Đồ án Nghiên cứu thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết nắp chia dầu của bơm cao áp bít tông hướng trục

uất Nm = 7 Kw. +Chọn dao : Dùng dao phay ngón bằng thép gió (tra bảng 4-92 sổ tay công nghệ ). Ta có các thông số sau : Đường kính : D = 40 mm Số răng : Z = 12 răng Ta có sơ đồ gá đặt như sau: +Chê độ cắt : Ta nhận thấy nguyên công này giống hệt với nguyên công 19 nên chế độ cắt cũng giống hệt như nguyên công 10 cụ thể như sau : * Bước 1 : t = 10mm; Vtt = 47,1 m/ph ; nm = 375 vg/ph ; Sp = 235 mm/ph N = 2 Kw * Bước 2 : t = 4mm; Vtt = 37,68m/ph ; nm = 300vg/ph ; Sp = 475mm/ph N = 1,2 Kw 11. Nguyên công 11: phay mặt bên thứ 3 Ta nhận thấy lượng dư gia công lớn nhất ở nguyên công này Z = 9,25. +Định vị : Mặt phẳng đáy hạn chế 3 bậc tự do, mặt phẳng bên hạn chế 2 bậc tự do, mặt trụ một bậc tự do. Do đo chi tiết được hạn chế 6 bậc tự do. + Kẹp chặt : Dùng cơ cấu kẹp bằng mỏ kẹp, ren. Ta có sơ đồ gá đặt như sau: + Chọn máy : Chọn máy đướng vạn năng 6H82 công suất Nm = 7 Kw + Chọn dao : Dùng dao phay ngón bằng thép gió (theo bảng 5-4-92 sổ tay công nghệ ). Ta có các thông số sau : Đường kính : D = 40mm Số răng : Z = 12 răng + Chiều sâu cắt: t = 9,25 mm + Lượng chạy dao: (tra bảng 5-119 sổ tay công nghệ ). Ta được: Sz = 0,08 mm/răng . Þ Lượng chạy dao vòng : S0 = Sz.Z = 0,08.12 = 0,96 mm/vg . Các hệ số hiệu chỉnh trong công thức chế độ cắt : • Hệ số phụ thuộc vào cơ tính thép:k1=1,15. • Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao : k2 = 0,92. • Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công:k3=0,8. • Hệ số phụ thuộc vào dngj gia công : k4 = 1. Vt = Vv.k1.k2.k3.k4 = 43.1,15.0,92.0,8 = 36,4 (m/ph) Số vòng quay trục chính theo tính toán : V/ph Chọn số vòng quay trục chính của máy ta có : nm = 300 vg/ph Do đó : vg/ph Do đó ta có lượng chạy dao ngang Sp = S0 = 0,96.300 = 288 mm/ph Chọn theo máy ta lấy : Sp = 300 mm/ph . + Công suất cắt : (tra bảng 5-123 trong sổ tay công nghệ ). Ta được: N = 1,5 Kw Þ thoả mãn với may đã chọn . 12. Nguyên công 12: phay mặt phẳng bên đối diện với mặt phẳng bên thứ 3 . +Định vị : Mặt phẳng bên hạn chế 2 bậc tự do, mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do . Do đo chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do . + Kẹp chặt : Dùng cơ cấu kẹp bằng mỏ kẹp , ren. Ta có sơ đồ gá đặt như sau: +Chọn máy : Chọn máy đướng vạn năng 6H82 công suất Nm = 7 Kw +Chọn dao : Dùng dao phay ngón bằng thép gió (theo bảng 4-92 sổ tay công nghệ ). Ta được các thông số sau : Đường kính : D = 40 mm Số răng : Z = 12 răng + Chiều sâu cắt: t = 9,25 mm Chế độ cắt : giống nguyên công 11 cụ thể như sau : t = 9,25mm; Vtt= 47,1m/ph ; nm = 300vg/ph; Sp = 288mm/ph N = 1,5Kw 13. Nguyên công 13: Tiện mặt cầu R178,5 Ta nhận thây lượng dư gia công lớn nhất ở nguyên công này là: Z = 3,2 mm + Chọn máy : chọn máy tiện 1K62 với công suất động cơ N = 10 Kw. +Định vị : Mặt phẳng bên hạn chế 3 bậc tự do, mặt trụ ngoài hạn chế 2 bậc tự do . Do đo chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do . + Kẹp chặt : Bằng bu lông trên thân chấu kẹp đàn hồi . +Chọn dao : Dùng dao có gắn mảnh hợp kim T15K6 Ta có sơ đồ gá đặt như sau: * Tính chế độ cắt : t = 3,2 mm + Lượng chạy dao: S = 0,8 m/vg (tra bảng 5-17 sổ tay công nghệ ). Tốc độ cắt : V (m/ph): Được tính theo công thức thực hiện như sau: Trong đó : Cv, m, x, y: là hệ số và số mũ (tra bảng 5-17 sổ tay công nghệ ). Cv = 292; x = 0,3; y = 0.15; m = 0,18 T: Trị số trung bình của tuổi bền khi gia công một dao . Lấy T = 50 phút Kv: hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào điều kiện cụ thể: Kv= Kmv.Knv.Kuv Ơ đây : Kmv : Hệ số phụ thuộc vào chất lượng của bề mặt gia công (tra bảng 5-1 và 5-2 sổ tay công nghệ ). Ta được: Với sB = 500; nv= 1; Kn=0,85 Knv: Hệ số phụ thuộc vào bề mặt trạng thái của phôi (tra bảng 5-5 sổ tay công nghệ ). Ta được: Knv = 0,9. Kuv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (tra bảng 5-6 sổ tay công nghệ ). Ta được: Kuv=0,6. Do đó ta có : Kv= 1,275.0,9.0,6 = 0,69 Vậy: ( m/ph ) - tính số vòng quay : (v/ph) Chọn theo tiêu chuẩn của máy ta có : nm = 160 (v/ph) - tính lại vận tốc cắt : (m/ph) *Tính lực cắt Px,y,z Lực cắt xác định theo công thức sau : Px,y,z = 10.Cp.tx.Sy.Vn.kp Tính cho Px ta có : Hệ số Cp và các số mũ x,y,n (tra bảng 5-22 sổ tay công nghệ ). Ta được: Cp= 339; x = 1; y = 0,5; n = -0,2 Hệ số điều chỉnh kp= là tích số của một loạt số sau : Kp = Kmp.kgpkjp.klp.krp = 2,14.0,78.2.1.1,07.1 = 3,57 Trong đó : Tra bảng 5-9 sổ tay công nghệ ta được:KMP= 2,14 Tra bảng 5-22 sổ tay công nghệ ta được: kgp = 2 ; kjp = 0,78; klp = 1,07 krp = 1 Do đó ta được : Px = 10.339.4,61.0,850,5.55,264-0,2.3,57 = 2231 N - Tính cho Py ta có : Hệ số Cp và các số mũ x,y,n (tra bảng 5-22 sổ tay công nghệ ). Ta được: Cp = 243; x = 0,9; y = 0,6; n = -0,3 Hệ số hiệu chỉnh kp là tích của một loạt các hệ số sau : Kp = KMP.kgp.kjp.klp.rp = 2,14.1,3.2.0,75.0,66 = 2,75 Trong đó : Tra bảng 5-9 sổ tay công nghệ ta được: KMP = 2,14. Tra bảng 5-22 sổ tay công nghệ ta được: kgp = 2; kjp = 1,3; klp = 0,75; krp = 0,66 Do đó ta có : Py = 10,243.460,9.0,80,6.55,264-0,3.2,57 = 1927 N - Tính cho Pz ta có : Hệ số Cp và các mũ x,y,n (tra bảng 5-22 sổ tay công nghệ ). Ta được: Cp = 3000; x = 1; y = 0,75; n = -0,15 Hệ số điều chỉnh kp là tích của một loạt hệ số sau : Kp = KMP.kgp.kjp.klp.rp = 2,14.1,08.1,25.1.0,85 = 2,5 Trong đó : Tra bảng 5-9 sổ tay công nghệ ta được: KMP = 2,14. Tra bảng 5-22 sổ tay công nghệ ta được: kgp = 1,52; kjp = 1,08; klp = 1; krp = 0,85 Do đó ta được : Py = 10.300.4,61.0,80.75.55,246-0,15.2,5 = 1598 N * Tính cho công suất cắt (Kw) Công suất cắt được tính theo công thức : Þ thoả mãn điều kiện 14 . Nguyên công 14: Phay rãnh hạt đậu +Định vị : Mặt phẳng bên hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do và một chốt tỳ hạn chế 1 bậc tự do . Do đo chi tiết được hạn chế 6 bậc tự do . + Kẹp chặt : Dùng cơ cấu kẹp bằng mỏ kẹp, ren. Ta có sơ đồ gá đặt như sau: + Chọn máy: Chọn máy phay đứng vạn năng 6H82 công suất Nm = 10 Kw +Chọn dao: Dùng dao phay ngón bằng hợp kim T15K6 (theo bảng 4-92 sổ tay công nghệ ). Ta được các thông số sau : Đường kính : D = 16 mm Số răng : Z = 5 răng * Bước 1 : Mở rộng rãng dầu + Chiều sâu cắt: t = 16 mm + Chiều rộng phay: B =17 mm + Lượng chạy dao: (tra bảng 5-33 sổ tay công nghệ ). Ta được: Sz = 0,09 mm/răng Þ Tốc độ cắt : V(m/ph) được tính theo công thức Trong đó : Cv, m, x, m, u , q, p : là hệ số và mũ số (tra bảng 5-39 sổ tay công nghệ ). Ta được: Cv = 64,7; q = 0,25; x = 0,1 ; y = 0,4; u = 0,2 ; p = 0 ; m = 0,2 T : Chu kỳ bền của dao (tra bảng 5-40 sổ tay công nghệ ). Ta được: T = 120 phút. Kv : Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt Kv = Kmv. Knv. Kuv ở đây: Kmv : Hệ số phụ thuộc vào chất lượng bề mặt gia công (tra bảng 5-1 sổ tay công nghệ ). Ta được: Kmv = Kn .= Với sB = 500; nv = 1; Kn = 0,85. Knv: Hệ số phụ thuộc vào bề mặt trạng thái của phôi (tra bảng 5-5 sổ tay công nghệ ). Ta được: Knv = 0,9 Kuv: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (tra bảng 5-6 sổ tay công nghệ ). Ta được: Kuv = 0,6 Do đó ta có : Kv = 1,275.0,9.0,6 = 0,69 Từ đó suy ra : Vậy : (m/ph) - Tính số vòng quay : (v/ph) Chọn theo tiêu chuẩn của máy ta có : nm 375 (v/ph) - Tính lại vận tốc cắt : (m/ph) Lượng chạy dao là: Sp = S0 . N = 0,09.375 = 33,75 (mm/ph) * Bước 2: Phay rãnh hạt đậu + Chiều sâu cắt: t = 16 mm + Chiều rộng phay: B = 6 mm + Lượng chạy dao: (tra bảng 5-33 sổ tay công nghệ ). Ta được: Sz = 0,09 mm/răng . Lượng chạy dao vòng : S0 = Sz .Z = 0,09.5 = 0,45 (mm/vg) +Tốc độ cắt: V(m/ph) được tính theo công thưc sau: Trong đó : Cv, m, x, m, u , q, p : là hệ số và mũ số (tra bảng 5-39 sổ tay công nghệ ). Ta được: Cv = 64,7; q = 0,25; x = 0,1 ; y = 0,4; u = 0,2 ; p = 0 ; m = 0,2 T : Chu kỳ bền của dao (tra bảng 5-40 sổ tay công nghệ ). Ta được: T = 120 phút. Kv : Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt Kv = Kmv. Knv. Kuv ở đây: Kmv : Hệ số phụ thuộc vào chất lượng bề mặt gia công (tra bảng 5-1 sổ tay công nghệ ). Ta được: Kmv = Kn .= Với sB = 500; nv = 1; Kn = 0,85. Knv: Hệ số phụ thuộc vào bề mặt trạng thái của phôi (tra bảng 5-5 sổ tay công nghệ ). Ta được: Knv = 0,9 Kuv: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (tra bảng 5-6 sổ tay công nghệ ). Ta được: Kuv = 0,6 Do đó ta có : Kv = 1,275.0,9.0,6 = 0,69 Từ đó suy ra : Vậy : (m/ph) - Tính số vòng quay trục chính : (v/ph) Chọn theo tiêu chuẩn của máy ta có : nm = 475 (v/ph) Tính lại vận tốc cắt : (m/ph) Lượng chạy dao là : Sp = S0 . N = 0,09.475 = 42,75 (mm/ph) +Tính lực cắt : P(N) Lực cắt đực tính theo công thức sau : Trong đó : Z: Số răng dao phay : Z = 12 N: Số vòng quay của dao : n = 375 vg/ph Cp, x, y, u, q, w (tra bảng 5-41 sổ tay công nghệ ). Ta được: Cp = 50; x = 0,9; y =0,72; u = 1,14; q = 1,14; w = 0 (tra bảng 5-9 sổ tay công nghệ ). Ta được: KMP = 2,14 Từ trên ta có: + Tính mô men xoắn: + Tính công suất cắt : Þ Thoả mãn với may đã chọn . Nguyên công 15: Tiện mặt trụ R103,5 + Chọn máy : Chọn máy tiện 1K62 với công suất động cơ N = 10Kw + Định vị: Mặt phẳng đáy hạn chế 3 bậc tự do, mặt phẳng bên hạn chế 2 bậc tự do . Do đo chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do . + Kẹp chặt: Bằng cách vặn đai ốc. + Chọn dao : Dùng dao có gắn mảnh hợp kim T15K6 + Chiều sâu cắt : t = 4,3 mm Ta có sơ đồ gá đặt như sau: + Lượng chạy dao: (tra bảng 5-61 sổ tay công nghệ ). Ta được: S = 1,2 mm/vg + Tốc độ cắt : Vb = 182 m/ph (tra bảng 5-64 sổ tay công nghệ ). Ta có hệ số hiệu chỉnh : • Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao : k1 = 1 . • Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính : k2=1. • Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi : k3= 1. • Hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim cứng của dao : k4 =0,83. • Hệ số phụ thuộc vào tỉ số đừng kính khi tiện : k5 =0.96. Þ Vt = Vv.k1.k2.k3.k4.k5 = 182.1.1.1.0,83.0,96 = 145,02 m/ph Số vòng quay trục chính theo tính toán : Chọn số vòng quay trục chính của máy ta có : nm= 250 v/ph Do đó : + Công suất cắt : (tra bảng 5-68 sổ tay công nghệ ). Ta được: N = 6,5 Kw Þ thoả mãn với may đã chọn. Do đó chi tiết gia công đồng thời ở nguyên công này là 4 nên sau khi gia công xong ta phải đánh số vào 4 chi tiết vào mặt phẳng cạnh bên để tiện cho việc gia công ở nguyên công sau . Nguyên công 16: Phay rãnh trụ R32,5x12,4 +Định vị : Mặt phẳng đáy hạn chế 3 bậc tự do ,dùng mặt phẳng bên hạn chế 2 bậc tự do , mặt phẳng bên vuông góc hạn chế 1 bậc tự do . Do đó chi tiết được hạn chế 6 bậc tự do. + Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp bằng mỏ kẹp ,ren. +chọn máy: Chọn máy đướng vạn năng 6H82 công suất Nm = 7 Kw +Chọn dao: Dùng dao phay đĩa có gắn mảnh hợp kim T15K6 (tra bảng 5-86 sổ tay công nghệ ). Ta có các thông số sau : Đường kính : D = 32,5 mm Số răng : Z = 12 răng Bề rộng : B = 12,4 mm Đường kính trong : d = 16 mm Ta có sơ đồ gá đặt như sau: + Chiều sâu cắt: t = 17,82 mm + Lượng chạy dao: (tra bảng 5-182 sổ tay công nghệ ). Ta được: Sz = 0,01mm/răng. + Lượng chạy dao vòng : S0 = Sz.Z = 0,01.12 = 0,12 mm/vg + Tốc độ cắt : (tra bảng 5-183 sổ tay công nghệ ). Ta được: Vb =37,5 m/ph Các hệ số hiệu chỉnh trong công thức tính chế độ cắt : • Hệ số phụ thuộc vào cơ tính của thép : k1=1,15. • Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao : k2 =0,92. • Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công :k3 = 0.8. Þ Vt = Vv.k1.k2.k3.k4.k5 = 43.1,15.0,92.0,8 = 31,74 m/ph Số vòng quay trục chính theo tính toán : Chọn số vòng quay trục chính của máy ta có : = 375 vg/ph Do đó ta chọn lượng dao xuống Sp = S0.n = 0,12.375 = 45 mm/ph Chọn theo máy ta lấy : Sp = 47,5 mm/ph + Công suất cắt : (tra bảng 5-123 sổ tay công nghệ ). Ta được: N = 1,5 Kw Þ thoả mãn với may đã chọn. 17 . Nguyên công 17: Làm sạch bavia Sử dụng dũa để làm sạch các bavia do các nguyên công trước để lại 18. Nguyên công 18: Nhiệt luyện . Chi tiết tôi các bề mặt phải đảm bảo các thông số sau : + Độ cứng bề mặt đạt 60 ¸ 80 HRC + Chiều dày them tôi lớn hơn 1,2 ¸ 1,5 mm 19. Nguyên công 19: mài hai mặt bên cách nhau 77 mm. Ta chia nguyên công này ra làm hai bước . * Bước 1 : Có lượng dư Z = 0,4mm, bước 2 có lượng dư Z = 0,2mm + Định vị : Mặt phẳng đáy hạn chế 3 bậc tự do , mặt phẳng bên hạn chế 2 bậc tự do .Do đó chi tiết đựoc hạn chê 5 bậc tự do . + Kẹp chặt : Dùng cơ cấu kẹp bằng mỏ kẹp, ren . Ta có sơ đồ gá đặt như sau: + Chọn máy : Ta chọn máy mài dụng cụ 3B642 với công suất N = 10 Km + Chọn đá : Dùng đá mài cầu 2TII (tra bảng 5-11 sổ tay công nghệ ). Ta được các thông số sau : Đường kính đá : D = 30 mm. Chiều cao của đá : H = 12 mm Đường kính trong của đá : d = 6 mm. Vật liệu đá mài : 40-16. * Bước 1: Mài thô + Chiều sâu cắt: t = 0,4 mm + Lượng chạy dao: Lượng chạy dao sau một hành trình S = 0,156 mm/htr (tra bảng 5-218 sổ tay công nghệ ). + Vận tốc cắt và tốc độ quay của đá : (tra bảng theo ở trên máy ) .Ta có ưóng với số vòng quay của đá là : n = 3150 vg/ph thì Þ V = 5 m/s. + Công suất mài : (tra bảng 5-220 sổ tay công nghệ ). Ta được: N = 3,1 Kw Þ thoả mãn với may đã chọn. * Bước 2: mài tinh + Chiều sâu cắt: t = 0,1 mm + Lượng chạy dao: Lượng chạy dao sau một hành trình S = 0,063 m/htr (tra bảng 5-218 sổ tay công nghệ ). Vận tốc cắt và tốc độ quay của đá : (tra bảng 5-87 sổ tay công nghệ ). Ta có ứng với số vòng quay của đá là : n = 4500 vg/ph thì Þ V = 5 m/s +Công suất mài: (tra bảng 5-220 sổ tay công nghệ ). Ta được N = 1,2 Kw. Þ Phù hợp với máy mà ta đã chọn . 20. Nguyên công 20 : Mài mặt trụ R103 Ta chia nguyên công này ra làm hai bước . Bước 1 có lượng dư Z = 0,4. Bước 2 có lượng dư Z = 0,1. +Định vị : Mặt phẳng cạnh đáy hạn chế 3 bậc tự do , mặt phẳng bên hạn chế 2 bậc tự do . Do đó chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do . + Kẹp chặt: Dùng bulông đai ốc để kẹp chặt chi tiết . Ta có sơ đồ gá đặt sau : + Chọn máy : Ta chọn máy mài dụng cụ 3B642 với công sất N = 10 Kw + Chọn đá : Dùng dá trụ (tra bảng 5-11 sổ tay công nghệ ). Ta có các thông số sau: Đường kính : D = 170 mm. Bề rộng của đá :B = 70 mm. Đường kính :d = 25 mm. Vật liệu đá mài : 2A. Độ hạt mài : 40 ¸ 16. + Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm. + Sồ vòng quay và lượng chạy dao ngang của chi tiết : (tra bảng 5-203 sổ tay công nghệ ). Ta được : nct = 30 vg/ph . và Sct = 65 m/s. + Công suất mài : (tra bảng 5-205 sổ tay công nghệ ). Ta được: N = 6,3 Kw. Þ Phù hợp với đá mài đã chọn . + Tính lực : Lực mài được xác định theo công thức : Trong đó : B: Bề rộng gia công , ở đây = 78 mm. T: Chiều sâu mài , ở đây t = 0,5. Sct =: Lượng chạy dao dọc , ở đây Sct = 0,17 mm. D : Đường kính của đá mài , ở đây D = 170 mm. nct : số vòng quay của chi tiết , ở đây nct = 30 vg/ph . nđ: Số vòng quay của đá maif , ở đây nđ = 3150 vg/ph. Cp, x,y,u,q,w,: Là các hệ số mũ (tra bảng 5-39 sổ tay công nghệ ). Ta được: Cp = 50, x = 0,9; y = 0,72; = 1,14; q = 1,14; w = 0 KMP: (tra bảng 5-9 sổ tay công nghệ ). Ta được: KMP = 1,24 Từ trên ta có : = 21. + Nguyên công 21: Mài mặt cầu R187 Ta chia nguyên công này ra làm hai bước . Bước 1 có lượng dư Z = 0,4 , bước 2 có lượng dư Z = 0,1. +Định vị : Mặt phẳng đáy hạn chế 3 bậc tự do, mặt phẳng bên hạn chế 2 bậc tự do . Do đo chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do . + Kẹp chặt : Dùng bulông đai ốc để kẹp chặt chi tiết. Ta có sơ đồ gá đặt như sau: + Chọn máy : Ta chọn máy mài dụng cụ 3B642 với công suất N = 10 Kw + Chọn đá : Dùng đá chậu côn (tra bảng 5-87 sổ tay công nghệ ). Các thông số sau : Đường kính :D = 40 mm. Đường kính trong : d = 6mm. Chiều cao của đá : H = 12mm. Vật lệu đá mài : 2A. Độ hạt mài: 40-16. * Bước 1: Mài thô + Chiều sâu cắt: t = 0,4 mm. + số vòng quay của chi tiết : (tra bảng 5-203 sổ tay công nghệ ). Ta được: nct = 120 vg/ph . + Vận tốc cắt và tốc độ quay của đá: Tra bảng treo ở trên máy ta có ứng với số vòng quay của đá là : nd = 2240 vg/ph thì Þ V = 4,5 m/s. +Công suất mài : (tra bảng 5-205 sổ tay công nghệ ). Ta được : N = 4,2 Kwmt Phù hợp với đá mài đã chọn . + Tính lực mài: Lực mài được xác định theo công thức sau : Trong đó : B: Bề rộng gia công , ở đây B = 36,5 mm. t :Chiều sâu mài , ở đây t = 0,4. V =: Vận tốc của đá mài , ở đây V = 4,5 mm. D : Đường kính của đá mài , ở đây D = 40 mm. nct : số vòng quay của chi tiết , ở đây nct = 120 vg/ph . nđ: Số vòng quay của đá mài , ở đây nđ = 2240 vg/ph. Cp, x,y,u,q,w,: Là các hệ số mũ (tra bảng 5-39 sổ tay công nghệ ). Ta được: Cp = 50, x = 0,9; y = 0,72; = 1,14; q = 1,14; w = 0 KMP: (tra bảng 5-9 sổ tay công nghệ ). Ta được: KMP = 1,24 Từ trên ta có : = 22. + Nguyên công 22: Mài mặt côn 150 +Định vị : Mặt phẳng cạnh đáy hạn chế 2 bậc tự do, mặt trụ bên hạn chế 2 bậc tự do, mặt phẳng cạnh bên hạn chế 1 bậc tự do . Do đo chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do . + Kẹp chặt : Đai ốc ở trên chấu kẹp đàn hồi . + Chọn máy : Ta chọn máy mài dụng cụ 3B642 với công suất N = 10 Kw + Chọn đá : Dùnh đá trụ (tra bảng 5-11ổ tay công nghệ ). Ta có các thông số sa : Đường kính :D = 120 mm. Đường kính trong : d = 16 mm. Chiều cao của đá : H = 12mm Vật liệu đá mài : 2A. Độ hạt mài : 40-16. Ta có sơ đồ gá đặt như sau: + Vận tốc cắt và tốc độ quay của đá : Tra bảng treo trên máy ta có + Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm. + Số vong quay của chi tiết :(tra bảng 5-203 sổ tay công nghệ ). Ta được: nct = 120 vg/ph. + Lượng chạy dao ngang : (tra bảng 5-203 sổ tay công nghệ ). Ta được: Sct = 1,15 ứng với số vòng quay của đá là : nd = 2240 vg/ph thì Þ V = 4,5 m/s. + Công suất mài : (tra bảng 5-205 sổ tay công nghệ ). Ta được: N = 4,2 Kw Þ Phù hợp với đá mài đã chọn . Nguyên công 23: Nghiền mắt trụ R103 +Định vị : Mặt phẳng cạnh đáy hạn chế 3 bậc tự do, mặt phẳng bên hạn chế 2 bậc tự do . Do đo chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do . + Kẹp chặt : Dùng bulông đai ốc để kẹp chặt chi tiết . Ta có sơ đồ gá đặt như sau: + chọn bột nghiền : Dùng bột nghiền ta chọn vận tốc của chi tiết n =100 vg/ph và lượng di động ngang, của bạc nghiền : S = 10 mm/htrk. + Nguyên công 1: Nghiền mặt cầu R187 +Định vị : Chi tiết được áp lên mặt cầu âm nên hạn chế 3 bậc tự do . + kẹp chặt: Dùng tay giữ chi tiết . + Chọn bột nghiền : Dùng bột nghiền M5 . + Chế độ nghiền : làm theo kinh nghiệm ta chọn tốc độ quay của chi tiết n = vg/ph và lượng di động ngang , dọc của bạc nghiền : S = 10 mm/htrk. Nguyên công 25: Chọn các nắp chia dầu, đang số với blốc và nắp điều khiển . Ta tiếnhành kiểm tra và chọn các nắp chia dầu tương ứng với blốc và nắp điều khiển . Rồi sau đó dánh số tưong ứng (từng đôi một với nhau) và mặt côn của nắo chia dầu và các bề mặt không làm việc của blốc và nắp điều khiển. Nguyên công 26 : Rà cầu R187 với cầu của blốc . Mang bộ đôi đã được đánh số đi với ngau và cùng bột nghiền nhỏ M5 để rà chúng với nhau . Sau khi ra đạt độ tiếp xúc giữa cầu phải lớn hơn 75% và độ bóng mặt cầu Ra = 0,16. Nguyên công 28: Rửa sạch Rửa sạch qua dầu marut rồi sau đó sử dụng khí nén thổi sạch các bẩn bụi còn bám trên mặt nắp chia dầu . 29. Nguyên công 29 : Kiểm tra Lần lượt tiến hành kiểm tra các thông số kỹ thuật đã cho trên bản vẽ. C. Tính lượng dư gia công Ta chọn một bề mặt cơ bản để đại diện cho việc tính lượng dư gia công . ở đây ta chọn bề mặt cầu R187±0,01 để tiến hành tính lượng dư gia công . Các bước công nghệ : tiện thô, mài thô, mài tinh, nghiền thô, nghiền tinh, rà mặt cầu. Ta có phôi ban đầu là phôi thanh nên R và T là 300 và 400, sau bước tiện thô ta có thể loại trừ còn 150 và 250, sau bức mài thô ta có thể loại trừ còn 50 và 50 , sau mài tinh ta có thể loại trừ còn 30 và 30 , sau bước nghiên cứu ta có thể loại trừ còn 10 và 20 , sau bước rà bộ đôi ta có thể loại còn 5 và 10 . Vì gia công chi tiết được gá đặt trên ống kẹp đàn hôi nên trường hợp này sai số gá đặt egđ = 0 Như vậy trong công thức tính Zmin không còn sai số gá đặt . Sai số về trị số không gian của phôi được tính theo công thức sau : Trong đó : Plk: Độ lệch của phôi thanh so với tâm danh nghĩa của phôi ( giá trị Plk phụ thuộc vào trọng lượng . ở đây Plk = 0,1 mm. Pct: Độ cong vênh của phôi ( độ cong vênh của đường trục phôi ) Pct = Dc.Lc = Dc.28 » 0,03 mm. Pt: Sai lệch của phôi do lấy mặt ngoài làm chuẩn và được tính theo công thức : (ở đây dp là dung sai phôi thanh , lấy dp = 1mm và 0,01 là độ võng của tâm phôi . Do sai lệch không gian của phôi sẽ là : Sai lệch còn lại sau nguyên công tiện thô là : P1 = 0.06.pp = 0,06 .610 = 36,6mm Sai lệch còn lại sau nguyên công mài thô là : P2 = 0.04.p1 = 0,04 .36,6 = 1,47mm Sai lệch còn lại sau nguyên công mài tinh là : P3 = 0.02.p2 = 0,02 .1,47 = 0,03mm Sai lệch còn lại sau nguyên công nghiền là : P3 = 0.02.p3 = 0,02 .0,03 = 0,006mm Lượng dư nhỏ nhất được xác định the công thức sau (cột 6): Zmin = Ra + Ta + Pa Như vậy ta có : Tiện thô : Zbmin = 300 + 400 + 610 + 1310mm =1,31mm. Mài thô: Zbmin = 150 + 250 + 36,6 = 436,6mm = 0,44mm. ` Mài tinh: Zbmin = 50 + 50 + 1,4 = 101,47mm = 0,1mm. Nghiền: Zbmin = 30 + 30 + 0,03 = 60,03mm = 0,06mm. Rà bộ đôi : Zbmin = 10 + 20 + 0,0006 = 30,0006mm = 0,03mm. Kích thước tính toán của ( cột 7 ) được xác định bằng kích thước tính toán của các bước công nghệ được xác định của các bước công nghệ trước đó cộng với lượng dư nhỏ nhất . ẫúât pơhát từ kích thước chi tiết . Nghiền : d5 = 187,01 + 0,03 = 187,04 (mm). Mài tinh : d4 = 187,04 + 0,06 = 187,1 (mm). Mài thô : d3 = 187,1 + 0,1 = 187,2 (mm). Tiện thô : d2 = 187,2 + 0,44 = 187,64 (mm). Phôi : d1 = 187,64 + 1,31 = 187,95 (mm). Dung sai (d) kích thước của các nguyên công (cột 8) Được tra trong sổ tay công nghệ chế tạo máy I . * Kích thước giới hạn lớn nhất và nhỏ nhất dược xác định như sau: + xác định kích thước giới hạn nhỏ nhất bằng cách làm tròn số của kích thước tính toán theo hàng số có nghĩa của dung sai : + xác định kích thước giới hạn lớn nhất bằng cach cộng kích thước giới hạn nhỏ nhất với dung sai d. Rà bộ đôi : d5 = 187,01 + 0,02 = 187,03 (mm). Nghiền: d4 = 187,04 + 0,03 = 187,07 (mm). Mài tinh: d3 = 187,1 + 0,12 = 187,22 (mm). Mài thô : d2 = 187,2 + 0,4 = 187,22 (mm). Tiện phôi : d1 = 187,64 + 1 = 188,64 (mm). Phôi : d0 = 187,95 + 3 190,95 (mm). Xác định lượng dư giới hạn (cột 11 và cột 12). Zbmax : Hiệu kích thước giới hạn lớn nhất . Zbmin : Hiệu kích thước giới hạn nhỏ nhất . Rà bộ đôi : Zbmax = 187,07 + 18,03 = 40mm = 0,04 (mm). Zbmin = 187,04 - 187,01 = 30mm = 0,03 (mm). Nghiền: Zbmin = 187,22 + 187,07 = 150mm = 0,15 (mm). Zbmin = 187,1 - 187,04 = 60mm = 0,06 (mm). Mài tinh: Zbmax = 187,6 + 187,22 = 380mm = 0,38 (mm). Zbmin = 187,2 - 187,1 = 100mm = 0,1 (mm). Mài thô: Zbmax = 188,64 – 187,6 = 1040mm = 1,04 (mm). Zbmin = 187,64 + 187,2 = 440mm = 0,44 (mm). Tiện thô: Zbmax = 190,95 – 188,64 = 2310mm = 2,31 (mm). Zbmin = 187,95 – 187,64 = 310mm = 0,31 (mm). * Xác định lượng dư tổng cộng: Lượng dư tổng cộng lớn nhất là tổng các lượng dư trung gian (lượng dư nguyên công) lớn nhất , còn lượng dư nhỏ nhất là tông các lượng dư trung gian(lượng dư nguyên công ) nhỏ nhất . Kiểm tra lại phép tính : Phép tính đúng khi ta có biểu thức sau : Z0max-Z0min = dphôi - dchi tiết Thật vậy : 3920 – 940 = 3000 – 20 Tổng kết lại các kết quả tính toán ta có bảng sau: Bươc công nghệ Các yếu tố (mmm). Lượng dư tính toán (mmm) Zbmin Kích thước d(mmm) Dung sai d(mmm) Kích thước giới hạn(mm) Lượng dư giới hạn (mm) Rza Ta pa eb dmin dmax Zbmin Zbmax Phôi 300 400 610 0 187,95 3000 187,95 190.95 - - Tiện thô 150 250 36,6 0 2310 187,65 1000 187,64 188,64 310 2310 Mài thô 50 50 1,47 0 1040 187,2 400 187,2 187,6 440 1040 Mài tinh 30 30 0,03 0 380 187,1 120 187,1 187,22 100 380 Nghiền 10 10 6.10-4 0 150 187,04 30 187,04 187,07 60 150 Rà bộ 5 5 - 0 40 187,01 20 187,03 187,03 30 40 D. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ. I. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ TIỆN CẦU R187,5 1. Lập sơ đồ gá đặt - Cơ cấu định vị : Chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do bằng ống kẹp đàn hôi. + Mặt đý hạn chế 3 bậc tự do. + Mặt trụ ngoài hạn chế 2 bậc tự do. - Cơ cấu kẹp chặt : Xiết chắt đai ốc trên ống kẹp. - Chọnmáy: Chọn máy tiện 1K62. - Dao: Dao tiện bằng hợp kim cứng T15K6. 2. Phân tích và tính lực kẹp sơ đồ định vị , kẹp chặt chi tiết , phương chiều điểm đặt của lực kẹp và lực ma sát được thể hiện như sơ đồ sau : Ta đi xác định lực kẹp để cho chi tiết không bị xoay nên ta có phương trình cân bằng lực có dạng: Mms = Wt. f . R =K . pz . R0 Trong đó: Mms: Mômen ma sát giữa chấu kẹp và chi tiết Wt : Lực kẹp tổng cộng F : Hệ số ma sát giữa chấu kẹp và chi tiết . ở đây f = 0,35. R: Bán kính của chi tiết tại phần chưa gia công, ở đây R = 55mm R0: Bán kính của chi tiết tại phần gia công. K: Hệ số an toàn có tính đến khả năng tăng lực trong quá trình gia công . K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 Với K0: Hệ số an toàn cho các trường hợp K0 = 1,5. K1: Hệ số kể đến lượng dư không đều K1. K2: Hệ số kể đến lao động cùn làm tăng lực cắt K2 = 1. K3: Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn K3= 1 . K4: Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định K = 1,3. K5: Hệ số kể đến vị trí quay của cơ cấu kẹp thuận tiện K5 = 1. K6: Hệ số kể đến mômen lật chi tiết quanh điểm tựa K6 = 1,5 Þ K = 1,5.1.1.1.1,3.1.1,5 = 2,92 Từ công thức trên ta có : Do đó ta có lực kep cho một chấu kẹp: 3. Tính toán thiết kế cơ cấu kẹp * Xác định lực xiết của bulông Gọi Q là lực xiết của bulông. Ta có lực xiết của bulông được tính theo công thức sau: Q = Wt.tg(a + j) Trong đó : a: Một phần hai góc công của góc kẹp đàn hồi, ở đây lấy a = 300. j: Một phần hai góc ma sát trong ống kẹp đàn hồi, ở đây lấy j=150. Do đó ta có : Q = 6881.tg450 = 6881N * Tính toán bulông và đai ốc : ta có đường kính trung bình của ren đựoc tính theo công thức : Trong đó : Q: Lực dọc trục Q = 6881 N. YH: Hệ số chiều cao đai ốc YH =1,5. Yh: Hệ số chiều cao ren Yh= 0,75. [q]: áp suất cho phép [q] = 10. Þ Vậy ta chọn bulông theo tiêu chuẩn loại M170x1,5. Ta nhận thấy đường kính bulông và đai ốc chọn rất lớn so với tính toán nên nó chắc chắn là đủ bền . Do đó ta không phải đi kiểm nghiệm độ bền. 4. Tính sai số chế tạo đồ gá Ta nhận thấy sai số của cầu trong nguyên công này chủ yếu là sai số do độ xiên đường tâm của mặt cầu so với đường tâmcủa lõ f 15 do đó: egđ = ec + ek + ect + em + edc Trong đó : egđ : Sai số gá đặt . ec : Sai số chuẩn. ek : Sai số kẹp chặt. ect : Sai số chế tạo. em : Sai số do mòn. edc : Sai số điều chỉnh. a) Sai số chuẩn ec : Do chi tiết được định vị trên ống kẹp đàn hồi nên sai số chuẩn ec = 0. b) Sai số kẹp chặt ek : Do chi tiết dược định vị trên ống kẹp đàn hồi nên sai số kẹp chặt ek = 0. c) Sai số do mòn em : Do chi tiết định vị trên ống kẹp đàn hôi nên sai số do mòn em = 0. d) Sai số điều chỉnh edc:Là sai số trong quá trình lắp ráp vàbđiều 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 lấy edc = 5¸ 10(mmm), ở đây ta chọn : edc = 7mm = 0,007mm. e) Sai số gá đặt egđ Trong công thức tính toán lấy sai số gá đặt (d dung sai nguyên công). Do sai số về độ xiên của tâm cầu so với đường tâm của lỗ ở nguyên công này là 0,0,5mm nên d = 0,1. Vậy Þ [egd] = 1/3.0,1 = 0,033 (mm). f) Sai số chế tạo cho phép của đồ gá [ect] Sai số này cần được xác định khi thiết kế đồ gá. Do đa số sai số phân bố theo quy luật chuẩn nên ta có thể tính theo công thức sau: 5. Điều kiện kỹ thuật của đồ gá - Độ không đồng tâm của mặt trụ trong của chấu kẹp với tâm của se ga 0,032 (mm). - Độ không vuông góc của mặt dùng để định vị mặt đầu của chi tiết với tâm của sega 0,032 mm trên 100 mm độ dài. II. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ PHAY RÃNH HẠT ĐẬU Lập sơ đồ gá đặt - Cơ cấu định vị : chi tiết được hạn chế 6 bậc tự do . + Mặt phẳng đáy hạn chế 3 bậc tự do. + Chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do . + chốy tỳ hạn ché 1 bậc tự do . - Cơ cấu kẹp chặt : Dùng cơ cấu mỏ kẹp đai ốc . - Chọn máy : Chọn máy phay đướng 6H12. - Dao: Dao tiện bằng hợp kim cứng T15K6. Phân tich và tính lực kẹp Sơ đồ định vị, kẹp chặt chi tiết , phương chiều điểm đặt của lực kẹp và lực ma sát được thể hiệ như sau: Ta đi xá định lực kẹp để cho chi tiết không bị xoay. để đơn giản khi tính lực kẹp ta cho rằng chỉ có lực Pz tác dụng lên chi tiết nên ta có phương trình cân bằng lực có dạng: Mms = Fms.R = (2.Wk ).f.R = K.M = K.Pz.R0 Trong đó : Mms: Mômen ma sát giữ chi tiết không bị qoay . Wk : Lực kẹp do mỏ kẹp gây ra. Fmx : Lực ma sát do mỏ kẹp gây ra. R: Bán kính tại vị trí đặt lực kẹp, ở đây R = 40 (mm). R0 : Bán kính của chi tiết tại phần gia công , ở đây lấy R0=28 (mm). M : Mômen do lực cắt gây ra. Pz : lực cắt do dao phay gây ra. K : Hệ số an toàn có tinh đến khả năng tăng lực trong quá trình gia công. K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 Với K0: Hệ số an toàn cho các trường hợp K0 = 1,5. K1: Hệ số kể đến lượng dư không đều K1 = 1. K2: Hệ số kể đến lao động cùn làm tăng lực cắt K2 = 1. K3: Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn K3= 1 . K4: Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định K = 1,3. K5: Hệ số kể đến vị trí quay của cơ cấu kẹp thuận tiện K5 = 1. K6: Hệ số kể đến mômen lật chi tiết quanh điểm tựa K6 = 1,5 Þ K = 1,5.1.1.1.1,3.1.1,5 = 2,92 Từ công thức trên ta có : 3. Tính toán thiết kế cơ cấu kẹp * Xác định lực xiết của bulông Gọi P là lực tác dụng của dòn kẹp vào viết tỳ, ta có: Trong đó : L1: Là khoảng cách từ tâm bulông kẹp tới điểm đặt lực kẹp . L1 = 32mm. L2: Là khoảng cách từ tâm bulông kẹp tới tâm vít tỳ L2 = 46mm. Từ đó ta có : Þ Lực xiết của bulông Q » P + W1 = 6461 + 4495 + 10956 (N) * Tính toán vít cấy và đai ốc Ta có đường kính trung bình của ren được tính theo công thức : Trong đó : Q: lực dọc trục Q = 10950 N YH: Hệ số chiều cao đai ốc YH = 1,5. Yh: Hệ số chiều cao ren Yh = 0,75. [q]: áp suất cho phép [q] = 10. Þ Vậy ta chọn viết cấy bulông theo tiêu chuẩn M14. * Kiểm tra độ bền của vít cấy và đai ốc - Vít cấy Trường hợp này đai ốc chỉ chịu lực dọc trục Q do đó ứng suất tương đương. Đối với thép 45 ta có sch = 340 MPa Þ ứng suất cho phép [s] = sch/3 = 340/3 = 113 MPa Vậy vít cấy thoả mãn điều kiện bền - Đai ốc + Độ bền dập được tính theo công thức : Trong đó : D4: Đường kính chân ren của đai ốc D4 = 14,5. D3: Đường kính đỉnh ren của đai ốc. D3 = D4/1,25 = 14,5/1,25 = 11,6mm Đối với thép ứng suất dập cho phép [sd] = 80MPa Vậy đai ốc thoả mãn điều kiện bondập + Độ bền cắt được tính theo công thức Trong đó: H = H/3 = 30/3 = 10 mm Þ Đối với thép ứng suất cắt cho phép [t] = 30 – 50 MPa Vậy đai ốc thoả mãn điều kiện cắt * Kiểm tra độ bền uốn của đòn kẹp Vật liệu làm đòn kẹp là thép 45 có sb = 600MPa Tiết diện đòn kẹp là hình chữ nhật có: b = 70 mm h = 15 mm Ta có sơ đồ tác dụng lực và biểu đồ mômen uốn như hình vẽ: Mômen uốn tại tiết diện nguy hiểm nhất Mu = 32.4495 – 143840 Nmm áp dụng công thức tính độ bền ta có : Wx = b.h2/6: (mômen chống uốn). Wx = 70.152/6 = 2625 (mm3). Þ su = 143840/2625 = 54,8 (N/mm3) = 54,8 MPa như vậy đòn kẹp đảm bảo độ bền. 4. tính sai số chê tạo đồ gá Ta nhận thấy sai số nguyên công này đòi hỏi chủ yếu là độ không đồng tâm của rãnh hạt đậu so với tâm của lỗ f15 là chính nên ta có : egđ = ec + ek + ect + em + edc Trong đó : egđ : Sai số gá đặt . ec : Sai số chuẩn. ek : Sai số kẹp chặt. ect : Sai số chế tạo. em : Sai số do mòn. edc : Sai số điều chỉnh. a) Sai số chuẩn ec : Theo bảng 1.1 (đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá) ta có: ec = d1 + d2 + 2r Trong đó : d1: Dung sai khoảng cách lỗ, ở đây d1= 0,005 mm d2: Dung sai khoảng cách chốt định vị, d2 = 0.025 mm. r: Khe hở giữa chốt định vị và lỗ, lấy r = 0,01 mm. Do vậy : ec = 0.005 + 0,025 + 2.0,01 = 0,05 mm b) Sai số kẹp chặt ek: Do phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước nên ek = 0 c) Sai số do mòn em: Do đồ gá bị mòn nên gây ra sai số mòn được thính theo công thức sau : Trong đó : b: Hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị với mặt phẳng ta lấy b = 0,2 ¸0.4 chọn b = 0,3 N: Số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá N = 5000 chi tiết . Vậy ta có sai số mòn như sau : d) Sai số điều chỉnh edc : Là sai số trong quá trình lắp giáp 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 lấy edc= 5 ¸ 10 (mm), edc = 10 mm = 0,01 mm e. Sai số gá đặt egđ: Trong công thức tính toán lấy sai số gá đặt: (d Dung sai nguyên công), ở nguyên công này do dung sai là ±0,1mm nên d = 0,2. Vậy Þ f. Sai số chế tạo cho phép của đồ gá [ect]. Sai số cần được xác định khi thiết kế đồ gá. Do đa số sai số phân bố theo quy luật chuẩn nên ta có thể tính theo công thức sau: 5. Điều kiện kỹ thuật của đồ gá. Độ không vuông góc của chốt định vị so với mặt phẳng của phiến tỳ phải £ 0,064mm trên 100mm chiều dài. III. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ MÀI MẶT TRỤ R103 Lập sơ đồ gá đặt Cơ cấu định vị : chi tiết được hạn chế 6 bậc tự do. + mặt phẳng đáy hạn chế 3 bậc tự do. + Chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do. Cơ cấu kẹp chặt : Chọn máy mai dung cụ 3B642. Chọn đá : Chọn đá mài hình trụ (tra bảng 5 –11 sổ tay công nghệ chế tao máy) ta có các thông số sau : + Đường kính đá mài : D 170mm. + Bề rộng của đá B = 70mm. + Đường kính trong : d – 25mm. + Vật liệu đá mài :2A + Độ hạt mài : 40-60 phân tích và tính lực kẹp Sơ đồ định vị, kẹp chặt chi tiết , phương chiều điêmr đặt của lực kẹp và lực ma sát được thể hiện như sơ đồ sau: Ta nhận thây khi chi tiết quay lực cắt Pz có thể làm cho chi tiết quay quanh mặt định vị bên . nên ta phải xác định lực kẹp để chong lại mômen đó. để đơn giản ta coi chỉ có lực Pz trong khi cắt. từ trên ta có phương trình cân băng sau: K.Pz.l = W.l0 Trong đó : Pz Lưch tiếp tuyến do cắt gây ra, ở đây Pz = 2777N. K: Hệ số an toàn có tính đến khả năng tăng lực trong quá trình gia công . K = K0.K1.K2.K3. K4.K5.K6 Với : K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 Với K0: Hệ số an toàn cho các trường hợp K0 = 1,5. K1: Hệ số kể đến lượng dư không đều K1 = 1. K2: Hệ số kể đến lao động cùn làm tăng lực cắt K2 = 1. K3: Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn K3= 1 . K4: Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định K = 1,3. K5: Hệ số kể đến vị trí quay của cơ cấu kẹp thuận tiện K5 = 1. K6: Hệ số kể đến mômen lật chi tiết quanh điểm tựa K6 = 1,5 Þ K = 1,5.1.1.1.1,3.1.1,5 = 2,92 l: khoang cách giữa lực Pz với chỗ tỳ , ta có 1 » 23mm. l0 : khoảng cách giữa lực kẹp W với chỗ tỳ, ta có l0 » 40 mm. Wk: lực kẹp Từ công thức trên ta có : Tính toán thiết kế cơ câu kẹp * Xác định lực xiết của bulông Gọi Q là lực xiết bulông thì ta nhận thấy P = Q = 4663 * tính toán vít cây và đai ốc Ta có đường kính trung bình của ren được tính theo công thức : Trong đó : Q: Lực dọc trục Q = 4663 N. yH: Hệ số chiều cao đai ốc yH = 1,5. yh: Hệ số chiều cao ren yh = 0,75. [q]: áp suất cho phép [q] = 10. Þ vậy ta ta chọn vít cấy bu lông theo tiêu chuẩn loại M12. * kiểm tra độ bền của vít cấy và đai ốc Vit cấy Trường hợp này đai ốc chỉ chịu lực dọc trục Q do đó ứng suất tương đương : Đối với thép 45 ta có sch=340MPa Þ ứng suất cho phép [s[ = sch/3 = 340/3 = 113 MPa Vậy vít cấy thoả mãn điều kiện bền - Đai ốc + Độ bền dập được tính theo công thức trong đó : D4: Đường kính chân ren của đai ốc D4 = 12,3mm. D3: Đường kính đỉnh ren của đai ốc. D3 = D4/1,25 = 20,5/1,25 = 9,84mm Đối với thép ứng suất dập cho phép [sd] = 80 MPs Vậy đai ốc thoả mãn điều kiện bền dập + Độ bền cắt được tính theo công thức Trong đó: H = H/3 = 30/3 = 10mm Þ Đối với thép ứng suất cắtcho phép [t] = 30 – 50 MPa vậy đai ốc thoả mãn điều kiện bền cắt. Tính sai số chế tạo đôi gá z Sai số đồ gá được tính theo công thức sau : egđ = ec + ek = ect + em + edc Trong đó : egđ: sai số gá dặt. ek: sai số kẹp chặt. ect: sai số chế tạo. em : sai số do mòn. edc: sai số điều chỉnh . sai số chuẩn ec: Ta thây trong nguyên công này kính thước trùng với chuẩn định vị nên sai số chuẩn ec = 0. Sai số do mòn ek: Do phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước nên ek = 0 Sai số do mòn nên gây ra sai số mòn được tính theo công thức sau: em= b(mm) Trong đó: b:Hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị với mặt phẳng ta lấy b=0.2¸0,4 ta chọn b=0,2 N:số lượng chi tiết được gia công trên đồ giá N=5000 chi tiết . Vậy ta có sai số mòn như sau : em=0,2.=14,14(mm). d)Sai số điều chỉnh edc: là sai số trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ giá sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ dùng để điều chỉnh khi lắp ráp. Trong thực tế lấy edc =5¸10(mm),ở đây ta chọn edc =8mm=0.008mm. e) Sai số lắp đặt egd: Trong công thức tính toán lấy sai số lắp đặt (:dung sai nguyên công). ở nguyên công này do dung sai là ±0,02mm nên =0,04. Vậy suy ra [egd]=.0,1=0,033(mm). f) Sai số chế tạo cho phép của đồ giá [ ect]: Sai số này cần được xác định khi thiết kế đồ giá .Do đó sai số phân bố theo quy luật chuẩn nên ta có thể tính theo công thức sau : [ect]= = 5.Điều kiện kỹ thuật của đồ giá : -Độ không song song của mặt định vị mặt phẳng dưới của chi tiết với đường tâm của đồ gá £0,0288mm trên 100mm chiều dài . -Độ không vuông góc của mặt định vị mặt phẳng của chi tiết với mặt phẳng định vị bên của chi tiết £0,0288mm trên 100mm chiều dài . IV.THIẾT KẾ ĐỒ GÁ MÀI MẶT CẦU R187 1.Lập sơ đồ lắp đặt : -Cơ cấu định vị :chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do. +Đường thẳng trên mặt trụ định vị 2 bậc tự do. +Mặt trụ ngoài định vị 2 bậc tự do . +Mặt phẳng đằng trước định vị 1 bậc tự do . -Cơ cấu kẹp chặt :vặn đai ốc trên thân của chấu kẹp. -Chọn máy :Chọn máy mà dụng cụ 3B642. -Chọn đá :Chọn đá mài trụ (Tra bảng 5-11sổ tay công nghệ chế tạo máy) ta có các thông số sau : +Đường kính đá mài :D=40mm. +Chiều cao của đá :H=12mm. +Đường kính trong :d=6mm. +Vật liệu đá mai:2A. +Độ hạt mài :40-60. 2.Phân tích và tính lực kẹp: Sơ đồ định vị ,kẹp chặt chi tiết ,phương chiều điểm đặt của lực kẹp và lực ma sát được thể hiện như sơ đồ sau : Ta có các lực thành phần khác được lấy như sau : Lực hướng kính :Py= (0,02¸0,4)Pz Lấy Py= 0,03; Pz = 0,3.1768 = 530,4N Do đó ta có lực tổng cộng P được tính như sau : P = Ta nhận thấy lực R gây cho chi tiết quay do đó ta đi xác định lực kẹp để cho chi tiết không bị xoay nên ta có phương trình cân bằng lực có dạng: Mms=Wt.f.K.R.R0 Trong đó Mms:Mô men ma sát giữa chấu kẹp chi tiết . Wt: Lực kẹp tổng cộng của 3 chấu kẹp . f: Hệ số ma sát giữa chấu kẹp và chi tiết ở đây f=0,35. R: Bán kính của chi tiết tại phần chưa gia công . M: Mô men cắt . K:Hệ số an toàn có tính đến khả năng tăng lực trong quá trình gia công . K=K0..K1.K2.K3.K4.K5.K6. Trong đó K0:Hệ số an toàn cho các trường hợp K0=1,5. K1:Hệ số kể đến lượng dư không đều K1=1. K2 :Hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt K2 =1. K3 :Hệ số tăng lực khi gia công gián đoạn K3=1. K4:Hệ số kể đến nguồn nhân lực K4 =1,3. K5 :Hệ số kể đến vị trí quay của cơ cấu kẹp thuận tiện K5 =1 K6 :Hệ số kể đến khi mô men lực chi tiết quanh điểm tựa ÞK=1,5.1.1.1.1,3.1.1.1,5=2,92. Từ công thức trên ta có : Wt= Do đó ta có lực kẹp cho một chấu kẹp : tính toán thiết kế cơ cấu kẹp : * xác định lực xiết của bulông : ta có lực xiết của bulông được tính theo công thức : Q = Wt.tg(a + j) Trong đó : a: Một phần hai góc côn của ống kẹp đàn hồi, ở đây lấy a =300. j: Một phần hai góc ma sát của ống kẹp đàn hồi, ở đây lấy j = 150. Do đó ta có : Q = 7949.tg300 = 4589N * Tính toán vít cấy và đai ốc Ta có các đường kính trung bình của ren được tính theo công thức: Trong đó : Q: lực dọc trục Q = 6881 N yH : Hệ số chiều cao đai ốc yH = 1,5. yh : Hệ số chiều cao ren yh = 0,75. [q]: áp suất cho phép [q] = 10. Þ d ³ =11,4mm Vậy ta chọn vít cấy bulông theo tiêu chuẩn loại M170x1,5. 4. tính sai số chế tạo đồ gá Ta nhận thấy sai số của cầu trong nguyên công này chủ yếu là sai số do độ xiên đường tâm của mặt cầu so với đường tâm của lỗ f15 do đó: Sai số gá đặt được tính theo công thức sau: egd = ec + ek + ect + em + edc Trong đó : egd: sai số gá đặt . ek : sai số kẹp chặt . ec: sai số chuẩn . ect: sai số chế tạo . em: sai số đo mòn. edc: sai số điều chỉnh. Sai số chuẩn ec: Do chi tiết được định vị trên ống kẹp đàn hồi nên sai số chuẩn ec= 0. sai số kepj chặt ek: Do chi tiết được định vị trên ống kẹp đàn hồi nên sai số chuẩn ek= 0. Sai số do mòn em: Ta nhận thấy sai số của ống kẹp đàn hồi không ảnh hưởng tới sai số của chi tiết nên em = 0. Sai số điều chỉnh edc: Là sai số sinh ra trong qúa trình lắp giáp và điêu 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. rong thực tế lấy edc = 5 ¸ 10(mmm), ở đây ta chọn : edc = 7mm = 0,007 mm. e) Sai số gá đặt egd: Trong công thức tính toán lấy sai số gá đặt [edc]=d (d dung sai nguyên công ). ở nguyên công nàydo dung sai là ±0,05mm nên d = 0,1 Vậy Þ [egd] = 1/3.0,1 = 0,033 (mm). sai số chế tạo cho phép của đồ gá [ect] sai số này được sác định khi thiết kế đô gá. Do đa số sai số phân bố thao quy luật chuẩn nên ta có thể tính theo công thức = mm 5. Điều kiện kỹ thuật của đồ gá Độ không đồng tâm mặt trụ trong của ống kẹp đàn hồi với tâm của xe ga phải £ 0,032mm. Độ không vuông góc của mặt phẳng định vị mặt phẳng trước của chi tiết với tâm của se ga £ 0.032m. E. TÍNH THỜI GIAN GIA CÔNG. 1.Nguyên công 5: Khoả mặt dầu, khoan lỗ f12, khoan lỗ f48, doa lỗ f15, tiện bậc lỗ f20, tiện ngoài f73. * Bước 1: Khoả mặt dầu. Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công. L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao L2 = 1mm S: Lượng chạy dao vòng S = 0,195 mm/vòng n: Số vòng quay n = 250 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) *Bước 2: Khoan lỗ f12 Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L = 28 (mm) L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao L2 = 3mm S: Lượng chạy dao vòng S = 0,22 mm/vòng n: Số vòng quay n = 800 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) * Bước 3: Khoan lỗ f14,8 Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L = 28 (mm) L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao L2 = 3mm S: Lượng chạy dao vòng S = 0,3 mm/vòng n: Số vòng quay n = 630 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) * Bước 4: Doa lỗ f15. Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L = 28 (mm) L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao L2 = 3mm S: Lượng chạy dao vòng S = 1 mm/vòng n: Số vòng quay n = 400 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) * Bước 5: Tiện lỗ f20. Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L = 2 (mm) L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao L2 = 3mm S: Lượng chạy dao vòng S = 0,14 mm/vòng n: Số vòng quay n = 800 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) * Bước 6: Tiện ngoài f73. Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L = 6 (mm) L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao L2 = 1mm S: Lượng chạy dao vòng S = 1,4 mm/vòng n: Số vòng quay n = 800 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) Vì vậy ta có thời gian gia công cho nguyên công là: T = 1,2 +0,18 + 0,08 + 0,076 + 0,006 = 1,722 (phút) 2. Nguyên công 6: Khoả mặt dầu, khoan rộng lỗ f20 và tiện ngoài để đạt f106. * Bước 1: Khoả mặt dầu. Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công. L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao L2 = 1mm S: Lượng chạy dao vòng S = 0,195 mm/vòng n: Số vòng quay n = 250 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) * Bước 2: Khoan rộng lỗ f20 Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L = 13,5 (mm) L1: Chiều dài ăn dao. S: Lượng chạy dao vòng S = 0,8 mm/vòng n: Số vòng quay n =500 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) * Bước 3: Tiện ngoài f106. Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L = 22 (mm) L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao L2 = 1mm S: Lượng chạy dao vòng S = 1,4 mm/vòng n: Số vòng quay n = 500 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) Vì vậy ta có thời gian gia công cho nguyên công là: T = 1,2 + 0,04 + 0,038 = 1,278 (phút) 3. Nguyên công 7: Khoan 4 lỗ f16. Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L = 18 (mm) L1: Chiều dài ăn dao. S: Lượng chạy dao vòng S = 0,22 mm/vòng n: Số vòng quay n = 482 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) Vậy thời gian gia công là: T = 4. 0,25 = 1 (phút) 4. Nguyên công 8: Tiện mặt cầu R178,5. Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L = 53(mm) L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao L2 = 1 mm S: Lượng chạy dao vòng S = 0,8 mm/vòng n: Số vòng quay n = 160 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) 5. Nguyên công 9: Phay rãnh 20X28. Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L = 28(mm) S: Lượng chạy dao phút S = 0,12 mm/phút D: Đường kính dao phay: D = 20 (mm) Từ trên ta có: (phút) 6. Nguyên công 10: Phay mặt bên. * Bước 1: Cắt với t = 10 (mm). Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L =63 (mm) L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao L2 = 2mm S: Lượng chạy dao vòng S = 235 mm/vòng n: Số vòng quay n = 375 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) * Bước 2: Cắt với t = 4 (mm). Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L =63 (mm) L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao L2 = 2mm S: Lượng chạy dao vòng S = 450 mm/vòng n: Số vòng quay n = 300 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) 7. Nguyên công 11: Phay mặt bên đối diện. * Bước 1: Cắt với t = 10 (mm). Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L =63 (mm) L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao L2 = 2mm S: Lượng chạy dao vòng S = 235 mm/vòng n: Số vòng quay n = 375 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) * Bước 2: Cắt với t = 4 (mm). Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L =63 (mm) L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao L2 = 2mm S: Lượng chạy dao vòng S = 450 mm/vòng n: Số vòng quay n = 300 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) 8. Nguyên công 12: Phay mặt bên thứ 3. * Bước 1: Cắt với t = 9,25 (mm). Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L =60 (mm) L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao L2 = 2mm S: Lượng chạy dao vòng S = 300 mm/vòng n: Số vòng quay n = 300 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) 9. Nguyên công 13: Phay mặt bên thứ tư. * Bước 1: Cắt với t = 9,25 (mm). Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L =60 (mm) L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao L2 = 2mm S: Lượng chạy dao vòng S = 300 mm/vòng n: Số vòng quay n = 300 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) 10. Nguyên công 14: Phay rãnh hạt đậu. * Bước 1: Phay với bề rộng 18. Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L = 12,3(mm) S: Lượng chạy dao phút S = 33,75 mm/phút D: Đường kính dao phay: D = 16 (mm) Từ trên ta có: (phút) * Bước 2: Phay với bề rộng 6. Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L = 12,3(mm) S: Lượng chạy dao phút S = 42,75mm/phút D: Đường kính dao phay: D = 16 (mm) Từ trên ta có: (phút) 11. Nguyên công 15: Tiện trụ R103,5. Trong đó: L: Chiều dài bề mặt gia công L = 77(mm) L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao L2 = 1 mm S: Lượng chạy dao vòng S = 1,2 mm/vòng n: Số vòng quay n = 250 vòng/phút Từ trên ta có: (phút) 12. Nguyên công 16: Phay 4 rãnh trụ R32,5X12,4. Trong đó: L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao L2 = 2mm S: Lượng chạy dao vòng S = 47,5 mm/vòng n: Số vòng quay n = 375vòng/phút Từ trên ta có: (phút) Vậy thời gian gia công là: 2.T = 2. 0,01 = 0,02 (phút) 13. Nguyên công 19: Mài hai mặt bên cách nhau 77 (mm). * Bước 1: Mài thô. (phút) Trong đó: h: Chiều cao của chi tiết gia công, ở đây h = 87,5 (mm) t: Chiều sâu cắt t = 0,4 (mm). n: Số vòng quay của đá n = 3150 vòng/phút. * Bước 1: Mài tinh. (phút) Trong đó: h: Chiều cao của chi tiết gia công, ở đây h = 87,5 (mm) t: Chiều sâu cắt t = 0,1(mm). n: Số vòng quay của đá n = 4500 vòng/phút. 14. Nguyên công 20: Mài mặt trụ R103. (phút) Trong đó: d: Chiều cao của chi tiết gia công, ở đây h = 206 (mm) t: Chiều sâu cắt t = 0,5 (mm). nc: Số vòng quay của chi tiết n = 30 vòng/phút. 15. Nguyên công 21: Mài mặt cầuR187. * Bước 1: Mài thô. (phút) Trong đó: h: Chiều cao của chi tiết gia công, ở đây h = 24 (mm) t: Chiều sâu cắt t = 0,4 (mm). nc: Số vòng quay của chi tiết n = 30 vòng/phút. * Bước 2: Mài tinh. (phút) Trong đó: h: Chiều cao của chi tiết gia công, ở đây h = 24 (mm) t: Chiều sâu cắt t = 0,1 (mm). nc: Số vòng quay của chi tiết n = 30 vòng/phút. 16. Nguyên công 22: Mài mặt côn 150. (phút) Trong đó: h: Chiều cao của chi tiết gia công, ở đây h = 24 (mm) t: Chiều sâu cắt t = 0,1 (mm). nc: Số vòng quay của chi tiết n = 30 vòng/phút. MỤC LỤC PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG. phân tích chức năng làm việc của chi tiết. phân tích tính công nghệ trong kết cấu. xác định dạng sản xuất . phân tích phương pháp chế tạo phôi. tíh giá thành phôi. xác định đường lối công nghệ. chọn phương pháp gia công. lập thứ tự nghuyên công. B. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG. nguyên công 1: chọn phôi. nguyên công2: thử mác thép. nguyên công 3 : làm sạch và ủ phôi. nguyên công 4: cưa phôi thanh. Khoả mặt đầu, khoan lỗ f12, khoan lỗ f14,8, doa lỗ f15, tiện bậc f20 và tiện ngoài f73. Nguyên công 6: khoả mặt đầu, khoan lỗ f20 và tiện ngoài đạt f106. Nguyên công 7: khoan 4 lỗ f16 Nguyên công 8: tện cầu R187,5. Nguyên công 9: phay rãnh 20x28. Nguyên công 10: phay một mặt bên. Nguyên công 11: phay mặt bên đối diện. Nguyên công 12: phay mặt bên thứ ba. Nguyên công 13: phay mặt bên thứ tư đối diện với mặt bên thứ ba. Nguyên công 14: phay rãnh hạt đậu. Nguyên công 15: tiện trụ R103,5 và đánh số. Nguyên công 16: phay 4 rãnh trụ R32,5x12,4. Nguyên công 17: làm sạch bavia do các nguyên công trước để lại. Nguyên công 18: nhiệt luyện. Nguyên công 19: mài hai mặt bên cách nhau 77. Nguyên công 20: mài trụ R103. Nguyên công 21: mài cầu R187. Nguyên công 22: mài vát côn 150. Nguyên công 23: Nghiền trụ R103. Nguyên công 24: nghiền cầu R187. Nguyên công 25: chọn các mắt chia, đánh số với blốc và nắp điều khiển. Nguyên công 26: rà câu R187 với blốc. Nguyên công 27: rà trụ R13 với trụ của nắp điều khiển. Nguyên công 28: rửa sạch. Nguyên công 29: kiểm tra