Thiết kế kỹ thuật thiết bị pha trộn chính xác và đồng đều theo tỷ lệ nguyên liệu để tạo viên thức ăn nuôi tôm hùm lồng

o chu kỳ đối xứng vì trục quay. = = , N/mm2 = 0 Ứng suất thay đổi theo chu kỳ mạch động. + , - hệ số trọn vật liệu. Thép C trung bình = 0,1 , = 0,05. , - hệ số tập trung thực tế uốn và xoắn. Theo [1 trang 99 bảng 59] ta có: =1,81 ; = 1,7. , - Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước tuyệt đối trục đến sức bền mỏi Theo [1 trang 98 bảng 57] ta có: = 0,93; = 0,85. Tỷ số b - hệ số tăng bề mặt trục b = 1 , thỏa mãn điều kiện bền. Tính trục II Pr1= 213 N ; P1 = 634 N ; Pr2 = 681 N ; P2 = 1872 N. Tại A : RAY = 77,7 N ; RAY = 110 N. Tại D : RDY = 372 N ; RDX = 1404 N. Tại ổ A : RA = Tại ổ D : RD = Pmax = RD = 1453 N Hình Biểu đồ mô men trục II Tại B : Mu = Tại C : Mu = Tại B :Mtđ = Tại C : Mtđ = Tính đường kính trục: + Tại B : N.mm. chọn dB = 30 mm + Tại C : [σ] – Ứng suất cho phép [σ] = 50N/mm2 Chọn dc = 28mm Kiểm nghiệm trục Định kết cấu trục + Điều kiện bền dập của then: [Theo 1 trang 93 bảng 52-a] dc = 28 mm b = 8 mm, t = 4 mm, l = 25 mm. + Điều kiện cắt của then tại C: Tại B : Tại C : Trong đó: Mx – mô men xoắn cần truyền N.mm d – đường kính trục. b – bề rộng thẹn t – chiều cao then lắp trong rãnh của trục, mm. [σd], [c]: ứng suất dập và ứng suất cắt cho phép của then. Theo [1 trang 95 bảng 53 và 54] ta có [σd] =150 N/mm2 [c] =120 N/mm2. Kiểm nghiệm trục Hệ số an toàn được kiểm theo điều kiện. Trong đó là hệ số an toàn chi xét riêng từng ứng suất pháp, tiếp. , Tại B + , - giới hạn mỏi uốn và xoắn biến đổi theo chu kỳ đối xứng. = 0,4. = 0,4.800 = 320 N/mm2. = 0,2 . = 0,2.800 = 160 N/mm2. + , - Biên độ ứng suất pháp sinh ra trong tiết diện trục. = = Wu = Wo = N/mm2 . = 0 thay đổi theo chu kỳ đối xứng vì trục quay. = = , N/mm2 = 0 Ứng suất thay đổi theo chu kỳ mạch động. + , - hệ số trọn vật liệu. Thép C trung bình = 0,1 , = 0,05. , - hệ số tập trung thực tế uốn và xoắn. Theo [1 trang 99 bảng 59] ta có: =1,81 ; = 1,7. , - Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước tuyệt đối trục đến sức bền mỏi Theo [1 trang 98 bảng 57] ta có: = 0,89; = 0,8. Tỷ số b - hệ số tăng bề mặt trục b = 1 , thỏa mãn điều kiện bền. Tại C: Theo [1 trang 99 bảng 59] ta có: =1,81 ; = 1,7. Theo [1 trang 98 bảng 57] ta có: = 0,88; = 0,77. Wo = Wu = N/mm2 ; , N/mm2 , thỏa mãn điều kiện bền. Tính trục III: Pr= 681 N ; P = 1872 N ; Tại A : RAY = 1096 N ; RAY = 658 N. Tại C : RCY = 2580 N ; RCX = 1214 N. Tại ổ A : RA = Tại ổ C : RC = Pmax = RC = 2851 N Biểu đồ mô men trục III Tại B : Mu = Mtđ = Tại C : Mux = : Mtđ = Tính đường kính trục : + Tại B : chọn dB = 40 mm + Tại C : Chọn dc = 35mm + Tại D : Với N.mm. Chọn dc = 35mm Kiểm nghiệm trục: Định kết cấu trục: + Điều kiện bền dập của then tại C : Theo [1 trang 93 bảng 52-a] Tại B dc = 40 mmb = 12 mm, t = 4,5 mm, l = 36 mm. + Điều kiện cắt của then tại : Tại B Tại c Kiểm nghiệm trục Tại B , - hệ số tập trung thực tế uốn và xoắn. Theo [1 trang 99 bảng 59] ta có: =1,81 ; = 1,7. , - Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước tuyệt đối trục đến sức bền mỏi Theo [1 trang 98 bảng 57] ta có: = 0,85; = 0,73 Tỷ số Wo = Wu = N/mm2 ; , N/mm2 , thỏa mãn điều kiện bền. Tại D , - hệ số tập trung thực tế uốn và xoắn. Theo [1 trang 99 bảng 59] ta có: =1,81 ; = 1,7. , - Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước tuyệt đối trục đến sức bền mỏi Theo [1 trang 98 bảng 57] ta có: = 0,86; = 0,75 Tỷ số Wo = Wu = N/mm2 ; , N/mm2 , thỏa mãn điều kiện bền. Thiết kế gối đỡ trục: 2.4.1 Chọn loại ổ lăn: Chọn ổ lăn cần phải thỏa mãn điều kiện kinh tế đó là rẻ tiền, lắp ráp và bảo quản đơn giản. Vì chịu tải va đập nhỏ lwn chọn loại ổ bi đỡ một dẫy. 2.4.2 Xác định tải cho ổ: Ct = Q(n.h)0,3 Theo [1 công thức 8.2 trang 108 ] Trong đó: n – số vòng quay của ổ, v/ph. h – số giờ làm việc của ổ. h = số năm x số ngày/năm x số ca trên ngày x số gờ trên ca = 10 x 260 x 2 x 8 = 4160. Q – tải trọng tương đương, daN. Q=R.Kv.Kt.Kđ Với: R – tải trọng hướng tâm. Kv – hệ số động học, theo [1 trang 109 bảng 67] có Kv = 1. Kv – hệ số tải trọng động , thoe [1 trang 111, bảng 70] có Kđ = 1,2 Kt – hệ số nghiệt độ, theo[1 trang 110 bảng 69] có Kt = 1 (<100o). Trục I : n = 930 v/ph ; Rmax =47,2 daN Vậy Q = 47,2.1,2 = 56,64 Ct = 56,64.(9301600)0,3 = 10149. Trục II: n = 232,3 v/ph ; Rmax = 145,3 daN. Q = 145,2.1,2 = 174,36. Ct = 174,36.(232,3.41600)0,3 = 21726 Trục III : n = 75 v/ph ; Rmax = 2851 daN Q = 28851.1,2 = 234 daN Ct = 342.(75.41600)0,3 = 30357 . 2.4.3 Chọn kích thước ổ lăn ( ổ bi đỡ 2 dãy ) Trục I : Cbảng = 13500 > Ct = 10149 chọn ổ có ký hiệu 302 (cỡ trung). Trục II : Cbảng = 27000 > Ct = 21726 chọn ổ có ký hiệu 305 (cỡ trung) Trục III: Cbảng = 40000 > Ct = 30357 Theo [1 bảng 71 trang 113 ] Chọn ổ có ký hiệu 307 (cỡ trung). Ký hiệu d D B D2 D2 Đường Kính bi C Qt n Chỗ vát I 302 15 42 13 23,6 33,8 7,94 10149 56,64 930 1,5 II 305 25 62 17 36,6 50,4 11,51 21726 174,36 232.5 2 III 307 35 80 21 48,9 66,1 14,29 30357 234 75 2,5 Thiết kế khớp nối: 2.5.1 Chọn kiểu nối trục Chọn nối trục đĩa vì cần nối cứng với trục có đường atam trên một đường thẳng và không di chuyển tương đối với nhau. 2.5.2 Xác định mô men xoắn tính toán Theo [1 công thức 9-1 trang 134 ] Trong đó : N – công suất truyền động của động cơ qua trục, N = 0,6 Kw. n - tốc độ quay của trục n = 930 v/ph K- hệ số tải trọng động, K = 1,45. 8933,9 N.mm = 8,9339 N.m. 2.5.3 Chọn và kiểm tra nối trục tiêu chuẩn [Mx] Mxt. [Mx] = 31,5 N.m = 8,9339 N.m. Theo [1 bảng 80 trang 116 ] chọn khớp nối có Bảng đặc tính kỹ [Mx](N.m) D D L l Bulông Số bulông 31,5 20÷ 22 90 76 36 M10 4 cái THIẾT KẾ TRỤC CHÍNH CỦA THÙNG TRỘN: 6.1. Chọn vật liệu: Trục thường được chế tạo bằng thép cácbon hoặc thép hợp kim. Trục của máy là trục quan trọng có thể dùng thép C45. 6.2. Tính sơ bộ trục: Giá trị đường kính trục được tính theo công thức: Hoặc tính theo công thức: Trong đó: + N là công suất truyền (KW). + n là số vòng quay của trục (vòng/phút). Nếu chế tạo trục bằng thép C45 khi tính trục vào bộ truyền chung có thể lấy: [tx] = 20 (N/mm2) và C = 110 ÷ 130 ta chọn lấy C = 120. - Đối với trục IV ta có: N = 0.364 (KW), n = 25 (vòng/phút), C = 120. , mm Chọn dsbIV = 35 mm. 6.3 Tính gần đúng: 6.3.1 Chọn sơ bộ ổ: Chọn ổ lăn. Theo bảng 71 (Tra theo 1, bảng 71, Tr 112) ta có: - Đối với trục VI: dIV = 35 mm. Chọn ổ cỡ trung: B = 21 mm. 6.3.2 Xây dựng sơ đồ tính toán: Lực phân bố q được tổng hợp thành mọtt lực tập trung đặt tại tâm thùng trộn. Q = ( mth +msp ).g Trong đó: mth – khối lượng thùng inox mth = Vvỏ.ρ = 3,57.7,9 = 28 kg msp – khối lượng sản phẩm một mẻ trộn. msp = 30 kg g – gia tốc trọng trường. lấy g = 10 Vậy suy ra Q = ( 28+30 ).10 = 580 N Mặt khác xét quá trình ly tâm thì quá trình quay của thùng trộn chịu lực ly tâm Flt = mR = mR = 58.0,285= 811,4 = 45 N. Vậy tổng lực tác dụng vào thùng Q = 580+45 = 625 N. Xác định lực tác dụng lên ổ: Lấy mô men các lực tác dụng với điểm B: = Rđ x 110 + RDY.970 – Q.520 = 0 RDY = N RBy = Rđ + Q – RDy = 255 + 580 – 282 = 553 N Xây dựng biểu đồ nội lực, momen xoắn và uốn như hình vẽ: Dựa vào biểu đồ mô men ta thấy cần phải tính toán tiế diện nguy hiểm nhất tại B và B’ Vậy đường kính trục được tính theo các tiết diện nguy hiểm này theo công thức: Trong đó : Mtđ: Momen tương đương : Ứng suất cho phép của thép, = 20 (N/mm2) Tại B: Muy= 78460 N.mm Tại B’: Muy= 28050 N.mm Điểm B là tiết diện nguy hiểm nhất của trục Tính mô men tương Mtđ = = = N.mm Suy ra: d = 42 mm, vì trục phải gia công rãnh thoát dao nên ta chọn đường kính trục tại vị trí này là 50 mm. 6.3 Tính toán mối ghép giữa trục và thùng trộn: Mối ghép là ghép bằng nhóm bu lông gồm 6 bu lông phân bố đều trên mặt bích. Các bu lông chịu lực ngang do mô men xoắn gây lên Chọn bu lông lắp có khe hở: Với bu lông lắp có khe hở ta cần phải xiết đai ốc để tạo lên lực V ép 2 tấm ghép sinh ra lực ma sát Fms giữ 2 tấm ghép không trượt khi chịu mô men xoắn. gọi F là lực tác dụng lên mối ghép lực xiết V phải thỏa mãn điều kiện Fms = i.f.V > F Hoặc V = Theo [14 công thức 8 – 18 trang 113] f = 0,15 0,20 hệ số ma sát đối với tấm thép hặc gang k = 1,3 1,5 hệ số an toàn. i số bề mặt tiếp xúc giữa tấm ghép. i = 1. Bu lông được tính toán theo điều kiện bền Theo [14 công thức 8 – 3 trang 106] Ta tìm được đường kính d1 của bu lông d1 Thông thường người ta dùng cách tính gần đúng, xem hợp lực ma sát do mỗi bu lông được xiết chặt gây lên, đi qua tâm của mỗi bu lông. Để chống xoay mối ghép thì mô men các lực ma sát đối với trọng tâm mối ghép phải lớn hơn mô men ngoại lực M. Sử dụng lắp ghép bu lông có khe hở lực xiết bu lông V có thể xác định theo điều kiện bề mặt ghép không bị xoay theo công thức Tms = f.V.. từ đó suy ra V = Theo [14 công thức 8 – 19 trang 114] Tính đường kính bu lông theo công thức d1 Trong đó M mô men xoắn trục : M = 139048 N.mm ri = Chọn k = 1,5 f = 0,15 Thay số vào công thức ta tính được V = = 6438 N d1 = 8,55 mm chọn bu lông có d1 = 10 Kết luận: chọn mối ghép 6 bu lông 10 bố trí đều trên mặt bích, bu lông ghép có khe hở THIẾT KẾ GỐI ĐỠ TRỤC Gối đỡ trục là cụm chi tiết dùng để trục quay, chịu tác dụng của các lực truyền trên trục … Kết cấu gối đỡ trục bao gồm thân gối đỡ, ổ trục và một số chi tiết phụ tùng khác, trong đó ổ trục và một chi tiết quan trọng nhất. Nhờ có ưu điểm mômen mở máy và mômen ma sát nhỏ, ít bị nóng khi làm việc, chăm sóc bôi trơn đơn giản, thuận tiện trong sửa chữa, thay thế… nên ổ lăn ngày càng được sử dụng rộng rãi Theo phân tích lực tác dụng trên trục ta thấy. Các lực tác dụng lên gối đỡ khá lớn. Trục còn chịu lực kéo do cánh vận hành Như vậy, ta chọn các loại ổ sau: Ổ bi đỡ chặn, ổ bi đỡ và ổ bi chặn Giới thiệu một số loại ổ bi dự kiến sẽ chọn. 1. Ổ bi đũa trụ đỡ ngắn. Loại này chủ yếu chịu lực hướng tâm, có thể tháo rời dễ dàng, có thể dịch chuyển vòng ổ theo yêu cầu cao về độ đồng tâm. Ổ đũa trụ ngắn một dãy có khả năng chịu tải lớn, chịu va đập khá tốt. Loại này có yêu cầu cao về độ đồng tâm. 2. Ổ đũa côn đỡ chặn. Ổ có thể chịu cả lực hướng tâm và cả lực dọc trục một chiều lớn. Ổ có khả năng chịu tải lớn hơn so với ổ bi chặn. Giá thành của ổ không lớn hơn nhiều so với ổ bi đỡ, nhưng có độ cứng vững cao. Dùng ổ đũa chặn có thể giảm độ võng và độ nghiên của trục, rất thuận tiện khi tháo lắp. 3. Ổ bi đỡ chặn. Loại này chịu cả lực hướng tâm và lực dọc trục hoặc chỉ chịu lực dọc trục khả năng chịu lực hướng tâm của loại này lớn hơn ổ bi đỡ một dãy khoảng 30 40%. Thông thường để tăng khả năng chịu tải hay có thể chịu lực dọc trục thay đổ hai chiều người ta thường lắp hai ổ bi đối nhau trên một gối. 4. Ổ bi đỡ chặn. Loại này chịu cả lực hướng tâm và lực dọc trục hoặc chỉ chịu lực dọc trục khả năng chịu lực hướng tâm của loại này lớn hơn ổ bi đỡ một dãy khoảng 30- 40%. Thông thường để tăng khả năng chịu tải hay có thể chịu lực dọc trục thay đổ hai chiều người ta thường lắp hai ổ bi đối nhau trên một gối. 5. Ổ bi chặn. Chịu lực dọc trục làm việc với vận tốc thấp và trung bình( n< 1000 1500v/ph) ổ không cho phép các vòng ổ bi bị lệch. Do lắp ghép khó nên trục đặt ổ nằm ngang làm việc xấu hơn là thẳng đứng. Ổ bi chặn được dùng nhiều trong các gối đỡ móc cầu trục bộ ly hợp và trục vít… Ổ bi chặn thường dùng khi có lực dọc trục lớn và lắp cùng với ổ đỡ. Nếu lực đổi chiều thì nên dùng hai ổ hoặc một ổ hai dãy. 6, Ổ bi đỡ lòng cầu hai dãy Ổ chủ yếu dùng chịu lực hướng tâm nhưng có khả năng chịu được lực dọc trục bằng 20% khả năng hướng tâm không dùng đến. Ổ không tháo được, đảm bảo cố định trục theo hai chiều và có thể làm việc bình thường khi trục nghiêng 2-30 hệ số ma sát = 0.0015. Ổ làm việc thích hợp với các trục truyền chung có nhiều ổ trục đồng tâm. Dựa vào các chỉ tiêu kinh tế và yêu cầu kỹ thuật của máy như chịu lực hướng tâm, xoay đổi chiếu quay … ta có ta thấy nên chọn ổ bi lòng cầu là hợp lý nhất vì đáp ứng được các yêu cầu về lực Chọn ổ bi UCP để lắp cho trục được thiết kế ở trên, với các thông số tương ứng như sau: Ký hiệu d mm h a e b S2 S1 g w Bi n m Bulông UCP210 50 32.6 19.0 51.6 19 57.2 206 159 60 22 20 113 M16 CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRỤC THÙNG TRỘN: 3.1 Định dạng sản xuất. Trong chế tạo máy người ta phân biệt ba dạng sản xuất: sản xuất đơn chiếc. Sản xuất hàng loạt (Hàng khối lớn, hàng loạt vừa và hàng loạt nhỏ) Sản xuất hàng khối. Mỗi dạng sản xuất có những đặc trưng riêng, phụ thuộc nhiều yếu tố khác nhau, tuy nhiên ở đây chúng ta không đi sâu nghiên cứu những đặc điểm của từng dạng sản xuất mà chỉ nghiên cứu phương pháp xác định chúng theo tính toán. Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải xác định sản lượng hàng năm của chi tiết gia công. Sản lượng hàng năm được xác định theo [5, công thức 2, trang 12] : N = N0.m. , Chiếc/năm (4.1) Trong đó : N : số chi tiết được sản xuất trong 1 năm. (chiếc) N1 : số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong năm, N1 = 4 chiếc m : số chi tiết trong một sản phẩm, m = 1 = 4% số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá quá trình chế tạo α = 10% số phần trăm chi tiết máy trên dành làm phụ tùng Thay các số liệu vào (4.1) ta được : N = 4..= 6 (chi tiết/năm) đơn chiếc Tính toán trọng lượng chi tiết. Trọng lượng của chi tiết được tính theo [5, trang 12] : Q = V. (kg) (4.2) Trong đó : Q là trọng lượng của chi tiết, kg V : thể tích của chi tiết, dm3 : trọng lượng riêng của chi tiết. = 7,852 (kg/dm3) Thể tích của chi tiết được tính theo công thức : V = Vi = π..hi V = 3,14(302.40+402.45+452.50+502.25+602.50+1202.12)=1961087 mm3 =1,961 dm3 Vậy ta có khối lượng của chi tiết là : Q = 1,961.7,852 = 5,6 (kg) Sau khi đã có số lượng chi tiết sản suất trong 1 năm và trọng lượng của chi tiết gia công Q, dựa vào [5, trang 4, bảng 2-1] ta xác định được dạng sản suất của chi tiết là đơn chiếc 3.2. Đặc điểm và điều kiện làm việc của trục chính Chi tiết gia công là chi tiết dạng trục, là loại chi tiết được dùng rất phổ biến trong tất cả máy móc, thiết bị của mọi ngành công nghiệp khác nhau. Chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay ngoài, mặt này thường là mặt lắp ghép. Trục có nhiệm vụ truyền chuyển động quay, momen xoắn cho nên chịu biến dạng phức tạp xoắn, uốn, kéo, nén. Theo điều kiện làm việc ở hai tiết diện 50 là tiết diện lắp ổ trục ta chọn hình thức lắp ghép theo tiêu chuẩn cho ổ bi H7/k6 [1, trang 183], như vậy sai lệch giới hạn của trục là 50k6 Bề mặt trục lắp với bánh đai yêu cầu cấp chính xác 8 với miền dung sai h8. 3.3. Yêu cầu kỹ thuật. Khi chế tạo trục bậc cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau: -Kích thước đường kính các cổ lắp ghép yêu cầu cấp chính xác 76. Trục có độ cứng vững BH(280320), tỷ số giữa chiều dài và đường kính l/d 36 nằm trong khoảng cho phép. -Độ chính xác về hình dáng hình học như độ côn, độ ô van của trục nằm trong giới hạn 0.250.5 dung sai đường kính cổ trục. -Bảo đảm dung sai chiều dài mỗi bậc trong khoảng 0.050.2 (mm) -Độ đảo các cổ trục lắp ghép không vượt quá 0.010.03 (mm) -Độ không song song của các rãnh then đối với tâm trục không vượt quá 0.01mm/100mm chiều dài. -Độ nhám của các cổ trục lắp ghép đạt Ra = 1.251.16, của các mặt đầu Rz = 4020 và bề mặt không lắp ghép Rz = 8040. 3.4. Tính công nghệ trong kết cấu. -Chi tiết phải đủ độ cứng vững để khi gia công chi tiết không bị biến dạng và có thể dùng chế độ cắt cao đạt năng suất cao -Các bề mặt làm chuẩn phải có diện tích đủ lớn để định vị được chính xác, phải cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn định vị nhằm tránh sai số chuẩn khi thay đổi chuẩn, cho phép quá trình gá đặt nhanh. -Các bề mặt gia công có khả năng gia công được bằng các dao thông thường. 3.5. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi: - Loại phôi được xác định dựa trên cơ cấu của chi tiết, vật liệu chế tạo, điều kiện sản xuất cụ thể của từng nhà máy. Ở đây ta chọn phôi tức là chọn phương pháp chế tạo phôi, xác định lượng dư kích thước và dung sai phôi. Khi xác định dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết gia công thì ta cần chú ý một vài yếu tố: + Đặc điểm kết cấu và yêu cầu chịu tải khi làm việc của chi tiết máy. + Sản lượng hàng năm của chi tiết máy có xét đến số lượng dự trữ và tỉ lệ phế phẩm trong quá trình sản xuất. + Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kĩ thuật sản xuất và phương pháp tổ chức sản xuất. Có nhiều dạng phôi: phôi đúc, phôi rèn, phôi dập, phôi cán, phôi hàn,….Với chi tiết trục người ta thường chọn phôi thanh, phôi cán hợc phôi dập.vi đặc điểm trục của ta có nhiều trênh lệch nhau về kích thước khá lớn ta chọn phôi đúc là hợp lí nhất.Vì nó vừa đảm bảo yêu cầu về độ bền của chi tiết, vừa có dập tốt. Giá cả lại rẻ hơn so với một số vật liệu cùng tính năng tương tự khác nên sẽ đảm bảo tính kinh tế trong sản xuất hàng loạt như đã yêu cầu. 3.6. Chọn tiến trình gia công bề mặt phôi: Việc chuẩn bị công nghệ có vai trò quan trọng trong quá trình sản suất. Mục đích của việc chuẩn bị công nghệ chế tạo chi tiết là đảm bảo quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí ổn định, ứng với từng qui mô và điều kiện sản suất nhất định, dẩm bảo được các chỉ tiêu kỹ thuật. Ứng với mỗi phần của quá trình công nghệ cần xác định các yêu cầu cụ thể về chất lượng, sản lượng thời gian và chi phí thực hiện, nhằm đảm bảo tính chặt chẽ của quá trình công nghệ. Hình vẽ đánh số bề mặt gia công a. Giới thiệu một số phương án gia công bề mặt của trục. Phương án 1: Tiến trình gia công các bề mặt của trục STT Tên nguyên công Bề mặt gia công Bề mặt định vị Dạng máy 1 Phay mặt đầu và khoan tâm + Phay mặt đầu + Khoan tâm 2, 18 1, 19 15 15 Máy Phay chuyên dùng 2 Tiện + Tiện thô + Tiện bán tính 4, 8, 11, 13, 15, 17 4, 8, 13 1, 19 1, 19 Máy tiện 3 Vát mép, tiện tinh +Tiện tinh + Tiện rãnh + Vát mép 4, 8, 13 6, 10, 14 3, 7, 12 1, 19 1, 19 Máy tiện 4 Tiện ren 5 1, 19 Máy tiện 5 Phay rãnh then 19 1, 19 Máy phay 6H12 6 khoan 6 lỗ 16 9, 17 ,18 7 Nhiệt luyện Tôi cao tần Máy tôi cao tần 8 Mài + Mài thô + Mài tinh 13 13 1, 19 1, 19 Máy mài 3B161A 9 Tổng kiểm tra Tất cả các bề mặt Phương án 2: Tiến trình gia công các bề mặt của trục STT Tên nguyên công Bề mặt gia công Bề mặt định vị Dạng máy 1 Tiện thô và tinh + Tiện mặt đầu thô, tinh + Tiện mặt trụ thô 18 18 17 15 15 15 Máy tiện 2 Tiện và khoan tâm + Tiện mặt đầu + Khoan tâm 2 1 17, 15 17, 15 Máy tiện 3 Tiện + Tiện thô + Tiện bán tính 4, 8, 11, 13, 15 4, 8, 13 1, 17 1, 17 Máy tiện 4 Vát mép, tiện tinh +Tiện tinh + Tiện rãnh + Vát mép 4, 8, 13 6, 10, 14 3, 7, 12 1, 17 1, 17 Máy tiện 5 Tiện ren 5 1, 17 Máy tiện 6 Phay rãnh then 19 1, 17 Máy phay 6H12 7 khoan 6 lỗ 16 9, 17 ,18 8 Nhiệt luyện Tôi cao tần Máy tôi cao tần 9 Mài + Mài thô + Mài tinh 13 13 1, 17 1, 17 Máy mài 3B161A 10 Tổng kiểm tra Tất cả các bề mặt b. Phân tích và chọn phương án thiết kế Phưong án 1: phương án này có trình tự gia công hợp lý, phù hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối nhưng bên cạnh đó cũng có vấn đề phát sinh theo nó đó là phải sử dụng máy phay mặt đầu và khoan tâm. Với phương án này chuẩn định vị là 2 mũi tâm được thống nhất vì vậy ít gây ra sai số gia công và sai lệch hình dáng hình học. Phưong án 2: Kiểu gia công này phù hợp với dạng sản xuất dơn chiếc trong các xưởng nhỏ thiếu thiết bị máy móc và đồ gá chuyên dùng, ta sử dụng mâm cặp 3 chấu tự định tâm và một đầu chống tâm trong khi gia công tiện các bề mặt chính, sẽ gây ra nhiều sai số hơn trong phương án 1. nếu sử dụng phương án này không cần phải sử dụng máy phay khoan tâm chuyên dụng. Kết luận: qua phân tích ở trên ta nhận thấy cả 2 phương án đều thực hiện được. phương án 1 cho sản phẩm chất lượng cao hơn và không cần đến thợ bậc cao vậy ta chọn phương án 1. 3.7. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG Ở trên ta đã chọn được tiến trình gia công hợp lý, trong đó chúng ta xác định được phương pháp công nghệ, mặt chuẩn công nghệ và dạng máy. Vì vậy, việc thiết kế nguyên công là làm sáng tỏ các vấn đề kỹ thuật đặt ra cho từng bước nguyên công như: Các bước công nghệ mà nguyên công đó phải tiến hành, định vị, đồ gá, máy công nghệ, dụng cụ cắt gọt, dụng cụ kiểm tra, dung dịch trơn nguội Ở đây ta chỉ thiết kế các bước công nghệ cho từng nguyên công cơ còn các nguyên công khác như: Chế tạo phôi, kiểm tra, nhiệt luyện… không phải thiết kế. 3.7.1. Nguyên công 1: Phay mặt đầu , khoan tâm a.Trình tự nguyên công: Bước1:Phay mặt đầu (2) Bước 2: Phay mặt đầu (18) Bước 3: Khoan lỗ tâm (1) Bước 4: Khoan lỗ tâm (19) b.Sơ đồ gá đặt: Hình 5.3 c.Máy, đồ gá, dụng cụ cắt và dụng cụ kiểm tra: Máy công nghệ: Dùng máy phay chuyên dùng, chi tiết được gá đặt trên 2 khối V và kẹp chặt bằng thanh kẹp. Dụng cụ cắt: + Dao phay mặt đầu + Mũi khoan tâm: Bảng 5.2 Tên mũi khoan Đường kính d Chiều dài L Chiều dài làm việc l Mũi khoan tâm 0,5 - 20 20 - 131 3 - 16 Hình 5.4: Mũi khoan tâm - Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 500x0,05mm - Dung dịch trơn nguội: Emunxi 3.7.2. Nguyên công 2: Tiện thô và bán tinh bề mặt trụ ngoài Trình tự nguyên công: Bước 1: Tiện thô các bề mặt 4, 8, 11, 13, 15, 17 Bước 2: Tiện bán tinh các bề mặt (4), (8), (13) b. Sơ đồ gá đặt: Hình 5.5: Tiện các bề mặt 4, 8, 11, 13, 15, 17 c. Máy, đồ gá, dụng cụ cắt và dụng cụ kiểm tra: Chọn máy công nghệ: Máy Tiện T630 Đồ gá: + 2 mũi chống tâm: 1 mũi chống tâm cố định. 1 mũi chống tâm xoay 1 tốc truyền động Hình IV-6: Hình mũi tâm quay và các thông số MŨI TÂM QUAY Kích thước cơ bản Côn moóc N0 Ổ bi D d B L Ổ bi N0 Ký hiệu 60 20 100 185 3 1 36204 2 8204 Hình IV-7: Hình tốc truyền động và các thông số Dụng cụ cắt: Dao tiện mặt ngoài. Chọn dao vai có gắn mảnh hợp kim cứng, theo [2, trang 297, bảng 4.6] Dụng cụ cắt - Một số loại dao tiện dùng trong nguyên công Dao vai có gắn mảnh hợp kim Dao tiện ngoài thân cong Hình IV- 9: Một số loại dao cụ dùng trong nguyên công tiện Dao vai có gắn mảnh hợp kim cứng theo [2, trang 297, bảng 4-6] Bảng 5.3 - Thông số dao vai có gắn mảnh hợp kim cứng H b L n l R 16 10 100 4 10 0,5 Dung dịch trơn nguội: Emunxi 3.7.3. Nguyên công3 : Tiện tinh bề mặt trụ ngoài, tiện rãnh và vát mép Trình tự nguyên công: Bước 1: Tiện tinh các bề mặt 4, 8, 13 Bước 2 Tiện các rãnh 6, 10, 14 Bước 3: Tiện vát mép các bề mặt 3, 7, 12 b. Sơ đồ gá đặt: c. Máy, đồ gá, dụng cụ cắt và dụng cụ kiểm tra: Máy công nghệ: Máy T616, thông số kĩ thuật (tương tự nguyên công1) Đồ gá: +2 mũi chống tâm: . 1 mũi chống tâm cố định. . 1 mũi chống tâm xoay + 1 tốc truyền động Dụng cụ cắt: Dao tiện mặt ngoài. Chọn dao vai có gắn mảnh hợp kim cứng, theo [2, trang 297, bảng 4.6] Bảng 5.4 h b L n l R 16 10 100 4 10 0,5 Hình 5.10.Dao vai có gắn mảnh hợp kim + Chọn dụng cụ cắt: Dao tiện rãnh. Các thông số: Ký hiệu Tiết diện L a l n B1 h Thép gắn dao B H N0 a b c 21360-025 16 25 150 5 20 2 9,5 19,9 1305 5 12 5 Hình 5.12 Các thông số dao tiện rãnh. + Chọn dụng cụ kiểm tra: Thước cặp . Dung dịch trơn nguội: Emunxi . 3.7.4. Nguyên công 4: Tiện ren: + Bề mặt gia công 5 + Bề mặt định vị: 2 lỗ tâm 1, 19. + Sơ đồ gá đặt: Hình 5.13 + Chọn máy công nghệ: Máy tiện T630. + Chọn chuẩn công nghệ và phương pháp gá đặt phôi. Chi tiết được gá trên hai mũi chống tâm, dùng tốc kẹp để truyền mô men xoắn + Chọn dụng cụ cắt: Dao tiện ren. Các thông số: Ký hiệu Tiết diện L S m B1 h Thép gắn dao B H N0 a b c 26801-005 12 20 150 1,5 0,16 16,7 15 1103 8 18 5 Hình 5.14 Các thông số dao tiện ren. + Chọn dụng cụ kiểm tra: Dưỡng ren. + Chọn dung dịch trơn nguội: Nước xô đa. 3.7.5. Nguyên công 5: Phay rãnh then: Phay rãnh then: 9 + Bề mặt gia công 9 + Bề mặt định vị: 2 khối V + Sơ đồ gá đặt: Hình 5.15 + Chọn máy công nghệ: Máy phay 6H12 Các thông số kỹ thuật: Kích thước bàn máy (mm2) 320x1250. Công suất động cơ 7 kw. Hiệu suất máy 0,75 Số vòng quay trục chính (v/ph) 5-4-30-37-60-65-95-118-150-190-235-300-375-475-600-750-960-1500 + Chọn chuẩn công nghệ và phương pháp gá đặt phôi. Chi tiết được kẹp trên khối V + Chọn dụng cụ cắt: Các thông số: B L l l1 d D1 Số răng h r 10 60 20 8 10 9,5 5 1,8 1 Hình 5.16 Các thông số dao phay rãnh then + Chọn dụng cụ kiểm tra: Thước cặp . + Chọn dung dịch trơn nguội: Nước xô đa. 3.7.6. Nguyên công 6: khoan lỗ mặt bích: Khoan 6 lỗ : 11 + Bề mặt gia công 16 + Bề mặt định vị: 1phiến tì, 1 chốt trụ ngắn + Sơ đồ gá đặt: - Máy gia công: Máy khoan cần 2B56 theo [4, tr264] có các thông số máy sau: + Đường kính lỗ khoan lớn nhất: 50(mm). + Tầm với của trục chính: 375 – 2095(mm). + Lượng di động thẳng đứng của trục chính: 350(mm). + Lương di động thẳng đứng của x ngang: 940(mm). - Chọn đồ gá: Đồ gá phay chuyên dùng. - Dung cụ cắt: + Mũi khoan ruột gà bằng thép gió đuôi trụ loại dài, đường kính D = 11(mm), L = 100(mm),[2 bảng 4 – 40 tr319]. - Dụng cụ kiểm tra: Calíp, thước đo lỗ - Dung dịch trơn nguội: Nước Emunxi+ xô đa. 3.7.7. Nguyên công 7: Nhiệt luyện. Nhiệt luyện bằng phương pháp tôi cao tần, chiều dày lớp thấm tôi từ: 1,6 ¸ 2 (mm), độ cứng cần đạt: 45 ¸ 50 HRC. 3.7.8. Nguyên công 8: Mài cổ trục Nội dung nguyên công Bề mặt gia công: 13 Bề mặtđịnh vị : 1, 19 Máy công nghệ máy mài 3B161A. Với các thông số sau: Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công, mm: 280. Phạm vi đường kính gia công được, mm: tới 250. Chiều dài lớn nhất gia công được, mm: 1800 Độ côn đầu tâm ụ trước: moóc N0 5. Đường kính lớn nhất đá mài, mm: 750 Tốc độ đá mài , vg/ph: 864; 1065. Dịch chuyển lớn nhất của bàn máy, mm: 1820. Góc quay của bàn, (độ). + Theo chiều kim đồng hồ: +2 + Ngược chiều kim đồng hồ: -6 Số cấp tốc độ mâm cặp ụ trước: vô cấp. Dịch chuyển ngang của ụ đá sau 1 độ chia của đĩa chia, mm: 0.005; 0.02. Bước tiến ngang của ụ đá, mm/ hành trình bàn máy. Phạm vi tốc độ mâm cặp ụ trước. vg/ph: 43 400. Khối lượng của máy, kg: 8500. Kích thước phủ bì của máy, mm: + Dài : 2950 + Rộng: 2150. + Cao: 1725. Chuẩn công nghệ và phương pháp gá đặt: (hình vẽ). Chi tiết gá trên hai mũi tâm, một mũi cố định và một mũi tâm quay. 3.7.9. Nguyên công 9 : Tổng kiểm tra. Sau khi gia cơng xong cc bề mặt ta tiến hnh kiểm tra lại tất cả các bề mặt sau đó làm thủ tục chuyển phân xưởng để lắp ráp đồ gá mài thành thành phẩm. 3.8. XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN. 3.8.1. Xác định lượng dư trung gian bằng phương pháp phân tích. Tính lượng dư cho bề mặt f50k6 Phôi được chọn là phôi dập nên có Rz0 = 200 mm, T0 = 250 mm [5, trang 148, phụ lục 11a] Ta có trình tự các trình tự các bước công nghệ và độ chính xác, độ nhám bề mặt đạt được như sau: [5, trang 144, phụ lục 11] Bước 1: Tiện thô cấp chính xác 16, độ nhám RZ1 =100 mm, chiều sâu lớp biến cứng T1 = 350 mm. Bước 2 : Tiện bán tinh cấp chính xác 12, độ nhám RZ2 =40 mm, chiều sâu lớp biến cứng T2 = 50 mm. Bước 3 : Tiện tinh cấp chính xác đạt được 9, độ nhám RZ3 =12,5 mm, chiều sâu lớp biến cứng T3 = 10 mm. Bước 4: Mài bán tinh cấp chính xác đạt được 8, độ nhám RZ4 = 12,5, chiều sâu lớp biến cứng T4 = 50 mm. Bước 5: Mài tinh cấp chính xác đạt được 6, độ nhám RZ5 = 3,2 mm, chiều sâu lớp biến cứng T5 = 15 mm. Sai lệch khuôn của phôi rlk =0,7 (mm) =700 mm. [5, trang 26, bảng 6-2] Sai số cong vênh của phôi rcv = 0,75.782 = 586,5 mm. [5, trang 239, bảng 3-75] Khi khoan tâm, ta dùng chính cổ trục này để định vị. Cổ trục này có dung sai phôi là , tức là d0 = 1,5 mm = 1500 mm. [5, trang 27, bảng 2-2]. Sai số vị trí tương quan giữa mặt gia công và mặt địn vị bằng (do mặt gia công bị lệch tâm so với đường tâm chuẩn khi khoan tâm). rvt = 0,25. d0 = 0,25.1500 = 375 mm. Vậy sai số không gian của phôi bằng: (mm). Sau bước tiện thô, sai lệch không gian còn lại là [5, trang 64, bảng 2-12]. r1 = 0,06 . 987 = 59,22 (mm). Sau bước tiện bán tinh, sai lệch không gian còn lại là: r2 = 0,05 . 987 = 49,35 (mm). Sau bước tiện tinh, sai lệch không gian còn lại là: r3 = 0,04 . 987 = 39,48 (mm). Sau bước mài bán tinh, sai lệch không gian còn lại là: r4 = 0,03 . 987 = 29,61 (mm). Sau bước mài tinh, sai lệch không gian còn lại là: r5 = 0,02 . 987 = 19,74 (mm). Vì phôi được gá trên hai mũi chống tâm nên sai số chuẩn bằng 0, sai số kẹp chặt bằng 0. Sai số đồ gá trong trường hợp này là do sai lệch về chiều cao tâm của đường tâm máy và tâm ụ động, bằng khoảng 0,01…0,005 mm. Đây thuộc về sai số khi chế tạo máy, do mòn chân ụ động trong quá trình sử dụng. Sai số này ảnh hưởng đến sai số hình dáng của chi tiết sau khi gia công, nhưng đối với nguyên công hiện tại thì sai số này không làm chi vị trí bề mặt phôi thay đổi bao nhiêu, nên có thể cho rằng sai số đồ gá bằng 0 hoặc không đáng kể. Vậy sai số gá đặt có thể cho rằng bằng 0. Sau khi xác định được hết các thông số cần thiết ta tính được lượng dư trung gian bé nhất cho các bước công nghệ như sau: Lượng dư cho bước công nghệ tiện thô: 2.Zmin1 = 2.(RZ0 + T0+ r0) = 2.(200 + 250 + 987) = 2874 (mm). Lượng dư cho bước tiện bán tinh : 2.Zmin2 = 2.(RZ1 + T1 + r1) = 2.(100 + 350 + 59,22) = 1018,44 (mm). Lượng dư cho bước tiện tinh: 2.Zmin3 = 2.(RZ2 + T2+ r2) = 2.(40 + 50 + 49,35 ) = 287,7 (mm). Lượng dư cho bước mài bán tinh: 2.Zmin4 = 2.(RZ3 + T3+ r3) = 2.(12,5 + 10 + 39,48 ) = 123,96 (mm). Lượng dư cho bước mài tinh : 2.Zmin5 = 2.(RZ4 + T4+ r4) = 2.(12,5 + 50 + 29,61 ) = 184,22 (mm). Kích thước trung gian tính toán được xác định như sau : Kích thước bé nhất của chi tiết Dmin5 = 50 – 0,013 = 49,987 (mm). Kích thước trung gian bé nhất của phôi trước khi gia công mài tinh : Dmin4 = Dmin5 + 2Zmin5 = 49,987 + 0,184 = 50,171 (mm). Kích thước trung gian bé nhất của phôi trước khi gia công mài bán tinh: Dmin3 = Dmin4 + 2Zmin4 = 50,171 + 0,124 = 50,295 (mm). Kích thước trung gian bé nhất của phôi trước khi gia công tiện tinh: Dmin2 = Dmin3 + 2Zmin3 = 50,295 + 0,288 = 50,538 (mm). Kích thước trung gian bé nhất của phôi trước khi gia công bán tinh: Dmin1 = Dmin2 + 2Zmin2 = 50,538 + 1,019 = 51,602 (mm). Kích thước trung gian bé nhất của phôi trước khi gia công tiện thô: Dmin0 = Dmin1 + 2Zmin1 = 51,602 + 2,874 = 54,476 (mm). Dung sai kích thước trung gian tra được như sau: d0 = 1,5 (mm). [5, trang 159, phụ lục 17] Dung sai sau khi tiện thô: d1 = 1,6 (mm). Dung sai sau tiện bán tinh: d2=0,25 (mm). Dung sai sau tiện tinh: d3=0,062 (mm). Dung sai sau mài thô: d4 = 0,039 (mm). Dung sai sau mài tinh: d5 = 0,016 (mm). Ta quy tròn các kích thước tính toán trên, và tính kích thước lớn nhất: Dmin0 = 54,476 (mm); Dmax0 = Dmin0 + d0 = 54,476 + 1,5 = 55,976 (mm). Dmin1 = 51,602 (mm); Dmax1 = Dmin1 + d1 = 51,602 + 1,6 = 53,232 (mm). Dmin2 = 50,538 (mm); Dmax2 = Dmin2 + d2 = 50,538 + 0,25 = 50,788 (mm). Dmin3 = 50,295 (mm); Dmax3 = Dmin3 + d3 = 50,295 + 0,062 = 50,357 (mm). Dmin4 = 50,171 (mm); Dmax4 = Dmin4 + d4 = 50,171 + 0,039 = 50,210 (mm). Dmin5 = 49,987 (mm); Dmax5 = Dmin5 + d5 = 49,987 + 0,016 = 50,003 (mm). Lượng dư lớn nhất và bé nhất của các bước: Bước tiện thô: 2Zmin1 = Dmin0 - Dmin1 = 54,476 – 51,602 = 2,874 (mm). 2Zmax1 = Dmax0 – Dmax1 = 55,976 – 53,232 = 2,744 (mm). Bước tiện bán tinh: 2Zmin2 = Dmin1 - Dmin2 = 51,602 – 50,538 = 1,064 (mm). 2Zmax2 = Dmax1 - Dmax2 = 53,232 – 50,788 = 2,444 (mm). Bước tiện tinh: 2Zmin3 = Dmin2 - Dmin3 = 50,538 – 50,295 = 0,243 (mm). 2Zmax3 = Dmax2 - Dmax3 = 50,788 – 50,375 = 0,413 (mm). Bước mài bán tinh: 2Zmin4 = Dmin3 - Dmin4 = 50,292 – 50,171 = 0,124 (mm). 2Zmax4 = Dmax3 - Dmax4 = 50,375 – 50,210 = 0,165 (mm). Bước mài tinh: 2Zmin5 = Dmin4 - Dmin5 = 50,171 – 49,987 = 0,184 (mm). 2Zmax5 = Dmax4 - Dmax5 = 50,210 – 50,003= 0,207 (mm). Lượng dư tổng cộng bé nhất và lớn nhất: (mm). (mm). Thử lại kết quả: 2Zmax0 - 2Zmin0 = 5,973 - 4,489 = 1,484 (mm). (mm). Vậy kết quả tính toán là đúng. Lượng dư trung gian danh nghĩa cho bước tiện thô: 2Z1 = 2Zmax1 – ES0 + ES1= 2,744 – 1+0 = 1,744 (mm). Lượng dư tổng cộng danh nghĩa: 2Z0 = 2Zmax0 - ESph + ESct = 5,973 - 1 - 0,003 = 4,97 (mm). Kích thước danh nghĩa của phôi: D0 = Dct + 2Z0 = 50 + 4,97 = 54,97 (mm). Kích thước ghi trên bản vẽ phôi là: Dph = (mm). Trình các bước công nghệ gia công mặt trụ f42g6 Các yếu tố tạo thành lượng dư (mm) Lượng dư tính toán 2Zmin (mm) Kích thước tính toán (mm) Dung sai di (mm) Kích thước giới hạn (mm) Lượng dư giới hạn (mm) RZi Ti ri ei Dmin Dmax 2Zmin 2Zmax 0. Phôi 200 250 987 0 54,97 1,5 54,476 55,976 1. Tiện thô 100 350 59,22 0 2874 51,602 1 51,602 53,232 2,874 2,774 2.Tiện bán tinh 40 50 49,35 0 1064 50,538 0,25 50,538 50,788 1,064 2,444 3.Tiện tinh 12,5 10 39,48 0 243 50,295 0,062 50,295 50,357 0,243 0,413 4. Mài thô 12,5 50 29,61 0 184 50,171 0,039 50,171 50,210 0,184 0,207 5. Mài tinh 3,2 15 19,74 0 144 49,987 0,016 49,987 50,003 0,144 0,165 3.8.2. Xác định lượng dư trung gian bằng phương pháp tra bảng. a) Xác định lượng dư trung gian cho mặt đầu: Theo [2, trang 269, bảng 3- 125] lượng dư mặt đầu a = 1 b) Xác định lượng dư trung gian cho bề mặt 40h8(), mm Theo [2 trang 30 bảng 3.3] ta xác định được tổng lượng dư cho cổ trục này là 2,5 mm(lượng dư một phía) với Ra = 2,5 μmm, dung sai kích thước lượng dư tổng cộng 2 phía là: 2Z0 = 2.2,5 = 5 mm Kích thước của phôi là: D = 40 + 5 = 45 mm Kích thước lớn nhất của phôi là: D = 45 + 1 = 46 mm Quá trình công nghệ gồm các bước sau: Tiện thô, độ chính xác đạt được h15, dung sai là: = 1,2 mm Tiện bán tinh, độ chính xác đạt được h12, dung sai bằng: = 0,25 mm Tiện tinh, độ chính xác đạt được h9, dung sai bằng: = 0,25 mm Theo [2, trang265, bảng 3- 120] ta có lượng dư trung gian cho bước tiện tinh là 2Z3 =1,3 mm Lượng dư còn lại cho bước tiện thô và bán tinh là: Zmax0 – Z3 = 6- 1,3 = 4,7 mm (lượng dư tổng cộng lớn nhất bằng) Zmax0 = 5+1 = 6 mm Ta chia lượng dư thành 2 phần: +Tiện bán tinh: Z2 = 1,6 mm +Tiện thô:Z1 = 11- 4 = 3,4 mm Kích thước trung gian lần lượt được xác định như sau: + Đường kính phôi lớn nhất: Dmax0 = 46 mm + Đường kính phôi sau bước tiện thô: Dmax1 =Dmax0 – Z1 = 46 – 3,4 = 42,6 mm Trên bản vẽ sẽ ghi là: D = 42,6-1,2 + Đường kính phôi sau khi tiện bán tinh là: Dmax2=Dmax1-Z2 = 42,6 – 1,6 = 41 mm Trên bản vẽ sẽ ghi là: D = 41-0,25 mm + Đường kính sau khi tiện tinh là: Dmax3 = Dmax2 – Z3 = 41 - 1 = 40 mm Trên bản vẽ ghi là D = 40+0.039 mm Bước công nghệ 40h8 Cấp chính xác Dung sai mm Lượng dư tra bảng, Zi mm Kích thước trung gian, mm (ghi trên bản vẽ) 1. Phôi 2.2,5 2. Tiện thô h15 1,2 3,4 42,6-1,2 3. Tiện bán tinh h12 0,25 1,6 41-0.25 4. Tiện tinh h8 0,039 1 40+0.039 Cộng Zmax = 6 Bảng 4.2: kết quả lượng dư cho bề mặt c) Xác định lượng dư trung gian cho bề mặt f30. Theo [10, trang 265, bảng 3-120] ta có lượng dư trung gian cho bước tiện tinh là 2Z3 = 1 (mm). Lượng dư tổng cộng lớn nhất bằng : 2Zmax0 = 10 (mm). Ta chia lượng dư này làm hai: Tiện tinh: Z1 = 1 (mm). Tiện bán tinh: Z2 = 2,5 (mm). Tiện thô: Z1 = 11,5 – 1,3 - 2,5 = 6,5 (mm). Kích thước trung gian lần lượt được xác định như sau: Đường kính phôi lớn nhất: Dmax0 = 40 (mm). Đường kính phôi sau bước tiện thô: Dmax1 = Dmax0 – Z1 = 40 – 6,5 = 33,5 (mm). Đường kính phôi sau bước tiện bán tinh: Dmax2 = Dmax1 – Z2 = 33,5 – 2,5 = 31 (mm). Đường kính phôi sau bước tiện tinh: Dmax3 = Dmax2 – Z3 = 30 – 1 = 30 mm). Các bước công nghệ gia côngbề mặt trụ f30 Cấp chính xác Dung sai, mm Lượng dư tra bảng Zi, mm Kích thước trung gian, mm 0. Phôi 10  f40 1. Tiện thô h16 1,6 6,5 f33,5-1,6  2. Tiện bán tinh h12 0,25 2,5 f31-0,25 3. Tiện tinh h8 0,039 1,3 f30+0,039 d) Xác định lượng dư trung gian cho gia công rãnh và gia công rãnh then. Gia công rãnh thoát dao. Ta thấy bề rộng của rãnh chính là bề rộng của dao tiện rãnh. Do không tham gia lắp ghép nên chỉ cần gia công một lần nên lượng dư chính bằng chiều sâu rãnh 2 (mm). Gia công rãnh then. Dùng dao phay ngón có d = 10 (mm) và ta chỉ cần phay một lần chuyền dao nên lượng dư chính là phần kim loại được hớt đi. + Xác định lượng dư trung gian cho gia công ren. Ren M12 tra theo [8 trang 141 bảng pl-2]. Ta có: Chiều cao ren Z = 2,147 (mm), bước p = 3,5 (mm). 2.Z = 4,294 (mm) ta chia làm ba lần cắt. Cắt thô 2Z1 = 2,094 (mm); Cắt bán tinh 2Z2 = 1,4 (mm). Cắt tinh 2Z2 = 0,8 (mm). 3.9. XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT: 3.9.1. Xác định chế độ cắt bằng phương pháp phân tích. Chế độ cắt cho nguyên công tiện tinh (nguyên công 3). Chiều sâu cắt. t = Zmax = (mm). Lượng chạy dao S (mm/vòng). Theo độ cứng vững cho phép của phôi: [3 trang 96, công thức 2-41] Trong đó: K = 48 - hệ số phụ thuộc cách gá đặt. E=2,1.104 – môđun đàn hồi của vật liệu gia công. J=0,05.D4 = 0,05.47 = 2,35 – môđun quán tính của tiết diện ngang. l = 225 – chiều dài phôi. [f] = 0,05 – độ uốn cho phép của phôi. CPz = 300; xPz = 1,0; yPz = 0,75; KPz = 1,0 [3, trang 18, bảng 5-23] Thay số : (mm/vòng) Theo điều kiện lực lớn nhất của cơ cấu ăn dao : [3, trang 97, công thức 2-42] Trong đó: [Px] = 350 (kG) – Lực lớn nhất cho phép tác động lên cán dao. Thay số: (mm/vòng) Theo điều kiện bền của cán dao: [5, trang 97, công thức 2-43] Trong đó: B = 20 (mm) – chiều rộng thân dao. H = 25 (mm)– chiều cao thân dao. l = 1,5.H = 1,5 . 25 = 37,5 (mm) – Chiều dài phần nhô ra của cán dao. [su] - ứng suất uốn cho phép của vật liệu thân dao với thép kết cấu [su] = 20 (kG/mm2). CPz = 300; xPz = 1,0; yPz = 0,75; KPz = 1,0 Thay số: Chọn S = Smin=0,22 (mm/vòng). Chọn lượng chạy dao gần nhất có trên máy Þ S = 0,2 (mm/vòng). Tốc độ cắt V (m/ph). [3, trang 97, công thức 2-44] Trong đó: Cv = 292 – hệ số. [3, trang 14, bảng 5-17] T = 60 (phút) – chu kỳ bền của dao. Kv = 1 – hệ số hiệu chuẩn tốc độ cắt. xv = 0,3; yv = 0,15. Thay số: (m/ph). Sau khi xác định tốc độ cắt kinh tế, ta phải so sánh với tốc độ cắt cho phép của máy theo công suất hiệu ích qua công thức: (m/ph) > V = 255 (m/ph). Trong đó: Ne - công suất hiệu ích của máy. Ne = Nđ . h (hệ số hiệu dụng của máy h = 0,85). Tốc độ cắt tính toán ở trên là hợp lý. Số vòng quay của trục chính (vòng/phút). (vòng/ph). [3, trang 99, công thức 2-50] Theo máy chọn n = 1800 (vòng/ph). Vậy vận tốc thực khi cắt là: (m/ph). Thời gian gia công cơ bản của máy. (phút). [3, trang 99, công thức 2-51] Trong đó: l = 225 (mm) – chiều dài bề mặt gia công . i = 1 – số lần chuyển dao để cắt hết lượng dư gia công. 3.9.2. Xác định chế độ cắt bằng phương pháp tra bảng. 1) Gia công mặt đầu + khoan tâm. a) Phay mặt đầu. t=1,2 mm N=1,7 kw S=1,28 mm/p nm=120 v/p Vtt=28,75 m/p b) Khoan lỗ tâm. - Chiều sâu cắt: mm - Lượng chạy dao: S=0,12 mm/v (3, Tr 181, Bg 5-56) - Tốc độ cắt: V=15 m/p. - Số vòng quay trục chính: v/p. Chọn theo máy: nM=750 v/p - Tốc độ cắt thực tế: m/p - Lực cắt theo chiều trục: kg - Mômen xoắn: kg - Công suất cắt: kw - Thời gian gia công cơ bản: phút. 2) Xác định chế độ cắt cho nguyên công gia công cổ trục f50k6. Chiều sâu cắt: Tiện thô: t = 2,874 (mm). Tiện bán tinh: t = 1,064 (mm). Tiện tinh: t = 0,243 (mm). Mài thô: t = 0,207 (mm). Mài tinh: t = 0,165 (mm). Lượng chạy dao: [3, trang 52, bảng 5-60] Tiện thô: S = 0,8 (mm/vòng). Tiện bán tinh: S = 0,6 (mm/vòng). Tiện tinh:S = 0,2 (mm/vòng). Mài thô: [3, trang 102] Sd = 0,8 . Bđ = 0,8.25 = 20 (mm/vòng); Sn = 0,003 (mm/vòng). Mài tinh: Sd = 0,3.25 = 7,5 (mm/vòng). Vận tốc cắt: [ 3, trang 56, bảng 5-64] Tiện thô: v = 128 (m/ph). Tiện bán tinh: v = 144 (m/ph). Tiện tinh: v = 205 (m/ph). Mài thô: [3, trang 249, bảng 2-194] Vận tốc đá: v = 35 (m/s); vận tốc chi tiết: v = 40 (m/ph) Mài tinh: Vận tốc đá: v = 45 (m/s); vận tốc chi tiết: v = 45 (m/ph). Kiểm tra tốc độ quay của trục chính: Tiện thô: (vòng/ph). Chọn n = 850 (vòng/ph) Þ (m/ph). Tiện bán tinh: (vòng/ph). Chọn n = 1050 (vòng/ph) Þ (m/ph). Tiện tinh: (vòng/ph). Chọn n = 1500 (vòng/ph) Þ (m/ph). Mài thô: (vòng/ph). Chọn n = 300 (vòng/ph) Þ (m/ph). Mài tinh: (vòng/ph). Chọn n = 340 (vòng/ph) Þ (m/ph). 3)Xác định chế độ cắt cho nguyên công phay rãnh then bằng: Khoan lỗ mồi t : t = D/2 = 0,5x10 = 5 mm s : Theo (3, trang 21, bảng 5 -25) với D = 10 mm Suy ra chọn s = 0,2 - 0,25 (mm/vòng) chọn s = 0,2 mm/vòng v: (3,trang 20) Với: Cv = 7 x = 0,4 y = 0,7 m = 0,2 D = 10 s =0,2 Kv = 1,435 (theo NC1) T = 50 phút phay rãnh then bằng Theo máy, chọn n = 1260 (v/phút) Chiều sâu cắt: t = 3 (mm). Lượng chạy dao răng: SZ = 0,02 (mm/răng). [3 , trang 138, bảng 5-153] Tốc độ cắt: v = 35 (m/ph). [3, trang 138, bảng 5-154] Xác định số vòng quay trục chính: (vòng/ph). Theo máy chọn n = 450 (vòng/ph). Tốc độ cắt thực tế: (m/ph). Kiểm tra tốc độ cắt: > 35,3 ÞThỏa mãn. Thời gian gia công cơ bản: (phút). 4) Xác định chế độ cắt khi gia công ren: - Chiều sâu cắt t (mm) và lượng chạy dao S (mm/vg). Lượng ăn dao dọc bằng bước ren: Sd = 3,5 (mm/vg). Lượng ăn dao ngang khi tiện thô: t = 1,047 (mm). Lượng ăn dao ngang khi tiện bán tinh: t = 0,7(mm). Lượng ăn dao ngang khi tiện tinh: t = 0,4(mm). - Vận tốc cắt: D: đường kính danh nghĩa của ren D = 30 (mm). f: Chiều dài rãnh thoát dao f = 2 (mm); S Bước ren S = 3,5 (mm). : Thời gian rút dao và đảo máy ngược lại bằng 0,04 (ph). V=(m/vg) Lực cắt . S: Bước ren S = 3,5 (mm); Cp = 8,22; yp = 0,8 theo [ 3trang 169 bảng 2-32]. Kp = 1; i = 2; np = 0. =>Pz=(KG) - Công suất cắt ren: N=(kw) Do N = 0,05 (KW) nên luôn thỏa mãn điều kiện 3.10. Phiếu tổng hợp nguyên công a) Nguyên công 1 Sơ đồ gá đặt Máy Đồ gá Dụng cụ Cắt Đo Máy phay chuyên dùng MP76M 2 Khối V ngắn. kẹp chặt bằng đòn kẹp ren vít - Mũi khoan tâm - Dao phay mặt đầu Thước cặp 0- 1000 x 0,02 mm STT Nguyên công 1: Phay mặt đầu và khoan hai lỗ tâm Lượng dư trung gian Kích thước trung gian Chiều sâu cắt x số lần Bước tiến dao cắt Vận tốc cắt Số vòng quay Thời gian máy Nội dung các bước Zmax (mm) mm t x i (mm) S (mm/vg) V (m/f) n (vg/f) TM (phút) 1 Phay mặt đầu 2;18 2 225 2x1 1,28 28,75 120 0,5 2 Khoan hai lỗ tâm 1;19 6 6 3x2 0,12 15 750 0,5 b) Nguyên công 2 Sơ đồ gá đặt Máy Đồ gá Dụng cụ Cắt Đo Máy Tiện ren vít vạn năng 2 mũi chống tâm 1 quay, 1 cố định, dùng tốc chuyền động Dao tiện mặt đầu, dao vai Thước cặp 0- 1000 x 0,02 mm STT Nguyên công 2: Tiện thô và bán tinh mặt trụ ngoài Lượng dư trung gian Kích thước trung gian Chiều sâu cắt x số lần Bước tiến dao cắt Vận tốc cắt Số vòng quay Thời gian máy Nội dung các bước Zmax (mm) mm t x i (mm) S (mm/vg) V (m/f) n (vg/f) TM (phút) 1 Tiện thô 4, 8, 11, 13, 15, 2,8 51,6 2,8x1 1,8 128 850 0,4 2 Tiện bán tinh 4, 8, 13 1,2 53,5 1,2x1 0,6 144 1050 0,5 c) Nguyên công 3 Sơ đồ gá đặt Máy Đồ gá Dụng cụ Cắt Đo Máy Tiện ren vít vạn năng 2 mũi chống tâm 1 quay, 1 cố định, dùng tốc chuyền động Dao tiện mặt đầu, dao vai Thước cặp 0- 1000 x 0,02 mm STT Nguyên công 3: Tiện tinh vát mép và tiện rãnh mặt trụ ngoài Lượng dư trung gian Kích thước trung gian Chiều sâu cắt x số lần Bước tiến dao cắt Vận tốc cắt Số vòng quay Thời gian máy Nội dung các bước Zmax (mm) mm t x i (mm) S (mm/vg) V (m/f) n (vg/f) TM (phút) 1 Tiện tinh 8,13 0,2065 50,295 0,2065 0,22 266 1800 0,63 2 Tiện rãnh d) Nguyên công 4 Sơ đồ gá đặt Máy Đồ gá Dụng cụ Cắt Đo Máy Tiện ren vít vạn năng 2 mũi chống tâm 1 quay, 1 cố định, dùng tốc chuyền động Dao tiện ren tam giác Dưỡng ren STT Nguyên công 4: Tiện ren M30 Lượng dư trung gian Kích thước trung gian Chiều sâu cắt x số lần Bước tiến dao cắt Vận tốc cắt Số vòng quay Thời gian máy Nội dung các bước Zmax (mm) mm t x i (mm) S (mm/vg) V (m/f) n (vg/f) TM (phút) 1 Tiện thô 1,047 30 1,047x1 3,5 1,35 2 Tiện bán tinh 0,7 30 0,7x1 3,5 1,35 3 Tiện tinh 0,4 30 0,4x1 3,5 1,35 e) Nguyên công 5 Sơ đồ gá đặt Máy Đồ gá Dụng cụ Cắt Đo Máy phay đứng 2 khối V ngắn. kẹp chặt bằng ren vít Dao phay ngón Thước cặp 0- 1000 x 0,02 mm STT Nguyên công 5: Gia công rãnh then Lượng dư trung gian Kích thước trung gian Chiều sâu cắt x số lần Bước tiến dao cắt Vận tốc cắt Số vòng quay Thời gian máy Nội dung các bước Zmax (mm) mm t x i (mm) S (mm/vg) V (m/f) n (vg/f) TM (phút) 1 Khoan mồi 10 10 5 0,2 35,6 1134 2 phay 3 30 3 0,02 35 450 2 f) Nguyên công 6 Sơ đồ gá đặt Máy Đồ gá Dụng cụ Cắt Đo Máy khoan đứng 1 phiến tỳ, 1 chốt trụ ngắn, kẹp chặt bằng ren vít Mũi khoan ruột gà Thước cặp 0- 1000 x 0,02 mm STT Nguyên công 6: Khoan lỗ Lượng dư trung gian Kích thước trung gian Chiều sâu cắt x số lần Bước tiến dao cắt Vận tốc cắt Số vòng quay Thời gian máy Nội dung các bước Zmax (mm) mm t x i (mm) S (mm/vg) V (m/f) n (vg/f) TM (phút) 1 Khoan 10 10 5 0,2 35,6 1134 g) Nguyên công 8 Sơ đồ gá đặt Máy Đồ gá Dụng cụ Cắt Đo Máy mài tròn ngoài Chống tâm bằng 1 mũi cố định 1 mũi quay Đá mài trụ Pan me STT Nguyên công : Mài cổ trục Lượng dư trung gian Kích thước trung gian Chiều sâu cắt x số lần Bước tiến dao cắt Vận tốc cắt Số vòng quay Thời gian máy Nội dung các bước Zmax (mm) mm t x i (mm) Sd (mm/vg) Sn (mm/ph) n (vg/f) TM (phút) 1 Mài thô 0,207 51,171 0,207x1 20 0,003 40 2 Mài tinh 0,165 49,987 0,165x1 7,5 0,03 45 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ Ý KIẾN ĐỀ XUẤT I. KẾT LUẬN Sau một thời gian nghiên cứu và tìm hiểu, cùng sự hướng dẫn tận tình của Thầy Th.S Trần An Xuân cùng các thầy trong bộ môn, em đã hoàn thành đề tài: “ Thiết kế động Thiết kế kỹ thuật thiết bị pha trộn chính xác và đồng đều theo tỷ lệ nguyên liệu để tạo viên thức ăn cho Tôm hùm lồng. em có một số nhận xét sau: Trong quá trình thực hiện tôi đã dựa vào các tài liệu phổ cập, tin cậy, đã vận dụng những kiến thức đã học. Đây là một đề tài hay, có tính thời sự. Với nội dung thực hiện như trên em thấy rằng mình đã củng cố được rất nhiều kiến thức chuyên môn đã học đặc biệt là khả năng thiết kế máy. Với đề tài này đã giúp em hiểu rã hơn thế nào là công việc của một người kỹ sư thiết kế, đây là điều rất quan trọng và là nhu cầu học hỏi thiết yếu của một sinh viên trước khi hoàn thành khóa đào tạo kỹ sư cơ khí. Sau khi thực hiện đề tài tốt nghiệp tuy đề tài chưa được thiết kế chế tạo và còn rất nhiều thiếu sót, nhưng cũng giúp em tự tin sau khi ra trường đi làm với vị trí một kỹ sư cơ khí. Về thiết bị pha trộn: đây là một thiết bị có thể chế tạo được và sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực nôi tôm và các lĩnh vực khác liên quan. Ưu điểm: của thiết bị này là thức ăn viên cho tôm được tẩm dung dịch lỏng ( các thành phần dinh dưỡng bổ xung như các loại vitamin các loại khoáng chất. cá laọi thuốc phòng và chữa bệnh) với độ đồng đều rất cao. Kết cấu máy tương đối dăn giản và dễ chế tạo, yêu cầu độ chính xác chi tiết máy không cao. Khi hạch toán giá thành máy cũng không cao. Máy này sử dụng vân hành hết sức đơn giản. Nhược điểm: máy hoạt động theo cơ cấu thùng quay dễ làm vỡ các viên thức ăn tổng hợp. Trong quá trình thử nghiệm nếu hiện tương vỡ xảy ra càn thiết kế thêm bộ phận giảm tốc hoặc thay động cơ không đồng bộ 3 pha bằng động cơ biến tốc. Trong quá trình thiết kế vì không được tiếp xúc với thực tế nên em gặp nhiều khó khăn về thực nghiệm của một số thông số kỹ thuật. hình dáng của một só chi tiết vì thiết kế lần đầu nên đẫn tới chưa hợp lý. Tóm lại: qua thời gian thục hiện đề tài em nhận thấy việc giao đề tài tốt nghiệp thiết kế máy cho sinh viên cuối khóa là rất tốt, giúp sinh viên tổng hợp được nhiều kiến thức chuyên môn đã học. đây là cơ hội để sinh viên tổng hợp lại một lâm nũa hầu hết kiến thức cơ sở cũng như chuyên nghành trước khi ra trường trở thành kỹ sư. II. Ý KIẾN ĐỀ XUẤT: Ngày nay nhu cầu nuôi tôm của ngư dan tăng rất nhanh, việc công nghiệp hóa, cơ khí hóa từng bước quá trình nuôi tôm là hết sức cần thiết vì vậy em xin đề xuất ý kiến: sau bước thiết kế kỹ thuạt của em tiếp tục hoàn thiện thiết kế chế tạo và áp dụng rộng rãi vào ngành nuôi trồng thủy sản nói chung và ngàng nuôi tôm hùm lồng nói riêng.Việc đào tạo kỹ sư cơ khí để hoàn thành khóa học em xin đề xuất ý kiến: áp dụng việc làm đề tài tốt nghiệp cho tất cả sinh viên cuối khóa làm tốt nghiệp. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. PGS.TS Phạm Hùng Thắng. Giáo trình Hướng dẫn Thiết kế Đồ án môn học Chi tiết máy. Nhà xuất bản nông nghiệp thành phố Hồ Chí Minh 1995 [2]. GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – PGS.TS Lê Văn Tiến – PGS.TS Ninh Đức Tốn PGS.TS Trần Xuân Việt. Sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập 1. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội – 2006. [3]. GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – PGS.TS Lê Văn Tiến – PGS.TS Ninh Đức Tốn PGS.TS Trần Xuân Việt. Sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập 2. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội – 2006. [4]. GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – PGS.TS Lê Văn Tiến – PGS.TS Ninh Đức Tốn PGS.TS Trần Xuân Việt. Sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập 3. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội – 2006. [5]. Lê Trung Thực – Đặng Văn Nghìn. Hướng dẫn thiết kế Đồ án Công nghệ Chế tạo máy. Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh – 1992. [6]. Nguyễn Bá Dương – Lê Đắc Phong – Phạm Văn Quang. Bài tập Chi tiết máy. Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp. [7]. GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – PGS.TS Lê Văn Tiến – PGS.TS Ninh Đức Tốn PGS.TS Trần Xuân Việt. Sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập 3. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội – 2006. [8]. Trần Hữu Quế. Vẽ kỹ thuật cơ khí tập 1. Nhà xuất bản giáo dục – 1998. [9]. Trần Doãn Hùng. Bài giảng máy công nghiệp Trường Đại Học Thuỷ Sản- Nha Trang – Khánh Hoà – 06/2000 [10]. A.la . Xoklov. Cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm Nhà xuất Bản Khoa Học – Kỹ Thuật [11]. Ninh Đức Tôn. Dung Sai Và Lắp Ghép NXB Giáo Dục [12]. PGS. PTS. Trần Minh Vượng – PGS. PTS Nguyễn Thị Minh Thuận Máy phục vụ chăn nuôi Nhà Xuất Bản Giáo Dục – 1999 [13]. TS. Nguyễn Như Nam – TS. Trần Thị Thành Máy gia công cơ học nông sản thực phẩm Nhà xuất bản giáo dục 2000 [14]. Nguyễn Trọng Hiệp Chi Tiết Máy – Tập 1 Nhà xuất bản giáo dục