Đồ án Công nghệ chế tạo máy

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐỖ THÀNH TRUNG SVTH: NGUYỄN TẤN ĐỊNH MSV: 10103036 - LỚP: 10103CL1 Chương I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 1.1. Công dụng của chi tiết: -Dựa vào hình dạng và cấu tạo chi tiết, ta thấy: Càng gạt được dùng trong hộp tốc độ(hay được sử dụng trong máy dệt Đay) mục đích làm thay đổi khoảng cách trục nhằm thay đổi tỉ số truyền dẫn đến làm thay đổi số vòng quay trục chính. Điều kiện làm việc bình thường . 1.2. Các yêu cầu kỹ thuật: Các góc lượn bán kính R5. Độ nhám bề mặt phôi đúc Rz =80 (đạt cấp độ nhám 2 ) Độ nhám bề mặt làm việc Rz =20 (đạt cấp độ nhám 4 ) Độ bóng các lỗ Ra =0,63 (đạt cấp độ nhám 6) Phôi sau khi đúc xong được ủ hoặc thường hóa để tránh xảy ra hiện tượng biến cứng, rỗ khí, rỗ xỉ,… 1.3. Vật liệu: Chi tiết làm bằng gang xám, ký hiệu GX 16-36, theo [10, trang 146] ta có các thông số sau : Giới hạn bền kéo: 150 N/mm2 Độ giãn dài: d » 0,5% Giới hạn bền uốn: 320 N/mm2 Giới hạn bền nén: 600 N/mm2 Độ cứng 170-229 HB, chọn HB = 190 Dạng grafit: tấm tương đối thô. Tính chất hóa-lý đủ đáp ứng chức năng phục vụ và công nghệ chế tạo 1.4. Tính công nghệ của chi tiết: -Với chi tiết cho như trên, về kết cấu được đơn giản hóa gần như hoàn thiện. Với kết cấu đơn giản như vậy ta nên chọn phương pháp tạo phôi là Đúc. -Các bề mặt gia công chủ yếu là bề mặt lỗ và bề mặt phẳng. Nên sử dụng các phương pháp gia công phổ biến như phay, khoan, khoét … Vì những phương pháp này cho năng suất cao. Chương II : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 2.1. Sản lượng chế tạo: Trong chế tạo máy người ta chia ra làm ba dạng sản xuất chính sau đây: - Sản xuất đơn chiếc. - Sản xuất hàng loạt: hàng loạt lớn, hàng loạt vừa, hàng loạt nhỏ. - Sản xuất hàng khối. Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải biết sản lượng hằng năm của chi tiết gia công. Sản lượng hằng năm được xác định theo công thức: (1) Trong đó: N: số chi tiết được sản xuất trong 1 năm; N1=60000: số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm; m=1: số chi tiết trong một sản phẩm; : số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ(5% đến 7%). Nếu tính đến số % phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc và rèn thì ta có công thức sau: (2) Trong đó . Þ N = 60000.1. = 66600(chiếc) 2.2. Khối lượng chi tiết: Sau khi xác định được sản lượng hàng năm của chi tiết N cần xác định trọng lượng của chi tiết. Trọng lượng chi tiết được xác định theo công thức sau: (kG) (3) Trong đó: Q1: trọng lượng chi tiết (kG). V: thể tích của chi tiết (dm). : trọng lượng riêng của vật liệu Từ bản vẽ chi tiết, áp dụng phần mền Auto cad 2010, ta tính được: Thể tích: V = 0.132 dm3 Tỷ trọng gang xám :7,2 kg/dm3 Khối lượng chi tiết : G = 7,2x0.132 = 0.95 kg Sau khi xác định được N và Q1 thì dựa vo bảng 2 để chọn dạng sản xuất phù hợp. 2.3. Dạng sản xuất và đặc trưng: Bảng 2.cách xác định dạng sản xuất: Dạng sản xuất Q1- Trọng lượng chi tiết > 200kG 4 – 200 kG < 4 kG Sản luợng hàng năm của chi tiết (chiếc) Đơn chiếc <5 <10 <100 Hng loạt nhỏ 55- 100 10 -200 100 – 500 Hng loạt vừa 100 – 300 200 – 500 500 – 5000 Hng loạt lớn 300 – 1000 500 – 1000 5000- 50000 Hng khối > 1000 >5000 >50000 Dựa theo sản lượng chi tiết đã cho và khối lượng chi tiết, ta xác định gần đúng dạng sản xuất là hàng khối. Mục đích của việc xác định dạng sản xuất là để xác định hợp lý đường lối, biện pháp công nghệ và tổ chức sản xuất để tạo ra sản phẩm đạt các chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật. Chương III: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 3.1. Chọn dạng phôi: - Nói chung có rất nhiều phương pháp tạo phôi như đúc, rèn, dập, cán… tùy vào trường hợp cụ thể mà có những phương pháp tạo phôi hợp lý để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết. - Đối với chi tiết ta đang gia công ở trên với những yêu cầu kỹ thuật như sau: + Vật liệu là gang xám GX 16-36. + Dạng sản xuất hàng khối. Do đó ta chọn phôi là dạng phôi đúc và: + Về cơ tính : gang là vật liệu có độ bền kéo thấp, độ dòn cao, dễ dàng tạo vết nứt khi chụi lực tác động lớn do đó không thể chế tạo phôi bằng các phương pháp rèn, dập, cán …. + Về công nghệ: gang có nhiệt độ chảy thấp, độ chảy loãng cao do đó thuận tiện cho việc đúc. 3.2. Chọn phương pháp chế tạo phôi: Cấp chính xác chế tạo phôi trong sản xuất hàng khối: cấp II. Cấp chính xác II đạt được khi đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại (hoặc mẫu gỗ), nếu làm khuôn bằng máy có thể đạt độ chính xác cao hơn bằng làm khuôn bằng tay. Loại phôi này có cấp chính xác kích thước IT15-IT16, phù hợp dạng sản xuất hàng loạt vừa, lớnvà hàng khối, độ nhám Rz = 80 mm. 3.3. Tra lượng dư gia công cơ cho các bề mặt của phôi: Tra các bảng từ 3-3 đến 3-15 theo [1] tập 1 ta có: Sai lệch cho phép kích thước chi tiết đúc (chính xác cấp II ) (mm): -Kích thước danh nghĩa: 0 ¸ 50 : 0.5 50 ¸ 120 : 0.8 120 ¸260 : 1.0 Kích thước lỗ: 9 (mm), 13 (mm), 20 (mm). Bán kính góc lượn: 5 (mm). Việc cắt đứt được thực hiện nhờ các đồ gá chuyên dùng. Chi tiết được làm sạch bằng các thiết bị phun cát khô và phun cát ướt tự động hay bán tự động. Gia công nhiệt để nâng cao chất lượng chi tiết đúc: +Tôi 830 ¸ 9000C, 1 ¸ 3h. +Ram 200 ¸ 4000C, 0,5 ¸ 1h. - Theo tài liệu [1, trang 252, bảng 3– 94] ta có lượng dư gia công cơ cho vật đúc cấp chính xác I, ứng với kích thước danh nghĩa của chi tiết <50 mm ta được lượng dư cho các mặt như sau : Kích thước từ 0 ¸ 50: + Mặt trên = 4.0 (mm). + Mặt bên = 3.0 (mm). + Mặt dưới = 3.0 (mm). Kích thước trên 50 ¸ 120: + Mặt trên = 4.5 (mm). + Mặt bên = 3.5 (mm). + Mặt dưới = 3.5 (mm). Kích thước trên 120 ¸ 260: + Mặt trên = 5.0 (mm). + Mặt bên = 4.0 (mm). + Mặt dưới = 4.0 (mm). Dung sai kích thước chi tiết đúc (mm), lấy theo IT15 (Js): Kích thước danh nghĩa: > 6 ¸ 10 : 0.58 > 10 ¸ 18 : 0.69 > 18 ¸ 30 : 0.84 > 30 ¸ 50 : 1.0 > 50 ¸ 80 : 1.19 > 80 ¸ 120 : 1.39 > 120 ¸ 180 : 1.61 3.4. Hình thành bản vẽ phôi và xác định khối lượng phôi: -Nộp bản vẽ A3 vẽ phôi đúc. Quá trình hình thành phôi: Theo [6, trang 63] quá trình hình thành phôi trải qua các bước sau: -Trước hết bộ phận kỹ thuật phải vẽ bản vẽ vật đúc. - Căn cứ vào bản vẽ vật đúc bộ phận mộc mẫu chế tạo ra mẫu và hộp lõi. Ở bộ phận làm khuôn người ta dùng mẫu và hỗn hợp làm khuôn để chế tạo ra khuôn. Ở bộ phận làm lõi người ta dùng hộp lõi và hỗn hợp làm lõi chế tạo ra lõi. Sau khi sấy khuôn và lõi ta đem lắp ráp khuôn lõi lại với nhau. Tiến hành các bước tiếp theo như rót kim loại vào khuôn, gỡ khuôn lấy vật đúc, Phá lõi khỏi vật đúc, Làm sạch vật đúc bằng một số phương pháp như phun cát hay nước ở áp lực cao và kiểm nghiệm. 3.5. Dụng cụ kiểm tra : Đo mặt phẳng, đo độ đồng tâm, độ song song dùng đồng hồ so. Đo độ vuông góc dùng 2 đồng hồ so và một trục có đường kính: d=12mm. Đo kích thước dùng thước cặp, panme. Chương IV: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG Nguyên công 1: Phay mặt 1 và 2 Bước 1: Phay thô2,5mm. Sơ đồ gá đặt: như hình vẽ Định vị: hạn chế 6 bậc tự do (1 bậc phát sinh do đồ gá) Chọn máy: máy phay 6H12 Dụng cụ cắt: Dao phay đĩa hai phía gắn mảnh hợp kim cứng BK6 DxBxZ =100x18x8 ( bảng 4-95 - trang 340 – ST1 ) Chế độ cắt: Chiều sâu cắt: t = 2,5 ( mm ) Lượng chạy dao răng: SZ B = 0,14 ( mm/răng ) ( bảng 5-125 trang 113 – STCNCTM 2 ) -Tốc độ cắt: Vb = 180 ( m/ph ), với và chiều sâu cắt t= 3,5 ( bảng 5-127 trang 115 – STCNCTM 2 ) -Mà ta có : V t = Vb x K = 180 ( m/ph ) (K = K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6 = 0,89 x 0,8 x 0,80 x 1 x 1 x1 = 0,57) V t = 180 x 0,57 = 103 ( m/ph ) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: Máy 6H12 có nmin = 65; nmax = 1800, số cấp tốc độ m = 16, tìm công bội như sau: Ứng với có giá trị 32 gần với 27,69 tương ứng =1,26 (Bảng 4.7 HD) Mặt khác: Theo bảng 4.1. Ứng với =1,26 ta có giá trị =5,04 bằng với 5,04. Vậy số vòng quay theo máy là: = 65 x 5,04 =328 ( vòng/phút) Tốc độ cắt thực tế là: Lượng chạy dao phút: (mm/ph) Chọn (mm/ph) Theo bảng 5-130 STCNCTM 2 ta có công suất cắt là: kW So sánh => thõa mãn. Thời gian thực hiện nguyên công: Thời gian thực hiện nguyên công là: TTC = T0 + TP + TPV + TTN Với : TTC : thời gian từng chiếc ( thời gian nguyên công ) T0 : thời gian cơ bản, là thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lý của chi tiết TP: thời gian phụ, là thời gian để gá, kiểm tra kích thước, tháo chi tiết… Giá trị gần đúng TP = 10%T0 TPV: thời gian phục vụ chỗ làm việc, gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật và thời gian phục vụ tổ chức ( TPV = 11%T0 ) TTN : thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân ( TTN = 5%T0 ) Với: thời gian cơ bản được xác định bằng công thức sau: Với: L: chiều dài bề mặt gia công ( mm ) L1: chiều dài ăn dao ( mm ) L2 : chiều dài thoát dao ( mm ) S: lượng chạy dao vòng ( mm/vòng ) n: số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút * Thời gian thực hiện: Do cắt một lần với lượng dư là 2,5 ( mm ), nên thời gian thực hiện bước 1 là: TB1 = T01 + TP + TPV + TTN Với: Thời gian cơ bản được xác định bằng công thức sau: Ta có: Chiều dài bề mặt gia công: L = 43+36=79 (mm) Do đây là nguyên công phay mặt phẳng nên chiều dài ăn dao là: Chiều dài thoát dao: L2 = 2 ¸ 5, chọn L2 = 5 ( mm ) => Vậy: Thời gian thực hiện bước 1 là: TB1 = T01 + 10%T01 + 11%T01 + 5%T01 = 0,45( phút ) Bước 2: Phay tinh 0,5mm. Sơ đồ gá đặt: như hình vẽ Định vị: hạn chế 6 bậc tự do (1 bậc phát sinh do đồ gá) Chọn máy: máy phay 6H12 Dụng cụ cắt: Dao phay đĩa hai phía gắn mảnh hợp kim cứng BK6 DxBxZ =100x18x8 ( bảng 4-95 - trang 340 – ST1 ) Chế độ cắt: Chiều sâu cắt: t = 0,5 ( mm ) Lượng chạy dao vòng: S0 = 0,5 ( mm/vòng) ( bảng 5-125 trang 113 – STCNCTM 2 ) -Tốc độ cắt: Vb = 228 ( m/ph ), với và chiều sâu cắt t= 0,1 ( bảng 5-127 trang 115 – STCNCTM 2 ) -Mà ta có : V t = Vb x K = 228 ( m/ph ) (K = K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6 = 0,89 x 0,8 x 0,80 x 1 x 1 x1 = 0,57) V t = 228 x 0,57 = 130 ( m/ph ) Số vòng quay theo tính toán là: Tính theo máy: Theo bảng 4.1. Ứng với =1,26 ta có giá trị =6,32 bằng với 6,37. Vậy số vòng quay theo máy là: = 65 x 6,32 =411 ( vòng/phút) Tốc độ cắt thực tế là: Lượng chạy dao phút: (mm/ph) Gia công tinh ta chọn thấp xuống(mm/ph) Thời gian thực hiện nguyên công: Thời gian thực hiện nguyên công là: TTC = T0 + TP + TPV + TTN Với : TTC : thời gian từng chiếc ( thời gian nguyên công ) T0 : thời gian cơ bản, là thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lý của chi tiết TP: thời gian phụ, là thời gian để gá, kiểm tra kích thước, tháo chi tiết… Giá trị gần đúng TP = 10%T0 TPV: thời gian phục vụ chỗ làm việc, gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật và thời gian phục vụ tổ chức ( TPV = 11%T0 ) TTN : thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân ( TTN = 5%T0 ) Với: thời gian cơ bản được xác định bằng công thức sau: Với: L: chiều dài bề mặt gia công ( mm ) L1: chiều dài ăn dao ( mm ) L2 : chiều dài thoát dao ( mm ) S: lượng chạy dao vòng ( mm/vòng ) n: số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút * Thời gian thực hiện: Do cắt một lần với lượng dư là 0,5 ( mm ), nên thời gian thực hiện bước 2 là: TB2 = T02 + TP + TPV + TTN Với: Thời gian cơ bản được xác định bằng công thức sau: Ta có: Chiều dài bề mặt gia công: L = 43+36=79 (mm) Do đây là nguyên công phay mặt phẳng nên chiều dài ăn dao là: Chiều dài thoát dao: L2 = 2 ¸ 5, chọn L2 = 5 ( mm ) => Vậy: Thời gian thực hiện bước 2 là: - TB2 = T02 + 10%T02 + 11%T02 + 5%T02 = 1,1( phút ) 4.2 Nguyên công 2: Khoan, khoét, doa lỗ F 24. Bước 1: Khoan lỗ đạt F 22. Sơ đồ gá đặt: như hình vẽ Định vị: Hạn chế 6 bậc tự do Chọn máy: máy khoan đứng 2H135 Dụng cụ cắt: Mũi khoan ruột gà thép gió F 11 ( tra bảng catalo ) Lượng dư gia công: 40 (mm) Chế độ cắt: - Chiều sâu cắt: t = 2 ( mm ) - Lượng chạy dao: S = 0,7 ( mm/vòng ) ( Bảng 5-89 – STCNCTM T2) - Tốc độ cắt: v = 29 ( m/vòng ) (bảng 5-90 – STCNCTM T2) - Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc đều bằng 1, vì vậy số vòng quay tính toán: Chọn số vòng quay theo máy, trước hết tìm công bội như sau: Ứng với có giá trị 45,22 gần với 44,44 tương ứng =1,41 (Bảng 4.7 HD) Mặt khác: Theo bảng 4.1. Ứng với =1,41 ta có giá trị =11,28 gần bằng với 13,33. Vậy số vòng quay theo máy là: = 31,5 x 11,28 =355 ( vòng/phút) Tính vận tốc cắt thực tế là: Công suất cắt khi khoan rất nhỏ nên không cần kiểm tra. Thời gian thực hiện bước 1: Thời gian thực hiện bước 1 là: TB1 = T0 + TP + TPV + T Với thời gian cơ bản được xác định bằng công thức sau: Do đây là bước khoan lỗ thông suốt, nên chiều dài ăn dao là: ð Chiều dài thoát dao: L2 = 1 - 3 ( mm ) Thời gian gia công cơ bản là: => Vậy: Thời gian thực hiện cho bước 1 là: TB1 = T01 + 10%T01 + 11%T01 + 5%T01 = 0,25 ( phút ) Bước 2: Khoét thô lỗ đạt F 23,8. Sơ đồ gá đặt: Như hình vẽ Định vị: Hạn chế 6 bậc tự do Chọn máy: Máy khoan đứng 2H135 Dụng cụ cắt: Mũi khoét gắn hợp kim cứng BK8 F 23,8 ( tra bảng 3.2 ) Lượng dư gia công: 40 (mm) Chế độ cắt: - Chiều sâu cắt: t = = 0,9 ( mm ) - Lượng chạy dao: S = 1,1 ( mm/vòng ) ( Bảng 5-107 – T98 – STCNCTM T2) - Tốc độ cắt: v = 97 ( m/vòng ) (bảng 5-109 trang 101 – STCNCTM T2) - Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc: K1 = 1,0 -tuổi bền thực tế chọn bằng tuổi bền danh nghĩa. K2 = 0,8 -phôi có vỏ cứng. K1 = 1,0 -mác hợp kim cứng BK8. Vậy tốc độ tính toán : Vt = 97 x 1 x 1 x 0,8 = 77,6 m/ph Số vòng quay tính toán: Chọn số vòng quay theo máy, trước hết tìm công bội như sau: Ứng với có giá trị 45,22 gần với 44,44 tương ứng =1,41 (Bảng 4.7 HD) Mặt khác: Theo bảng 4.1. Ứng với =1,41 ta có giá trị =32,00 gần bằng với 29,24. Vậy số vòng quay theo máy là: = 31,5 x 32,00 =1008 ( vòng/phút) Tính vận tốc cắt thực tế là: Công suất cắt khi khoét thô Nc = 3,6kW (bảng 5-110, STCNCTM T2). So sánh: Nc = 3,6kW < Nm = 4kW Bước 3: Doa thô lỗ đạt F 23,94. Sơ đồ gá đặt: Như hình vẽ Định vị: Hạn chế 6 bậc tự do Chọn máy: Máy khoan đứng 2H135 Dụng cụ cắt: Mũi doa thép gió F 23,94 ( tra bảng 3.2 ) Lượng dư gia công: 40 (mm) - Chiều sâu cắt: doa thô t = 0,07mm. - Lượng chạy dao khi doa: Doa thô S = 2,7 mm/vòng (Theo bảng 5-112, STCNCTM T2) Vận tốc cắt: V = 5,1 m/ph (Theo bảng 5-114, STCNCTM T2). Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc đều bằng 1, vì thế số vòng quay tính toán là: Chọn số vòng quay theo máy, trước hết tìm công bội như sau: Ứng với có giá trị 45,22 gần với 44,44 tương ứng =1,41 (Bảng 4.7 HD) Mặt khác: Theo bảng 4.1. Ứng với =1,41 ta có giá trị =2,00 gần bằng với 2,15. Vậy số vòng quay theo máy là: = 31,5 x 2,00 =63 ( vòng/phút). Tính vận tốc cắt thực tế là: Công suất cắt khi doa rất nhỏ nên không cần kiểm tra, lay công suất của bước khoét thô để tính toán đồ gá nếu cần. Bước 4: Doa tinh lỗ đạt F 24. Sơ đồ gá đặt: Như hình vẽ Định vị: Hạn chế 6 bậc tự do Chọn máy: Máy khoan đứng 2H135 Dụng cụ cắt: Mũi doa thép gió F 24 ( tra bảng 3.2 ) Lượng dư gia công: 40 (mm) - Chiều sâu cắt: doa tinh t = 0,03mm. - Lượng chạy dao khi doa: Doa tinh D = 2,2 mm/vòng (Theo bảng 5-112, STCNCTM T2) -Vận tốc cắt: V = 5,8 m/ph (Theo bảng 5-114, STCNCTM T2). Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc đều bằng 1, vì thế số vòng quay tính toán là: Chọn số vòng quay theo máy, trước hết tìm công bội như sau: Ứng với có giá trị 45,22 gần với 44,44 tương ứng =1,41 (Bảng 4.7 HD) Mặt khác: Theo bảng 4.1. Ứng với =1,41 ta có giá trị =2,82 gần bằng với 2,45. Vậy số vòng quay theo máy là: = 31,5 x 2,82 =89 ( vòng/phút). Tính vận tốc cắt thực tế là: Công suất cắt khi doa rất nhỏ nên không cần kiểm tra, lay công suất của bước khoét thô để tính toán đồ gá nếu cần. Thời gian thực hiện: Theo bảng 4.8, công thức tính thời gian cơ bản khi khoét, doa theo công thức sau: Với góc nghiêng của lưỡi cắt chính =60 nên lay gần đúng L1 = 3mm và L2=3mm, ta có thời gian cơ bản như sau: Khi khoét thô: Khi doa thô: Khi doa tinh: Thời gian gia công cả 3 bước là: T0 = 0,04 + 0,27 + 0,23 =0,54 (phút) Thời gian từng chiếc cho nguyên công này là: Ttc =0,54 + 0,26.0,54 = 0,68 (phút) 4.3 Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa lỗ F 12. Bước 1: Khoan lỗ đạt F 11. Sơ đồ gá đặt: như hình vẽ Định vị: Hạn chế 6 bậc tự do Chọn máy: máy khoan cần 2H135 Dụng cụ cắt: Mũi khoan ruột gà thép gió F 11 ( tra bảng catalo ) Lượng dư gia công: 40 (mm) Chế độ cắt: - Chiều sâu cắt: t = 5,5 ( mm ) - Lượng chạy dao: S = 0,5 ( mm/vòng ) ( Bảng 5-89 – STCNCTM T2) - Tốc độ cắt: v = 25 ( m/vòng ) (bảng 5-90 – STCNCTM T2) - Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc đều bằng 1, vì vậy số vòng quay tính toán: Chọn số vòng quay theo máy, trước hết tìm công bội như sau: Ứng với có giá trị 45,22 gần với 44,44 tương ứng =1,41 (Bảng 4.7 HD) Mặt khác: Theo bảng 4.1. Ứng với =1,41 ta có giá trị =22,56 gần bằng với 22,98. Vậy số vòng quay theo máy là: = 31,5 x 22,56 =712 ( vòng/phút) Tính vận tốc cắt thực tế là: Công suất cắt khi khoan rất nhỏ nên không cần kiểm tra. Thời gian thực hiện bước 1: Thời gian thực hiện bước 1 là: TB1 = T0 + TP + TPV + T Với thời gian cơ bản được xác định bằng công thức sau: Do đây là bước khoan lỗ thông suốt, nên chiều dài ăn dao là: ð Chiều dài thoát dao: L2 = 1 - 3 ( mm ) Thời gian gia công cơ bản là: => Vậy: Thời gian thực hiện cho bước 1 là: TB1 = T01 + 10%T01 + 11%T01 + 5%T01 = 0,18 ( phút ) Bước 2: Khoét thô lỗ đạt F 11,85. Sơ đồ gá đặt: Như hình vẽ Định vị: Hạn chế 6 bậc tự do Chọn máy: Máy khoan đứng 2H125 Dụng cụ cắt: Mũi khoét gắn hợp kim cứng BK8 F 11,85 ( tra bảng 3.2 ) Lượng dư gia công: 40 (mm) Chế độ cắt: - Chiều sâu cắt: t = = 0,425 ( mm ) - Lượng chạy dao: S = 0,5 ( mm/vòng ) ( Bảng 5-107 – T98 – STCNCTM T2) - Tốc độ cắt: v = 138 ( m/vòng ) (bảng 5-109 trang 101 – STCNCTM T2) - Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc: K1 = 1,0 -tuổi bền thực tế chọn bằng tuổi bền danh nghĩa. K2 = 0,8 -phôi có vỏ cứng. K1 = 1,0 -mác hợp kim cứng BK8. Vậy tốc độ tính toán : Vt = 138 x 1 x 1 x 0,8 = 110,4 m/ph Số vòng quay tính toán: Chọn số vòng quay theo máy, trước hết tìm công bội như sau: Ứng với có giá trị 45,22 gần với 44,44 tương ứng =1,41 (Bảng 4.7 HD) Mặt khác: Theo bảng 4.1. Ứng với =1,41 ta có giá trị =64,00 gần bằng với 65,93. Vậy số vòng quay theo máy là: = 45 x 64,00 =2880 (vòng/phút) Chọn =2000 (vòng/phút) Tính vận tốc cắt thực tế là: Công suất cắt khi khoét thô Nc = 2,1kW (bảng 5-11, STCNCTM T2). So sánh: Nc = 2,1kW < Nm = 2,2kW Bước 3: Doa thô lỗ đạt F 11,95. Sơ đồ gá đặt: Như hình vẽ Định vị: Hạn chế 6 bậc tự do Chọn máy: Máy khoan đứng 2H135 Dụng cụ cắt: Mũi doa thép gió F 11,95 ( tra bảng 3.2 ) Lượng dư gia công: 40 (mm) - Chiều sâu cắt: doa thô t = 0,05mm. - Lượng chạy dao khi doa: Doa thô S = 2,2 mm/vòng (Theo bảng 5-112, STCNCTM T2) Vận tốc cắt: V = 7,3 m/ph (Theo bảng 5-114, STCNCTM T2). Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc đều bằng 1, vì thế số vòng quay tính toán là: Chọn số vòng quay theo máy, trước hết tìm công bội như sau: Ứng với có giá trị 45,22 gần với 44,44 tương ứng =1,41 (Bảng 4.7 HD) Mặt khác: Theo bảng 4.1. Ứng với =1,41 ta có giá trị =5,64 gần bằng với 6,17. Vậy số vòng quay theo máy là: = 31,5 x 5,64 =177 ( vòng/phút). Tính vận tốc cắt thực tế là: Công suất cắt khi doa rất nhỏ nên không cần kiểm tra, lấy công suất của bước khoét thô để tính toán đồ gá nếu cần. Bước 4: Doa tinh lỗ đạt F 12. Sơ đồ gá đặt: Như hình vẽ Định vị: Hạn chế 6 bậc tự do Chọn máy: Máy khoan đứng 2H135 Dụng cụ cắt: Mũi doa thép gió F 12 ( tra bảng 3.2 ) Lượng dư gia công: 40 (mm) - Chiều sâu cắt: doa tinh t = 0,025mm. - Lượng chạy dao khi doa: Doa tinh D = 2,0 mm/vòng (Theo bảng 5-112, STCNCTM T2) -Vận tốc cắt: V = 7,3 m/ph (Theo bảng 5-114, STCNCTM T2). Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc đều bằng 1, vì thế số vòng quay tính toán là: Chọn số vòng quay theo máy, trước hết tìm công bội như sau: Ứng với có giá trị 45,22 gần với 44,44 tương ứng =1,41 (Bảng 4.7 HD) Mặt khác: Theo bảng 4.1. Ứng với =1,41 ta có giá trị =5,64 gần bằng với 6,17. Vậy số vòng quay theo máy là: = 31,5 x 5,64 =177 ( vòng/phút). Tính vận tốc cắt thực tế là: Công suất cắt khi doa rất nhỏ nên không cần kiểm tra, lấy công suất của bước khoét thô để tính toán đồ gá nếu cần. Thời gian thực hiện: Theo bảng 4.8, công thức tính thời gian cơ bản khi khoét, doa theo công thức sau: Với góc nghiêng của lưỡi cắt chính =60 nên lay gần đúng L1 =3mm và L2=3mm, ta có thời gian cơ bản như sau: Khi khoét thô: Khi doa thô: Khi doa tinh: Thời gian gia công cả 3 bước là: T0 = 0,046 + 0,12 + 0,13 =0,296 (phút) Thời gian từng chiếc cho nguyên công này là: Ttc =0,296 + 0,26.0,296 = 0,37 (phút) 4.4 Nguyên công 4: Phay mặt 3 và 4 Bước 1: Phay thô2,5mm. Sơ đồ gá đặt: như hình vẽ Định vị: hạn chế 6 bậc tự do (1 bậc phát sinh do đồ gá) Chọn máy: máy phay 6H12 Dụng cụ cắt: Dao phay đĩa hai phía gắn mảnh hợp kim cứng BK6 DxBxZ =100x18x8 ( bảng 4-95 - trang 340 – ST1 ) Chế độ cắt: Chiều sâu cắt: t = 2,5 ( mm ) Lượng chạy dao răng: SZ B = 0,14 ( mm/răng ) ( bảng 5-125 trang 113 – STCNCTM 2 ) -Tốc độ cắt: Vb = 180 ( m/ph ), với và chiều sâu cắt t= 3,5 ( bảng 5-127 trang 115 – STCNCTM 2 ) -Mà ta có : V t = Vb x K = 180 ( m/ph ) (K = K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6 = 0,89 x 0,8 x 0,80 x 1 x 1 x1 = 0,57) V t = 180 x 0,57 = 103 ( m/ph ) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: Máy 6H12 có nmin = 65; nmax = 1800, số cấp tốc độ m = 16, tìm công bội như sau: Ứng với có giá trị 32 gần với 27,69 tương ứng =1,26 (Bảng 4.7 HD) Mặt khác: Theo bảng 4.1. Ứng với =1,26 ta có giá trị =5,04 bằng với 5,04. Vậy số vòng quay theo máy là: = 65 x 5,04 =328 ( vòng/phút) Tốc độ cắt thực tế là: Lượng chạy dao phút: (mm/ph) Chọn (mm/ph) Theo bảng 5-130 STCNCTM 2 ta có công suất cắt là: kW So sánh => thõa mãn. Thời gian thực hiện nguyên công: Thời gian thực hiện nguyên công là: TTC = T0 + TP + TPV + TTN Với : TTC : thời gian từng chiếc ( thời gian nguyên công ) T0 : thời gian cơ bản, là thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lý của chi tiết TP: thời gian phụ, là thời gian để gá, kiểm tra kích thước, tháo chi tiết… Giá trị gần đúng TP = 10%T0 TPV: thời gian phục vụ chỗ làm việc, gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật và thời gian phục vụ tổ chức ( TPV = 11%T0 ) TTN : thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân ( TTN = 5%T0 ) Với: thời gian cơ bản được xác định bằng công thức sau: Với: L: chiều dài bề mặt gia công ( mm ) L1: chiều dài ăn dao ( mm ) L2 : chiều dài thoát dao ( mm ) S: lượng chạy dao vòng ( mm/vòng ) n: số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút * Thời gian thực hiện: Do cắt một lần với lượng dư là 1,5 ( mm ), nên thời gian thực hiện bước 1 là: TB1 = T01 + TP + TPV + TTN Với: Thời gian cơ bản được xác định bằng công thức sau: Ta có: Chiều dài bề mặt gia công: L = 17 (mm) Do đây là nguyên công phay mặt phẳng nên chiều dài ăn dao là: Chiều dài thoát dao: L2 = 2 ¸ 5, chọn L2 = 5 ( mm ) => Vậy: Thời gian thực hiện bước 1 là: TB1 = T01 + 10%T01 + 11%T01 + 5%T01 = 0,24( phút ) Bước 2: Phay tinh 0,5mm. Sơ đồ gá đặt: như hình vẽ Định vị: hạn chế 6 bậc tự do (1 bậc phát sinh do đồ gá) Chọn máy: máy phay 6H12 Dụng cụ cắt: Dao phay đĩa hai phía gắn mảnh hợp kim cứng BK6 DxBxZ =100x18x8 ( bảng 4-95 - trang 340 – ST1 ) Chế độ cắt: Chiều sâu cắt: t = 0,5 ( mm ) Lượng chạy dao vòng: S0 = 0,5 ( mm/vòng) ( bảng 5-125 trang 113 – STCNCTM 2 ) -Tốc độ cắt: Vb = 228 ( m/ph ), với và chiều sâu cắt t= 0,1 ( bảng 5-127 trang 115 – STCNCTM 2 ) -Mà ta có : V t = Vb x K = 228 ( m/ph ) (K = K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6 = 0,89 x 0,8 x 0,80 x 1 x 1 x1 = 0,57) V t = 228 x 0,57 = 130 ( m/ph ) Số vòng quay theo tính toán là: Tính theo máy: Theo bảng 4.1. Ứng với =1,26 ta có giá trị =6,32 bằng với 6,37. Vậy số vòng quay theo máy là: = 65 x 6,32 =411 ( vòng/phút) Tốc độ cắt thực tế là: Lượng chạy dao phút: (mm/ph) Gia công tinh ta chọn thấp xuống(mm/ph) Thời gian thực hiện nguyên công: Thời gian thực hiện nguyên công là: TTC = T0 + TP + TPV + TTN Với : TTC : thời gian từng chiếc ( thời gian nguyên công ) T0 : thời gian cơ bản, là thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lý của chi tiết TP: thời gian phụ, là thời gian để gá, kiểm tra kích thước, tháo chi tiết… Giá trị gần đúng TP = 10%T0 TPV: thời gian phục vụ chỗ làm việc, gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật và thời gian phục vụ tổ chức ( TPV = 11%T0 ) TTN : thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân ( TTN = 5%T0 ) Với: thời gian cơ bản được xác định bằng công thức sau: Với: L: chiều dài bề mặt gia công ( mm ) L1: chiều dài ăn dao ( mm ) L2 : chiều dài thoát dao ( mm ) S: lượng chạy dao vòng ( mm/vòng ) n: số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút * Thời gian thực hiện: Do cắt một lần với lượng dư là 0,5 ( mm ), nên thời gian thực hiện bước 2 là: TB2 = T02 + TP + TPV + TTN Với: Thời gian cơ bản được xác định bằng công thức sau: Ta có: Chiều dài bề mặt gia công: L = 17 (mm) Do đây là nguyên công phay mặt phẳng nên chiều dài ăn dao là: Chiều dài thoát dao: L2 = 2 ¸ 5, chọn L2 = 5 ( mm ) => Vậy: Thời gian thực hiện bước 2 là: TB2 = T02 + 10%T02 + 11%T02 + 5%T02 = 0,59( phút ) 4.5 Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa lỗ F 9. Bước 1: Khoan lỗ đạt F 8,8. Sơ đồ gá đặt: như hình vẽ Định vị: Hạn chế 6 bậc tự do Chọn máy: máy khoan cần 2H135 Dụng cụ cắt: Mũi khoan ruột gà thép gió F 8,8 ( tra bảng catalo ) Lượng dư gia công: 20 (mm) Chế độ cắt: - Chiều sâu cắt: t = 4,4 ( mm ) - Lượng chạy dao: S = 0,5 ( mm/vòng ) ( Bảng 5-89 – STCNCTM T2) - Tốc độ cắt: v = 27 ( m/vòng ) (bảng 5-90 – STCNCTM T2) - Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc đều bằng 1, vì vậy số vòng quay tính toán: Chọn số vòng quay theo máy, trước hết tìm công bội như sau: Ứng với có giá trị 45,22 gần với 44,44 tương ứng =1,41 (Bảng 4.7 HD) Mặt khác: Theo bảng 4.1. Ứng với =1,41 ta có giá trị =32,00 gần bằng với 31,01. Vậy số vòng quay theo máy là: = 31,5 x 31,00 =1008 ( vòng/phút) Tính vận tốc cắt thực tế là: Công suất cắt khi khoan rất nhỏ nên không cần kiểm tra. Thời gian thực hiện bước 1: Thời gian thực hiện bước 1 là: TB1 = T0 + TP + TPV + T Với thời gian cơ bản được xác định bằng công thức sau: Do đây là bước khoan lỗ thông suốt, nên chiều dài ăn dao là: ð Chiều dài thoát dao: L2 = 1 - 3 ( mm ) Thời gian gia công cơ bản là: => Vậy: Thời gian thực hiện cho bước 1 là: TB1 = T01 + 10%T01 + 11%T01 + 5%T01 = 0,069 ( phút ) Bước 3: Doa thô lỗ đạt F 8,96. Sơ đồ gá đặt: Như hình vẽ Định vị: Hạn chế 6 bậc tự do Chọn máy: Máy khoan đứng 2H135 Dụng cụ cắt: Mũi doa thép gió F 8,96 ( tra bảng 3.2 ) Lượng dư gia công: 20 (mm) - Chiều sâu cắt: doa thô t = 0,02mm. - Lượng chạy dao khi doa: Doa thô S = 2,0 mm/vòng (Theo bảng 5-112, STCNCTM T2) Vận tốc cắt: V = 7,3 m/ph (Theo bảng 5-114, STCNCTM T2). Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc đều bằng 1, vì thế số vòng quay tính toán là: Chọn số vòng quay theo máy, trước hết tìm công bội như sau: Ứng với có giá trị 45,22 gần với 44,44 tương ứng =1,41 (Bảng 4.7 HD) Mặt khác: Theo bảng 4.1. Ứng với =1,41 ta có giá trị =8,00 gần bằng với 8,24. Vậy số vòng quay theo máy là: = 31,5 x 8,00 =252 ( vòng/phút). Công suất cắt khi doa rất nhỏ nên không cần kiểm tra, lấy công suất của bước khoét thô để tính toán đồ gá nếu cần. Bước 4: Doa tinh lỗ đạt F 9. Sơ đồ gá đặt: Như hình vẽ Định vị: Hạn chế 6 bậc tự do Chọn máy: Máy khoan đứng 2H135 Dụng cụ cắt: Mũi doa thép gió F 9 ( tra bảng 3.2 ) Lượng dư gia công: 20 (mm) - Chiều sâu cắt: doa tinh t = 0,02mm. - Lượng chạy dao khi doa: Doa tinh D = 2,0 mm/vòng (Theo bảng 5-112, STCNCTM T2) -Vận tốc cắt: V = 7,3 m/ph (Theo bảng 5-114, STCNCTM T2). Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc đều bằng 1, vì thế số vòng quay tính toán là: Chọn số vòng quay theo máy, trước hết tìm công bội như sau: Ứng với có giá trị 45,22 gần với 44,44 tương ứng =1,41 (Bảng 4.7 HD) Mặt khác: Theo bảng 4.1. Ứng với =1,41 ta có giá trị =8,00 gần bằng với 8,19. Vậy số vòng quay theo máy là: = 31,5 x 8,00 =252 ( vòng/phút). Công suất cắt khi doa rất nhỏ nên không cần kiểm tra, lấy công suất của bước khoét thô để tính toán đồ gá nếu cần. Thời gian thực hiện: Theo bảng 4.8, công thức tính thời gian cơ bản khi khoét, doa theo công thức sau: Với góc nghiêng của lưỡi cắt chính =60 nên lay gần đúng L1 =3mm và L2=3mm, ta có thời gian cơ bản như sau: Khi doa thô: Khi doa tinh: Thời gian gia công cả 3 bước là: T0 = 0,052 + 0,052=0,104 (phút) Thời gian từng chiếc cho nguyên công này là: Ttc =0,104 + 0,26.0,104 = 0,13 (phút) Chương V: TÍNH TOÁN VÀ TRA LƯỢNG DƯ Nguyên công 2: KHOAN - KHOÉT - DOA LỖ F 24 5.1 Xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích : Đây là chi tiết dạng càng, vật liệu là gang xám GX 16 – 36, nên ta có các bước công nghệ đạt được độ nhám , cấp chính xác như sau: Phơi : Rz0 =300 mm; T0 = 200 mm ð Rz0 + T0 =500 mm ` Chi tiết có vật liệu là gang xám nên sau bước thứ nhất có thể loại trừ được TI, nên các bướcgia công kế tiếp Ti =0: Khoan : Rz1 =60mm; Ti =0 (CCX13) ( HDĐACNCTM– trang 34 ) Khoét thô : Rz2 =40mm; Ti =0 (CCX 11) Doa thô : Rz3 =10mm; Ti =0 (CCX 8) Doa tinh : Rz3 =3mm; Ti =0 (CCX 7) Ta có : - Sai số không gian của bề mặt gia công do bước gia công sát trước để lại. Trong đó: rcv = k.L :sai số do cong vênh của bề mặt gia công ( mm ) ( với k = 1,5 ( mm/mm) ( HDĐACNCTM – trang 76 ) rvt : sai số vị trí tương quan bề mặt gia công ( mm ) Ta có: Giá trị cong vênh của lỗ được tính theo cả 2 phương hướng kính và hướng trục: Sai số lệch khuôn: không gian tổng cộng của phôi là: - Các sai số không gian còn lại: Sai số không gian còn lại sau bước khoan: mm r1 = 0,06 x r0 = 0,06 x 70 = 4,2 ( mm ) Sai số không gian còn lại sau bước khoét thô: r2 = 0,04 x r0 = 0,04 x 70 = 2,8 ( mm ) Sai số không gian còn lại sau bước doa thô: r3 = 0,02 x r0 = 0,02 x 70 = 1,4 mm ) Sai số không gian còn lại sau bước doa tinh: r4 = 0,02 x r0 = 0,02 x 70 = 1,4 mm ) Sai số gá đặt: e = Sai số chuẩn: = 0 vì chuẩn công nghệ trùng với chuẩn thiết kế Sai số kẹp chặt: ekc = 60 (tra bảng 5.13 sách HD) Vậy : Sai số gá đặt: e = = 80 ( mm ) Ta có: - Lượng dư nhỏ nhất một phía: Zimin = RZi-1 + Ti-1 + - Lượng dư nhỏ nhất hai phía: 2Zimin = 2(RZi-1 + Ti-1 + ) Trong đó : Zimin: lượng dư bề mặt của bước công nghệ thứ i RZi-1: chiều cao nhấp nhô do bước gia công trước để lại ( mm ) Ti-1 : chiều sâu lớp biến cứng ở bước gia công trước để lại ( mm ) Pi-1: sai số không gian của bề mặt gia công bước sát trước để lại ( mm ) - Vậy lượng dư nhỏ nhất cả hai phía tính cho từng bước nguyên công: Ta có bảng số đạt được sau khi gia công lỗ: Phương pháp gia công Rz ( mm ) Ti ( mm ) Khoan 60 60 Khoét thô 40 50 Doa thô 10 25 Doa tinh 3 8 ( Bảng 13 – trang 40 – TKĐACNCTM ) Lượng dư cho bước gia công khoan: 2Zmin1 = 2( Rz0 + T0 + ) = 2 ( 500+ ) = 1213 (mm) Lượng dư cho bước gia công khoét thô: 2Zmin2 = 2(Rz1 + T1 +) = 2 ( 60+) = 280 (mm) Lượng dư cho bước gia công doa thô: 2Zmin3 = 2(Rz2+ T2 +) = 2 ( 40 +) = 240 (mm) Lượng dư cho bước gia công doa tinh: 2Zmin4 = 2(Rz3+ T3 +) = 2 ( 10 +) = 180 (mm) Các kích thứơc trung gian của lỗ: Kích thước trung gian của lỗ lớn nhất của chi tiết: Dmax4 = 24 + 0,03 = 24,03 ( mm ) Kích thước trung gian của lỗ sau bước doa tinh: Dmax3 = Dmax4 - 2Zmin4 = 24,03 – 0,18 = 23,85 ( mm ) Kích thước trung gian của lỗ sau bước doa thô : Dmax2 = Dmax3 - 2Zmin3 = 23,85 – 0,24 = 23,61 ( mm ) Kích thước trung gian của lỗ sau bước khoét thô: Dmax1 = Dmax2 - 2Zmin2= 23,61 – 0,28 = 23,33 ( mm ) Kích thước trung gian của lỗ sau bước khoan: Dmax0 = Dmax1 - 2Zmin1= 23,33 – 1,213 = 22,117 ( mm ) - Ta có giá trị dung sai từng bước công nghệ: ( bảng 1 – trang 102 – DSLG ) Dung sai khoan: d1 = 0,33 (mm) ( CCX 13 ) Dung sai khoét thô: d2 = 0,13 (mm) ( CCX 11 ) Dung sai doa thô: d3 = 0,032 (mm) ( CCX 8) Dung sai doa tinh: d4 = 0,02 (mm) ( CCX 7) Dung sai phôi: d = 1,5 (mm) ( phôi đúc CCX 1 ) (Tra sách Dung sai kỹ thuật đo) Ta có: Đường kính trung gian nhỏ nhất của phôi: Dmin0 = Dmax0 – d = 22,117 – 1,5 = 20,617 (mm) Đường kính trung gian sau khi gia công khoan: Dmin1 = Dmax1 – d1 = 23,33 – 0,33 = 23 (mm) Đường kính trung gian sau khi gia công khoét thô: Dmin2 = Dmax2 – d2 = 23,61 – 0,13 = 23,48 (mm) Đường kính trung gian sau khi gia công doa thô: Dmin3 = Dmax3 – d3 = 23,85 – 0,032 = 23,818 (mm) Đường kính trung gian sau khi gia công doa tinh: Dmin4 = Dmax4 – d4 = 24,03 – 0,02 = 24,01 (mm) - Tính lượng dư lớn nhất và bé nhất của lỗ: Bước khoan: 2Zmin1 = Dmin1 - Dmin0 = 23 – 20,617 = 2,383 (mm) 2Zmax1 = Dmax1 - Dmax0 = 23,33 – 22,117 = 1,213 (mm) Bước khoét thô: 2Zmin2 = Dmin2 - Dmin1 = 23,48 – 23 = 0,48 (mm) 2Zmax2 = Dmax2 - Dmax1 = 23,61 – 23,33 = 0,28 (mm) Bước doa thô: 2Zmin3 = Dmin3 - Dmin2 = 23,818 – 23,48 = 0,338 (mm) 2Zmax3 = Dmax3 - Dmax2 = 23,85 – 23,61 = 0,24 (mm) Bước doa tinh: 2Zmin4 = Dmin4 - Dmin3 = 24,01 – 23,818 = 0,192 (mm) 2Zmax4 = Dmax4 - Dmax3 = 24,03 – 23,85 = 0,18 (mm) à Vậy lượng dư tổng cộng lớn nhất và bé nhất: Z0min = 2= 2,383 + 0,48 + 0,338+0,192 = 3,393 ( mm ) Z0max = 2= 1,213 + 0,28 + 0,24+0,18 = 1,921 ( mm ) à Thử lại kết quả : 2Z0min – 2Z0max = 3,393 – 1,921 = 1,472 (mm) (1) dph - dct = 1,5 – 0,03 = 1,47 ( mm) (2) Vậy so sánh (1) và (2) ta thấy tương đương nhau. 5.2 Bảng xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích: Bước Các yếu tố tạo thành lượng dư (mm) Lượng dư tính toán 2Zmin (mm) Kích thước tính toán (mm) Dung sai ( mm ) Kích thước giới hạn (mm) Lượng dư giới hạn (mm) Rzi Ti ri ei Dmax Dmin 2Zmax 2Zmin Phôi 300 200 70 0 - 20,617 1,5 22,117 20,617 1,921 3,393 Khoan 60 60 4,2 80 1213 23 0,33 23,33 23 1,213 2,383 Khoét thô 40 50 2,8 80 280 23,48 0,13 23,61 23,48 0,28 0,48 Doa thô 10 25 1,4 80 240 23,818 0,032 23,85 23,818 0,24 0,338 Doa tinh 3 8 1,4 80 180 24,01 0,02 24,03 24,01 0,18 0,192 Chương VI: TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT 6.1 Nguyên công 2: KHOAN - KHOÉT - DOA LỖ F 24 à Tính chế độ cắt bằng phương pháp phân tích : Vật liệu: vật liệu của chi tiết là gang xám 16-36 có HB = 190 Trình tự làm việc của nguyên công: Bước1: Khoan bằng mũi khoan ruột gà bằng thếp gió. Bước2: Khoét thô bằng mũi khoét có gắn mảnh hợp kim cứng BK8. Bước 3: Doa thô bằng mũi doa thép gió. Bước 4: Doa tinh bằng mũi doa thép gió. Chọn dao: - Mũi khoan ruột gà thép gió, đuôi côn. Với các thông số: D=22mm, L=335mm, l=225mm. (bảng 4-42 trang 328 – ST1 ) - Dao khoét thô gắn mảnh hợp kim cứng BK8, chuôi côn. Với các thông số: L = 180, l = 85, g = 50 , a = 100 , j = 600 , j1 = 300 , w=100 (bảng 4-48 trang 335 – ST1 ) - Dao doa răng gắn mảnh hợp kim cứng BK8, chuôi côn. Với các thông số: L = 181,5, l = 114, g = 150 , j0 = 4.50 , l = 0 , a0 = 80, a01 = 100. (bảng 4-50 trang 304 – ST1 ) Xác định chiều sâu cắt: Khoan thô Khoét thô : Doa thô : Doa tinh : Lượng chạy dao – S: Khoan : S1 = 1,2 ( mm/vòng ) (bảng 5-99 – Trang 91 – ST2 ) Khoét thô : S2 = 1,1 ( mm/vòng ) (bảng 5-104 – Trang 95 – ST2 ) Doa thô: S3 = 2,7 ( mm/ vòng ) (bảng 5-112 –trang 104 –ST2 ) Doa tinh : S4 = 1,9 ( mm/ vòng ) (bảng 5-112 –trang 104 –ST2 ) Tốc độ cắt v : ( trang 89 – sách HD) Trong đó: Dạng gia công Hệ số và các số mũ Cv zv xv yv m T ( phút ) Khoan 23,4 0,25 0,1 0,4 0,125 75 Khoét 105 0,4 0,15 0,45 0,4 40 Doa 15,6 0,2 0.1 0,5 0,3 75 ( Bảng 3-4, bảng 4-3, trang 84 – 85, Chế Độ Cắt ) Với: Kv= 0,7 Ta có: Khoan: Khoét thô: Doa thô : Doa tinh: Số vòng quay: ( vòng/phút ) - Khoan: (vòng/phút) - Khoét thô : (vòng/phút) - Doa thô : (vòng/phút) - Doa tinh: (vòng/phút) & Chọn số vòng quay theo máy: Khoan: n1 = 259,57 ( v/ph ), theo máy ta chọn: n1 = 300 ( v/ph) Khoét thô: n2 = 777,32 ( v/ph ), theo máy ta chọn: n2 = 753 ( v/ph) Doa thô : n3 = 59,57 (v/ph), theo máy ta chọn: n3 = 60 (v/ph) Doa tinh: n4 = 76,92 ( v/ph ), theo máy ta chọn: n4 = 75 ( v/ph ) - Tốc độ cắt thực tế là: ( vòng/phút ) ( vòng/phút ) ( vòng/phút ) ( vòng/phút ) Lực cắt – moment xoắn: Lực dọc trục được tính theo công thức: * Với Khoan : kG * Với Khoét : kG Mômen xoắn được tính theo công thức: * Với Khoan : kGm * Với Khoét : kGm ( Bảng 7-3, trang 87, Chế Độ Cắt ) Khi doa: Mômen xoắn và lực dọc trục bé nên bỏ qua. - Hệ số điều chỉnh kP dùng cho gang : ( bảng 5-9, trang 9, ST2 ) Công suất cắt của máy: Ta có: Nc = ( Trang 21 – ST2 ) - Khoan : (Kw) - Khoét : (Kw) * Thử lại kết quả: N2 = 2,16 (Kw) < Nđc = Nh = 7 x 0.75 = 5,25 (Kw) Vậy: Điều này đảm bảo cho máy hoạt động tốt. Chương VII: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CÔNG NGHỆ NGUYÊN CÔNG 2 KHOAN – KHOÉT – DOA LỖ 24 7.1 Thành phần đồ gá: 1. Cơ cấu định vị -1 chốt trụ ngắn định vị 1 bậc tự do. -1 khối V cố định định vị 2 bậc tự do. -2 phiến tì định vị 3 bậc tự do. 2. Cơ cấu kẹp chặt -Cơ cấu kẹp liên động. -Kẹp bằng ren. -Kẹp một chi tiết. -Kẹp một lần. 3. Cơ cấu dẫn hướng -Bạc dẫn thay đổi 4. Cơ cấu so dao: không có 5. Cơ cấu phân độ: không có 6. Thân gá, đế gá -Đế hình chữ nhật: Bắt chặt khối V, chốt trụ và phiến tỳ 7. Các chi tiết nối ghép -Vít lỗ và chốt định vị. 8. Cơ cấu định vị và kẹp chặt đồ gá trên bàn máy -Rãnh chữ U để kẹp chặt đồ gá trên bàn máy -Kẹp chặt bằng bulông đai ốc 7.2 Yêu cầu Đồ gá khoan được dùng trên máy khoan để xác định vị trí tương quan giữa phôi và dụng cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi để khoan, khoét và doa. Đồ gá khoan hạn chế cả 6 bậc tự do của chi tiết để xác định đúng lỗ tâm của chi tiết gia công. 7.3 Trình tự thiết kế 1. Máy khoan đứng 2H135. 2. Phương pháp định vị. 1 chốt trụ + 1 khối V cố định + 2 phiến tì 3. Xác định kích thước thực của bề mặt dùng làm chuẩn. 4. Vẽ đường bao của chi tiết tại nguyên công thiết kế đồ gá. 5. Xác định phương chiều và điểm đặt của lực cắt,lực kẹp: lực kẹp dọc(song song với trục máy). 6. Xác định vị trí và vẽ kết cấu đồ định vị. 7. Tính lực kẹp. a. Xác định sơ đồ định vị và kẹp chặt chi tiết, xác định phương chiều và điểm đặt của lực cắt, lực kẹp, lực ma sát và phản lực của mặt tỳ. b. Viết phương trình cân bằng của chi tiết. - Sơ đồ lực kẹp: Hình vẽ ta thấy: N1 = N2 = Fms1 = f.N1= Fms2 = f.N2= Theo điều kiện chống xoay, ta có phương trình cân bằng mômen: KM = Fms1.Rms1 + Fms2.Rms2 (*) Trongđó: M: Momen xoắn ở dao khoan (kG.mm), M = 4000 N.cm = 40000 kG.mm. f: Hệ số ma sát ở bề mặt chi tiết và phiến tỳ, f = 0,4. K: Hệ số an toàn. Tính hệ số an toàn K: K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 ( Theo TK DACNCTM, trang 84, công thức 36 ) Với : K0 – hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp và K0 = 1,5 K1 – hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi. Khi gia công thô K1 = 1,2 (khoan); khi gia công tinh K1 = 1 (doa) K2 – hệ số tăng lực cắt khi dao mòn, K2 = 1,5 K3 – hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, K3 = 1,2 K4 – hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt. Trường hợp kẹp bằng tay K4 = 1,3 K5 – hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay. Trường hợp kẹp thuận lợi K5 = 1 K6 – hệ số tính đến momen làm quay chi tiết. Trường hợp định vị chi tiết trên các phiến tỳ K6 = 1,5 Þ K = 1,5 x 1,2 x 1,5 x 1,2 x 1,3 x 1 x 1,5 = 6,318 (khoan) K = 1,5 x 1 x 1,5 x 1,2 x 1,3 x 1 x 1,5 = 5,265 (doa) + Rms1 = 144mm + Rms2 = ==17,2mm Thay vào (*) => 6,318.40000 = Lực kẹp gây ra là: Tra bảng 3.1, Công Nghệ Chế Tạo Máy, trang 215. Chọn: + Ta chọn đai ốc M10. + Chiều dài tay vặn L = 120mm tạo lực kẹp Q = 3900 (N) 8. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá ect = + + + + Với egd –sai số gá đặt ec –sai số chuẩn ek –sai số kẹp chặt ect –sai số chế tạo em –sai số mòn edc –sai số điều chỉnh Þ = - ( + + + ) ec = 0 mm ek = 0mm (lực kẹp vuông góc với phương kích thước) em = b. = 0,2. = 16 mm = 0.016 mm ( Ta chia số lượng chi tiết ra 10 phần để giảm sai số do mòn đồ gá gây ra.) eđc = 5 mm = 0,005 mm [egđ ]= d/3 d - dung sai nguyên công = 0,06mm Þ [egđ] = 0.06/3 = 0.02 mm Þ ect = ect = = 0,00012mm = 0,12 mm 16. Yêu cầu kỹ thuật -Độ không song song của các mặt định vị so với đáy đồ gá £ 0,12 mm -Độ không vuông góc giữa tâm bạc dẫn và đáy đồ gá £ 0,12 mm Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến – Ninh Đức Tốn – Trần Xuân Việt . Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1. Nguyễn Đắc Lộc - Lê Văn Tiến – Ninh Đức Tốn – Trần Xuân Việt . Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2. Nguyễn Đắc Lộc - Lê Văn Tiến – Ninh Đức Tốn – Trần Xuân Việt . Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 3. Trần Văn Địch - Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy. Trần Thế San – Chế độ cắt gia công cơ khí. MỤC LỤC Trang Chương I. Phân tích chi tiết gia công 1.1.Công dụng của chi tiết ………………………………..…………………………………………………1 1.2.Các yêu cầu kỹ thuật ………………………………………………………………………………………1 1.3.Vật liệu .……………………………………………………..……………………………………….…………..…1 1.4.Tính công nghệ của chi tiết .……………………………………………….……….……….…..…2 Chương II. Xác định dạng sản xuất 2.1.Sản lượng chế tạo ……..………………………………….………………………………………………2 2.2.Khối lượng chi tiết ………………………………………..………….………………………………….3 2.3.Dạng sản xuất và đặc trưng ………………………………………..…….……………………...3 Chương III.Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi 3.1.Chọn dạng phôi ..……………………………………... …………………………………………………4 3.2.Chọn phương pháp chế tạo phôi ……………………………………………………..…………4 3.3.Tra lượng dư gia công cơ cho các bề mặt của phôi …………………………..….4 3.4.Hình thành bản vẽ phôi và xác định khối lượng phôi ……………………..….6 3.5.Dụng cụ kiểm tra …………………………………………………………………………………..….…..6 Chương IV.Thiết kế nguyên công 5.1.Nguyên công 1 ………………………………….………………………………………………….…….7 5.2.Nguyên công 2 …………………………………….………………………………………………….……10 5.3.Nguyên công 3 …………………………………….…..…………………………………………..………15 5.4.Nguyên công 4 …………………………………….…..……………………………………..…….……..20 5.5.Nguyên công 5 …………………………………….…..……………………………..……………….…..24 Chương V.Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian 6.1.Xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích ………………………………….28 6.2.Bảng xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích…………………….….31 Chương VI.Tính chế độ cắt cho nguyên công khoan, khoét, doa lỗ 24………………………...31 Chương VIII.Thiết kế đồ gá công nghệ …………………………………………………………………….…….….34 Tài liệu tham khảo …………………………………………………………………………………………………….……….…..…39