP = (b/75)0,3 =(150/75)0,3 =0,62 Do đặc điểm của quá trình cắt khi phay chỉ phu thuộc vào vật liệu gia công biểu thị bằng KmP do đó ta có : KmP = KP =0,62 Thay số vào công thức ta có : 30.60,83.0,21065.5.20.0,62 PZ = = 36,7(kg) 1800,83.370. Công suất cắt : Công suất cắt khi phay được tính theo công thức : NC == = 0,11 (KW) So với công suất máy UF222 có NC =2,8 (KW) Máy làm việc an toàn Bước 2 : Bổ đi chi tiết ở bước này ta sử dụng chính con dao ban đầu khi cắt rãnh ở bước trên và cũng với chiều sâu cắt như trên ta cứ cắt theo từng lát cắt cho tới khi chi tiết được tách ra thành hai nửa riêng biệt . Do sử dụng cùng dao , cùng máy và trong cùng một nguyên công , cùng chiều sâu cắt nên chế độ cắt của bước này như ở bước 1 nên ta có bảng : Bảng chế độ cắt Bước Máy Dao Chế độ cắt VL KT n(v/p) V(v/p) t (mm) S(mm/v) Phay rãnh UF222 P18 D =180 Z =20 37 17,92 6 78 Bổ đôi UF222 P18 Phần VII Tính thời gian gia công cơ bản cho các nguyên công Sau khi đã xác định nội dung cho các nguyên công , chọn máy ,chọn dao ,tính toán lượng dư ,chế độ cắt ta phải xác định thời gian gia công cơ bản cho máy làm việc để đảm bảo năng suất làm việc để đảm bảo năng suất lao động và tiến trình gia công cho chi tiết gia công không bị dán đoạn góp phần vào yêu cầu cho sản phẩm ,sản lượng hàng năm công tác địng mức kỹ thuật cần thích hợp tới quy trình công nghệ và ngược lại Mức thời gian kỹ thuật là nhân tố quan trọng để nâng cao năng suất lao động . Để tính thời gian kỹ thuật cần chia các thời gian làm việc gia từng bộ phận và các thời gian thành phần . Thời gian cơ bản là thời gian trực tiếp làm thay đổi hình dáng ,kích thước và chất lượng bề mặt chi tiết . Ta tiến hành xác định thời gian gia công cơ bản cho các nguyên công và bước Nguuyên công I : Phay mặt phẳng đế Khi phay mặt phảng bằng dao phay mặt đầu thời gian công nghệ được tính theo công thức : T0 =L..i/SM (phút ) Trong đó : L =L1 +L2 +L L : Chiều dài mặt gia công : l =100(mm) l1 : Khoảng cách ăn dao : l1 = 0,5 (D - +(0,5-3) D : là đường kính dao ơphay D =100(mm) B : Bề rộng chi tiết gia công B =87 (mm) L1 =0,5.(100 - ) + 3 = L2 : khoảng thoát dao L2 =1-6 (mm) Chọn L2 =6(mm) i : Số lần ăn dao i = 1 SM : Số lượng chạy dao phút .SM =397( phay thô ); SM =250 (phay tinh) Thay số vào ta có Phay thô : T0 = = 0,35(phút ) Phay tinh : T0 == 0,55 (phút ) Nguyên công II&III : Phay mặt bên & mặt đối xứng T0 =L.i/SM (phút ) Trong đó L = l1 + l2 + l (mm) l: Chiều dài mặt gia công l =100(mm) l1: Khoảng ăn dao l1 = 0,5 (D - +(0,5-3) D : Đường kính dao phay D =75 (mm) B : Bề rộng chi tiết gia công : B = 30(mm) Ta có l1 = 0,5 (75 -) + 3 = 6,13 (mm) l2 : khoảng thoát dao l2 =1-6(mm) Chọn l2 =6(mm) i: Số lần ăn dao i =1 SM : Số lần chạy dao phút SM =397 (phay thô ); SM =250 ( phay tinh) Thay số vào ta có : Phay thô : T0 = = 0,28( phút ) Phay tinh : T0 = = 0,456 (phút ) l1 =0,5( 75 -) + 3 = 11,7 Phay thô : T0 = = 0,3( phút ) Phay tinh : T0 = = 0,47 (phút) Nguyên công IV &V : Phay mặt phẳng cạnh và mặt phẳng đối xứng l1 =0,5( 100 -) + 3 = Phay thô : T0 = = 0,3( phút ) Phay tinh : T0 = = 0,47 (phút) Nguyên công VI : Khoan – Doa lỗ 24 Bước 1 : Khoan lỗ 23,8 T0 =.i (phút ) Trong đó : L =100 L1 ; Khoảng ăn dao L1 =.cotg + ( 0,5- 2 ) (mm) = . 0,557 + 2 =8,62 (mm) S : Số lượng chạy dao vòng S =0,53 (mm/vòng ) n: Số vòng quay chục chính : n = 300 (vòng /phút ) i: Số lần ăn dao : i =1 Thay số vào ta có : T0== 0,68 (phút ) Bước 2 : Doa lỗ 24 Thời gian khi doa lỗ 24 : T0 =.i (phút ) Tương tự với L1 =8,7; S =0,3 ; n= 170 T0== 213 (phút) Nguyên công VII : Khoan – Khoét – Doa 2 lỗ 12 Thời gian gia công khi khoan lỗ được tính theo công thức : T0 =.i (phút ) Trong đó : L:chiều dài lỗ gia công L =20 L1 ; Khoảng ăn dao L1 =.cotg + ( 0,5- 2 ) (mm) = . 0,557 + 2 =5,2m) S : Số lượng chạy dao vòng S =0,85mm/vòng ) n: Số vòng quay chục chính : n = 400(vòng /phút ) i: Số lần ăn dao : i =2 Thay số vào ta có : T0== 0,09 (phút ) Bước 2: khoét hai lỗ 11.8 Thời gian gia công khi khoan lỗ được tính theo công thức : T0 =.i (phút ) Trong đó : L:chiều dài lỗ gia công L =20 L1 ; Khoảng ăn dao L1 =.cotg + ( 0,5- 2 ) (mm) = . 0,557 + 2 =5,2m) S : Số lượng chạy dao vòng S =0,4mm/vòng ) n: Số vòng quay chục chính : n =560(vòng /phút ) i: Số lần ăn dao : i =2 Thay số vào ta có : T0== 0,11 (phút) Bước 3: Doa hai lỗ 12. Thời gian gia công khi khoan lỗ được tính theo công thức : T0 =.i (phút ) Trong đó : L:chiều dài lỗ gia công L =20 L1 ; Khoảng ăn dao L1 =.cotg + ( 0,5- 2 ) (mm) = . 0,557 + 2 =5,2m) S : Số lượng chạy dao vòng S =0,75mm/vòng ) n: Số vòng quay chục chính : n =560(vòng /phút ) i: Số lần ăn dao : i =2 Thay số vào ta có : T0== 0,067 (phút) Nguyên công VIII: Khoan- ta rô M10. Bươc 1: khoan lỗ 8,5 Thời gian gia công khi khoan lỗ được tính theo công thức : T0 =.i (phút ) Trong đó : L:chiều dài lỗ gia công L =50 L1 ; Khoảng ăn dao L1 =.cotg + ( 0,5- 2 ) (mm) = . 0,557 + 2 =5,2m) S : Số lượng chạy dao vòng S =0,85mm/vòng ) n: Số vòng quay chục chính : n = 400(vòng /phút ) i: Số lần ăn dao : i =2 Thay số vào ta có : T0== 0,09 (phút ) Bước 2: Ta rô M10 Nguyên công IX: Tiện ren Tr30x6 Thời gian công nghệ được tính theo công thức: T0 =.i (phút ) Trong đó : L:chiều dài gia công L =100(mm) L1 ; Khoảng ăn dao : L1=(1-:- 3) bước ren. Chọn L1=2 vậy L1=2.S=2.6=12(mm) . L2; Khoảng thoát dao: L2=(1-:-3) bước ren. Chọn L2=2. vậy L2=L1=12(mm) S; số lượng dao vòng; S=bước ren= 6(mm/v). N; số vòng quay trục chính: n=350(v/p),(cắt thô) n=503(v/p),( cắt tinh) i; số lần ăn dao : i=10(lát),(cắt thô) i=8(lát),(cắt tinh) thay số vào ta có: - Khi tiện thô: T0== 0,59 (phút ) - Khi tiện tinh: T0== 0,33 (phút ) Nguyên công X: Phay rãnh đuôi én. T0 =.i (phút ) Trong đó : L:chiều dài gia công L =100(mm) L1; Khoảng ăn dao L1= + (0,5-:-3) (mm). =+3= 23(mm) L2 ;khoảng thoát dao L2=(2-:-5) lấy L2=5 Thay số vào ta có: T0== 7,3 (phút ) Nguyên công XI: Bổ đôi chi tiết. Thời gian công nghệ khi phay bằng dao phay đĩa được tính theo công thức: T0 =.i (phút ) Trong đó : L:chiều dài gia công L =85(mm) Bước 1: Phay rãnh. L1; khoảng ăn dao: L1= + (0,5-:-3) (mm). T; chiều sâu cắt: t=6 (mm) D; đường kính dao phay: D=200(mm) L1=+ 3=25,71 (mm). L2; khoảng thoát dao: L2=(2-:-5)(mm), chọn L2=4(mm) i ; số lần ăn dao: i=1 thay số vào ta có : T0== 1,56 (phút ) PHẦN VIII: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG I Tính toán và thiết kế đồ gá là xác định cơ cấu kẹp chặt và cơ cấu định vị sao cho cho tiết được cứng vững trong quá trìng gia công và đảm bảo độ chính xác cho yêu cầu gia công hàng loạt phù hợp với từng loại máy và từng loại dụng cụ cắt. Xác định kích thước của bàn máy Trên máy UF250: bàn máy có chiều dài800(mm),rộng250(mm) có chiều dài hành trình theo phương X là 600(mm), theo phương y là 450(mm), theo phương z la. Xác định phương pháp định vị: Theo sơ đồ định vị mặt đáy dưới khống chế hai bậc tự do: oz, ox, mặt bên dùng một miếng tì khống chế ba bậc tự do:ox,oy,oz. Mặt đáy dưới định vị có bề rộng 44mmvà chiều dài là 100mm. Khi đặt phiến tỳ thì chiều dài của phiến tỳ đặt theo chiều rộng của chi tiết nên ta chọn chiều rộng là 25 và chiều dài là 40 mm còn ở mặt bên mặt định vị của chi tiết có chiều cao là 92 nhưng bề mặt phẳng dùng để định vị chỉ rộng 30 và dài 100mm. Nên ta chọn phiến tỳ rộng 20mm và chiều dài 25mm các phiến tỳ được làm bằng thép 20x được thấm các bon sâu 0,8 1,2mm đạt độ cứng 55 60 HRC. Phương pháp kẹp chặt. Cơ cấu kẹp chặt ta dùng trục vít đai ốc. Để kẹp chặt chi tiết ta dùng tay quay ở trục vít lực kẹp được tạo ra nhờ trục vít và thân đồ gá được lắp ghép ghen với nhau. Lực kẹp có phương song song với bề mặt chi tiết song song. Tính lực kẹp Chi tiết được định vị ở mặt đáy và ở mặt bên. Các lực tác dụng lên chi tiết gia công được thể hiện trên hình vẽ. Lực cắt tiếp tuyến RZ được xác định theo công thức RZ= Trong đó: C: Hệ số ảnh hưởng của vật liệu. t: Chiều sâu cắt (mm) S: Lượng chạy dao răng (mm/răng) Z: Số răng dao phay(mm).8 B: Bề rộng dao phay(mm) .50 D: Đường kính dao phay(mm).100 N: Số vòng quay của dao(vòng/phút) Xv,yv,uv,qv,w: Các số mũ và hệ số C tra bảng 5-3q STCNCTM ta có: Cv=445; qv=0.2; xv=0.15; yv=0.35; uv=0.2; p=0; m=0.32 K: hệ số an toàn. Hệ số K được tính trong từng điều kiện gia công cụ thể được tính như sau: K=K0*K1*K2*K3*K4*K5*K6; K0: Hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp K0=1.5 K1: Hệ số tính đến tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi khi gia công thì K1=1.2 gia công tinh K1=1. K2: Số căng lực cắt khi dao mòn K2=11.8 lấy K2=1.5 K3: Số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn K3=1.2 K4: Số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu nạp bằng tay K4=1.2 K5: Số tính dến sai số của cơ cấu kẹp chặt K5=1.3 K6: Số tính đến mô men làm quay chi tiết K6=1.5 Vậy ta có : K=1.5*1.2*1.5*1.2*1.2*1.3*1.5=7.58 Lực tiếp tuyến là: Rz=445 Các thành phần khác được lấy như sau: Lực hướng kính: R=(0.20.4)*Rz Lực chạy dao: Ps=(0.30.4)*Rz Lực vuông góc với lực chạy dao: Pp=(0.850.9)*Rz Để đơn giản khi tính lực kẹp ta chỉ tính lực Pv tác dụng lên chi tiết. Pv=0.9*Rz=0.9 (kg) Trong trường hợp này cơ cấu kẹp chặt tạo ra lực ma sát P>Pv P=W*F>Ps; Ps>Pv=? (kg) F: Hệ số ma sát giữa miếng kẹp và chi tiết gia công, đường kính gen trung bình của bu lông nạp chặt được xác định theo công thức: D=C*=1.8(mm) Mo men xiết bu lông được xác định theo công thức: M=0.1*d*q=0.1*18*1302=2343.6(kg/mm) 4) Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá. Sai số đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước chi tiết gia công nhưng phần lớn nó ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn. Trước tiên ta tính sai số gá đặt nó bao gồm: Sai số chuẩn? Sai số kẹp chặt? Sai số do bị mòn? Sai số điều chỉnh? Sai số chế tạo đồ gá? + Sai số chuẩn: do chuẩn định vị trùng với gốc kính nên ta có: + Sai số kẹp chặt ... do lực kẹp gây ra =80 (Tra bảng 24 TKĐCN) + Sai số mòn do đồ gá mòn gây ra = Trong đó Hệ số phụ thuộc vào kết cấu để định vị N=1000 (chiếu):số lượng chi tiết được gia công trong đố gá Phần IX: Kết luận chung Sau một thời gian thiết kế tính toán lựa chọn phương pháp công nghệ để gia công chi tiết “đại vế,hai nửa” đến nay em đã hoàn thành đề tài của mình cùng với mọi quy trình tính toán, thiết kế, kiểm nghiệm thực tế trên sản phẩm thực cùng với các bản vẽ kèm theo. Sau thời gian thực hiện đề tài em đã rút ra một số kinh nghiệm, kiến thức chuyên môn giúp cho quá trình công tác sau này của em được tốt hơn. Nó là nền móng vững chắc cho con đường sự nghiệp đứng đắn cho mình. Trong quá trình thực hiện đề tài em đã được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo cùng với các thầy cô trong khoa và các bạn trong ngành với sự cố gắng lỗ lực của bản thân. Tuy vậy không tránh được những sai sót do trình độ kinh nghiệm của bản thân còn hạn chế. Em mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy, cô và các bạn trong ngành để đề tài của em được hoàn thiện hơn.