Đồ án Chế tạo máy giá dẫn hướng

Chương I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG Phân tích chi tiết Công dụng: Giá dẫn hướng là chi tiết trung gian ( dạng càng) để liên kết hai trục song song với nhau, để trục này di chuyển song song với trục kia. Điều kiện làm việc: Từ công dụng tên, ta thấy chi tiết làm việc trong điều kiện chụi mài mòn cao( do di trượt). Vật liệu và cơ tính yêu cầu Vật liệu: gang xám (GX 15-32) + , , + ÷229 + Gang xám là hợp kim sắt với cacbon và có chứa một số nguyên tố khác như (,5¸4,5)%Si, (0,4¸0,6)%Mn, 0,8%P, 0,12%S, ngoài ra còn có thêm Cr, Cu, Ni, Al… + Gang xám GX 15-32 có cơ tính trung bình, để làm các chi tiết chịu tải trung bình và chịu mài mòn ít. Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn, tính đúc tốt, gia công cơ dễ, nhẹ, rẻ và giảm rrung động. Phân tích yêu cầu kỹ thuật Ta cần quan tâm đến các yêu cầu kỹ thuật sau: + Về kích thước: - có dung sai lỗ là H8 - có dung sai lỗ là H8 + Về độ nhẵn của bề mặt gia công: Mặt trụ trong của lỗ có đường kính 50+0.039 có độ nhám bề mặt là Ra=2,5 Mặt trụ trong của lỗ có đường kính 15+0,027 có độ nhám bề mặt là Ra=2,5 + Dung sai hình dáng và các vị trí bề mặt: Dung sai độ vuông góc giữa mặt trong của lỗ với mặt A ( bản vẽ chi tiết) là 0,3/100 Dung sai độ song song giữa mặt trong của lỗ với chuẩn B là 0,1/100 Dung sai độ vuông góc giữa mặt đầu của lỗ với chuẩn B là 0,3/100 Xác định dạng sản xuất Mục đích: Xác định hình thức tổ chức sản xuất ( đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn hay hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi, chọn thiết bị công nghệ hợp lý cho việc gia công chi tiết. Các yếu tố phụ thuộc: + Sản lượng chế tạo + Khối lượng chi tiết Sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm: Trong đó N0 = 4000 chiếc. Số sản phẩm trong một năm theo đề bài yêu cầu m=1 số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm b = 5÷7% số % dự trữ làm phụ tùng cho chi tiết máy nói trên. Chọn b=6% a = 3÷5% số % chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo. Chọn a=4% Þ chiếc/ năm Khối lượng chi tiết Khối lượng chi tiết gia công có thể tình gần đúng như sau: Thể tích hình trụ lớn Thể tích hình khối chỗ bắt bulong ( bên trái chi tiết): Thể tích 2 vành phải của chi tiết: Thể tích 2 bờ gồi: Thể tích đặc của chi tiết: =143985 mm3 Vậy khối lượng của chi tiết là: M=P.V Với khối lượng riêng của chi tiết: rgang xám =7,3 kg/dm3 M=7,3.143985.10-6 =1,0510 kg Theo bảng 2-1, (I trang 24) với lượng sản xuất 4410 chiếc/ năm và khối lượng chi tiết là 1,0510 Kg Þ Ta được dạng sản xuất là : Hàng loạt vừa. Vì dạng sản xuất ở đây không phải là sản xuất hàng loạt lớn hay hàng khối nên ta không cần xác định nhịp sản xuất. Chương 2. CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI Dạng phôi Dựa vào vật liệu chi tiết là gang xám, hình dạng khá phức tạp và kích thước không quá lớn nên ta chọn dạng phôi đúc vì phôi đúc có ưu điểm sau: + Giá thành chế tạo vật đúc rẻ + Thiết bị đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn giản cho nên đầu tư thấp + Phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa + Đ ộ nhám bề mặt, độ chính xác sau khi đúc có thể chấp nhận để có thể tiếp tục gia công tiếp theo 2.2. Phương pháp chế tạo phôi Trong phương pháp đúc phôi có những phương pháp sau: Đúc trong khuôn cát- mẫu gỗ Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ Loại phôi đúc ở phương pháp này có cấp chính xác IT16-IT17. Độ nhám bề mặt Rz=160mm. => Phương pháp gia công này cho năng suất trung bình, chất lượng bề mặt không cao nên gây khó khăn cho các bước gia công tiếp theo. Đúc trong khuôn cát - mẫu kim loại: Nếu công việc làm khuôn được thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát- mẫu gỗ, vì giá tạo khuôn cao. Cấp chính xác của phôi: IT15_IT16 Độ nhám bề mặt Rz=80mm. => Chất lượng của chi tiết tốt hơn phương pháp đúc với mẫu gỗ, đúc được các chi tiết có hình dạng phức tạp, năng suất phù hợp với dạn sản xuất loạt vừa và lớn Đúc trong khuôn kim loại Độ chính xác cao, giá thành đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dạng gần gần giống với chi tiết nên lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao. Cấp chính xác của phôi: IT14-IT15 Độ nhám bề mặt: : Rz=40mm. => Phương pháp này cho năng suất cao, đặc tính kỹ thuật của chi tiết tốt nhưng giá thành sản phẩm cao nên không phù hợp với tính kinh tế trong sản xuất loạt vừa. Đúc li tâm Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, rỗng, đối xứng, đặc biệt là các chi tiết hình ống hay hình xuyến Khó nhận được đường kính lỗ bên trang chính xác vì khó định được lượng kim loại rót vào khuôn chính xác Chất lượng bề mặt trong vật đúc kém ( đối với vật đúc tròn xoay) vì chứa nhiều tạp chất và xỉ Đúc áp lực Dùng áp lực để điền đầy kim loại vào trong khuôn Hợp kim để đúc dưới áp lực thường là hợp kim Thiếc, Chì, Kẽm, Mg, Al,Cu. Đúc đướ áp lực dung để chế tạo các chi tiết phức tạp như vỏ bơm xăng, dầu, nắp buồng ép, van dẫn khí… Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phẩm cao. Đặc tính kỹ thuật tốt nhưng đối với dạng sản xuất loạt vừa thì thì hiệu quả kinh tế không cao. Đúc trong khuôn vỏ mỏng Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8mm Có thể đúc được gang, thép, kim loại màu như khuôn cát, khối lượng vật đúc đến 100Kg Đùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối Đúc liên tục Là quá trình rót kim loại lỏng đều và liên tục vào mặt khuôn bằng kim loại, xung quanh hoặc bên trong khuôn có nước lưu thông làm nguội. Nhờ truyền nhiệt thanh nên kim loại lỏng sau khi rót vào khuôn được kết tinh ngay, vật đúc được kéo liên tục ra khỏi khuôn bằng cơ cấu đặc biệt như con lăn… Thường dùng để đúc ống, đúc thỏi, đúc tấm. Kết luận: Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát- mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy Phôi đúc đạt cấp chính xác là II, Cấp chính xác kích thước IT15-IT16 Độ nhám bề mặt Rz=80mm. Xác định lượng dư gia công: - Chi tiết được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cát- mẫu kim loại,làm khuôn bằng máy, phân khuôn X-X( nằm ngang). - Lượng dư phía trên là 3,5mm, lượng dư phía dưới và mặt bên là 3,5mm, góc nghiêng thoát khuôn 30, bán kính góc lượn 3mm. Bản vẽ lồng phôi: Chương 3. TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT 3.1. Bản vẽ đánh số các bề mặt 3.2. Phương pháp gia công các bề mặt Gia công mặt 1 và mặt 3 ( mặt đầu của hình trụ): - Tiện mặt đầu: Để đạt Ra2,5 thì tiện mỏng, chiều sâu lớp biến cứng 10, cấp chính xác kinh tế là 8÷11, cấp chính xác đạt được là 7 - Phay mặt đầu: Để đạt Ra2,5 thì phay mỏng, chiều sâu lớp biến cứng 5÷10, cấp chính xác kinh tế là 8÷9, cấp chính xác đạt được là 7 Chọn máy phay mặt đầu cho năng suất cao hơn Gia công mặt 4: _ Tiện dọc trục: Để đạt Ra 2,5 thì tiện tinh, chiều sâu lớp biến cứng 10, cấp chính xác kinh tế là 7÷9, cấp chính xác đạt được là 6 _ Doa: Để đạt Ra 2,5 thì doa tinh, chiều sâu lớp biến cứng 10, cấp chính xác kinh tế là 7÷10, cấp chính xác kinh tế là 7÷8 _ Chuốt: Để đạt Ra 2,5 thì chuốt tinh, chiều sâu lớp biến cứng 25, cấp chính xác kinh tế là 7÷8 _ Mài: Để đạt Ra 2,5 thì mài tinh, chiều sâu lớp biến cứng 50, cấp chính xác kinh tế là 8÷11, cấp chính xác đạt được là 6. Do chi tiết có gờ nên phương pháp tiện không khả thi. Phương pháp chuốt có thể thực hiện nhưng do chuốt khó chế tạo và đắt tiền nên cũng không khả thi Phương pháp mài thì thiết kế đồ gá phức tạp nên ta chọn phương pháp doa. Gia công lỗ 4 sẽ tiến hành khoét - doa. Gia công mặt 6,7,8: Phay mặt đầu: Để đạt ra 2,5 thì phay tinh, chiều sâu lớp biến cứng 5÷10, cấp chính xác kinh tế là 8÷9, cấp chính xác đạt được 6÷7 Mài phẳng: Để đạt Ra 2,5 thì mài tinh, chiều sâu lớp biến cứng 15, cấp chính xác kinh tế là 6÷8 Ta chọn phương pháp phay. Gia công mặt 5: Chọn phương án khoan - khoét- doa Gia công mặt 12,13: Chọn phương pháp phay đạt cấp chính xác 12÷14, độ nhám Rz 50 Gia công mặt 11: Chọn phương pháp khoan- doa độ chính xác 12÷14, độ nhám Rz=25÷50 Gia công mặt 14: Chọn phương pháp phay dùng dao phay đĩa 3.3. Phân tích 2 phương án công nghệ Bảng phân tích 2 phương án công nghệ Phương án Số thự tự_ nguyên công Số bề mặt gia công Bề mặt định vị Dạng máy gia công 1 1. Phay 1+3 9 Máy phay ngang 2. Khoét - doa 4 1+ 9 Máy khoan 3. Phay 6 + 7 + 8 1+ 4 Máy phay ngang 4. Khoan-khoét-doa 5 1+ 4 Máy khoan 5. Phay 12 + 13 4 + 5 Máy phay 6. Khoan- doa 11 1+ 4 + 5 Máy khoan 7. Phay rãnh 14 1+ 4 + 5 Máy phay ngang 2 1. Phay 3 1+9 Máy phay đứng 2. Phay 1 3+9 Máy phay đứng 3. Phay 3 1+9 Máy phay đứng 4. Khoét+ Doa 4 1 + 9 Máy khoan 5. Phay 6 + 7 + 8 1+ 4 Phay đứng 6.Khoan+Khoét+ Doa 5 1+ 4 Máy khoan 7. Phay 12 + 13 1+4 + 5 Máy phay 8. Khoan -doa 11 1+ 4 +5 Máy khoan 9. Phay rãnh 14 1+ 4 + 5 Máy phay ngang Bảng so sánh 2 phương án: Phương án Ưu điểm Nhược điểm Phương án 1 Tận dụng ưu điểm của máy phay ngang sử dụng được 2 dao để phay 2 mặt 1 và 3 cùng lúc, ít nguyên công, năng suất cao Khó xác định chế độ cát, đòi hỏi máy có công suất cao Phương án 2 Sau khi gia công mặt 1 ta có chuẩn tinh để gia công mặt 3 có thể đạt được đọ chính xác hình dáng, kích thước yêu cầu, việc lựa chọn chế độ cắt cũng đơn giản hơn Mang tính chuyên môn hóa cao Nhiều nguyên công hơn, năng suất không cao. Kết luận: Dựa vào việc phân tích ưu nhược điểm của 2 phương án trên ta lựa chọn phương án 1. Chương 4. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG Chọn chuẩn công nghệ: Chuẩn thô: chọn bề mặt trụ lớn ngoài (63) làm chuẩn thô Chuẩn tinh: dùng bề mặt 1 hoặc 3 làm chuẩn tinh phụ thống nhất cho cả quá trình công nghệ. 4.1. Nguyên công 1: Phay mặt 1 và 3 4.1.1. Sơ đồ gá đặt: 4.1.2. Phương án gia công: Phay mặt tinh 1 và 3 đạt cấp chính xác 9, Rz= 10 4.1.3. Định vị: _ Để tạo được mặt đầu 1 và 3 cần khống chế các bậc tự do sau: Cần: T(Qz), Q(Ox), Q(Oy) Phụ: T(Ox), Y(Oy) _ Dùng khối V dài sẽ khống chế được 4 bậc tự do T(Ox), Y(Oy), Q(Ox), Q(Oy) _ Dùng chốt tì khống chế 1 bậc tự do: T(Oz) 4.1.4. Phương án kẹp chặt: Dùng khối V di động tự định tâm tạo lực kẹp ép bề mặt trụ dài của chi tiết sát vào mặt khối V dưới 4.1.5. Chọn máy: _ Chọn máy phay ngang 6H12 + Bề mặt làm việc của bàn (): 320x1250 + Công suất độngc ơ: 7Kw + Hiệu suất máy: =0,75 + Số vòng quay trục chính( vòng/phút): 30÷1500 + Bước tiến của bàn: 5÷1500 mm/phút + Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy: 1500Kg 4.1.6. Chọn dụng cụ cắt: Bảng 4.85[ 3, tr333] _ Dao phay đĩa 3 mặt răng thép gió + Đường kính dao phay D=200mm + Đường kính lỗ của dao phay: d=60mm + Bề rộng dao phay: B=16mm + Số răng: 14 răng 4.1.7. Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 4.1.8. Dung dịch làm nguội: 4.2. Nguyên công 2: Khoét- doa lỗ 4.2.1. Sơ đồ gá đặt: 4.2.2. Phương án gia công: _ Khoét thô đạt cấp chính xác 12, Rz=50 _ Khoét tinh đạt cấp chính xác 10 Rz= 12,5 _ Doa tinh đạt cấp chính xác 8, Rz= 2,5 4.2.3. Định vị: _ Dùng khối V định vị 2 bậc tự do _ Dùng phiến tì phẳng khống chế 3 bậc tự do _ Chi tiết khống chế 5 bậc tự do 4.2.4. Phương án kẹp chặt: Dùng có cấu kẹp liên động tạo ra lực kẹp đẩy bề mặt 1 của chi tiết vào phiến tì 4.2.5. Chọn máy: Chọn máy khoan đứng 2H135 ([2] trang129) _ Đường kính gia công lớn nhất : 35mm _ Côn móc trục chính: _ Số vòng quay trục chính: 31,5÷1400 vòng/ phút _ Công suất động cơ chính: 4Kw 4.2.6. Chọn dụng cụ cắt: _ Mũi khoét thô: + Vật liệu: thép có gắn hợp kim cứng BK8 + Các thông số hình học của dao: ([1] trang 43) Góc trước: Góc sau: Góc nghiêng chính: Góc nghiêng của rãnh xoắn vít: ([3] trang335) _ Mũi khoét tinh: + Vật liệu: thép có gắn hợp kim cứng BK8 + Các thông số hình học của dao: Góc trước: Góc sau: Góc nghiêng chính: Góc nghiêng của rãnh xoắn vít: ([3] trang335) _ Mũi doa tinh: + Vật liệu: thép gió _ Các thông số hình học của dao ([3] trang340) Góc trước: ÷ Góc sau: Góc nghiêng của rãnh xoắn vít: ([3]tr338) 4.2.7. Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 4.2.8. Dung dịch làm nguội: 4.3. Nguyên công 3: Phay mặt 6,7,8 4.3.1. Sơ đồ gá đặt: 4.3.2. Phương án gia công: Phay tinh mặt 6,7,8 đạt cấp chính xác IT9, Ra=2,5 4.3.3. Định vị: Dùng chốt trụ ngắn và có vai định vị lên mặt 4 và mặt 1 khống chế 5 bậc tự do Dung chốt tì định vị lên mặt 10 khống chế 1 bậc tự do Chi tiết được khống chế 6 bậc tự do 4.3.4. Phương pháp kẹp chặt: Kẹp chặt bằng bulong ép bề mặt 1 của chi tiết vào bề mặt phiến tì 4.3.5. Chọn máy: Chọn máy phay ngang 6H12 + Bề mặt làm việc của bàn máy 320x1250 + Công suất động cơ: 7Kw + Số vòng quay trục chính: 30÷1500 vòng/ phút + Bước tiến của bàn: 30÷1500 mm/ phút 4.3.6. Chọn dụng cụ cắt: ([3] trang 292) Dao phay đĩa 3 mặt răng thép gió P18 _ Vật liệu: P18 _ Các thông số hình học của dao: + Góc sau: a = 160 + Góc trước: g = 150 + Góc nghiêng chính : j = 450. + Góc nghiêng rãnh xoắn của dao: w = 8÷150. _ Kích thước của dao: ([3], trang 368) + Đường kính Dao phay: D=100mm + Đường kính lỗ của dao phay: d=32mm + Bề rộng dao phay: B=6÷25mm + Số răng: Z=20 răng 4.3.7. Dụng cụ kiểm tra: thước cặp 4.3.8. Dung dịch làm nguội: 4.4. Nguyên công 4: Khoan- khoét- doa lỗ 4.4.1. Sơ đồ gá đặt: 4.4.2. Phương án gia công: Khoan lỗ đạt cấp chính xác IT14, Rz= 50 Khoét đạt cấp chính xác IT10, Rz= 12,5 Doa đạt cấp chính xác IT8, Rz=2,5 4.4.3. Định vị: Dùng chốt trụ ngắn có vai định vị lên mặt 4 khống chế 5 bậc tự do Dùng chốt tì định vị mặt 10 khống chế 1 bậc tự do Chi tiết được khống chế 6 bậc tự do 4.4.4. Phương pháp kẹp chặt: Dùng bulong kẹp chặt tạo lực ép bề mặt của chi tiết vào bề mặt phiến tì 4.4.5. Chọn máy: Chọn máy khoan đứng 2H135 ([2], trang 129) _ Đường kính gia công lớn nhất: 35mm _ Côn móc trục chính: N04 _ Số vòng quay trục chính: 31,5÷1400 vòng/ phút _ Công suất động cơ chính: 4KW 4.4.6. Chọn dụng cụ cắt: _ Mũi khoan: dung lưỡi khoan ruột gà + Vật liệu: thép gió + Các thông số hình học của dao: ([1], trang 43) Góc sau: a=80÷140 Góc nghiêng chính của lưỡi cắt: 2 j =1200 Góc nghiêng của lưỡi cắt ngang: y = 500÷550 + Kích thước kết cấu ( dạng đuôi côn) ([3] trang 321) D=15mm, L=140mm, l=60mm,d=10÷30mm _ Mũi khoét thô: + Vật liệu: thép gió + Các thông số hình học của dao:([1] trang 43) Góc trước: g0=50 Góc sau: a=100 Góc nghiêng chính j =600 Góc nghiêng của rãnh xoắn vít: :w=100 ([3] trang 335) _ Mũi doa tinh: + Vật liệu: thép gió + Các thông số hình học của dao ([1] trang 43) Góc trước: g0=60 . Góc sau: a=4-80. Góc nghiêng chính :j =50. + Kích thước kết cấu: ([3] trang 336) D= 15mm, L=181,5÷322, l=114÷195 4.4.7. Dụng cụ kiểm tra: thước cặp 4.4.8. Dung dịch làm nguội: emunxi 4.5. Nguyên công 5: Phay mặt đầu 12 và 13. 4.5.1. Sơ đồ gá đặt: 4.5.2. Phương án gia công: Phay mặt đầu đạt cấp chính xác IT14, Rz=40 4.5.3. Định vị: Dung phiến tì lên mặt đầu 1 khống chế 3 bậc tự do Dung chốt trụ ngắn định vị vào mặt lỗ 4 khống chế 2 bậc tự do Dung chốt trám định vị vào mặt lỗ 5 khống chế 1 bậc tự do Chi tiết được khống chế 6 bậc tự do. 4.5.4. Phương án kẹp chặt: Dung bulong kẹp chặt, tạo lực ép bề mặt 1 của chi tiết vào phiến tì 4.5.5. Chọn máy: Chọn máy phay ngang 6H12 _ Bề mặt làm việc của bàn 320x1250mm _ Công suất động cơ: 7 KW _ Số vòng quay trục chính: 30÷1500 vòng/ phút _ Bước tiến của bàn: 30÷1500 mm/ phút 4.5.6. Chọn dụng cụ cắt: Dao phay đĩa 3 mặt răng thép gió _ Vật liệu: P18 _ Các thông số hình học của dao ([1] trang 43) + Góc sau: + Góc trước: + Góc nghiêng chính: + Góc nghiêng rãnh xoắn của dao: ÷15. _ Kích thước của dao ([3] trang 368) + Đường kính dao phay: D=100mm + Đường kính lỗ của dao phay: d=32mm + Bề rộng dao phay: B=6÷25mm + Số răng: Z= 20 răng 4.5.7. Dụng cụ kiểm tra: thước cặp 4.5.8. Dung dịch làm nguội: 4.6. Nguyên công 6: Khoan-doa lỗ ( ) 4.6.1. Sơ đồ gá đặt: 4.6.2. Phương án gia công: Khoan lỗ đạt cấp chính xác IT14, Rz=40 Doa đạt cấp chính xác IT8, Rz=2,5 4.6.3. Định vị: Dùng phiến tì lên mặt đầu khống chế 3 bậc tự do Dung chốt trụ ngắn định vị lên mặt 4 khống chế 2 bậc tự do Dùng chốt trám định vị lên mặt 5 khống chế 1 bậc tự do Chi tiết được khống chế 6 bậc tự do. 4.6.4. Phương án kẹp chặt: Dùng bulong kẹp chặt, tạo lực ép bề mặt 1 của chi tiết vào bề mặt phiến tì 4.6.5. Chọn máy: Chọn máy khoan đứng 2H135 ([2] trang 129) _ Đường kính gia công lớn nhất: 35mm _ Côn móc trục chính: _ Số vòng quay trục chính: 31,5÷ 1400 vòng/phút _ Công suất động cơ chính: 4KW 4.6.6. Chọn dụng cụ cắt: Mũi khoan: dung lưỡi khoan ruột gà _ Vật liệu: thép gió _ Các thông số hình học của dao ([1] trang 43) + Góc trước: + Góc sau: ÷ + Góc nghiêng chính của lưỡi cắt: + Góc nghiêng của lưỡi cắt ngang: ÷ _ Kích thước kết cấu ( dạng phôi côn) ([3] trang 321) D=15mm, d=10÷30mm. L=140mm, l=60mm Mũi doa tinh: _ Vật liệu: thép gió _ Các thông số hình học của dao ([3] trang340]) Góc trước: ÷ Góc sau: Góc nghiêng của rãnh xoắn vít: ([3]tr338) 4.6.7. Dụng cụ kiểm tra: thước cặp 4.6.8. Dung dịch làm nguội: 4.7. Nguyên công 7: Phay rãnh 14 4.7.1. Sơ đồ gá đặt: 4.7.2. Phương án gia công: Phay thô rãnh đạt cấp chính xác IT14, Rz=40 4.7.3. Định vị: Dùng chốt trụ ngắn có vai định vị lên mặt 4,3 khống chế 5 bậc tự do Dùng chốt trám định vị lên mặt 5 khống chế 1 bậc tự do Chi tiết được khống chế 6 bậc tự do 4.7.4. Phương án kẹp chặt: Dùng bulong kẹp chặt, tạo lực ép của bề mặt 1 của chi tiết vào phiến tì 4.7.5. Chọn máy: Chọn máy phay ngang 6H12 _ Bề mặt làm việc của bàn : 320x1250 _ Công suất động cơ: 7KW _ Số vòng quay trục chính: 30÷1500 vòng phút _ Bước tiến của bàn; 30÷1500 mm/ phút 4.7.6. Chọn dụng cụ cắt: Dao phay cắt rãnh và cắt đứt _ Các thông số hình học của dao: + Góc sau: + Góc trước: + Góc nghiêng chính: + Góc nghiêng rãnh xoắn của dao: ÷ _ Kích thước của dao: + Đường kính dao phay: D=125mm + Đường kính lỗ của dao phay: 27mm + Bề rộng dao phay: B=3mm + Số răng: Z=48 răng 4.7.7. Dụng cụ kiểm tra: thước cặp 4.7.8. Dụng cụ trơn nguội: Chương 5. XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN 5.1. Xác định lượng dư và kích thước trung gian bằng phương pháp phân tích: _ Phương pháp này tính với ( theo yêu cầu của đề bài), các mặt khác tra bảng _ Chọn mặt trụ trong cấp chính xác: 8 + Vật liệu: GX15-32 + Chiều dài danh nghĩa của lỗ: 80mm + Kích thước lớn nhất của chi tiết:150mm _ Trình tự các bước gia công: a_ Phôi đúc: + Cấp chính xác phôi:II + =80, IT15 ( Phụ lục 11a, [1] trang 147]: +T=500 b_ Khoét thô: + IT12 + c_ Khoét tinh: + IT10 + d_ Doa tinh: + IT8 + ( Vì vật liệu là gang xám nên chiều sâu lớp biến cứng sau bước gia công đầu tiên là không có Sai lệch không gian của lỗ đúc: Trong đó: Pv : độ cong vênh của phôi Px : độ xiên lệch của lỗ đúc (Phụ lục 11a [1] trang 147): Px = Trong đó : L : chiều dài lớn nhất của chi tiết l: chiều dài lỗ =360,6 Sai số gá đặt: Trong đó εc : Sai số chuẩn εk : Sai số kẹp chặt εdg : Sai số đồ gá Định vị lỗ bằng khối V Sai số kẹp chặt theo phương hướng trục: Bảng 22 ([2], trang 44): εk=90 μm Bỏ qua sai số đồ gá : εdg=0 μm Vậy εgd=90 μm Sai lệch không gian sau khi khoét thô: ρ1=0,05 ρ0 = 0,05 . 360,6= 18 μm Sai lệch không gian khi khoét tinh không còn ρ2 = 0,2 ρ1 = 3,6 Lượng dư gia công: 2Zmini= Lượng dư cho bước khoét thô 2Zmin1= == 1,74 mm Lượng dư cho bước khoét tinh: 2Zmin2= = = 0,284 mm Lượng dư cho bước doa tinh: 2Zmin3= == 0,205 mm -Kích thước trung gian: Kích thước trung gian lớn nhất của chi tiết: Dmax3=50+0,039=50,039 mm Kích thước trung gian lớn nhất của phôi trước khi doa tinh: Dmax2=Dmax3-2Zmin3=50,039-0,205=49,834 mm Kích thước trung gian lớn nhất của phôi trước khi khoét tinh: Dmax1=Dmax2-2Zmin2=49,834-0,284=49,55 mm Kích thước trung gian lớn nhất của phôi trước khi khoét thô : Dmax0 = Dmax1-2Zmin1 = 49,55 -1,743 = 47,807 mm _ Dung sai kích thước trung gian : + Dung sai phôi : d0 = 1,9 mm ( IT 16) ( Bảng 3.11 [3], trang182 ) + Dung sai kích thước sau bước khoét thô : d1 = 0,3 mm + Dung sai kích thước sau bước khoét tinh : d2 = 0,12 mm + Dung sai kích thước sau bước doa tinh : d3 = 0,039 mm _ Quy tròn các kích thước tính toàn và tính kích thước lớn nhất: Dmax0 = 47,9 mm Þ Dmin0 = Dmax0 - d0 = 47,9 - 1,9 = 46 mm Dmax1 = 49,6 mm Þ Dmin1 = Dmax1 - d1 = 49,6 - 0,3 = 49,3 mm Dmax2 = 49,9 mm Þ Dmin2 = Dmax2 - d2 = 49,9 - 0,12 = 49,78 mm Dmax3 = 50,039 mm Þ Dmin3 = Dmax3 - d3 = 50,039 - 0,039 =50 mm _ Lượng dư trung gian bé nhất và lớn nhất của các bước : + Bước khoét thô : 2Zmin1 = Dmax1 - Dmax0 = 49,6 - 47,9 = 1,7 mm 2Zmax1 = Dmin1 - Dmin0 = 49,3 - 46 = 3, 3 mm + Bước khoét tinh : 2Zmin2 = Dmax2 - Dmax1 = 49,9 - 49,6 = 0, 3 mm 2Zmax2 = Dmin2 - Dmin1 = 49,78 - 49,3 = 0,48 mm + Bước doa tinh : 2Zmin3 = Dmax3 - Dmax2 = 50,039 - 49,9 = 0,139 mm 2Zmax3 = Dmin3 - Dmin2 = 50 - 49,78 = 0,22 mm _ Lượng dư tổng cộng bé và lớn nhất : 2Z0min = =1,7 + 0, 3 + 0,139 = 2,139 mm 2Z0max= = 3, 3 + 0,48 + 0,22 = 4 mm _ Thử kết quả : 2Z0max-2Z0min = 4 - 2,139 = 1,861 mm dph - dct = 1,9 - 0,039 = 1,861 mm _ Lượng dư tổng cộng danh nghĩa : 2Z0=2Z0min + ESph - ESct = 2,139 + 0,95 - 0,039 = 3,05 mm » 3,1 Kích tước danh nghĩa của phôi : D0 = Dct –2Z0 = 50 - 3,1 = 46,9 mm Kích thước ghi trên bản vẽ phôi: Dph = 46,9 Bảng kết quả xác định lượng dư và kích thước trung gian bằng phương pháp tính toán Trình tự gia công lỗ f50+0,039 Các yếu tố tạo thành lượng dư Lượng dư tính toán 2Zmini (μm) Kích thước tính toán (mm) Dung sai δi (mm) Kích thước giới hạn (mm) Lượng dư giới hạn (mm) Rzi Ti ρi εi Dmini Dmaxi 2Zmini 2Zmaxi 1. Phôi đúc 500 360,6 47,807 1,9 46 47,9 2.Khoét thô 50 0 18 90 1743.3 49.55 0,3 49,3 49,6 1,7 3,3 3. Khoét tinh 12,5 0 0 90 284 49,834 0,12 49,78 49,9 0,3 0,48 4. Doa tinh 10 0 0 90 205 50,039 0,039 50 51,039 0,139 0,22 Tổng cộng 2,139 4 Xác định lượng dư gia công và kích trung gian bằng phương pháp tra bảng. Mặt 6,7 và 8 để xác định lượng dư và kích thước trung gian bằng phương pháp tra bảng _ Phôi đúc cấp chính xác Lượng dư tổng cộng : 2 ´ (3,5 + 3,5) = 14 mm _ Kích thước phôi : D0= 40 + 14 = 54 mm _ Kích thước lớn nhất của phôi : Dmax0 = 54 + 4.0,6 = 56,4 mm Qúa trình công nghệ: dùng dao phay cùng lúc đạt IT9, dung sai cho kích thước 40 là δ3=0,015 mm Lượng dư tổng cộng danh nghĩa: 4Zmax0=14+ES0=14+ 4x0,6=16,4 mm Kích thước danh nghĩa chi tiết sau gia công: Zmax= 56,4 – 16,4 = 40,4 5.2.2. Lượng dư phay mặt 1 và 3 Lượng dư tổng cộng danh nghĩa: 2Zmax = 7 + ESo = 7 + 1,2=8,2 mm 5.2.3. Lượng dư khoan- khoét – doa Lượng dư khoan: Bước 1: khoan với f 10 Bước 2: khoan với f 14 Lượng dư khoét: z = 0,4 Lượng dư doa : z = 0,1 5.2.4. Lượng dư phay 2 mặt 12 & 13 trước khi khoan: 2Z = 7 + 1,2 =8,2mm 5.2.5. lượng dư khoan f ; Z = 7,5mm 5.2.6. Lượng dư phay rãnh : Z = 3 mm Bảng kết quả tính lượng dư và kích thước trung gian bằng phương pháp tra bảng: Nguyên công Cấp chính xác Dung sai dI (mm) Lượng dư tra bảng 2Zi (mm) Kích thước trung gian trên bản vẽ 1. Phay 1và3 IT9 0,019 8,2 2. Phay 6,7 và8 IT9 ± 0,015 ±0,021 16,4 3. Khoan - khoét Doa IT14 IT14 IT 10 IT8 0,43 0,43 0,07 0,043 10 4 0,8 0,2 f10± 0,43 f14± 0,43 f14,8 ± 0,07 f15 4. Phay 12 và13 IT 12 ±0,015 8,2 5. Khoan IT 14 + 0,011 7,5 f 6. Phay rãnh IT 14 +0,014 3 3 Chương 6. XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN GIA CÔNG CƠ BẢN 6.1. Phương pháp phân tích: Phương pháp này áp dụng cho mặt trụ trong _ Kích thước ghi trên bản vẽ phôi: 47,8 _ Máy khoan cần: 2A135 _ Vật liệu gia công: GX15÷32 với HB=163÷229 Vật liệu của dụng cụ cắt ( mũi khoét thô, mũi khoét tinh, mũi doa tinh) thép gió P18 6.1.1. Chế độ cắt khi khoét thô: a. Chiều sâu cắt: t=0,5(D-d) [5 trang 20] Trong đó: D: Đường kính mũi khoét thô. D=49, 3mm d: Đường kính lỗ trước khi khoét thô d=46,8mm t=0,5(49, 3-46,8)=1,25mm b. Lượng chạy dao: Tra bảng 5-26 tài liệu [5] ta chọn S=1,5mm/vòng c. Tốc độ cắt: V= Trong đó: _ : hệ số ảnh hưởng của điều kiện cắt đối với tốc độ cắt _q: số mũ biểu thị mức độ ảnh hưởng của đường kính đến tốc độ cắt _m,x,y: chỉ số mũ xét đến ảnh hưởng của tuổi bền trung bình, lượng chạy dao, chiều sâu cắt đối với vận tốc _ T: chu kỳ bền trung bình _ : hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế = + : hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công + : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt +: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoét +: hệ số điều chỉnh bổ sung khi khoét các lỗ đục hoặc dập Bảng 5-29 [5 trang 23]: q=0,2 x=0,1 y=0,4 m=0,125 Bảng 5-30 [5 trang 24]: T=60 phút Bảng 5-1 [5 trang 6]: Bảng 5-6 [5 trang 8]: =1 Bảng 5-31 [5 trang 24]: =1 Bảng 5-5[5 trang 8]: =1 ==1 Vậy V==20 m/phút Số vòng quay của dao trong 1 phút: n===129,2 vòng/phút chọn n=120 vòng/phút Vận tốc cắt thực khi cắt: V= ==18,58 m/phút d. Moment xoắn (Nm) và lực chiều trục Po(N) =, Nm P0= N Bảng 5.32[5 trang 25] : Mx: CM=0,085 q=0 x=0,75 y=0,8 P0: Cp=23,5 q=0 x=1,2 y=0,4 Bảng 5.9 [5,tr9]: Kp==1 Mx= =1,59 Nm P0= =436,2 N e. Công suất cắt: Ne= ==0,02 Kw So sánh với công suất máy đã chọn [N]=6KW, thì công suất cắt Ne này đảm bảo an toàn f. Thời gian gia công cơ bản: TM= với l=80 mm chiều dài gia công ==0,44 phút 6.1.2. Chế độ cắt khi khoét tinh: a. Chiều sâu cắt: t=0,5[D-d] D: đường kính mũi khoét tinh D=49,68 d: đường kĩnh lỗ trước khi khoét tinh d=49,3mm t=0,5.(49,68-49,3)=0,19 b. Lượng chạy dao: Tra bảng 5-26[5 trang 22] ta chọn S=1,3 c . Tốc độ khi khoét tinh: V= Tương tự như trên ta có: Cv=18,8 q=0,2 x=0,1 y=0,4 m=0,125 T=60 ph kv=kMV.kUV.klV.kNV=1 V==27,59 m/phút n= = =173,3 vg/phút chọn n=150 v/phút Vận tốc thực khi cắt: V===23,88 m/phút d . Moment xoắn và lực chiều trục P0: Bảng 5-32 [5,tr25]: + Mx: CM=0,085 q=0 x=0,75 y=0,8 Kp=1 + P0: CP=23,5 q=0 x=1,2 y=0,4 Bảng 5-9 [5,trang 9]: kP=1 Mx==0,27 Nm P0==33,87 N e. Công suất cắt Ne: Ne= ==0,0042 Kw So sánh công suất máy đã chọn [N]=6KW thì công suất cắt Ne vẫn an toàn. f. Thời gian gia công cơ bản: TM===0,464 phút 6.1.3. Chế độ cắt khi doa tinh: a. Chiều sâu cắt: t=0,5[D-d] D: đường kính mũi doa tinh, D=50 d: đường kính lỗ trước khi doa tinh, d=49,68 t=0,5[50-49,78]=0,16 b. Lượng chạy dao: Tra bảng 5-26 ([5] trang 22]) chọn S=1,5 c. Vận tốc cắt khi doa tinh: V= Bảng 5.29[5 trang 23] Cv=15,6 q=0,2 x=0,1 y=0,5 m=0,3 Chu kỳ bền trung bình T( phút) của mũi doa: Bảng 5.30 ([5 trang24]) T=180 phút Hệ số điều chỉnh: kv=kMV.kUV.klV Trong đó: + kMV: hệ số phụ thuộc vật liệu gia công + kUV: hệ số phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt + klV: hệ số phụ thuộc chiều sâu doa Tra bảng 5.1 ([5 trang 6]) : KMV= ==1 Bảng 5.6 ([5,tr8]): kuv=1 Bảng 5.31 [5,tr24]: klv=1 => Kv=Kmv.Kuv.Klv=1 Vậy V===5,84 m/phút Số vòng quay trục chính: n===36,45 m/phút Chọn n=30 v/phút =>Vận tốc cắt thực tế: V===4,8m/phút d . Moment xoắn khi doa tinh: Mx= ,Nm Bảng 5.23 [5,tr18] Cp=158 x=1 y=1 Z=10 răng Sz= lượng chạy dao răng, mm/răng Sz== 0,15 mm/răng => Mx= =14,18 Nm Lực cắt: Pz===556,08 N e. Công suất cắt: Ne= ==0,054 Kw So với công suất của máy [N]=6 Kw ->Ne=0,054 Kw: an toàn f. Thời gian gia công cơ bản: TM===0,983 ph Xác định nguyên công bằng phương pháp tra bảng Nguyên công 1: phay mặt 1 và 3: Chiều sâu cắt: t = 8,2lượng chạy dao tinh: S0 = 0,2 mm/vòng ( [4] trang 153)Sz = = 0,014 mm/răngVận tốc cắt: V = 42,5 m/phút (bảng 5-172 trang155)n = = 67,7 vg/phút ( D= 200 mm) Chọn n = 60Thời gian gia công cơ bản:T0 = = 5,12 phút Nguyên công 3: phay mặt 6;7và 8 t = 15,4 mmS0= 0,23 mm/vg = 0,23/20 = 0,012V = 48,5 m/phút ( bảng 5-172 trang 155 [4])n = = 154 vòng/phút Chọn n = 150 vòng/phút Thời gian gia công cơ bản:T0 = = 1,041 phút Nguyên công 4: khoan-khoét- doaBước1: khoan với 10 ( t=5)S = 0,4 mm/vòng ( bảng 5-89 trang 86 [4])V = 28 m/vòng ( bảng 5-90 trang 86 [4])n= = 891,72 vòng/phút Chọn n = 750 vòng/phútV thực tế = 23,55 Thời gian gia công cơ bản:T0 = = 0,084 phBước 2: khoan với f14t=2 ; S = 0,7 mm/vòng ( bảng 5-99 trang 91 [4])V = 28 m/vòng ( bảng 5-101 trang 92 [4])n = = 686 vòng/phútchọn n = 530V thực tế = 23,3 vòng/phútT0 = = 0,062 phútbước 3: khoét: t= 0,4 (14,8) ; S = 0,55 mm/vòng( bảng 5-104 trang 95 [4])V = 31 m/phút ( bảng 5-106 trang 97 [4])n = = 667,07 vòng/phútchọn theo máy n = 530 vòng/phút V thực tế = 24,6 vòng/phút Thời gian gia công cơ bản:T0 = = 0,08 phút Bước 4: doa f t = 0,1 ; S = 1,9 mm/vòng ( bảng 5-112 trang 104 [4])V = 7,3 m/phút ( bảng 5 -114 trang 106)n = = 154,98 vòng/phút chọn theo máy n = 140V thực tế = 6,6 vòng/phút Thời gian gia công cơ bản:T0 = = 0,1 phút 6.2.4. Nguyên công 5: phay 12 và 13:  t = 7,84; S= 0,23 mm/vòng = 0,012 ( 20 răng ) (bảng 5-170 trang153) V = 48,5 m/phút ( bảng 5-172 trang155) n = = 154 vòng/phút Chọn n= 150 vòng/phút V thực tế = 47,1 vòng/phút T0 = = 0,97phút6.2.5. Nguyên công 6: khoan – doa f Bước 1: khoan t = 7mm ; S = 0,32 mm/vòng V = 35,5 m/phút ( bảng 5-90 trang86) n = =753,7vòng/phút chọn n = 750 vòng/phút V thực tế =35,3 m/phút T0 = = 0,1 phút Bước 2: doa t = 0,5 ; S = 1,9 mm/vòng ( bảng 5-112 trang 104 [4])V = 7,3 m/phút ( bảng 5 -114 trang 106)n = = 154,98 vòng/phút chọn theo máy n = 140V thực tế = 6,6 vòng/phút Thời gian gia công cơ bản:T0 = = 0,1 phút 6.2.6 . Nguyên công 7: phay rãnh 14 t = 3mm; = 0,03 mm/răng, Z=48 răng ( trang 146) S = 0,03 . 48 =1,44 mm/vòng V = 56 m/phút ( bảng 5-165 trang 148) n = = 142 vòng/phút chọn n= 118 vòng/phút V thực tế = 46,3 m/phút Thời gian gia công cơ bản: T0 = = 0,6 phút Bảng kết quả xác định chế độ cắt và thời gian gia công bằng phương pháp tra bảng: Nguyên công Nội dung bước Dụng cụ t(mm) S(mm/v) V(mm/ph) n(v/ph) T(ph) Phay 1và3 Phay P18 8,2 0,2 37,7 60 5,12 Phay 6 ,7 và 8 Phay tinh P18 15,4 0,23 47,1 150 1,041 Khoan-khoét-doa Khoan f10 P18 5 0,4 28 750 0,084 Khoan f14 P18 2 0,7 28 530 0,062 Khoét P18 0,4 0,55 24,6 530 0,08 Doa P18 0,1 1,9 6,6 140 0,1 Phay Phay P18 7,84 0,23 47,1 150 0,97 Khoan- doa Khoan Doa P18 7,5 0,5 0,32 1,9 35.3 6,6 750 140 0,1 0,1 Phay Phay thô P18 3 1,44 46,3 118 0,6