Đồ án Thiết kế qtcn gia công chi tiết tang quấn xích

hu kỳ bền T của dao k1=1,06; k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng k2=1,54; k3: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội k3=1,4 Vt=75*1,06*1,54*1,4 =171,402 m/ph Số vòng quay trục chính tính toán là: chọn số vòng quay trục chính là: nm=315 vg/ph Khi đó tốc độ cắt thực tế là: 4. Nguyên công 4:Khoan tarô 4 lỗ vít M12: a. Chọn máy: 2H135 có các thông số kỹ thuật sau: + Đường kính lỗ gia công lớn nhất: f35 + Kích thước bàn máy: 450x500 + Số vòng quay trục chính: 31,5¸1400 + Công suất của máy N=4 kW b. Chọn dụng cụ cắt: Mũi khoan f10,5 từ thép gió P18 Ta rô M12 c. Sơ đồ gá đặt: Chi tiết gá vào mặt đầu M và lỗ f150: định vị 5 bậc tự do chống xoay vào mặt đầu lỗ, kẹp chặt bằng bu lông rút qua lỗ f150. d. Các bước gia công: Khoan lỗ f10,5 Ta rô M12 e. Chế độ cắt: - Chế độ cắt khi khoan lỗ f10,5: Chiều sâu cắt t=5,25 mm Xác định lượng chạy dao: Tra bảng 5-87 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: S= 0,16 ¸ 0,2 mm/vòng Xác định tốc độ cắt: Vt=Vb*k1*k2*k3*k4 Tra bảng 5-86 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: Vb=55 m/ph Vt=55*1,15*1*1*1 =63,25 m/ph Số vòng quay trục chính tính toán là: chọn số vòng quay trục chính là: nm=1400 vg/ph Khi đó tốc độ cắt thực tế là: Xác định công suất cắt: Tra bảng 5-88 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: Nc=1,7 kW <Nm Vậy máy đủ độ cứng vững và công suất để gia công - Chế độ cắt khi ta rô ren 4 lỗ M12: Tra bảng 5-188 sổ tay CNCTM-T2 với bước ren P =1,25 mm ta có: V=10 m/ph Số vòng quay trục chính tính toán là: chọn số vòng quay trục chính là: nm=195 vg/ph Khi đó tốc độ cắt thực tế là: . 5. Nguyên công 5: Phay mặt đầu bắt đầu sích. Định vị: chi tiết gia công được định vị bởi mặt đầu bằng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do, lỗ F150 được định vị bằng chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do, chốt tỳ điều chỉnh hạn ché 1 bậc tự do chống xoay. Như vậy chi tiết gia cồng được định vị đủ 6 bậc tự do. Kẹp chặt: Chi tiết gia công được kẹp chặt bởi cơ cấu kẹp bulông có cơ cấu tháo nhanh.. Chọn máy: Chọn máy phay ngang 6H82 có công suất 7 Kw. Dải số vòng quay của máy 6H82 như sau: 30 37,8 47,63 60 75,6 95,3 120 151,3 190,6 240 302,6 381,2 480,4 6053 762,6 961 1210,8 1525 Lượng chạy dao (mm/phút) của may 6H82 như sau: 23,5 29,6 37,3 47 59,2 74,6 94 118,5 149,3 188 237 298,6 376,2 474 597,3 752,6 948,2 1194 Chọn dao: chọn dao phay ngón chuôi côn, gắn mảnh hợp kim cứng có các thông số: D = 50 mm; L = 190 mm; l = 32 mm; Z = 6 (răng). * Tính chế độ cắt: Bước 1: Phay bể mặt bắt bu lông. Lượng dư gia công Zb = 2 mm. Lượng chạy dao: Sz = 0,20 (mm/răng). Tốc độ cắt khi phay bằng dao phay ngón gắn mảnh hợp kim cứng được tra bảng 5-161 [II] ta có: Vdm = 143 (m/phút). Kv – hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể: kv = kmv *knv *kuv kmv – Hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công; kmv = . knv – Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôI, tra bảng 5-5 [II] ta có: knv = 0,80. kuv – Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, tra bảng 5-6 [II] với dao BK8 ta có kuv = 0,83. Vậy kv = kmv *knv *kuv = 1*0,8*0,83 = 0,664. Vậy Vtt = Vdm *kV = 143*0,664 = 95 (m/phút). Số vòng quay tính toán được tính theo công thức sau: n = = = 605 (vòng/phút). Chọn số vòng quay theo số vòng quay của máy là: n = 605 (vòng/phút). Vận tốc cắt thực tế là: Vtt = = = 95 (m/phút). Lượng chạy dao phút: SP = Sz*n*Z = 0,20*6*605 = 726 (mm/phút). Chọn lượng chạy dao theo máy: Sm = 752,6 (mm/phút). * Tính lực cắt khi phay: Lực cắt được tính theo công thức: PZ = Trong đó: Z - là số răng dao phay. n- số vòng quay của dao. Theo bảng 5-41 [II] ta tra được các hệ số sau: CP = 30; x = 0,86; y = 0,63; u = 1,0; q = 0,83; w = 0. Vậy PZ = = (N). * Mô men xoắn trên trục chính của máy được tính theo công thức sau: Mx = = = 346 (N.mm). * Tính công suất cắt: Công suất cắt được tra theo bảng 5- 162 [II] ta có: Ne = 2,2 (Kw). Vậy Ne < Nm* h = 7*0,8 = 5,6 (Kw). Máy đã chọn đủ công suất gia công. * Bước 2: Phay tinh bề mặt bắt bu lông. Lượng dư gia công: Z = 1 (mm). Lượng chạy dao: Sz = 0,18 (mm/răng). Tốc độ cắt khi phay bằng dao phay ngón gắn mảnh hợp kim cứng được tra bảng 5-161 [II] ta có: Vdm = 143 (m/phút). Kv – đã được tính ở trên. kV = 0,664 Vậy Vtt = Vdm *kV = 143*0,664 = 91,5 (m/phút). Số vòng quay khi phay tinh là: n = = = 583 (vòng/phút). Chọn số vòng quay theo số vòng quay của máy là: n = 480 (vòng/phút). Vận tốc cắt thực tế là: Vtt = = = 75,4 (m/phút). Lượng chạy dao phút: SP = Sz*n*Z = 0,18*6*480 = 518,4 (mm/phút). Chọn lượng chạy dao theo máy: Sm = 7597,3 (mm/phút). * Tính lực cắt khi phay: Lực cắt được tính theo công thức: PZ = Trong đó: Z - là số răng dao phay. n- số vòng quay của dao. Theo bảng 5-41 [II] ta tra được các hệ số sau: CP = 30; x = 0,86; y = 0,63; u = 1,0; q = 0,83; w = 0. Vậy PZ = = (N). * Mô men xoắn khi phay tinh được tính theo công thức sau: Mx = = = 178,3 (N.mm). * Tính công suất cắt: Công suất cắt được tra theo bảng 5- 162 [II] ta có: Ne = 1,5 (Kw). Vậy Ne < Nm* h = 7*0,8 = 5,6 (Kw). Máy đã chọn đủ công suất gia công. 6. Nguyên công 6: Khoan, khoét lỗ f18. a. Chọn máy: 2H135 có các thông số kỹ thuật sau: Đường kính lỗ gia công lớn nhất: f35 Kích thước bàn máy: 450x500 Số vòng quay trục chính: 31,5¸1400 Công suất của máy N= 4 kW b. Chọn dụng cụ cắt: Mũi khoan f16 từ thép gió P18 Mũi khoét f18 c. Sơ đồ gá đặt: Chi tiết gia công được định vị bởi mặt đầu bằng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do, lỗ F150 được định vị bằng chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do, chốt tỳ điều chỉnh hạn ché 1 bậc tự do chống xoay. Như vậy chi tiết gia cồng được định vị đủ 6 bậc tự do. d. Các bước gia công: Khoan lỗ f16 Khoét lỗ f18A4 e. Chế độ cắt: - Chế độ cắt khi khoan lỗ f16: Chiều sâu cắt t=8 mm Xác định lượng chạy dao: Tra bảng 5-87 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: S = 0,15 ¸ 0,19mm/vòng Chọn lượng chạy dao S = 0,16 mm/vg Xác định tốc độ cắt: Vt=Vb*k1*k2*k3 Tra bảng 5- 86 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có Vb=43 m/ph Vt=43*1*1*1 = 43 m/ph Số vòng quay trục chính tính toán là: chọn số vòng quay trục chính là: nm=750 vg/ph Khi đó tốc độ cắt thực tế là: Xác định công suất cắt: Tra bảng 5-88 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: Nc=1,5 kW <Nm Vậy máy đủ độ cứng vững và công suất để gia công - Xác định chế độ cắt khi khoét lỗ f18: Chiều sâu cắt khi khoét lỗ f18: t=1 mm. Xác định lượng chạy dao: Tra bảng 5.104 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: S= 0,45¸ 0,5mm/vòng Xác định tốc độ cắt: Vt=Vb*k1*k2*k3 Tra bảng 5.105 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có Vb=29,5 m/ph Vt=29,5*1*1*1 =29,5m/ph Số vòng quay trục chính tính toán là: chọn số vòng quay trục chính là: nm=400 vg/ph Khi đó tốc độ cắt thực tế là: 2.Quy trình gia công bánh răng trong ghép vào tang quấn: 2.1 Tạo phôi : Phôi được tạo bằng phương pháp rèn dập cấp chính xác I, sau khi dập được đem đi làm sạch bavia và đem ủ để giảm ứng suất dư còn tồn tại.. 2.2 Gia công cơ: Nguyên công 1: a. Chọn máy: Máy tiện 1M63 có các thông số kỹ thuật sau: + Đường kính trung bình vật gia công trên mâm cặp f350. + Công suất là 13kW + Số tốc độ của trục chính là 22 + Phạm vi tốc độ trục chính 10¸1250 vòng/phút + Phạm vi bước tiến: Dọc: 0,064¸1,025mm/vòng Ngang: 0,026¸0,378mm/vòng + Kích thước dao (rộng x cao): 30x40 Dụng cụ cắt: Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15K6, dao tiện ngoài để khoả mặt đầu, dao tiện lỗ. Sơ đồ gá đặt: Chi tiết gá trên mâm cặp 3 chấu trái tự định tâm vào đường kính ngoài định vị 5 bậc tự do. Các bước gia công: - Tiện khoả mặt đầu không lắp ghép đạt kích thước 48mm - Tiện mặt trụ trong đạt kích thước f138mm. - Tiện trụ bậc trong f155x7mm. Xác định lượng dư gia công Tra bảng 3-102 Sổ tay công nghệ chế tạo máy-tập 1 ta có: Lượng dư gia công khi tiện khoả mặt đầu là Zb=4mm. Lượng dư gia công khi tiện lỗ f138 là Zb=4mm. Xác định chế độ cắt: - Tiện khoả mặt đầu tiện thô 2 lần: + Lần 1: Chọn chiều sâu cắt t=2mm. Xác định lượng chạy dao: Tra bảng 5-60 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 với kích thước của dao 16x25 ta có S = 0,8¸1,2mm/vòng Xác định tốc độ cắt: Vt=Vb*k1*k2*k3*k4*k5 Tra bảng 5- 64 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có Vb=227m/ph Trong đó: k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng của dao k5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tỷ số các đường kính khi tiện ngang Tuổi bền của dao tiện hợp kim cứng T15K6 là: T=40-60ph Trạng thái bề mặt chi tiết gia công là vỏ không cứng Góc nghiêng chính của dao là 600: Tỷ số đường kính d/D =131/178=0,655 Tra bảng 5.64 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: k1=1,06; k2=0,92; k3=1; k4=1; k5=0,96 Do đó Vt=227*1,06*0,92*1*1*0,96=212,51 m/ph Số vòng quay trục chính tính toán là: Chọn số vòng quay trục chính là: nm=315 vg/ph Do đó tốc độ cắt thực tế là: Xác định công suất cắt: Tra bảng 5-68 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: Nc=7 KW < Nm Vậy máy đủ độ cứng vững và công suất khi gia công tiện khoả mặt M + Lần 2: Chế độ cắt tương tự lần 1. - Tiện trơn lỗ f 138: tiện thô 2 lần: + Lần 1: Chọn chiều sâu cắt khi tiện thô t = 2mm. Xác định lượng chạy dao: Tra bảng 5-61 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 với kích thước của dao 40x40 phần chìa ra của dao L = 300mm, chiều sâu cắt t= 2mm ta có S=0,6 ¸ 1mm/vòng. -Xác định chế độ cắt: Vt= Vb*k1*k2*k3*k4*k5 Tra bảng 5-64 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: Vb = 165m/ph Trong đó: Tra bảng 5.64 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: k1=1,06; k2=0,92; k3=1; k4=1; k5=0,96 Vt =165*1,06*0,92*1*1*0,96=154,47 m/ph Do đó số vòng quay trục chính tính toán là: Chọn nm =315 vòng/ph Do đó tốc độ cắt thực tế của trục chính là: Tra bảng 5-68 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: Nc= 4,9 kW So sánh công suất cắt với công suất máy ta thấy: Nc < Nm + Lần 2: Chế độ cắt tương tự lần 1. - Chế độ cắt khi tiện lỗ f155: Do lỗ f155 không đòi hỏi cao về độ bóng và cấp chính xác nên ta chỉ cần tiện thô với lượng dư gia công Zb=7,5 mm chia làm 3 lần: + Chế độ cắt lần 1: Chọn chiều sâu cắt t=2,5mm. Xác định lượng chạy dao: Chọn kích thước của dao d = 40 mm. Phần chìa ra của dao l = 200 mm. Tra bảng 5-61 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: S = 0,25 ¸ 0,6 mm/vòng Xác định tốc độ cắt: Vt= Vb*k1*k2*k3*k4 Tra bảng 5-64 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có Vb=186 m/ph Vt=186*1,06*0,92*1*1 =181,38 m/ph Số vòng quay trục chính tính toán là: chọn số vòng quay trục chính là: nm=400 vg/ph Khi đó tốc độ cắt thực tế là: Xác định công suất cắt: Tra bảng 5-68 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: Nc=7 kW <Nm Vậy máy đủ độ cứng vững và công suất để gia công + Chế độ cắt lần 3: Chọn chiều sâu cắt t=2,5mm. Xác định lượng chạy dao: Chọn kích thước của dao d=40 mm. Phần chìa ra của dao l=200 mm. Tra bảng 5.61 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: S = 0,25 ¸ 0,6mm/vòng Xác định tốc độ cắt: Vt= Vb*k1*k2*k3*k4 Tra bảng 5.64 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có Vb=186 m/ph Vt=186*1,06*0,92*1*1 =181,38 m/ph Số vòng quay trục chính tính toán là: chọn số vòng quay trục chính là: nm= 400 vg/ph Khi đó tốc độ cắt thực tế là: Xác định công suất cắt: Tra bảng 5-68 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: Nc=7 kW <Nm Vậy máy đủ độ cứng vững và công suất để gia công - Vát mép 1,5x450 Chọn chế độ cắt tương tự như bước công nghệ sát trước. Nguyên công 2: a. Chọn máy: Máy tiện 1M63 có các thông số kỹ thuật sau: + Đường kính trung bình vật gia công trên mâm cặp f350. + Công suất là 13kW + Số tốc độ của trục chính là 22 + Phạm vi tốc độ trục chính 10¸1250 vòng/phút + Phạm vi bước tiến: Dọc: 0,064¸1,025mm/vòng Ngang: 0,026¸0,378mm/vòng + Kích thước dao (rộng x cao): 30x40 Dụng cụ cắt: Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15K6, dao tiện ngoài để khoả mặt đầu, dao tiện lỗ. Sơ đồ gá đặt: Chi tiết gá trên mâm cặp 3 chấu trái tự định tâm vào đường kính ngoài định vị 5 bậc tự do. Các bước gia công: - Tiện khoả mặt đầu lắp ghép đạt kích thước 45,5mm - Tiện mặt trụ ngoài đạt kích thước f171mm. - Tiện trụ bậc trong f155x7mm. Xác định lượng dư gia công Tra bảng 3-102 Sổ tay công nghệ chế tạo máy-tập 1 ta có: Lượng dư gia công khi tiện khoả mặt đầu là Zb=4mm. Lượng dư gia công khi tiện mặt trụ ngoài f171 là Zb=7mm. Xác định chế độ cắt: Tiện khoả mặt đầu: + Lần 1: Chọn chiều sâu cắt t=2mm. Xác định lượng chạy dao: Tra bảng 5-60 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 với kích thước của dao 16x25 ta có S = 0,8¸1,2mm/vòng Xác định tốc độ cắt: Vt=Vb*k1*k2*k3*k4*k5 Tra bảng 5- 64 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có Vb=227m/ph Trong đó: k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng của dao k5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tỷ số các đường kính khi tiện ngang Tuổi bền của dao tiện hợp kim cứng T15K6 là: T=40-60ph Trạng thái bề mặt chi tiết gia công là vỏ không cứng Góc nghiêng chính của dao là 600: Tỷ số đường kính d/D =131/200=0,655 Tra bảng 5.64 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: k1=1,06; k2=0,92; k3=1; k4=1; k5=0,96 Do đó Vt=227*1,06*0,92*1*1*0,96=212,51 m/ph Số vòng quay trục chính tính toán là: Chọn số vòng quay trục chính là: nm=315 vg/ph Do đó tốc độ cắt thực tế là: Xác định công suất cắt: Tra bảng 5-68 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: Nc=7 KW < Nm Vậy máy đủ độ cứng vững và công suất khi gia công + Lần 2: Chế độ cắt tương tự lần 1. Tiện mặt trụ ngoài f171: + Lần 1: + Chọn chiều sâu cắt khi tiện khoả mặt lớn t = 2,5mm + Xác định lượng chạy dao: Tra bảng 5-60 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 với kích thước của dao 20x30 ta có S = 0,7mm/vòng Xác định tốc độ cắt: Vt= Vb*k1*k2*k3*k4*k5 Tra bảng 5.64 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có Vb = 255m/ph Vt =255*1,06*1,06*1*1*0,85=211,375m/ph Số vòng quay tính toán của trục chính là: Chọn số vòng quay thực tế của trục chính là: nm= 315 vg/ph Khi đó tốc độ cắt thực tế là: Xác định công suất cắt: Tra bảng 5-68 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: Nc = 5,8 kW + Lần 2: Chế độ cắt tương tự lần 1. + Lần 3: Chọn chiều sâu cắt t=2mm. Xác định lượng chạy dao: Tra bảng 5-60 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 với kích thước của dao 16x25 ta có S = 0,8¸1,2mm/vòng Xác định tốc độ cắt: Vt=Vb*k1*k2*k3*k4*k5 Tra bảng 5- 64 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có Vb=227m/ph Trong đó: k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng của dao k5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tỷ số các đường kính khi tiện ngang Tuổi bền của dao tiện hợp kim cứng T15K6 là: T=40-60ph Trạng thái bề mặt chi tiết gia công là vỏ không cứng Góc nghiêng chính của dao là 600: Tỷ số đường kính d/D =131/200=0,655 Tra bảng 5.64 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: k1=1,06; k2=0,92; k3=1; k4=1; k5=0,96 Do đó Vt=227*1,06*0,92*1*1*0,96=212,51 m/ph Số vòng quay trục chính tính toán là: Chọn số vòng quay trục chính là: nm=315 vg/ph Do đó tốc độ cắt thực tế là: Xác định công suất cắt: Tra bảng 5-68 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: Nc=7 KW < Nm Vậy máy đủ độ cứng vững và công suất khi gia công Nguyên công 3:Tiện tinh các mặt chính : a. Chọn máy: Máy tiện 1M63 có các thông số kỹ thuật sau: + Đường kính trung bình vật gia công trên mâm cặp f350. + Công suất là 13kW + Số tốc độ của trục chính là 22 + Phạm vi tốc độ trục chính 10¸1250 vòng/phút + Phạm vi bước tiến: Dọc: 0,064¸1,025mm/vòng Ngang: 0,026¸0,378mm/vòng + Kích thước dao (rộng x cao): 30x40 Dụng cụ cắt: Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15K6, dao tiện ngoài để khoả mặt đầu, dao tiện lỗ. Sơ đồ gá đặt: Chi tiết gá trên mâm cặp 3 chấu trái tự định tâm vào đường kính ngoài định vị 5 bậc tự do. Các bước gia công: - Tiện tinh mặt đầu lắp ghép đạt kích thước 45mm - Tiện tinh mặt trụ ngoài đạt kích thước f170H7. - Tiện tinh mặt trụ trong f139,2mm. Xác định lượng dư gia công Tra bảng 3-102 Sổ tay công nghệ chế tạo máy-tập 1 ta có: Lượng dư gia công khi tiện khoả mặt đầu là Zb=0,5mm. Lượng dư gia công khi tiện mặt trụ ngoài f170 là Zb=1,5mm. Lượng dư gia công mặt trụ trong là 1,2mm Xác định chế độ cắt: Tiện khoả mặt đầu: Chọn chiều sâu cắt t=0,5mm Xác định lượng chạy dao và tốc độ cắt: Tra bảng 5 - 62 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 với độ nhám bề mặt Rz=40mm, vật liệu gia công: thép, góc nghiêng phụ của dao là 50, bán kính đỉnh dao r= 1mm ta được S = 0,55 ¸ 0,7mm/vòng Hệ số điều chỉnh k = 0,75 Do đó lượng chạy dao tính là: St = 0,4125 ¸ 0,525 mm/vòng Khoảng tốc độ cắt: Tất cả các tốc độ. Chọn số vòng quay thực tế của trục chính là: nm = 315 vòng/ph Do đó tốc độ cắt thực tế là: Tiện tinh mặt trụ ngoài f170H7: Chọn chiều sâu cắt t = 0,5 mm Xác định lượng chạy dao: Tra bảng 5-62 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 với độ nhám bề mặt Ra=2,5mm, vật liệu gia công: thép, góc nghiêng phụ của dao là j1=100, bán kính đỉnh dao r = 1mm, chọn tốc độ cắt Vt = 80 ¸ 100 m/ph ta được : Lượng chạy dao S = 0,16 ¸ 0,25mm/vòng Hệ số điều chỉnh k = 0,75 Do đó lượng chạy dao tính là: St = 0,12 ¸ 0,1875 mm/vòng Khi đó số vòng quay tính toán là: Chọn số vòng quay thực tế của trục chính là: nm = 160 vòng/ph Do đó tốc độ cắt thực tế là: - Tiện lỗ f139,2+0,08: Chọn chiều sâu cắt t=0,5 mm Xác định lượng chạy dao: Do bề mặt lỗ f139,2 không đòi hỏi cao về độ bong bề mặt nên ta chọn Rz=40mm Tra bảng 5-62 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 với độ nhám bề mặt Rz=40mm, vật liệu gia công: thép, góc nghiêng phụ của dao là j1 = 100, bán kính đỉnh dao r=1mm ta được: S = 0,45¸ 0,6mm/vòng Hệ số điều chỉnh k=0,75 Do đó lượng chạy dao tính là: St=0,3375¸0,45 mm/vòng số vòng quay tính toán là: mọi cấp tốc độ Chọn số vòng quay thực tế của trục chính là: nm =800 vòng/ph Do đó tốc độ cắt thực tế là: Nguyên công 4:Xọc răng trong m=3, Z=48. a. Chọn máy: chọn máy 5B161 với các thông số kỹ thuật sau: + Mô đun gia công lớn nhất: m=12 + Đường kính gia công lớn nhất fmax=1250mm + Đường kính bàn máy lớn nhất: fmax=1010mm + Công suất: N=7kW Dụng cụ cắt: dao xọc răng m3, dạng bát từ thép gió P18 Sơ đồ gá đặt : Chi tiết được định vị bởi mặt đầu lỗ f170 và mặt trụ ngoài .Mặt đầu tỳ vào phiến tỳ phẳng hanc chế 3 bậc tự do, mặt trụ ngoài dựa vào hai chốt tỳ hạn chế hai bậc tự do . Như vậy chi tiết được hạn chế năm bậc tự do. Kẹp chặt chi tiết bằng ba đòn kẹp làm với nhau góc 1200 kẹp từ trên xuống. Lực kẹp sinh ra sẽ hạn chế không cho chi tiết xoay trong quá trình gia công . Các bước gia công : Xọc thô lần 1 chừa 0,25mm lượng dư. Xọc tinh đạt chiều sâu. Chế độ cắt: - Chế độ cắt khi xọc thô: Chiều sâu cắt t=6mm Xác định lượng chạy dao và tốc độ cắt: Tra bảng ta có: S0=0,4mm/htk V0=24m/ph Với hệ số điều chỉnh: kS=1,3; kV=1,1 Do đó ta có: S = S0*kS=0,4*1,3= 0,52 vg/htk V = V0*kV=24*1,1=26,4 m/ph - Chế độ cắt khi xọc tinh: Chiều sâu cắt t=0,25mm Xác định lượng chạy dao và tốc độ cắt: Tra bảng ta có: S0=0,25mm/htk V0=25m/ph Với hệ số điều chỉnh: kS=1,3; kV=1,1 Do đó ta có: S= S0*kS=0,25*1,3= 0,325 vg/htk V=V0*kV=25*1,1=27,5 m/ph Nguyên công 5: Nhiệt luyện đạt HRC40…50 a. Thiết bị: lò nung cao tần b. Chế độ nhiệt luyện: Tôi: + Nhiệt độ nung 8300C + Môi trường nguội: nước Ram: + Nhiệt độ: 4500C + Môi trường nguội: không khí. 3. Quy trình lắp bánh răng trong lên tang quấn xích: Lắp bánh răng lên tang quấn thì ta phải gia công lại mặt đầu vừa lắp ghép để đảm bảo yêu cầu của chi tiết. Ta có quy trình lắp như sau: Nguyên công 1: Tiện lại mặt đầu sau lắp ghép . Nguyên công 2: Khoan và tarô ren 3 lỗ vít M6 để bắt vít chìm chống xoay cho bánh răng. Nguyên công 3: Tiện tinh lại bề mặt lắp ghép . Nguyên công 4: Tổng kiểm tra. Thiết kế các nguyên công: Nguyên công 1:Tiện thô mặt đầu sau khi lắp ghép. Chọn máy: Máy tiện 1M63 có các thông số kỹ thuật sau: + Đường kính trung bình vật gia công trên mâm cặp f350. + Công suất là 13kW + Số tốc độ của trục chính là 22 + Phạm vi tốc độ trục chính 10¸1250 vòng/phút + Phạm vi bước tiến: Dọc: 0,064¸1,025mm/vòng Ngang: 0,026¸0,378mm/vòng + Kích thước dao (rộng x cao): 30x40 b. Dụng cụ cắt: Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15K6, dao tiện ngoài để khoả mặt đầu c. Sơ đồ gá đặt: Chi tiết gá trên mâm cặp 3 chấu trái tự định tâm vào đường kính ngoài định vị 5 bậc tự do. c. Chế độ cắt Chọn chiều sâu cắt t = 1 mm Xác định lượng chạy dao: Tra bảng 5-62 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 với độ nhám bề mặt Ra=2,5mm, vật liệu gia công: thép, góc nghiêng phụ của dao là j1>50, bán kính đỉnh dao r = 1mm, chọn tốc độ cắt Vt = 80 ¸ 100 m/ph ta được : Lượng chạy dao S = 0,16 ¸ 0,25 mm/vòng Hệ số điều chỉnh k = 0,75 Do đó lượng chạy dao tính là: St = 0,12 ¸ 0,1875 mm/vòng Khi đó số vòng quay tính toán là: Chọn số vòng quay thực tế của trục chính là: nm =160 vòng/ph Do đó tốc độ cắt thực tế là: Nguyên công 2: Khoan tarô ren 3 lỗ M6. a. Chọn máy: 2H135 có các thông số kỹ thuật sau: + Đường kính lỗ gia công lớn nhất: f35 + Kích thước bàn máy: 450x500 + Số vòng quay trục chính: 31,5¸1400 + Công suất của máy N=4 kW b. Chọn dụng cụ cắt: Mũi khoan f5 từ thép gió P18 Ta rô M6 c. Sơ đồ gá đặt: Chi tiết gá vào mặt đầu lớn f495 và lỗ f150 định vị 5 bậc tự do chống xoay vào mặt đầu lỗ, kẹp chặt bằng bu lông rút qua lỗ f150 d. Các bước gia công: Khoan lỗ f5 Ta rô M6 e. Chế độ cắt: - Chế độ cắt khi khoan lỗ f5: Chiều sâu cắt t=2,5 mm Xác định lượng chạy dao: Tra bảng 5-87 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: S= 0,08 ¸ 0,10 mm/vòng Xác định tốc độ cắt: Vt=Vb*k1*k2*k3*k4 Tra bảng 5-86 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: Vb=55 m/ph Vt=55*1,15*1*1*1 =63,25 m/ph Số vòng quay trục chính tính toán là: chọn số vòng quay trục chính là: nm=1400 vg/ph Khi đó tốc độ cắt thực tế là: Xác định công suất cắt: Tra bảng 5-88 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có: Nc=1,7 kW <Nm Vậy máy đủ độ cứng vững và công suất để gia công - Chế độ cắt khi ta rô ren 3 lỗ M6: Tra bảng 5-188 sổ tay CNCTM-T2 với bước ren P =0,75 mm ta có: V=7 m/ph Số vòng quay trục chính tính toán là: chọn số vòng quay trục chính là: nm=350 vg/ph Khi đó tốc độ cắt thực tế là: Nguyên công 3: Tiện tinh lại mặt đầu đạt kích thứơc 200C5 độ nhám Ra= 2,5mm . Chọn máy: Máy tiện 1M63 có các thông số kỹ thuật sau: + Đường kính trung bình vật gia công trên mâm cặp f350. + Công suất là 13kW + Số tốc độ của trục chính là 22 + Phạm vi tốc độ trục chính 10¸1250 vòng/phút + Phạm vi bước tiến: Dọc: 0,064¸1,025mm/vòng Ngang: 0,026¸0,378mm/vòng + Kích thước dao (rộng x cao): 30x40 b. Dụng cụ cắt: Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15K6, dao tiện ngoài để khoả mặt đầu c. Sơ đồ gá đặt: Chi tiết gá trên mâm cặp 3 chấu trái tự định tâm vào đường kính ngoài định vị 5 bậc tự do. Xác định chế độ cắt: - Chọn chiều sâu cắt t = 0,5 mm - Xác định lượng chạy dao: Tra bảng 5-62 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 với độ nhám bề mặt Ra=2,5mm, vật liệu gia công: thép, góc nghiêng phụ của dao là j1>50, bán kính đỉnh dao r = 1mm, chọn tốc độ cắt Vt = 80 ¸ 100 m/ph ta được : Lượng chạy dao S = 0,16 ¸ 0,25 mm/vòng Hệ số điều chỉnh k = 0,75 Do đó lượng chạy dao tính là: St = 0,12 ¸ 0,1875 mm/vòng Khi đó số vòng quay tính toán là: Chọn số vòng quay thực tế của trục chính là: nm =160 vòng/ph Do đó tốc độ cắt thực tế là: VI. XÁC ĐỊNH THỜI GIAN 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 = .i (phút). 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. Nguyên công 1: Tiện mặt đầu M, đường kính ngoài Æ191x26 tiện lỗ Æ128. Bước 1: Tiện mặt đầu: To1 = .i (phút). L = = = 21,25 (mm). L1 = + (0,5 ¸ 2) = + 1 = 2,31 + 1 = 3,31 (mm). L2 = ( 0,5 ¸ 5 ) mm. Chọn L2 = 3. Þ To1 = .i = .2 = 0,163 (phút). Bước 2: Tiện thô mặt trụ trong: To2 = .i (phút). L = 200 (mm). L1 = + (0,5 ¸ 2) = + 1 = 2,31 + 1 = 3,31 (mm). L2 = ( 1 ¸ 5 ) mm. Chọn L2 = 3. Þ To2 = .i = .2 = 1,64 (phút). Þ T1 = T01 + T02 = 0,163 + 1,64 = 1,803 (phút). Nguyên công 2: Tiện mặt đầu đối diện với mặt đầu vừa gia công. Bước 1: Tiện thô mặt đối diện :1, To1 = .i (phút). L = = = 45 (mm). L1 = + (0,5 ¸ 2) = + 1 = 3,46 + 1 = 4,46 (mm). L2 = ( 0,5 ¸ 5 ) mm. Chọn L2 = 3. Þ To1 = .i = = 0,36 (phút). 2, To2 = .i (phút). L = 45 (mm). L1 = + (0,5 ¸ 2) = + 1 = 1,15 + 1 = 2,15 (mm). L2 = ( 1 ¸ 5 ) mm. Chọn L2 = 3. Þ To2 = .i = = 0,42 (phút). VII. TÍNH LƯỢNG GIƯ GIA CÔNG: a).Tính lượng dư gia công mặt trụ trong f150+0,35. Phôi được chọn là phôi đúc cấp chính xác I, Để gia công đạt kích thước yêu cầu ta phải tiến hành qua các bước như sau : Tiện thô . Tiện bán tinh . Tiện tinh, Tiện tinh mỏng bằng dao hợp kim. Công thức để xác định lượng dư gia công là: 2.Zmin = 2( RZ i-1 + Ti-1 + ) Với phôi đúc cắp chính xác I , độ nhấp nhô bề mặt và hư hỏng lớp bề mặt sau đúc là : RZđúc + Tđúc = 500 mm ( bảng 3-65 [I] ). Vì sau khi đúc chi tiết được đem đi nhiệt luyện, nên giá trị T trong công thức tính lượng dư tối thiểu không còn nữa. Chất lượng bề mặt sau các bước công nghệ như sau ( bảng 3-69[I] ). Chất lượng bề mặt sau tiện thô: RZthô = 250mm. Chất lượng bề mặt sau tiện bán tinh: RZbán tinh = 100mm. Chất lượng bề mặt sau tiện tinh: RZtinh = 25mm. Sai số không gian tổng cộng của phôi đúc chính xác III: rphôi = Trong đó : rcv : độ cong vênh của mặt lỗ sau đúc. rcv= Với Dcv độ cong vênh đơn vị ( theo bảng 3-67[I] ) Dcv = 1,5 mm/mm. rcv = = 375 mm. rlk : sai số do lệch thao đúc tạo lỗ . rlk = S1 = 1,0 (mm) khe hở lõi theo chiều nghiêng góc b ( bảng 3-68 [I] ). S2 = 0,5 (mm) khe hở lõi theo phương ngang ( bảng 3-68 [I] ) . b = 70 góc ngiêng của gối dưới. rlk = = 1,125 (mm) = 1125 mm. Vậy sai số không gian tổng cộng của phôi đúc là: rphôi = = 1186 mm. Vì chi tiết được định vị và kẹp chặt bằng mâm cặp ba xhấu tự định tâm nên sai số gá đặt chính bằng sai số kẹp chặt : egđ = ek = 500 mm ( bảng 3.12 [IV] ). Sai lệch không gian còn lại sau tiện thô: rthô = 0,06.rphôi = 0,06. 1186 = 71 mm. Sai lệch không gian còn lại sau tiện bán tinh: rbán tinh = 0,05.rphôi = 0,05. 1186 = 60 mm. Sai lệch không gian còn lại sau tiện tinh: rtinh = 0,04.rphôi = 0,04. 1186 = 48 mm. Sai số gá đặt chi tiết egđ :Vì chi tiết được định vị và kẹp chặt bằng mâm cặp ba xhấu tự định tâm nên sai số gá đặt chính bằng sai số kẹp chặt : egđ = ek = 500 mm ( bảng 3.12 [IV] ). Do các bước gia xông bán tinh , tinh , tinh mỏng được thực hiện trên cùng một lần gá và sử dụng cùng một dao nên sai số gá đặt ở các bước gia xông này được tính theo công thức egđi-1 = Ky.egđi + ephđ + e gá dao ; ở đây do không sử dụng đầu phân độ và không thay dao nên ephđ =egádao =0 Khi tiện thô: egđthô = 500 mm ( bảng 3.12 [IV] ). Khi tiện bán tinh: egđbántinh = ek = 100 mm ( bảng 3.12 [IV] ). Khi tiện tinh: egđtinh = 0,04.egđbán tinh = 0,04.100 = 40 mm. Khi tiện tinh mỏng: egđtinhmỏng = 0,02..egđbán tinh =0,02.100 = 20mm. Lượng dư tối thiểu được xác định theo công thức sau: 2.Zmin = 2( RZ i-1 + Ti-1 + ) Như vậy ta có: - Tiện thô: 2.Zminthô = 2(500 + ) = 3574mm. - Tiện bán tinh: 2.Zminbán tinh = 2( 250 + ) = 745mm. - Tiện tinh: 2.Zmintinh = 2( 100 + ) = 345mm. - Tiện tinh mỏng: 2.Zmintinh mỏng = 2( 25 + ) = 154mm. Kích thứơc tính toán của chi tiết qua các nguyên công : - Tiện tinh: dttinh = 150,03 – 0,154 = 149,876 = 149,87 mm. - Tiện bán tinh: dtbántinh = 149,876 – 0,345 = 149,531 = 149,53 mm. - Tiện thô: dtthô= 149,531 – 0,745 = 148,786 = 148,78mm. - Phôi: dtphôi = 148,786 – 3,574 = 145,212 = 145,21 mm. Dung sai kích thước của các bước công nghệ ( bảng 3-91 [I] ) ta được : - Tiện tinh mỏng:cấp chính xác kích thước đạt cấp 6 Þdtinhmỏng= 30mm. - Tiện tinh cấp chính xác kích thước đạt cấp 8 Þdtinh = 63mm. - Tiện bán tinh cấp chính xác kích thước cấp 11Þdbántinh = 250mm. - Tiện thô đạt cấp chính xác 14 Þ dthô = 1000mm. - Phôi cấp chính xác 16 Þ dphôi = 2500mm. Kích thước giới hạn dmax : - Tiện tinh mỏng : dmax = 150,03; dmin = 150,03 – 0,03 = 150mm. - Tiện tinh: dmax = 149,87; dmin = 149,87 – 0,063 = 149,80mm. - Tiện bán tinh: dmax =149,53; dmin = 149,53 – 0,25 = 149,28mm. - Tiện thô: dmax = 148,78; dmin = 148,78 – 1,0 = 147,78mm. - Phôi: dmax = 145,21; dmin = 145,21 – 2,50 = 142,71mm. Lượng dư nhỏ nhất giới hạn Zghmin và giá trị lượng dư lớn nhất giới hạn Zghmax : - Tiện tinh mỏng: 2Zghmin = 150,03 – 149,87 = 0,16 mm. 2Zghmax = 150 – 149,80 = 0,2 mm. - Tiện tinh: 2Zghmin = 149,87 – 149,53 = 0,34 mm. 2Zghmax = 149,80 – 149,28 = 0,52 mm. - Tiện bán tinh: 2Zghmin = 149,53 - 148,78 = 0,75 mm. 2Zghmax = 149,28 – 147,78 = 1,50 mm. - Tiện thô: 2Zghmin = 148,78– 145,21 = 3,57 mm. 2Zghmax = 147,78 – 142,71 = 5,07 mm. Lượng dư tổng cộng Z0min và Z0max : 2Z0min = åZghmini = 0,16 + 0,34 + 0,75 + 3,57 = 4,82mm. 2Z0max = åZghmaxi = 0,2 + 0,52 + 1,5 + 5,07 = 7,29mm. Kiểm tra độ chính xác của phép tính : 2Z0max – 2Z0min = dDph - dDct . 7,29 – 4,82 = 2,50 – 0,03 = 2,47 Nhw vậy kết quả tính toán trên là đúng. b). Tra lượng dư gia công cho các mặt còn lại: (bảng 3-104 [I]) Với độ chính xác đúc cấp I vật liệu thép ta có lượng dư gia công cơ tra bảng của các mặt còn lại như sau: + Mặt đầu f190C4 và f240 lượng dư 6 mm. + Mặt đầu f200 và f495 có lượng dư 8mm. + Mặt trụ ngoài f240 có lượng dư 6mm. + Mặt trụ ngoài f495 có lượng dư 6mm. + Các mặt không phải gia công cơ thì lấy lượng dư bằng 4mm. c). Thiết lập bản vẽ lồng phôi: Từ các tính toán lượng dư ở trên ta thiết lập bản vẽ lồng phôi của chi tiết tang quấn xích như hình vẽ dưới đây: VIII- TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MỘT ĐỒ GÁ CỤ THỂ. 1-Đồ gá khoan khoét 2 lỗ f18 1.1- Xây dựng sơ đồ gá, xác định phương, chiều, điểm đặt của ngoại lực tác dụng lên phôi. Hình 19- Mô hình tính lực. Mô hình tính toán: Hình 20- Sơ đồ tính lực. Theo hình vẽ thì lực kẹp W nằm trên phương thẳng ngang, ta thấy khi gia công thì chi tiết có khả năng bị xoay quanh tâm chi tiết hoặc xoay quanh tâm mũi khoan, do vậy để gia công được thì lực kẹp phải thắng được mômen Mx , mô men này có thể làm cho chi tiết bị xoay, lực kẹp đồng thời phải giữ chặt chi tiết không cho chi tiết bị xoay. Trên hình vẽ ta thấy lực kẹp tạo ra mômen ngược chiều với Mx do đó ta có phương trình cân bằng sau: Phương trình điều kiện chi tiết không bị xoay: K.Mx =(100).Fms K.Mx =100.Fms=100.W.f ®K.Mx >100.W.f ®W= Trong đó: W: lực kẹp chặt; f : hệ số ma sát tiếp xúc giữa chi tiết với mỏ kẹp và đồ gá; ta chọn f= 0,25 ; K : là hệ số an toàn K=Ko .K1 .K2 .K3 .K4 .K5 .K6 ; K0: là hệ số an toàn K0 = 1,6 ; K1: là hệ số kể đến lượng d không đều K1=1; K2 : là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt K2=1,5 ; K3 : là hệ số kể đến lực cắt không liên tục làm lực cắt tăng K3 = 1; K4 : Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định K4=1,3 ; K5 : Hệ số kể đến vị trí của tay quay của cơ cấu kẹp hay không khi kẹp chặt bằng tay K5 = 1; K6 : Hệ số tính đến mô men làm lật quanh điểm tựa K6 = 1,5 ; Þ K = 1,6.1.1,5.1.1,3.1.1,5 = 4,68; +) Mô men xoắn Mx Mô men xoắn: Mx =10.CM.tx.Dq.S y.kp (Nm) Theo bảng 5-32 trang 25 sổ tay CNCTM tập 2 ta có: CM = 0,09; q=1; x=0,9; y=0,8; kp= kMP= là hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công: Thay số ta có: Mx = 10.0,09.1,40,9.181.1,2 0,8.1 =2500 (Nmm). Thay vào ta có W== 1.2- Chọn cơ cấu kẹp để thoả mãn yêu cầu công nghệ. Hình 21- Cơ cấu kẹp. Kẹp chặt là công việc tiếp theo sau khi định vị để hoàn thành việc gá đặt chi tiết. Cơ cấu kẹp chặt của đồ gá sinh ra lực kẹp khi có nguồn lực tác dụng vào nó. Tác dụng của lực kẹp chủ yếu là đảm bảo sự tiếp xúc chắc chắn giữa phôi và đồ định vị đồng thời không cho nó dịch chuyển cũng như không bị rung động trong quá trình gia công của lực cắt. 1.3- Tính đường kính bulông của cơ cấu kẹp. Ta có sơ đồ tính kích thước tiết diện ngang của đòn chống theo sơ đồ kẹp lực kẹp cần thiết là W tác dụng vào phôi nên ta có lực kẹp tại vị trí bulông là Q. Hình 22- Sơ đồ tính đường kính bu lông. Ta có phương trình cân bằng là: (90)W = 100.Q Q =190.W/100 =190.1864/100=3541,6Kg Đường kính bulông trung bình của bu lông kẹp tính theo công thức: d = C. Chọn s=8Kg/mm2 Lực Q để tính đường kính đai ốc do có lò xo đỡ ngược chiều nhau nên ta cộng thêm lực lò xo q (ta chọn bằng 0,5 kg=5N ) d =1,4. =29,4(mm) Ta chọn d=30 mm 1.4- Tính toán độ chính xác đồ gá. 1- Sai số chuẩn ec Ta có sơ đồ gá đặt như sau: (hình vẽ) Chi tiết được định vị vào lỗ F150 bằng chốt trụ ngắn và mặt đầu bằng mặt phẳng. Theo sơ đồ trên ta lập được chuỗi kích thước: (với H là kích thước cần thực hiện) H = x+y+z (với x và z là các đại lượng biến thiên.) Vậy ec(H) = dl + dc + 2.D  Trong đó: - dl : dung sai đường kính lỗ chuẩn (mm). Với lỗ định vị là mặt trụ trong F26 đã qua nguyên công tiện tinh vậy nó đạt cấp chính xác 7 tương ứng ta có F150H7 tra miền dung sai ta được dl = 30mm. - dc : dung sai đường kính chốt định vị, do đồ gá chế tạo luôn có độ chính xác cao hơn độ chính xác về kích thước của chi tiết một cấp, tra dung sai cho chốt F28h6 ta được dc = 25mm. - D: khe hở nhỏ nhất giữa chốt và lỗ định vị, đối với lắp ghép là H7/h6 ta có khe hở nhỏ nhất D = EI - es = 0 - 0 = 0 (mm) (EI và es là các sai lệch dưới và sai lệch trên của lỗ và chốt) Vậy sai số chuẩn ec = ec(H) = dl + dc = 2.D = 30 + 25 = 55mm 2- Sai số kẹp chặt ek Theo sơ đồ gá đặt thì phương và chiều của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện nên ở trường hợp này sai số sinh ra do kẹp chặt ek = 0 3- Sai số đồ gá eđg Sai số đồ gá eđg bao gồm sai số sinh ra do chế tạo ect , do lắp ráp đồ gá không chính xác elđ , do mòn cơ cấu định vị em - ect : sai số chế tạo đồ gá - Sai số lắp đặt elđ nhỏ thường lấy elđ = 0,01mm - Sai số do mòn tínhtheo công thức: em = b.(mm) b: Hệ số phụ thuộc vào hình dạng đồ định vị, mặt định vị. Do mặt định vị của ta là mặt phẳng chuẩn tinh nên tra bảng 6.2 (tính và thiết kế đồ gá) ta được b = 0,3. N: Số lần tiếp xúc giữa chi tiết gia công và đồ định vị chính là số lượng phôi đuợc định vị giữa hai lần điều chỉnh cơ cấu định vị của đồ gá. Do điều kiện sản xuất hàng loạt nên ta chọn N = 1000. Vậy em = b. = 0,3. = 9,48(mm) = 0,0095mm Do đó sai số gá đặt đồ gá egđ phải thoả mãn điều kiện sau: egđ < [egđ] = (¸) d d: Dung sai cho phép của kích thước cần đạt, với chuẩn định vị chính là mặt đầu nên d = 200mm Vậy lấy [egđ] = (¸)d = 60mm . Mặt khác ta lại có: egđ < [egđ] = Như vậy để thoả mãn yêu cầu làm việc, nghĩa là khi gia công trên đồ gá luôn đạt được yêu cầu kỹ thuật của chi tiết thì ta phải có: = == 0,041mm = 41mm Vậy khi chế tạo đồ gá phải thoả mãn sai số chế tạo ở trên. Điều kiện kỹ thuật của đồ gá Từ kết quả tính toán giá trị sai số gá đặt cho phép của đồ gá ở trên ta có thể nêu yêu cầu kỹ thuật của đồ gá như sau: - Độ không vuông góc giữa đường tâm phiến dẫn so với mặt định vị chốt tỳ nhỏ hơn 0,041mm trên 100 mm chiều dài. - Độ không vuông góc giữa đường tâm chốt và mặt định vị chốt tỳ nhỏ hơn 0,041mm - Độ cứng bề mặt làm việc của chốt phải đạt độ cứng 50...52 HRC 2-Đồ gá khoan và ta rô 4 lỗ M12 2.1- Xây dựng sơ đồ gá, xác định phương, chiều, điểm đặt của ngoại lực tác dụng lên phôi. Hình 23- Mô hình tính lực. Mô hình tính toán: Hình 24- Sơ đồ tính lực. Theo hình vẽ thì lực kẹp W nằm trên phương thẳng đứng, ta thấy khi gia công thì chi tiết có khả năng bị xoay quanh tâm B-B, do vậy để gia công được thì lực kẹp phải thắng được mômen Mx , mô men này có thể làm cho chi tiết bị xoay, lực kẹp đồng thời phải giữ chặt chi tiết không cho chi tiết bị xoay. Khi đó ta sẽ có phương trình cân bằng: Phương trình điều kiện chi tiết không bị xoay: Ta viết phương trình cân bằng mô men tại B. K.Mx =154-27).Fms K.Mx =129Fms=129.W.f ®K.Mx > 129.W.f ®W= Trong đó: W: lực kẹp chặt; f : hệ số ma sát tiếp xúc giữa đòn kẹp và phiến dẫn; f= 0,25 K : là hệ số an toàn K=Ko .K1 .K2 .K3 .K4 .K5 .K6 ; K0: là hệ số an toàn K0 = 1,6 ; K1: là hệ số kể đến lượng d không đều K1=1; K2 : là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt K2=1,5 ; K3 : là hệ số kể đến lực cắt không liên tục làm lực cắt tăng K3 = 1; K4 : Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định K4=1,3 ; K5 : Hệ số kể đến vị trí của tay quay của cơ cấu kẹp hay không khi kẹp chặt bằng tay K5 = 1; K6 : Hệ số tính đến mô men làm lật quanh điểm tựa K6 = 1,5 ; Þ K = 1,6.1.1,5.1.1,3.1.1,5 = 4,68; +) Mô men xoắn Mx Mô men xoắn: Mx =10.CM.Dq.S y.kp (Nm) Theo bảng 5-32 trang 25 sổ tay CNCTM tập 2 ta có: CM = 0,0345; q=2; y=0,8; kp= kMP= là hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công: Thay số ta có: Mx = 10.0,0345.10,52.0,18 0,8.1 =9,1 (Nm). 2.2- Chọn cơ cấu kẹp để thoả mãn yêu cầu công nghệ. Hình 25- Cơ cấu kẹp. Kẹp chặt là công việc tiếp theo sau khi định vị để hoàn thành việc gá đặt chi tiết. Cơ cấu kẹp chặt của đồ gá sinh ra lực kẹp khi có nguồn lực tác dụng vào nó. Tác dụng của lực kẹp chủ yếu là đảm bảo sự tiếp xúc chắc chắn giữa phôi và đồ định vị đồng thời không cho nó dịch chuyển cũng như không bị rung động trong quá trình gia công của lực cắt. 2.3- Tính đường kính bulông của cơ cấu kẹp. Ta có sơ đồ tính kích thước tiết diện ngang của đòn chống theo sơ đồ kẹp lực kẹp cần thiết là W tác dụng vào phôi nên ta có lực kẹp tại vị trí bulông là Q. Hình 26- Sơ đồ tính đường kính bu lông. Ta có phương trình cân bằng là: (93+93)W = Q Q =186.W=186.9,1 =1692,6Kg Đường kính bulông trung bình của bu lông kẹp tính theo công thức: d = C. Chọn s=8Kg/mm2 Lực Q để tính đường kính đai ốc do có lò xo đỡ ngược chiều nhau nên ta cộng thêm lực lò xo q (ta chọn bằng 0,5 kg=5N ) d =1,4. =14.7(mm) Ta chọn d=16 mm 2.4- Tính toán độ chính xác đồ gá. 1- Sai số chuẩn ec Ta có sơ đồ gá đặt như sau: (hình vẽ) Chi tiết được định vị vào lỗ F150 bằng chốt trụ ngắn và mặt đầu bằng mặt phẳng. Theo sơ đồ trên ta lập được chuỗi kích thước: (với H là kích thước cần thực hiện) H = x+y+z (với x và z là các đại lượng biến thiên.) Vậy ec(H) = dl + dc + 2.D  Trong đó: - dl : dung sai đường kính lỗ chuẩn (mm). Với lỗ định vị là mặt trụ trong F26 đã qua nguyên công tiện tinh vậy nó đạt cấp chính xác 7 tương ứng ta có F150H7 tra miền dung sai ta được dl = 30mm. - dc : dung sai đường kính chốt định vị, do đồ gá chế tạo luôn có độ chính xác cao hơn độ chính xác về kích thước của chi tiết một cấp, tra dung sai cho chốt F28h6 ta được dc = 25mm. - D: khe hở nhỏ nhất giữa chốt và lỗ định vị, đối với lắp ghép là H7/h6 ta có khe hở nhỏ nhất D = EI - es = 0 - 0 = 0 (mm) (EI và es là các sai lệch dưới và sai lệch trên của lỗ và chốt) Vậy sai số chuẩn ec = ec(H) = dl + dc = 2.D = 30 + 25 = 55mm 2- Sai số kẹp chặt ek Theo sơ đồ gá đặt thì phương và chiều của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện nên ở trường hợp này sai số sinh ra do kẹp chặt ek = 0 3- Sai số đồ gá eđg Sai số đồ gá eđg bao gồm sai số sinh ra do chế tạo ect , do lắp ráp đồ gá không chính xác elđ , do mòn cơ cấu định vị em - ect : sai số chế tạo đồ gá - Sai số lắp đặt elđ nhỏ thường lấy elđ = 0,01mm - Sai số do mòn tínhtheo công thức: em = b.(mm) b: Hệ số phụ thuộc vào hình dạng đồ định vị, mặt định vị. Do mặt định vị của ta là mặt phẳng chuẩn tinh nên tra bảng 6.2 (tính và thiết kế đồ gá) ta được b = 0,3. N: Số lần tiếp xúc giữa chi tiết gia công và đồ định vị chính là số lượng phôi đuợc định vị giữa hai lần điều chỉnh cơ cấu định vị của đồ gá. Do điều kiện sản xuất hàng loạt nên ta chọn N = 1000. Vậy em = b. = 0,3. = 9,48(mm) = 0,0095mm Do đó sai số gá đặt đồ gá egđ phải thoả mãn điều kiện sau: egđ < [egđ] = (¸) d d: Dung sai cho phép của kích thước cần đạt, với chuẩn định vị chính là mặt đầu nên d = 200mm Vậy lấy [egđ] = (¸)d = 60mm . Mặt khác ta lại có: egđ < [egđ] = Như vậy để thoả mãn yêu cầu làm việc, nghĩa là khi gia công trên đồ gá luôn đạt được yêu cầu kỹ thuật của chi tiết thì ta phải có: = == 0,041mm = 41mm Vậy khi chế tạo đồ gá phải thoả mãn sai số chế tạo ở trên. Điều kiện kỹ thuật của đồ gá Từ kết quả tính toán giá trị sai số gá đặt cho phép của đồ gá ở trên ta có thể nêu yêu cầu kỹ thuật của đồ gá như sau: - Độ không vuông góc giữa đường tâm phiến dẫn so với mặt định vị chốt tỳ nhỏ hơn 0,041mm trên 100 mm chiều dài. - Độ không vuông góc giữa đường tâm chốt và mặt định vị chốt tỳ nhỏ hơn 0,041mm - Độ cứng bề mặt làm việc của chốt phải đạt độ cứng 50...52 HRC 2.4- Tính toán độ chính xác đồ gá. Sai số chế tạo đồ gá cho phép:Theo yêu cầu của nguyên công qui định, điều kiện kỹ thuật, chế tạo và lắp ráp đồ gá gồm: a) Sai số gá đặt: Ta có công thức sau: egđ = ec + ek + eđg ; egđ : Sai số gá đặt; e c : Sai số do việc định vị chi tiết (do chuẩn không hợp lí ) ; e k : Sai số do quá trình kẹp chặt ; eđg : Sai số do đồ gá( chế tạo, lắp ráp, chỉnh đồ gá ) b) Sai số chuẩn: Chỉ phát sinh khi chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước. c) Sai số kẹp chặt phôi: Sai số kẹp chặt là lượng chuyển vị của chuẩn gốc chiếu trên phương kích thước thực hiện do lực kẹp thay đổi gây ra. Sai số kẹp chặt phôi xuất hiện lực kẹp chặt phôi thay đổi ek = (ymax - emin ).Cosa Trong đó: a : Góc giữa phương của kích thước thực hiện và phương dịch chuyển y của chuẩn gốc ymax , ymin : lượng dịch chuyển lớn nhất và nhỏ nhất của gốc kích thước khi lực kẹp thay đổi. d) Sai số đồ gá: Sai số này gồm sai số do chế tạo, lắp ráp đồ gá không chính xác, sai số độ mòn đồ định vị và sai số do lắp đặt Trong đó: ect : sai số do chế tạo, lắp ráp đồ gá không chính xác ; em : sai số do độ mòn đồ định vị,sai số mòn đợc xác định theo công thức Với b là hệ số mòn elđ : sai số do lắp đặt ; Vậy ta có egđ £ [egđ ] = ; ect : sai số chế tạo ; ect =; Trong đó: [egđ ] : sai số gá đặt cho phép ; [egđ ] = (¸).d ; trong đó d : dung sai của kích thước nguyên công cần thiết kế đồ gá ta cho là: d = 0,2 - (-) = 0,2 mm = 200 mm ; egđ = (¸).200 = (100 ¸ 40) mm ; Þ chọn egđ =50 mm ; ec = 0 (do chi tiết định vị trên phiến tỳ, gốc kích thước trùng gốc đơn vị) ek = 0 do góc giữa phương của kích thước thực hiện và phương dịch chuyển y của chuẩn gốc là 90o. sai số mòn emlà sai số do mòn đồ gá gây ra em = Trong đó b = 0,2 Ta lấy N = 1100 chi tiết; em = 0,2. » 6,66 mm ; sai số lắp đặt đồ gá có thể lấy elđ = 10 mm; Vậy sau khi thay vào ta có: ect = ; ect = » 50 mm; Vậy sai số chế tạo đồ gá là ect =50mm= 0,05 mm; 3-Đồ gá xọc răng m =3 ,Z= 48 3.1- Xây dựng sơ đồ gá, xác định phương, chiều, điểm đặt của ngoại lực tác dụng lên phôi. Hình 27- Mô hình tính lực. Mô hình tính toán: Hình 28- Sơ đồ tính lực. Theo hình vẽ thì lực kẹp W nằm trên phương thẳng đứng, ta thấy khi gia công thì chi tiết có khả năng bị xoay quanh tâm lỗ f160, do vậy để gia công được thì lực kẹp phải thắng được mômen Mx , mô men này có thể làm cho chi tiết bị xoay, lực kẹp đồng thời phải giữ chặt chi tiết không cho chi tiết bị xoay. Khi đó ta sẽ có phương trình cân bằng: Phương trình điều kiện chi tiết không bị xoay: Ta viết phương trình cân bằng mô men tại tâm f160. 75.Pz.K =(156+80).Fms 75.Pz.K =236Fms=236.W.f ®W= Trong đó: W: lực kẹp chặt; f : hệ số ma sát tiếp xúc giữa đòn kẹp và phiến dẫn; f= 0,25 K : là hệ số an toàn K=Ko .K1 .K2 .K3 .K4 .K5 .K6 ; K0: là hệ số an toàn K0 = 1,6 ; K1: là hệ số kể đến lượng d không đều K1=1; K2 : là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt K2=1,5 ; K3 : là hệ số kể đến lực cắt không liên tục làm lực cắt tăng K3 = 1; K4 : Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định K4=1,3 ; K5 : Hệ số kể đến vị trí của tay quay của cơ cấu kẹp hay không khi kẹp chặt bằng tay K5 = 1; K6 : Hệ số tính đến mô men làm lật quanh điểm tựa K6 = 1,5 ; K = 1,6.1.1,5.1.1,3.1.1,5 = 4,68; - Lực cắt: PZ (N) P= Theo bảng trang 34 Sổ tay CNCTM tập 2, với xọc , vật liệu phần cắt bằng hợp kim cứng, vật liệu gia công gang, HB=190, ta có: CP=101 ; x=0,88 ; y=0,75 ; u=1 ; q=0,87 ; w=0,5. KMV hệ số điều chỉnh cho chất lượng vật liệu gia công. Theo bảng 5.9 trang 9 Sổ tay CNCTM tập 2, với vật liệu gia công gang. Þ KMV=(190/HB)n=(190/190)n=1. Þ Lực cắt khi xọc là: PZ=332 (N). ®W= 3.2- Chọn cơ cấu kẹp để thoả mãn yêu cầu công nghệ. Hình 29- Cơ cấu kẹp. Kẹp chặt là công việc tiếp theo sau khi định vị để hoàn thành việc gá đặt chi tiết. Cơ cấu kẹp chặt của đồ gá sinh ra lực kẹp khi có nguồn lực tác dụng vào nó. Tác dụng của lực kẹp chủ yếu là đảm bảo sự tiếp xúc chắc chắn giữa phôi và đồ định vị đồng thời không cho nó dịch chuyển cũng như không bị rung động trong quá trình gia công của lực cắt. 3.3- Tính đường kính bulông của cơ cấu kẹp. Ta có sơ đồ tính kích thước tiết diện ngang của đòn chống theo sơ đồ kẹp lực kẹp cần thiết là W tác dụng vào phôi nên ta có lực kẹp tại vị trí bulông là Q. Hình 30- Sơ đồ tính đường kính bu lông. Ta có phương trình cân bằng là: (93+100)W = 100Q Q =193W/3.100=193.2183/3.100 =1423Kg Đường kính bulông trung bình của bu lông kẹp tính theo công thức: d = C. Chọn s=8Kg/mm2 Lực Q để tính đường kính đai ốc do có lò xo đỡ ngược chiều nhau nên ta cộng thêm lực lò xo q (ta chọn bằng 0,5 kg=5N ) d =1,4. =32(mm) Ta chọn d=32 mm 3.4- Tính toán độ chính xác đồ gá. Sai số chế tạo đồ gá cho phép:Theo yêu cầu của nguyên công qui định, điều kiện kỹ thuật, chế tạo và lắp ráp đồ gá gồm: a) Sai số gá đặt: Ta có công thức sau: egđ = ec + ek + eđg ; egđ : Sai số gá đặt; e c : Sai số do việc định vị chi tiết (do chuẩn không hợp lí ) ; e k : Sai số do quá trình kẹp chặt ; eđg : Sai số do đồ gá( chế tạo, lắp ráp, chỉnh đồ gá ) b) Sai số chuẩn: Chỉ phát sinh khi chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước. c) Sai số kẹp chặt phôi: Sai số kẹp chặt là lượng chuyển vị của chuẩn gốc chiếu trên phương kích thước thực hiện do lực kẹp thay đổi gây ra. Sai số kẹp chặt phôi xuất hiện lực kẹp chặt phôi thay đổi ek = (ymax - emin ).Cosa Trong đó: a : Góc giữa phương của kích thước thực hiện và phương dịch chuyển y của chuẩn gốc ymax , ymin : lượng dịch chuyển lớn nhất và nhỏ nhất của gốc kích thước khi lực kẹp thay đổi. d) Sai số đồ gá: Sai số này gồm sai số do chế tạo, lắp ráp đồ gá không chính xác, sai số độ mòn đồ định vị và sai số do lắp đặt Trong đó: ect : sai số do chế tạo, lắp ráp đồ gá không chính xác ; em : sai số do độ mòn đồ định vị,sai số mòn đợc xác định theo công thức Với b là hệ số mòn elđ : sai số do lắp đặt ; Vậy ta có egđ £ [egđ ] = ; ect : sai số chế tạo ; ect =; Trong đó: [egđ ] : sai số gá đặt cho phép ; [egđ ] = (¸).d ; trong đó d : dung sai của kích thước nguyên công cần thiết kế đồ gá ta cho là: d = 0,3 - (0,3) = 0,6 mm = 600 mm ; egđ = (¸).200 = (100 ¸ 40) mm ; Þ chọn egđ =50 mm ; ec = 0 (do chi tiết định vị trên phiến tỳ, gốc kích thước trùng gốc đơn vị) Ngoài công thức trên ek còn có công thức ek = ytn.cosa ,góc giữa phương của kích thước thực hiện và phương dịch chuyển y của chuẩn gốc là 0o. Mà ytn=(0,4+0,012F+0,004Rz-0,0016HB).q0,7 F= 4100 cm2 là diện tích phiến tỳ Rz=800mm là chiều cao nhấp nhô q=W/F =2183/4100=0,53kg/cm2 là áp lực riêng trên bề mặt tiếp xúc hay bề mặt phiến tỳ Thay số ta có: ek = (0,4+0,012F+0,004Rz-0,0016HB).q0,7.cosa= Sai số mòn emlà sai số do mòn đồ gá gây ra em = Trong đó b = 0,2 Ta lấy N = 1100 chi tiết; em = 0,2. » 6,66 mm ; sai số lắp đặt đồ gá có thể lấy elđ = 10 mm; Vậy sau khi thay vào ta có: ect = ; ect = » 50 mm; Vậy sai số chế tạo đồ gá là ect =50mm= 0,05 mm; KẾT LUẬN Trên đây là toàn bộ nội dung của bản đồ án tốt nghiệp mà em đã hoàn thành trong thời gian qua. Đây là nhiệm vụ rất quan trọng, nó giúp cho em làm quen với công việc của một kỹ sư công nghệ khi giả quyết vấn đề mang tính thực tế. Được sự giúp đỡ tận tình của các thầy và các cô trong bộ môn công nghệ chế tạo máy, bản đồ án này em đã hoàn thành đúng thời hạn. Tuy nhiên, do còn thiếu thực tế và kinh nghiệm chắc không tránh khỏi nhiều thiếu sót. Rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô trong bộ môn để đồ án cue emm được hoàn thiện sớm hơn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy các cô trong bộ môn cùng thầy giáo Phí Trọng Hảo đã giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này ! Sinh Viên Phạm Minh Thắng TÀI LIỆU THAM KHẢO Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy. Tác giả: Pgs.Ts- Trần Văn Địch-1999 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1, tập 2 và tập 3. Tác giả: Pgs.Pts- Nguyễn Đắc Lộc Pgs.Pts- Lê Văn Tiến Pgs.Pts- Ninh Đức Tốn Pts- Trần Xuân Việt Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá (Pgs-Ts Lê Văn Tiến-1999). Công nghệ chế tạo máy tập 1 và tập 2 (Gs-Ts Nguyễn Đắc Lộc-1999). Máy cắt kim loại-Nguyễn Thế Lưỡng. Cơ sở máy công cụ-Phạm Đắp. Dung sai (Pgs.Pts- Ninh Đức Tốn). MỤC LỤC