Đề tài Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục răng

...................................................................................................................................................................................................................................................... MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Trong quá trình hội nhập và phát triển của đất nước ta hiện nay thì tất cả các lĩnh vực ngành nghề đều phát triển mạnh mẽ. Mặt khác quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước đang diễn ra rất nhanh chóng. Các máy móc thiết bị hiện đại đều đã và đang được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực. Cùng với sự phát triển đó thì ngành công nghệ chế tạo máy đang từng bước đổi mới để phù hợp với điều kiện thực tế. Để có một nền kinh tế phát triển thì nền công nghiệp không thể không phát triển được. Chính vì vậy, nhà nước ta đã có những chính sách để tạo điều kiện cho ngành công nghiệp như có sự tham gia đầu tư từ nước ngoài, sự mọc lên của các công ty liên doanh, các doanh nghiệp nước ngoài. Như vậy, để tránh tụt hậu về kiến thức thì yêu cầu người kỹ sư và các cán bộ kỹ thuật viên phải nắm vững kiến thức, trao rồi kiến thức, học hỏi kinh nghiệm, và phải biết vận dụng những kiến thức đó sao cho hợp lý nhất. Đối vối một sinh viên cơ khí như em thì cần phải cố gắng học tập tốt, nhất là những môn chuyên ngành. Đồ án công nghệ chế tạo máy là một điều kiện rất tốt để em có thể đọc thêm, hiểu thêm và tổng hợp các kiến thức và vận dụng chúng vào trong đồ án của mình. Và đề tài em được giao là: “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục răng”. Sau thời gian làm đồ án, được sự hưỡng dẫn tận tình của thầy giáo Thạc sĩ Hoàng Văn Quyết, các thầy trong bộ môn Chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn cùng lớp đã giúp em hoàn thành được đồ án của mình. Tuy nhiên trong quá trình làm đồ án, do sự tổng hợp ý kiến chưa đầy đủ, kinh nghệm thực tế còn thiếu nhiều nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu xót. Vậy em rất mong được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của thầy cô và bạn bè. Thái Nguyên ngày … / …/2011 Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Dương Văn Nam PHẦN I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 1.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công Các chi tiết dạng trục là loại chi tiết được dùng rất phổ biến trong ngành chế tạo máy. Chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay ngoài. Mặt này thường dùng làm mặt lắp ghép. Chi tiết dạng trục thường được dùng để truyền mô men xoắn giữa hai trục song song hoặc vuông góc hoặc tạo với nhau một góc. Nhờ truyền động cơ khí giữa các cặp bánh răng, bánh vít, trục vít ăn khớp hay nhờ truyền động đai ma sát... Trong quá trình làm việc trục dễ bị biến dạng do tác dụng của tải trọng và điều kiện làm việc. Vì vậy, chi tiết phải được gia công chính xác để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đề ra như độ cứng xoắn, độ cứng uốn, độ đồng tâm, các bề mặt làm việc của trục cần phải được gia công chính xác, cơ tính đạt yêu cầu . Cụ thể chi tiết là trục răng Z14 dùng trong hộp tốc độ: 1. Chức năng của chi tiết: Trục răng là một thành phần cơ bản nằm trong kết cấu của hộp tốc độ, có chức năng nhận và truyền chuyển động: - Chức năng nhận chuyển động: + Là bộ phận nhận truyền động từ động cơ thông qua bộ truyền đai (hoặc xích) lắp trên cổ trục F38 cố định theo phương tiếp tuyến bằng then bằng B = 12mm. - Chức năng truyền chuyển động: + Là bộ phận truyền động từ phần răng có m = 3 và số răng Z = 14 cho trục bị động thông qua bánh răng bị động của bộ truyền. 2. Điều kiện làm việc của chi tiết gia công: - Đây là chi tiết dạng trục có Lmax = 445mm, Dmax =48,42mm và Dmin = 27mm. Đây là trục có tỷ số L/D>10mm do đó được xếp vào loại truc dài. - Với chức năng chủ yếu nói trên, trục răng Z14 được làm việc trong các điều kiện sau: +0,01 +0,03 + Hai cổ trục F40 lắp vòng bi, đây chính là vị trí được nằm lên hai gối đỡ của thân hộp tốc độ. Trong quá trình làm việc trục chịu tác dụng của mô men uốn sinh ra do lực hướng kính. Đồng thời chịu mô men xoắn sinh ra do lực tiếp tuyến. Với kết cấu của bộ truyền trong hộp (truyền động bánh răng nghiêng) nên lực dọc trục có ảnh hưởng đáng kể. + Cổ trục F42là vị trí luôn tiếp xúc với vòng bít chắn dầu (tránh thoát dầu vào trong ổ trục) nên luôn luôn có chuyển động tỳ sát trên bề mặt. + Cổ trục F38 do lắp công xôn nên luôn luôn bị uốn. Đồng thời tại đó có rãnh then 12 nên trục luôn chịu lực dập, cắt. + Phần răng Z14, m = 3 do đặc điểm của bộ truyền. Nên phần sườn răng luôn chịu ứng suất tiếp xúc (gây mòn) và chịu ứng suất uốn (gây gãy). + Với việc bố trí phần trục có rãnh then phía ngoài một gối đỡ lắp ổ chứng tỏ đây là kiểu lắp công xôn nên trục được chế tạo phải cứng vững và đảm bảo độ đồng tâm. Việc gia công răng liền trục giữa hai ổ vừa làm tăng độ cứng vững trục, tiết kiệm nguyên công, hạ giá thành sản phẩm. Nhưng nhược điểm của cách bố trí này là khi làm việc bề mặt răng bị tróc rỗ, gẫy, mòn thì phải thay cả trục . Vật liệu để chế tạo chi tiết là thép 40X với thành phần hoá học là: %C %Cr %Mn %Si %Bo 0,36¸ 0,44 0,8¸ 1,1 0,5÷ 0,8 0,17÷0,37 <0,005 1.2. Phân tích yêu cầu kỹ thuật và định ra phương pháp gia công tinh lần cuối 1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật Khi chế tạo chi tiết dạng trục cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau: - Với bề mặt trục có rãnh then (L= 80mm) gia công đạt độ nhẵn Ra ≈ 0,63µm (Vì để lắp bánh răng và được truyền mô men xoắn nhờ mối ghép bằng then). Độ không song song giữa các bề mặt then và tâm là 0,05 mm/100 mm chiều dài , sai lệch của rãnh then theo chiều dài không quá 0,01mm. - Bề mặt Ф40 ( L=23mm) dùng để lắp ghép ổ lăn nên cần độ chính xác cao, độ bền, độ cứng cao cần gia công đạt độ nhẵn bóng Ra ≈ 0,63µm. Để đảm bảo điều kiện lắp ghép dung sai độ đồng tâm giữa 2 cổ trục là 0,045mm. - Bề mặt trục Ф42 không dùng lắp ghép nhưng vẫn phải gia công đạt độ nhẵn bóng Rz ≈ 40µm để tăng độ bền mỏi của chi tiết. 2. Định ra phương pháp gia công tinh lần cuối Dựa vào điều kiện làm việc và yêu cầu về độ chính xác của từng bề mặt ta chọn phương pháp gia công lần cuối như sau: -Với bề mặt có ren M27x1,5 tác dụng chủ yếu dùng để kẹp chặt nên có thể gia công lần cuối bằng phương pháp tiện ren tinh. - Bề mặt Ф42, Rz ≈ 40µm dùng phương pháp gia công tiện thô. - Bề mặt Ф40, Ra ≈ 0,63µm dùng phương pháp gia công là mài tinh. - Bề mặt Ф40, Ra ≈ 2,5µm dùng phương pháp gia công là tiện tinh. - Rãnh then dùng phương pháp gia công là phay. - Việc gia công răng liền trục Ф48,42 ta chọn phương pháp phay lăn răng . 1.3. Các biện pháp công nghệ để đạt được yêu cầu quan trọng - Với các chi tiết dạng trục răng yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục là rất quan trọng (độ không đồng tâm giữa các đoạn trục và vòng tròn đỉnh răng £0,045). Để đảm bảo yêu cầu này khi gia công trục cần phải dùng chuẩn tinh thống nhất. Chuẩn thống nhất là hai lỗ tâm côn ở hai đầu của trục. Dùng hai lỗ tâm côn làm chuẩn có thể hoàn thành việc gia công thô và tinh hầu hết các bề mặt trục. - Độ không song song giữa 2 cạnh rãnh then so với đường tâm chi tiết £0,05. Để đảm bảo yêu cầu này ta dùng sơ đồ gá đặt chi tiết trên hai khối V ngắn với chuẩn tinh la mặt trụ ngoài kết hợp với vai trục. - Để đảm bảo độ cứng vững cho chi tiết trong quá trình gia công ta sử dụng luynet để đỡ chi tiết. - Ngoài ra để thuận tiện cho gia công và giảm tập trung ứng suất tại các vị trí tiếp giáp của các bậc trên trục thì cần phải tạo các rãnh thoát dao, các cung tròn. 1.4. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết gia công Tính công nghệ trong kết cấu có ý nghĩa rất quan trọng : - Ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. - Ảnh hưởng đến khối lượng gia công và năng suất lao động. - Ảnh hưởng đến tiêu hao nguyên vật liệu. - Cuối cùng là ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm. Qua bản vẽ trục răng ta thấy: - Đây là chi tiết dạng trục có Lmax = 445mm, Dmax =48,42mm và Dmin = 27mm. Đây là trục có tỷ số L/D>10mm do đó trong quá trình gia công để tránh biến dạng, chống võng trục ta sử dụng biện pháp tăng cứng vững bằng cách cho chi tiết tỳ phụ thêm vào các vấu tỳ của luynet. - Phần răng cấp chính xác 8 nên khi gia công răng không quá khó khăn về dao (dao tiêu chuẩn). - Các bề mặt trục có khả năng gia công được bằng các dao thông thường. - Kết cấu trục thoả mãn đường kính các bậc trục giảm dần về 2 phía thuận lợi cho việc gia công. - Các bề mặt gia công đều thuận lợi cho việc ăn dao, thoát dao dễ dàng. - Mặt khác trên trục có phay rãnh then bằng kín không thể thay bằng then hở, trục không đủ cứng vững để gia công trên máy chép hình thuỷ lực vì thế phải gia công lỗ tâm ở hai đầu trục. - Sau khi thực hiện xong các nguyên công gia công tiến hành nhiệt luyện chi tiết để có được độ cứng và độ bền cơ học cần thiết đảm bảo yêu cầu làm việc. Cuối cùng ta thực hiện nguyên công mài đạt độ chính xác yêu cầu. -Kết luận: Qua phân tích như trên ta thấy kết cấu trục như vậy là hợp lý có thể áp dụng gia công hoàn toàn bằng phương pháp cơ thông thường với trang thiết bị và điều kiện sẵn có của phân xưởng nhà máy cơ khí. PHẦN II XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 2.1. Ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất. Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trưng có tính chất tổng hợp giúp cho việc xác định hợp lý đường lối biện pháp công nghệ và đề ra phương án tổ chức sản xuất để tạo ra sản phẩm đạt chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. Trong điều kiện hiện nay việc xác định dạng sản xuất chủ yếu dựa vào sản lượng và khối lượng của chi tiết gia công. Các yếu tố đặc trưng của dạng sản xuất là: - Sản lượng - Tính ổn định của sản phẩm - Tính lặp lại của quá trình sản xuất - Mức độ chuyên môn hoá trong sản xuất Tuỳ theo sản lượng hàng năm và mức độ ổn định của sản phẩm mà người ta chia ra làm 3 dạng sản xuất sau đây: - Sản xuất đơn chiếc ( Đặc điểm: sản lượng hàng năm ít) - Sản xuất hàng loạt ( Đặc điểm: sản lượng không quá ít chế tạo thành từng loạt theo chu kỳ) - Sản xuất hàng khối (có sản lượng rất lớn, sản phẩm ổn định, trình độ chuyên môn hoá cao, trang thiết bị dụng cụ chuyên dùng) Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Việc xác định dạng sản xuất có ý nghĩa rất quan trọng, dạng sản xuất ảnh hưởng trực tiếp đến vấn đề quyết định đầu tư trang thiết bị máy móc , nhân lực , mặt bằng sản xuất ... Với dạng sản xuất loạt lớn cho phép vốn đầu tư vào trang thiết bị máy móc hiện đại , chuyên dùng, tổ chức sản xuất theo dây truyền. Với dạng sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ thì không nên đầu tư trang thiết bị máy móc mà nên tận dụng những cái đã có sẵn để sản xuất . Dựa vào đó ta lập được quy trình công nghệ gia công chi tiết hợp lý nhằm đạt hiệu quả kinh tế cao. 2.2. Xác định dạng sản xuất Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải xác định được sản lượng cơ khí và khối lượng của chi tiếtn gia công. Sản lượng cơ khí được xác định theo công thức : N1 = N.m1 ( 1 + a/100 + b/100 ) ( chi tiết/ năm) N1 : Sản lượng cơ khí chi tiết cần chế tạo trong một năm N : Sản lượng kế hoạch trong năm chi tiết cần chế tạo N = 36000 chi tiết/năm a : Hệ số % dự trữ đề phòng cho hư hỏng ( a = 3 - 6%). Chọn a = 4% b : Hệ số % dự trữ đề phòng mất mát, bảo quản ( b = 5 - 7%). Chọn b = 6% Nck = 36000( 1 + 4/100 + 6/100 ) = 39600 ( chi tiết/năm) Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức: Q = g.V (kg) g : Trọng lượng riêng của vật liệu ( Thép 40X thì g = 7,85 kg/dm3) V : Thể tích của chi tiết (dm3) V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 Vậy V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 = 0,5948 (dm3) Q = V.g = 0,5948.7,852 = 4,67 (kg) Dựa vào bảng 2.6 [1] ta có dạng sản xuất hàng khối. Với dạng sản xuất hàng khối có đặc điểm là sản lượng rất lớn, sản phẩm ổn định,trình độ chuyên môn hoá cao,trang thiết bị chuyên dùng. PHẦN III CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 3.1. Cơ sở việc lựa chọn phôi Phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, điều kiên, dạng sản xuất cụ thể của từng Nhà máy xí nghiệp. Chọn phôi tức là chọn phương pháp chế tạo xác định lượng dư, kích thước và dung sai của phôi . Việc xác định phương pháp tạo phôi hợp lý sẽ đảm bảo tốt yêu cầu kỹ thuật của chi tiết, kích thước của phôi phải đảm bảo đủ lượng dư cho quá trình gia công. Hình dáng của phôi càng giống hình dáng của chi tiết bao nhiêu thì càng giảm được lượng dư gia công, yêu cầu này cho phép giảm số lần chạy dao, giảm thời gian gia công, tăng năng suất, giảm giá thành sản phẩm. Việc tạo phôi phù hợp với việc chế tạo chi tiết trước hết phải căn cứ vào các yêu cầu sau: - Vật liệu và cơ tính mà chi tiết gia công đòi hỏi - Hình dáng kết cấu và kích thước của chi tiết gia công - Dạng sản xuất cụ thể - Khả năng đạt độ chính xác gia công, chọn phôi hợp lý - Điều kiện cụ thể của cơ sở sản xuất Với chi tiết gia công là trục răng vật liệu là thép 40X có cơ tính tốt độ bền cao dạng sản xuất là loại lớn ta có nhiều phương pháp chế tạo phôi khác nhau (như cán, rèn, dập, có thể bằng phương pháp đúc). Dựa vào các đặc điểm kết cấu hình dáng kích thước của chi tiết, yêu cầu kỹ thuật, độ bóng, độ đồng tâm, độ vuông góc và khả năng làm việc của nó: chi tiết làm việc chịu tải và mô men xoắn. Đồng thời căn cứ vào ưu nhược điểm của từng phương pháp mà ta đưa ra phương pháp chế tạo phôi hợp lý nhất là sử dụng phôi dập. 3.2. Phương pháp chế tạo phôi Phương pháp dập: Vật dập có độ bóng, độ chính xác cao có cơ tính đồng đều, có khả năng chế tạo các chi tiết có hình dáng phức tạp tốn ít vật liệu, đạt năng suất lao động cao, dễ cơ khí hoá phù hợp với sản xuất loạt lớn, hàng khối. Theo trạng thái nhiệt độ phôi người ta phân ra: Dập nóng và dập nguội. Dập nguội - Ưu điểm: Vật dập có độ bóng bề mặt tốt, độ chính xác kích thước cao. - Nhược điểm: Sự biến dạng kim loại khó khăn, khả năng điền đầy kém, đòi hỏi phải có thiết bị công suất lớn, thiết bị và khuôn dập chóng mòn và có thể xuất hiện ứng suất dư trong kim loại. Phương pháp này thường áp dụng cho những nguyên công tinh xác, sửa đúng vào lần cuối cùng trước khi ra thành phẩm. Dập nóng * Dập nóng trên máy ép. - Ưu điểm: Phương pháp này phôi đạt độ bóng cao cơ tính tốt. Máy làm việc êm, độ cứng vững tốt, dẫn hướng êm chính xác. - Nhược điểm: Giá thành máy ép cao kích thước phôi ban đầu yêu cầu chính xác, khó đánh sạch lớp ô xi hoá nên yêu cầu thiết bị nung phức tạp. Do hành trình đầu búa nhất định nên tính chất vạn năng kém cần phải có thiết bị phụ để tạo phôi. * Dập nóng trên máy búa: - Ưu điểm: Phương pháp này cho phôi có hình dạng phức tạp độ chính xác cao, cơ tính của phôi tốt phù hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối, tiết kiệm kim loại, giảm thời gian gia công cơ do đó giá thành hạ. do hành trình của đầu búa lớn nên tính chất vạn năng cao hơn máy ép. Do lực tác dụng là lực va đập nên giảm tối thiểu lớp ô xi hoá tạo điều kiện cho việc làm sạch phôi. - Nhược điểm: Bên cạnh những ưu điểm trên máy búa có nhược điểm sau: Do lực tác dụng là lực va đập nên viếc chế tạo khuôn khó khăn làm tăng giá thành sản phẩm. Máy búa không linh hoạt bằng máy ép nên khó tự động hoá và cơ khí hoá. Tuy vậy phương pháp dập nóng trên máy búa có ưu điểm hơn nó đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế của chi tiết. * Dập nóng trên máy rèn ngang. - Ưu điểm: Gia công được những chi tiết có hình dáng phức tạp, năng suất đạt được cao (có thể đạt 900 sản phẩm trong một giờ), vật dập có độ chính xác và độ bóng bề mặt cao, điều kiện làm việc an toàn và thuận lợi. - Nhược điểm: Máy có cấu tạo phức tạp do đó hạn chế việc nâng cao công suất của máy và khối lượng chi tiết gia công. Kết luận: Qua phân tích các phương án ở trên ta nhận thâý phương án tạo phôi bằng dập nóng trên máy rèn ngang là ưu việt hơn cả nên ta chọn phương án này để chế tạo phôi trục răng trong quá trình sản xuất. Bản vẽ khuôn dập PHẦN IV THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG 4.1. Phân tích việc lựa chọn chuẩn định vị 4.1.1. Vấn đề chuẩn định vị khi gia công 1. Những yêu cầu chung khi chọn chuẩn Đối với các chi tiết dạng trục yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục là rất quan trọng, để đảm bảo được yêu cầu này khi gia công trục cần phải dùng chuẩn tinh thống nhất. Việc phân tích lựa chuẩn định vị có ý nghĩa quan trọng, nó quyết định đến chất lượng chi tiết gia công. Do vậy việc chọn chuẩn phải thoả mãn hai yêu cầu sau: + Phân bố lượng dư trên toàn chi tiết trong suốt quá trình gia công đảm bảo độ đồng tâm giữa các cổ trục. + Năng suất cao, hạ giá thành sản phẩm. 2. Những lời khuyên chung khi chọn chuẩn -Khi chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm để khống chế hết số bậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất. Trong một số trường hợp tuyệt đối tránh thiếu định vị hay siêu định vị . -Chọn chuẩn sao cho không bị lực cắt, lực kẹp làm biến dạng chi tiết gia công quá nhiều. Đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm nhẹ sức lao động cho công nhân, đảm bảo lực kẹp an toàn. -Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá phải đơn giản sử dụng thuận lợi nhất và thích hợp với từng loại hình sản xuất. 4.1.2. Chọn chuẩn tinh 1. Những yêu cầu khi chọn chuẩn tinh - Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt cần gia công, chủ yếu nhằm đảm bảo độ chính xác kích thước. - Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công với nhau. 2. Các lời khuyên khi chọn chuẩn tinh - Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính. Chọn chuẩn tinh chính làm cho việc định vị trong quá trình gia công lắp ghép của chi tiết có tính thống nhất. Do vậy độ chính xác của các kích thước sẽ dễ dàng đạt được khi gia công, Ngoài ra còn giảm bớt được thời gian gia công và loại bỏ được chuẩn tinh phụ. - Cố gắng chọn chuẩn tinh sao cho có tính trùng chuẩn càng cao càng tốt. Nếu chuẩn định vị trùng chuẩn khởi xuất thì sai số chuẩn là nhỏ nhất. Nếu chuẩn định vị trùng chuẩn khởi xuất, trùng chuẩn cơ sở thì sai số chuẩn bằng không. - Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho nhiều lần gá đặt (dùng một hệ chuẩn để gá đặt trong suốt quá trình gia công). Hướng tới chuẩn tinh thống nhất để đơn giản hoá việc sử dụng đồ gá trong một quá trình công nghệ, giảm được chủng loại đồ gá do đó giảm được thời gian thiết kế và chế tạo đồ gá. Thoả mãn được các lời khuyên trên khi chọn chuẩn sẽ làm cho chủng loại đồ gá dùng để gá đặt trong quá trình gia công ít đi và nâng cao độ chính xác gia công vì không có sai số tích luỹ khi đổi chuẩn. 3. Căn cứ vào lời khuyên ta có các phương án chọn chuẩn như sau Phương án 1: Chọn hai lỗ tâm hai đầu làm chuẩn. Với hai lỗ tâm khống chế năm bậc tự do, một bậc tự do quay quanh trục không khống chế. Sơ đồ định vị chi tiết trục răng trên hai mũi tâm: Ưu điểm: Không gian gia công rộng. Có thể hoàn thành gia công thô và tinh hầu hết các bề mặt của chi tiết, đây là chuẩn tinh thống nhất. Có thể gia công được tất cả các mặt ngoài. Khi dùng hai lỗ tâm làm chuẩn và định vị trên hai mũi tâm để gia công mặt ngoài thì không có sai số chuẩn cho các kích thước đường kính các cổ trục vì khi đó chuẩn định vị trùng chuẩn đo lường. Gá đặt nhanh và sơ đồ gá đặt đơn giản. Nhược điểm: Có sai số chuẩn theo phương chiều trục nếu mũi tâm bên trái là mũi tâm cứng khi gia công trục bậc theo phương pháp chỉnh sẵn dao. Độ cứng vững kém, phải truyền lực bằng tốc kẹp. Phương án 2: Chọn bề mặt trụ ngoài và lỗ tâm làm chuẩn. Định vị mặt trụ ngoài bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, kết hợp với vai truc và một đầu chống tâm. Sơ đồ định vị. Ưu điểm: Độ cứng vững cao, tính vạn năng cao, lực kẹp lớn, gá đặt đơn giản. Gia công được tất cả các mặt ngoài. Nhược điểm: Dùng chuẩn tinh theo phương án này không phải là chuẩn tinh thống nhất. Không gian gia công hẹp hơn so với phương án dùng chuẩn tinh là hai lỗ tâm côn. Độ chính xác đồng tâm thấp. Gá đặt tuy đơn giản nhưng năng suất không cao. Phương án 3: Chọn bề mặt trụ ngoài kết hợp với vai trục làm chuẩn. Chọn chuẩn tinh là mặt trụ ngoài để khống chế bốn bậc tự do, vai trục han chế một bậc tự do, còn một bậc tự do không cần khống chế. Sơ đồ định vị. Ưu điểm: Cho độ cứng vững cao. Nhược điểm: Phải chế tạo đồ gá nên phương án này đắt tiền. Ta sử dụng phương án này để làm chuẩn tinh khi phay rãnh then. Kết luận: Dựa vào các nguyên tắc và những lời khuyên khi chọn chuẩn tinh ta chọn phương án 1 (chuẩn tinh là hai lỗ tâm) làm chuẩn tinh thống nhất trong cả quá trình gia công. 4.1.3. Chọn chuẩn thô 1. Những yêu cầu khi chọn chuẩn thô - Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công - Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và bề mặt không gia công. - Chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định đến quy trình công nghệ nó ảnh hưởng đến các nguyên công sau và độ chính xác của chi tiết gia công. 2. Những lời khuyên khi chọn chuẩn thô + Theo một phương kích thước nhất định nếu chi tiết gia công có một bề mặt không gia công thì chọn bề mặt đó làm chuẩn thô. Vì như vậy sẽ làm cho sự thay đổi vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và bề mặt không gia công là nhỏ nhất. + Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có hai hay nhiều bề mặt không gia công thì ta nên chọn bề mặt không gia công nào có mối quan hệ chính xác nhất với các bề mặt có gia công để làm chuẩn thô. + Cố gắng chọn bề mặt làm chuẩn thô tương đối bằng phẳng không có ba via, hoặc quá gồ ghề. + Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cả các bề mặt đều phải gia công thì nên chọn mặt phôi nào ứng với bề mặt gia công mà trên đó đòi hỏi bố trí lượng dư đều và nhỏ nhất để làm chuẩn thô. + Theo một phương nhất định của chi tiết gia công có hai hay nhiều bề mặt đủ điều kiện chọn chuẩn thô thì ta nên chọn mặt nào bằng phẳng trơn chu hơn để làm chuẩn thô. + Ứng với một bậc tự do cần thiết thì chuẩn thô chỉ được chọn và sử dụng không quá một lần trong cả quá trình gia công. Nếu vi phạm nguuyên tắc này thì gọi là phạm chuẩn thô. Nếu phạm chuẩn thô thì sẽ làm cho sai số về vị trí tương quan giữa các mặt gia công với nhau là rất lớn. * Từ yêu cầu và lời khuyên ta có phương án chọn chuẩn thô là: - Phương án 1: Chọn chuẩn thô là bề mặt trụ ngoài phôi Ф42 để định vị chi tiết. Sử dụng sơ đồ gá đặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm cặp sâu hạn chế 4 bậc tự do, kết hợp với vai trục hạn chế một bậc tự do để khỏa mặt đầu và khoan tâm một đầu trục sau đó đảo đầu gia công phía còn lại. Công việc được thực hiện trên máy vạn năng thông thường. - Phương án 2: Chọn chuẩn thô là bề mặt trụ ngoài phôi Ф40 để định vị chi tiết. Vì hai bề mặt trụ Ф40 có yêu cầu về độ chính xác cao, độ đồng tâm cao cho chi tiết làm việc sau này. Hơn nữa bề mặt chuẩn thô này sẽ được dùng ở nguyên công gia công cơ đầu tiên trong quá trình gia công. Sử dụng sơ đồ gá đặt trên khối V hạn chế 4 bậc tự do và vai trục khống chế 1 bậc tự do để hực hiện khỏa mặt đầu và khoan tâm đồng thời trên máy chuyên dùng. Kết luận: Do dạng sản suất loạt lớn hàng khối, để đảm bảo năng suất và độ vuông góc giữa mặt đầu trục và đường tâm hai lỗ tâm ta chọn phương án 2 làm chuẩn thô cho nguyên công gia công cơ đầu tiên: khỏa mặt đầu và khoan tâm đồng thời trên máy chuyên dùng. 4.2. Thiết kế quy trình công nghệ. 4.2.1. Lập trình tự công nghệ Ta có trình tự các nguyên công như sau: 1. Nguyên công I: Tôi cải thiện. 2. Nguyên công II: Phay mặt đầu và khoan lỗ tâm. 3. Nguyên công III:Tiện thô mặt trụ Ф42 (làm cổ đỡ luynet) 4. Nguyên công IV:Tiện thô mặt trụ Ф40, Ф38, Ф27. 5. Nguyên công V: Tiện thô Ф48,42, Ф42, Ф40. 6. Nguyên công VI: Tiện tinh mặt trụ Ф40, Ф38, Ф27. Vát mép Ф27, Ф38. 7. Nguyên công VII: Tiện tinh Ф48,42, Ф40. Vát mép Ф40. 8. Nguyên công VIII:Phay răng 9. Nguyên công IX:Phay rãnh then 10. Nguyên công X:Tiện ren M27x1,5 11. Nguyên công XI:Nhiệt luyện 12. Nguyên công XII: Mài sửa lỗ tâm. 13. Nguyên công XIII: Mài thô cổ trục Ф40, Ф38. 14. Nguyên công XIV: Mài thô cổ trục Ф40 15. Nguyên công XV: Mài tinh cổ trục Ф40, Ф38. 16. Nguyên công XVI: Mài tinh cổ trục Ф40 17. guyên công XVII: Tổng kiẻm tra. 4.2.2. Bản vẽ sơ đồ nguyên công PHẦN V TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT Trong qúa trình chế tạo phôi, để đạt độ chính xác cao và hợp lý phần lớn phụ thuộc vào việc xác định lượng dư gia công. Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai có ý nghĩa rất lớn trong việc hạ giá thành sản phẩm, nâng cao năng suất. Nếu lượng dư quá lớn thì tốn nguyên vật liệu, chi phí cho máy, dao cụ tăng dẫn đến việc tăng giá thành. Nếu lượng dư quá bé thì không đủ hớt đi lượng dư gia công, không đảm bảo độ chính xác gia công. Điều này có thể được giải thích bằng hệ số in dập K: sai lệch của chi tiết và phôi Như vậy sai lệch sẽ giảm dần sau mỗi lần gia công. Vì vậy trong quy trình công nghệ phải chia thành nhiều nguyên công, nhiều bước để hớt dần đi lượng dư, do đó lượng dư phải đủ để thực hiện các nguyên công. Khi lượng dư quá nhỏ còn xảy ra hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết gia công làm cho dao mòn ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt gia công . Trong chế tạo máy thường tính lượng dư theo hai phương pháp : + Phương pháp tính toán phân tích + Phương pháp thống kê kinh nghiệm (Tra bảng). Trong đồ án này ta sử dụng phương pháp tra bảng để xác định lượng dư cho các nguyên công . Với phôi được rèn trên máy rèn ngang ta sẽ tra lượng dư trong bảng 3.9(II) 5.1. Tra lượng dư cho các bề mặt. Tra bảng 3.9[2] với G = 4,67(kg) * Bề mặt Ф40(mm): 2Zb = 2,9(mm) - Với phôi được rèn trên máy rèn ngang nên lấy thêm 0,5(mm) - Độ nhám bề mặt Ra = 0,63 ta lấy thêm 0,7(mm) Vậy lượng dư tổng cộng cho mặt trụ Ф40 là : 2 Zb = 4,1(mm) * Bề mặt Ф42(mm): 2Zb = 2,9(mm) - Với phôi được rèn trên máy rèn ngang nên lấy thêm 0,5(mm) - Độ nhám bề mặt Rz = 40 ta lấy thêm 0,5(mm) Vậy lượng dư tổng cộng cho mặt trụ Ф42 là : 2 Zb = 4,0(mm) * Bề mặt Ф48,42 (mm): 2Zb = 2,9(mm) - Với phôi được rèn trên máy rèn ngang nên lấy thêm 0,5(mm) - Độ nhám bề mặt Rz = 2,5 ta lấy thêm (0,50,8)(mm) Vậy lượng dư tổng cộng cho mặt trụ Ф48,42 là : 2 Zb = 4,0(mm) * Bề mặt Ф38 (mm): 2Zb = 2,9(mm) - Với phôi được rèn trên máy rèn ngang nên lấy thêm 0,5(mm) - Độ nhám bề mặt Ra=0,63 ta lấy thêm 0,50,8 (mm) Vậy lượng dư tổng cộng cho mặt trụ Ф38 là : 2 Zb = 4,1(mm) * Bề mặt Ф27(mm): 2Zb = 2,9(mm) - Với phôi được rèn trên máy rèn ngang nên lấy thêm 0,5(mm) - Độ nhám bề mặt Ra =2,5, ta lấy thêm 0,50,8 (mm) Vậy lượng dư tổng cộng cho mặt trụ Ф27 là : 2 Zb = 4,0(mm) *Mặt đầu : 2Zb = 4,2(mm) - Với phôi được rèn trên máy rèn ngang nên lấy thêm 0,5(mm) - Độ nhám bề mặt Rz = 40, ta lấy thêm 0,3(mm) Vậy lượng dư tổng cộng cho mặt đầu là : 2 Zb = 5,0(mm) 5.2. Phân bố lượng dư * Mặt trụ Ф40 (Nhám Ra=0,63): 2Zb = 4,1(mm) - Tiện thô: 2,6 (mm) - Tiện tinh: 1,0 (mm) - Mài thô: 0,4 (mm) - Mài tinh: 0,1 (mm) * Mặt trụ Ф42: 2Zb = 4,0(mm) - Tiện thô: 4,0 (mm) * Mặt trụ Ф48,42: 2Zb = 4,0(mm) - Tiện thô: 3,0 (mm) - Tiện tinh: 1,0 (mm) * Mặt trụ Ф40 (Nhám Ra=2,5): 2Zb = 4,0(mm) - Tiện thô: 3,0 (mm) - Tiện tinh: 1,0 (mm) * Mặt trụ Ф38: 2Zb = 4,1(mm) - Tiện thô: 2,6 (mm) - Tiện tinh: 1,0 (mm) - Mài thô: 0,4 (mm) - Mài tinh: 0,1 (mm) * Mặt ren Ф27: 2Zb = 4,0(mm) - Tiện thô: 3,0 (mm) - Tiện tinh: 1,0 (mm) * Bề mặt răng - Tiện thô: 3,0 (mm) - Tiện tinh: 1,0 (mm) - Phay răng: 13,5 (mm) * Bề mặt then - Phay then: 5 (mm) * Mặt đầu - Phay mặt đầu: 2,5 (mm) PHẦN VI  TÍNH VÀTRA CHẾ ĐỘ CẮT Chế độ cắt của quá trình gia công cắt gọt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như vật liệu gia công, kết cấu dụng cụ cắt, vật liệu và thông số của dụng cụ cắt, phương pháp gá, dung dịch trơn nguội và tình trạng của hệ thống công nghệ. Việc xác định chế độ cắt hợp lý là một trong những biện pháp nâng cao năng suất cắt và tăng chất lượng bề mặt gia công. Có nhiều phương pháp để tính chế độ cắt nhưng trong thực tế sản xuất người ta thường dùng phương pháp tra bảng theo kinh nghiệm : Tham khảo các Sổ tay công nghệ chế tạo máy, tính toán và tra bảng ta có thông số của chế độ cắt như sau: 1. Nguyên công I: Tôi cải thiện 2. Nguyên công II: Phay mặt đầu. Khoan tâm Bước 1: Khoả mặt đầu t = 2,5 (mm) +Chọn dụng cụ cắt: Ta chọn dao phay mặt đầu bằng hợp kim T15K6 có các thông số sau: D=80 (mm), Z=5 (răng). +Chế độ cắt: Khi gia công mặt đầu ta chọn chiều sâu cắt t=2,5 mm Bảng 5-108[2] ,ta chọn bước tiến dao Sz=0,11(mm/răng) Lượng chạy dao vòng S0=0,11.5=0,55(mm/vòng) Bảng 5-111[2] ta chọn tốc độ cắt Vb =316(m/ph) Các hệ số hiệu chỉnh : - Hệ số phụ thuộc vào cơ tính của thép k1=0,79 (theo bảng 5-112 [2]) - Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.9 (theo bảng 5-113 [2]) - Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay k3=1 (theo bảng 5-114[2]) Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0,79.0,9.1x316 =224,7(m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: Theo máy ta chọn được nm=712(v/ph) Sm = n.Z.SZ = 712.5.0,11 = 392mm/ph Thời gian cơ bản : T0= , i = 1 Vậy ta có: T0= Bước 2: Khoan tâm Dao khoan chuyên dùng. Tra bảng 5.55[2]. Có : S = 0,06 (mm/vòng) Chọn theo máy S = 0,06 (mm/vòng)s V = 1225(m/ph). Chọn V = 15(m/ph) - Xác định số vòng quay tính toán của máy: ntt = (vg/ph) - Số vòng quay của máy: Tra theo chuỗi số vòng quay của máy: nm = 1125(vg/ph) - Thời gian máy chạy: To = L1 =(mm) = L1 = 1,32 2,78 Chọn L1 = 2,5(mm) Chiều dài lỗ khoan: L = 7,5(mm) To = =0.15(ph) Bảng thông số chế độ cắt cho nguyên công II Bước Máy Dao t(mm) s(mm/v) s(mm/ph) n(vg/ph) To(ph) 1 MP71M T15K6 2,5 392 712 0,14 2 P18 1,5 0,06 1125 0,15 3. Nguyên công III: Tiện thô F42 Bước 1: Tiện thô F42. Chọn dao : Dao tiện ngoài thân cong Vật liệu phần cắt : T15K6 Phần thân dao : Thép 45 Kích thước thân dao h b L n l R 25 16 140 7 16 1 + Chiều sâu cắt t = 2,0(mm) + Tra bảng 5.11[3] có: Sb =0,5¸0,9(mm/vg) Với máy 1K62, lượng chạy dao của máy tra theo chuỗi lượng chạy dao có: So = 0,52 (mm/vg) + Tra bảng 5.29[2] có Vb = 100 (m/ph) ( với j = 90o) + Tra bảng 5.32[2], 5.37[2]. Có K1 = 0,6; K2 = 1,55 Trong đó: K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép) K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T) Vtt = Vb. K1. K2 = 100.0,6.1,55 = 93 (m/ph) (vg/ph) nm = 630 (vg/ph) (m/ph) - Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd Lbd = Lc + L1 + L2 Theo bảng 5.3[1] có: j = 90o lấy L1 = 2(mm) L2 = 0 Theo sơ đồ có Lc = 192 (mm) Vậy Lbd = 194 (mm) (ph) Bảng thông số chế độ cắt cho nguyên công III Bước Máy Dao t(mm) s(mm/v) v(m/ph) n(vg/ph) To(ph) 1 1K62 T15K6 2,0 0,52 83 630 0,59 4. Nguyên công IV: Tiện thô F40, F38, F27 Bước 1: Tiện thô F40. Chọn dao : Dao tiện ngoài thân cong Vật liệu phần cắt : T15K6 Phần thân dao : Thép 45 Kích thước thân dao h b L n l R 25 16 140 7 16 1 + Chiều sâu cắt t = 1,3(mm) +Tra bảng 5.11[3] có: Sb =0,5¸0,9(mm/vg) Với máy 1K62, lượng chạy dao của máy tra theo chuỗi lượng chạy dao có: So = 0,52 (mm/vg) + Tra bảng 5.29[2] có Vb = 100 (m/ph) ( với j = 90o) + Tra bảng 5.32[2], 5.37[2]. Có K1 = 0,6; K2 = 1,55 Trong đó: K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép) K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T) Vtt = Vb. K1. K2 = 100.0,6.1,55 = 93 (m/ph) (vg/ph) nm = 630 (vg/ph) (m/ph) - Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd Lbd = Lc + L1 + L2 Theo bảng 5.3[1] có: j = 90o lấy L1 = 2(mm) L2 = 0 Theo sơ đồ có Lc = 75 (mm) Vậy Lbd = 77 (mm) (ph) Bước 2: Tiện thô F38. Chọn dao : Dao tiện ngoài thân cong Vật liệu phần cắt : T15K6 Phần thân dao : Thép 45 Kích thước thân dao h b L n l R 25 16 140 7 16 1 + Chiều sâu cắt t = 1,3 (mm) + Tra bảng 5.11[3] có: Sb =0,4¸0,5(mm/vg) Với máy 1K62, lượng chạy dao của máy tra theo chuỗi lượng chạy dao có: So = 0,47 (mm/vg) + Tra bảng 5.29[2] có Vb = 100 (m/ph) ( với j = 90o) + Tra bảng 5.32[2], 5.37[2]. Có K1 = 0,6; K2 = 1,55 Trong đó: K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép) K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T) Vtt = Vb. K1. K2 = 100.0,6.1,55 = 93 (m/ph) (vg/ph) nm = 630 (vg/ph) (m/ph) - Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd Lbd = Lc + L1 + L2 Theo bảng 5.3[1] có: j = 90o lấy L1 = 2(mm) L2 = 0 Theo sơ đồ có Lc = 80 (mm) Vậy Lbd = 82 (mm) (ph) Bước 3: Tiện thô F27. Chọn dao : Dao tiện ngoài thân cong Vật liệu phần cắt : T15K6 Phần thân dao : Thép 45 Kích thước thân dao h b L n l R 25 16 140 7 16 1 + Chiều sâu cắt t = 1,5(mm) +Tra bảng 5.11[3] có: Sb =0,4¸0,5(mm/vg) Với máy 1K62, lượng chạy dao của máy tra theo chuỗi lượng chạy dao có: So = 0,47 (mm/vg) + Tra bảng 5.29[2] có Vb = 100 (m/ph) ( với j = 90o) + Tra bảng 5.32[2], 5.37[2]. Có K1 = 0,6; K2 = 1,55 Trong đó: K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép) K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T) Vtt = Vb. K1. K2 = 100.0,6.1,55 = 93 (m/ph) (vg/ph) nm = 800 (vg/ph) (m/ph) - Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd Lbd = Lc + L1 + L2 Theo bảng 5.3[1] có: j = 90o lấy L1 = 2(mm) L2 = 0 Theo sơ đồ có Lc = 40 (mm) Vậy Lbd = 42 (mm) (ph) Bảng thông số chế độ cắt cho nguyên công IV Bước Máy Dao t(mm) s(mm/v) v(m/ph) n(vg/ph) To(ph) 1 1K62 T15K6 1,3 0,52 79 630 0,24 2 1,3 0,47 75 630 0,28 3 1,5 0,47 68 800 0,11 5. Nguyên công V: Tiện thô F48,42, F42, F40 Bước 1: Tiện thô F48,42. Chọn dao : Dao tiện ngoài thân cong Vật liệu phần cắt : T15K6 Phần thân dao : Thép 45 Kích thước thân dao h b L n l R 25 16 140 7 16 1 + Chiều sâu cắt t = 1,5(mm) + Tra bảng 5.11[3] có: Sb =0,5¸0,9(mm/vg) Với máy 1K62, lượng chạy dao của máy tra theo chuỗi lượng chạy dao có: So = 0,52 (mm/vg) + Tra bảng 5.29[2] có Vb = 100 (m/ph) ( với j = 90o) + Tra bảng 5.32[2] 5.37[2]. Có K1 = 0,6; K2 = 1,55 Trong đó: K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép) K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T) Vtt = Vb. K1. K2 = 100.0,6.1,55 = 93(m/ph) (vg/ph) nm = 500(vg/ph) (m/ph) - Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd Lbd = Lc + L1 + L2 Theo bảng 5.3[1] có: j = 90o lấy L1 = 2(mm) L2 = 0 Theo sơ đồ có Lc = 96 (mm) Vậy Lbd = 98 (mm) (ph) Bước 2: Tiện thô F42. Chọn dao : Dao tiện ngoài thân cong Vật liệu phần cắt : T15K6 Phần thân dao : Thép 45 Kích thước thân dao h b L n l R 25 16 140 7 16 1 + Chiều sâu cắt t = 2 (mm) + Tra bảng 5.11[3] có: Sb =0,5¸0,9(mm/vg) Với máy 1K62, lượng chạy dao của máy tra theo chuỗi lượng chạy dao có: So = 0,52 (mm/vg) + Tra bảng 5.29[2] có Vb = 100 (m/ph) ( với j = 90o) + Tra bảng 5.32[2], 5.37[2]. Có K1 = 0,6; K2 = 1,55 Trong đó: K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép) K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T) Vtt = Vb. K1. K2 = 100.0,6.1,55 = 93 (m/ph) (vg/ph) nm = 630 (vg/ph) (m/ph) - Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd Lbd = Lc + L1 + L2 Theo bảng 5.3[1] có: j = 90o lấy L1 = 2(mm) L2 = 0 Theo sơ đồ có Lc = 37 (mm) Vậy Lbd = 39 (mm) (ph) Bước 3: Tiện thô F40. Chọn dao : Dao tiện ngoài thân cong Vật liệu phần cắt : T15K6 Phần thân dao : Thép 45 Kích thước thân dao h b L n l R 25 16 140 7 16 1 + Chiều sâu cắt t = 1,3 (mm) + Tra bảng 5.11[3] có: Sb =0,5¸0,9(mm/vg) Với máy 1K62, lượng chạy dao của máy tra theo chuỗi lượng chạy dao có: So = 0,52 (mm/vg) + Tra bảng 5.29[2] có Vb = 100 (m/ph) ( với j = 90o) + Tra bảng 5.32[2], 5.37[2]. Có K1 = 0,6; K2 = 1,55 Trong đó: K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép) K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T) Vtt = Vb. K1. K2 = 100.0,6.1,55 = 93 (m/ph) (vg/ph) nm = 630 (vg/ph) (m/ph) - Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd Lbd = Lc + L1 + L2 Theo bảng 5.3[1] có: j = 90o lấy L1 = 2(mm) L2 = 0 Theo sơ đồ có Lc = 23 (mm) Vậy Lbd = 25 (mm) (ph) Bảng thông số chế độ cắt cho nguyên công V Bước Máy Dao t(mm) s(mm/v) v(m/ph) n(vg/ph) To(ph) 1 1K62 T15K6 1,5 0,52 76 500 0,38 2 2,0 0,52 83 630 0,12 3 1,3 0,52 79 630 0,08 6. Nguyên công VI: Tiện tinh F40, F38, F27, vát mép 1x450. Bước 1: Tiện tinh đạt F40,5. Chọn dao : Dao tiện ngoài thân cong Vật liệu phần cắt : T15K6 Phần thân dao : Thép 45 Kích thước thân dao h b L n l R 25 16 140 7 16 1 + Chiều sâu cắt t = 0,5(mm) Lượng chạy dao: Với Ra = 2.5, r = 1,2 + Tra bảng 5.14[3]. Có Stt= Sb = 0,246(mm/vg) Với máy 1K62, lượng chạy dao của máy tra theo chuỗi lượng chạy dao có: So = 0,26 (mm/vg) - Vận tốc cắt Tra bảng 5.29[2] có Vb = 150 (m/ph) ( với j = 90o) Tra bảng 5.32[2], 5.37[2]. Có K1 = 0,6; K2 = 1,55 Trong đó: K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép ) K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T) Vtt = Vb. K1. K2 = 150.0,6.1,55 = 139,5 (m/ph) (vg/ph) nm = 1000 (vg/ph) (m/ph) Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd = 77 (mm) (ph) Bước 2: Tiện tinh F40. Chọn dao : Dao tiện ngoài thân cong Vật liệu phần cắt : T15K6 Phần thân dao : Thép 45 Kích thước thân dao h b L n l R 25 16 140 7 16 1 + Chiều sâu cắt t = 0,5(mm) Lượng chạy dao: Với Ra = 2.5, r = 1,2 + Tra bảng 5.14[3]Có Stt= Sb = 0,246(mm/vg) Với máy 1K62, lượng chạy dao của máy tra theo chuỗi lượng chạy dao có: So = 0,26 (mm/vg) - Vận tốc cắt Tra bảng 5.29[2]ó Vb = 150 (m/ph) ( với j = 90o) Tra bảng 5.32[2], 5.37(II). Có K1 = 0,6; K2 = 1,55 Trong đó: K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép ) K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T) Vtt = Vb. K1. K2 = 150.0,6.1,55 = 139,5 (m/ph) (vg/ph) nm = 1000 (vg/ph) (m/ph) Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd = 54 (mm) (ph) Bước 3: Tiện tinh F38. Chọn dao : Dao tiện ngoài thân cong Vật liệu phần cắt : T15K6 Phần thân dao : Thép 45 Kích thước thân dao h b L n l R 25 16 140 7 16 1 + Chiều sâu cắt t = 0,5(mm) Lượng chạy dao: Với Ra = 2.5, r = 1,2 + Tra bảng 5.14[2] có Stt= Sb = 0,246(mm/vg) Với máy 1K62, lượng chạy dao của máy tra theo chuỗi lượng chạy dao có: So = 0,26 (mm/vg) - Vận tốc cắt + Tra bảng 5.29[2] có Vb = 150 (m/ph) ( với j = 90o) + Tra bảng 5.32[2], 5.37(II). Có K1 = 0,6; K2 = 1,55 Trong đó: K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép ) K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T) Vtt = Vb. K1. K2 = 150.0,6.1,55 = 139,5 (m/ph) (vg/ph) nm = 1000 (vg/ph) (m/ph) Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd = 82 (mm) (ph) Bước 4: Tiện tinh F27. Chọn dao : Dao tiện ngoài thân cong Vật liệu phần cắt : T15K6 Phần thân dao : Thép 45 Kích thước thân dao h b L n l R 25 16 140 7 16 1 + Chiều sâu cắt t = 0,55(mm) Lượng chạy dao: Với Ra = 2.5, r = 1,2 + Tra bảng 5.14[3]. Có Stt= Sb = 0,246(mm/vg) Với máy 1K62, lượng chạy dao của máy tra theo chuỗi lượng chạy dao có: So = 0,26 (mm/vg) - Vận tốc cắt + Tra bảng 5.29[2] có Vb = 150 (m/ph) ( với j = 90o) + Tra bảng 5.32[2], 5.37[2]. Có K1 = 0,6; K2 = 1,55 Trong đó: K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép ) K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T) Vtt = Vb. K1. K2 = 150.0,6.1,55 = 139,5 (m/ph) (vg/ph) nm = 1000 (vg/ph) (m/ph) Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd = 42 (mm) (ph) Bước 5: Váp mép 1x450 bề mặt F27. Với t = 1(mm) Thực hiện chạy dao bằng tay. Tra bảng 5.31 [2] có Vb = 85 (m/ph) Tra bảng 5.32[2], 5.37[2]. Có K1 = 0,6; K2 = 1,55 K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép ) K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T) Vtt = Vb. K1. K2 = 85.0,6.1,55 = 79,05 (m/ph) (vg/ph) nm = 630vg/ph) (m/ph) Bước 6: Váp mép 1x450 bề mặt F38. Với t = 1(mm) Thực hiện chạy dao bằng tay. Tra bảng 5.31 [2] có Vb = 85 (m/ph) Tra bảng 5.32[2], 5.37[2]. Có K1 = 0,6; K2 = 1,55 K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép ) K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T) Vtt = Vb. K1. K2 = 85.0,6.1,55 = 79,05 (m/ph) (vg/ph) nm = 630 (vg/ph) (m/ph) Bảng thông số chế độ cắt cho nguyên công VI Bước Máy Dao t(mm) s(mm/v) v(m/ph) n(vg/ph) To(ph) 1 1K62 T15K6 0,5 0,26 125,6 1000 0,29 2 0,5 0,26 125,6 1000 0,2 3 0,5 0,26 119,3 1000 0,3 4 0,5 0,26 84,78 1000 0,16 5 1 Bằng tay 53,4 630 6 1 Bằng tay 75,17 630 7. Nguyên công VII: Tiện tinh F48,42, F40, Vát mép 2x45o Bước 1: Tiện tinh F48,42. Chọn dao : Dao tiện ngoài thân cong Vật liệu phần cắt : T15K6 Phần thân dao : Thép 45 Kích thước thân dao h b L n l R 25 16 140 7 16 1 + Chiều sâu cắt t = 0,5(mm) Lượng chạy dao: Với Ra = 2,5, r = 1,2 + Tra bảng 5.14[3]. Có Stt= Sb = 0,246(mm/vg) Với máy 1K62, lượng chạy dao của máy tra theo chuỗi lượng chạy dao có: So = 0,26 (mm/vg) - Vận tốc cắt Tra bảng 5.29[2] có Vb = 150 (m/ph) ( với j = 90o) Tra bảng 5.32[2], 5.37(II). Có K1 = 0,6; K2 = 1,55 Trong đó: K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép ) K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T) Vtt = Vb. K1. K2 = 150.0,6.1,55 = 139,5 (m/ph) (vg/ph) nm = 800 (vg/ph) (m/ph) Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd = 98 (mm) (ph) Bước 2: Tiện tinh đạt F40. Chọn dao : Dao tiện ngoài thân cong Vật liệu phần cắt : T15K6 Phần thân dao : Thép 45 Kích thước thân dao h b L n l R 25 16 140 7 16 1 + Chiều sâu cắt t = 0,5(mm) Lượng chạy dao: Với Ra = 2.5, r = 1,2 + Tra bảng 5.14[3]. Có Stt= Sb = 0,246(mm/vg) Với máy 1K62, lượng chạy dao của máy tra theo chuỗi lượng chạy dao có: So = 0,26 (mm/vg) - Vận tốc cắt Tra bảng 5.29[2] có Vb = 150 (m/ph) ( với j = 90o) Tra bảng 5.32[2], 5.37[2]. Có K1 = 0,6; K2 = 1,55 Trong đó: K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép ) K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T) Vtt = Vb. K1. K2 = 150.0,6.1,55 = 139,5 (m/ph) (vg/ph) nm = 1000 (vg/ph) (m/ph) Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd = 25 (mm) (ph) Bước 3: Váp mép 2x450 bề mặt F40. Với t = 2(mm) Thực hiện chạy dao bằng tay. Tra bảng 5.31 [2] có Vb = 85 (m/ph) Tra bảng 5.32[2], 5.37[2]. Có K1 = 0,6; K2 = 1,55 K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép ) K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T) Vtt = Vb. K1. K2 = 85.0,6.1,55 = 79,05 (m/ph) (vg/ph) nm = 630 (vg/ph) (m/ph) Bước 4: Váp mép 2x450 bề mặt F48,42. Với t = 2(mm) Thực hiện chạy dao bằng tay. Tra bảng 5.31 [2] có Vb = 85 (m/ph) Tra bảng 5.32[2], 5.37[2]. Có K1 = 0,6; K2 = 1,55 K1 (Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt cho thép ) K2 (Hệ số cho tuổi bền của dao T) Vtt = Vb. K1. K2 = 85.0,6.1,55 = 79,05 (m/ph) (vg/ph) nm = 500 (vg/ph) (m/ph) Bảng thông số chế độ cắt cho nguyên công VII Bước Máy Dao t(mm) s(mm/v) v(m/ph) n(vg/ph) To(ph) 1 1K62 T15K6 0,5 0,26 121,6 800 0,4 2 0,5 0,26 125,6 1000 0,1 3 2 Bằng tay 79,13 630 4 2 Bằng tay 76,02 500 8. Nguyên công VIII: Phay răng Đặc tính ăn khớp: - Mô đun: mn = 3 - Số răng: Z = 14 - Góc nghiêng đường răng: 806’34” - Góc nghiêng trái - Chọn dao: Tra bảng 4.106[3], chọn dao phay lăn răng loại II - Vật liệu dao: Thép gió P18 - Thông số của dao: mn= 3, dao=80, d=32, d1=50, L*=112, Z0=10(rãnh) - Chiều sâu cắt t = 6,75(mm) - Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd Lbd = Lc + L1 + L2 Ta có: + L1 = [t(dao – d)]1/2 .(1,1¸1,2) =[6,75(80 - 32)]1/2 .(1,1¸1,2)= 19,8¸21,6 (mm) Chọn L1 = 20 (mm) + L2 = (2÷4) mm. Chọn L2 = 2(mm) + Chiều dài cắt: Lc = 96 (mm) Vậy Lbd =96 + 20 + 2= 118 (mm) - Lượng chạy dao. Chon so = 1,67 (mm/vg) Vận tốc cắt. Tra bảng 5.192[3]. Có v = 36(m/p) Số vòng quay tính toán của máy: Tra chuỗi vòng quay của máy 5K32 có: Chọn theo dải tốc độ của máy ta có: nm = 63 (vg/ph) - Tốc độ cắt thực (m/ph) - Thời gian máy chạy: (ph) Bảng thông số chế độ cắt cho nguyên công VIII Bước Máy Dao t (mm) s (mm/vg) np (vg/ph) nd (vg/ph) v (m/ph) To (ph) 5K32 P18 6,75 1,67 9 63 15,8 7,85 9. Nguyên công IX. Phay rãnh then - Máy 6H12 - Chọn dao: Tra bảng 4.65[3], chọn dao phay rãnh then chuyên dùng chuôi trụ loại I. - Vật liệu dao phần cắt: Thép gió P18 - Vật liệu phần chuôi: Thép 45 - Thông số của dao: d = 12, L= 83, l =26 - Chiều sâu cắt t = 1 (mm) - Chiều dài dịch chuyển bàn dao công tác Lbd =70 - Lượng chạy dao. Tra bảng 5.153[3]. Có Sz = 0,035¸ 0,025(mm/răng) Chọn Sz = 0,025 (mm/răng) - Lượng chạy dao vòng: Sv = Sz.z = 0,025.5 = 0,125 (mm/vòng) Vận tốc cắt. Tra bảng 5.154[3]. Có v = 35 (m/ph) Số vòng quay tính toán : (vg/ph) Số vòng quay của máy: Tra chuỗi vòng quay của máy có: nm =750 (vg/ph) - Lượng chạy dao: Sp = Sz.z nm = 0,025.5.950 = 119 (mm/p) - Tốc độ cắt thực (m/ph) - Thời gian máy chạy: (phút). Bảng thông số chế độ cắt cho nguyên công IX Bước Máy Dao t(mm) s(mm/vg) v(m/ph) n(v/ph) To(ph) 6H12 P18 1 0,125 28,26 750 0,49 10. Nguyên công X. Tiện ren M27x1,5 Dđ: đường kính đỉnh ren. Dđ = 27(mm) - Chiều cao ren: h = 1,5cos300 = 1,3 (mm) - Dc: đường kính chân ren. Ta có : Dc = Dđ – 2h = 27 – 2.1,3 = 24,4 (mm) - Lượng chạy dao : Sd = 1,5(mm) Tra bảng 5.45[3] có số bước cắt ren 5 - Tra chuỗi vòng quay của máy có: nm =250 (vg/ph) - Thời gian máy chạy: L = Lc + L1 + L2 = 35 + 1 + 1 = 37(mm) (phút). Bảng thông số chế độ cắt cho nguyên công IX B­íc Dao M¸y t(mm) S(mm/v) n(v/ph) To(ph) 1 P18 1K62 1,3 1,5 250 0,49 11. Nguyên công XI. Nhiệt luyện 12. Nguyên công XII. Mài thô F40, F38 Bước 1: Mài thô F40 Máy: 3A130 Đá : pp350x40x127 – 14A40ПC26K3 (Bảng 4.170-[3]) - Lượng dư khi mài: 2h = 0,4(mm) => h= 0,2 (mm) - Chiều sâu mài: t = 0,01(mm). Theo bảng 5-248[2] Số vòng quay đá mài: Chọn theo chuỗi số vòng quay của máy. nđ = 1880 (vg/ph) - Vận tốc đá mài : (m/s) Số vòng quay của chi tiết: Tra bảng 5-203 [3] ta có: nct = 210 (vg/ph) Chọn theo máy : nct = 210 (vg/ph) - Vận tốc chi tiết theo số vòng quay của máy: (m/ph) - Lượng chạy dao hướng kính: Tra bảng 5-55[3]: Ta có Sn = 0,004 (mm/vòng) - Thời gian cơ bản: Theo bảng 5-8[1] ta có. (phút) Þ (phút) Bước 2: Mài thô F38 Máy: 3A130 Đá : pp350x40x127 – 14A40ПC26K3 (Bảng 4.170-[3]) - Lượng dư khi mài: 2h = 0,4(mm) => h=0,2 (mm) - Chiều sâu mài: Chọn t = 0,02(mm). Theo bảng 5-248[2] - Số vòng quay của đá mài: Chọn theo chuỗi số vòng quay của máy. nđ = 1880 (vg/ph) - Vận tốc đá mài : (m/s) Số vòng quay của chi tiết: Tra bảng 5-203 [3] ta có: nct = 210 (vg/ph) Chọn theo máy : nct = 210 (vg/ph) - Vận tốc chi tiết theo số vòng quay của máy: (m/ph) Lượng chạy dao dọc: Sd = 0,3.B = 0,3.40 = 12 (mm/vòng) - Thời gian máy chạy: To = L0 = L - 0,5B = 80 + 0,5.40 = 60 (mm) K: Hệ số kể đến việc quay dao thêm mấy lần cuối cùng để tăng độ nhãn bóng. (K = 1,4-2,5) To = (phút) Bảng thông số chế độ cắt cho nguyên công XII Bước Máy Dao t (mm) sd (mm/vg) sn (mm/vg) nd (v/ph) nct (v/ph) T0 (ph) 1 3A141 ПП350x40x127- 14A40ПC26K3 0,01 0,004 1880 210 0,12 2 0,02 12 1880 210 0,5 13. Nguyên công XIII. Mài thô F40. Máy: 3A130 Đá : pp350x40x127 – 14A40ПC26K3 (Bảng 4.170-[3]) - Lượng dư khi mài: 2h = 0,4(mm) => h= 0,2 (mm) - Chiều sâu mài: t = 0,01(mm). Theo bảng 5-248[2] Số vòng quay đá mài: Chọn theo chuỗi số vòng quay của máy. nđ = 1880 (vg/ph) - Vận tốc đá mài : (m/s) Số vòng quay của chi tiết: Tra bảng 5-203 [3] ta có: nct = 210 (vg/ph) Chọn theo máy : nct = 210 (vg/ph) - Vận tốc chi tiết theo số vòng quay của máy: (m/ph) - Lượng chạy dao hướng kính: Tra bảng 5-55[3]: Ta có Sn = 0,004 (mm/vòng) - Thời gian cơ bản: Theo bảng 5-8[1] ta có. (phút) Þ (phút) Bảng thông số chế độ cắt cho nguyên công XIII Bước Máy Dao t (mm) Sn (mm/vg) nct (vg/ph) nd (vg/ph) To (ph) 3A130 ПП350x40x127- 14A40ПC26K3 0,01 0,004 210 1880 0,12 14. Nguyên công XIV. Mài timh F40, F38 Bước 1: Mài tinh F40 Máy: 3A130 Đá : pp350x40x127 – 14A40ПC26K3 (Bảng 4.170-[3]) - Lượng dư khi mài: 2h = 0,1(mm) => h = 0,05(mm) - Chiều sâu khi mài: Chọn t = 0,005(mm). Theo bảng 5-248[2] Số vòng quay: Chọn theo chuỗi số vòng quay của máy. nđ = 1880 (vg/ph) - Vận tốc đá mài : (m/s) Số vòng quay của chi tiết: Tra bảng 5-203 [3] ta có: nct = 210 (vg/ph) Chọn theo máy : nct = 250 (vg/ph) - Vận tốc chi tiết theo số vòng quay của máy: (m/ph) - Lượng chạy dao hướng kính sau 1 lần chạy dao: Tra bảng 5-55[3]: Ta có Sn = 0,0025 (mm/vòng) - Thời gian cơ bản: Theo bảng 5-8[1] ta có. (phút) Þ (phút) Bước 2: Mài tinh F38 Máy: 3A130 Đá : pp350x40x127 – 14A40ПC26K3 (Bảng 4.170-[3]) - Lượng dư khi mài: 2h = 0,1(mm) => h = 0,05(mm) - Chiều sâu khi mài: Chọn t = 0,01(mm). Theo bảng 5-248[2] Số vòng quay của đá mài: Chọn theo số vòng quay của máy. nđ = 1880 (vg/ph) - Vận tốc đá mài : (m/s) Số vòng quay của chi tiết: Tra bảng 5-203 [3] ta có: nct = 250 (vg/ph) Chọn theo máy : nct = 250 (vg/ph) - Vận tốc chi tiết theo số vòng quay của máy: (m/ph) Lượng chạy dao dọc: Sd = 0,2.B = 0,2.40 = 8 (mm/ph) Lượng chạy dao hướng kính sau 1 lần chạy dao: - Thời gian máy chạy: To = L0 = L - 0,5B = 80 + 0,5.40 = 60 (mm) K: Hệ số kể đến việc quay dao thêm mấy lần cuối cùng để tăng độ nhãn bóng. K = (1,5-2,5) To = (phút) Bảng thông số chế độ cắt cho nguyên công XII Bước Máy Dao t (mm) Sd (mm/vg) Sn (mm/vg) nd (v/ph) nct (v/ph) To (ph) 1 3A130 ПП350x40x127- 14A40ПC26K3 0,005 0,0025 1880 250 0,05 2 0,01 8 1880 250 0,3 15. Nguyên công XV. Mài tinh F40. Máy: 3A130 Đá : pp350x40x127 – 14A40ПC26K3 (Bảng 4.170-[3]) - Lượng dư khi mài: 2h = 0,1(mm) => h = 0,05(mm) - Chiều sâu khi mài: Chọn t = 0,005(mm). Theo bảng 5-248[2] Số vòng quay: Chọn theo chuỗi số vòng quay của máy. nđ = 1880 (vg/ph) - Vận tốc đá mài : (m/s) Số vòng quay của chi tiết: Tra bảng 5-203 [3] ta có: nct = 210 (vg/ph) Chọn theo máy : nct = 250 (vg/ph) - Vận tốc chi tiết theo số vòng quay của máy: (m/ph) - Lượng chạy dao hướng kính sau 1 lần chạy dao: Tra bảng 5-55[3]: Ta có Sn = 0,0025 (mm/vòng) - Thời gian cơ bản: Theo bảng 5-8[1] ta có. (phút) Þ (phút) Bảng thông số chế độ cắt cho nguyên công XIV Bước Máy Dao T (mm) Sn (mm/vg) nct (vg/ph) nd (vg/ph) To (ph) 1 3A130 ПП350x40x127- 14A40ПC26K3 0,005 0,0025 250 1880 0,05 16. Nguyên công XVI. Tổng kiểm tra. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. GS-TS Nguyễn Đắc Lộc, Hướng dẫn thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, 2009. [2]. GS- TS Trần Văn Địch, Sổ tay Công nghệ chế tạo máy, Trường Đại học Bách Khoa- Hà Nội, 2000. [3]. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt , Sổ tay Công nghệ chế tạo máy, Tập 1, 2, 3. Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật. [4]., Lưu Văn Nhang, Nguyễn Thanh Mai, Sổ tay Gia công cơ, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, 2002. [5]. GS- TS Trần Văn Địch, Giáo trình Công nghệ Chế tạo máy. Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, 2003. [6]. Phạm Đắp, Tính toán thiết kế máy căt kim loại. [7]. Trịnh Khắc Nghiêm , Nguyên lý và dụng cụ cắt. [8]. GS- TS Trần Văn Địch, Atlas đồ gá, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, 2006.