Đồ án Công nghệ chế tạo máy thiết kế chế tạo càng gạt C9

LỜI NÓI ĐẦU Công nghệ CTM là một môn khoa học cơ bản,cung cấp các kiến thức cơ sở trong lĩnh vực ctm . Để sản suất ra một sản phẩm tương ứng , lưu thông trên thị trường,thì sản phẩm đó phải có tính cạnh tranh,đem lại hiệu quả cho nhà sản suất,nó phải thỏa mãn các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật theo một yêu cầu cho trước.Để làm được điều này vai trò của người công nghệ là chủ đạo. Do vậy mỗi sinh viên phải trang bị cho mình một lượng kiến thức đấy đủ.Từ cơ bản đến chuyên sâu,để cố khả năng làm việc tốt hiệu quả trong tương lai. Đồ án công nghệ CTM giúp sinh viên tiếp cận thực tế nhanh hơn , với nhiệm vụ gia công chi tiết dạng càng và sự hướng dấn tụy của thầy em đã hoàn thành công việc của mình đúng thời hạn,đủ các yêu cầu được giao . Qua đó em đã củng cố thêm được nhiều kiến thức từ lý thuyết đến thực tiễn ,để thiết kế sản phẩm của mình đạt têu cầu,đồng thời đảm bảo khả năng về kinh tế,trong điều kiện sản suất cụ thể của nước ta. Đó là những kiến thức cần thiết,thực tế cho công việc của em sau này. * Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Tăng Huy đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học này. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn công nghệ CTM của khoa cơ khí trường ĐHBK_HN , để em vững vàng hơn cho công việc sau này. Hà nội : Sinh viên: Trần duy Vũ. PHẦN I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT I. phân tích chức năng làm việc của chi tiết và điều kiện làm việc. 1.phân tích: Đây là chi tiết dạng càng , các chi tiết càng thường có chức năng biến chuyển động của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác ( pít tông của động cơ đốt trong – trục khuỷu).Ngoài ra chi tiết càng còn dùng để đẩy các bánh răng(khi cần thay đổi tỉ số truyền trong hộp giảm tốc ). _ Kích thước lớn nhất của chi tiết: l=120mm. Chi tiết có mặt làm việc là mặt trụ, vì vậy mặt trụ phải được gia công chính xác,đảm bảo độ bóng, độ vuông góc giữa các lỗ f22 và f28 , độ vuông góc giữa đường tâm trục và mặt đầu, độ đông tâm giữa hai lỗ f22 , đạt chỉ tiêu công nghệ yêu cầu…. 2. Điều kiện kỹ thuật: -Kích thước lỗ cơ bản gia công với độ chính xác : 7. -Độ không đồng tâm giữa các đường tâm lỗ f 22 : 0,01. -Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt đầu : 0,1mm/100mm. -Độ không vuông góc giữa các mặt đầu lỗ f 22H7,f28H7 : 0,1mm/100mm. -Độ không song song giữa các mặt đầu lỗ f22H7 : 0.05mm/100mm. -Độ cứng vật liệu : 180HB - 220HB (gang xám). -Độ nhám mặt đầu : Rz= 40. -Độ nhám mặt trụ: Rz= 20 II. Tính công nghệ trong kết cấu. - Tính công nghệ trong kết cấu có ý nghĩa rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và độ c/x gia công. Những chi tiết dạng càng cần phải chú ý các đặc điểm sau: + Độ cứng vững của chi tiết. + Chiều dài các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của nó chú ý nằm trên một mặt phẳng để tiện gá đặt. + Kết cấu nên đối xứng qua một một phẳng nào đấy. + Hình dạng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và tinh thống nhất. + Kết cấu phải thuận lợi gia công nhiều chi tiết cùng một lúc . * Chi tiết này đã đáp ứng được tương đối đầy đủ tính công nghệ cần thiết để gia công. Chi tiết này chỉ có độ cứng vững của hai càng là chưa đáp ứng được tính công nghệ ,nên khi gia công ta phải gia thêm cứng vững bằng các chốt tỳ. III. Xác định sản xuất. *Dựa vào sản lượng hàng năm và khối lượng hàng của phôi để xác định dạng sản xuất. -Công thức sản lượng hàng năm : N = N0.m.. No- Sản lượng sản phẩm trong một năm , No =5000 (chiếc/năm). N- Số chi tiết sản suất trong một năm . m-Số chi tiết trong một sản phẩm, ( m =1 ). b-Số chi tiết được chế tạo thêm để giự trữ ,( 5% ¸ 7%). a-Số phần trăm phế phẩm , a=(3 ¸ 7)%. N = 5000.1. = 5500 (chi tiết/năm) -Công thức khối lượng chi tiết : G = V.g V-Thể tích chi tiết. g: Khôí lượng riêng của chi tiết. g=7.2( kg/dm3 ). Tính được: V0,22 dm3 G = 0,22 . 7,2 = 1.58(kg). Tra bảng 2 trang 13 sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - tác giả Trần Văn Địch ta có: G = 1.58kg < 4kg; N = 5500 Đây là dạng sản xuất hàng loạt lớn. PHẦN II XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI I. Chọn phương pháp chế tạo phôi. Loại phôi được xác định theo kết cấu chi tiết,vật liệu ,dạng sản suất,cụ thể của từng nhà máy xí nghiệp. Chọn phôi ,tức là chọn phương pháp chế tạo phôi,xác định lượng dư ,kích thước ,dung sai của phôi. Chi tiết thiết kế thuộc dạng càng ,vật liệu yêu cầu là gang xám vì vậy ta chọn phôi đúc ,sản suất hàng loạt nên ta chọn đúc trong khuôn kim loại .Chọn vật liệu là gang xám XG15-32,với phương pháp đúc này vật đúc đạt cấp chính xác II . *Thành phần hóa học của GX: -Tra trong…. Độ cứng HB Thành phần hoá học % C Si Mn P S Cr Ni Cu 180¸220 3¸3,6 1,6¸2,4 0,6¸0,9 0,15¸0,2 0,12 0,2¸0,35 0,2¸ 0,4 0,7 II. Thiết kế bản vẽ lông phôi. -Dựa vào lượng dư tính toán ta xây dung bản vẽ lồng phôi. -Lỗ f28, lỗ f22 được đúc đặc. -Sơ đồ đúc chi tiết như hình vẽ. * Tra lượng dư phôi : 3.95 , sổ tay CNCTM – tập II ta có + Bề mặt gia công: *Lượng dư gia công: . Mặt trụ f28 28 mm . Mặt đầu f28 2.5 mm . Mặt đầu f22 2 mm . Mặt trụ f22 22 mm *Sơ đồ đúc được bố chí như hình vẽ: PHẦN III THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT I. Xác định đường lối công nghệ. Ở đây chi tiết gia công thuộc dạng sản xuất hàng loạt và kết cấu của chi tiết có khả năng gá dao trên máy và độ cứng vững của chi tiết đủ để gia công. Nên ta dùng phương án gia công một vị trí, một dao và gia công tuần tự . II. Chọn phương pháp gia công. * Đối với dạng sản suất hàng loạt lớn ,để đạt năng suất cao trong điều kiện sản suất ở nước ta thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công( ít bước công nghệ trong một nguyên công). Ơ đây ta dùng loại máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo. * Dựa vào kết cấu và điều kiện kỹ thuật của chi tiết gia công ta xác định phương pháp gia công các bề mặt là : Mặt gia công Phương pháp gia công Cấp cính xác Độ bóng Mặt đầu lỗ f28 Phay thô 4 1 ¸ 3 Lỗ f 28 Khoan, Khoét Doa 5 3 4 ¸ 6 5 ¸ 7 Mặt đầu lỗ f22 Phay thô 4 1 ¸ 3 Lỗ f 22 Khoan, Khoét Doa 5 3 4 ¸ 6 5 ¸ 7 III. Lập tiết trình công nghệ. Dựa vào các nguyên tắc cơ bản khi lập một tiến trình công nghệ để gia công một chi tiết máy và dựa vào đặc điểm kết cấu, đặc điểm làm việc, yêu cầu về độ chính xác của chi tiết giá đỡ này ta chia quá trình công nghệ gia công chi tiết thành các nguyên công sau: Nguyên công 1: Phay hai mặt đầu lỗ f28. Nguyên công 2: Khoan ,Khoét ,Doa lỗ f28. Nguyên công 3: Phay bốn mặt đầu của lỗ f22. Nguyên công 4: Khoan, Khoét ,Doa lỗ f22. Nguyên công 5,6: Tổng kiểm tra. IV. Tra lượng dư, chế độ cắt, công suất cắt cho các nguyên công. 1. Nguyên công 1: Phay mặt đầu lỗ f28 để làm chuẩn tinh thống nhất. Định vị :Dùng cơ cấu tự đinh tâm (Tự định tâm bằng ren vít trái chiều).Sau khi đặt chi tiết lên mặt phẳng của hai hàm kẹp 2 ,quay vít cho hai hàm kẹp này tịnh tiến gần vào nhau về tâm của giá 8, khi đó nếu khối v bên nào gặp chi tiết trươcsex đẩy chi tiết theo,đến khi chi tiết gia công tiếp xúc với khối v kia thì quá trình kẹp chặt chi tiết xảy ra.Để điều chỉnh tâm của giá đở 8 dùng các vít 5 sau khi nới lỏng các bu lông 7. Chọn máy phay ngang : 6H80III. Số cấp tốc độ trục chính : z=12 nên công bội j=1.41 Phạm vi tốc độ của trục chính : 50; 70;99;140;198;278;392;554;781;1101;1552;2240. (vòng/ phút) Công suất của động cơ điện chính 3 ( kw). Lượng chạy dao của bàn máy : Số cấp bước tiến của bàn : z=12 (nên công bội j=1.41 chạy dao dọc) + Dọc : 25;35.25;50;70;98;139;196;277;390;550;776;1250 (mm/phút). + Ngang: 18 ¸ 800 (mm/phút). + Thẳng đứng : 9 ¸ 400 (mm/phút). Hiệu suất của máy h = 0,8. Chọn dao: Dao phay 3 mặt răng thép gió tuổi bền là 180 phút. Lượng dư gia công: Lượng dư gia công 2.5 mm theo STTKĐACNCTM T1. Ta chọn: Lượng dư phay thô 2.5 (mm) * PHAY THÔ. Tra bảng 5-172/Tr155 (T2) ta có : B = 6 ¸ 20 (mm) , t=18mm. Số răng , Z = 16 , Đường kính dao D = 150 mm. Ta phay với chiều dầy B = 2.5 mm ,Szb = 0.1(mm/ vòng). Vb = 42,5( m/phút) Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt , tra bảng 5-143 .(STCNCTM).: + Hệ số diều chỉnh chu kỳ bền của dao , k1 = 1. + Hệ số diều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang , k2 = 0.9. + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công , k3 = 0.75. + Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công (tinh ), k4 =0.8. Chọn dao 3 mặt răng thép gió. Vậy vận tốc tính toán là. Vt = Vb . k1. k2. k3. k4 = 42.5. 1 .0,9 . 0,75 . 0,8 = 22.95 ( m/phút) . Số vòng quay của trục chính. nt = 1000 . 22.95/3,14.150 = 48.73 (m/phút ). * Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 50 vòng/phút Như vậy tốc độ cắt thực tế là: Vtt = = 23.56(m/ph). Lượng chạy dao: Sp = Sb.Z.nm = 0,1.16.50 = 80(mm/ph). * Chọn theo máy: Sp = 98(mm/ph). * Tra bảng 5-175 . Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy – Tập 2 Công suất cắt của một dao là 1 KW . Vậy công suất của 2 dao 2 KW Vậy Nc Nm = 3 x 0.8=2.4 KW , thỏa mãn điều kiện gia công. 2. Nguyên công 2: : Khoan ,Khoét ,Doa lỗ f28. * Sơ đồ đinh vị: - Định vị ba bậc tư do bằng phiến tỳ của mặt đầu lỗ f 28 hạn di chuyển [Type sidebar content. A sidebar is a standalone supplement to the main document. It is often aligned on the left or right of the page, or located at the top or bottom. Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the sidebar text box. Type sidebar content. A sidebar is a standalone supplement to the main document. It is often aligned on the left or right of the page, or located at the top or bottom. Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the sidebar text box.] theo trục quay theo .Dùng chụp ba vấu định vị hai bậc tự do di chuyển theo * Dùng cơ cấu kẹp phiến dẫn hai trụ kẹp chặt bằng cơ khí, lực kẹp vuông góc với mặt đáy . * Chọn máy : : Chọn máy khoan đứng 2H135 có các thông số kỹ thuật như sau: + Đường kính gia công lớn nhất 35 mm + Khoảng cách lớn nhất từ trục chính tới bàn máy 750 (mm) + Số cấp tốc độ : 12 + Giới hạn vòng quay 31,5 ¸ 1400 (mm) + Số cấp chạy dao : 9 + Giới hạn chạy dao 0,1 ¸ 1,6 (mm) / vòng j =1.41 + Công suất động cơ : 4 KW + Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy 450 x 500(mm) +Lực tiến dao : 1500kG +mô men xoắn : 4000 kG.cm + Hiệu suất của máy h = 0 ,8. * Chọn dao: Để gia công lỗ f24 với yêu cầu đạt cấp chính xác 7 ta gia công qua 3 bước là : Khoan – khoét – dao với các dao được chọn như sau : . Dao khoan ruột gà thép gió có đường kính : d = 27 mm , đuôi côn . Dao khoét có đường kính : d = 27.8 mm . Dao doa có đường kính : d = 28 mm A) Khoan: * Chọn mũi khoan ruột gà thép gió, D = 27 mm Chiều sâu cắt , t= 3 mm Theo bảng 5-89 , 5-90 ( STCNCTM) tập 2 ta có : Lượng chay dao thô Sb = 0,42 (mm/vòng) , Chọn : sm = 0.4 (mm/vòng) Tốc độ cắt Vb = 33 (m/vòng) Chu kỳ bền T = 75phút * Tính tốc độ cắt khi khoan rộng lỗ : . Vt= . Hệ số Cv và các số mũ dùng cho khoan cho bảng 5-29 STCNCTM , ta có: + Hệ số Cv=23,4 q=0,25 y=0,4 m=0,125 x= 0,1 + Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điêù kiện thực tế : Kv=Kmv.Kuv.Klv . Kmv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-145-4) Kmv=== 1 . Kuv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-6) . Kuv=1 . Klv: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan (bảng 5-31) . Klv=1,0 , T=75(phút) Vt =..1.1 =40,19(m/phút) K =.1 Số vòng quay trục chính l à : nt= ==473,81(vòng/phút) Chọn theo máy nm = 492 (vòng/phút) , ở cấp tốc độ 8 . Do đó Vt = = 41.73 (m/phút) * Tính lực chiều trục Po (N) và mô men xoắn M (Nm). - Công thức tính lự Po và mô men xoắn M khi khoan rộng lỗ là . . ; -Trị số Mx , Po và các số mũ được tra trong bảng 5-32 . . CM = 0.085 , q=0 , x = 0.75 , y=0.8 (hệ số cho mô men ) . CP = 23,5 , q=0 , x = 1.2 . y = 0.4 . kP : Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế kP= kmP= = 1 Mx= 10.0,085.1.3 0,75 0,40,.8 .1 = 0.931 (N.m) Po = 10. 23,5.1. 3 1,.2 . 0,40,.4 = 608,75( N ) Công thức tính công suất cắt : Ne = = 0.931 x 492/ 9750 = 0.047 kW - So sánh với công thức máy : Nc - Nghĩa là : 0.047 kW 4 x 0.8 = 3.2 kW Vậy máy 2H135 đủ công suất để gia công lỗ 28 B) Khoét: - Chọn mũi khoét liền khối , chuôi côn ,D = 27,8mm ,t = 0,4mm.,P6M5 - Chế độ cắt khi khoét: Tra bảng 5-140/95 STCNCTM tập 2 ta có lượng chạy dao Sb = 0.8 (mm/vòng). chọn Sm = 0,785 (mm/vòng). - Vận độ cắt Vb = 27.5 (m/phút), bảng 5-106 - Chu kỳ bền Ttb = 40phút * Tính tốc độ cắt khi khoét rộng lỗ : Vt= . Hệ số Cv và các số mũ dùng cho khoét cho bảng 5-29 STCNCTM , ta có: + Hệ số Cv=18,8 q=0,2 y=0,4 m=0,125 x= 0,1 + Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điêù kiện thực tế : Kv=Kmv.Kuv.Klv . Kmv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-145-4) Kmv=== 1 .Kuv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-6) .Kuv=1 .Klv: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan (bảng 5-31) . Klv=1,0 , T=40 (phút) Vt =..1.1 =27.83(m/phút) K =.1 Số vòng quay trục chính là : nt= ==318,6(vòng/phút) Chọn theo máy nm = 349 (vòng/phút) , Do đó Vt = = 30,48 (m/phút) * Tính lực chiều trục Po (N) và mô men xoắn M (Nm). Công thức tính lự Po và mô men xoắn M khi khoét rộng lỗ là . . ; Trị số Mx , Po và các số mũ được tra trong bảng 5-32 . . CM = 0.085 , q=0 , x = 0.75 , y=0.8 (hệ số cho mô men ) . CP = 23,5 , q=0 , x = 1.2 . y = 0.4 . kP : Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế kP= kmP= = 1 Mx= 10.0,085.1.0,4 0,75 0,80,.8 .1 = 0.357 (N.m) Po = 10. 23,5.1.0,4 1,.2 . 0,80,.4 = 71.57( N ) Công thức tính công suất cắt : Ne = = 0.357 x 349/ 9750 = 0.0127 kW So sánh với công thức máy : Nc Nghĩa là : 0.0127 kW 4 x 0.8 = 3.2 kW Vậy máy 2H135 đủ công suất để gia công lỗ 28 C) Doa: Chọn mũi doa liền khối , chuôi côn , D = 28 mm ,t = 0,1 mm. Phần làm việc làm bằng thép gió . Chế độ cắt khi doa: Tra bảng 5-112/104 STCNCTM tập 2 ta có lượng chạy dao Sb = 1.9 (mm/vòng). chọn Sm = 0.62 (mm/vòng). vì tăng độ bóng và lằm trong giới hạn chạy dao của máy Vận độ cắt Vb = 10,42 (m/phút), bảng 5-114 Chu kỳ bền Ttb = 120phút * Tính tốc độ cắt khi khoét rộng lỗ : . Vt= . Hệ số Cv và các số mũ dùng cho khoét cho bảng 5-29 STCNCTM , ta có: + Hệ số Cv=15,6 , q=0,2 y=0,5 m=0,3 x= 0,1 + Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điêù kiện thực tế : Kv=Kmv.Kuv.Klv . Kmv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-145-4) Kmv=== 1 .Kuv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-6) .Kuv=1 .Klv: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan (bảng 5-31) . Klv=1,0 , T=120 (phút) Vt =..1.1 =11,55 (m/phút) K =.1 Số vòng quay trục chính là : nt= ==131,3 (vòng/phút) Chọn theo máy nm =175.5 (vòng/phút) , Do đó Vt = = 15.44 (m/phút) 3. Nguyên công 3: Phay mặt đầu lỗ f22 . * Sơ đồ đinh vị: - Định vị ba bậc tự do mặt trụ 28 bằng phiến tỳ hạn di chuyển theo trục quay theo , một chốt tỳ chống xoay quanh trục oz . Để tăng cứng vững cho chi tiết , ta dùng một chốt tỳ tăng cứng vững. -Lực kẹp có chiều đi vuông góc với mặt đầu lỗ f 28 ,dùng cơ cấu kẹp ren thông dụng. * Chọn máy : -Chọn máy phay ngang : 6M82III. Phạm vi tốc độ của trục chính : 31,5; 40; 50; 100; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600. (vòng/ phút) Công suất của động cơ điện chính 7.5 ( kw). Lượng chạy dao của bàn máy : + Dọc , ngang : .25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250 (mm/phút). Cấp cấp tốc độ ( 18 ) + Thẳng đứng : 8.3 ¸ 416,6 (mm/phút). Hiệu suất của máy h = 0,8. *PHAY . Tra bảng5-172/155 ta có : B = 5 ¸ 20 (mm) , t=18mm. Số răng , Z = 16 , Đường kính dao D = 130 mm. Ta phay một lần với chiều dầy B = 2 mm ,Szb = 0.1(mm/ vòng). Vb = 37( m/phút) * Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt , tra bảng 5-134 .(STCNCTM).: +Hệ số diều chỉnh chu kỳ bền của dao , k1 = 1. +Hệ số diều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang , k2 = 1. +Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bè mặt gia công , k3 = 0.75. +Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công (tinh ), k4 =0.8. Chọn dao 3 mặt răng thép gió. Vậy vận tốc tính toán là. Vt = Vb . k1. k2. k3. k4 = 37. 1 .1 . 0,75 . 0,8 = 22.2 ( m/phút) . Số vòng quay của trục chính. nt = 1000 . 22.2/3,14.130 = 54,35 (m/phút ). * Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 50 vòng/phút Như vậy tốc độ cắt thực tế là: Vtt = = 20,42(m/ph). Lượng chạy dao: Sp = Sb.Z.nm = 0,1.16.50 = 80(mm/ph). * Chọn theo máy: Sp = 80(mm/ph). *Tra bảng 5-175 . Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy – Tập 2 Công suất cắt của một dao là 1 KW . Vậy công suất của 4 dao 4 KW Vậy Nc Nm = 7.5 x 0.8=6 KW , thỏa mãn điều kiện gia công. 5. Nguyên công 4 : : Khoan ,Khoét ,Doa lỗ f 22 * Sơ đồ đinh vị: -Định vị ba bậc tư do bằng phiến tỳ của mặt đầu lỗ f 22 hạn di chuyển theo trục quay theo .Dùng chốt trụ ngắn định vị hai bậc tư do di chuyển theo .Một chốt tỳ chống xoay , hạn chế 1 bậc tư do quay quanh oz. Một chốt tăng cứng vứng tự điều chỉnh, sơ đồ được bố trí như hình vẽ. * Dùng cơ cấu kẹp bằng ren kẹp chặt bằng cơ khí, lực kẹp vuông góc với mặt đáy . * Chọn máy : : Chọn máy khoan đứng 2H135 có các thông số kỹ thuật như sau: + Đường kính gia công lớn nhất 35 mm + Khoảng cách lớn nhất từ trục chính tới bàn máy 750 (mm) + Số cấp tốc độ : 12 + Giới hạn vòng quay 31,5 ¸ 1400 (mm) + Số cấp chạy dao : 9 + Giới hạn chạy dao 0,1 ¸ 1,6 (mm) / vòng j =1.41 + Công suất động cơ : 4 KW + Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy 450 x 500(mm) + Lực tiến dao : 1500kG + Mô men xoắn : 4000 kG.cm + Hiệu suất của máy h = 0 ,8. * Chọn dao: Để gia công lỗ f 22 với yêu cầu đạt cấp chính xác 7 ta gia công qua 3 bước là : Khoan – khoét – dao với các dao được chọn như sau : . Dao khoan ruột gà thép gió có đường kính : d = 20 mm , đuôi côn . Dao khoét có đường kính : d = 21,8 mm . Dao doa có đường kính : d = 22 mm A) Khoan: *Chọn mũi khoan ruột gà thép gió để khoan phá , D = 20 mm Chiều sâu cắt , t = 10 mm Theo bảng 5-25 , ( STCNCTM) tập 2; khoan gang xám có đường kính múi khoan 20 bằng mũi khoan thép gió ta có: Lượng chạy dao S = 0.4mm/vg. Do L=17 và f =20 nên L<5.D Do đó Kls =0.9 và ta có S=0.9.0.4=0.36 mm/ph - Chu kỳ bền T = 60 phút * Tính tốc độ cắt khi khoan rộng lỗ : Vt= . Hệ số Cv và các số mũ dùng cho khoan cho bảng 5-28 STCNCTM , ta có: +Hệ số Cv = 17,1 q = 0,25 y = 0,40 m = 0,125 + Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điêù kiện thực tế : Kv=Kmv.Kuv.Klv . Kmv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-145-4) Kmv=== 0.74 .Kuv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-6) .Kuv=1 .Klv: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan (bảng 5-31) .Klv=1,0 , T=60(phút) Vt =.1.1.0.74 =29.73(m/phút) Số vòng quay trục chính l à : nt= ==450.85(vòng/phút) Chọn theo máy nm = 492 (vòng/phút) , ở cấp tốc độ 8 . Do đó Vt = = 30.89 (m/phút) * Tính lực chiều trục Po (N) và mô men xoắn M (Nm). - Công thức tính lực Po và mô men xoắn M khi khoan rộng lỗ là . . ; Trị số Mx , Po và các số mũ được tra trong bảng 5-32 . . CM = 0.021 , q=2 , y=0.8 (hệ số cho mô men ) . CP = 42,7 , q=1 , x = 1.2 . y = 0.8 . kP : Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế kP= kmP= = 1.15 Mx= 10.0,021.202.0,360,8 .1.15 = 47(N.m) Po = 10. 42,7. 20 . 0,360,8 .1.15 = 4554 ( N ) Công thức tính công suất cắt : Ne = = 47 x 492/ 9750 = 2.37 kW - So sánh với công thức máy : Nc - Nghĩa là : 2.37 kW 4 x 0.8 = 3.2 kW Vậy máy 2H135 đủ công suất để gia công lỗ 22 B) Khoét: Chọn mũi khoét liền khối , chuôi côn ,D = 21,8mm ,t = 0,4 mm., P6M5 Chế độ cắt khi khoét: Tra bảng 5-26 STCNCTM tập 2 ta có lượng chạy dao S = 0.7.0.7=0.49(mm/vòng).Tác dung đạt độ chính xác cao Chu kỳ bền Ttb = 60phút * Tính tốc độ cắt khi khoét rộng lỗ : . Vt= . Hệ số Cv và các số mũ dùng cho khoét cho bảng 5-29 STCNCTM , ta có: + Hệ số Cv=18,8 q=0,2 y=0,4 m=0,125 x= 0,1 + Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điêù kiện thực tế : Kv=Kmv.Kuv.Klv . Kmv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-145-4) Kmv=== 0.74 .Kuv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-6) .Kuv=1 .Klv: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan (bảng 5-31) . Klv=0.8 , T=60 (phút) Vt =.0.74.1.0.8 =23.2 (m/phút) Số vòng quay trục chính là : nt= ==338.8 (vòng/phút) Chọn theo máy nm = 349 (vòng/phút) , Do đó Vt = = 23.88 (m/phút) * Tính lực chiều trục Po (N) và mô men xoắn M (Nm). - Công thức tính lự Po và mô men xoắn M khi khoét rộng lỗ là . . ; -Trị số Mx , Po và các số mũ được tra trong bảng 5-32 . . CM = 0.085 , q=0 , x = 0.75 , y=0.8 (hệ số cho mô men ) . CP = 23,5 , q=0 , x = 1.2 . y = 0.4 . kP : Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế kP= kmP= = 1.15 Mx= 10.0,085.1.0,4 0,75 0,490,.8 .1.15 = 0.27 (N.m) Po = 10. 23,5.1.0,41,.2 . 0,490,.4 1.15= 67.65( N ) Công thức tính công suất cắt : Ne = = 0,27 x 349/ 9750 = 0.01 kW - So sánh với công thức máy : Nc - Nghĩa là : 0.01 kW 4 x 0.8 = 3.2 kW Vậy máy 2H135 đủ công suất để gia công lỗ 22 C) Doa: Chọn mũi doa liền khối , chuôi côn , D = 22 mm ,t = 0,1 mm. Phần làm việc làm bằng thép gió . Lượng chạy dao Sv =2.2 *0.8=1.76 mm/vg tra bảng 5-27 Chu kỳ bền Ttb = 60 phút * Tính tốc độ cắt khi khoét rộng lỗ : . Vt= . Hệ số Cv và các số mũ dùng cho khoét cho bảng 5-29 STCNCTM , ta có: + Hệ số Cv=15,6 , q=0,2 y=0,5 m=0,3 x= 0,1 + Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điêù kiện thực tế : Kv=Kmv.Kuv.Klv . Kmv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-145-4) Kmv=== 0.74 .Kuv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-6) .Kuv=1 .Klv: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan (bảng 5-31) . Klv=0.8 , T=60 (phút) Vt =.0.74.1.0.8 =24.46(m/phút) Số vòng quay trục chính là : nt= ==354.09(vòng/phút) Chọn theo máy nm =336 (vòng/phút) , Do đó Vt = = 33.98 (m/phút). Mô men xoắn: Mx= Cp=92; X=1; Y=0.75, S=1.76; Z=10 răng Mx==0.03 N.m Công suất cắt Ne=Mx.n/9750=(0.03.492)/9750=0.0015 Kw PHẦN IV THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KHOAN-KHOÉT- DOA :f 22 * Sơ đồ đinh vị: -Định vị ba bậc tư do bằng phiến tỳ của mặt đầu lỗ f 22 hạn di chuyển theo trục quay theo .Dùng chốt trụ ngắn định vị hai bậc tư do di chuyển theo .Một chốt tỳ chống xoay , hạn chế 1 bậc tư do quay quanh oz. Một chốt tăng cứng vứng tự điều chỉnh, sơ đồ được bố trí như hình vẽ. * Dùng cơ cấu kẹp bằng bulông, lực kẹp vuông góc với mặt đáy . *Đảm bảo độ chính xác gia công dùng cơ cấu dẫn hướng tác dụng dẫn hướng dụng cụ cắt. Bạc lắp trên phiến dẫn và phiến dẫn lắp trên đồ gá.Dùng bạc thay nhanh khi gia cỗng đạt độ chính xác 9-7, rãnh trên vai bạc có tác dụng giảm thơìư gian thay bạc nhờ đó công nhân đứng máy không cần tháo vít hãm bạc khi thay bạc mà chỉ cần xoay bạc sao cho phần khuyết trên cả hai chiều dày vai bạc ứng vít hãm là có thể tháo bạc ra khỏi phiến dẫn thay thế. I.Sơ đồ gá đặt phôi: Xác định lực cắt và mô men cắt: Ta xác định phương chiều điểm đặt lực cắt và mômen cắt ,xác định giá trị cần thiết lực kẹp phôi trên đồ gá và bố trí lực kẹp phôi để đảm bảo năng suất kẹp cần thiết . 1.Tính lực kẹp. Trị số lực kẹp phải bảo đảm sao cho trên sơ đồ gá đặt baor đảm phôi cân bằng ổn đinh ,không bị xê dịch trong quá trình gia công dưới tác dụng của ngoại lửctong đó chủ yếu là lưc cắt và momen cắt trọng lượng bản thân phôi và các lực loại hai sinh ra trong quá trình gia công. Xác định bằn cách gải bài toán cân bằng lực : åM=0 åP=0 Lực: Tính toán ở chế độ cắt :P=4554 N; Mx=47 N Lực kẹp: Ngoại lực :N Lực ma sát Fms Lực dọc trục Po song song mặt phẳng định vị và vuông góc phương lực kẹp nên xảy ra hiện tượng trượt của phôi . Phương trình chống xoay: Mx:Có xu hướng làm cho chi tiết xoay quanh trục .Muốn chi tiết không xoay thì mô men ma sát do lực hướng trục và lực kẹp gây ra phải thắng Mc. K. .Ro W.f.r W K. .Ro Tính K: K=Ko.K1.K2.K3.K4.K5.K6 Ko:Hệ số an toàn trong mọi trường hợp 1.5-2 => Ko=1. K1:Hệ số phụ thuộc lượng dư không đều gia công tinh K1=1 K2: Hệ số phụ thuộc độ mòn dao làm tăng lực cắt K2=1-1.9=>K2=1.5 K3: Hệ số phụ thuộc lực cắt tăng vì cắt không liên tụcK3=1 K4: Hệ số phụ thuộc nguồn sinh lực không ổn định K4=1.3 K5, K6:Không có Vậy K=1.5*1*1.5*1*1.3=2.92 F : Hệ số ma mát mặt chuẩn và mặt định vị 0.1-0.15 => f= 0.13 Ro : Khoảng cách từ tâm kẹp tới tâm mũi khoan Ro=107 D : Đường kính lỗ gia công R : Bán kính lỗ kẹp W 2.29 .107=734.7 N Vậy W = 74 Kg. Phương trình chống trượt: Po.L=K.Q.f.D => Q=Po.L/f.D.K Q=4554*107/2.92.0.15*52= Xác định đường kính Bulông Dtb=1.41 =1.41 =1.41* -Xác định sai số gá đặt chế tạo để đảm bảo vị trí lỗ gia công: e2ct= e2gđ - e2k -e2c- e2m -e2dc egđ [egđ] =(1/5-1/2)s s: dung sai cho phép chọn 0.03 egđ =1/3*s =1/3*0.03=0.01mm em=b*ÖN với b là hệ số ảnh hưởng đến kết cấu đinh vị chọn 0.6mm N số lần tiếp xúc chi tiết gia công với đồ định vị là N=2 em=0.6*Ö2=0.85mm edc sai số phụ thuộc khả năng lắp giáp đồ gá và dụng cụ chọn 6mm ec sai số chuẩn được tính đảm bảo khoảng cách 107-0.02+0.5 Chọn kiểu lắp cho chốt trụ: f 28 H7/k6 f 28 H7: ES=+0.21; EI=0 f 28 k6=: es=+0.15; ei=0.02 Dung sai :T =0.21- 0.15 =0.06 .Vởy khe hở e=0.06 Dung sai đường kính lỗ chuẩn f 28 là +0.021 Vậy sai số chuẩn ec= 0.02/2+0.06*2=0.13 e2ct= 102+0-0.852-62-0.132=63.2606=>ect =7.95mm=0.008mm Mà kích thước gia công có miền dung sai là T=0.05+0.02=0.07mm Như vậy là đảm bảo sai số cho phép.