Đồ án Công nghệ chế tạo máy - Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dĩa xích ngoài

NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Phân tích chức năng làm việc của chi tiết: Theo đề bài thiết kế: “ Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dĩa xích ngoài ” với sản lượng 500 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do. Đĩa xích là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng bánh răng, chúng là một loại chi tiết có một hoặc một số trụ mà tâm của chúng song song với nhau . Chi tiết này thường có chức năng chuyển động quay quanh một trục nhất định. Trong trường hợp này các răng xích được móc vào xích để cẩu một vật nặng lên cao hoặc ngược lại ,do đó nó chịu mài mòn lớn + Chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ. + Chịu lực tuần hoàn, va đập. + Chịu tải trọng động cao Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết: Vì chi tiết lắp trong các thiết bị nâng hạ đòi hỏi độ chính xác về vị trí do đó phải đảm bảo độ đồng tâm ,độ đảo mặt đầu và giữa các mặt trụ Cụ thể cần các yêu cầu kỹ thuật như sau: Mặt trụ trong f160 cần đạt cấp nhẵn bóng Ñ6 Ra1,25 ,Mặt trụ ngoài f190 đạt độ nhẵn bóng cấp Ñ5 Độ đảo của các mặt trụ ngoài và mặt đầu so với trụ f160 không quá 0,03mm Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có thể đưa ra một số nét công nghệ điển hình gia công chi tiết đĩa xích như sau: + Kết cấu của đĩa xích phải được đảm bảo khả năng cứng vững. + Với đĩa xích yêu cầu mài mòn cao nên vật liệu là thép 40X, phôi nên chọn là phôi dập . + Do ở mặt đầu ta phải khoan 4 lỗ f16 với 45o ±10’để bắt bu lông với chi tiết khác Với đĩa xích nguyên công đầu tiên gia công trụ f160 và mặt đầu cùng một lúc để đảm bảo độ đảo làm chuẩn cho các nguyên công sau ( gia côngbốn M16 ), phay lăn răng nên chọn chuẩn thô là trụ ngoài . Và thứ tự gia công của trụ này là tiện thô sau đó tiện tinh để đạt cấpnhẵn bóng cấp 6. Xác định dạng sản xuất: Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau đây: N = N1m(1 + b/100) Trong đó: N : Số chi tiết được sản xuất trong một năm; N1 : Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm; m : Số chi tiết trong một sản phẩm; : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%) Þ N = 500.1.(1 + 6%) = 530 ( sản phẩm). Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết. Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức: Q = V.g V=V1-V2-V3 V1=S1.h1= V2=S2.h2= V3=S3.h3= SuyraQ=(5,89-3,25-0,29).7,852=15KgTheo bảng 2 trang 13 – Thiết kế đồ án CNCTM, ta có: Dạng sản suất: HÀNG LOẠT VỪA Chọn phưong pháp chọn phôi: Phôi ban đầu để rèn và dập nóng: Trước khi rèn và dập nóng kim loại ta phải làm sạch kim loại, cắt bỏ ra từng phần nhỏ từng phần phù hợp được thực hiện trên máy cưa. Trong trường hợp vật liệu chi tiết là thép 40X ta dập nóng trong khuân hai nửa hòm khuân. Dập lần 1: Dập lần 2: Cắt bavia: Bản vẽ lồng phô: Từ cách chế tạo phôi ở trên ta có thể tra được lượng dư theo bảng 3-9 (Lượng dư phôi cho vật rèn khuôn ) Sổ tay công nghệ Chế tạo Máy. Các kích thước của vật rèn khuôn, được xác định đối với các bề mặt gia công của chi tiết khi làm tròn sẽ tăng lượng dư lên với độ chính xác : + 0,5 mm. Trị số lượng dư cho trong bảng cho đối với bề mặt Rz = 80; nếu bề mặt gia công có Rz = 20 ¸ 40 thì trị số lượng dư tăng 0.3 ¸ 0.5 mm; nếu bề mặt có độ nhấp nhô thấp hơn thì trị số lượng dư tăng thêm 0.5 ¸ 0.8 mm. Trong trường hợp này bề mặt gia công của ta có Ra = 1.25 (cấp nhẵn bóng : cấp 7 có Rz = 6.3). Ta có các lượng dư tương ứng như sau: Lập thứ tự các nguyên công, các bước (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết) Lập sơ bộ các nguyên công: Nguyên công 1 : Tiện mặt đầu, tiện lỗ trụ f160±0,03 ,tiện trụ ngoài f190+0,09 ,vát mép 1,5x45o gia công trên máy tiện ( đạt được độ nhám Ra = 1,25 - cấp độ bóng cấp 6) để làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau. Nguyên công 2 : Đảo đầu tiện đồng thời mặt đầu còn lại đạt kích thước 162+0,6 , trụ ngoài f190+0,09 ,trụ ngoài f315+0,1 ,tiện sấn rãnh sâu 48mm ,vát mép 5x45o gia công trên máy tiện đạt được độ nhám Ra = 1,25 cấp nhẵn bóng 5. Nguyên công 3 : Tiện tinh mặt đầu M ,trụ f160+0,03 , trụ ngoài f315 trụ ngoài f190+0,09 Nguyên công 4 : Tiện tinh mặt đầu N để đạt kích thước chiều dài chi tiết 162 +0,6 ,tiện tinh f180 Nguyên công 5 : Gia công răng trên máy phay chuyên dùng bằng dao phay lăn răng để đạt thông số răng như sau Z=18 ;t=50,8 Nguyên công 6 : Tôi cao tần mặt bánh xích đạt HRC 40 ¸ 50 ,chiều sâu thấm t= 14 ¸ 16mm Nguyên công 7 : Ghép các chi tiết và hàn chúng lại với nhau. Nguyên công 8 : Gia công 4 lỗ mặt đầu M16 , khoan trên máy khoan ,ta rô mũi khoan có đường kính f14. Nguyên công 9 : Gia công 4 lỗ f8 đóng chốt trên bề mặt trụ ngoài f190 sâu 23mm bằng máy khoan đứng. Nguyên công 10 : Đổi đầu gia công 4 lỗ f8 đóng chốt trên bề mặt trụ ngoài f180 sâu 25mm. Nguyên công 11 : Tiện tinh lại tất cả các bề mặt ngoài sao cho đảm bảo điều kiện kỹ thuật độ đảo so với trụ f160 không quá 0,03mm. Nguyên công 12 : Mài hai bề mặt f170 và f205 đạt độ bóng cấp 7, 8. Nguyên công 13 : Kiểm tra độ đảo mặt đầu ,trụ ngoài f190, f180 so với trụ f160 không quá 0,03mm. Thiết kế các nguyên công cụ thể: Nguyên công I : Tiện mặt đầu, tiện thô trụ trong Lập sơ đồ gá đặt: Đây là nguyên công tiện các mặt làm chuẩn tinh ,đảm bảo độ đồng tâm ,độ đảo không quá 0,03mm do đó ta định vị và kẹp chặt chi tiết lên mâm cặp ba chấu trái tự định tâm Kẹp chặt:Sau khi ta định vị bằng mâm cặp ba chấu tự định tâm ta kẹp chặt chi tiết cũng bằng mâm cặp ba chấu nhờ lực xiết từ ba chấu kẹp. Chọn máy: Máy tiện 1K62. Công suất động cơ Nm = 10kW Thông số máy: Chiều cao tâm 200mm.Số vòng quay trục chính 12,5..2000 vòng /phút,bước tiến dao dọc 0,07…4,15, bước tiến dao ngang 0,035…2,08 Chọn dao:Dao tiện lỗ trong ta dùng dao ba gắn mảnh hợp kim T15K6 Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6 Dao tiện ngoài để khoả thẳng mặt đầu HKC T15K6 ( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ): Lượng dư gia công: Tiện thô với lượng dư tiện thô bề mặt ngoài Zb1 = 2 mm và lượng dư tiện thô mặt đầu Zb2 =2,5 mm,tiện lỗ Zb3 = 2 mm Các bước gia công : 1/Tiện khoả mặt đầu M 2/Tiện trụ ngoài f190 3/Tiện lỗ f160 4/Tiện thô trụ f315 Chế độ cắt: Bước 1 : Tiện khoả mặt đầu M đạt kích thước 165mm Chiều sâu cắt t = 2.5 mm, lượng chạy dao S = 0,6 mm/vòng, tốc độ cắt V = 70m/phút(tra bảng 5-29 Sổ Tay CNCTM) . Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,6 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k3 = 0,75. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 70.0,9.0,6.0,75 = 28,35 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 47,5 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 50 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 29,8 m/phút. Tra bảng 5-68 N=1,2Kw ,máy tiện hoàn toàn thoả mãn công suất cắt đó. Bước 2 : Tiện trụ ngoài đạt kích thước f191 Chiều sâu cắt t = 2 mm, lượng chạy dao S = 0,6 mm/vòng, tốc độ cắt V = 120m/phút (Tra bảng 5-29 số tay CNCTM ). Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,6 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k3 = 0,75. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 120.0,9.0,6.0,75 = 48,6 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 81,4 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 80 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 47,7 m/phút. Công suất động cơ tra theo chế độ cắt N =1,7 Kw Bước 3 : Tiện lỗ đạt kích thước f159mm Chiều sâu cắt t = 2 mm, lượng chạy dao S = 0,6 mm/vòng, tốc độ cắt V = 110m/phút (tra bảng 5-29 sỏ tay CNCTM) . Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,75 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k3 = 0,85. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 110.0,9.0,75.0,85 = 63 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 105,5 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 125 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 62,8 m/phút. Công suất cắt yêu cầu N =2,9 kw Bước 4 : Tiện trụ ngoài đạt kích thước f315,5 Chiều sâu cắt t = 2,5 mm, lượng chạy dao S = 0,6 mm/vòng, tốc độ cắt V = 110m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,75 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k3 = 0,85. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 110.0,9.0,75.0,85 = 63 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 105,5 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 125 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 62,8 m/phút. Công suất cắt yêu cầu N =2,9Kw(tra bảng 5-67 StCNCTM tập 2) Nguyên công II: Đảo đầu tiện thô mặt đầu, vát mép ,trụ ngoài, tiện sấn rãnh,vát mép Lập sơ đồ gá đặt: Ta định vị chi tiết trên mâm cặp ba chấu .Để đảm bảo độ đảo của mặt ngoài và mặt đầu so với trụ trong không quá 0,03 mm .Ta cặp chấu trái vào lỗ f160 tiện đồng thời các mặt trên một lần gá. Kẹp chặt: Mâm cặp ba chấu vừa định vị vừa kẹp chặt chi tiết . Chọn máy: Máy tiện 1K62. Công suất động cơ Nm = 10kW Thông số máy: Chiều cao tâm 200mm.Số vòng quay trục chính 12,5..2000 vòng /phút,bước tiến dao dọc 0,07…4,15, bước tiến dao ngang 0,035…2,08 Chọn dao: Dao tiện ngoài có j=45o gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6 Dao tiện ngoài để khoả thẳng mặt đầu HKC T15K6 ( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ): Lượng dư gia công: Tiện thô với lượng dư tiện thô bề mặt ngoài Zb1 = 2,5 mm và lượng dư tiện thô mặt đầu Zb2 =2 mm Các bước gia công : 1/Tiện khoả mặt đầu M 2/Tiện trụ ngoài f180 3/Tiện thô trụ f315 4/Tiện sấn rãnh,vất mép Chế độ cắt: Bước 1 : Tiện khoả mặt đầu M đạt kích thước 163 Chiều sâu cắt t = 2 mm, lượng chạy dao S = 0,6 mm/vòng, tốc độ cắt V = 70m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,6 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k3 = 0,75. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 70.0,9.0,6.0,75 = 28,35 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 47,5 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 50 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 29,8 m/phút. Công suất cắt yêu cầu của máy N =1,2 Kw Bước 2 : Tiện trụ ngoài đạt kích thước f181 Chiều sâu cắt t = 2 mm, lượng chạy dao S = 0,6 mm/vòng, tốc độ cắt V = 120m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,6 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k3 = 0,75. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 120.0,9.0,6.0,75 = 48,6 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 85,9 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm =80 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 56,52 m/phút. Công suất xắt yêu cầu N =2,4 Kw Bước 3 : Tiện trụ đạt kích thước f315,5mm Chiều sâu cắt t = 2,5 mm, lượng chạy dao S = 0,6 mm/vòng, tốc độ cắt V = 110m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,75 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k3 = 0,85. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 110.0,9.0,75.0,85 = 63 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 105,5 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 125 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 62,8 m/phút. Công suất căt yêu cầu N =2,9 Kw Bước 4 : Tiện sấn rãnh tạo hai vành răng dày 29 mm ,sâu 48 mm Chế độ cắt: Ta chia ra 16 lần cắt, mỗi lần cắt chiều sâu t= 2mm Trước khi sấn rãnh ta chống tâm vào đầu còn lại để tăng cứng vững. Chiều sâu cắt t = 2mm, lượng chạy dao S = 0,36 mm/vòng, tốc độ cắt V = 23m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,6 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k3 = 1,35. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 23.0,9.0,6.1,35 = 16,76 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt =16,94 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 20 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 19,8 m/phút. Công suất cắt yêu cầu N =1,4Kw Bước 2 : Vát mép hai vành răng Nguyên công III: Tiện tinh lỗ f160, mặt đầu M , f190, f315 Lập sơ đồ gá đặt: Ta định vị ,kẹp chặt chi tiết trên mâm cặp ba chấu Chọn máy: Máy tiện 1K62. Công suất của máy Nm = 10kW Thông số máy: Chiều cao tâm 200mm.Số vòng quay trục chính 12,5..2000 vòng /phút,bước tiến dao dọc 0,07…4,15, bước tiến dao ngang 0,035…2,08 Chọn dao: Dao tiện trong có đầu hợp kim cứng :T15K6 Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6 Dao tiện ngoài để tiện tinh mặt đầu HKC T15K6 ( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ): Lượng dư gia công: Tiện tinh với lượng dư tiện tinh bề mặt ngoài Zb1 = 0,4 mm và lượng dư tiện tinh mặt đầu Zb2 =0,3 mm, lượng dư lỗ Zb3 =0,5 mm ,ta còn để lại nguyên công tiện tinh lần cuối Các bước gia công :1/Tiện tinh lỗ trụ trong đạt kíc thước f160-0,3 2/Tiện tinh mặt đầu M đạt kích thước 162,5 3/Tiện tinh trụ đạt kích thước f190 4/Tiện tinh f315 Chế độ cắt: Bước 1 : Tiện tinh lỗ f160 Chiều sâu cắt t = 0,5 mm, lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng, tốc độ cắt V = 160m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,6 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k3 = 0,75. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 160.0,9.0,6.0,75 = 64,8 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 128,9 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 160 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 80m/phút. Công suất cắt yêu cầu N =3,4 Kw Bước 2 : Tiện tinh mặt đầu M Chiều sâu cắt t = 0,3 mm, lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng, tốc độ cắt V = 160m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,6 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k3 = 0,75. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 160.0,9.0,6.0,75 = 64,8 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 108,5 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 125 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 74,6m/phút. Bước 3 : Tiện tinh trụ f190 Chiều sâu cắt t = 0,4 mm, lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng, tốc độ cắt V = 160m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,75 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k3 = 0,85. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 160.0,9.0,75.0,85 = 91,8 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 153,79 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 160 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 95,5m/phút. Bước 4 : Tiện tinh vành răng ngoài f315 Chiều sâu cắt t = 0,5 mm, lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng, tốc độ cắt V = 160m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,6 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k3 = 0,75. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 160.0,9.0,6.0,75 = 64,8 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 65,4 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 80 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 80m/phút. guyên công IV: Tiện tinh mặt đầu N , trụ ngoài f180 Lập sơ đồ gá đặt: Ta định vị ,kẹp chặt chi tiết trên mâm kẹp . Chọn máy: Máy tiện 1K62. Công suất của máy Nm = 10kW Thông số máy: Chiều cao tâm 200mm.Số vòng quay trục chính 12,5..2000 vòng /phút,bước tiến dao dọc 0,07…4,15, bước tiến dao ngang 0,035…2,08 Chọn dao: Dao tiện trong có đầu hợp kim cứng :T15K6 Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6 Dao tiện ngoài có góc j = 45o ( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ): Lượng dư gia công: Tiện tinh lượng dư tiện tinh mặt đầu Zb2 =0,3 mm, lượng dư trụ f180 ,Zb3 =0,5 mm ,ta còn để lại nguyên công tiện tinh lần cuối Các bước gia công : Bước 1 : Tiện tinh mặt đầu M Chiều sâu cắt t = 0,3 mm, lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng, tốc độ cắt V = 160m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,6 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k3 = 0,75. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 160.0,9.0,6.0,75 = 64,8 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 108,5 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 125 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 74,6m/phút. Công suất cắt yêu cầu N = 4,1 Kw Bước 2 : Tiện tinh trụ f180 Chiều sâu cắt t = 0,4 mm, lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng, tốc độ cắt V = 160m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,75 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k3 = 0,85. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 160.0,9.0,75.0,85 = 91,8 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 153,79 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 160 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 95,5m/phút. Nguyên công VIA: Phay lăn răng ,Số răng 18 Lập sơ đồ gá đặt: Chi tiết được gá trên trục gá dao của dao phay lăn răng , định vị mặt phẳng ba bậc tự do , chốt trụ ngắn hai bậc . Chi tiết được định vị 5 bậc tự do Kẹp chặt: Ta dùng một bulông kẹp rút thông qua bạc để không làm ảnh hưởng bề mặt chi tiết . Trục gá này được truyền chuyển động bởi mâm cặp ba chấu từ bàn cặp , và một mũi tâm để truyền chuyển động quay. Chọn máy:Máy phăy lăn răng 5K324, công suất động cơ NT = 2,8 kw Thông số máy :Đường kính lớn nhất của bánh răng 500mm, mô dun lớn nhất m=5, số vòng quay trục chính 50…250 vòng /phút. Chọn dao: Để gia công bánh răng có mô đun m = 3,ta chọn dao phay lăn răng có tiêu chuẩn như sau : Vật liệu dao làm bằng thép gió Đường kính vòng đỉnh là De = 90 mm Đường kính trục gá dao là d = 32 mm Đường kính vòng gờ là D = 50 mm Chiều dài L = 80 mm Số răng Z = 10 răng Lượng dư gia công: Gia công răng có chiều sâu là 48 mm , Zb1 = 0,5 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt : Chiều sâu cắt t = 48 mm, lượng chạy dao S = 1,6mm/vòng ( = 0,08 mm/răng), tốc độ cắt V = 25 m/phút. Ta có các hệ số: k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 0,8. k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công đến vận tốc cắt, k2 = 1. k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công đến lượng chạy dao , k3 = 1. vt = vb.k1.k2. = 25.1.0,8 =20 m/phút. St = Sb .k3.cosb =1,6 mm/vòng ( b là góc nghiêng của răng , b = 0) Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: nt = 88,4vòng/phút Ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 96vòng/phút Nguyên công VI : Nhiệt luyện Tôi cao tần bề mặt bánh xích đạt độn cứng HRC = 40 ¸50 ,chiều sâu thấm 14 ¸ 15 mm Thiết bị lò tôi cao tần 60 kW Chế độ nhiệt luyện Tôi : Nhiệt độ nung 830°C Môi trường nguội nước Ram Nhiệt độ nung 450°C Môi trường nguội không khí Nguyên công VII: Ghép các chi tiết và hàn chúng lại Các chi tiết cần ghép ở đây là bánh răng hành tinh trong ,đĩa xích . Nguyên công VIII: Khoan, ta rô M16 Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ dầu đầu nhỏ cần đảm bảo độ xuyên tâm của tâm lỗ và tâm của rãnh trên chi tiết bánh răng, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do như sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn định vị vào mặt trụ trong của lỗ f 160 hạn chế 2 bậc tự do và chốt chám định vị vào rãnh R20 hạn chế 1 bậc tự do chống xoay còn lại. Kẹp chặt: Dùng cơ cấu bulông kẹp rút thông qua bạc dẫn tháo rời, phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện và mặt định vị chính . Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135 có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình fmax = 35mm, số vòng quay trục chính n=68…1100vòng/phút.Bước tiến dao 0,11…1,60mm/vòng. Công suất của máy Nm = 6 kW Chọn dao: Mũi khoan ruột gà chuôi côn có kích thước như sau: d = 14 mm L = 200 mm lo =118 Côn móc 1 Mũi ta rô đạt M16 L= 102 mm lo = 32 mm p = 2 ( Tra theo bảng 6-6 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ). Lượng dư gia công: Gia công với lượng dư khoan Zb = d1/2 = 7 mm Chế độ cắt: Bước 1 :Khoan lỗ M16 Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ f14, chiều sâu cắt t = 35 mm, lượng chạy dao S = 0,2 mm/vòng, tốc độ cắt V = 18 m/phút, số vòng quay n= 400 vòng/phút. Ta có các hệ số: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1. K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1. K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1. K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoan, K4 = 1. vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 18.1.1.1.1 = 18 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: nt = 409 vòng/phút Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 400 vòng/phút Vận tốc cắt thực tế sẽ là vtt = 17,6 m/phút Công suất cắt yêu cầu N =1,2Kw Bước 2 : Ta rô ren M16 vật liệu P6M5 Ta vẫn dùng máy khoan trên chỉ cần lắp dao ta rô vào . Bước ren P = 2 mm Kích thước danh nghĩa ren M16mm Tốc độ cắt tra bảng 5-188 “ Sổ tay CNCTM_Tập 2 ” => vb = 11/phút. Các hệ số hiệu chỉnh : Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công K1= 0,7 Cắt ren đòi hỏi chính xác cao K3= 0,8 ( m/phút ) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là : ( vòng/phút ) Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 195 (vòng /phút ) . Như vậy tốc độ cắt thực tế sẽ là : ( m/phút ) 5.19 Nguyên công IX: Phân độ khoan 4 lỗ F8 đóng chốt Lập sơ đồ gá đặt: Bốn lỗ này nằm trên bề mặt ngoài của trụ F190 do đó ta phải khoan để tránh khoan vào lỗ M16 vừa khoan trên, bởi vậy ta sử dụng mặt đầu chi tiết hạn chế 5 bậc tự do, trụ ngắn F160 hạn chế 2 bậc tự do, đồng thời một bậc chông xoay ta dùng một chốt chám chống luôn vào lỗ ren M16. Kẹp chặt : Dùng bulông kẹp rút thông qua bạc dẫn tỳ vào bề mặt chi tiết Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135 có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình fmax = 35mm. Công suất của máy Nm = 6 kW Chọn dao: Mũi khoan ruột gà chuôi côn có kích thước như sau, vật liệu thép hợp kim T15K6: d = 8 mm L = 175 mm lo =115 Côn móc 1 ( Tra theo bảng 6-6 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ). Lượng dư gia công: Gia công với lượng dư khoan Zb = d1/2 = 4 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ f8, chiều sâu cắt t = 25 mm, lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng, tốc độ cắt V = 20 m/phút, số vòng quay n= 400 vòng/phút. Ta có các hệ số: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 0,9. K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1. K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 0,75. K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoan, k4 = 1. vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 20.0,9.1.0,75.1 = 13,5 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: nt = 537,2 vòng/phút Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 530 vòng/phút Vận tốc cắt thực tế sẽ là vtt = 13,3 m/phút 5.20 Nguyên công X: Đảo đầu phân độ khoan 4 lỗ F8 đóng chốt Sơ đồ gá :Như nguyên công trên Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135 có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình fmax = 35mm. Công suất của máy Nm = 6 kW Chọn dao: Mũi khoan ruột gà chuôi côn có kích thước như sau, vật liệu thép hợp kim T15K6: d = 8 mm L = 175 mm lo =115 Côn móc 1 ( Tra theo bảng 6-6 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ). Lượng dư gia công: Gia công với lượng dư khoan Zb = d1/2 = 4 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ f8, chiều sâu cắt t = 25 mm, lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng, tốc độ cắt V = 20 m/phút, số vòng quay n= 400 vòng/phút. Ta có các hệ số: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 0,9. K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1. K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 0,75. K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoan,k4 = 1. vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 20.0,9.1.0,75.1 = 13,5 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: nt = 537,2 vòng/phút Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 530vòng/phút Vận tốc cắt thực tế sẽ là vtt = 13,3 m/phút Nguyên công XI: Tiện tinh lại tất cả các bề mặt ngoài yêu cầu độ đảo không quá 0,03mm so với trụ trong F160 Yêu cầu kỹ thuật : - Độ đảo hướng kính của các mặt G,B,F,C,E so với tâm của các bề mặt A,K,P không quá 0,03mm. - Độ đảo mặt đầu của bề mặt Nvà M không quá 0,03mm Để thoả mãn yêu cầu kỹ thuật này ta gá chi tiết lên trục gá đàn hồi và tiện tinh lại tất cả các bề mặt đó trên máy tiện . Lập sơ đồ gá đặt: Ta định vị ,kẹp chặt chi tiết trên trục gá đàn hồi bên trong trụ f160 hạn chế 5 bậc tự do .Trục gá đàn hồi có ưu điểm là tự định tâm do đó yêu cầu độ đảo được đảm bảo .Mô men truyền từ trục chính vào trục gá. Chọn máy: Máy tiện 1K62. Công suất của máy Nm = 10kW Chọn dao: Dao tiện trong có đầu hợp kim cứng :T15K6 Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6 Dao tiện ngoài có góc j = 45o ( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ): Lượng dư gia công: Tiện tinh với lượng dư tiện tinh các bề mặt ngoài Zb = 0,1 mm Các bước gia công : 1/Tiện tinh các bề mặt ngoài Các mặt trụ tiện ngoài B,C,E,G,F 2/Tiện tinh mặt đầu Bề mặt M,N 3/Tiện tinh các bề mặt bích Chế độ cắt: Bước 1 : Tiện tinh bề mặt trụ ngoài Chiều sâu cắt t = 0,2mm, lượng chạy dao S = 0,11mm/vòng, tốc độ cắt V = 160m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,6 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k3 = 0,75. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 160.0,9.0,6.0,75 = 64,8 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 65,4 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 80 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 80m/phút. Bước 2: Tiện tinh bề mặt bích , hai mặt đầu Chiều sâu cắt t = 0,2mm, lượng chạy dao S = 0,11mm/vòng, tốc độ cắt V = 160m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k1 = 0,9 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k2 = 0,6 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k3 = 0,75. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 160.0,9.0,6.0,75 = 64,8 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 65,4 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 80 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 80m/phút. 5.22 . Nguyên công XII: Mài hai bề mặt F190, F170 đảm bảo độ bóng cấp 7,8 Chọn máy : 3151 Thông số kỹ thuật Dmax=200 , L=150 Công suất N =7KW Chọn đá : Đá mài tròn ngoài loại K ,đường kính đá Dđ = 100mm Sơ đồ gá đặt : Chi tiết được định vị trên trục gá ,được kẹp chặt bởi bulông kẹp rút thông qua bạc lót (như nguyên công tiện) Lượng dư gia công Z=0,15m Chế độ cắt : Với chiều sâu cắt t =0,01 mm,đường kính đá Dđ=100mm ,chiều dày đá 50mm tra bảng ta có số vòng quay chi tiết nct = 105vòng/ph ,lươngchạy dao ngang Sn =1,02mm/ph,số vòng quay của đá là nđ=1080vòng/phút. Bước tiến dọc của đá Sd=0,2m/phút Hệ số hiệu chỉnh cho lượng chạy dao Thép đã qua tôi K1 =0,8 Lượng dư theo đường kính 0,15 K2=0,8 Suy ra Snt=1,02.K1.K2=0,65mm/ph Công suất cắt yêu cầu N =5,0Kw 5.23 Nguyên công XIII: Kiểm tra độ đảo Độ đảo hướng kính của các mặt G,B,F,C,E so với tâm của các bề mặt A,K,P không quá 0,03mm Độ đảo mặt đầu M,N không quá 0,03mm Kiểm tra độ cứng bề mặt răng HRC 40 ¸45 6 . Tính lượng dư của bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7]. Tính lượng dư của bề mặt f160±0,03. Độ chính xác của phôi dập cấp 4, trọng lượng phôi: 15 kg vật liệu phôi thép 40X. Qui trình công nghệ gồm hai nguyên công (hai bước) : tiện thô và tiện tinh. Chi tiết được định vị, kẹp chặt trên mâm cặp ba chấu tự định tâm ( hạn chế 5 bậc tự do) Công thức tính lượng dư cho bề mặt trụ trong đối xứng f160±0,03 2Zmin = 2(Rzi-1 + Ti-1 + ) Trong đó : RZi : Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại. Ti : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại. ri : Sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song …) ei : Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện. Theo bảng 10 – Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có: Ri = 150 mm Ti = 250 mm Sai lệch vị trí không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau: rphôi = Giá trị cong vênh rc của lỗ được tính theo cả hai phương hướng kính và hướng trục: rc= = 45 mm. Trong đó: - Dk lấy theo bảng 15 –Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy. - l,d là chiều dài và đường kính lỗ. Giá trị rcm (Độ xê dịch phôi dập ) được tính theo công thức rcm== 424mm Sai lệch tổng cộng là Þ rphôi == 426 mm. Sai lệch không gian còn lại sau khi tiện thô là: r1 = k.ra đối với gia công lỗ thì k = 0,05, đối với gia công thô( hệ số chính xác hoá). r1 = 0,05.424 =21,3 mm. Sai số gá đặt chi tiết eb ở bước nguyên công đang thực hiện được xác định bằng tổng véctơ sai số chuẩn ec và sai số kẹp chặt, nếu không xét đến sai số đồ gá: eb = Trong đó: ec : sai số chuẩn( khi gốc kích thước không trùng với chuẩn định vị) suy ra ec = 0 ek: sại số kẹp chặt (Bảng 24) Þ ek = 70 mm Þ egđ = = = 70 mm. Sai số gá đặ còn lại ở nguyên công tiện tinh egđ2=0,05. egđ=0,05.70=3,5mm Bây giờ ta có thể xác định lượng dư nhỏ nhất theo công thức: 2.Zmin = 2.(RZi-1 + Ti-1 + ) = 2.(150 + 250 + ) = 2.831,17 = 1663,425 mm. Þ Lượng dư nhỏ nhất của tiện thô: 2.Zmin = 1663,425 mm. Tính lượng dư cho bước gia công tinh Þ 2.Zmin = 2.(50 + ) = 2.71,5 = 143 mm. Ta lấy kích thước cuối trừ đi lượng dư tinh ta được kích thước tiện thô ,sau đó lấy kích thước tiện thô trừ đi lượng dư thô được kích thước của phôi. d1=160,03 – 0,143 d1= 159,887mm Kích thước phôi : d1=159,887 – 1,663 = 158,224mm d1=158,224mm Sau khi tiện tinh dmax=160,03mm dmin=160mm Sau khi tiện thô dmax=159,88mm dmin=dmax-0,17= 159,72mm Kích thước phôi dmax=158,22mm dmin= dmax-0,4= 157,82mm Cột lượng dư : Tiện tinh 2Zmin=160,03-159,87 = 0,16 2Zmax=160-159,72 = 0,28 Tiện thô 2Zmin=159,88-158,22 = 1,16 2Zmax=159,72-157,82 = 1,9 Ta có thể lập được bảng tính toán lượng dư như sau: Bước RZa Ti ra eb Zmt dt d Dmin Dmax 2Zmin 2Zmax mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm Phôi 150 250 426 158,22 400 158,22 157,82 Thô 50 50 21,3 70 830 159,88 170 159,72 159,88 1160 1900 Tinh 3,5 72 160 50 160 160,03 160 Tổng 1320 2180 Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7]. Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế đồ gá): Nguyên công – Khoan ,ta rô bốn lỗ M16 mặt đầu Định vị chi tiết trên mặt phẳng 3 bậc tự do,chốt trụ ngắn hai bậc tự do một chốt chống xoay 1 bậc tự do. Sơ đồ gia công: Xác định chế độ cắt: Vật liệu gia công Thép 40X ,HB = 217 HRC,db=100Kg/mm2 - Chiều sâu khoan t = d/2=7 mm. Lượng chạy dao S S= - Tốc độ cắt V(m/ph) Tốc độ cắt được tính theo công thức: V = = Trong đó: Tra bảng 5-43 trang 175 sổ tay CNCTM Cv =12,4 , Yy=0,5 , Zv=0,4,Xy=0,4 ,m=0,2 kv , kt tra bảng 5-57 trang 181 Với L/D =2,5 Suy ra kv =0,9, kt =1 Suy ra V = 23m/ph Suy ra n==523,3vòng/phút Tra số vòng quay theo máy n =530vòng/phút ,V=24m/phút - Lực cắt P0 , MK: Lực cắt được tính theo công thức: PZ = Tra bảng 5-47 trang 177 Cp = 98,8, Zp = 1, Yp = 0.7 Với thép KVp= – hệ số điều chỉnh cho chất lượng của vật liệu gia công đối với thép và gang cho trong bảng 5-9: Kmp = = = 1,24 Suy ra lực cắt Po=98,8.14.0,4980,7.1,24 = 1052,8(KG) - Mômen khoan MK [Nm] : Mx = CM.D2.SYm.KVM Tra bảng 5.47 ta có CM=39 ,YM=0,8 ,KVM=KVP=1,24 Suy ra MK=39.142.0,4980,7.1,24=5426,5 KG.mm MK=5426KG.mm -Tính lực kẹp W :Từ sơ đồ trên ta có phương trình xác định lực kẹp: (W+Po).f.r ³ K.2MC.Ro/2 Suy ra lực kẹp được tính như sau W ³ r là bán kính trung bình giữa bề mặt chi tiết và bề mặt định vị . r = f= 0,15 hệ số ma sát d =14mm Ro=190/2 Do đó W³ suy ra W ³455,82(KG) Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công: Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công được xác định theo công thức sau đây: Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn Trong đó : Ttc - Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công). To - Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lí của chi tiết; thời gian này có thể được thực hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng trường hợp gia công cụ thể có công thức tính tương ứng). Tp - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích thước của chi tiết ...). Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể giá trị gần đúng Tp = 10%To. Tpv – Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, màI dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (Tpvkt = 8%To); thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (Tpvtc=3%To). Ttn – Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân (Ttn = 5%To). Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây: To = Trong đó: 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. 8.1. Thời gian cơ bản của nguyên công 1: Tiện tạo hình -Tiện mặt đầu M L = L1 = = L2 = 5 mm. To1 = = = 1,12 phút. -Tiện trụ ngoài F315 L = L1 = 5 mm. To1 = = = 1,6 phút. -Tiện lỗ trụ trong F160 L =162(mm) L1 = = L2 = 5 mm. To1 = = = 1,5 phút. -Tiện trụ ngoài F190 L = L2 = 5 mm. To1 = = =0,66 phút. Suy ra T1=4,8 8.2. Thời gian cơ bản của nguyên công 2: Đảo đầu tiện tạo hình -Tiện mặt đầu N L = L1 = = L2 = 5 mm. To2 = = = 0,48 phút. -Tiện trụ ngoài F315 L = 20 L1 = 5 mm. To2 = = = 1 phút. -Tiện sấn rãnh sâu 48mm L =48(mm) L1 = 2 L2 = 1 mm. To2 = = = 4 phút. - Vát mép: L = 1 mm. L1 = (0,5 ¸ 2) mm. To2 = = = 0,075 phút. Suy ra T2=5,5 8.3. Thời gian cơ bản của nguyên công 3:Tiện tinh lỗ F160, F315, F190,mặt M -Tiện mặt đầu M L = L1 = = L2 = 2 mm. To3 = = = 1,06 phút. -Tiện trụ ngoài F315 L = L1 = 2 mm. To3 = = = 1,6 phút. -Tiện lỗ trụ trong F160 L =162(mm) L1 = = L2 = 2 mm. To3 = = = 5 phút. -Tiện trụ ngoài F190 L = L2 = 2 mm. To3 = = =0,4 phút. Suy ra T3=8 8.4. Thời gian cơ bản của nguyên công 4: Tiện tinh mặt còn lại -Tiện mặt đầu N L = L1 = = L2 = 2 mm. To4 = = = 0,32 phút. -Tiện trụ ngoài F180 L = L2 = 2 mm. To4 = = =0,4 phút. Suy ra T4=0,7 8.5. Thời gian cơ bản của nguyên công 5: Phay lăn răng L = 29 mm. L1 = = + 3 =125 mm L2 = (2 ¸ 5) mm. To5 = = = 1 phút. 8.6. Thời gian cơ bản của nguyên công 6: Khoan ,ta rô 4 lỗ mặt đầu M16: - Khoan lỗ dầu f14, không thông suốt: L = 35 mm. L1 = cotgf + (0.5 ¸ 2) = cotg300 + (0,5 ¸ 2) = 13 mm. T6 = = = 0,6 phút. Như vậy 4 lỗ mất 2,4 phút Ta rô ren M16 Ta rô 4 lỗ mất 3,2 phút Suy ra T = 5,5 phút 8.7. Thời gian cơ bản của nguyên công 7: Khoan 4 lỗ F8 đóng chốt - Khoan lỗ dầu f8, không thông suốt: L = 25 mm. L1 = cotgf + (0.5 ¸ 2) = cotg300 + (0,5 ¸ 2) = 8 mm. T7 = = = 0,4 phút. Như vậy 4 lỗ mất 1,6 phút 8.8. Thời gian cơ bản của nguyên công 8: Khoan 4 lỗ F8 đầu còn lại đóng chốt - Khoan lỗ dầu f8, không thông suốt: L = 25 mm. L1 = cotgf + (0.5 ¸ 2) = cotg300 + (0,5 ¸ 2) = 8 mm. T8 = = = 0,4 phút. Như vậy 4 lỗ mất 1,6 phút Þ Vậy thời gian cơ bản để gia công chi tiết là: To = T1 + T2 + T3 + T4 + T5 + T6 + T7 + T8 = 30phút. Thiết kế một đồ gá gia công hoặc một đồ gá kiểm tra hoặc chỉ định của giáo viên hướng dẫn.(Nguyên công : Đồ gá dùng Nguyên công Khoan ta rô M16) Khi thiết kế đồ gá cần tuân theo các bước sau đây: 8.1. Xác định kích thước của bàn máy 980x825 mm2, khoảng cách từ bàn máy tới trục chính. Đó là những số liệu cần thiết để xác định kích thước đồ gá. 8.2. Xác định phương pháp định vị. Ta định vị chi tiết trên mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do và trụ ngắn 2 bậc tự do ,ta cần một chốt chống xoay vào bề mặt rãnh răng 8.3. Trong trường hợp có phôi để gia công cụ thể cần xác định kích thước thực của bề mặt dùng làm chuẩn để từ đó chọn kết cấu đồ định vị cho hợp lí: định vị vào thân tay biên và là chuẩn thô có kích thước khoảng 105x35 mm2 ta chọn miếng miếng kẹp của Êtô( phiến kẹp có khía nhám) có kích thước B 35 mm. 8.4. Vẽ đường bao của chi tiết tại nguyên công thiết kế đồ gá( theo tỉ lệ 1:1). Đường bao của chi tiết vẽ bằng nét chấm gạch. Việc thể hiện hai hoặc ba hình chiếu là tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp của đồ gá. Hình chiếu thứ nhất của chi tiết phải được thể hiện đúng vị trí đang gia công trên máy. 8.5. Xác định phương, chiều và điểm đặt của lực cắt, lực kẹp. Phương của lực kẹp vuông góc với thân đĩa xích có hướng từ mặt trên chi tiết xuống dưới. Điểm đăt của lực kẹp ta chọn vào giữa của phiến kẹp (PK thu gọn về). 8.6. Xác định vị trí và vẽ kết cấu của đồ định vị( cần đảm bảo cho lực cắt, lực kẹp hướng vào đồ định vị vuông góc với chúng). 8.7. Tính lực kẹp cần thiết. Khi khoan ta thấy: Lực kẹp cần thiết để kẹp chặt chi tiết khi khoan 4 lỗ mặt đầu không lớn lắm.. Dựa vào sơ đồ cắt ta có thể xác định được khi gia công chi tiết có xu hướng xoay tâm của phiến tỳ: - Lực cắt P0 , MK: Lực cắt được tính theo công thức: PZ = Tra bảng 5-47 trang 177 Cp = 98,8, Zp = 1, Yp = 0.7 Với thép KVp= – hệ số điều chỉnh cho chất lượng của vật liệu gia công đối với thép và gang cho trong bảng 5-9: Kmp = = = 1,24 Suy ra lực cắt Po=98,8.14.0,4980,7.1,24 = 1052,8(KG) - Mômen khoan MK [Nm] : Mx = CM.D2.SYm.KVM Tra bảng 5.47 ta có CM=39 ,YM=0,8 ,KVM=KVP=1,24 Suy ra MK=39.142.0,4980,7.1,24=5426,5 KG.mm MK=5426KG.mm -Tính lực kẹp W :Từ sơ đồ trên ta có phương trình xác định lực kẹp: (W+Po).f.r ³ K.2MC.Ro/2 Suy ra lực kẹp được tính như sau W ³ r là bán kính trung bình giữa bề mặt chi tiết và bề mặt định vị . r = f= 0,15 hệ số ma sát d =14mm Ro=190/2 Do đó W³ suy ra W ³455,82(KG) 8.8. Chọn cơ cấu kẹp chặt. Cơ cấu này phụ thuộc vào loại đồ gá một vị trí hay nhiều vị trí, phụ thuộc vào sản lượng chi tiết hay trị số lực kẹp: Ta chọn cơ cấu kẹp rút Êtô( kẹp bằng ren) 8.9. Vẽ cơ cấu dẫn hướng. 8.10. Vẽ các chi tiết phụ của đồ gá như vít, lò xo, đai ốc và các bộ phận khác như cơ cấu phân độ. 8.11. Vẽ thân đồ gá. 8.12. Vẽ 2 hình chiếu của đồ gá và xác định đúng vị trí của tất cả các chi tiết trong đồ gá. Cần chú ý tới tính công nghệ khi gia công và lắp ráp, đồng thời phải chú ý tới phương pháp gá và tháo chi tiết, phương pháp thoát khi gia công. 8.13. Vẽ những phần cắt trích cần thiết của đồ gá. 8.14. Lập bảng kê khai các chi tiết của đồ gá. 8.15. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá [eCT]. 8.15.1. Các thành phần của sai số gá đặt. Khi thiết kế đồ gá cần chú ý một số điểm sau đây: Sai số của đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia công, nhưng phần lớn nó ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn. Nếu chi tiết được gia công bằng dao định hình và dao định kích thước thì sai số của đồ gá không ảnh hưởng đến kích thước và sai số hình dáng của bề mặt gia công. Khi gia công bằng phiến dẫn dụng cụ thì sai số đồ gá ảnh hưởng đến khoảng cách tâm của các lỗ gia công và khoảng cách từ mặt định vị tới tâm lỗ. Sai số của đồ gá phân độ ảnh hưởng đến sai số của bề mặt gia công. Khi phay, bào, chuốt trên các đồ gá nhiều vị trí thì độ chính xác kích thước và độ chính xác vị trí giữa bề mặt gia công phụ thuộc vào vị trí tương quan giữa các chi tiết định vị của đồ gá. Độ không song song giữa các mặt định vị và mặt đáy của đồ gá sẽ gây sai số cùng dạng giữa bề mặt gia công và bề măt chuẩn. Sai số gá đặt được tính theo công thức sau( do phương của các sai số khó xác định ta dùng công thức véctơ ): = Trong đó: ec: sai số chuẩn do chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước gây ra. ek: sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra. Sai số kẹp chặt được xác định theo các công thức trong bảng 20-24. Cần nhớ rằng khi phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện thì sai số kẹp chặt bằng không. em: sai số mòn. Sai số mòn được xác định theo công thức sau đây: (mm) eđc: sai số điều chỉnh được sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá. Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ để điều chỉnh khi lắp ráp. Trong thực tế khi tính toán đồ gá ta có thể lấy eđc = 5 ¸ 10 mm. ect: sai số chế tạo cho phép đồ gá [ect]. Sai số này cần được xác định khi thiết kế đồ gá. So đa số các sai số phân bố theo qui luật chuẩn và phương của chúng khó xác định nên ta sử dụng công thức sau để tính sai số gá đặt cho phép: [ect] = -Tính cụ thể các loại sai số : Sai số chuẩn ec Ta định vị chi tiết là mặt đầu ba bậc tự do và chốt trụ hai bậc tự do ,gia công mục đích đạt kích thước F132+0,2 . Ta lấy tâm chốt làm gốc kích thước vậy sai số chuẩn có thể gây ra do dung sai kích thước và dung sai chốt ,dung sai chốt ở đây là dc=0,2 Suy ra ec=0,4 Sai số gá đặt egđ=0,08(bề mặt định vị qua tiện) Sai số kẹp chặt ekc=(ymax-ymin).cos(a) a là góc giữa phương của kích thước thực hiện và phương dịch chuyển vuông góc với nhau a=90o ekc=0 [edg] = ==0,4mm 9.16. Dựa vào sai số chế tạo cho phép [eCT] đặt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá. Từ giá trị sai số gá đặt cho phép ta có thể nêu yêu cầu kỹ thuật của đồ gá.S 1 S 4 2 S 3 S 5 S S 1 S 4 2 S 3 S 5 S