Luận văn Thuyết minh công nghệ chế tạo máy

u) và chi tiết th−ờng xuyên không chịu tải, không mài mòn, có va đập khi làm việc, nhiệt độ làm việc không cao . SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 5 Phần II Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết Tính công nghệ trong kết cấu là 1 tính chất quan trọng của sản phẩm hoặc chi tiết cơ khí nhằm đảm bảo l−ợng tiêu hao kim loại ít nhất ,khối l−ợng gia công và lắp ráp là ít nhất , giá thành chế tạo là thấp nhất trong điều kiện và quy mô sản xuất nhất định . Đối với chi tiết càng nói chung ,bề mặt làm việc chủ yếu là các mặt trong của các lỗ chính vì vậy khi thiếc kế cần chú ý đến kết cấu của nó nh− : - Độ cứng vững của càng : +Do mặt đầu làm việc của chi tiết quá mỏng(12mm) trong quá trình gia công và làm việc có thể không đủ cứng vững cần làm thêm phần gân tăng cứng. +Lỗ Φ16 lắp với trục gạt cần phải khử ba via bằng vát mép,đồng thời thuận lợi cho lắp ghép.Lỗ chốt nằm trên mặt trục khó khăn cho việc khoan nên làm bề mặt vuông góc với mũi khoan nh−ng lỗ chốt không quan trọng có thể không cần thay đổi kết cấu. SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 6 - Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của chúng cùng nằm trên 2 mặt phẳng song song. + Hai đ−ờng tâm của 2 lỗ B và C đảm bảo khoảng cách 107+0,1 + Độ không song song của hai tâm lỗ là 0,05mm trên 100mm chiều dài + Độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu là 0,05mm trên 100 mm bán kính + Độ không song song của các mặt đầu các lỗ cơ bản đạt 0,05mm trên 100 mm bán kính mặt đầu của nó . - Để đảm bảo dễ gia công thì kết cấu càng nên đối xứng qua 1 mặt phẳng nào đó . Chi tiết càng mà ta gia công là 1 nửa với các chiều dài lỗ cơ bản là khác nhau . Để gia công dễ dàng đồng thời nâng cao đ−ợc năng suất gia công , quá trình tạo phôi dễ hơn và đảm bảo tính công nghệ ta ghép thêm 1 nửa đối xứng ở mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng qua hai lỗ tâm C và đi qua tâm lỗ B . Vì thế cuối quá trình gia công có thêm nguyên công cắt đứt . - Kết cấu càng phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng 1 lúc . - Hình dáng càng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất . Phần III Xác định dạng sản xuất . SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 7 1. Để xác định dạng sản xuất tr−ớc hết phải biết l−ợng hàng năm cầngiacông . Số l−ợng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong 1 năm đ−ợc xác định theo công thức sau : 1. (1 )100 N N m α β+= + Trong đó : N1 là số l−ợng sản phẩm cần chế tạo trong năm theo kế hoạch . Theo đầu đề của đồ án ta có : N=10000 chi tiết . m là số l−ợng chi tiết trong 1 sản phẩm . Do ta phải cắt đứt chi tiết ra làm hai để cho ra hai sảm phẩm nên lấy m = 0,5. α là số l−ợng sảm phẩm dự phòng do sai hỏng khi tạo phôi (đúc hoặc rèn gây ra) α = 3-6% lấy α = 4% β là l−ợng sản phẩm dự trù cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công cơ β =5-7% lấy β = 6% Từ đó suy ra 4 610000.0,5(1 ) 100 N += + = 5500 (chi tiết /năm) 2. Khối l−ợng chi tiết đ−ợc xác định theo công thức sau : 1 .Q V γ= (kg) Trong đó γ là khối l−ợng riêng của vật liệu . Với vật liệuc gang xám GX15-32 ta có γ =(6,8 ữ7,4)kg/dm3 Q1 khối l−ợng của chi tiết . V là thể tích của chi tiết (cm3) Ta tính thể tích của chi tiết nh− sau : V = Vth + 2Vtrn + Vtrl +2Vg -2V1-V2 Trong đó với : Vg thể tích gân và ta có Vg = (35-2-8)(107-31)8 = 15600mm3 Vtrn là thể tích trụ rỗng nhỏ Vtrn = 2 2(33 16 )35 4 π − = 22900 mm3 Vtrl là thể tích của trụ rỗng lớn SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 8 Vtrl = 2 2(62 42 )12 4 π − = 19603,5 mm3 V1, V2 là thể tích của phần trục rỗng nhỏ và lớn bị trừ đI khi đã tính thêm ở Vtrn và Vtrl V1 = 2 2(33 16 )84 π − = 5234 mm3 V2 = 2 2(62 42 )84 π − = 13069 mm3 Vth thể tích phần thân bao có chiều cao 8mm Vth = 4.S.8 S = 2 218.107 (31 8)107 8 21 2 4 4 π π⎡ ⎤+ − − −⎢ ⎥⎣ ⎦ = 1689,87 mm 2 Suy ra Vth = 54076 mm3 Từ đó thay số vào ta đ−ợc V = 127142.5 mm3 = 0,127 dm3 Do đó ta có Q1 = 7,0 x 0,127 = 0, 9kg Dựa vào giá trị tính toán của N và Q1 và tra bảng 2.6 ta xác định đ−ợc dạng sản xuất của sản phẩm là sản xuất hàng loạt vừa . Phần IV Chọn phôI vμ ph−ơng pháp chế tạo phôI . Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi. Ph−ơng pháp chọn phôi phụ thuộc rất nhiều vào vấn đề nh− chức năng và kết cấu của chi tiết máy trong cụm máy , vật liệu sử dụng , yêu cầu kĩ thuật hình dáng bề mặt và kích th−ớc của chi tiết , quy mô và tính loạt của sản xuất . 1.Chọn phôi . Chọn phôi nghĩa là chọn loại vật liệu chế tạo , ph−ơng pháp hình thành phôi , xác định l−ợng d− gia công cho các bề mặt , tính toán kích th−ớc và quyết định dung sai cho quá trình chế tạo phôi . - Vật liệu chế tạo phôi là gang xám GX15-32 SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 9 - Ta chọn ph−ơng pháp chế tạo phôi là ph−ơng pháp đúc Tra bảng 2.12 ta có : + Chọn cấp chính xác đúc là cấp 1 với số l−ợng chi tiết 1000 ữ10000. + Trang bị đúc : mẫu và hòm khuôn bằng kim loại + Chế tạo : Khuôn chế tạo bằng máy . Thao đúc có kích th−ớc lớn , lắp bằng máy và thao có kích th−ớc nhỏ lắp bằng tay . Tra bảng 2.11 cho ta kích th−ớc danh nghĩa của phôi cần xác định dung sai (mm 2.Mặt phân khuôn . Ta chọn mặt phân khuôn nh− sau : Mặt phân khuôn đi qua tiết diện lớn nhất của chi tiết có dạng nh− hình vẽ . D T 3.Bản vẽ chi tiết lồng phôi . SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 10 Phần V Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết V-I Xác định đ−ờng lối công nghệ . Với chi tiết là càng gạt và dạng sản xuất là hàng loạt vừa trong khi điều kiện sản xuất ở n−ớc ta các máy chủ yếu là vạn năng nên ta chọn ph−ơng pháp phân tán nguyên công và gia công tuần tự các bề mặt . V-II Chọn ph−ơng án gia công . Theo bảng 4 tài liệu [I] vật liệu là gang xám GX15-32. + Bề mặt I (do nguyên công I thực hiện )cần gia công mặt đầu có kích th−ớc 35 ± 0.125 . Vì dung sai là 0.25 mm ứng với độ chính xác cấp 7 , độ bang Ra = 10 cấp nhẵn bóng là Δ4nên ta chọn ph−ơng pháp gia công cuối cùng là phay tinh . + Bề mặt II (do nguyên công II thực hiện) cần gia công mặt đầu có kích th−ớc 35 ± 0.125 . Vì dung sai là 0.25 mm ứng với cấp chính xác 7 , độ bóng Ra = 10 , do đó cấp cấp nhẵn bóng là Δ4 nên chọn ph−ơng pháp gia công cuối cùng là phay tinh . + Bề mặt III(do nguyên công III thực hiện ) cần gia công mặt đầu có kích th−ớc 12 ± 0.125 t−ơng tự chọn ph−ơng pháp phay tinh. + Bề mặt IV(do nguyêncông IV thực hiện )cần gia công lỗ φ 16 ± 0.018 cấp nhẵn bóng là ∇6nên chọn ph−ơng án cuối cùng là doa thô. + Bề mặt V (do nguyên công V thực hiện )cần gia công lỗ có kích th−ớc φ 42 ± 0.25 . Vì dung sai là 0.5 mm ứng với cấp chính xác 14 , đạt độ bóng Ra = 25 ứng với cấp nhẵn bóng ∇6 nên chọn ph−ơng án cuối cùng là tiện bán tinh + Bề mặt VI cần gia công rãnh then có kích th−ớc 4 ± 015 . Vì dung sai là 0.03 ứng với cấp chính xác 9 độ bóng Ra = 10 ứng với cấp nhẵn bóng ∇5 nên chịn ph−ơng án cuối cùng là xọc thô. V-III Lập tiến trình công nghệ và thiết kế nguyên công . Dựa vào hình dáng và điều kiện làm việc của chi tiét ta lập đ−ợc các b−ớc nguyên công nh− sau : SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 11 Nguyên công 1 : Phay mặt đầu thứ nhất Nguyên công 2 : Phay mặt đầu thứ hai Nguyên công 3 : Phay mặt đầu thứ ba Nguyên công 4 : Khoan, khoét, doa lỗ ỉ16 Nguyên công 5 : Khoét lỗ ỉ42 Nguyên công 6 : Khoét miệng côn lỗ ỉ16 Nguyên công 7 : Xọc rãnh then Nguyên công 8 : Kiểm tra Nguyên công 9 : Cắt đứt. Nguyên công I Phay mặt đầu thứ nhất . 1. Định vị: +Định vị mặt đáy 3 bậc tự do bằng phiến tỳ khía nhám +Hai mặt bên hạn chế 3 bậc tự do bằng 3 khối V, trong đó có 1 khối V tuỳ động, 1 khối V cố định. Sn Nguyên công I W 2. Kẹp chặt: Dùng ngay khối V điều chỉnh để kẹp chặt, lực kẹp h−ớng từ phải sang trái. 3.Chọn máy: Để phay mặt đầu thứ nhất này ta chọn máy phay đứng vạn năng 6H12 với các đặc tính kĩ thuật sau : Công suất của động cơ chính : 7KW SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 12 Công suất của động cơ chạy dao 1,7KW Khối l−ợng máy 2900 kg Kích th−ớc phủ bì của máy Dài x rộng x cao = 2100x2440x1875 Phạm vi tốc độ trục chính 30-1500 (vòng /phút) với các tốc độ sau : 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500. Các đặc tính kĩ thuật tra bảng 7-12 trang 458 sách Sổ tay Công nghệ chế tạo máy 2000 (Trần Văn Địch) 4. Chọn dao: Để phay mặt đầu này ta dùng dao phay mặt đầu, chắp mảnh hợp kim cứng. Các thông số: -Đ−ờng kính dao: D =100mm -Số răng: Z= 8 -d = 32 mm; B =50 mm -Mác hợp kim: BK6. (Bảng 4-94, trang 374[2]) 5. L−ợng d−: Tra bảng 3-94 tập I-2003 đối vứi phôi gang đúc cấp chính xác I - Kích th−ớc lớn nhất của chi tiết 247 mm ∈(120-260) - Vị trí bề mặt khi rót kim loại : trên - Kích th−ớc danh nghĩa : 62mm >50 mm Do đó ta chọn đ−ợc l−ợng d− z = 3mm Ta chia làm hai b−ớc công nghệ Phay thô : 2,5 mm Phay tinh : 0,5 mm 6.Tra chế độ cắt: a)Phay thô: Chiều sâu cắt t = 2,5mm L−ợng chạy dao răng: Sz = 0,26mm/răng. SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 13 Vậy l−ợng chạy dao vòng: Sv = 8*0,26= 1,88 mm/vòng. Tốc độ cắt khi ch−a tính tới hệ số điều chỉnh k tra bảng 5-127 trang 115 tập I-2005 ta có v = 158 m/phút (với tuổi thọ của dao là T = 180p). Khi tính đến các hệ số điều chỉnh : +Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang với HB =182-199 ta có k1 = 1 +Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao k2= 0,8 với Tφ /TH = 2 + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim cứng. Với BK6 ta có k3=1 + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công K4 = 1 khi không vỏ cứng + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay Với 62 0,62 100 B D = = ta có k5 = 1 + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K6 = 1 Do đó tốc độ cắt đ−ợc tính sẽ là Vt = Vb.K = 158.1.0,8.1.1.1.1 = 126,4 (m/phút) Tốc độ trục chính là n = 1000. . tv Dπ = 1000.126,4 3.14*100 = 402,5 (vòng /phút) Chọn tốc độ quay của máy là 375 (vòng/phút) Tốc độ cắt thực tế V = . . 1000 mD nπ = 3.14*100*375 1000 = 117,75 (m/phút) L−ợng chạy dao phút Sph =n*Sv = 1,88.375 = 705 (mm/phút) b)Phay tinh: Chiều sâu cắt t = 0,5mm L−ợng chạy dao vòng: Sv = 1 mm/vòng. Tốc độ cắt khi ch−a tính tới hệ số điều chỉnh k tra bảng 5-127 trang 115 tập I-2005 ta có v = 228 m/phút (với tuổi thọ của dao là T= 180p). Khi tính đến các hệ số điều chỉnh : SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 14 +Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang với HB =182-199 ta có k1 = 1 +Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao k2= 0,8 với Tφ /TH = 2 + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim cứng. Với BK6 ta có k3=1 + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công K4 = 1 khi không vỏ cứng + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay Với 62 0,62 100 B D = = ta có k5 = 1 + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K6 = 1 Do đó tốc độ cắt đ−ợc tính sẽ là Vt = Vb.K = 228.1.0,8.1.1.1.1 = 182,4 (m/phút) Dó đó tốc độ trục chính là n = 1000. . tv Dπ = 1000.182, 4 3,14*100 = 580 (vòng /phút) Chọn tốc độ quay của máy là 600 (vòng/phút) Tốc độ cắt thực tế V = . . 1000 mD nπ = 3,14.100.600 1000 = 188,4 (m/phút) L−ợng chạy dao phút Sph =n*Sv = 1*600 = 600 (mm/phút) Do đó ta có bảng chế độ cắt sau đây : Mác máy Dụng cụ cắt B−ớc n (v/ph) t (mm) v (m/ph) Sph (mm/ph) Phay thô 375 2,5 118 705 6H12 Dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim cứng Phay tinh 600 0,5 188 600 Nguyên công II SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 15 Phay mặt đầu thứ hai . 1. Định vị: +Định vị mặt đáy vừa gia công 3 bậc tự do bằng phiến tỳ phẳng(mặt phẳng là mặt đã tinh). +Hai mặt bên hạn chế 3 bậc tự do bằng2 khối V, trong đó có 1 khối V tuỳ động, 1 khối V cố định. Sn W W Nguyên công II 2. Kẹp chặt: Để kẹp chặt chi tiết gia công đồng thời để đủ độ cứng vững ta dùng hai đòn kẹp về hai phía của càng nh− hình vẽ . 3.Chọn máy: Để phay mặt đầu thứ nhất này ta chọn máy phay đứng vạn năng 6H12 với các đặc tính kĩ thuật sau : Công suất của động cơ chính : 7KW Công suất của động cơ chạy dao 1.7KW Khối l−ợng máy 2900 kg Kích th−ớc phủ bì của máy Dài x rộng x cao = 2100x2440x1875 Phạm vi tốc độ trục chính 30-1500 (vòng /phút) với các tốc độ sau : 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500. SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 16 Các đặc tính kĩ thuật tra bảng 7-12 trang 458 sách Sổ tay Công nghệ chế tạo máy 2000 (Trần Văn Địch) 4. Chọn dao: Để phay mặt đầu này ta dùng dao phay mặt đầu, chắp mảnh hợp kim cứng. Các thông số: -Đ−ờng kính dao: D =100mm -Số răng: Z= 8 -d = 32 mm; B =50 mm -Mác hợp kim: BK6. (Bảng 4-94, trang 374[2]) 5. L−ợng d−: Tra bảng 3-94 tập I-2003 đối vứi phôi gang đúc cấp chính xác I - Kích th−ớc lớn nhất của chi tiết 214 mm ∈(120-260) - Vị trí bề mặt khi rót kim loại : d−ới - Kích th−ớc danh nghĩa : 33mm < 50 mm Do đó ta chọn đ−ợc l−ợng d− z = 2mm Ta chia làm hai b−ớc công nghệ Phay thô : 1,5 mm Phay tinh : 0,5 mm 6.Tra chế độ cắt: a)Phay thô: Chiều sâu cắt t = 1,5mm L−ợng chạy dao răng: Sz = 0,26mm/răng. Vậy l−ợng chạy dao vòng: Sv = 8*0,26= 1,88 mm/vòng. Tốc độ cắt khi ch−a tính tới hệ số điều chỉnh k tra bảng 5-127 trang 115 tập I-2005 ta có vb= 158 (m/phút) (với tuổi thọ của dao là T= 180p). Khi tính đến các hệ số điều chỉnh : +Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang với HB =182-199 ta có k1 = 1 SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 17 +Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao k2= 0.8 với Tφ /TH = 2 + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim cứng. Với BK6 ta có k3=1 + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công K4 = 1 khi không vỏ cứng + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay Với 33 0,33 100 B D = = <0,45 do đó k5 = 1,13 + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K6 = 1 Tốc độ cắt đ−ợc tính sẽ là Vt = v.k = 158.1.0,8.1.1.1,13.1 = 142,8 (m/phút) Do đó tốc độ trục chính là n = 1000. . tv Dπ = 1000.142,8 3,14.100 = 454,7 (vòng /phút) Chọn tốc độ quay của máy là 475 (vòng/phút) Tốc độ cắt thực tế : V = . . 1000 mD nπ = 3,14.100.475 1000 = 150 (m/phút) L−ợng chạy dao phút Sph =n*Sv = 1,88.475 = 893 (mm/phút) b)Phay tinh: Chiều sâu cắt t = 0,5mm L−ợng chạy dao vòng: Sv = 1 mm/vòng. Tốc độ cắt khi ch−a tính tới hệ số điều chỉnh k tra bảng 5-127 trang 115 tập I-2005 ta có v = 228 m/phút (với tuổi thọ của dao là T= 180p). Khi tính đến các hệ số điều chỉnh : +Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang với HB =182-199 ta có k1 = 1 +Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao k2= 0.8 với Tφ /TH = 2 SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 18 + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim cứng. Với BK6 ta có k3=1 + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng tháI bề mặt gia công K4 = 1 khi không vỏ cứng + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay Với 33 0,33 100 B D = = ta có k5 = 1,13 + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K6 = 1 Tốc độ cắt đ−ợc tính sẽ là Vt = v.k = 228.1.0,8.1.1.1,13.1 = 206 (m/phút) Dó đó tốc độ trục chính là n = 1000. . tv Dπ = 1000.206 3,14.100 = 656 (vòng /phút) Chọn tốc độ quay của máy là 600 (vòng/phút) Tốc độ cắt thực tế V = . . 1000 mD nπ = 3,14.100.600 1000 = 188,4 (m/phút) L−ợng chạy dao phút Sph =n.Sv = 1.600 = 600 (mm/phút) Do đó ta có bảng chế độ cắt sau đây : Mác máy Dụng cụ cắt B−ớc n (v/ph) t (mm) v (m/ph) Sph (mm/ph) Phay thô 475 1,5 150 893 6H12 Dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim cứng Phay tinh 600 0,5 188 600 Nguyên công III Phay mặt đầu thứ ba 1. Định vị: +Định vị mặt đáy 3 bậc tự do bằng phiến tỳ phẳng +Hai mặt bên hạn chế 3 bậc tự do bằng 2 khối V, trong đó có 1 khối V tuỳ động, 1 khối V cố định. SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 19 Sn W W Nguyên công III 2. Kẹp chặt: Dùng ngay khối V điều chỉnh để kẹp chặt, lực kẹp h−ớng từ phải sang trái.Để cho chắc chắn ng−ời ta thêm cơ cấu kẹp chặt ở hai đầu mặt đã gia công 3.Chọn máy: Để phay mặt đầu thứ ba này ta chọn máy phay đứng vạn năng 6H12 với các đặc tính kĩ thuật sau : Công suất của động cơ chính : 7KW Công suất của động cơ chạy dao 1.7KW Khối l−ợng máy 2900 kg Kích th−ớc phủ bì của máy Dài x rộng x cao = 2100x2440x1875 Phạm vi tốc độ trục chính 30-1500 (vòng /phút) với các tốc độ sau : 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500. Các đặc tính kĩ thuật tra bảng 7-12 trang 458 sách Sổ tay Công nghệ chế tạo máy 2000 (Trần Văn Địch) 4. Chọn dao: Để phay mặt đầu này ta dùng dao phay mặt đầu thép gió với các thông số nh− sau : Các thông số: -Đ−ờng kính dao: D =63 mm -Số răng: Z = 14 SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 20 - Đ−ờng kính lỗ dao d = 27 mm - Bề rộng răng L =40 mm 5. L−ợng d−: Tra bảng 3-94 tập I-2003 đối vứi phôi gang đúc cấp chính xác I - Kích th−ớc lớn nhất của chi tiết 214 mm ∈(120-260) - Vị trí bề mặt khi rót kim loại : d−ới - Kích th−ớc danh nghĩa : 62mm >50 mm Do đó ta chọn đ−ợc l−ợng d− z = 2,5mm Ta chia làm hai b−ớc công nghệ Phay thô : 2 mm Phay tinh : 0,5 mm 6.Tra chế độ cắt: a)Phay thô: Chiều sâu cắt t = 2 mm L−ợng chạy dao răng: Sz = 0,2 (mm/răng.) Vậy l−ợng chạy dao vòng: Sv = 14*0,2= 2,8( mm/vòng.) Tốc độ cắt khi ch−a tính tới hệ số điều chỉnh k tra bảng 5-120 tập II- 2005 ta có v = 38 m/phút (với tuổi thọ của dao là T = 180p). Dó đó tốc độ trục chính là: n = 1000. . tv Dπ = 1000.38 3,14.63 = 192 (vòng /phút) Chọn tốc độ quay của máy là 190 (vòng/phút) Tốc độ cắt thực tế V = . . 1000 mD nπ = 3,14.63.190 1000 = 37,6 (m/phút) L−ợng chạy dao phút Sph =n*Sv = 2,8.190 = 532 (mm/phút) b)Phay tinh: Chiều sâu cắt t = 0,5mm L−ợng chạy dao răng Sr = 0,10 (mm/răng) L−ợng chạy dao vòng: Sv = 0,10.14 = 1,4 mm/vòng. Tốc độ cắt khi ch−a tính tới hệ số điều chỉnh k tra bảng 5-120 tập II- 2005 SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 21 ta có v = 48 m/phút (với tuổi thọ của dao là T = 180p). Do đó tốc độ trục chính là n = 1000. . tv Dπ = 1000.48 3,14.63 = 242,64 (vòng /phút) Chọn tốc độ quay của máy là 235 (vòng/phút) Tốc độ cắt thực tế : V = . . 1000 mD nπ = 3,14.63.235 1000 = 46,5 (m/phút) L−ợng chạy dao phút Sph =n*Sv = 1,4.235 = 329 (mm/phút) Do đó ta có bảng chế độ cắt sau đây : Tên mác máy Dụng cụ cắt B−ớc n (v/ph) t (mm) v (m/ph) Sph (mm/ph) Phay thô 190 2 37.6 532 6H12 Dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim cứng Phay tinh 235 0,5 46.5 329 SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 22 Nguyên công IV: Khoan ,khoét ,doa lỗ đặc ỉ 16 ± 0,018 Vì theo yêu cầu của bài toán là gia công lỗ ỉ 16 ± 0,018 đạt cấp chính xác 7 và độ bóng Ra=2,5 đạt cấp ∇6 nên theo bảng 3-129 tậpI ta chọn ph−ơng pháp gia công là khoan khoét và doa bán tinh Sn S n nS WW Nguyên công IV 1.Định vị: -Chi tiết đ−ợc định vị 3 bậc tự do tại mặt đáy. -Khối V cố định định vị 2 bậc tự do tại 1 trong 2 trụ ngoài của càng -Một khối V di động định vị 1 bậc tự do tại mặt trụ ngoài còn lại. 2.Kẹp chặt: - Chi tiết đ−ợc kẹp chặt bằng đòn kẹp lên khối trụ ở giữa, lực kẹp h−ớng từ trên xuống d−ới. 3.Chọn máy: Chọn máy khoan đứng 2H125 với các thông số sau : - Đ−ờng kính lớn nhất khoan đ−ợc : 25 mm - Số cấp chạy dao : 12 - Kích th−ớc bàn máy : 450x500 - Công suất động cơ chính : 2,2kW - Số cấp tốc độ quay của trục chính 12 với số vòng quay 45-2000 vòng /phút - Phạm vi b−ớc tiến : 0,1-1,6 mm/vòng với 9 cấp b−ớc tiến - Mômen xoắn 2500KGcm - khối l−ợng máy 1000 kg 4.Chọn dao: SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 23 +Dùng mũi khoan ruột gà bằng thép gió chuôi trụ tròn ngắn có d = 15 mm, L = 170mm , lo = 105 mm +Dùng mũi khoét thép gió phi tiêu chuẩn ỉ15,8mm +mũi doa thép gió ỉ16mm 5.L−ợng d− gia công: L−ợng d− gia công cho khoan khoét doa lần l−ợt là: - L−ợng d− khoan : 7,5 mm - L−ơng d− khoét : 0,4mm - L−ợng d− doa thô: 0,1mm. 6.Chế đô cắt: a)Khoan thô lỗ đ−ờng kính ỉ15mm +Chiều sâu cắt: 7,5mm +L−ợng chạy dao Sv Tra bảng 5-89[II] với d =13, HB <200, nhóm chạy dao I ta có Sv= 0,52ữ0,64 lấy Sv= 0,6 mm/vòng +Chu kì bền T = 60 phút + Tốc độ cắt : tra bảng 5-90{II}ta có vb = 28 m/phút Tốc độ cắt tính toán vt = vb.k1.k2 Trong đó : k1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan . Tra bảng 5-87 với L < 3D ta có k1 = 1 k2 là hệ số điều chỉnh tốc độ cắt theo chu kì bền T của mũi khoan H T T φ =0,5 ⇒ k2 = 1,09 Từ đó ta có vt = 28.1.1,09 = 30,5 (m/phút) Tốc độ quay của máy là → n t = 1000 1000.30,5. 3,14.15t v Dπ = = 647,55(v/ph) →chọn theo n m = 600 (v/ph) →v tt = . . 3,14.15.6001000 1000 D nπ = = 28,26 (m/ph) →L−ợng chạy dao: Chọn theo máy s m = 0,6 (mm/v) L−ợng chạy dao phút Sph = 0,6.600 = 360(mm/phút) SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 24 b)Khoét lỗ φ15,8: Chiều sâu cắt: t = 0,4 (mm) L−ợng chạy dao:Tra bảng 5-104[3] với d = 15,8mm. Vật liệu gang có HB<200, nhóm chạy dao I →s v = 0,740,9(mm/v)→ chọn s v = 0,8 (mm/v) Tốc độ cắt: tra bảng 5-90[3] →v b= 27,5 (m/ph) với chu kì bền trung bình của dao là TTB = 30 phút Ta có: v t = v b .k 1 .k 2 Các hệ số điều chỉnh: k 1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền: HT Tφ = 1→k 1= 1 k 2 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi, với phôi đã khoan không vỏ cứng →k 2 =1 → v t = v b .k 1 .k 2 =27,5.1.1= 27,5(m/ph) → n t = 1000 1000.27,5. 3,14.15,8t v Dπ = = 550(v/ph) →chọn theo n m =475(v/ph) →v tt = . . 3,14.15,8.4751000 1000 D nπ = = 23,6 (m/ph) →L−ợng chạy dao: Chọn theo máy s m = 0,8 (mm/v) L−ợng chạy dao phút Sph = Sv.nm = 0,8.475=380 (mm/phút) c)Doa lỗ φ16 +chiều sâu cắt: t = 0,1 (mm) +L−ợng chạy dao:Tra bảng 5-112[3] với đ−ờng kính mũi doa d = 16 .Vật liệu gang có HB = 190, nhóm chạy dao II →s v = 2,4 (mm/v) +Tốc độ cắt: tra bảng 5-114[3] Với HB gang =190, s = 2,4 ;d = 16→v b = 6,5 (m/ph). Chu kì bền danh nghĩa T = 60phút. Ta có: v t = v b .k SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 25 Các hệ số điều chỉnh: k: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền: HT Tφ = 1→ k= 1→ v t = v b .k = 6,5x1 = 6,5 (m/ph) → n t = 1000 1000.6,5. 3,14.16t v Dπ = = 130 (v/ph) →chọn theo n m =145(v/ph) →v tt = . . 3,14.16.1451000 1000 D nπ = = 7,3 (m/ph) →L−ợng chạy dao: Chọn theo máy s m = 2,4 (mm/ph) Tên và mác máy Dụng cụ B−ớc t(mm ) n(v/ph ) Sv (mm/vòng) 2H125 Thép gió Khoan φ15 7,5 600 0.6 2H125 Thép gió Khoét φ15,8 0,4 475 0.8 2H125 Thép gió Doa φ16 0,1 145 2,4 Nguyên công V : Khoét lỗ ỉ42± 0,25 n S Nguyên công V W W 1.Định vị . Định vị mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do bằng phiến tì, ngoài ra thêm 1 chốt trụ và một chốt trám vào các lỗ φ16 hạn chế 3 bậc tự do, kẹp chặt bằng đòn kẹp, h−ớng vuông gốc với mặt định vị. 2. Kẹp chặt . SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 26 Kẹp chặt bằng đòn kẹp , h−ớng vuông góc với mặt định vị 3.Chọn máy: Chọn máy khoan đứng 2H150 với các thông số: - Đ−ờng kính lớn nhất khoan đ−ợc : 50mm - Công suất cắt 7,5kW - Mômen xoắn 8000KGcm - Khối l−ợng máy : 2000kg - Kích th−ớc phủ bì : 1350x875x3090 - Số cấp tốc độ trục chính : 12 với phạm vi 22,4-1000 vòng/phút - Số cấp b−ớc tiến 12 từ 0,05-2,24 mm/vòng 4. L−ợng d− gia công: Tra bảng 3-110[I] Với D = 42, chiều dài vật lớn nhất là 247 mm, mặt gia công là mặt trong→l−ợng d− đúc là 2 ± 1,0 (mm) Chia làm 2 b−ớc gia công: +Khoét thô z b = 2 mm đạt kích th−ớc lỗ 40 +Khoét tinh z b = 1 mm đạt kích th−ớc lỗ 42 5. Chế độ cắt . a)Khoét thô . + Chiều sâu cắt : t = 2,2 mm + L−ợng chạy dao Tra bảng 5-104 với D = 42 mm , HB <200 , nhóm chạy dao I ta có Sv = 1,4-1,7 mm/vòng ta chọn =1,6 mm/vòng + Tốc độ cắt : Tra bảng 5-106 ⇒vb = 17.5 m/vòng , T= 80 phút Tốc độ tính toán có tính đến các hệ số hiệu chỉnh nh− ở nguyên công tr−ớc ta có k1 = 1,09 và k2 = 0,8 khi trạng thái bề mặt phôi có vỏ cứng đúc ⇒ vt = 17,5x1,09x0,8 = 14 (/phút) Tốc độ vòng quay của máy là → n t = 1000 1000.14. 3,14.42t v Dπ = = 106ph) →chọn theo n m =125(v/ph) SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 27 →v tt = . . 3,14.40.1251000 1000 D nπ = = 15,7 (m/phút) L−ợng chạy dao tiến lấy theo máy là (1,55mm/vòng) →L−ợng chạy dao phút là Sph = Sm.nm =1,55.125 =194(mm/phút) b)Khoét tinh . +Chiều sâu cắt t = 1 mm + L−ợng chạy dao tra bảng 5-104[II] với D = 42 nhóm chạy dao I ta có sv = 1.4-1.7 lấy sv = 1.6 (mm/vòng) + Tốc độ cắt tra bảng 5-106 cho vb =17.5, T=80phút Tính toán nh− khoét thô có kể đến hệ số hiệu chỉnh ta có Vt = 17.5x1.09x1 = 19 (m/phút) Tốc độ quay của máy → n t = 1000 1000.19. 3,14.42t v Dπ = = 144(m/phút) →chọn theo n m =125(v/ph) →v tt = . . 3,14.42.1251000 1000 D nπ = = 16,5 (m/ph) →L−ợng chạy dao: Chọn theo máy s m = 1,55mm/vòng L−ợng chạy dao phút Sph =1,55.125=194(mm/phút) Ta có bảng chế độ cắt nh− sau : Tên và mác máy Dụng cụ B−ớc t(mm ) n(v/ph ) Sv (mm/vòng) 2H150 Thép gió Khoan thô 2 125 1,55 2H150 Thép gió Khoét tinh 1 125 1,55 Nguyên công VI Khoét miệng côn lỗ ỉ16 SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 28 S ì45° n W Nguyên công VI W 1. Định vị . - Định vị mặt phẳng phay đầu tiên bằng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do . - Định vị vào lỗ nhỏ thứ nhất bằng 1 chốt trụ hạn chế 2 bậc tự do - Định vị lỗ nhỏ còn lại 1 chốt trám hạn chế 1 bậc tự do . 2. Kẹp chặt . Kẹp chặt bằng cơ cấu đòn kẹp , lực kẹp vuông góc và h−ớng vào mặt phẳng định vị . 3. Chọn máy Chọn máy để gia công là máy khoan đứng 2H125 với các thông số sau : - Đ−ờng kính gia công lớn nhất : ỉ25 - Kích th−ớc lớn nhất từ trục chính đến bàn máy : 690-1060 - Côn móc trục chính : số 3 - Số cấp tốc độ : 12 - Giới hạn số vòng quay : 45-2000 - Giới hạn chạy dao : 0.1-1.6 - Công suất 2,2 KW 4. Chọn dao : Chọn dao vát mép thép gió . 5. Tra chế độ cắt . Chiều sâu cắt lớn nhất : t = 3 mm Tra bảng 5-104 [II] ta có đ−ợc l−ợng chạy dao là SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 29 S = 0,7-0,9 mm/vòng Tra trên máy lấy s = 0,82 mm/vòng Tra bảng 5-106 ta có tốc độ cắt vb =26 (m/phút) Tốc độ cắt tính toán khi có thêm các hệ số điều chỉnh Vt = vb .k1 .k2 Trong đó : K1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kì bền k1 = 1 K2 là hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi K2 = 0,8 Suy ra vt = 26.1.0,8 = 20,8 (m/phút) Tốc độ trục chính : n t = 1000 1000.20,8 . 3,14.16 tv Dπ = = 414 (m/phút) →chọn theo n m = 353,5(v/ph) Tốc độ cắt thực tế sẽ là : →v tt = . . 3,14.16.353,51000 1000 D nπ = = 17,76(m/ph) L−ợng chạy dao phút Sph = 0,82.353,5 = 290 (mm/vòng) Do đó ta có bảng chế độ cắt sau : Máy Dao cắt n(vòng/phút) v(m/phút) Sv(mm/vòng) 2H125 Mũi khoét thép gió 353,5 17,76 0,82 SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 30 Nguyên công VII Xọc rãnh then W W Nguyên côngVI v S 1. Định vị . - Định vị 3 bậc tự do bằng phiến tỳ phẳng - Chốt trụ ngắn ở lỗ 16 hạn chế 2 bậc tự do - Chốt trụ trám lỗ bên kia khống chế bậc tự do còn lại 2. Kẹp chặt. Dùng kẹp chặc bên hai đầu càng bằng cơ cấu ren vít nh− sơ đồ gá đặt hình vẽ.Lực kẹp chặt h−ớng từ trên xuống vào mặt định vị . 3.Chọn máy. Chọn máy xọc rãnh then có tên là 7A412 với các thông số nh− sau : - Công suất 2,8kW - Chiều dài hành trình xọc : 10 ữ100mm - Dịch chuyển lớn nhất của bàn dọc xngang = 350x280mm - Kích th−ớc phủ bì của máy : 1950x980x1825 - Khối l−ợng 1200 kg - Số hành trình kép : 52,67,101,210 HTK/phút 4. Chọn dao . Chọn dao xọc bằng thép gió P9 có các thông số hình học nh− sau : γ =80 ; α = 120; tuổi bền T = 60 phút 5. L−ợng d− gia công . Tra bảng ta có l−ợng d− gia công của nguyên công này là 2mm 6. Tra chế độ cắt . SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 31 Tra bảng 5-83 ta chọn l−ọng chạy dao S(mm/HTK) theo thông số chiều rộng rãnh là 4mm và chiều dài rãnh là 35mm , vật liệu gia công là Gang ta có S = 0,18- 0,22 (mm/HTK) Lấy S = 0,22(mm/HTK) Tốc độ cắt Vb khi xọc rãnh là (tra theo bảng 5-84) ta có Vb=9(m/phút) Tốc độ cắt tính toán là : Vt = Vb.K Trong đó K là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền T của dao . Với chu kì bền T = 90 phút ta có K = 1,17 Do đó ta có Vt = 9.1,17 = 10,53 (m/phút) Với số hành trình kép là 67mm/HTK và khoảng hành trình là 100mm L−ợng chạy dao phút là : Sph = 67.0,22 = 14,74 (mm/phút) Dó đó ta có bảng chế độ cắt sau đây : Tên máy v(m/phút) N(HTK/phút) t(mm) S(mm/HTK) 7A412 10,53 67 2 0,22 Nguyên công VIII Kiểm tra độ song song các đ−ờng tâm lỗ ỉ16 và ỉ42 SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 32 a-A 4 3 2 16 7 Nguyên công kiểm tra độ song song giũa hai lỗ tâm Đặt trục kiểm vào lỗ φ16, trục kiểm còn lại đ−ợc lắp cố định trên đồ gá có φ42 để dùng cho lỗ lớn φ42, quay chi tiết quanh lỗ lớn φ60 đến khi trục kiểm lắp trên lỗ φ16 chạm vào cữ tì. Khi đó, hiệu số của giá trị đo trên từng cặp 2 đồng hồ trên 2 ph−ơng đứng và ngang sẽ biểu hiện độ song song của 2 lỗ càng theo 2 ph−ơng, đứng và ngang. Trên sơ đồ hình bên là đồ gá kiểm tra độ song song của hai lỗ càng theo hai ph−ơng nằm ngang và ph−ơng thẳng đứng . Chi tiết kiểm tra đ−ợc gá trên các chốt2 và chốt2 đ−ợc cố định trên thân 1 hoặc đặt trên hai khối V ở hai đầu . Lồng trục kiểm 3 vào lỗ chốt thứ hai của càng . Dùng tay quay càng cho đến khi trục kiểm chạm vào cữ tỳ7(càng quay quanh chốt 2) .Hiệu của hai đồng hồ so 4 và 5 ở hai vị trí I và II là độ không song song của hai đ−ờng tâm của hai lỗ càng Muốn xác định khoảng cách hai lỗ ta đo khoảng cách giữa hai lỗ định vị2 và trục kiểm tra 3 rồi trừ đi(hoặc cộng thêm vào) bán kính của chốt định vị và trục kiểm tra. SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 33 Nguyên công IX Cắt đứt chi tiết làm đôi . S n Nguyên công VIII W W 1. Định vị . - Mặt phẳng tinh đ−ợc định vị bằng phiến tỳ phẳng hạn chế 3 bậc tự do . - Lỗ nhỏ ỉ16 thứ nhất định vị bằng chốt trụ ngắn khống chế hai bậc tự do - Lỗ nhỏ ỉ16 còn lại định vị bằng chố trám khống chế bậc tự do còn lại. 2. Kẹp chặt . Chi tiết đ−ợc kẹp chặt qua đòn kẹp ngay giữa lỗ trụ lớn . Lực kẹp h−ớng vuông góc xuống mặt phẳng định vị. 3. Chọn máy . May đ−ợc chọn là máy phay ngang 6H82 với các thông số cơ bản nh− sau: - Công suất động cơ chính là 7kW - Công suất động cơ chạy dao là 1,7 kW - Kích th−ớc bề mặt làm việc là 320x1250(B1xL) - Số cấp tốc độ trục chính là 18 trong phạm vi từ 30 đến 1500 vòng /phút. 4. Chọn dao . SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 34 Dao đ−ợc chọn là dao phay đĩa cắt đứt 3 mặt có các thông số nh− sau : D =100 mm B = 10 mm d = 32 mm Z = 20 mm 5. L−ợng d− gia công . Bề rộng cắt đứt : b = 10mm Chiều sâu cắt đứt t = 12 mm 6. Tra chế độ cắt . Tra bảng 5-182 sách tập II ta có l−ợng chạy dao răng là Sr =0,015- 0,025 ta chọn Sr= 0,02 (mm/răng) Do đó ta có Sv = 0,02.20 = 0,4 (mm/vòng) Tốc độ cắt tra theo bảng 5-184 sách Sổ tay tập II cho ta Vb = 27,5 (m/phút) Tốc độ cắt tính toán Vt = Vb.K1.K2.K3 Trong đó : K1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của Gang cho trong bảng 5-134 ta có K1 = 1 K2 là hệ số điều chỉnh phục thuộc vào chu kì bèn của dao . Với T = 120 phút ta có tra trong bảng 5-172 thì K2 = 1 K3 là hệ số diều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay tra luôn trong bảng 5-184 ta có K3 = 1 Vậy ta có tốc độ cắt tính toán là Vt = Vb = 27,5 (m/phút) Tốc đọ vòng quay của máy đ−ợc tính là nt = 1000. . Vt Dπ = 1000.27,5 3,14.100 = 87,6 (vòng/phút) Chọn tốc độ của máy là nm = 95 (vòng/phút) Do đó tốc độ cắt thực tế tính đ−ợc là Vtt = . . 1000 D nπ = 3,14.100.95 1000 = 29,8 (m/phút) L−ợng chạy dao phút là : SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 35 Sph = Sv.nm = 0,4.95 = 38 (mm/phút) Do đó ta có bảng chế độ cắt nh− sau: Tên- mác máy Dụng cụ cắt n (v/ph) t (mm) v (m/ph) Sph (mm/ph) 6H82 Dao phay cắt đứt 95 12 29.8 38 Phần VI Tính toán l−ợng d− cho nguyên công 1 *Yêu cầu kĩ thuật: Vật liệu: vật liệu gia công gang xám 15-32 có HB = 190 Độ nhẵn bóng bề mặt sau khi gia công:Rz= 2.5 Để đảm bảo yêu cầu kĩ thuật trên, cần thực hiện gia công qua 2 b−ớc công nghệ: Phay thô Phay tinh. *Tính toán l−ợng d− Bề mặt gia công là mặt phẳng. Theo công thức ở bảng 3.1 sách H−ỡng dẫn Thiết kế đồ án Công nghệ Chế tạo máy ta có : Z minb = Rza+Ta + ρa+ε b R za :Chiều cao nhấp nhô tế vi do nguyên công tr−ớc để lại T a : Chiều sâu lớp khuyết tật do nguyên công tr−ớc để lại ρ a : Sai lệch vị trí không gian do nguyên công tr−ớc để lại ε b Sai số gá đặt chi tiết ở nguyên công đang thực hiện Sai lệch không gian tổng cộng đ−ợc xác định theo công thức bảng 3.6 sách H−ỡng dẫn ... với phôi đúc chi tiết gia công định vị bằng mặt phẳng đối diện với mặt gia công là : SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 36 ρ =ρcv =Δk.l với ρcv là độ cong vênh chi tiết l : là chiều dàichi tiết l =62 ( μm) Δk: là độ vênh đơn vị Δk= 1 Vậy tính đ−ợc độ sai lêch phôi ρ =ρcv =Δk.l =1.62=62( μm) Sai lệch khôg gian còn lại ρr =0,005.62=3,1( μm) Tính sai số gá đặt: ε gd = 22 kc εε + ε k : Sai số kẹp, tra bảng 3.14 sách H−ơng dẫn...khi phay thô ε k = 135(μm) ε c: Là sai số chuẩn khi phay ε c=0 ε gd = 22 kc εε + =135( μm) Tra bảng 3.2 sách H−ỡng dẫn .. ta có chất l−ợng bề mặt phôi đúc trong khuôn kim loại cấp chính xác 12..14 là Rz = 200μm và Ta = 300μm Tra bảng 3-69 sách Tập I cho độ chính xác và chất l−ợng bề mặt khi gia công chi tiết đúc bằng công nghệ phay . Khi phay thô trong khuôn kim loại và khi phay tinh lần l−ợt là : Rzth = 50μm,h = 50μm và Rzti =20μm ,h =20μm L−ợng d− nhỏ nhất khi phay thô Zmin= 200 +300+62 +135 = 697( μm) L−ợng d− nhỏ nhất khi phay tinh Zmin=50+ 0 +0,2.135 = 77( μm) Xác định cột kích th−ớc L1=35,04+0,08 = 35,12(mm) L2=35,08+0,697 =35,78(mm) Khi phay tinh : SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 37 Lmax= 35,04 , Lmin=35 (mm) Khi phay thô : Lmax= 35,12 + 0,08 = 35,20(mm) Lmin=35,12(mm) Kích th−ớc phôi là : Lmin = 35,78(mm) Lmax= 35,78 +0,4 = 36,18(mm) +) L−ợng d− giới hạn đ−ợc xác định nh− sau : Khi phay tinh : Zmax= 35,20 - 35,04 = 0,160 (mm) =160 (μm) Zmin = 35,12 - 35 = 0,120 (mm) =120(μm) Khi phay thô : Zmax= 36,18 - 35,20 = 0,980(mm) = 980 (μm) Zmin= 35,78 - 35,12= 0,660(mm) =660(μm) + ) L−ợng d− tổng cộng đ−ợc tính là : Z0min= 120 + 660 = 780 (μm) Z0max= 160 + 980 = 1140 (μm) Phần VII Tính toán chế độ cắt cho nguyên công 2 Phay mặt đầu thứ hai Chiều sâu cắt : t = 2 mm B−ớ c Rz Ti ε Zm Lt δ Lmin Lmax Zmin Zmax Phôi 200 300 35,04 400 35,78 36,18 Th ô 50 135 697 35,78 50 35,12 35,20 660 120 Tinh 20 27 77 35,12 20 35 35,04 980 1140 SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 38 L−ợng chạy dao tra theo bảng 5-33 ta có với dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK6 Sz = 0,14-0,24 ta lấy Sz = 0,2 mm/răng Sv = Sz.n = 0,2 .8 = 1,6 (mm/vòng) a) Tốc độ cắt đ−ợc tính toán theo công thức sau : . . . . . . q vm x y u p Cv Dv k T t Sz B Z = Trong đó : Các hệ số Cv , x,y,p,q, m … tra cho ở bảng 5-39 . Với vật liệu là gang xám HB190 vật liệu l−ỡi cắt là BK6 ta có Cv = 445 Q = 0,2 X= 0,15 ; y = 0,35 U = 0,2 ; p = 0 ; m = 0,32 T – alà chu kì bền của dao tra bảng 5-40 cho ta T = 180 phút (với đ−ờng kính dao D = 100) Kv là hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt , phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể : Kv = kMv.knv .kuv KMv là hệ số phụ thuộc vào chất l−ợng của vật liệu gia công tra trong bảng 5-1 ta có 190( )nvMvk HB = mà HB = 190 nên có kMv = 1 Knv là hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt của phôi tra bảng 5-5 có knv = 0.8 Kuv là hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt . Tra bảng 5-6 ta có kuv = 1 Thay các giá trị cụ thể vào ph−ơng trình tính lực cắt ta có : 0,2 0,32 0,15 0,35 0,2 445.100 .0,8 180 .2 .0,2 .33 v = = 133,5(m/phút) Do đó ta có tốc độ của máy là 1000. . vn Dπ= = 1000.133,5 3,14.100 = 425,16 (vòng /phút) Do đó ta chọn tố độ của máy là nm = 375 (vòng/phút) SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 39 Tính lại tốc độ cắt ta có . . 1000 n Dv π= = 3,14.100.375 1000 = 117,75(m/phút) b) Lực cắt Pz đ−ợc tính theo công thức : 10. . . . . . . x y n Mpq p Cp t Sz B ZPz k D n = Trong đó : Z – là số răng của dao phay Z = 8 N – số vòng quay của dao n = 375 vòng/phút Cp và số mũ tra trong bảng 5-41 ta có Cp = 54,5 ; x = 0,9;y=0,74 ; u = 1;q=1,p=0 KMp là hệ số diều chỉnh chất l−ợng của vật liệu gia công tra theo bảng 5-9 ta có kMp = 1 Thay số vào ta có : 0,9 0,74 1 1 0 10.54,5.2 .0, 2 .33 .8 .1 100 .375 Pz = = 816 N Giả sử ta coi nh− là phay đối xứng tra bảng 5-42 ta có tỷ số giữa các lực cắt nh− sau : 0.3 0.4 0.85 0.95 0.3 0.4 0.5 0.55 Ph Pz Pv Pz Py Pz Px Pz = − = − = − = − c) Mômen xoắn Mx trên trục chính của máy là . 2.100 Pz DMx = thay số vào ta có 816.100 2.100 Mx = = 408 Nm d) Công suất cắt Ne (kW) . 1020.60 Pz vNe = thay số vào công thức trên ta có : 816.117,75 1020.60 Ne = = 1,57 (kW) SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 40 Phần VIII tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công Thời gian gia công cơ bản Tcb là thời gian mà trong đó phôi liệu bị biến đổi hình dáng kích th−ớc và trạng thái cơ lí tính .Thời gian cơ bản đ−ợc xác định theo chế độ cắt đã tính toán cho các nguyên công tuỳ theo sơ đồ gia công cụ thể (Bảng 5.3 – 5.8 Sách H−ỡng dẫn thiết kế đồ án Công nghệ Chế tạo máy của Nguyễn Đắc Lộc – L−u Văn Nhang) hoặc có thể tính toán sơ bộ gần đúng theo bảng 2.2 Cụ thể ta tính nó nh− sau: Nguyên công I : Phay mặt đầu bằng dao phay mặt đầu. Theo bảng 5-7 ta có thời gian gia công cơ bản tính theo công thức sau : 1 2 . . L L LTcb i S n + += Trong đó : 1 ( ) (0,5 3)L t D d= − + ữ L2 =(2-5)mm i là số lần chạy dao t- chiều sâu cắt n- số vòng quay trục chính d- đ−ờng kính chân răng của dao D - đ−ờng kính ngoài của dao. * Phay thô. t = 2,5mm 33 5 3 62 5 32. 705 705 Tcb + + + += + = 0,215 phút * Phay tinh t=0,5 mm 33 4 3 62 4 32. 600 600 Tcb + + + += + = 0,248 phút Do đó ta có TcbI = 0,215+0,248 = 0,463 phút Nguyên công II : Phay mặt đầu thứ hai bằng dao phay mặt đầu. SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 41 Theo bảng 5-7 ta có thời gian gia công cơ bản tính theo công thức sau : 1 2 . . L L LTcb i S n + += Trong đó : 1 ( ) (0,5 3)L t D d= − + ữ L2 =(2-5)mm i là số lần chạy dao t- chiều sâu cắt n- số vòng quay trục chính d- đ−ờng kính chân răng của dao D - đ−ờng kính ngoài của dao. * Phay thô. t = 2mm 33 5 32. 893 Tcb + += = 0,100 phút * Phay tinh t=0,5 mm 33 4 32. 600 Tcb + += = 0,133 phút Do đó ta có TcbI = 0,100+0,133 = 0,233 phút Nguyên công III : Phay mặt đầu thứ ba bằng dao phay mặt đầu. Theo bảng 5-7 ta có thời gian gia công cơ bản tính theo công thức sau : 1 2 . . L L LTcb i S n + += Trong đó : 1 ( ) (0,5 3)L t D d= − + ữ L2 =(2-5)mm i là số lần chạy dao t- chiều sâu cắt n- số vòng quay trục chính d- đ−ờng kính chân răng của dao D - đ−ờng kính ngoài của dao. * Phay thô. SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 42 t = 2 mm 62 5 3 532 Tcb + += = 0,132 phút * Phay tinh t=0,5 mm 62 4 3 329 Tcb + += = 0,213 phút Do đó ta có TcbI = 0,132+0,213 = 0,345 phút Nguyên công IV. Khoan khoét doa lỗ * Khoan lỗ đặc ỉ15(đây là dạng khoan lỗ thông suốt) Ta có 1 2 . L L LTcb S n + += Trong đó : L – chiều dài lỗ khoan . L=35 mm L1 = cot (0,5 2)2 d gϕ + ữ mm = 15 cot 60 (0,5 2) 2 g + ữ =5,5 mm L2 =(1--3) mm lấy =2mm S.n = 360(mm/phút) Do đó ta có : 35 5,5 2 360 Tcb + += = 0,118 phút * Khoét lỗ thông ỉ15,8(đây là dạng khoét lỗ thông suốt) Ta có 1 2 . L L LTcb S n + += Trong đó : L – chiều dài lỗ khoét . L=35 mm L1 = cot (0,5 2)2 D d gϕ− + ữ mm = 15,8 15 cot 60 (0,5 2) 2 g− + ữ =2 mm L2 =(1--3) mm lấy =2mm S.n = 380(mm/phút) Do đó ta có : SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 43 35 2 2 380 Tcb + += = 0,205 phút * Doa lỗ ỉ16. Ta có 1 2 . L L LTcb S n + += Trong đó : L – chiều dài lỗ doa . L=35 mm L1 = cot (0,5 2)2 D d gϕ− + ữ mm = 16 15,8 cot 60 (0,5 2) 2 g− + ữ =2 mm L2 =(1--3) mm lấy =2mm S.n = 2,4.136(mm/phút) Do đó ta có : 35 2 2 2, 4.130 Tcb + += = 0,25 phút Nguyên công V. Khoét lỗ ỉ42 Cũng nh− b−ớc khoét nh− ở trên nh−ng ở đây ta chia ra làm hai b−ớc khoét là : * Khoét lỗ ỉ40 Ta có 1 2 . L L LTcb S n + += Trong đó : L – chiều dài lỗ khoét . L=12 mm L1 =2 mm L2 =(1--3) mm lấy =2mm S.n = 194 (mm/phút) Do đó ta có : 12 2 2 194 Tcb + += = 0,072 phút * Khoét lỗ ỉ42 Ta có 1 2 . L L LTcb S n + += Trong đó : L – chiều dài lỗ khoét . L=12 mm SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 44 L1 =2 mm L2 =(1--3) mm lấy =2mm S.n = 194 (mm/phút) Do đó ta có : 12 2 2 194 Tcb + += = 0,072 phút Do đó tổng thời gian cơ bản cho nguyên công này là 0,144phút Nguyên công VI. Vát mép lỗ hay khoét côn mặt đầu . Tra bảng 5-4 ta có công thức tính thời gian gia công cơ bản là: 1 . L LTcb S n += Trong đó : L – chiều dài ăn dao L= 3mm L1 =0,5-2 mm lấy =2mm S.n = 290(mm/phút) Do đó 3 22. 290 Tcb += =0,035 phút . Nguyên công VII.Xọc rãnh then chiều rộng 2mm Công thức tính thời gian cơ bản khi xọc rãnh then : 1 . ph L LTcb i S += Trong đó : L = 2mm L1 = 2mm Sph = 14,74(mm/phút) i – là số lần xọc 2 2 .2 14.74 Tcb += = 0,543 phút Nguyên công VIII. Cắt đứt chi tiết . Theo bảng 5.7 ta có công thức tính thời gian gia công cơ bản khi cắt đứt bằng dao phay đĩa : 1 2 . L L LTcb S n + += Trong đó L1 = 2—5 mm lấy 4 mm SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 45 L2 = 3—10 mm lấy 6 mm S = 0,4 (mm/vòng) n= 95(vòng/phút) L = 10mm Do đó ta có : 10 4 6 0,4.95 Tcb + += = 0,526 phút PhầnIX Tính vμ thiết kế đồ gá Đồ gá ta cần thiết kế là đồ gá phay mặt đầu thứ hai của chi tiết dạng càng. 1. Lập sơ đồ gá đặt . a) Định vị chi tiết . Chi tiết đ−ợc định vị bằng phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do . Tra bảng 8-3 tập II ta lấy phiến tỳ có kích th−ớc nh− sau : Kiểu B L H H L D Vật liệu Sốlỗ Số l−ợng HRC 1 16 60 10 30 15 6.6 20Cr 2 4 60 2 16 100 10 35 15 6.6 20Cr 3 2 60 Dùng 1 khối V cố định để khống chế 2 bậc trụ ngoài và dùng thêm khối V di động để khống chế nốt bậc tự do còn lại . Tra bảng 8- 4,8-5 (khối V cố định và khối V di động ) vật liệu thép 20Cr thấm than chiều sâu thấm 0.8-1.2mm , nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 55-60. Các thông số khối V nh− sau : D = 33;B=40 ;H=20 ;d= 12,5;d1=3;B1=32;L=55;b=12;d2=6;l0= 12;l1=6;h=14;c=1;r=1,6;d3 = 14; A=20 ;A1 = 20 ; A2=20 ; l=10. b) Kẹp chặt . Dùng cơ cấu đòn vít đơn giản để kẹp chặt chi tiết ở hai bên đầu của càng (gần gân) cách tâm của lỗ lớn khoảng cách là L SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 46 2. Tính lực kẹp . Vị trí , ph−ơng chiều và điểm đặt của lực kẹp cho trên hình vẽ. Ph−ơng h−ớng vuông góc với mặt định vị ,chiều h−ớng vào mặt định vị . Điểm đặt tại hai đầu lệch nhau cách tâm một khoảng L ta sẽ xác định sau . Trong thành phần của lực do dao cắt gây ra bao gồm 4 thành phần là : Lực Pz – lực cắt tiếp tuyến (lực vòng) Lực Ph – Lực chạy dao ngang Lực Px – Lực vuông góc với lực chạy dao Lực Py – Lực h−ớng kính L Px Ph Fms1 Fms2 W Ph Px Pz Pzy Py P1 P2 W Dao chi tiết xOd +Để chi tiết không bị kéo lên do lực Px gây ra thì ta phải có ph−ơng trình sau thoả mãn : Px.107 ≤ W.L từ đó suy ra : W≥ 107.Px L trong đó Px = (0,5- 0,55)Pz tra theo bảng 5-42 tập II SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 47 + Để chi tiết không bị kéo tr−ợt đi do lực thành phần chạy dao thì lực kẹp W phải thoả mãn điều kiện : Ph ≤ 2Fms1 + Fms2 =f(2.P1+P2) Trong đó f là hệ số ma sát giữa mặt định vị và mặt phẳng chi tiết . Vì phiến tỳ là phẳng và mặt phẳng định vị là tinh nên ta có hệ số ma sát f=0,15.P1 và P2 là lực tác dụng lên phiến tỳ gây ra ma sát .Ta có 2P1+P2 = 2W- Px . Do đó : Ph ≤ f(2W-Px) ⇒ W≥ . 2 f Px Ph f + Nh− vậy ta có thể xác định đ−ợc cả L và W bằng cách giải ph−ơng trình sau : 107. 2 Px fPx Ph L f += 107.0,55. 0,15.0,55 0,4 2.0,15 Pz Pz Pz L += Giải ph−ơng trình này ta có đ−ợc L = 40 mm thay số vào ta có đ−ợc W ≥ 107.0,55.816 40 = 1372 N Khi tính lực kẹp ta có tính đến các hệ số an toàn cho nó : Wk =W.k Trong đó K = K0. K1. K2. K3. K4. K5. K6 K0 – hệ số an toàn chung :Lấy K0 = 1,5 trong điều kiện lý t−ởng. K1 – hệ số tính đến sự tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi K1 = 1,2 K3 – hệ số tăng lực cắt do dao bị mòn K2 = 1,2 K3 – hệ số tính đến hiện t−ợng tăng lực cắt do tính gián đoạn của quá trình cắt . Khi tiện ngoài và phay mặt đầu ta có K3 = 1,2 K4 – hệ số tính đến độ ổn định của lực kẹp do cơ cáu kẹp gây ra . Khi kẹp bằng tay lấy K4 =1,3 K5 – hệ số tính đến mức độ thuận lợi của vị trí tay vặn trên cơ cấu kẹp chặt . Lấy K5 = 1,2 K6 – hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết K6 = 1,5 Do đó ta có : Wk = 1372.1,5.1,2.1,2.1,2.1,3.1,5 = 6860 N SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 48 3. Tính chọn cơ cấu kẹp theo lực kẹp. Chọn cơ cấu kẹp chặt là cơ cấu đòn ren vít có sơ đồ nh− sau: Trên sơ đồ ta có : W = 1 1 .lQ l l η+ ⇒ Q = 1 1 . . l lQ W l η + Chọn l = l1 ta có đ−ợc Q = 2.Wη η là hiệu suất tính đến mất mát do ma sát trên ổ quay của đòn η = 0,95 Thay số vào ta có : Q = 2.6860 0,95 = 14442 N ≈1450 Kg Đ−ờng kính danh nghĩa (đ−ờng kính ngoài của ren )đ−ợc xác định theo công thức sau : Qd C σ= Trong đó : Q – lực kẹp yêu cầu . C = 1,4 đối với ren hệ mét σ là ứng suất kéo . Với ren vít chế tạo từ thép 45 có thể lấy σ = 10(kG/mm2) Thay số vào ta có : 14501,4 10 d = = 16 mm Từ đó tra bảng tiêu chuẩn ren vít ta chọn đ−ợc cơ cấu phù hợp . SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 49 4. Tính toán sai số . a) Tính sai số chuẩn . Sai số chuẩn εc xuất hiện trong quá trình định vị phôi trên đồ gá và có giá trị bằng khoảng dao động kích th−ớc tính từ chuẩn đo tới mặt tỳ theo ph−ơng kích th−ớc gia công (trong phần lớn tr−ờng hợp đ−ợc lấy bằng dung sai của kích th−ớc này ) ở đây do gốc kích th−ớc trùng với chuẩn định vị nên sai số chuẩn bằng 0. b) Sai số kẹp chặt . Là sai số do lực kẹp gây ra. Vì ph−ơng của lực kẹp vuông góc với ph−ơng cảu kích th−ớc gia công nên nó không ảnh h−ởng đến độ chính xác của bề mặt gia công . Do đó nên sai số kẹp chặt εk = 0. c) Tính sai số mòn . Trong qua trình tháo lắp chi tiết nhiều lần bề mặt định vị bị mòn do đó gây ra sai số mòn εm và nó đ−ợc tính theo công thức sau : εm = β N Trong đó: β là hệ số ảnh h−ởng đến kết cấu đồ định vị với phiến tỳ. β=0,2 N là số l−ợng chi tiết gia công trên một đồ gá .N = 2750. Thay số vào ta có : εm = 0,2 2750 = 10,48μm = 0,010 mm d) Tính sai số điều chỉnh . Sai số điều chỉnh là sai số phát sinh trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá .Trong thực tế tính toán đồ gá th−ờng lấy : εđc = 5 ữ10 chọn εđc = 5 μm = 0,005 (mm) e) Tính sai số gá đặt . Th−ờng lấy : εgđ = ( 13 ữ 1 5 )δ với δ là dung sai của kích th−ớc gia công . Ta có δ =0,25mm ⇒ εgđ =0,083-0,050 Lờy εgđ = 0,07 mm SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 50 f) Sai số của đồ gá . Lấy εđg = ( 15 ữ1 8 )δ = 0,0325ữ0,05 mm Lấy εđg = 0,05 mm Sai số chế tạo đồ gá đ−ợc xác định theo công thức sau : 2 2 2 2 2( )ct gd c k m dcε ε ε ε ε ε= − + + + Thay số vào ta có : 2 2 20,07 (0,010 0,005 )ctε = − + = 0,069 mm 5. Yêu cầu kĩ thuật của đồ gá - Độ song song giữa hai mặt đầu lỗ nhỏ của càng < 0,125mm/100mm bán kính mặt đầu - Mặt làm việc của phiến tỳ đ−ợc nhiệt luyện đạt độ cứng 60HRC - Bề mặt làm việc của khối V đ−ợc nhiệt luyện đạt dộ cứng 55..60 HRC SVTH: Nguyễn Trọng Luận Lớp : CTM –K44 Đồ án công nghệ chế tạo máy 51 Tμi Liệu tham khảo 1. Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập I-II-II 2. Cơ sở công nghệ chế tạo mái Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật 2003 Đại học bách khoa Hà Nội 3. Sổ tay và Atlat đồ gá Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật GS.TS Trần Văn Địch 4. H−ỡng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Nhà xuất bản Khoa học &Kĩ thuật. Hà Nội 2004 GS.TS Nguyễn Đắc Lộc L−u Văn Nhang