Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Trục

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Lời nói đầu Nước ta đang trên đang tiến lên công nghiệp hoá và hiện đại hoá với đường lối xây dựng CNXH. Đảng ta đồng thời đề ra ba cuộc cách mạng. Trong đó cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật là then chốt để tạo ra của cải vật chất cho xã hội. Vì vậy phải yêu tiên công nghiệp nặng một cách hợp lí. Trước tình hình và yêu cầu của đất nước, việc phát triển nghành công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng đối việc xây dựng và phát triển nền kinh tế quốc dân. Song song với việc phát triển của ngành công nghệ chế tạo máy đòi hỏi phải có đội ngũ cán bộ công nhân kỹ thuật lành nghề mới đáp ứng được yêu cầu của sự phát triển đó. Hiện nay em là một sinh viên đang theo học chuyên nghành cơ khí chế tạo trong trường. được nhà trường trang bị kiến thức về mặt lí luận và kỹ thuật cơ sở đặc biệt là tay nghề.Để sau này em có thể ứng dụng kiến thức đã học góp phần bé nhỏ vào công cuộc xây dựng và phát triển nghành công nghệ nước nhà. Thời gian này em được nhà trường giao cho đè tài đồ án môn học :Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Trục .Em đã cố gắng vận dụng hết khả năng kinh nghiệm cuả mình và kiến thức đã học tại trường để hoàn thành đề tài này. Sau khi nhận được đề tài với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn, các thầy cô trong khoa cùng với sự cố gắng lỗ lực của bản thân. Em đã làm việc một cách nghiêm túc, cùng với sự tìm tòi nghiên cứu tài liệu và sự đóng góp ý kiến của bạn bè đồng nghiệp đến nay đề tài của em đã được hoàn thành. Trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những sai sót do trình độ cũng như kinh nghiệm còn hạn chế. Vì vậy em rất mong sự chỉ bảo và giúp đỡ của thầy cô và bạn bè đồng nghiệp để đề tài của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo và bạn bè đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài này. Hưng Yên, Ngày7 tháng 1 năm 2004 Sinh viên: Phạm Thị An NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết Xác định dạng sản xuất. Chọn phương pháp chế tạo phôi Lập thứ tự các nguyên công ( vẽ sơ đồ gá đặt, kí hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, kí hiệu chuyển động của dao, của chi tiết ) Tính lượng dư cho một bề mặt( mặt tròn ngoài, mặt tròn trong, hoặc mặt phẳng ) và tra lượng dư cho các mặt còn lại Tính toán chế độ cắt cho một nguyên công( tính cho nguyên công cần thiết kế đồ gá ) và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công. Tính và thiết kế đồ gá ( lập sơ đồ gá đặt, tính lực kẹp, thiết kế các cơ cấu của đồ gá,tính sai số chuẩn, sai số kẹp chặt, sai số mòn, sai số điều chỉnh, sai số chế tạo cho phép của đồ gá, yêu cầu kỹ thuật của đồ gá, lập bảng kê khai các chi tiết của đồ gá ) TÀI LIỆU THAM KHẢO. 1 Công nghệ chế tạo máy tập 1. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật . 2 Đồ gá : Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật - Đặng Vũ Giao. 3 Nguyên lý cắt kim loại : Trường ĐH Bách khoa Hà Nội . 4 Máy cắt kim loại : Trường ĐH Bách khoa Hà Nội . 5 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 1. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật . 6 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 2. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật . 7 Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 3. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật . 8 Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy: Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – Trần Văn Địch . 9 chế độ cắt gia công cơ khí Nhà xuất bản Đà nẵng 10 Dung sai và chuỗi kích thước trong thiết kế . Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật . 11 Tính và thiết kế đồ gá : Đặng Vũ Giao . 12 Sổ tay và Atlas đồ gá . Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – Trần Văn Địch . PHẦN I PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT - Chi tiết dạng trục là loại chi tiết được dùng rất phổ biến trong ngành chế tạo máy. Chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay ngoài, mặt này thường dùng để lắp ghép - Với chi tiết trục T2 bề mặt làm việc chủ yếu là Æ50+0,03 cần gia công đạt cấp độ bóng Ñ8( Ra=0,63; Rz=3,2), vì vậy phải qua nguyên công mài và cần được gia công chính xác để lắp ghép - Chi tiết “Trục T2” được làm bằng thép 45 đây là một loại thép trong nhóm thép cacbon. Kết cấu có chất lượng tốt, độ cứng vừa phải, sử dụng làm chi tiết trục là phù hợp nhất. Thép 45 có thành phần cấu tạo như sau: C Si Mn S P Ni Cr 0,4¸0,5 0,17¸0,37 0,5¸0,8 0,045 0,045 0,30 0,30 Thép 45 có HB = 197, giới hạn bền db= 610kG/mm2 . Loại thép này phù hợp với công dụng của “Trục T2’’ dùng để lắp ghép -------------*********-------------- PHẦN I I PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT Tính công nghệ của một sản phẩm hay chi tiết là đảm bảo những yêu cầu và chức năng của chi tiết hay sản phẩm đó mà tốn ít nhiên liệu nhất, hợp lí hoá kết cấu chi tiết dễ tháo lắp, tận dụng được thời gian gia công và thời gian lắp ráp, tiết kiệm vật liệu trong suốt quá trình gia công. Sử dụng được các phương pháp gia công tiên tiến nhất nâng cao chất lượng và hạ giá thành sản phẩm. - chi tiết trục vô lăng là chi tiết dạng trục, 2 đầu được phay đạt kích thước 26-0,1 để truyền mô men xoắn. Trên trục được gia công nhiều bậc khác nhau - chi tiết trục T2 có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay và cấp độ nhẵn bóng chủ yếu làÑ3 ( Ra=20; Rz=80) nên ta có thể gia công bằng dao tiện thường - kích thước đường kính giảm dần về 2 phía đầu trục - kết cấu của trục đơn giản nên không cần gia công trên các máy chép hình thủy lực - Ta có tỷ lệ l/d = 260/65 =4 nên trục là trục cứng vững - đường kính Æ65 là lớn nhất - vai trục Æ60 được gia công chính xác và đòi hỏi phải vuông góc với mặt đầu - Kích thước Æ50 được gia công chính xác và được mài đạt cấp độ bóng Ñ8 ( Ra =0,63 ;Rz = 3,2 ) - Trên trục được gia công ren M48´1,5 để bắt đai ốc định vị ổ lăn lắp trên đường kính Æ50 - Khi gia công trục T2 cần khoan 2 lỗ tâm 2 đầu để chống tâm khi gia công -------------*********-------------- PHẦN I I I XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Trong chế tạo máy người ta phân biệt ra ba dạng sản xuất : - Sản xuất đơn chiếc - Sản xuất hàng loạt (loạt lớn, loạt vừa,loạt nhỏ) - Sản xuất hàng khối. Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào nhiềuyếutốkhác nhau. Để đảm bảo được sản lượng hàng năm của đề tài được giao thì ta phải xác định được dạng sản xuất. Bởi vì đó chính là cơ sở để ta thiết kế quy trình công nghệ và đồ gá cùng các trang thiết bị phù hợp nhằm giảm giá thành sản xuất mà vẫn đảm bảo số lượng và chất lượng sản phẩm. Ví dụ ta không thể dùng dồ gá vạn năng cho sản xuất hàng loạt hay cũng không thể dùng đồ gá chuyên dùng cho cho sản xuất đơn chiếc. Vì vậy việc xác định dạng sản xuất mang lại cho nhà sản xuất nhiều lợi ích. Ngoài ra việc xác định quy mô và trình tự sản xuất cho chi tiết cũng là bước quang trọng cho cac bước tiếp theo. Nếu xác định không đúng nó sẽ ảnh hưởng tới việc lập quy trình công nghệ theo nguyên tắc nào và đảm bảo được sản lượng của hàng năm của chi tiết hay không. Muốn xác định được dạng sản xuất hợp l‎í ta căn cứ vào hai thông số chính là sản lượng hàng năm và trọng lượng của chi tiết. 1. Tính sản lượng hàng năm của sản phẩm: Sản lượng của chi tiết gia công: N = N1 .m .(1+) Trong đó : N- Số chi tiết sản xuất trong năm N1 –Số sản phẩm sản xuất trong một năm ( theo kế hoạch của đề tài ) N1= 60000 (chiếc /năm ) m- Số chi tiết trong sản phẩm (m=1) - Số phần trăm chi tiết chế tạo dự chữ thường lấy = 5 -7 % ta nên chọn =6% - Là số phần trăm chi tiết phế phẩm thường có = 3- 6 % lấy =5% Thay vào công thức ta có N =60000.1 . (1+) = 6.660 Theo số liệu ban đầu của đề tài thì lượng hàng sản xuất hàng năm N=6660(chi tiết/năm). Sau khi biết sản lượng của chi tiết hằng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết: 2.Tính trọng lượng của chi tiết: . Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức sau Q1=V. g(kg) ở đây : Q1 - trọng lượng chi tiết (kg) V- Thể tích của chi tiết (dm3 ) g -Trọng lượng riêng của vật liệu.Vật liệu của chi tiết chọn là Thép 45 . Ta có: g=7,852 (kg/dm3). Để tính thể tích ta chia chi tiết ra làm nhiều khối khác nhau(hv). Ta có, thể tích của chi tiết là: V1=3,14.(40/2)2.46 - 3,14.72.40 -2.3690 = 44.241,6 mm3 V2=3,14.(65/2)2.8 = 26.533 mm3 V3=3,14.(60/2)2.13= 36.738 mm3 V4=3,14.(48/2)2.2=3.617,28 mm3 V5=3,14.(50/2)2.36 = 70.650 mm3 V6=3,14.(48 /2)2.46 = 83.197,44 mm3 V7=3,14.(50/2)2.38= 74.575 mm3 V8=3,14.(44/2)2.2= 3.039,52 mm3 V9=3,14.(48/2)2.33 = 59.685,12 mm3 V10=3,14.(40/2)2.36-2.3690 = 37.836 mm3 V=V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7+V8+V9+V10»440.000 mm3»0,44dm3 Như vậy trọng lượng của chi tiết Q1=V. g»0,44.7,852»3,45 kg Ta có bảng 2: Bảng xác định dạng sản xuất: DẠNG SẢN XUẤT Q1 trọng lượng > 200 Kg (4 ữ 200) Kg < 4 Kg Sản lượng hàng năm trong chi tiết . Đơn chiếc < 5 < 10 < 100 Hàng loạt nhỏ 55 ữ100 10 ữ200 100 ữ 500 Hàng loạt vừa 100 ữ 300 200 ữ 500 500 ữ 5000 Hàng loạt lớn 300 ữ1000 500 ữ 5000 5000 ữ50000 Hàng khối > 100 > 5000 >50000 Dựa theo bảng xác định dạng sản xuất trên để xác định dạng sản xuất cho chi tiết Trục Vô Lăng Chi tiết của đề tài có trọng lượng Q »3,45(kg) Theo bảng trên ta xác định dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng loạt lớn vì có sản lượng trung bình hàng năm là 6.660 chiếc /năm -------------*********-------------- PHẦN IV XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 1. Phương án chế tạo phôi: Trong ngành chế tạo máy thì tuỳ theo dạng sản xuất mà chi phí về phôi liệu chiếm từ 30ữ60% tổng chi phí. Chế tạo phôi hợp lý sẽ đưa lại hiệu quả kinh tế cao. Việc xác định phương án chế tạo phôi dựa trên các cơ sở sau: - Kết cấu, hình dáng của chi tiết. - Vật liệu và đặc tính làm việc của chi tiết. - Sản lượng hàng năm của chi tiết. - Hoàn cảnh và khả năng cụ thể của xí nghiệp. - Khả năng đạt được độ chính xác và yêu cầu kĩ thuật của phương án tạo phôi. Loại phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, loại vật liệu, điều kiện sản xuất cụ thể của xí nghiệp. Chọn phôi tức là chọn phương án chế tạo phôi, xác định lượng dư, kích thước và dung sai của phôi. Nhưng khi chọn phải chú ý sao cho hình dáng của phôi gần giống hình dánh của chi tiết. Có nhiều phương án tạo phôi như sau: Như vậy theo các phương án trên thì Trục T2 nên dùng phương pháp dập là hợp l‎í nhất a. Phôi cán Cho cơ tính tốt, bề mặt đồng đều, thép cán có hình dạng, kích thước, tiết diện ngang và chiều dài theo tiêu chuẩn, độ chính xác cao, thành phần hoá học tương đối ổn định Sử dụng phôi cắt từ thép cán cho hệ số sử dụng vật liệu thấp , do đó thường chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc hoặc dùng trong sản xuất hàng loạt với điều kiện hình dạng , kích thước tiết diện ngang của phôi gần giống với tiết diện ngang của chi tiết b.Phôi đúc - phương pháp đúc trong khuôn cát +Đúc được các loại vật liệu kim loại khác nhau , có khối lượng từ vài chục gam đến vài trục tấn . Đúc được các chi tiết có hình dáng phức tạp mà các phương pháp khác khó hoặc không thể gia công được . Tính chất sản xuất linh hoạt , thích hợp với các dạng sản xuất . Đầu tư ban đầu thấp.Dễ cơ khí hoá và tự động hoá . + Nhưng độ chính xác vật đúc không cao dẫn tới lượng dư gia công lớn , hệ số sử dụng vật liệu K nhỏ . Chất lượng phôi đúc thấp , thường có rỗ khí , rỗ xỉ , chất lượng bề mặt vật đúc thấp - Đúc trong khuôn kim loại + Độ chính xác về hình dạng và kích thước cao . Tổ chức vật đúc mịn chặt , chất lượng bề mặt vật đúc cao . Dễ cơ khí hoá và tự động hoá , năng suất cao + Nhưng khối lượng vật đúc hạn chế , khó chế tạo được các vật đúc có hình dạng phức tạp , và có thành mỏng , bề mặt chi tiết dễ bị biến cứng cho nên sau khi đúc thường phải ủ để chuẩn bị cho gia công cơ tiếp theo c- Phôi dập + Dưới tác dụng của ngoại lực tinh thể kim loại được định hướng và kéo dài tạo thành tổ chức sợi hoặc thớ làm tăng khả năng chịu kéo dọc thớ và chịu cắt ngang thớ . Trong quá trình biến dạng cấu trúc mạng bị xô lệch mất cân bằng làm cho tính dẻo của vật liệu giảm đi , độ cứng tăng lên + Khi sử dụng phôi dập cơ tính của vật liệu được cải thiện . Độ chính xác hình dạng , kích thước , chất lượng bề mặt phôi cao. Do đó , giảm được thời gian gia công cắt gọt và tổn thất vật liệu , nâng cao hệ số sử dụng phôi K , góp phần giảm chi phí sản xuất. + Rút ngắn được các bước của quá trình công nghệ + Dễ cơ khí hoá và tự động hoá nên năng suất cao *Như vậy , với 3 phương pháp chế tạo phôi ở trên, ta thấy: phương pháp chế tạo phôi bằng phương pháp dập nóng là tốt nhất và tối ưu nhất . Bởi vì: -Nếu sử dụng phôi đúc : + Phôi đúc trong khuôn cát thì chất lượng phôi kém + Phôi đúc trong khuôn kim loại thì phải chế tạo khuôn rất tốn kém,ảnh hưởng đến kinh tế -Nếu sử dụng phôi cán : +Thì lượng phoi hớt đi lớn(lượng dư 1phía là13,5mm) + Hơn nữa hệ số sử dụng phôi cán K : Kcán===2,1 Trong đó : +Kp-là khối lượng phôi +Kct-là khối lượng chi tiết - Nếu sử dụng phôi dập : Hệ số sử dụng phôi dập K : Kdập===1,3 Trong đó : +Kp-là khối lượng phôi +Kct-là khối lượng chi tiết Hệ số sử dụng phôi K thể hiện trình độ chế tạo phôi : K lớn lượng dư lớn K nhỏ lượng dư nhỏ Vậy Kcán>KdậpKhi sử dụng phôi dập có lượng dư nhỏ hơn nên hiệu quả kinh tế cao hơn Như vậy, theo các phương án trên thì Trục T2 nên dùng phương pháp dập nóng là hợp l‎í nhất 2 - Gia công chuẩn bị phôi Do dạng sản xuất là hàng loạt lớn lên việc gia công cơ chuẩn bị phôi là việc đầu tiên của quá trình gia công cơ, ta cần phải chuẩn bị phôi vì: phôi được chế tạo ra có chất lượng bề mặt xấu so với yêu cầu như xù xì, rỗ nứt. Tình trạng đó làm cho dụng cụ cắt nhanh bị mòn, hỏng, chế độ cắt khi gia công bị hạn chế, đồng thời sinh ra va đập, rung động, làm giảm nhanh độ chính xác của các thiết bị, máy móc. Sai lệch hình dáng hình học của phôi lớn do tính in dập khi gia công .Để đạt yêu cầu của chi tiết cần phải cắt nhiều lần và bằng nhiều dao, kéo dài thời gian gia công, chi phí sản xuất lớn. Do đó, để khắc phục thì ta phải gia công chuẩn lại phôi Gia công chuẩn lại phôi thường là: Làm sạch phôi, nắn thẳng phôi, gia công bóc vỏ, khoan chống tâm Tuỳ theo dạng phôi yêu cầu mà ta dùng nguyên công chuẩn bị phôi thích hợp nhất. Căn cứ vào yêu cầu nói trên kết hợp với việc xem xét điều kiện trang bị, hình thức sản xuất của chi tiết, phương pháp tạo phôi, dạng sản xuất cho chi tiết ta chọn phương án chuẩn bị phôi như sau: + Làm sạch bề mặt bằng chổi sắt + Làm sạch ba via bằng dũa + Đối với 2 mặt đầu của trục cần khoan 2 lỗ tâm để làm chuẩn định vị . Công việc này được thực hiện theo các phương pháp sau : Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ thường phay 2 mặt đầu của trục, sau đó lấy dấu rồi khoan tâm theo dấu . Cũng có thể gá trục lên mâm cặp , tiện mặt đầu , khoan tâm , sau đó đổi đầu để gia công phía còn lại. Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối , việc khoả mặt đầu và khoan lỗ tâm được thực hiện theo một trong ba cách sau : a.Phay mặt đầu trên máy phay có tang quay , sau đó khoan lỗ tâm trên máy khoan hai phía b.Phay mặt đầu trên máy phay nằm ngang và gia công lỗ tâm trên máy phay chuyên dùng Theo hai cách trên thì việc khoả mặt đầu và khoan tâm được chia làm hai nguyên công c. cách thứ ba là trên một nguyên công đồng thời phay mặt đầu và khoan lỗ tâm ở cả hai phía trên máy phay chuyên dùng .Cách này dùng trong sản xúât hàng loạt lớn và hàng khối Do dạng sản xuất của chi tiết trục T2 là hàng loạt lớn nên ta chọn phương án thứ 3 để khoan tâm 2 đầu(Máy phay và khoan tâm bán tự động MP76M) -------------*********-------------- PHẦN V LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG (VẼ SƠ ĐỒ GÁ ĐẶT , KÝ HIỆU ĐỊNH VỊ, KẸP CHẶT, CHỌN MÁY, CHỌN DAO, KÝ HIỆU CHIỀU CHUYỂN ĐỘNG CỦA DAO) 1. Xác định đường lối công nghệ: Xác định đường lối công nghệ là xác định phương pháp thực hiện công việc gia công chi tiết sao cho tốn ít thời gian nhất, đạt hiệu quả kinh tế cao nhất mà vẫn đảm bảo độ chính xác gia công. Quá trình gia công chi tiết phải qua nhiều nguyên công, nhưng phải phân chia cách thực hiện nguyên công đó như thế nào để đạt được các yêu cầu nói trên? Chúng ta có thể chon phương án tập trung nguyên công hay phân tán nguyên công. Tuy nhiên việc chọn cách phân chia nguyên công còn phụ thuộc vào dạng sản xuất, độ cứng vững và độ chính xác của chi tiết và diều kiện điều kiện sản xuất của nước ta hiện nay. Đối với dạng sản xuất loạt lớn muốn chuyên môn hoá cao có thể đạt được độ chính xác cao thì nên chọn phương án phân tán nguyên công tức là quy trình công nghệ được phân ra thành các nguyên công đơn giản,ta dùng các máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng 2 - Các phương án thứ tự các nguyên công Khi thiết kế quy trình công nghệ ta phải lập thứ tự các nguyên công sao cho chu kỳ gia công hoàn chỉnh một chi tiết là ngắn nhất, góp phần hạn chế chi phí gia công, đảm bảo hiệu quả nhất. Trong đó mỗi nguyên công được thực hiện theo một nguyên lý ứng với một phương pháp gia công thích hợp với kết cấu của chi tiết. Do đó, đối với chi tiết Trục T2 có các phương án thiết kế nguyên công như sau: a) Phương án 1: - Nguyên công 1: Gia công mặt trụ Æ40,vát mép 2450 - Nguyên công 2: Gia công mặt trụÆ65, Æ60, Æ50, Æ48, Æ40, vát mép 2450 Và cắt 2rãnh - Nguyên công 3: Gia công ren M481,5 - Nguyên công 4: Gia công2 mặt phẳng - Nguyên công 5: Gia công2 mặt phẳng - Nguyên công 6: Gia công lỗ Æ13,6 - Nguyên công 7: Nhiệt luyện - Nguyên công 8: Gia công mặt trụ Æ50 - Nguyên công 9: Kiểm tra b) Phương án 2 - Nguyên công 1:Gia công mặt trụÆ40, vát mép 2450, - Nguyên công 2: Gia công mặt trụ Æ65, Æ60, Æ50, Æ48, Æ40, vát mép2450 - Nguyên công 3: Gia công cắt rãnh ` - Nguyên công 4: Gia công ren M481,5 - Nguyên công 5: Gia công lỗ Æ13,6 - Nguyên công 6: Gia công mặt phẳng - Nguyên công 7: Gia công mặt phẳng - Nguyên công 8: Nhiệt luyện - Nguyên công 9: Gia công mặt trụ Æ50 - Nguyên công 10: Kiểm tra Sau khi nghiên cứu kỹ bản vẽ mẫu ta tiến hành phân chia các bề mặtgia công và chọn phương án hợp lý. So sánh hai phương án thì độ chính xác bề mặt,độ nhẵn khi gia công thì hai phương án có thể như nhau, nhưng Phương án 1 phân chia hợp lý hơn, dễ gia công vì chọn kết cấu đồ gá không quá phức tạp,có thể gia công một cách dễ dàng. 4.Lập thứ tự các nguyên công: Nguyên công 1: Gia công mặt trụ Æ40 +>Sơ đồ định vị: +> Định vị : Dùng mũi tâm tự lựa khống chế 3 bậc tự do Dùng mũi tâm xoay khống chế 2 bậc tự do +> Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu hãm của ụ động +> Chọn máy : Máy tiện 1K62 +> Chọn dao : + Dao vai mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T5K10 + Dao xén mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T5K10 +> Bước gia công: Bước 1: tiện mặt trụ Æ40, l=46(mm) Bước 2: vát mép 2450 +> Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp,Pan me hoặc calip có lắp đồng hồ so Nguyên công 2: Gia công mặt trụ: Æ65, Æ60, Æ50, Æ48, Æ40, vát mép 2450 Và cắt 2rãnh +>Sơ đồ định vị: +> Định vị : Dùng mũi tâm tự lựa khống chế 3 bậc tự do Dùng mũi tâm xoay khống chế 2 bậc tự do +> Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu hãm của ụ động +> Chọn máy : Máy tiện 1K62 +> Chọn dao : + Dao vai mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T5K10 + Dao xén mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T5K10 + Dao cắt rãnh gắn mảnh hợp kim cứng T5K10 +> Bước gia công: Bước 1: tiện mặt trụ Æ65, l=214(mm) Bước 2: tiện mặt trụ Æ60, l=206(mm) Bước 3: tiện mặt trụ Æ50,5, l=193(mm) Bước 4: tiện mặt trụ Æ48, l=46(mm) Bước 5: tiện mặt trụ Æ48, l=35(mm) Bước 6: tiện mặt trụ Æ40, l=36(mm) Bước 7: vát mép 2450 Bước 8: cắt 2 rãnh vuông ngoài Æ48, Æ44 +> Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp,Thước đo sâu,Pan me hoặc calip có lắp đồng hồ so Nguyên công3 : Gia công Ren M48 1,5 +>Sơ đồ định vị: +> Định vị : Dùng mũi tâm tự lựa khống chế 3 bậc tự do Dùng mũi tâm xoay khống chế 2 bậc tự do +> Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu hãm của ụ động +> Chọn máy : Máy tiện 1K62 +> Chọn dao : + Dao tiện ren làm bằng thép gió P18 +> Bước gia công: Bước 1: tiện ren M481,5, l=33(mm) +> Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp, dưỡng,Pan me hoặc calípvòng Nguyên công 4: Phay 2 mặt bên trên mặt trụ Æ40 +>Sơ đồ định vị: +> Định vị : Dùng khối V dài khống chế 4 bậc tự do +> Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu ren +> Chọn máy : Máy phay UF222 +> Chọn dao : Dao phay đĩa ba mặt cắt làm bằng thép gió P18 +> Bước gia công: Phay 1lần đạt L=26(mm),l=36(mm) +> Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp,Pan me Nguyên công 5: Phay 2 mặt bên trên mặt trụ Æ40 +>Sơ đồ định vị: +> Định vị : Dùng khối V dài khống chế 4 bậc tự do Dùng1 chốt tỳ khống chế 1 bậc tự do +> Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu ren +> Chọn máy : Máy phay UF222 +> Chọn dao : Dao phay đĩa ba mặt cắt làm bằng thép gió P18 +> Bước gia công: Phay 1lần đạt L=26(mm),l=26(mm) +> Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp,Pan me Nguyên công 6: khoan -vát mép-khoét -ta rô lỗ M16 +>Sơ đồ định vị: +> Định vị : Dùng khối V dài khống chế 4 bậc tự do Dùng2 chốt tỳ khống chế 2 bậc tự do +> Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu ren +> Chọn máy : Máy khoan 2A125 +> Chọn dao: Mũi khoan Æ13; daovát mépÆ20; Mũi khoét Æ13,6; dao ta rô M16 . làm từ thép gió P18 +> Bước gia công: Bước 1: Khoan lỗ Æ13 Bước 2: Vát mép lỗ Æ20 Bước 3: Khoét lỗ Æ13,6 Bước 4: Ta rô ren M16 +> Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp,Pan me đo trong,trục kiểm, hoặc calip trục. Nguyên công 7: Gia công mặt trụ Æ50 +>Sơ đồ định vị: +> Định vị : Dùng mũi tâm tự lựa khống chế 3 bậc tự do Dùng mũi tâm xoay khống chế 2 bậc tự do +> Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu hãm của ụ động +> Chọn máy : Máy 3A110 +> Chọn dao : + Đá mài el-bo +> Bước gia công: Bước 1: Mài thô mặt trụ đạtÆ50,1; l=36(mm) Bước 2: Mài tinh mặt trụ đạt Æ50; l=36(mm) Bước 3: Mài thô mặt trụ đạtÆ50,1; l=38(mm) Bước 4: Mài tinh mặt trụ đạt Æ50; l=38(mm) +> Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp,Pan me hoặc calip có lắp đồng hồ so -------------*********-------------- PHẦN VI TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI Việc tính toán lượng dư gia công cho chi tiết là công việc quan trọng và cần thiết làm cơ sở sau này cho công việc chế tạo phôi , nếu xác định lượng dư gia công không hợp lý sẽ gâyảnh hưởng cho công việc sau này, ảnh hưởng tới kinh tế cho nhiều mặt ,là cơ sở cho việc tính toán chế độ cắt . Nếu lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, phải qua nhiều lần cắt gọt , ảnh hưởng tới dụng cụ cắt , độ rung động trong quá trình gia công và đồ gá , ảnh hưởng tới chi tiết và hiệu quả không cao. Nếu lượng dư gia công mà quá nhỏ thì sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch hình dáng hình học của chi tiết và chi tiết sẽ trở thành phế phẩm và bị hỏng . Do vậy việc xác định lượng dư hợp lý là việc công việc rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến những sai lệch và yêu cầu cho các chi tiết . 1. Tính lượng dư cho bề mặt Æ50 Quy trình công nghệ gia công trụ Æ50 gồm 4 bước: tiện thô, tiện tinh,mài thô , mài tinh Chi tiết được gia công chống tâm hai đầu nên sai số gá đặt ồgđ = 0 .Như vâỵ trong công thức tính Zmin không còn sai số gá đặt Ta có : khối lượng phôi dập là:4,4 kg . Tra bảng 3-91(8)ta có dung sai phôi Ti=2.5000 ỡm a- Sai lệch về vị trí không gian của phôi được xác định theo công thức sau đây : trong đó : rlk - độ lệch của khuôn dập (phôi trong khuôn bị lệch) so với tâm danh nghĩa của phôi , rlk =1mm rct - độ cong vênh của phôi thô (độ cong của đường trục phôi) và được xác định theo công thức : rct = Dc .Lc trong đó : Dc - là độ cong đơn vị (ỡm/mm) Lc - là chiều dài từ mặt đầu của chi tiết đến cổ trục cần xác định lượng dư , Lc=105mm rct = Dc .Lc=Dc .105 =1.10-3.105 = 0,105(mm) rt- sai lệch của phôi do lấy tâm làm chuẩn và được xác định theo công thức sau : Trong đó - là dung sai của phôi dập : = 2,5mm và 0,25 là độ võng của tâm phôi Vậy = 1,27 mm Do đó sai lệch không gian của phôi sẽ là : =1,620(mm)=1620 ỡm b- chất lượng bề mặt phôi thô theo bảng 10-39 với phôi có trọng lượng 4,4 kg ta có : Rz=150ỡm;Ti=250mm - chất lượng bề mặt sau tiện thô, theo bảng 12-40 cấp chính xác 3-4 ta có : Rz=50ỡm;Ti=50mm sai lệch còn lại sau nguyên công tiện thô là : =0,06.1620=97,2 ỡm - chất lượng bề mặt sau tiện tinh, theo bảng 12-40 cấp chính xác 4-5 ta có : Rz=20ỡm;Ti=30mm sai lệch còn lại sau nguyên công tiện tinh là : =0,4.97,2=38,88 ỡm - chất lượng bề mặt sau mài thô, theo bảng 12-40 cấp chính xác 6 ta có : Rz=10ỡm;Ti=20mm sai lệch còn lại sau nguyên công mài thô là : =0,2.38,88=7,776 ỡm c - Lượng dư gia công nhỏ nhất được tính theo công thức: Rzi-1:độ nhấp nhô bề mặt của phôi dập Ti-1: là chiều sâu lớp bề mặt hư hỏng do nguyên công trước để lại ri-1: là sai lệch vị trí không gian do nguyên công trước để lại ồi : là sai số gá đặt của nguyên công đó và ồi=0 Như vậy ta có : - Lượng dư nhỏ nhất khi tiện thô là 2Z1min= 2 . (150 + 250 + 1620) = 4040 (ỡm) -Lượng dư nhỏ nhất khi tiện tinh là 2Z2min= 2 . (50 + 50 + 97,2) = 394,4 (ỡm) -Lượng dư nhỏ nhất khi mài thô là: 2Z3 min= 2.(20+30+38,88) = 177,76 (ỡm) -Lượng dư nhỏ nhất khi mài tinh là: 2Z4 min= 2.(10+20+38,88) = 7,776 (ỡm) d - Cột kích thước tính toán được xác định như sau: ghi kích thước của chi tiết (kích thước lớn nhất) vào hàng cuối cùng , còn kích thước khác thì lấy kích thước của nguyên công trước cộng với lượng dư tính toán nhỏ nhất . Như vậy ta có : Kích thước của trục khi mài thô là : D3=50,030 + 75,552.10-3 = 50,105 (mm) Kích thước của trục khi tiện tinh là : D2=50,105+ 177,76.10-3 = 50,283 (mm) Kích thước của trục khi tiện thô là : D1=50,283+ 394,4.10-3 = 50,677 (mm) Kích thước của phôi là : D0=50,677+ 4040.10-3 = 54,717 (mm) e Cột dung sai của kích thước trong nguyên công(cột số 8) được xác định bằng cách tra bảng 3-91 (5) Dung sai sau bước tiện thô ọ4=250(ỡm) Dung sai sau bước tiện tinh ọ3=100(ỡm) Dung sai sau bước mài thô ọ2=25(ỡm) Dung sai sau bước mài tinh ọ1=15(ỡm) g - Xác định kích thước giới hạn lớn nhất được tính như sau: Lấy kích thước tính toán và làm tròn theo hàng số có nghĩa của dung sai ta được dmax (cột số 10) h -Xác định kích thước giới hạn nhỏ nhất được tính như sau: lấy dmax trừ cho dung sai ta được dmin Mài tinh : d4min= 50,015 (mm) Mài thô : d3min= 50,20 - 25.10-3 = 50,175(mm) Tiện tinh : d2min= 50,30- 100.10-3 = 50,20(mm) Tiện thô : d1min= 50,68 - 250.10-3 = 50,43(mm) Mài : d0min= 54,72 - 2500.10-3 = 52,22( g - Cột lượng dư giới hạn được tính như sau: Z bmax là hiệu giữa 2 kích thước lớn nhất của hai bước kề nhau Zbminlà hiệu giữa 2 kích thước nhỏ nhất của hai bước kề nhau + Lượng dư khi mài tinh 2Zbmax = 50,20 - 50,03 = 170(ỡm) 2Zbmin = 50,175 - 50,015 = 160(ỡm) + Lượng dư khi mài thô: 2Zbmax = 50,30 - 50,20= 100(ỡm) 2Zbmin = 50,20 - 50,175 = 25(ỡm + Lượng dư khi tiện tinh: 2Zbmax = 50,68- 50,30 = 380(ỡm) 2Zbmin = 50,43 - 50,20 = 230(ỡm + Lượng dư khi tiện thô: 2Zbmax = 54,72- 50,68 = 4040(ỡm) 2Zbmin = 52,22 - 50,43 = 1790(ỡm Kết quả được ghi vào bảng tính lượng dư của trục như sau: Các bước công nghệ Thành phần của lượng dư Lượng dư tính toán 2Zmin (mm) Kích thước tính toán d(mm) Dung sai (ỡm) Kích thước giới hạn Lượng dư giới hạn Rzi (ỡm) Ti (ỡm) ri (ỡm) ồi dmin (mm) dmaz (mm) 2Zmin (ỡm) 2Zbmax (ỡm) Phôi 150 250 1620 0 _ 54,717 2500 52,22 54,72 _ _ Tiện thô 50 50 97,20 0 4040 50,677 250 50,43 50,68 1790 4040 Tiện tinh 20 30 38,88 0 394,40 50,283 100 50,20 50,30 230 380 Mài tinh 10 20 7,776 0 177,76 50,105 25 50,175 50,20 25 100 Mài thô 5 15 _ 0 75,552 50,030 15 50,015 50,030 160 170 k - xác định lượng dư tổng cộng - lượng dư tổng cộng lớn nhất là tổng các lượng dư trung gian (lượng dư nguyêncông )lớn nhất lượng dư tổng cộng nhỏ nhất là tổng các lượng dư trung gian (lượng dư nguyên công) nhỏ nhất Lượng dư tổng cộng là: +Kiểm tra kết quả tính toán: 2Z0max - 2Z0min = ọp – ọct =4690 - 2205=2500-15 (ỡm) 2. Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại: a - tra lượng dư cho bề mặt Æ40 tra bảng 3-120 lượng dư cho tiện tinh sau khi tiện thô : 2a=1,1mm b - tra lượng dư cho bề mặt Æ50 tra bảng 3-120 lượng dư cho mài sau khi tiện tinh : 2a=0,5mm c - tra lượng dư cho bề mặt Æ60 tra bảng 3-120 lượng dư cho tiện tinh sau khi tiện thô : 2a=1,2mm d - tra lượng dư cho bề mặt Æ65 tra bảng 3-120 lượng dư cho tiện tinh sau khi tiện thô : 2a=1,2mm -------------*********-------------- PHẦN VII TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT CHO 1 NGUYÊN CÔNG (TÍNH CHO NGUYÊN CÔNG CẦN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ) VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG CÒN LẠI Việc tính toán và lựa chọn chế độ cắt sao cho hợp lý góp phần cho hiệu quả kinh tế cao ,giảm giá thành sản phẩm .Việc chọn chế độ cắt có ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt của các chi tiết gia công như ảnh hưởng đến tuổi bền của dao , máy và quá trình sản xuất và chi tiết . Xác định chế độ cắt là xác định chiều sâu cắt , lượng chạy dao, tốc độ cắt và thời gian gia công cơ bản trong điều kiện gia công nhất định . Chọn chế độ cắt hợp lý vừa đảm bảo năng suất lao động , hạ giá thành đồng thời phát huy hết khả năng của máy , các trang thiết bị và dụng cụ cắt đầy đủ . Để xác định được chế độ cắt hợp lý và đảm bảo tính năng trên ta xác định chế độ cắt cho từng nguyên công . I-Tính chế độ cắt cho nguyên công 6: khoan -vát mép-khoét-ta rô lỗ M16 1. Tính chế độ cắt cho khoan lỗ f13 Lỗ f13-0,015 được làm từ vật liệu là thép 45 cần được gia công đạt cấp chính xác 5 và cấp độ nhẵn bóng Rz80 nên công nghệ gia công lỗ f13-0,015 chỉ cần khoan và khoét lỗ Nguyên công khoan được thực hiện trên máy khoan đứng 2A125 công suất máy là N=2,8Kw với mũi khoan f 13 chế tạo từ thép gió P18. a. Tính chiều sâu cắt t ( mm ) Chiều sâu cắt khi khoan là : T=D/2=13/2=6,5(mm) b. Tính lượng chạy dao S (mm/ vòng) Khi khoan lỗ người ta thường chọn lượng chạy dao lớn nhất cho phép theo độ bền của mũi khoan . Lượng chạy dao không phải tính mà tra trong STCNCTM 2 Theo bảng 5.25 Lượng chạy dao khi khoan là : S = 0,28 I 0,33 (mm/vòng) Theo máy ta có: S = 0,28 (mm/vòng) c. Tính tốc độ cắt V (m/ph) Tốc độ cắt khi khoan được tính theo công thức : Trong đó: - CV , q, y, m : là các hệ số - D : Đường kính mũi khoan - T : Chu kỳ bền của dao - S : Lượng chạy dao - KV : Hệ số điều chỉnh - Tra bảng 5.28 (STCNCTM 2) ta được : CV =9,8 S =0,28mm/vòng q = 0,4 D =13mm y = 0,5 m = 0,2 - Khi gia công cần có dung dịch trơn nguội - Theo bảng 5.30 ta có T = 45 - Hệ số điều chỉnh KV được tính theo công thức : KV = KMV . Kuv . Klv Với KMV = = Tra bảng 5.6 ta được K uv = 1 (K uv - hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt ) Tra bảng 5.31 ta được Klv = 1 (Klv - hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan ) => KV = 1,204.1.1=1,204 Vậy tốc độ cắt khi khoan là : = 29,05( m/phút ) Tốc độ quay của mũi khoan là : nk = = 711,7(vòng/ phút) Chọn theo máy 2A125 nm= 680 (vòng/phút) v m= 27,758(m/phút) d. Tính lực cắt Po: Ta có công thức sau: Po = Theo bảng 5.32 ta có : Cp = 68 q=1 y =0,7 Theo bảng 5.9 ta có: KMP= Kp = với n =1 Þ Kp = 0,81 Vậy lực cắt Po là: Po = 68. 131. 0,280,7 .0,81 =293,73 (kg) g. Tính mô men xoắn: Mx = CM . Dq . Sy . Kp Theo bảng 5.32 ta có: CM= 0,0345 q=2 y= 0,8 Kp = KMP= 0,81 Þ Mx = 0,0345 . 0,280,8 . 132. 0,81 =1,7 (kgm) h. Tính công suất cắt gọt: Ta có công thức sau: Ne = (Kw) Mà công suất của máy2A125 là N =2,8 (Kw). Như vậy máy 2A125 đảm bảo công suất cắt của nguyên công khoan này 2.chế độ cắt khi vát méplỗ f 13 V=27,758(m/phút) S =0,28(mm) t=3,5(mm) n =680(vòng/phút) Khi gia công có sử dụng dung dịch trơn nguội 3.chế độ cắt khi khoét lỗ f13,6 V=16,74(m/phút) S =0,4(mm) t=0,3(mm) n =392(vòng/phút) Khi gia công có sử dụng dung dịch trơn nguội 4.chế độ cắt khi ta rô ren M16 V=5,978(m/phút) S =2(mm) T=36(mm) n =140(vòng/phút) Khi gia công có sử dụng dung dịch trơn nguội Tóm lại, ta có bảng chế độ cắt sau đây: Bước Máy Dao Chế độ cắt Kích thước Vật liệu n (vòng/phút) v (m/phút) t (mm) s (mm/vòng) 1. Khoan 2A125 f13 P18 480 24,6 6,8 0,28 2.vát mép f20 3,5 3.khoét f13,6 392 16,74 0,3 0,4 3.Ta rô ren M16 480 11 36 2 II Tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại: Nguyên công 1 Bước Máy Dao Chế độ cắt Vật liệu Kích thước t(mm) S(mm/p) V(m/p) n(v/p) 1.Tiện trơn f40 Tiện thô 1K62 BK8 16x25 0.75 0.26 79,128 630 Tiện tinh 0.25 0.23 100,480 800 2.vát mép 2450 BK8 16x25 2 0.23 75,17 800 Nguyên công 2 Bước Máy Dao Chế độ cắt Vật liệu Kích thước t(mm) S(mm/p) V(m/p) n(v/p) 1.Tiện trơn f65 Tiện thô 1K62 BK8 16x25 0.6 0.26 128,583 630 Tiện tinh 0.15 0.23 163,28 800 2.Tiện trơn f60 Tiện thô 0.6 0.26 118,692 630 Tiện tinh 0.15 0.23 150,720 800 3.Tiện trơn f50,5 Tiện thô 0.6 0.26 99,899 630 Tiện tinh 0.15 0.23 126,856 800 4.Tiện trơn f48 Tiện thô 1 0.26 94,954 630 Tiện tinh 0.25 0.23 120,576 800 5.Tiện trơn f48 Tiện thô 1 0.26 94,954 630 Tiện tinh 0.25 0.23 120,576 800 6.Tiện trơn f40 Tiện thô 0,75 0.26 79,128 630 Tiện tinh 0,25 0.23 100,480 800 7.vát mép 2450 2 0,23 75,170 800 8.Cắt rãnh f44 2 0,12 55,264 400 9.Cắt rãnh f48 2 0,12 60,288 400 Nguyên công 3 Bước Máy Dao Chế độ cắt Vật liệu Kích thước t(mm) S(mm/p) V(m/p) n(v/p) 1.Tiện Ren M481,5 Tiện thô 1K62 P18 16x25 0.2 1,5 94,950 630 Tiện tinh 0.1 1,5 120,58 800 Nguyên công 4 Bước Máy Dao Chế độ cắt Vật liệu Kích thước t(mm) Sr(mm/r) V(m/p) n(v/p) 1.Phay2 mặt bên UF222 P18 D=175 Z=20 7 0,1 32,97 60 Nguyên công 5 Bước Máy Dao Chế độ cắt Vật liệu Kích thước t(mm) Sr(mm/r) V(m/p) n(v/p) 1.Phay2 mặt bên UF222 P18 D=175 Z=20 7 0,1 32,97 60 Nguyên công 8 Bước Máy Đá Mài Chế độ cắt Vật liệu Kích thước t(mm) S(mm/p) V(m/s) nct (v/p) 1. Mài tròn ngoài Mài thô 3A110 el-bo D=80 B=38 0.2 1,15 15,072 60 Mài tinh 0.05 1,32 31,4 125 -------------*********-------------- PHẦN VII TÍNH THỜI GIAN CƠ BẢN CHO TẤT CẢ CÁC NGUYÊN CÔNG Sau khi đã xác định nội dung cho các nguyên công, chọn máy, chọn dao, tính toán lượng dư, chế độ cắt, ta phải xác định thời gian cơ bản của các nguyên công để đảm bảo năng suất lao động, từng tiến trình gia công cho chi tiết không bị gián đoạn, góp phần vào yêu cầu cho sản lượng hàng năm. Công tác định mức thời gian kỹ thuật cần thích hợp với quy trình công nghệ và ngược lại. Mức thời gian kỹ thuật là nhân tố quan trọng để nâng cao năng suất lao động trong sản xuất. Để tính thời gian kỹ thuật, cần tính thời gian làm việc của các bộ phận và các mức thời gian thành phần. Thời gian cơ bản được xác định trên cơ sở các trang thiết bị và quy trình công nghệ và chế độ làm việc hợp lý. Thời gian cơ bản là thời gian trực tiếp làm thay đổi hình dáng, kích thước và chất lượng bề mặt cho chi tiết, ta tiến hành xác định thời gian cơ bản cho các nguyên công và các bước. Nguyên công 1: Tiện Trơn f40 và vát mép 2450 1 - Bước 1: - Tiện thô: T01 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,26(mm/vòng) L =46(mm); n=630(vòng/phút) L1===1,6(mm) ; L2= 0 Þ T01 ==0,287 (phút ) -Tiện tinh T02 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,23(mm/vòng) L =46(mm) ;n=800(vòng/phút) L1====1,6(mm) ; L2=0 Þ T02 =.1=0,255 (phút ) Thời gian gia công trong bước này là: T1=T01+T02=0,287+0,255=0,542(phút) 2 - Bước 2:Vát mép 2450 T2 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,23(mm/vòng) L =2(mm) ;n=630(vòng/phút) L1===1,6(mm) ; L2=0 Þ T2 =.1=0,025 (phút) Thời gian gia công trong nguyên công này là: T0=T1+T2 =0,542+0,025=0,567(phút) Nguyên công 2: Tiện Trơn,vát mép và cắt rãnh 1 - Bước 1: Tiện Trơn f66,5 f65 - Tiện thô: T01 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,26(mm/vòng) L =8(mm); n=630(vòng/phút) L1===1,6(mm) ; L2= 0 Þ T01 ==0,069 (phút ) -Tiện tinh T02 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,23(mm/vòng) L =8(mm) ;n=800(vòng/phút) L1===1,6(mm) ;L2=0 Þ T02 =.1=0,054 (phút ) Thời gian gia công trong bước này là: T1=T01+T02=0,069+0,054=0,123(phút) 2 - Bước 2: Tiện Trơn f61,5 f60 - Tiện thô: T01 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,26(mm/vòng) L =13(mm); n=630(vòng/phút) L1===1,6(mm) ; L2= 0 Þ T01 ==0,0916 (phút ) -Tiện tinh T02 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,23(mm/vòng) L =13(mm) ;n=800(vòng/phút) L1===1,6(mm) ; L2=0 Þ T02 =.1=0,0815 (phút ) Thời gian gia công trong bước này là: T2=T01+T02=0,0916+0,0815=0,173(phút) 3 - Bước 3: Tiện Trơn f52 f50 - Tiện thô: T01 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,26(mm/vòng) L =157(mm); n=630(vòng/phút) L1===1,6(mm) ; L2= 0 Þ T01 ==0,970(phút ) -Tiện tinh T02 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,23(mm/vòng) L =157(mm) ;n=800(vòng/phút) L1===1,6(mm) ; L2=0 Þ T02 =.1=0,864 (phút ) Thời gian gia công trong bước này là: T3=T01+T02=0,970+0,864=0,1835(phút) 4 - Bước 4: Tiện Trơn f 50,5 f48 - Tiện thô: T01 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,26(mm/vòng) L =46(mm); n=630(vòng/phút) L1===1,6(mm) ; L2= 0 Þ T01 ==0,293(phút ) -Tiện tinh T02 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,23(mm/vòng) L =46(mm) ;n=800(vòng/phút) L1===1,6(mm) ; L2=0 Þ T02 =.1=0,261(phút ) Thời gian gia công trong bước này là: T4=T01+T02=0,293+0,261=0,554(phút) 5 - Bước 5: Tiện Trơn f 50,5 f48 - Tiện thô: T01 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,26(mm/vòng) L =35(mm); n=630(vòng/phút) L1===1,6(mm) ; L2= 0 Þ T01 ==0,226(phút ) -Tiện tinh T02 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,23(mm/vòng) L =35(mm) ;n=800(vòng/phút) L1===1,6(mm) ; L2=0 Þ T02 =.1=0,201 (phút ) Thời gian gia công trong bước này là: T5=T01+T02=0,226+0,201=0,427(phút) 6 - Bước 6: Tiện Trơn f52 f50 - Tiện thô: T01 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,26(mm/vòng) L =36(mm); n=630(vòng/phút) L1===1,6(mm) ; L2= 0 Þ T01 ==0,232(phút ) -Tiện tinh T02 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,23(mm/vòng) L =36(mm) ;n=800(vòng/phút) L1===1,6(mm) ; L2=0 Þ T02 =.1=0,206 (phút ) Thời gian gia công trong bước này là: T6=T01+T02=0,232+0,206=0,438(phút) 7 - Bước 7:Vát mép 2450 T7 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,23(mm/vòng) L =2(mm) ;n=630(vòng/phút) L1===1,6(mm) ; L2=0 Þ T7 =.1=0,025 (phút) 8 - Bước 8: cắt rãnh f50,5 f48 T8 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,12(mm/vòng) L =d/2=50,5/2=25,25(mm); n=400(vòng/phút) L1 =2; L2= 0 Þ T8 ==0,568(phút ) 9 - Bước 9: cắt rãnh f48f44 T9 =.i (phút ) Trong đó : i=1; S=0,12(mm/vòng) L =d/2=48/2=24(mm); n=400(vòng/phút) L1 =2; L2= 0 Þ T9 ==0,542(phút ) Thời gian gia công trong nguyên công 2 là: T0=T1+T2 +T3+T4 +T5 +T6 +T7 +T8 +T9 =0,567+0,173+1,835+0,554+0,427+0,025+0,567+0,542=4,690 (phút) Nguyên công 3: Tiện Ren M481,5 1 - Bước 1: - Tiện thô: T01 =.i (phút ) Trong đó : i=3; S=1,5(mm/vòng) L =33(mm); n=630(vòng/phút) L1 =L2= (13)bước ren =3(mm) Þ T01 ==0,124(phút ) -Tiện tinh T02 =.i (phút ) Trong đó : i=2; S=1,5(mm/vòng) L =33(mm); n=800(vòng/phút) L1 =L2= (13)bước ren =3(mm) Þ T01 ==0,065(phút ) Thời gian gia công trong nguyên công là: T0=T01+T02=0,124+0,065=0,189(phút) Nguyên công 4: Phay 2mặt bên (2mặt phẳng // có l=36,t=40) T0 =.i (phút ) Trong đó: L =36(mm);Sp= Sr .n.z=0,164 20=128(mm/p) L1=(mm) =(mm) L2=(2¸5)(mm)=2mm ;i=1 Thời gian gia công trong nguyên công là: T0 =.1= 0,875(phút) Nguyên công 5: Phay2 mặt bên (2mặt phẳng // có l=26,t=40) T0 =.i (phút ) Trong đó: L =26(mm);Sp= Sr .n.z=0,164 20=128(mm/p) L1=(mm) =(mm) L2=(2¸5)(mm)=2mm i=1 Thời gian gia công trong nguyên công là: T0 =.1= 0,797(phút) Nguyên công 6 : Khoan - vát mép-Khoét- Ta Rô Ren lỗM16 1 - Bước 1 : Khoan lỗ f13 T01 =.i (phút ) Trong đó : L =40 L1 : Khoảng ăn dao , L1 =1+.cotg (mm) = 1+. cotg (mm) =1+140,3=5,2(mm) L2=2(mm) S : Số lượng chạy dao vòng S =0,28 (mm/vòng ) n: Số vòng quay chục chính : n = 680(vòng /phút ) i: Số lần ăn dao : i =1 Thay số vào ta có : T02== 0,248 (phút ) 2 - Bước 2 : Khoét côn mặt đầu lỗ f20 T02 =.i (phút ) Trong đó : L =4(mm) L1=2(mm) S : Số lượng chạy dao vòng S =0,28 (mm/vòng ) n: Số vòng quay chục chính : n = 680(vòng /phút ) i: Số lần ăn dao : i =1 Thay số vào ta có : T02== 0,221(phút ) 3 - Bước 3 : Khoét lỗ f13,6 T03 =.i (phút ) Trong đó : L =40 (mm) L1 : Khoảng ăn dao , L1 =1+.cotg (mm) = 1+. cotg (mm) =1+140,3=5,2(mm) L2=2(mm) S : Số lượng chạy dao vòng S =0,4 (mm/vòng ) n: Số vòng quay chục chính : n = 392(vòng /phút ) i: Số lần ăn dao : i =1 Thay số vào ta có : T02== 0,30 (phút ) 4 - Bước 4 :Ta Rô Ren M161,5 T02 =()+().i (phút ) Trong đó : L =40(mm) L1 = L2 =(13)bước ren = 4(mm) S : Số lượng chạy dao vòng S =0,28 (mm/vòng ) n1: Số vòng quay của dao hoặc chi tiết khi quay ngược để tháo ta rô : n1 = 680(vòng /phút ) i: Số lần ăn dao : i =1 Thay số vào ta có : T02=+.1=0,504 (phút ) Thời gian gia công trong nguyên công là: T0=T01+T02 +T03 +T04 =0,248+0,221+0,30+0,504=1,273(phút) Nguyên công 7 : Mài T0= (phút ) Trong đó : L – chiều dài hành trình mài (mm) i- số lần mài , i= nct- số vòng quay chi tiết trong 1 phút sd- lượng chạy dao dọc sau 1 vòng quay của chi tiết gia công 1 - Bước 1 : mài thô T01= (phút ) Trong đó : L=36(mm) i==1 n=60(vòng/phút) sd=1,15(mm/phút) T01==0,522 2 - Bước 2 : mài tinh T02= (phút ) Trong đó : L=36(mm) i==1 n=125(vòng/phút) sd=1,32(mm/phút) Þ T02==0,218 3 - Bước 3 : mài thô T03= (phút ) Trong đó : L=38(mm) i==1 n=60(vòng/phút) sd=1,15(mm/phút) T03==0,551 4 - Bước 4 : mài tinh T04= (phút ) Trong đó : L=38(mm) i==1 n=125(vòng/phút) sd=1,32(mm/phút) Þ T04==0,230 Thời gian gia công trong nguyên công là: T0=T01+T02+T03+T04 =0,522+0,218+0,551+0,230=1,584(phút) Như vậy tổng thời gian gia công của chi tiết là: T=Tnc1+ Tnc2+ Tnc3 +Tnc4+ Tnc5+ Tnc6+ Tnc7 =0,559+4,690+0,189+0,875+0,797+1,273+1,584 =9,967(phút) -------------*********-------------- PHẦN VIII TÍNH TOÁN VÀ THIẾT ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG VI Tính toán và thiết kế đồ gá là xác định cơ cấu kẹp chặt và cơ cấu định vị sao cho cho tiết được cứng vững trong quá trìng gia công và đảm bảo độ chính xác cho yêu cầu gia công hàng loạt, phù hợp với từng loại máy và từng loại dụng cụ cắt. Xác định kích thước của bàn máy cần dùng để gia công Ta chọn máy khoan đứng 2A125: Đường kính gia công lớn nhất là:18(mm) Khoảng cách từ trục chính tới bàn máy là:585865(mm) Côn moóc trục chính: N02 Giới hạn số vòng quay: 1802800(v/ph). Số cấp tốc độ :9 Giới hạn chạy dao:0,10,56(mm/ph) Công xuất động cơ:1,5(kw) Kích thước máy:550-910 Xác định phương pháp định vị: Theo sơ đồ định vị - Mặt đáy dưới dùng khối V dài khống chế 4 bậc tự do: oy,oz -Một chốt tỳ khống chế bậc tự do xoay quanh trục ox - Một chốt tỳ khống chế bậc tự do tịnh tiến dọc trục ox Các đồ định vị được tôi cứng và chịu mài mòn tốt “ Theo tiêu chuẩn Gort 1050 –57” chiều sâu thấm C là:(0,81,2). Đạt độ cứng HRC 5560, vật liệu làm chốt và khối V là thép 45 Phương pháp kẹp chặt. Cơ cấu kẹp chặt ta dùng cơ cấu ren Để kẹp chặt chi tiết ta dùng bu lông và đai ốc *Tính lực kẹp Chi tiết được định vị ở mặt đáy,mặt bên và mặt đầu. Các lực tác dụng lên chi tiết gia công được thể hiện trên hình vẽ. a-Tính toán hệ số an toàn K Hệ số K được tính trong từng điều kiện gia công cụ thể được tính như sau: K=K0. K1.K2.K3.K4.K5.K6; K0: Hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp K0=1.5 K1: Hệ số tính đến tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi khi gia công thì K1=1.2 K2: Hệ số tăng lực cắt do khi dao mòn K2=11.8 lấy K2=1,6 K3: Hệ số tăng lực cắt do khi gia công gián đoạn K3=1.2 K4: Hệ Số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay K4=1 K5: Hệ Số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt K5=1 K6: Hệ Số tính đến mô men làm quay chi tiết K6=1.5 Vậy ta có : K= 1,5 .1,2 .1,6 .1,2 .1,1 .1,5=5,7 b-Xác định phương trình cân bằng lực: -Xét khả năng lật (lật quanh ox) : Po.L2W.(L1- L2) Để chống lại khả năng lật đó thì :W1 hay W1=K. W1=5,184.=10.417(N) -Xét khả năng quay (quay quanh oz) : + Mô men gây xoay:(L2+d/2) Trong đó: d- là đường kính lỗ khi khoan + Mô men chống xoay: W.(L1-L2) Do kẹp chặt bằng khối V nên các lực sẽ phân bố đều . Ta thu gọn thành 2 lực chính :N1 và N2.Với N1=N2=W.sina/2=W (Trong đó:là góc của khối V) Chiếu lên phương ngang ta có : N1’=N2’=W. sina/2=W Bỏ qua lực ma sát xuất hiện trên bề mặt tiếp xúc giữa chi tiết gia công và khối V . Ta có: Phương trình cân bằng lực có dạng: (L2+d/2) = K.W.(L1-L2) W.(128-52) 153=393,98.W W==0,39(N) Vậy lực kẹp cần thiết của chi tiết là: =10.417(N) 4) Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá. Sai số đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước chi tiết gia công nhưng phần lớn nó ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn. Trước tiên ta tính sai số gá đặt nó bao gồm: Sai số chuẩn? Sai số kẹp chặt? Sai số do bị mòn? Sai số điều chỉnh? Sai số chế tạo đồ gá? + Sai số chuẩn: do chuẩn định vị trùng với gốc k nên ta có: ec=0 + Sai số kẹp chặt :ek=0 do lực kẹp gây ra cùng chiều với lực cắt + Sai số mòn do đồ gá mòn gây ra: Trong đó Hệ số phụ thuộc vào kết cấu để định vị N=6.660 số lượng chi tiết được gia công trong đố gá =24,4(m)=0,0244mm +Sai số điều chỉnh: Đây là sai số phát sinh trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá. Sai số điều chỉnh phụ chỉnh phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ dùng để điều chỉnh khi lắp ráp. Thông thường trong thực tế khi tính toán đò gá có thể lấy eđc=5 ¸10mm Chọn eđc=5 mm = 0,005mm + Sai số gá đặt: khi tính toán ta lấy giá trị sai số gá đặt cho phép: => + Sai số chế tạo đồ gá cho phép : Sai số này cần được xác định khi tính toán thiết kế đồ gá .Ta có công thứ tính sai số gá đặt cho phép: 5)Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá: + độ không vuông góc giữa bề mặt phiến tỳ với đường tâm lỗ gia công là< + độ không đồng phẳng giữa các phiến tỳ +độ không đồng tâm giữa bạc cố định và bạc dẫn hướng. + Các đồ định vị được thấm tôi C chiều sâu (0,81,2);tôi đạt độ cứng HRC 5560 6) Thao tác đồ gá - Chi tiết được đưa vào vị trí định vị trên khốiV và 2 chốt tỳ -Sau đó được kẹp chặt bằng đai ốc -Tháo chi tiết: ta chỉ cần nới lỏng đai ốc , rút bạc chữ C ra khỏi bulông và nghiêng thân bu lông về phía người thợ , sau đó nâng tấm đỡ phía trên và nhấc chi tiết ra. -------------*********-------------- PHẦN IX KẾT LUẬN CHUNG Sau một thời gian thiết kế tính toán lựa chọn phương pháp công nghệ để gia công chi tiết “Trục Vô Lăng” đến nay em đã hoàn thành đề tài của mình cùng với mọi quy trình tính toán, thiết kế, cùng với các bản vẽ kèm theo. Sau thời gian thực hiện đề tài em đã rút ra một số kinh nghiệm, kiến thức chuyên môn. Nó là nền tảng vững chắc cho con đường sự nghiệp sau này của em. Trong quá trình thực hiện đề tài, em đã được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy Phan Công Trình , các thầy cô trong khoa , các bạn trong ngành , cùng với sự cố gắng lỗ lực của bản thân. Tuy vậy, không tránh được những sai sót do trình độ kinh nghiệm của bản thân còn hạn chế. Em mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy, cô và các bạn trong ngành .