Đồ án Công nghệ chế tạo máy - Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, với sự đi lên của ngành cơ khí, môn học công nghệ chế tạo máy thực sự là hành trang để mỗi một kỹ sư hay một kỹ thuật viên dựa vào đó làm cơ sở thiết kế chế tạo. Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy được đem vào giảng dạy ở hầu hết các trường kỹ thuật và ngày càng được cãi tiến về mặt công nghệ nhằm vào muc đích cuối cùng là tăng năng suất, chất lượng và tính kinh tế sản phẩm. Đối với mỗi sinh viên cơ khí, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một nền tảng to lớn để vững vàng thực hiện Đồ Án Tốt Nghiệp Công Nghệ Chế Tạo Máy khi thực hiện đồ án ta phải làm quen và nhuần nhiễn với việc tham khảo sách tra bảng tra để so sánh và chọn ra một phương án tối ưu nhất giữa sách vỡ lý thuyết và thực tiễn sản xuất cụ thể một sản phẩm điễn hình. Để được hoàn thành đồ án tốt nghiệp này em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Nguyễn Quốc Thanh, và các thầy cô bộ môn chuyên ngànhTrường CĐKT CAO THẮNG đã tạo cho em có một tiền đề về kiến thức để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, nhưng không tránh khỏi những sai sót mong các thầy các cô chỉ bảo thêm để khi ra trường chúng em xứng danh là một sinh viên CAO THẮNG ở trường đời CƠ KHÍ. Tp. Hcm, ngày 30 tháng 06 năm 2011 Sinh viên Nguyễn Tiến Giàu PHẦN 1 PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT Dựa vào chi tiết thực tế ta nhận xét rằng chi tiết có 1 lỗ cơ bản và 2 rãnh và các mặt phẳng cơ bản chúng co mối quan hệ với nhau về độ song song độ vuông gốc hoặc tạo với nhau một gốc nào đó. Chức năng làm việc Là bộ phận nối giữa trục điều khiển với các cơ cấu chấp hành nhằm tạo ra momen hay truyền lực cho cơ cấu máy. Điều kiện làm viêc Diều kiện làm việc không khắc nghiệt, nhiệt độ làm việc thấp, chịu lực tác động nhỏ do không chịu tải thường xuyên, không mài mòn. PHẦN 2 PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT Tính công nghệ trong kết cấu là một tính chất quan trọng của sản phẩm hoặc chi tiết cơ khí nhằm đảm bảo lượng kim loại tiêu hao là thấp nhất, lượng dư gia công là nhỏ nhất, giá thành sản phẩm sau khi gia công là thấp nhất trong một điều kiện sản xuất nhất định. Đối với các chi tiết càng nói chung, bề mặt làm việc chủ yếu là các bề mặt của những lỗ cính vì vậy khi thiết kế cần chú ý đến kết cấu của nó như: Độ cứng vững của chi tiết: + Do hai mặt đầu làm việc quá mỏng không đủ cứng vững khi làm việc hoặc lúc gia công do đó khi chế tạo phôi phải làm thêm gân để tăng cứng vững. + Lỗ ф 14Js7 lắp với trục nên cần phải khử bavia bằng cách vát mép C 0.6 đồng thời thuận lợi cho việc lắp ghép. Chiều dài của 2 rãnh nên bằng nhau và các mặt đầu của chúng nằm trên hai mặt phẳng song song: + Hai đường tâm của 2 rãnh phải đảm bảo khoảng cách 108±0.6 + Độ không song song giữa mặt A với bề mặt của 2 rãnh là mặt B ≤0.1 + Hình dáng thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc, + Hình dáng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô, chuẩn tinh thống nhất. PHẦN 3 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Để xác định dạng sản xuất trước hết phải biết lượng sản xuất hàng năm Số lượng chi tiết tổng cộng trong một năm được tính theo công thức sau: Trong đó: là số lượng sản phẩm cần chế tạo trong 1 năm theo kế hoạch, =10000 chi tiết/ năm m là khối lượng chi tiết trong một sản phẩm m=0.5 kg số chi tiết phế phẩm (= 3 6)% lấy =4% số chi tiết chế tạo dự trữ ()% lấy Từ đó suy ra: (chi tiết/năm) Khối lựng chi tiết được tính theo công thức sau Q=V.γ (kg) Trong đó : là khối lương riêng của vật liệu. thép =7.852 kG/ V là thể tích của chi tiết Như vậy: Dựa vào tính toán của N và Q ta xác định được dạng sản xuất của sản phẩm là sản xuất hàng loạt vừa. PHẦN4 CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi Phương pháp chọn phôi phụ thuộc vào chức năng kết cấu của chi tiết máy trong cụm máy, vật liệu sử dụng, yêu cầu kỹ thuật về hình dáng hình học, kích thước của chi tiết, quy mô và tính hàng loạt của sản xuất. chọn phôi Chọn phôi có nghĩa là chọn loại vật liệu chế tạo, phương pháp hình thành phôi, xác định lương dư cho các bề mặt, tính toán kích thước và quyết định dung sai cho quá trình chế tạo phôi. Vật liệu chế tạo phôi là Thép C45 Ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc Tra bảng 3-110 trang 259 (sổ tay CNCTM) + Chọn cấp chính xác đúc là cấp I trong khuôn cát. + Trang bị đúc: mẫu và hòm khuôn kim loại + Chế tạo khuôn bằng máy. Mặt phân khuôn Ta chọn mặt phân khuôn như sao: Mặt phân khuôn đi qua tiết diện như hình vẽ: Bảng vẽ chi tiết lồng phôi PHẦN 5 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT Xác định đường lối công nghệ Với chi tiết là càng và dạng sản xuất là hàng loạt vừa, trong khi điều kiện sản xuất của nước ta các máy chủ yếu là vạn năng nên ta chọn phương pháp phân tán nguyên công và gia công tuần tự các bề mặt. Chọn phương án gia công Do vật liệu là thép nên ta có tuần tự gia công đã qua nguyên công I chuẩn bị phôi như sau: Bề mặt A do nguyên công II, IV thực hiện, cần gia công mặt đầu có kích thước: 1220.5.vì dung sai là 1 ứng với cấp chính xác cấp 6 độ phẳng Ra=2.5 do đó ta chọn phương pháp gia công cuối cùng là phay tinh. Bề mặt B do nguyên công III thực hiện, cần gia công mặt đầu có kích thước: 110.15. vì dung sai là 0.3 mm ứng với cấp chính xác cấp 6 độ phẳng Ra=2.5 do đó ta chọn phương pháp gia công cuối cùng là phay tinh. Bề mặt 22 do nguyên công V thực hiện, cần gia công mặt đầu có kích thước 22±0.2. vì dung sai là 0.4 ứng với cấp chính xác là 6 độ phẳng Ra=2.5 do đó ta chọn phương pháp gia công cuối cùng là phay tinh. Lỗ 14Js7 do nguyên công VI thực hiện, cần gia công lỗ có kích thước 14±0.009. vì dung sai là 0.18 ứng với cấp hính xác cấp 7 độ phẳng Ra=1.25 nên ta chọn phương pháp gia công cuối cùng là doa. 2 lỗ 6 do nguyên công VII thực hiện, cần gia công lỗ 6, vậy ta chọn phương pháp gia công là khoan thô. Rãnh 6.6±0.2 do nguyên công VIII thực hiện cần gia công chiều dài rãnh 11±0.15 rộng 6.6±0.2 và vát mép C0.6 tương tự ta cũng chọn phương án gia công là phay tinh, vát mép. Mép C 0.6 do nguyên công IX thực hiện, cần gia công vát mép C 0.6. vậy ta chọn phương pháp gia cồng vát mép. Rãnh 1.5±0.1 do nguyên công X thực hiện cần gia công rãnh có kích thước 1.5±0.1. vì vậy ta chọn phương án gia công là phay. Lỗ5.2±0.1 do nguyên công XI thực hiện cần gia công lỗ có kích thước 5.2±0.1. vì vậy ta chọn phương pháp gia công là khoan. Lỗ 4.5 do nguyên công XII thực hiện, cần gia công lỗ, ren M5x0.5. vậy ta chọn phương pháp gia công cuối cùng là taro ren. Bề mặt đầu lỗ 5.2±0.1 do nguyên công XIII thực hiện, cần gia công bậc 5.5±0.2 x 1, vậy ta chọn phương pháp gia công phay. Lập tiến trình công nghệ và thiết kế nguyên công Dựa vào hình dáng hình học của chi tiết và đường lối gia công chi tiết càng ta lập được các bước nguyên công sau: Nguyên công I: chuẩn bị phôi Nguyên công II: phay thô mặt A Nguyên công III: phay mặt B Nguyên công IV: phay tinh mặt A Nguyên công V: phay mặt 22 Nguyên công VI: khoan, khoét, doa, vát mép lỗ 14Js7 Nguyên công VII: khoan 2 lỗ 6 Nguyên công VIII: phay, vát mép C 0.6 rãnh 6.6 x 11 Nguyên công IX: vát mép lỗ 14Js7 Nguyên công X: phay cắt rãnh 1.5±0.1 x 9 Nguyên công XI: khoan lỗ 5.2±0.1 x 9.5 Nguyên công XII khoan lỗ 4.5, taro ren M5 x 0.5 Nguyên công XIII: phay bậc Nguyên công XIV: tổng kiểm tra. Nguyên công I: Cắt bỏ đậu ngót Dùng máy mài để loại bỏ phần thừa của đậu hơi, đậu ngót để lại Làm sạch phôi : Dùng máy phun bi để làm sạch bám trên phôi Kiểm tra kích thước đạt được khi đúc xong Ủ phôi Nguyên công II: Phay thô mặt A Định vị: Định vị mặt B 3 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám, Mặt bên vuông với mặt A 2 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám, Mặt đầu vuông với mặt A 1 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám. Kẹp chặt Để kẹp chặt ta dùng eto để kẹp chặt, hướng lực kẹp bố tria như hình vẽ là từ ngoài hướng vào thân máy. Chọn máy Đế phay mặt A này ta chọn máy phay đứng vạn năng 6H12 với các yếu tố kỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 221 chế độ cắt gia công cơ khí) Công suất của động cơ chính: 7KW Bề mặt làm việc của bàn: 320 x 1250 Khối lượng của máy: 2900kg Kích thước của máy: dài x rộng x cao= 2100 x 2440 x 1875 mm Phạm vi tốc độ của trục chính: 30÷1500 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500. Chọn dao Để phay mặt A ta dùng dao phay mặt đầu răng chấp mãnh hợp kim cứng ( tra bảng 4-94 trang 376 sổ tay CNCTM) Các thông số: Đường kính: D = 125 mm B = 42 mm d = 40 Số răng: Z =12 Mác hợp kim : T5K10 Tra lượng dư Tra bảng 3-9 tập I-2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khuôn kin loại: Kích thước vật đúc là: 122 mm Vị trí bề mặt khi rót kim loại: dưới Kích thước danh nghĩa: đến 101÷160 mm Do đó ta có lượng dư: z=1.6 mm Ta chia làm 2 bước công nghệ: Phay thô: 2.5 mm Phay tinh: 0.5 mm Tra chế độ cắt Phay thô: Chiều sâu cắt: t = 2.5 mm Lượng chạy dao răng Sz = 0.13 mm/răng Vậy lượng chạy dao vòng: Sv= 12 x 0.13 = 1.56 mm/vòng Vận tốc cắt: v = .k (mm/phút) Với: C =332 ; q =0.2; x =0.1; y =0.4; u =0.2; p =0; m=0.2 Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k: K = k . k . k suy ra: K = 0.66 . 1 . 1 = 0.66 K = C () = 0.66 K = 1 (trang 17 bảng 7-1 chế độ cắt gia công cơ khí) K = 1 (trang 17 bảng 8-1 chế độ cắt gia công cơ khí) Vậy v = 0.66 = 199 (mm/phút) Số vòng quay trong một phút của dao: n = = = 507 (vòng/phút) Theo thuyết minh máy chọn: n = 475 (vòng/phút) Lúc này tốc độ thực tế : v = = =186 (mm/phút) Lực cắt khi phay: P = k Với C= 82.2 ; x = 0.95 ; y = 0.8 ; u = 1.1 ; w = 0 ; q = 1.1 Vậy lực cắt khi phay: P = 127 kG Công suất cắt: N = = = 3.5 kW Thời gian gia công cơ bản Theo bảng 5-7 ta có công thức sau: T = .i Trong đó: L = + (0.5¸ 3)=5 mm L = (2¸ 5) chọn L = 3 mm i là số lần chạy dao t là chiều sâu cắt n số vòng quay trục chính D,d đường kính đỉnh và chân răng của dao Þ T = .i = 0.0147 phút Do đó ta có bảng chế độ cắt sau đây: Mác máy Dụng cụ cắt Bước t (mm) s (mm/răng) v (mm/ph) Tm (phút) 6H12 Dao phay mặt đầu răng chấp mãnh hợp kim cứng Phay thô 2.5 0.13 186 0.0147 Nguyên công III: Phay mặt B: Định vị Mặt A khử 3 bậc tự do Mặt bên vuông với mặt A 2 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám, Mặt đầu vuông với mặt A 1 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám. Kẹp chặt Dùng mỏ kẹp để kẹp chặt, phương lực kẹp vuông gốc và hướng vào mặt A. Chọn máy Đế phay mặt B này ta chọn máy phay đứng vạn năng 6H12 với các yếu tố kỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 221 chế độ cắt gia công cơ khí) Công suất của động cơ chính: 7KW Bề mặt làm việc của bàn: 320 x 1250 Khối lượng của máy: 2900kg Kích thước của máy: dài x rộng x cao= 2100 x 2440 x 1875 mm Phạm vi tốc độ của trục chính: 30÷1500 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500. Chọn dao Để phay mặt đầu kích thước của mặt B ta chọn dao phay ngón chuôi trụ, với các thông số kỹ thuật sau: Đường kính D = 12 mm Chiều dài dao: L = 83 mm Chiều dài phần cắt: l = 26 mm Số răng: Z = 5 Tra lượng dư Tra bảng 3-9 tập I-2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khuôn kin loại: Kích thước vật đúc là: 11 mm Vị trí bề mặt khi rót kim loại: trên Kích thước danh nghĩa: đến 25 mm Do đó ta có lượng dư: z=1 mm Ta chia làm 2 bước công nghệ: Phay thô: 3.5 mm Phay tinh: 0.5 mm Tra chế độ cắt Phay thô: Chiều sâu cắt: t = 3.5 mm Lượng chạy dao răng: Sz = 0.03 mm/răng Lượng chạy dao vòng: Sv = 0.03 x 5 = 0.15 mm/vòng Vận tốc cắt: v = .k (mm/phút) Với: C =46.7 ; q =0.45; x =0.5; y =0.5; u =0.1; p =0.1; m=0.33 Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k: K = k . k . k suy ra: K = 0.66 . 1 . 1 = 0.66 K = C () = 0.66 K = 1 K = 1 Vậy v = 0.66 = 46.3 (mm/phút) Số vòng quay trong một phút của dao: n = = = 1229 (vòng/phút) Theo thuyết minh máy chọn: n = 1180 (vòng/phút) Lúc này tốc độ thực tế : v = = = 44 (mm/phút) Lực cắt khi phay: P = k Với C= 68.2 ; x = 0.86 ; y = 0.72 ; u = 1 ; w = 0 ; q = 0.86 k = ( ) =0.92 Vậy lực cắt khi phay: P = 226 kG Công suất cắt: N = = = 1.6 kW Phay tinh: Chiều sâu cắt: t = 0.5 mm Lượng chạy dao răng: Sz = 0.03 mm/răng Lượng chạy dao vòng: Sv = 0.03 x 5 = 0.15 mm/vòng Vận tốc cắt: v = .k (mm/phút) Với: C =46.7 ; q =0.45; x =0.5; y =0.5; u =0.1; p =0.1; m=0.33 Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k: K = k . k . k suy ra: K = 0.66 . 1 . 1 = 0.66 K = C () = 0.66 K = 1 K = 1 Vậy v = 0.66 = 122.5 (mm/phút) Số vòng quay trong một phút của dao: n = = = 3252 (vòng/phút) Theo thuyết minh máy chọn: n = 1500 (vòng/phút) Lúc này tốc độ thực tế : v = = = 57 (mm/phút) Lực cắt khi phay: P = k Với C= 68.2 ; x = 0.86 ; y = 0.72 ; u = 1 ; w = 0 ; q = 0.86 k = ( ) =0.92 Vậy lực cắt khi phay: P = 30 kG Công suất cắt: N = = = 0.28 kW Thời gian gia công cơ bản Theo bảng 5-7 ta có công thức sau: T = .i Trong đó: L = + (0.5¸ 3)=3 mm L = (2¸ 5) chọn L = 3 mm i là số lần chạy dao t là chiều sâu cắt n số vòng quay trục chính D,d đường kính đỉnh và chân răng của dao Þ T = .i = 0.0028 phút Ta có bảng chế độ cắt sau đây: Mác máy Dụng cụ cắt Bước t (mm) s (mm/răng) v (mm/ph) Tm (phút) 6H12 Dao phay ngón chuôi trụ Phay thô 3.5 0.03 44 0.003 Phay tinh 0.5 0.03 57 0.0028 Nguyên công IV: Phay tinh mặt A Định vị: Định vị mặt B 3 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám, Mặt bên vuông với mặt A 2 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám, Mặt đầu vuông với mặt A 1 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám. Kẹp chặt Để kẹp chặt ta dùng eto để kẹp chặt, hướng lực kẹp bố tria như hình vẽ là từ ngoài hướng vào thân máy. Chọn máy Đế phay mặt A này ta chọn máy phay đứng vạn năng 6H12 với các yếu tố kỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 221 chế độ cắt gia công cơ khí) Công suất của động cơ chính: 7KW Bề mặt làm việc của bàn: 320 x 1250 Khối lượng của máy: 2900kg Kích thước của máy: dài x rộng x cao= 2100 x 2440 x 1875 mm Phạm vi tốc độ của trục chính: 30÷1500 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500. Chọn dao Để phay mặt A ta dùng dao phay mặt đầu răng chấp mãnh hợp kim cứng ( tra bảng 4-94 trang 376 sổ tay CNCTM) Các thông số: Đường kính: D = 125 mm B = 42 mm d = 40 Số răng: Z =12 Mác hợp kim : T5K10 Tra lượng dư Tra bảng 3-9 tập I-2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khuôn kin loại: Kích thước vật đúc là: 122 mm Vị trí bề mặt khi rót kim loại: dưới Kích thước danh nghĩa: đến 101÷160 mm Do đó ta có lượng dư: z=1.6 mm Ta chia làm 2 bước công nghệ: Phay thô: 2.5 mm Phay tinh: 0.5 mm Tra chế độ cắt Phay tinh: Chiều sâu cắt: t = 0.5 mm Lượng chạy dao vòng: Sv = 1 mm/vòng Vận tốc cắt: v = .k (mm/phút) Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k: K = k . k . k suy ra: K = 0.66 . 1 . 1 = 0.66 K = C () = 0.66 K = 1 K = 1 Vậy v = .0,66 = 233 (mm/phút) Số vòng quay trong một phút của dao: n = = = 595 (vòng/phút) Theo thuyết minh máy chọn: n = 475 (vòng/phút) Lúc này tốc độ thực tế : v = = = 186 (mm/phút) Lực cắt khi phay: P = k k = ( ) =0.92 Với C= 82.2 ; x = 0.95 ; y = 0.8 ; u = 1.1 ; w = 0 ; q = 1.1 Vậy lực cắt khi phay: P = 27.6 kG Công suất cắt: N = = = 0.8 kW Thời gian gia công cơ bản Theo bảng 5-7 ta có công thức sau: T = .i Trong đó: L = + (0.5¸ 3)=3.5 mm L = (2¸ 5) chọn L = 3 mm i là số lần chạy dao t là chiều sâu cắt n số vòng quay trục chính D,d đường kính đỉnh và chân răng của dao Þ T = .i = 0.0145 phút Mác máy Dụng cụ cắt Bước t (mm) s (mm/răng) v (mm/ph) Tm (phút) 6H12 Dao phay mặt đầu răng chấp mãnh hợp kim cứng Phay tinh 0.5 0.12 188 0.0145 Nguyên công V: Phay mặt đầu 22 Định vị Mặt A khử 3 bậc tự do Mặt bên vuông với mặt A 2 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám, Mặt đầu vuông với mặt A 1 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám Kẹp chặt Dùng 2 mỏ kẹp để kẹp chặt, phương lực kẹp vuông gốc và hướng vào mặt A. Chọn máy Đế phay mặt B này ta chọn máy phay đứng vạn năng 6H12 với các yếu tố kỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 221 chế độ cắt gia công cơ khí) Công suất của động cơ chính: 7KW Bề mặt làm việc của bàn: 320 x 1250 Khối lượng của máy: 2900kg Kích thước của máy: dài x rộng x cao= 2100 x 2440 x 1875 mm Phạm vi tốc độ của trục chính: 30÷1500 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500. Chọn dao Để phay mặt đầu kích thước của mặt 22 ta chọn dao phay mặt đầu bằng thép gió, với các thông số kỹ thuật sau: Đường kính D = 40 mm Bề rộng răng: B = 20 mm Số răng: Z = 10 Đường kính lỗ chuôi dao: d = 16 mm Tra lượng dư Tra bảng 3-9 tập I-2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khuôn kin loại: Kích thước vật đúc là: 22 mm Vị trí bề mặt khi rót kim loại: trên Kích thước danh nghĩa: đến 25 mm Do đó ta có lượng dư: z=1 mm Ta chia làm 2 bước công nghệ: Phay thô: 3.5 mm Phay tinh: 0.5 mm Tra chế độ cắt Phay thô: Chiều sâu cắt: t = 3.5 mm Lượng chạy dao răng: Sz = 0.12 mm/răng Lượng chạy dao vòng: Sv = 0.12 x 10 = 1.2 mm/vòng Vận tốc cắt: v = .k (mm/phút) Với: C =332 ; q =0.2; x =0.1; y =0.4; u =0.2; p =0; m=0.2 Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k: K = k . k . k suy ra: K = 0.66 . 1 . 1 = 0.66 K = C () = 0.66 K = 1 (trang 17 bảng 7-1 chế độ cắt gia công cơ khí) K = 1 (trang 17 bảng 8-1 chế độ cắt gia công cơ khí) Vậy v = 0.66 = 199 (mm/phút) Số vòng quay trong một phút của dao: n = = = 1584 (vòng/phút) Theo thuyết minh máy chọn: n = 1180 (vòng/phút) Lúc này tốc độ thực tế : v = = =148 (mm/phút) Lực cắt khi phay: P = k Với C= 82.2 ; x = 0.95 ; y = 0.8 ; u = 1.1 ; w = 0 ; q = 1.1 Vậy lực cắt khi phay: P = 212.7 kG Công suất cắt: N = = = 5.1 kW Phay tinh: Chiều sâu cắt: t = 0.5 mm Lượng chạy dao răng: Sz = 0.12 mm/răng Lượng chạy dao vòng: Sv = 0.12 x 10 = 1.2 mm/vòng Vận tốc cắt: v = .k (mm/phút) Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k: K = k . k . k suy ra: K = 0.66 . 1 . 1 = 0.66 K = C () = 0.66 K = 1 K = 1 Vậy v = .0,66 = 241 (mm/phút) Số vòng quay trong một phút của dao: n = = = 1925 (vòng/phút) Theo thuyết minh máy chọn: n = 1500 (vòng/phút) Lúc này tốc độ thực tế : v = = = 188 (mm/phút) Lực cắt khi phay: P = k k = ( ) =0.92 Với C= 82.2 ; x = 0.95 ; y = 0.8 ; u = 1.1 ; w = 0 ; q = 1.1 Vậy lực cắt khi phay: P = 33.4 kG Công suất cắt: N = = = 1.02 kW Ta có bảng chế độ cắt sau đây: Mác máy Dụng cụ cắt Bước t (mm) s (mm/răng) v (mm/ph) Tm (phút) 6H12 Dao phay mặt đầu thép gió Phay thô 3.5 0.12 148 0.0017 Phay tinh 0.5 0.12 188 0.001 Nguyên công VI: Khoan, khoét, doa, vát mép C 0.6 lỗ 14 Js7 Định vị Mặt A khử 3 bậc tự do Mặt bên vuông với mặt A 2 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám, Mặt đầu vuông với mặt A 1 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám Kẹp chặt Dùng 2 mỏ kẹp để kẹp chặt, phương lực kẹp vuông gốc và hướng vào mặt A. Chọn máy Đế khoan,khoét, doa, vát mép lỗ này ta chọn máy khoan đứng 2A125 với các yếu tố kỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 220 chế độ cắt gia công cơ khí) Công suất của động cơ chính: 2.8 KW Phạm vi tốc độ của trục chính: 97÷1360 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 97; 140; 195; 272; 392; 545; 680; 960; 1360. Bước tiến ( mm/vòng): 0.1 – 0.13 – 0.17 – 0.22 – 0.28 – 0.36 – 0.48 – 0.62 – 0.81. Lực hướng trục cho phép của cơ cấu tiến dao Pmax = 900 KG Chọn dao Để khoan, khoét, doa, vát mép lỗ 14±0.09 ta chọn dao khoan, khoét, doa, vát mép, với các thông số kỹ thuật sau: Dao khoan ruột gà bằng thép gió Đường kính: d = 13 mm Chiều dài: L = 60 mm Chiều dài phần làm việc: l = 20 mm Dao khoét thép gió phi tiêu chuẩn Đường kính: d = 13.8 mm Chiều dài: L = 60 mm Chiều dài phần làm việc: l = 20 mm Số răng: Z = 4 Dao doa thép gió Đường kính: d = 14 mm Chiều dài: L = 60 mm Chiều dài phần làm việc: l = 20 mm Tra lượng dư Tra bảng 3-9 tập I-2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khuôn kin loại: Kích thước vật đúc là: 22 mm Vị trí bề mặt khi rót kim loại: trên Kích thước danh nghĩa: đến 25 mm Lượng dư khoan: 6.5 mm Lượng dư khoét : 0.4 mm Lượng dư doa: 0.1 mm Tra chế độ cắt Chế độ cắt khi khoan: Chiều sâu cắt khi khoan: t = = = 6.5 mm Bước tiến: S = 3.88 = 3.88 =0.86 mm/v Theo bảng 8-3 chế độ cắt gia công cơ khí. Với mũi khoan f 13 lấy S = 0.35 sau khi khoan con khoét nên S phải nhân với hệ số k = 0.75 và hệ số điều chỉnh sâu k =0.9 Þ S = 0.35 . 0.75 . 0.86 = 0.23 mm/v Chọn S = 0.23 Theo thuyết minh chọn S = 0.22 mm/v Tính vận tốc: v = k m/phút Theo bảng 3-3 Ta có: C = 9.8; Z = 0.4; y = 0.51; m = 0.2; x = 0 Bảng 4-3 : T = 45’ 5-3 : K = 1.13 6-3 : K = 1 7-1 : K = 0.7 8-1 : K = 1 Do đó K = K . K . K . K = 0.791 Þ v = 0.791 = 21.86 mm/phút Số vòng quay trục chính: n = = = 535 vòng/phút Chọn n = 392 vòng/phút Lực cắt và momen xoắn: P = C . D . S . K (KG) Theo bảng 7-3: C = 68; z = 1; y = 0.7 Theo bảng 12-1 và 13-1: K = K = = 0.85 Þ P = 68 . 13 . 0,22 . 0.85 = 260 KG M = C . D . S . K (KGm) Theo bảng 7-3: C = 0.034; z = 2.5; y = 0.7 Þ M = 0.034 . 13 . 0,22 . 0.85 = 6.1 Công suất cắt: N = = 2.45 KW Chế độ cắt khi khoét: Chiều sâu cắt: t = = = 0.4 mm Lượng chạy dao: S = C . D = 0,07 . 13.8 = 0.33 mm/v Theo thuyết minh chọn s = 0.28 mm/vòng Tính vận tốc: v = k m/phút Theo bảng 3-3 Ta có: C = 16.3; Z = 0.3; y = 0.5; m = 0.3; x = 0.2 Bảng 4-3 : T = 30’ 5-3 : K = 1.13 6-3 : K = 1 7-1 : K = 0.7 8-1 : K = 1 Do đó K = K . K . K . K = Þ v = = 27 mm/phút Số vòng quay trục chính: n = = = 623vòng/phút Chọn n = 545 vòng/phút Momen khi khoét: M = (KGm) Theo bảng 11-1: C = 200; x= 1; y= 0.75; Theo bảng 12-1 và 13-1: K = = 0.85 Theo bảng 15-1 : K = 0.98 Þ K = 0,85. 0,98 .1= 0.8 Þ M = = 0.72 KGm Công suất cắt: N = = = 0.4 KW Chế độ cắt khi doa: Chiều sâu cắt: t = = 0.1 mm Chọn bước tiến: S = C . D Theo bảng 2-3: C = 0.08 Như vậy ta được: S = 0.08 . 14 = 0.5 mm/vòng Theo thuyết minh máy ta chọn: S = 0.48 mm/vòng Tính vận tốc: v = k m/phút Theo bảng 3-3 Ta có: C = 10.5; Z = 0.3; y = 0.65; m = 0.4; x = 0.2 Bảng 4-3 : T = 40’ 5-3 : K = 1.13 6-3 : K = 1 7-1 : K = 0.7 8-1 : K = 1 Do đó K = K . K . K . K = 0.791 Þ v = 0.791= 10.7 mm/phút Số vòng quay trục chính: n = = = 243vòng/phút Chọn n = 195 vòng/phút Ta có bảng chế độ cắt sau đây: Mác máy Dụng cụ cắt Bước t (mm) s (mm/v) v (mm/ph) Tm (phút) 2A125 Dao khoan Khoan 6.5 0.22 21.86 0.015 Dao khoét Khoét 0.4 0.28 27 0.012 Dao doa Doa 0.1 0.48 10.7 0.086 Dao vát mép Vát mép 0.6 0.22 21.86 0.015 Nguyên công VII Khoan 2 lỗ f 6.6 Định vị Mặt A khử 3 bậc tự do Lỗ f 14Js7 2 bậc tự do bằng chốt trụ, Mặt bên vuông với mặt A 1 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám Kẹp chặt Dùng mỏ kẹp để kẹp chặt, phương lực kẹp vuông gốc và hướng vào mặt A. Chọn máy Đế khoan 2 lỗ này ta chọn máy khoan đứng 2H55 với các yếu tố kỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 220 chế độ cắt gia công cơ khí) Công suất của động cơ chính: 4 KW Phạm vi tốc độ của trục chính: 20÷2000 (vòng/phút) Bước tiến ( mm/vòng): 0.056¸ 2.5 Lực hướng trục cho phép của cơ cấu tiến dao Pmax = 900 KG Chọn dao Để khoan lỗ 6 ta chọn dao khoan với các thông số kỹ thuật sau: Dao khoan ruột gà bằng thép gió Đường kính: d = 6.6 mm Chiều dài: L = 40 mm Chiều dài phần làm việc: l = 20 mm Tra lượng dư Tra bảng 3-9 tập I-2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khuôn kin loại: Lượng dư khoan: 6.6 mm Tra chế độ cắt Chiều sâu cắt khi khoan: t = = = 3.3 mm Bước tiến: S = 3.88 = 3.88 =0.35 mm/v Theo bảng 8-3 chế độ cắt gia công cơ khí Chọn S Theo thuyết minh chọn S = 0.28 mm/v Tính vận tốc: v = k m/phút Theo bảng 3-3 Ta có: C = 9.8; Z = 0.4; y = 0.51; m = 0.2; x = 0 Bảng 4-3 : T = 25’ 5-3 : K = 1.13 6-3 : K = 1 7-1 : K = 0.7 8-1 : K = 1 Do đó K = K . K . K . K = 0.791 Þ v = 0.791 = 16 mm/phút Số vòng quay trục chính: n = = = 772 vòng/phút Chọn n = 680 vòng/phút Lực cắt và momen xoắn: P = C . D . S . K (KG) Theo bảng 7-3: C = 68; z = 1; y = 0.7 Theo bảng 12-1 và 13-1: K = K = = 0.85 Þ P = 68 . 6.6 . 0,28 . 0.85 = 156 KG M = C . D . S . K (KGm) Theo bảng 7-3: C = 0.034; z = 2.5; y = 0.7 Þ M = 0.034 . 6.6 . 0,28 . 0.85 = 1.33 KGm Công suất cắt: N = = 0.9 KW Ta có bảng sau: Mác máy Dụng cụ cắt Bước t (mm) s (mm/v) v (mm/ph) Tm (phút) 2A125 Dao khoan ruột gà thép gió khoan 3.3 0.28 680 0.0075 khoan 3.3 0.28 680 0.0075 Nguyên công VIII Phay, vát C 0.6 2 rãnh 6.6 x 11 Định vị Mặt A khử 3 bậc tự do Lỗ f 14Js7 2 bậc tự do bằng chốt trụ, Mặt đầu vuông với mặt A 1 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám. Kẹp chặt Dùng mỏ kẹp để kẹp chặt, phương lực kẹp vuông gốc và hướng vào mặt A. Chọn máy Đế phay mặt rãnh này ta chọn máy phay đứng vạn năng 6H12 với các yếu tố kỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 221 chế độ cắt gia công cơ khí) Công suất của động cơ chính: 7KW Bề mặt làm việc của bàn: 320 x 1250 Khối lượng của máy: 2900kg Kích thước của máy: dài x rộng x cao= 2100 x 2440 x 1875 mm Phạm vi tốc độ của trục chính: 30÷1500 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500. Chọn dao Để phay rãnh kích thước 6.6 x 11 ta chọn dao phay ngón chuôi trụ, với các thông số kỹ thuật sau: Đường kính phi tiêu chuẩn D = 6.6 mm Chiều dài dao: L = 57 mm Chiều dài phần cắt: l = 13 mm Số răng: Z = 4 Tra lượng dư Tra bảng 3-9 tập I-2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khuôn kin loại: Phay 2 x 2.2 mm Tra chế độ cắt Chiều sâu cắt: t = 2.2 mm Lượng chạy dao răng: Sz = 0.03 mm/răng Lượng chạy dao vòng: Sv = 0.03 x 4 = 0.12 mm/vòng Vận tốc cắt: v = .k (mm/phút) Với: C =46.7 ; q =0.45; x =0.5; y =0.5; u =0.1; p =0.1; m=0.33 Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k: K = k . k . k suy ra: K = 0.66 . 1 . 1 = 0.66 K = C () = 0.66 K = 1 K = 1 Vậy v = 0.66 = 49 (mm/phút) Số vòng quay trong một phút của dao: n = = = 2364 (vòng/phút) Theo thuyết minh máy chọn: n = 1180 (vòng/phút) Lúc này tốc độ thực tế : v = = = 24 (mm/phút) Lực cắt khi phay: P = k Với C= 68.2 ; x = 0.86 ; y = 0.72 ; u = 1 ; w = 0 ; q = 0.86 k = ( ) =0.92 Vậy lực cắt khi phay: P = 445 kG Công suất cắt: N = = = 1.7 kW Ta có bảng sau: Mác máy Dụng cụ cắt Bước t (mm) s (mm/v) v (mm/ph) Tm (phút) 6H12 Dao phay phay 2.2 0.12 24 0.007 phay 2.2 0.12 24 0.007 Dao vát mép Vát mép 0.6 0.6 24 0.015 Vát mép 0.6 0.6 24 0.015 Nguyên công IX Vát C 0.6 lỗ f 14Js7 Nguyên công X Cắt rãnh 1.5± 0.1 x 9 Định vị Mặt A khử 3 bậc tự do Lỗ f 14Js7 2 bậc tự do bằng chốt trụ, Mặt đầu vuông với mặt A 1 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám. Kẹp chặt Dùng mỏ kẹp để kẹp chặt, lực kẹp theo phương ngang vuông gốc và hướng vào mặt A. Chọn máy Đế phay mặt rãnh này ta chọn máy phay ngang vạn năng 6H82 với các yếu tố kỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 221 chế độ cắt gia công cơ khí) Công suất của động cơ chính: 7KW Bề mặt làm việc của bàn: 320 x 1250 Khối lượng của máy: 2900kg Kích thước của máy: dài x rộng x cao= 2100 x 2440 x 1875 mm Phạm vi tốc độ của trục chính: 30÷1500 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500. Chọn dao Để phay rãnh kích thước 1.5± 0.1 ta chọn dao phay đĩa không tiêu chuẩn, với các thông số kỹ thuật sau: Đường kính phi tiêu chuẩn D = 20 mm Bề rông dao: B = 1.5 mm Đường kính lỗ lắp cán dao: l = 5 mm Số răng: Z = 40 Tra lượng dư Tra bảng 3-9 tập I-2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khuôn kin loại: Phay 1.5 mm Tra chế độ cắt Chiều sâu cắt: t = 13 mm Lượng chạy dao răng: Sz = 0.007 mm/răng Lượng chạy dao vòng: Sv = 0.007 x 40 = 0.28 mm/vòng Vận tốc cắt: v = .k (mm/phút) Với: C =75.5 ; q =0.25; x =0.3; y =0.2; u =0.1; p =0.1; m=0.2 Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k: K = k . k . k suy ra: K = 0.66 . 1 . 1 = 0.66 K = C () = 0.66 K = 1 K = 1 Vậy v = 0.66 = 44 (mm/phút) Số vòng quay trong một phút của dao: n = = = 700 (vòng/phút) Theo thuyết minh máy chọn: n = 600 (vòng/phút) Lúc này tốc độ thực tế : v = = = 37.68 (mm/phút) Lực cắt khi phay: P = k Với C= 261 ; x = 0.9 ; y = 0.8 ; u = 1.1 ; w = 0 ; q = 1.1 k = ( ) =0.92 Vậy lực cắt khi phay: P = 105.6 kG Công suất cắt: N = = = 0.65 kW Ta có bảng chế độ cắt sau đây: Mác máy Dụng cụ cắt Bước t (mm) s (mm/răng) v (mm/ph) Tm (phút) 6H82 Dao phay đĩa Phay 13 0.007 37.68 0.01 Nguyên công XI Khoan lỗ f 5.2 x 9.5 Định vị Mặt A khử 3 bậc tự do Lỗ f 14Js7 2 bậc tự do bằng chốt trụ, Mặt bên vuông với mặt A 1 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám Kẹp chặt Dùng mỏ kẹp để kẹp chặt, phương lực kẹp vuông gốc và hướng vào mặt A. Chọn máy Đế khoan lỗ này ta chọn máy khoan đứng 2A125 với các yếu tố kỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 220 chế độ cắt gia công cơ khí) Công suất của động cơ chính: 2.8 KW Phạm vi tốc độ của trục chính: 97÷1360 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 97; 140; 195; 272; 392; 545; 680; 960; 1360. Bước tiến ( mm/vòng): 0.1 – 0.13 – 0.17 – 0.22 – 0.28 – 0.36 – 0.48 – 0.62 – 0.81. Lực hướng trục cho phép của cơ cấu tiến dao Pmax = 900 KG Chọn dao Để khoan lỗ 5.2 ta chọn dao khoan với các thông số kỹ thuật sau: Dao khoan ruột gà bằng thép gió Đường kính: d = 5.2 mm Chiều dài: L = 40 mm Chiều dài phần làm việc: l = 20 mm Tra lượng dư Tra bảng 3-9 tập I-2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khuôn kin loại: Lượng dư khoan: 5.2 mm Tra chế độ cắt Chiều sâu cắt khi khoan: t = = = 2.6 mm Bước tiến: S = 3.88 = 3.88 =0.29 mm/v Theo bảng 8-3 chế độ cắt gia công cơ khí Chọn S Theo thuyết minh chọn S = 0.28 mm/v Tính vận tốc: v = k m/phút Theo bảng 3-3 Ta có: C = 9.8; Z = 0.4; y = 0.51; m = 0.2; x = 0 Bảng 4-3 : T = 25’ 5-3 : K = 1.13 6-3 : K = 1 7-1 : K = 0.7 8-1 : K = 1 Do đó K = K . K . K . K = 0.791 Þ v = 0.791 = 15 mm/phút Số vòng quay trục chính: n = = = 918 vòng/phút Chọn n = 680 vòng/phút Lực cắt và momen xoắn: P = C . D . S . K (KG) Theo bảng 7-3: C = 68; z = 1; y = 0.7 Theo bảng 12-1 và 13-1: K = K = = 0.85 Þ P = 68 . 5.2 . 0,28 . 0.85 = 123 KG M = C . D . S . K (KGm) Theo bảng 7-3: C = 0.034; z = 2.5; y = 0.7 Þ M = 0.034 . 5.2 . 0,28 . 0.85 = 0.73 KGm Công suất cắt: N = = 0.5 KW Ta có bảng sau: Mác máy Dụng cụ cắt Bước t (mm) s (mm/v) v (mm/ph) Tm (phút) 2A125 Dao khoan ruột gà thép gió khoan 2.6 0.28 680 0.011 Nguyên công XII Khoan f 4.5, taro M5 x 0.5 Định vị Mặt A khử 3 bậc tự do Lỗ f 14Js7 2 bậc tự do bằng chốt trụ, Mặt bên vuông với mặt A 1 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám Kẹp chặt Dùng mỏ kẹp để kẹp chặt, phương lực kẹp vuông gốc và hướng vào mặt A. Chọn máy Đế khoan lỗ này ta chọn máy khoan đứng 2A125 với các yếu tố kỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 220 chế độ cắt gia công cơ khí) Công suất của động cơ chính: 2.8 KW Phạm vi tốc độ của trục chính: 97÷1360 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 97; 140; 195; 272; 392; 545; 680; 960; 1360. Bước tiến ( mm/vòng): 0.1 – 0.13 – 0.17 – 0.22 – 0.28 – 0.36 – 0.48 – 0.62 – 0.81. Lực hướng trục cho phép của cơ cấu tiến dao Pmax = 900 KG Chọn dao Để khoan lỗ 4.5 ta chọn dao khoan với các thông số kỹ thuật sau: Dao khoan ruột gà bằng thép gió Đường kính: d = 4.5 mm Chiều dài: L = 80 mm Chiều dài phần làm việc: l = 40 mm Dao taro ngắn có chuôi chuyển tiếp: Đường kính: d = 5 mm Chiều dài: L = 79 mm Chiều dài phần cắt: l = 16 mm Tra lượng dư Tra bảng 3-9 tập I-2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khuôn kin loại: Lượng dư khoan: 4.5 mm Tra chế độ cắt Chế độ cắt khi khoan: Chiều sâu cắt khi khoan: t = = = 2.25 mm Bước tiến: S = 3.88 = 3.88 =0.26 mm/v Theo bảng 8-3 chế độ cắt gia công cơ khí Chọn S Theo thuyết minh chọn S = 0.22 mm/v Tính vận tốc: v = k m/phút Theo bảng 3-3 Ta có: C = 9.8; Z = 0.4; y = 0.51; m = 0.2; x = 0 Bảng 4-3 : T = 25’ 5-3 : K = 1.13 6-3 : K = 1 7-1 : K = 0.7 8-1 : K = 1 Do đó K = K . K . K . K = 0.791 Þ v = 0.791 = 16 mm/phút Số vòng quay trục chính: n = = = 1132 vòng/phút Chọn n = 960 vòng/phút Lực cắt và momen xoắn: P = C . D . S . K (KG) Theo bảng 7-3: C = 68; z = 1; y = 0.7 Theo bảng 12-1 và 13-1: K = K = = 0.85 Þ P = 68 . 4.5 . 0,22 . 0.85 = 90 KG M = C . D . S . K (KGm) Theo bảng 7-3: C = 0.034; z = 2.5; y = 0.7 Þ M = 0.034 . 4.5 . 0,22 . 0.85 = 0.4 KGm Công suất cắt: N = = 0.43 KW Ta có bảng sau: Mác máy Dụng cụ cắt Bước t (mm) s (mm/v) v (mm/ph) Tm (phút) 2A125 Dao khoan ruột gà thép gió khoan 2.25 0.22 960 0.013 Dao taro ngắn có chuôi chuyển tiếp Taro 0.5 0.22 960 0.012 Nguyên công XIII: Phay mặt bậc Định vị Mặt A khử 3 bậc tự do Lỗ 14Js7 khử 2 bậc tự do bằng chốt trụ Mặt đầu vuông với mặt A 1 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám. Kẹp chặt Dùng mỏ kẹp để kẹp chặt, phương lực kẹp vuông gốc và hướng vào mặt A. Chọn máy Đế phay mặt bậc này ta chọn máy phay đứng vạn năng 6H12 với các yếu tố kỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 221 chế độ cắt gia công cơ khí) Công suất của động cơ chính: 7KW Bề mặt làm việc của bàn: 320 x 1250 Khối lượng của máy: 2900kg Kích thước của máy: dài x rộng x cao= 2100 x 2440 x 1875 mm Phạm vi tốc độ của trục chính: 30÷1500 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500. Chọn dao Để phay mặt đầu kích thước của mặt B ta chọn dao phay ngón chuôi trụ, với các thông số kỹ thuật sau: Đường kính D = 11 mm Chiều dài dao: L = 79 mm Chiều dài phần cắt: l = 22 mm Số răng: Z = 5 Tra lượng dư Tra bảng 3-9 tập I-2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khuôn kin loại: Do đó ta có lượng dư: z=0.5 mm Tra chế độ cắt Phay thô: Chiều sâu cắt: t = 0.5 mm Lượng chạy dao răng: Sz = 0.03 mm/răng Lượng chạy dao vòng: Sv = 0.03 x 5 = 0.15 mm/vòng Vận tốc cắt: v = .k (mm/phút) Với: C =46.7 ; q =0.45; x =0.5; y =0.5; u =0.1; p =0.1; m=0.33 Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k: K = k . k . k suy ra: K = 0.66 . 1 . 1 = 0.66 K = C () = 0.66 K = 1 K = 1 Vậy v = 0.66 = 63 (mm/phút) Số vòng quay trong một phút của dao: n = = = 1823 (vòng/phút) Theo thuyết minh máy chọn: n = 1180 (vòng/phút) Lúc này tốc độ thực tế : v = = = 40.75 (mm/phút) Lực cắt khi phay: P = k Với C= 68.2 ; x = 0.86 ; y = 0.72 ; u = 1 ; w = 0 ; q = 0.86 k = ( ) =0.92 Vậy lực cắt khi phay: P = 123 kG Công suất cắt: N = = = 0.82 kW Ta có được bảng chế độ cắt sau: Mác máy Dụng cụ cắt Bước t (mm) s (mm/răng) v (mm/ph) Tm (phút) 6H12 Dao phay ngón phay 0.5 0.03 40.75 0.004 Nguyên công XIV Kiểm tra độ phẳng của mặt A Đặt chi tiết sao cho mặt A quay lên, ta dùng bề mặt đối diện với mặt A để làm bề mặt định vị. Tiến hành dùng dụng cụ đo kiểm để xác định chỉ số hiển thị trên đồng hồ là bao nhiêu ở một đầu của chi tiết rồi chuyển sang đầu bên kia để xác định độ phẳng của mặt A. PHẦN 6 TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ Đồ gá ta cần thiết kế là đò gá khoan, khoét, doa, vát mép lỗ f14±0.09 và đồ gá cắt đứt rãnh 1.5±0.1 ĐỒ GÁ PHAY MẶT ĐẤU f22 Lập sơ đồ gá đặt Định vị chi tiết: Chi tiết được định vị bằng chốt tỳ đầu phẳng khử 3 bậc tự do, (theo atlat đồ gá trang 11) ta chọn chốt có thông số kỹ thuật sau: D = 20 mm L = 25 mm Vật liệu: C45 Số lượng: 3 Dùng chốt tỳ đầu khia nhám định vị 2 bậc ở bề mặt vuông với mặt A và khử 1 bậc của 2 mặt của 2 đầu, ta có thông số kỹ thuật sau: D = 7 mm L = 15 mm Vật liệu: C45 Số lượng: 3 Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn vít đơn giản để kẹp chặt chi tiết ở hai đầu của càng cách so với lõ cần gia công một khoảng L = 54 mm Tính lực kẹp Lực cắt P có phương vuông góc với mặt định vị chính. Lực kẹp W có phương vuông góc với mặt định vị chính, đảm bảo khi gia công chi tiết được căn bằng lực không bị trượt và xoay quanh trục OZ tổng các lực ma sát trên mặt định vị và khối đệm bằng lực cắt P và momen M. K.M = ( W + P + G).f Trong đó: K là hệ số an toàn K= K . K . K . K . K .K . K K hệ số an toàn cho tất cả trông các trường hợp K=1.5 K hệ số làm tăng lực cắt khi lượng dư và lực cắt không đồng đều K = 1 K hệ số làm tăng lực cắt khi dao bị mòn K=(1¸1.8) lấy K=1 K hệ số làm tăng lực cắt khi gia công gián đoạn K= 1 K hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt chọn K= 1.3 K hệ số tính đến mức độ thuận lợi của vị trí tay vặn trên cơ cấu kẹp chặt lấy K = 1.2 K hệ số tính đến momen làm quay chi tiết K = 1.5 Do đó ta có: K= 1,5 . 1 . 1 . 1 . 1,3 . 1,2 . 1,5 = 3,51 M momen xoắn do dao gây ra M=668 KGmm P lực cắt khi phay G trọng lượng chi tiết F hệ số ma sát f=(1.5¸2.5) lấy f=2 Như vậy: W = - P - G Þ W= - 33.4- 0.24 = 2311N Þ 2W= 4622 N chọn cơ cấu kẹp theo lực kẹp chọn cơ cấu kẹp chặt là cơ cấu đòn ren vít có sơ đồ như sao: Trên sơ đồ ta có: W= .0,95 Þ Q = =4865 N Đường kính danh nghĩa được tính theo công thứ sau: d= C Þ d= 1.4 = 17 mm Trong đó: C=1.4 so với ren hệ mét s = 30 (kG/mm ) Như vậy dựa vào bảng tiêu chuẩn ren vít ta chọn được cơ cấu phù hợp. Tính toán sai số Tính sai số chuẩn Sai số chuẩn e xuất hiện trong quá trình định vị phôi trên đồ gá và có giá trị bằng khoảng giao động kích thước từ chuẩn đo tới mặt chốt tỳ theo phương kích thước gia công ( trong phần lớn trường hợp được lấy bằng dung sai của kích thước này ) Ở đây do gốc kích thước trùng với chuẩn định vị nên sai số chuẩn bằng 0. Sai số kẹp chặt Là sai số do lực kẹp gây ra vì phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước gia công nên nó không ảnh hưởng đến độ chính xác của bề mặt gia công, do đó nên sai số kẹp chặt e =0. Sai số mòn Trong quá trình tháo lắp chi tiết nhiều lần bề mặt chi tiết định vị bị mòn do đó phát sinh sai số mòn e. Và nó được tính theo công thức sau: e = b Þ e = 0.2 = 14.8 mm = 0.0148 mm N là số lượng chi tiết N = 5500 b hệ số ảnh hưởng củ chi tiết định vị Tính sai số điều chỉnh Sai số điều chỉnh là sai số phát sinh trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá. Trong thực tế tính toán đồ gá thường lấy: e = ( 5¸10 ) lấy e = 5mm = 0.005 mm Tính sai số gá đặt Thường lấy e = ( ¸ )d với d là dung sai kích thước gia công e = ( 0.1¸0.06) lấy e = 0.05 mm Sai số của đồ gá e = ( ÷ )δ = (0,06÷0,0375) mm Lấy e = 0,05 mm Sai số chế độ đồ gá được tính theo công thức sau: e = Thay vào ta được e = 0.047 mm Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá Độ không song song giữa bề mặt các chốt định vị và mặt đáy đồ gá ≤ 0.042/100 Các chốt định vị sau khi lắp vào thân đồ gá phải mài phẳng lại cùng một lúc. ĐỒ GÁ KHOAN 2 LỖ f 6.6 Lập sơ đồ gá đặt Định vị chi tiết: Chi tiết được định vị bằng chốt tỳ đầu phẳng khử 3 bậc tự do, (theo atlat đồ gá trang 11) ta chọn chốt có thông số kỹ thuật sau: D = 20 mm L = 25 mm Vật liệu: C45 Số lượng: 3 Dùng chốt tỳ đầu khia nhám định vị 2 bậc ở bề mặt vuông với mặt A và khử 1 bậc của 2 mặt của 2 đầu, ta có thông số kỹ thuật sau: D = 10 mm L = 15 mm Vật liệu: C45 Số lượng: 3 Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn vít đơn giản để kẹp chặt chi tiết ở hai đầu của càng cách so với lõ cần gia công một khoảng L = 54 mm Tính lực kẹp Lực cắt P có phương vuông góc với mặt định vị chính. Lực kẹp W có phương vuông góc với mặt định vị chính, đảm bảo khi gia công chi tiết được căn bằng lực không bị trượt và xoay quanh trục OZ tổng các lực ma sát trên mặt định vị và khối đệm bằng lực cắt P và momen M. K.M = ( W + P + G).f Trong đó: K là hệ số an toàn K= K . K . K . K . K .K . K K hệ số an toàn cho tất cả trông các trường hợp K=1.5 K hệ số làm tăng lực cắt khi lượng dư và lực cắt không đồng đều K = 1 K hệ số làm tăng lực cắt khi dao bị mòn K=(1¸1.8) lấy K=1 K hệ số làm tăng lực cắt khi gia công gián đoạn K= 1 K hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt chọn K= 1.3 K hệ số tính đến mức độ thuận lợi của vị trí tay vặn trên cơ cấu kẹp chặt lấy K = 1.2 K hệ số tính đến momen làm quay chi tiết K = 1.5 Do đó ta có: K= 1,5 . 1 . 1 . 1 . 1,3 . 1,2 . 1,5 = 3,51 M momen xoắn do dao gây ra M=668 KGmm P lực cắt khi phay G trọng lượng chi tiết F hệ số ma sát f=(1.5¸2.5) lấy f=2 Như vậy: W = - P - G Þ W= - 156 - 0.24 = 77N Þ 2W= 154 N chọn cơ cấu kẹp theo lực kẹp chọn cơ cấu kẹp chặt là cơ cấu đòn ren vít có sơ đồ như sau: Trên sơ đồ ta có: W= .0,95 Þ Q = =162 N Đường kính danh nghĩa được tính theo công thứ sau: d= C Þ d= 1.4 = 10 mm Trong đó: C=1.4 so với ren hệ mét s = 10 (kG/mm ) Như vậy dựa vào bảng tiêu chuẩn ren vít ta chọn được cơ cấu phù hợp. Tính toán sai số Tính sai số chuẩn Sai số chuẩn e xuất hiện trong quá trình định vị phôi trên đồ gá và có giá trị bằng khoảng giao động kích thước từ chuẩn đo tới mặt chốt tỳ theo phương kích thước gia công ( trong phần lớn trường hợp được lấy bằng dung sai của kích thước này ) Ở đây do gốc kích thước trùng với chuẩn định vị nên sai số chuẩn bằng 0. Sai số kẹp chặt Là sai số do lực kẹp gây ra vì phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước gia công nên nó không ảnh hưởng đến độ chính xác của bề mặt gia công, do đó nên sai số kẹp chặt e =0. Sai số mòn Trong quá trình tháo lắp chi tiết nhiều lần bề mặt chi tiết định vị bị mòn do đó phát sinh sai số mòn e. Và nó được tính theo công thức sau: e = b Þ e = 0.2 = 14.8 mm = 0.0148 mm N là số lượng chi tiết N = 5500 b hệ số ảnh hưởng củ chi tiết định vị Tính sai số điều chỉnh Sai số điều chỉnh là sai số phát sinh trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá. Trong thực tế tính toán đồ gá thường lấy: e = ( 5¸10 ) lấy e = 5mm = 0.005 mm Tính sai số gá đặt Thường lấy e = ( ¸ )d với d là dung sai kích thước gia công e = ( 0.1¸0.06) lấy e = 0.05 mm Sai số của đồ gá e = ( ÷ )δ = (0,06÷0,0375) mm Lấy e = 0,05 mm Sai số chế độ đồ gá được tính theo công thức sau: e = Thay vào ta được e = 0.047 mm Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá Độ không song song giữa bề mặt các chốt định vị và mặt đáy đồ gá ≤ 0.042/100 Các chốt định vị sau khi lắp vào thân đồ gá phải mài phẳng lại cùng một lúc. KẾT LUẬN Quy trình công nghệ gia công chi tiết càng 4 đã được thiết kế gồm 14 nguyên công cùng với tình tự công nghệ ở từng nguyên công. QTCN có những nhược điểm là không trang bị những thiết bị hiện đại có dây chuyền tự động hóa. Tuy vậy bù lại QTCN được thiết lập đơn giản dể dàng sử dụng không cần bậc thợ cao đảm bảo được chỉ tiêu kinh tế. Do toàn bộ công việc thiết kế đồ án tốt nghiệp trong thời gian khá ngắn , lại thiếu kinh nghiệm nên nên đồ án hẳn có nhiều sai sót mong thầy cô thông cảm cho em ý kiến bổ sung kiến thức và để QTCN được hoàn thiện hơn, chân thành cảm ơn thầy cô. TÀI LIỆU THAM KHẢO Sổ tay, giáo án công nghệ chế tạo máy ( tập I, II, III) Sổ tay và atlat đồ gá Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Gs.Ts Trần văn Địch Chế độ cắt gia công cơ khí Nhà xuất bản Đà Nẵng Nguyễn Ngọc Đào-Hồ Viết Bình-Trần Thế San Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật. Hà nội 2004 Gs.Ts Nguyễn Đắc Lộc-Lưu Văn Nhang Giáo trình và sổ tay dung sai lắp ghép Nhà xuất bản giáo dục Cơ sở công nghệ chế tạo máy Đặng Văn Nghìn- Trần Doãn Sơn Trường ĐHBK TP.HCM 1992 Tính và thiết kế đồ gá ĐHBK Hà Nội 1969 Đặng Vũ Giao