Đồ án Công nghệ chế tạo máy - Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết trục quạt trần

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKTHY ĐỒ ÁN CHẾ TẠO MÁY KHOA: CƠ KHÍ: LỚP: CTK4 BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CễNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Giáo viên hướng dấn: Luyện Duy Tuấn Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Thọ Lớp : CTK4 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Họ và tên sinh viên:................................................................................. Lớp:.................Khoa:.................Chuyên ngành:...................................... I. Đầu đề thiết kế: Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết.......................... ............................................................................................................................ II. Các số liệu ban đầu: Sản lượng hàng năm:............................................................................... Điều kiện sản xuất: Tự chọn. III. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Xác định dạng sản xuất. Chọn phương pháp chế tạo phôi. Lập thứ tự các nguyên công (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, ký hiệu chiều chuyển động của dao, của chi tiết). Tính lương dư cho một bề mặt(do giáo viên hướng dẫn chỉ định) và tra lượng dư các bề mặt còn lại . Tính chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại. Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công. Tính và thiết kế đồ gá(lập sơ đồ gá đặt,tính lực kẹp,thiết kế các cơ cấu của đồ gá,tính sai số chuẩn,sai số kẹp chặt,sai số mòn,sai số điều chỉnh,sai số chế tạo cho phép của đồ gá,lập bảng kê khai các chi tiết của đồ gá) IV.Yêu cầu bản vẽ: 1. Chi tiết lồng phôi: 01 bản (khổ giấy A4, hoặc A3). 2. Chi tiết: 01 bản(khổ giấy A4). 3.Nộp file CAD các bản vẽ: 4.Sơ đồ nguyên công:bản (A0) 5.Đồ gá :01 bản(A0) Người nhận Hưng Yên ngày 18 tháng 8 nam 2009 (Họ tên và chữ ký) Giáo Viên Hướng Dẫn Luyện Duy Tuấn PHÂN TÍCH YÊU CẦU CỦA CHI TIẾT. Chi tiết gia công – trục quạt trần QP – là dạng trục bậc. Theo sách Công nghệ chế tạo máy trục cần đảm bảo 1 số điều kiện kỹ thuật sau: Kích thước đường kính các cổ lắp ghép yêu cầu cấp chính xác 7 ¸ 10. Độ chính xác về hình dáng hình học của các trục nằm trong giới hạn 0,25 ¸ 0,5 dung sai đường kính cổ trục. Đảm bảo dung sai chiều dài mỗi bậc trục trong khoảng 0,05 ¸ 0,2 mm. Độ đảo các cổ trục lắp ghép không vượt quá 0,01 ¸ 0,03 mm. Độ nhám của các cổ trục lắp ghép đạt Ra = 1,25 ¸ 1,16; của Rz = 40 ¸ 20 và bề mặt không lắp ghép Rz = 80 ¸ 40. Hai bề mặt lắp ghép ổ bi là bề mặt làm việc chính của trục vì vậy: Giữa hai bề mặt lắp ghép ổ bi cần đảm bảo độ đồng tâm. Ngoài ra, lỗ lắp chốt treo cần đảm bảo độ vuông góc với đường tâm và độ giao nhau với đường tâm để đảm bảo khi quạt làm việc được ổn định. Vật liệu làm trục là thép cacbon như: C35, C40, C45. Với trục bậc có đường kính chênh nhau không lớn lắm nên chọn phôi là phôi cán. Bảng thành phần hoá học của thép 45: C Mn Si S P Ni Cr 0,4¸0,5 0,5¸0,8 0,17¸0,37 ≤0,045 ≤0,045 0,25 0,25 Thép 45 phôi cán có độ cứng 241 HB. Vậy vật liệu chế tạo trục là hợp lý. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CHI TIẾT. Trục bậc có kết cấu đơn giản nên có khả năng gia công được bằng các dao thông thường. Kích thước đường kính những bề mặt lắp ghép đảm bảo giảm dần về hai phía nên thuận tiện cho việc lắp ghép các chi tiết trên trục. Trục được treo cố định không chịu mômen uốn, xoắn, làm việc ở nhiệt độ không cao và chỉ chịu lực dọc trục nên trục không cần nhiệt luyện, đảm bảo độ cứng vững. Khi gia công cần tạo hai lỗ tâm phụ để đảm bảo độ đồng tâm giữa các bậc trục ở các nguyên công khác nhau và thuận tiện cho việc gia công. DẠNG SẢN XUẤT. Theo đề bài có số sản phẩm được sản xuất trong một năm của chi tiết gia công là 1950 sản phẩm/1 năm. Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau: Trong đó: N: số chi tiết được sản xuất trong một năm. N1: số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm. m: số chi tiết trong một sản phẩm. b: số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ. Theo đề bài có: N1 = 1950 sản phẩm/1 năm. m = 1. b = 6 %. Þ N = 10000.1.(1 + 0,06) = 2067 sản phẩm/1 năm. Trọng lượng chi tiết được tính như sau: Q1 = V.g (kG). Trong đó: Q1: trọng lượng chi tiết (kG). V : thể tích của chi tiết (dm3). g : trọng lượng riêng của vật liệu. gthép = 7,852 . Þ Q1 = 0,445.7,852 = 3,49 kG. Tra bảng 2 sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy (TKĐACNCTM) với: Q1 = 3,49 kG. N = 2067 sản phẩm/1 năm. Þ Dạng sản xuất là hàng loạt vừa. PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI. Chi tiết dạng trục, sản xuất hàng loạt vừa, phôi ban đầu có dạng trục trơn nên em chọn phôi thép cán tròn để chế tạo chi tiết. Có thể chế tạo phôi bằng phương pháp rèn tự do nhưng loại này chỉ thích hợp cho sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ không thích hợp với sản xuất hàng loạt vừa. Cũng có thể chế tạo phôi bằng phương pháp đúc nhưng chỉ thích hợp cho những chi tiết có khối lượng tương đối lớn không thích hợp cho trường hợp này. LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG. Thứ tự các nguyên công. Nguyên công 1: Khoả mặt đầu và khoan lỗ tâm. Nguyên công 2: Tiện thô và tinh một bên vai trục. Nguyên công 3: Tiện thô, tiện tinh bên vai trục còn lại và tiện tinh đồng thời hai bề mặt lắp ổ bi. Nguyên công 4: Lăn nhám mặt trụ F19. Nguyên công 5: Khoan lỗ chốt F6. Nguyên công 6: Khoan lỗ không thông F8 vuông góc với lỗ chốt F6. Nguyên công 7: Mài tinh đồng thời hai bề mặt lắp ổ bi. Nguyên công 8: Khoan lỗ dọc trục. Nguyên công 9: Kiểm tra độ đồng tâm giữa hai mặt trụ lắp ổ bi. Thiết kế các nguyên công. Nguyên công 1: Khoả mặt đầu và khoan lỗ tâm. Định vị: Chi tiết được định vị trên hai khối V ngắn, hạn chế 4 bậc tự do là: ox. oz, . Ngoài chi tiết còn được định vị bằng một phiến tỳ rời để xác định vị trí của chi tiết lúc ban đầu. Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp chặt để kẹp chặt chi tiết. Điểm đặt, phương, chiều của lực kẹp như trên hình vẽ. Chọn máy: Chọn máy chuyên dùng bán tự động có ký hiệu MP76M (của Liên xô cũ) + Đặc điểm của máy: Bàn máy kiểu tang trống có ba vị trí: ® Vị trí I để gá và tháo phôi. ® Vị trí II thực hiện phay mặt đầu. ® Vị trí III thực hiện khoan tâm với mũi khoan chuyên dùng. Mỗi vị trí được xác định bằng cách quay bàn máy đi 1200. Chi tiết gia công sau khi được định vị kẹp chặt bàn máy mang chi tiết dịch một đoạn A1. Dao quay tròn, bàn máy mang chi tiết dịch chuyển vào và đồng thời phay song cả hai mặt đầu bằng hai con dao phay ở hai đầu. Bàn máy mang chi tiết tiếp tục dịch đi một đoạn A2 rồi dừng lại ở vị trí khoan tâm, lúc này trục chính mang mũi khoan tâm thực hiện chuyển động quay và dịch vào một đoạn B1 để cùng khoan tâm ở cả hai đầu. Sau khi khoan xong trục chính dịch ra một đoạn B2, bàn máy chuyển động một đoạn A3 đến vị trí tháo chi tiết và gá đặt chi tiết mới. Chọn dao: Phay mặt đầu: hai dao phay trụ gắn mảnh hợp kim cứng BK8 với đường kính D=60 mm. Khoan tâm: mũi khoan tâm chuyên dùng bằng thép gió P18. Nguyên công 2: Tiện thô và tinh một bên vai trục. Định vị: Chi tiết được định vị trên hai mũi tâm. Mũi tâm cố định chế 3 bậc tự do là: ox, oy, oz. Mũi tâm di động hạn chế hai bậc tự do là: . Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng tốc của máy tiện. Chọn máy: Chọn máy tiện vạn năng T620. Chọn dao: Dao tiện ngoài thẳng gắn mảnh hợp kim cứng BK8. Dao cắt rãnh gắn mảnh hợp kim cứng BK8. Nguyên công 3: Tiện thô, tiện tinh bên vai trục còn lại và tiện tinh đồng thời hai bề mặt lắp ổ bi. Định vị: Chi tiết được định vị trên hai mũi tâm. Mũi tâm cố định chế 3 bậc tự do là: ox, oy, oz. Mũi tâm di động hạn chế hai bậc tự do là: . Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng tốc của máy tiện. Chọn máy: Chọn máy tiện vạn năng T620. Chọn dao: Dao tiện ngoài thẳng gắn mảnh hợp kim cứng BK8. Dao cắt rãnh gắn mảnh hợp kim cứng BK8. Nguyên công 4: Lăn nhám mặt trụ F19. z x y o Định vị, kẹp chặt: Chi tiết được định vị, kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm và một mũi chống tâm. Chọn máy: Chọn máy tiện vạn năng T620. Chọn dao: Dao lăn nhám gắn mảnh hợp kim cứng BK8. Nguyên công 5: Khoan lỗ chốt F6. z x y o Định vị: Chi tiết được định vị trên một khối V dài và một chốt tỳ. Một khối V dài hạn chế 4 bậc tự do là: ox, oz, . Chốt tỳ hạn chế một bậc tự do là: oy. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp chặt. Có phương, chiều và điểm đặt như trên hình vẽ. Chọn máy: Chọn máy khoan đứng 2H125. Chọn dao: Mũi khoan ruột gà đuôi trụ ngắn bằng thép gió P18. Nguyên công 6: Khoan lỗ không thông F8 vuông góc với lỗ chốt F6. z x y o Định vị: Chi tiết được định vị trên hai khối V ngắn, một chốt côn tại lỗ F6 và mặt bên của khối V. Hai khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do là: ox, oz, . Chốt côn hạn chế một bậc tự do là: . Mặt bên của khối V hạn chế bậc tự do còn lại. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp chặt. Có phương, chiều và điểm đặt như trên hình vẽ. Chọn máy: Chọn máy khoan đứng 2H125. Chọn dao: Mũi khoan ruột gà đuôi trụ ngắn bằng thép gió P18. Nguyên công 7: Mài tinh đồng thời hai bề mặt lắp ổ bi. z x y o Định vị: Chi tiết được định vị trên hai mũi tâm. Mũi tâm cố định chế 3 bậc tự do là: ox, oy, oz. Mũi tâm di động hạn chế hai bậc tự do là: . Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng tốc của máy mài. Chọn máy: Chọn máy mài tròn ngoài của Liên xô cũ kiểu 3A161. Chọn dao: Đá mài có hõm - PB. Nguyên công 8: Khoan lỗ dọc trục. Định vị, kẹp chặt: Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm. Chọn máy: Chọn máy tiện vạn năng T620. Chọn dao: Mũi khoan ruột gà đuôi trụ ngắn gắn mảnh hợp kim cứng BK8. Nguyên công 9: Kiểm tra độ đồng tâm giữa hai mặt trụ lắp ổ bi. Định vị, kẹp chặt: Chi tiết được định vị trên một mũi tâm và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm. Chi tiết được kiểm tra ngay trên máy tiện sau nguyên công 8. TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT. Nguyên công 1. Phay mặt đầu: Theo bảng 1.61 sách sổ tay gia công cơ với chiều dài chi tiết là 117mm Þ lượng dư gia công cơ của một mặt là 1mm. Nguyên công 2. Theo bảng 4-1 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy. Với đường kính 19mm thì lượng dư chọn được khi: Tiện thô là: 2mm. Tiện tinh là: 1mm. Với đường kính 18mm thì lượng dư chọn được khi: Tiện thô là: 1,5mm. Với đường kính 16,5mm thì lượng dư chọn được khi: Tiện tinh là: 1,25mm. Nguyên công 3. Theo bảng 4-1 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy. Với đường kính 22mm thì lượng dư chọn được khi: Tiện thô là: 1,5mm. Tiện tinh la:1mm Với đường kính 17mm thì lượng dư chọn được khi: Tiện tinh là: 0,49mm. Nguyên công 4. Bước lăn nhám dọc: t = 1mm. Chiều sâu lăn nhám là 0,2mm. Nguyên công 7. Theo bảng 4-1 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy. Với đường kính 17mm thì lượng dư chọn được khi: Mài tinh là: 0,01mm. TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG THIẾT KẾ ĐỒ GÁ (NC 6). Chiều sâu cắt tính theo công thức: t = 0,5D = 0,5.8 = 4 mm. Bước tiến dao tra theo bảng 2.33 sách sổ tay gia công cơ được: S = 0,2 mm/vg. Vận tốc tính theo công thức sau: . Theo bảng 2.34 sách sổ tay gia công cơ có: Cv = 7; qv = 0,4; Xv = 0; Yv = 0,7; m = 0,2. Tuổi bền mũi khoan tra theo bảng 2.35 sách sổ tay gia công cơ được: T = 25 phút. Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt tính theo công thức sau: Kv = Kmv.Kuv.Klv. Trong đó: Kmv: hệ số điều chỉnh tính đến chất lượng vật liệu gia công tra theo bảng 2.9 sách sổ tay gia công cơ có công thức sau: sb = 75 . Tra bảng 2.10 sách sổ tay gia công cơ được: Cm = 1; nv = 0,9. Thay số được: Kmv = 1. Kuv: hệ số vật liệu tính đến vật liệu dụng cụ cắt tra theo bảng 2.14 sách sổ tay gia công cơ; Kuv = 0,3. Klv: hệ số điều chỉnh tính đến chiều sâu lỗ gia công theo bảng 2.36 sách sổ tay gia công cơ; Klv = 1. Thay số vào công thức tính Kv được: Kv = 1.0,3.1 = 0,3. Thay số vào công thức tính vận tốc được: Mômen cắt và lực chiều trục tính theo công thức: M = Cm.Dqm.SYm.Kmp (kG.m). P0 = Cp.Dqp.SYp.Kp (kG). Theo bảng 2.37: Cm = 0,0345; qm = 2; Y = 0,8; Cp = 68; qP = 1; YP = 0,7. Kp = Kmp theo bảng 2.17: Theo bảng 2.18: np = 2. Thay số được: Thay số vào công thức tính mômen và lực dọc trục được: TRA CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG CÒN LẠI. Nguyên công 1. Chiều sâu cắt: Cắt một lần với chiều sâu cắt một mặt là 1mm. Lượng chạy dao: Tra theo bảng 2.83 sách sổ tay gia công cơ được: Sr = 0,1 mm/răng (với độ cứng là 241HB). Vận tốc cắt: Tốc độ cắt tra theo bảng 2.90 với dao phay hợp kim cứng, Sr = 0,1 mm/răng và t=1mm Þ vb = 320 m/phút. Có: Trong đó: D: đường kính dao phay. btb: bề rộng phay trung bình. Lc: chiều dài cắt. F: diện tích bề mặt cần phay. Þ K1 = 1. Theo bảng 2.91 và 2.91b có: K2 = 0,75; K3 = 0,8. Þ Vận tốc cắt tính toán: vtt = vb.K1.K2.K3 = 320.1.0,75.0,8 = 192 m/phút. Þ Số vòng quay tính toán: . Nguyên công 2. Chế độ cắt khi tiện thô. Tính chiều dài cắt theo công thức: L = Lc + yc + yvr. Trong đó: yc: chiều dài vào cắt (mm). Theo bảng 2.60 sách sổ tay gia công cơ với: t = 2mm Þ yc = 2mm. t = 1,5mm Þ yc = 2mm. yvr: khoảng thoát của dao (mm). yvr = 0. Lct: chiều dài gia công của chi tiết. Þ L = 96,5 + 40 + 16 = 154,5mm. Bước tiến dao: Theo bảng 2-62 sách sổ tay gia công cơ có Sb = St = 0,6 mm/vòng. Tính vận tốc cắt và số vòng quay trục chính: Theo bảng 2-65 sổ tay gia công cơ có: vb = 30 m/ph. Þ v= vb.K1.K2.K3. Trong đó: K1, K2, K3: hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. Theo bảng 2-68 sách sổ tay gia công cơ Þ K1 = 0,65. Theo bảng 2-73 sách sổ tay gia công cơ Þ K2 = 1. Theo bảng 2-75 sách sổ tay gia công cơ Þ K3 = 1. Þ v = 30.0,65 = 19,5 m/ph. Tốc độ quay của trục: Þ Chọn n của máy ở cấp tốc độ 3. Tính lại vận tốc cắt: . Tính lực cắt: Theo bảng 2-76 sách sổ tay gia công cơ khi: t = 2mm Þ Pzb = 270 kG. t = 1,5 mm Þ Pzb = 200 kG. Tính lực cắt theo công thức: Pz = Pzb.Kp1.Kp2. Trong đó: Kp1, Kp2: hệ số điều chỉnh lực cắt. Theo bảng 2-77 sách sổ tay gia công cơ Þ Kp1 = 1,15. Theo bảng 2-78 sách sổ tay gia công cơ Þ Kp2 = 1,1. Vậy lực cắt ứng với các chiều sâu cắt khác nhau là: t = 2mm Þ Pz = 270.1,15.1,1 = 342 kG. t = 1,5mm Þ Pz = 340.1,15.1,1 = 253 kG. Tính công suất theo công thức: Vậy công suất ứng với các chiều sâu cắt khác nhau là: t = 2mm Þ Nc = 0,9 kW. t = 1,5mm Þ Nc = 0,68 kW. Chế độ cắt khi tiện tinh. Tính chiều dài cắt theo công thức: L = Lc + yc + yvr. Trong đó: yc: chiều dài vào cắt (mm). Theo bảng 2.60 sách sổ tay gia công cơ với: t = 1.25mm Þ yc = 1mm. t = 1mm Þ yc = 1mm. yvr: khoảng thoát của dao (mm). yvr = 0. Lct: chiều dài gia công của chi tiết. Þ L = 95,5 + 39 + 15 = 151,5mm. Bước tiến dao: Theo bảng 2-62 sách sổ tay gia công cơ có Sb = St = 0,6 mm/vòng. Tính vận tốc cắt và số vòng quay trục chính: Theo bảng 2-65 sổ tay gia công cơ có: vb = 37 m/ph. Þ v= vb.K1.K2.K3. Trong đó: K1, K2, K3: hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. Theo bảng 2-68 sách sổ tay gia công cơ Þ K1 = 0,65. Theo bảng 2-73 sách sổ tay gia công cơ Þ K2 = 1. Theo bảng 2-75 sách sổ tay gia công cơ Þ K3 = 1. Þ v = 37.0,65 = 24,1 m/ph. Tốc độ quay của trục: Þ Chọn n của máy ở cấp tốc độ 4. Tính lại vận tốc cắt: . Tính lực cắt: Theo bảng 2-76 sách sổ tay gia công cơ khi: t = 1,25mm Þ Pzb = 135 kG. t = 1 mm Þ Pzb = 135 kG. Tính lực cắt theo công thức; Pz = Pzb.Kp1.Kp2. Trong đó: Kp1, Kp2: hệ số điều chỉnh lực cắt. Theo bảng 2-77 sách sổ tay gia công cơ Þ Kp1 = 1,15. Theo bảng 2-78 sách sổ tay gia công cơ Þ Kp2 = 1,1. Vậy lực cắt ứng với các chiều sâu cắt khác nhau là: t = 1,25mm Þ Pz = 135.1,15.1,1 = 170,78 kG. t = 1mm Þ Pz = 135.1,15.1,1 = 170,78 kG. Tính công suất theo công thức: Vậy công suất ứng với các chiều sâu cắt khác nhau là: t = 1,25mm Þ Nc = 0,7 kW. t = 1mm Þ Nc = 0,7 kW. Nguyên công 3. Chế độ cắt khi tiện thô. Tính chiều dài cắt theo công thức: L = Lc + yc + yvr. Trong đó: yc: chiều dài vào cắt (mm). Theo bảng 2.60 sách sổ tay gia công cơ với: t = 1,5mm Þ yc = 2mm. yvr: khoảng thoát của dao (mm). yvr = 0. Lct: chiều dài gia công của chi tiết. Þ L = 25,5 + 17 = 42,5mm. Bước tiến dao: Theo bảng 2-62 sách sổ tay gia công cơ có Sb = St = 0,6 mm/vòng. Tính vận tốc cắt và số vòng quay trục chính: Theo bảng 2-65 sổ tay gia công cơ có: vb = 30 m/ph. Þ v= vb.K1.K2.K3. Trong đó: K1, K2, K3: hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. Theo bảng 2-68 sách sổ tay gia công cơ Þ K1 = 0,65. Theo bảng 2-73 sách sổ tay gia công cơ Þ K2 = 1. Theo bảng 2-75 sách sổ tay gia công cơ Þ K3 = 1. Þ v = 30.0,65 = 19,5 m/ph. Tốc độ quay của trục: Þ Chọn n của máy ở cấp tốc độ 3. Tính lại vận tốc cắt: . Tính lực cắt: Theo bảng 2-76 sách sổ tay gia công cơ khi: t = 1,5 mm Þ Pzb = 200 kG. Tính lực cắt theo công thức: Pz = Pzb.Kp1.Kp2. Trong đó: Kp1, Kp2: hệ số điều chỉnh lực cắt. Theo bảng 2-77 sách sổ tay gia công cơ Þ Kp1 = 1,15. Theo bảng 2-78 sách sổ tay gia công cơ Þ Kp2 = 1,1. Vậy lực cắt ứng với các chiều sâu cắt khác nhau là: t = 1,5mm Þ Pz = 340.1,15.1,1 = 253 kG. Tính công suất theo công thức: Vậy công suất là: Nc = 0,68 kW. Chế độ cắt khi tiện tinh. Tính chiều dài cắt theo công thức: L = Lc + yc + yvr. Trong đó: yc: chiều dài vào cắt (mm). Theo bảng 2.60 sách sổ tay gia công cơ với: t = 0,3mm Þ yc = 1mm. yvr: khoảng thoát của dao (mm). yvr = 0. Lct: chiều dài gia công của chi tiết. Þ L = 1 + 15 = 16mm. Bước tiến dao: Theo bảng 2-62 sách sổ tay gia công cơ có Sb = St = 0,6 mm/vòng. Tính vận tốc cắt và số vòng quay trục chính: Theo bảng 2-65 sổ tay gia công cơ có: vb = 37 m/ph. Þ v= vb.K1.K2.K3. Trong đó: K1, K2, K3: hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. Theo bảng 2-68 sách sổ tay gia công cơ Þ K1 = 0,65. Theo bảng 2-73 sách sổ tay gia công cơ Þ K2 = 1. Theo bảng 2-75 sách sổ tay gia công cơ Þ K3 = 1. Þ v = 37.0,65 = 24,1 m/ph. Tốc độ quay của trục: Þ Chọn n của máy ở cấp tốc độ 4. Tính lại vận tốc cắt: . Tính lực cắt: Theo bảng 2-76 sách sổ tay gia công cơ khi: t = 0,3mm Þ Pzb = 35 kG. Tính lực cắt theo công thức; Pz = Pzb.Kp1.Kp2. Trong đó: Kp1, Kp2: hệ số điều chỉnh lực cắt. Theo bảng 2-77 sách sổ tay gia công cơ Þ Kp1 = 1,15. Theo bảng 2-78 sách sổ tay gia công cơ Þ Kp2 = 1,1. Vậy lực cắt ứng với các chiều sâu cắt khác nhau là: t = 0,3mm Þ Pz = 35.1,15.1,1 = 44,28 kG. Tính công suất theo công thức: Vậy công suất là: Nc = 0,14 kW. Nguyên công 4. Tính chiều dài cắt theo công thức: L = Lc + yc + yvr. Trong đó: yc: chiều dài vào cắt (mm). Theo bảng 2.60 sách sổ tay gia công cơ với: t = 1mm Þ yc = 1mm. yvr: khoảng thoát của dao (mm). yvr = 0. Lct: chiều dài gia công của chi tiết. Þ L = 23,5 + 1 = 24,5mm. Bước tiến dao: Theo bảng 2-62 sách sổ tay gia công cơ có Sb = St = 0,6 mm/vòng. Tính vận tốc cắt và số vòng quay trục chính: Theo bảng 2-65 sổ tay gia công cơ có: vb = 37 m/ph. Þ v= vb.K1.K2.K3. Trong đó: K1, K2, K3: hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. Theo bảng 2-68 sách sổ tay gia công cơ Þ K1 = 0,65. Theo bảng 2-73 sách sổ tay gia công cơ Þ K2 = 1. Theo bảng 2-75 sách sổ tay gia công cơ Þ K3 = 1. Þ v = 37.0,65 = 24,1 m/ph. Tốc độ quay của trục: Þ Chọn n của máy ở cấp tốc độ 4. Tính lại vận tốc cắt: . Tính lực cắt: Theo bảng 2-76 sách sổ tay gia công cơ khi: t = 1 mm Þ Pzb = 135 kG. Tính lực cắt theo công thức: Pz = Pzb.Kp1.Kp2. Trong đó: Kp1, Kp2: hệ số điều chỉnh lực cắt. Theo bảng 2-77 sách sổ tay gia công cơ Þ Kp1 = 1,15. Theo bảng 2-78 sách sổ tay gia công cơ Þ Kp2 = 1,1. Vậy lực cắt ứng với các chiều sâu cắt khác nhau là: t = 1,5mm Þ Pz = 135.1,15.1,1 = 170,78 kG. Tính công suất theo công thức: Vậy công suất là: Nc = 0,56 kW. Nguyên công 5. Tính chiều dài gia công theo công thức: Lgc = Lc + y + Lp. Trong đó: Lc: chiều dài cắt, Lc = 16,5mm. y: chiều dài vào ra của dụng cụ. Theo bảng 2-99 sách sổ tay gia công cơ với lưỡi khoan được mài bình thường thì Þ y = 5mm. Lp: Chiều dài thêm, Lp = 0. Þ Lgc = 16,5 + 5 = 21,5mm. Chọn bước tiến dao vòng S0 mm/vg: Theo bảng 2-100 sách sổ tay gia công cơ với Þ S0 = 0,1 mm/ph. Tra tuổi bền dụng cụ Tp (phút): Theo bảng 2-105 sách sổ tay gia công cơ Þ Tp = 20 phút. Tính vận tốc cắt và số vòng quay của máy: Xác định vận tốc theo bảng 2-106 sách sổ tay gia công cơ Þ vb = 24 m/ph. Vận tốc cắt được tính theo công thức sau: v = vb.K1.K2.K3. K1, K2, K3: hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. Theo bảng 2-107 sách sổ tay gia công cơ Þ K1 = 0,8. Theo bảng 2-108 sách sổ tay gia công cơ Þ K2 = 1. Theo bảng 2-109 sách sổ tay gia công cơ Þ K3 = 0,8. Þ v = 24.0,8.1,5.1 = 15 m/ph. Tính tốc độ quay của trục theo công thức: Tính kiểm tra: Lực chiều trục theo bảng 2-132 sách sổ tay gia công cơ Þ Pb = 110 kG. Þ P0 = Pb.kp = 110.1,1 = 121 kG. kp: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công, tra theo bảng 2-137 sách sổ tay gia công cơ. Công suất cắt tính theo công thức sau: . Trong đó: Nb: công suất tra theo bảng. Theo bảng 2-138 sách sổ tay gia công cơ Þ Nb = 0,2 kW. kN: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công. Theo bảng 2-143 sách sổ tay gia công cơ Þ kN = 1,1. n: số vòng quay dụng cụ (vg/ph). Theo trên có n = 796 vg/ph. Thay số được: Nguyên công 7. Tính vận tốc của đá theo công thức sau: Trong đó: D: đường kính đá mài, D = 40mm. nđ: số vòng quay của đá theo thuyết minh đá mài, nđ = 1200 vg/ph. Þ Chọn đặc tính đá theo bảng 2-193 sách sổ tay gia công cơ được ký hiệu đá: '540CT1 - CT2 5 K Tính vận tốc, số vòng quay của chi tiết: Số vòng quay của chi tiết được tính theo công thức sau: Trong đó: d: đường kính của chi tiết, d = 17mm. v: vận tốc của chi tiết. Theo bảng 2-194 sách sổ tay gia công cơ Þ v = 20m/ph. Þ Chọn bước tiến dao ngang theo công thức: Sn = Snb.k1.k2.k3. Trong đó: Snb: bước tiến dao ngang tra theo bảng 2-195 sách sổ tay gia công cơ. Snb = 1mm/ph. k1: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công. Theo bảng 2-198 sách sổ tay gia công cơ Þ k1 = 0,9. k2: hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dụng cụ. Theo bảng 2-199 sách sổ tay gia công cơ Þ k2 = 0,6. k1: hệ số tỷ số chiều dài cắt. Theo bảng 2-198 sách sổ tay gia công cơ Þ k3 = 1. Thay số được: Sn 1.0,9.0,6.1 = 0,54mm/ph. Thời gian sửa tinh tra theo bảng 2.201 sách sổ tay gia công cơ được: t1 = 0,14 phút. Nguyên công 8. Tính chiều dài gia công theo công thức: Lgc = Lc + y + Lp. Trong đó: Lc: chiều dài cắt. Æ7 Þ Lc = 56mm; Æ12 Þ Lc = 34mm; y: chiều dài vào ra của dụng cụ. Theo bảng 2-99 sách sổ tay gia công cơ với lưỡi khoan được mài bình thường thì ứng với: Æ7 Þ y = 3mm; Æ12 Þ y = 6mm; Lp: Chiều dài thêm, Lp = 0. Þ Æ7: Lgc = 56 + 3 = 59mm. Þ Æ12: Lgc = 34 + 6 = 40mm. Chọn bước tiến dao vòng S0 mm/vg: Theo bảng 2-100 sách sổ tay gia công cơ: Æ7 Þ S0 = 0,12 mm/vg; Æ12 Þ S0 = 0,28 mm/vg; Tra tuổi bền dụng cụ Tp (phút): Theo bảng 2-105 sách sổ tay gia công cơ Þ Tp = 80 phút. Tính vận tốc cắt và số vòng quay của máy: Xác định vận tốc theo bảng 2-106 sách sổ tay gia công cơ Þ vb = 19 m/ph. Vận tốc cắt được tính theo công thức sau: v = vb.K1.K2.K3. K1, K2, K3: hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. Theo bảng 2-107 sách sổ tay gia công cơ Þ K1 = 0,9. Theo bảng 2-108 sách sổ tay gia công cơ Þ K2 = 1. Theo bảng 2-109 sách sổ tay gia công cơ Þ K3 = 0,7. Þ v = 19.0,9.1.0,7 = 12 m/ph. Tính tốc độ quay của trục theo công thức: . Æ7 Þ n = 546 vg/ph; Æ12 Þ n = 318 vg/ph; Tính kiểm tra: Lực chiều trục theo bảng 2-132 sách sổ tay gia công cơ Þ Pb = 110 kG. Þ P0 = Pb.kp = 110.1,1 = 121 kG. kp: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công, tra theo bảng 2-137 sách sổ tay gia công cơ. Công suất cắt tính theo công thức sau: . Trong đó: Nb: công suất tra theo bảng. Theo bảng 2-138 sách sổ tay gia công cơ Þ Nb = 0,2 kW. kN: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công. Theo bảng 2-143 sách sổ tay gia công cơ Þ kN = 1,1. n: số vòng quay dụng cụ (vg/ph). Thay số được: TÍNH THỜI GIAN CƠ BẢN CHO TẤT CẢ CÁC NGUYÊN CÔNG. Nguyên công 1: Thời gian cơ bản tính cho bước phay mặt đầu: . Thời gian cơ bản tính cho bước khoan tâm: Vậy thời gian cơ bản của nguyên công 1 là: Nguyên công 2: Thời gian cơ bản tính cho chế độ tiện thô: Thời gian cơ bản tính cho chế độ tiện tinh: Thời gian cơ bản cho nguyên công 3: Nguyên công 3: Thời gian cơ bản tính cho chế độ tiện thô: Thời gian cơ bản tính cho chế độ tiện tinh: Thời gian cơ bản cho nguyên công 3: Nguyên công 4: Thời gian cơ bản cho nguyên công 4: Nguyên công 5: Thời gian cơ bản cho nguyên công 5: Nguyên công 6: Thời gian cơ bản cho nguyên công 6: Nguyên công 7: Thời gian cơ bản cho nguyên công 7: Nguyên công 9: Thời gian cơ bản tính cho bước khoan Æ7: Thời gian cơ bản tính cho bước khoan Æ12: Thời gian cơ bản cho nguyên công 3: TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KHOAN Ở NGUYÊN CÔNG 6. Thành phần của đồ gá. Cơ cấu định vị: Cơ cấu định vị dùng để xác định vị trí tương đối của chi tiết so với máy hoặc dụng cụ cắt. Cơ cấu này bao gồm các loại chốt trụ ngắn và khối V. Cơ cấu kẹp chặt: Cơ cấu kẹp chặt có tác dụng giữ cho chi tiết không bị xê dịch khi gia công. Cơ cấu dẫn hướng: Đây là cơ cấu giữ cho hướng tiến dao không bị xê dịch vì lực cắt, lực kẹp, rung động. Cơ cấu này có hai loại là bạc dẫn và phiến dẫn. Thân đồ gá, đế đồ gá: Thân đồ gá, đế đồ gá có tên gọi khác là các chi tiết cơ sở. Các chi tiết cơ sở thường là các đế hình vuông, hình tròn có rãnh hoặc có lỗ ren để các chi tiết khác bắt chặt lên nó. Chi tiết cơ sở là chi tiết gốc để nối liền các bộ phận khác nhau thành đồ gá. Các chi tiết nối ghép: Đây là các bu lông, đai ốc... dùng để nối các bộ phận của đồ gá lại với nhau. Các chi tiết này thường được chế tạo theo tiêu chuẩn. Cơ cấu định vị kẹp chặt đồ gá trên bàn máy: Cơ cấu này thường là các then dẫn hướng và có rãnh chữ U để kẹp chặt đồ gá trên bàn máy. Yêu cầu của đồ gá. Đồ gá khoan được dùng trên máy khoan để xác định vị trí tương quan giữa phôi và dụng cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi để gia công lỗ như khoan, khoét hoặc doa. Ngoài đồ gá còn có các dụng cụ phụ để kẹp chặt dao như mang ranh, đầu kẹp nhanh, đầu kẹp tarô. Đồ gá khoan thường hạn chế cả 6 bậc tự do của chi tiết để xác định đúng lỗ tâm của chi tiết gia công. Tính lực kẹp khi khoan. Po W2 Fms2 Fms1 a L 35,5 Mk H W1 Sơ đồ định vị và kẹp chặt chi tiết: Mk gây cho chi tiết bị lật quanh điểm nằm trên mép ngoài của khối V bên trái, lực P0 khiến cho chi tiết bị trượt theo bề mặt của khối V xuống dưới. Vì vậy tính lực kẹp cần đảm bảo chống lại hiện tượng xoay và trượt đấy. Phương trình mômen quay phô và trượt phôi: Trong đó: P0: lực chiều trục, P0 = 286 kG. Mk: mômen khoan, Mk = 600 kG.mm. a: góc nghiêng tạo bởi hai mặt tỳ của khối V, a = 900. Fms1: lực ma sát trên bề mặt khối V. Fms1 = f: hệ số ma sát giữa bề mặt khối V và chi tiết, tra theo bảng 34 f = 0,3. W1,2: lực tại mỏ kẹp. K: hệ số an toàn. Hệ số an toàn: Hệ số an toàn K có tính đến khả năng làm tăng lực cắt trong quá trình gia công. Hệ số K trong từng điều kiện gia công cụ thể được tính như sau: K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6. Trong đó: K0: hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp, K0 = 1,5. K1: hệ số an toàn tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, K1 = 1. K2: hệ số an toàn tính đến trường hợp tăng lực cắt khi dao mòn, K2 = 1. K3: hệ số an toàn tính đến trường hợp tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, K3 = 1. K4: hệ số an toàn tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, K4 = 1. K5: hệ số an toàn tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay, K5 = 1. K6: hệ số an toàn tính đến mômen làm quay chi tiết, K6 = 1. Thay số được: K = 1,5.1.1.1.1.1.1 = 1,5. Lực kẹp cần thiết: Từ phương trình cân bằng lực và mômen ta xác định được lực kẹp cần thiết: Þ W = max(W1,W2) = 264 kG. Chọn và tính cơ cấu kẹp: Từ điều kiện làm việc và lực kẹp yêu cầu nên em chọn cơ cấu kẹp là loại ren vít. Từ lực kẹp cần thiết tính được đường kính bu lông theo lý thuyết cắt đứt chân ren: Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá. Sai số gá đặt được tính theo công thức sau: Công thức trên có thể viết dưới dạng khác: Trong đó: ec: sai số chuẩn. ek: sai số kẹp chặt. ect: sai số chế tạo. em: sai số mòn. egđ: sai số gá đặt. Sai số chuẩn: Tính sai số chuẩn cho kích thước H: do chuẩn định vị trùng với gốc kích thước nên ec(H) = 0. Tính sai số chuẩn cho kích thước L: do chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước nên có sai số chuẩn. a L Dv D O O1 d/2 Sai số kẹp chặt: Do phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước cần gia công nên ta có: ek = 0. Sai số do mòn: Do đồ gá bị mòn gây ra. Sai số mòn được tính theo công thức sau: em = b. = 69 mm. trong đó: b: hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị, b = 0,5. N: số chi tiết được gia công trên đồ gá, N = 20000 chi tiết. Sai số điều chỉnh: Là sai số 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 được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp. Trong thực tế khi tính toán đồ gá ta lấy eđc = 10 mm. Sai số gá đặt: Lấy: [egđ] = d = 73,3 mm. Sai số chế tạo cho phép của đồ gá: Tính theo công thức sau: Điều kiện kỹ thuật của đồ gá: Độ không vuông góc giữa tâm bạc dẫn với đáy đồ gá ≤ 0,02mm/100mm. Độ không song song giữa tâm đường tâm khối V với đáy đồ gá ≤ 0,02mm/100mm. TÀI LIỆU THAM KHẢO Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Pgs-Pts - Trần Văn Địch –2002. Công nghệ chế tạo máy tập1và 2 Pgs-Pts– Nguyễn Đắc lộc – 2002. Sổ tay công nghệ chế tạo máy Pgs-Pts - Trần Văn Địch – 2000. Sổ tay gia công cơ Pgs-Pts - Trần Văn Địch –2002. Atlas đồ gá Pgs-Pts - Trần Văn Địch –2003. Dung sai –Ninh Đức Tốn. MỤC LỤC