LỜI NÓI ĐẦU

    Trong công cuộc công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi các kỹ sư và các cán bộ kỹ thuật có kiến thức tương đối rộng và biết vận dụng sáng tạo những kiến thức đã học để giải quyết những vấn đề thường gặp trong thực tế.

    Trong ngành chế tạo máy, bánh răng là một chi tiết máy rất phức tạp vì yêu cầu thiết kế và chế tạo các loại bánh răng trụ, côn thẳng, côn xoắn . . . được dùng nhiều trong truyền động ô tô, máy kéo, máy bay, máy công cụ, trong ngành đo kỹ thuật và nhiều ngành khác.

    Dụng cụ cắt răng là một yếu tố quan trọng để gia công bánh răng và là nhân tố quan trọng có ảnh hưởng quyết định đến độ chính xác của chi tiết. Thiết kế và chế tạo dụng cụ cắt răng có chất lượng tốt và giá thành hạ là yêu cầu cần thiết của ngành chế tạo máy ở nước ta. Thiết kế dụng cụ cắt răng là khâu quan trọng và đầu tiên cung cấp cho công nghệ chế tạo những dụng cụ cắt răng có chất lượng tốt.

    Môn học Dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật là một trong những môn chính của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy. Trong quá trình 5 năm học tập và rèn luyện tại trường, thời gian làm đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về môn học, trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản và khả năng vận dụng sáng tạo những kiến thức để làm đồ án cũng như trong công tác sau này. Là một sinh viên chuyên ngành cơ khí , trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em được giao nhận "Thiết kế và chế tạo dao phay lăn răng trục vít" do cô giáo: ……....…… hướng dẫn.                       

    Đây là một đề tài khá phức tạp nhưng được sự chỉ bảo tận tình của cô hướng dẫn và các thầy cô giáo trong bộ môn cùng với sự nỗ lực của bản thân, đến nay em đã hoàn thành đồ án của  mình. Mặc dù vậy bản đồ án của em vẫn không tránh khỏi những vấp váp và thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo thêm của cô giáo hướng dẫn và các thầy cô trong bộ môn, giúp em hiểu sâu hơn về môn học cũng như các phương pháp khác để thiết kế và chế tạo dụng cụ cắt một cách hợp lý hơn.

    Em xin chân thành cảm ơn!

                                                                                      ……, ngày ….. tháng ….năm 20…..

                                                                                            Sinh viên thực hiện

                                                                                          ………………

PHẦN I

SƠ LƯỢC VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG BÁNH RĂNG

    Truyền động bánh răng theo phương pháp ăn khớp được sử dụng rộng rãi trong nghành cơ khí. Chất lượng truyền động chủ yếu là phụ thuộc vào độ chính xác chế tạo bánh răng.

    Độ chính xác của bánh răng gia công phụ thuộc vào độ chính xác của dụng cụ cắt răng, theo phương pháp gia công răng cách hình thành prôfin răng người ta chia làm hai loại như sau :

I. CẮT RĂNG THEO PHƯƠNG PHÁP CHÉP HÌNH.

 Ở đây prôfin của dụng cụ hoặc hình chiếu của prôfin đó là bản chép lại nguyên hình của prôfin rãnh giữa các răng của bánh răng được gia công. Trong quá trình cắt prôfin của dụng cụ cắt ở tất cả các điểm đều trùng với prôfin rãnh.

2. Dao phay đĩa (môđun) cắt răng.

 Được chế tạo với các răng hớt lưng có kết cấu liền răng (với thân) hoặc ghép răng. Các răng  của dao có prôfin thân khai hay hình thang. Dao dùng để gia công thô hoặc tinh bánh răng  thẳng. Nó được chế tạo thành bộ gồm 8 hoặc 15 số hiệu, độ chính xác không cao, năng xuất thấp chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc.

Năng xuất cắt thấp vì có chuyển động quay phân độ, độ chính xác gia công thấp chỉ đạt cấp chính xác 7 - 8, dùng cho bộ truyền tốc độ thấp không lớn hơn 5 (m/s)

II. CẮT RĂNG THEO PHƯƠNG PHÁP BAO HÌNH.

Ở đây prôfin của bánh răng được gia công được hình thành bởi đường bao của các vị trí liên tiếp các lưỡi cắt của dao trong quá trình cắt răng.

1. Dao xọc răng.

 Dùng để cắt bánh răng hình trụ có thể cắt tất cả các răng cùng một lúc, cắt răng trên bánh răng có bậc hoặc vai nhô lên , cắt bánh răng ăn khớp trong, cắt bánh răng  chữ V với răng liên tục không có rãnh thoát dao, cắt thanh răng  v.v. . .năng xuất gia công cao.

3. Công dụng phạm vi sử dụng và phân loại dao phay lăn răng.

a) Công dụng và phạm vi sử dụng.             

Dao phay lăn răng là dụng cụ gia công răng được dùng phổ biến nó dùng để gia công bánh răng ăn khớp ngoài (và một phần cho bánh răng ăn khớp trong), răng thẳng, răng nghiêng , răng xoắn, bánh răng chữ V và bánh vít. Dạng prôfin răng dao phay phụ thuộc vào dạng prôfin răng của bánh răng gia công vì vậy dạng prôfin của răng dao phay có thể là thân khai , nôvicốp ...

b) Phân loại. 

Dựa vào số đầu mối phân thành dao phay một đầu mối và dao phay nhiều đầu mối. Dựa vào dạng prôfin của trục vít, người ta phân biệt dao phay lăn Ácsimét, Côvôliut, Thân khai. Về mặt kết cấu phân thành dao phay nguyên khối chuôi dời hoặc chuôi liền ở loại này dao phay được chế tạo từ một phôi hoàn chỉnh và dao phay ghép ở đây chỉ có răng dao được chế tạo bằng vật liệu phần cắt các răng được lắp vào thân nhờ các cơ cấu kẹp chặt. Dao phay ghép được chế tạo để cắt các bánh răng có môđun lớn ( m > 10 mm)

c) Nguyên lý làm việc của dao phay lăn.

Quá trình hình thành prôfin của răng bánh răng bằng dao phay lăn răng tương tự như quá trình ăn khớp của bánh răng gia công với trục vít (trục vít  có thể coi như bánh răng nghiêng với số răng bằng số đầu mối của trục vít). Để tạo ra mặt trước của răng  và lưỡi cắt ta làm các rãnh xoắn, để tạo ra  góc sau ta hớt lưng mặt sau của răng. 

Muốn cho cặp bánh răng nghiêng ăn khớp chính xác thì răng của chúng phải ăn khớp chính xác với một thanh răng không gian. Như vậy hai bánh răng này phải có bước răng và góc prôfin bằng nhau đo trong tiết diện NN thẳng góc với hướng răng của thanh răng. Trong tiết diện thẳng góc với hướng xoắn trên mặt trụ chia trung bình dao phay phải có bước răng t_u và góc prôfin a_u tương ứng bằng bước t­₁ và góc prôfin a₁ của tiết diện pháp tuyến theo mặt trụ chia của bánh răng gia công tức là t₁=t_u , a₁=a_u , m_u=m₁. Theo sơ đồ gia công dao phay và bánh răng gia công quay liên tục quanh trục của chúng. Giả sử có k đầu mối gia công  bánh răng có z răng ta có : 1vòng dao®k/z vòng phôi

Khi quay trục vít một đầu mối sẽ lần lượt ăn khớp với tất cả các răng của bánh răng. Do đó mỗi răng của bánh răng được gia công bởi với tất cả các răng của dao phay một đầu mối. Khi dùng dao phay nhiều đầu mối mỗi đường ren cũng gia công một rãnh răng nhưng sau đó đường ren này không cắt rãnh tiếp theo mà cắt rãnh nằm cách rãnh đó một số rãnh bằng số đầu mối của dao phay. Những rãnh ở giữa sẽ được gia công bởi các ren khác của dao phay nhiều đầu mối. Như vậy sau một vòng quay của dao phay bánh răng sẽ quay một số bước răng và số rãnh răng được gia công bằng số đầu mối của dao phay. Vì các răng dao được sắp xếp theo đường xoắn vít nên quỹ tích của mỗi răng sẽ di động dọc theo trục dao phay.

PHẦN II

THIẾT KẾ KẾT CẤU DAO PHAY LĂN RĂNG

I. CHỌN VẬT LIỆU LÀM DAO.

A- Những yêu cầu chung.

1. Tính năng cắt.

a) Độ cứng : Là một trong những chỉ tiêu quan trọng của vật liệu dụng cụ cắt. Muốn cắt được vật liệu phần cắt phải cứng hơn vật liệu gia công khoảng HRC 25. Độ cứng phần cắt của dao thường đạt HRC 60 ¸ 65. Nâng cao độ cứng phần cắt của dao cho phép tăng khả năng chịu mòn và tăng tốc độ cắt.

b) Độ bền nhiệt : Là khả năng giữ được độ cứng cao và các tính năng cắt khác ở nhiệt độ cao trong khoảng thời gian dài. Ngoài ra nó còn quyết định việc duy trì khả năng cắt của dao trong điều kiện nhiệt độ và áp lực rất lớn ở vùng cắt. Độ bền nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng các nguyên tố hợp kim như: vonfram, crom, vanadi, coban, molipđen . . .

c) Độ bền cơ học : Trong quá trình cắt do ảnh hưởng của máy, dao, đồ gá, chi tiết dẫn đến tình trạng lưỡi cắt bị phá huỷ sớm do mẻ , gẫy, vỡ, mòn. . vì vậy để nâng cao tính năng cắt và tuổi bền của dao, vật liệu dụng cụ cắt cần phải có  độ bền cơ học cao.

d) Độ bền mòn : Độ bền mòn vật liệu dụng cụ cắt được đặc trưng bởi khả năng giữ vững hình dáng và thông số hình học phần cắt trong quá trình gia công. Để tăng độ bền mòn cần thêm vào thành phần của thép một số nguyên tố hợp kim như vonfram, vanađi. . .

e) Độ dẫn nhiệt : Độ dẫn nhiệt của vật liệu dụng cụ cắt càng cao thì nhiệt lượng được truyền khỏi vùng cắt càng nhanh. Do đó giảm sự tập trung nhiệt trên vùng cắt, nâng cao tốc độ cắt .

2. Tính công nghệ. 

Dụng cụ cắt thường có hình dáng hình học phức tạp đòi hỏi những yêu cầu kỹ thuật khá cao về độ chính xác hình dáng, kích thước, độ nhẵn bề mặt. Vì vậy vật liệu dụng cụ cắt cần phải có tính công nghệ tốt.

3. Tính kinh tế.

Vật liệu dụng cụ cắt thường đắt tiền do đó cần phải chọn vật liệu dụng cụ cắt phù hợp với yêu cầu của dao và chi tiết gia công nhằm giảm chi phí chế tạo dao cho một đơn vị chi tiết gia công.

B- Các loại vật liệu dụng cụ cắt.

1. Thép cacbon dụng cụ.

Độ cứng bề mặt đạt được sau khi nhiệt luyện HRC 60 ¸ 65 trong lõi đạt HRC 40

Độ bền nhiệt thấp 200 ¸ 250⁰C

Tốc độ cắt  V= 4¸ 10 m/p

* Ưu điểm : dễ mài sắc, dễ đạt độ nhẵn bề mặt cao và giá thành rẻ.

* Nhược điểm : vì độ thấm tôi thấp nên phải tôi trong nước hoặc trong hỗn hợp nước và muối. Do đó tốc độ nguội nhanh nên khi tôi thường bị biến dạng, nứt, vỡ, nhạy cảm với sự quá nhiệt.

2. Thép hợp kim dụng cụ.

 Thép hợp kim dụng cụ tôi ở nhiệt độ 820 ¸ 850⁰C trong dầu. Sau khi nhiệt luyện đạt độ cứng HRC 62 ¸ 66.

Độ bền nhiệt khoảng 350⁰C ¸ 400⁰C.

Tốc độ cắt  V= 12¸ 15 m/ph.

Để chế tạo dụng cụ cắt thường dùng các loại thép hợp kim dụng cụ sau : 9XC, XBG, X12F1 . . . trong đó thép 9XC được sử dụng rộng rãi vì nó có.        

* Ưu điểm:

Rẻ tiền

Độ thấm tôi và tính thấm tôi tốt nên sau khi tôi có thể làm nguội trong dầu , dụng cụ cắt ít bị biến dạng cong vênh.

Phân bố cácbít đồng đều nên độ bền nhiệt cao cho phép nâng cao tốc độ cắt.

* Nhược điểm :

Độ cứng ở trạng thái ủ cao (HB 217 ¸ 235) do đó khó gia công.

Khi nhiệt luyện rễ sinh ra lớp thoát cacbon do đó ảnh hưởng sấu đến độ cứng tại những chỗ mỏng trên phần cắt của dao.

3. Thép gió.

Là loại thép có hợp kim hàm lượng hợp kim cao, nhất là vonfra (6¸ 19% ) và crôm (3 ¸  4.6%). Sau khi nhiệt luyện độ cứng đạt HRC 62 ¸  65. Thép gió có độ thấm tôi lớn độ bền mòn và độ bền cơ học cao. Độ bền nhiệt khoảng 600⁰C vì vậy dao thép gió có thể cắt tốc độ lớn gấp 3 ¸  4 lần dao thép cacbon dụng cụ. Tốc độ cắt lớn nhất  V_max = 50 m/ph.

Thép gió được chia làm hai loại :

  Thép gió năng xuất thường : P18, P9, P6M5

Thép gió năng xuất cao: P18F2, P9F5, P9K10               

Thép gió P18 và P9 được dùng phổ biến chúng có độ bền nhiệt và tính năng cắt như nhau. Do đó tuổi bền khi cắt ở vùng tốc độ cao là như nhau. Còn khi cắt ở vùng tốc độ thấp dao thép gió P18 có tuổi bền cao hơn dao thép gió P9 vì độ chịu mòn ở trạng thái nguội của thép gió P18 cao hơn P9. 

Thép gió P9 có hàm lượng vanadi cao hơn nên cứng hơn khó mài hơn khi mài sắc dễ sinh hiện tượng cháy bề mặt làm độ cứng giảm. Thép gió P9 có hàm lượng vonfram ít hơn nên rẻ tiền hơn . Mặt khác do ít vonfram nên lượng cacbit dư ít và có sự phân bố cacbit đồng đều hơn nên có tính gia công tốt ở trạng thái nóng, dễ rèn, dễ cán.

Nhược điểm của thép gió là sự phân bố không đồng nhất của cacbit sinh ra trong quá trình biến cứng của thép đúc. Do đó làm giảm chất lượng và cơ tính của thép gió dẫn đến lưỡi cắt dễ bị mẻ, gãy, làm giảm tuổi bền của dao. Vì vậy trước khi gia công cơ phôi thép gió cần được rèn đi rèn lại nhiều lần để phân bố lại cacbit cho đồng đều.

Thép gió năng xuất cao được chế tạo theo hai hướng :

Thêm côban và thêm vanađi. 

Ngoài ra để giảm hàm lượng vonfram có thể tăng môlipđen theo định mức 1% môlipđen thay thế cho 2% vonfram và nhận được loai thép gió môlipđen. Nói chung thép gió môlipđen có tính năng cắt như thép gió vonfram, thép gió môlipđen có độ không đồng nhất cacbit nhỏ hơn thép gió vonfram. Song nhược điểm cơ bản của thép gió môlipđen là làm giảm nhiệt độ tôi và tăng sự thoát cacbon bề mặt khi tăng hàm lượng môlipđen. Vì vậy để tránh làm hỏng lớp bề mặt của dao cần tiến hành tôi trong lò có môi trường bảo vệ.

4. Hợp kim cứng.

Hợp kim cứng được chế tạo bằng phương pháp luyện kim bột thành phần chủ yếu của hợp kim cứng là cacbit vonfram một số loại có cacbit titan, cacbit tantan.

Hợp kim cứng có độ cứng lớn HRA 87 ¸ 92 (lớn hơn HRC 70).

Độ bền nhiệt 1000⁰C.

II. CÁC DẠNG MẶT VÍT CƠ SỞ CỦA DAO PHAY LĂN TRỤC VÍT.  

1. Các mặt vít cơ sở.

Trong việc thiết kế dụng cụ cắt người ta ưu tiên áp dụng các mặt vít kẻ tức là bề mặt tạo nên khi đường thẳng ( gọi là đường sinh thẳng ) có chuyển động xoắn vít.

a) Mặt vít acsimet kín :

Được tạo nên bởi chuyển động vít của đường sinh thẳng cắt trục chuyển động vít dưới một góc b, nếu b = 90⁰ tức là đường sinh thẳng làm với trục OO một góc vuông thì mặt vít acsimet sẽ có dạng mặt helicoit thẳng. Mặt vít acsimet không thể khai triển trên mặt phẳng được do đó không thể gia công nó bằng cách dùng mặt phẳng hay một mặt bất kỳ khác mà chỉ có thể dùng một đường ( lưỡi cắt ) tạo nên.

c) Mặt vít thân khai:

Trong trường hợp đặc biệt khi đường sinh thẳng nghiêng với trục này một góc b bằng góc nghiêng của đường vít trên trụ dẫn hướng thì ta có mặt convoliut trải được trên mặt phẳng và có thể dùng mặt phẳng để gia công được, mặt vít này gọi là mặt vít thân khai.

Đường sinh thẳng luôn luôn tiếp tuyến với đường vít đó trên mặt trụ định hướng. Mặt vít thân khai có thể trải trên mặt phẳng và do đó có thể dùng mặt phẳng để gia công.

g) Bán kính vê đầu răng:

r₁ = 0,25*m = 0,25*5 = 1,25 (mm).

h) Bán kính lượn chân răng :

r₂ = 0,3*m = 0,3*5 = 1,5 (mm).

i) Đường kính vòng tròn đỉnh răng của dao phay :  

Để tăng độ chính xác prôfin răng của bánh răng gia công và tăng năng xuất cắt gọt, cần phải tận dụng dùng dao phay có đường kính lớn. Ngoài việc tăng đường kính dao ra. Ta thấy góc vít của dao phay giảm xuống và như vậy làm giảm các sai số về kết cấu dao phay, giảm được chiều cao độ nhấp nhô sinh ra khi gia công  dọc theo răng, làm tăng số răng theo vòng tròn dao phay và như vậy cải thiện được điều kiện cắt và thoát phoi, tăng đường kính lỗ gá do đó tăng đường kính trục gá đảm bảo độ cứng vững tốt hơn, chế độ cắt tăng , cải thiện điều kiện làm nguội lưỡi cắt.

Tra bảng 4-106(STCNCTM tập 1) với m=5 (mm), cấp chính xác A chọn D_e = 100 (mm)

x) Chiều dài phần làm việc của dao phay lăn :

Chiều dài dao phay phải đảm bảo tạo hình đúng các răng bánh răng và đảm bảo cắt sơ bộ kim loại ra khỏi rãnh răng mà không xảy ra hiện tượng quá tải ở các răng ngoài cùng. Chiều dài tối thiểu của dao phay phải bằng chiều dài l của đoạn trên đó xảy ra quá trình ăn khớp.

l = h*cotg a₀

Trong đó :   h là chiều cao răng dao ( h = h­₁ + h₂  )

                 a₀  là góc ăn khớp (a₀ = 20⁰ )

                 h­₁ là chiều cao đầu răng dao

                 h₂ là chiều cao chân răng dao

Thay số có :  l = 13,75*cotg 20⁰ = 37,78 (mm).

Để tránh hiện tượng quá tải ở các răng tạo hình đầu tiên, để tăng tuổi thọ và tuổi bền cho dao cần phải tăng chiều dài thêm một lượng bằng hai lần bước răng tức là bằng 2pm.

Vậy chiều dài toàn bộ dao phay là

L = l + 2 L_d + 2pm = 37,78 + 2*5  + 2*p*5 = 79,18 (mm)

Tra bảng 4-6 (STCNCTM tập 1) lấy L = 112 (mm)

Với d = 32 tra bảng 7-23 (TKCTM) ta có :

    - Bề rộng then ( với sai lệch giới hạn là H9 ): b = 10^+0,015 (mm).

    - Chiều dài kích thước kín của then là: d +t₂=34,9^+0,2 (mm).                                         

2. Các rãnh dọc của dao phay.

           Muốn có góc trước bằng nhau ở hai bên răng thì rãnh dọc phải chế tạo theo đường vít. Mặt trước của rãnh thẳng góc với đường vít của hình trụ trung bình tính toán nghĩa là trên mặt trụ tính toán thì góc nghiêng của rãnh b bằng góc vít t.

Bước của rãnh xoắn :

S_k = p *d_tbt*cotg b = p*85,85*cotg3⁰19’ = 4731,67 (mm).

3. Số lượng răng, dạng của răng và rãnh dao phay.

Số răng z = 10(răng) và có số rãnh bằng 10 rãnh.

Góc giữa hai răng liên tiếp q = 360⁰/z =360⁰/10 =  36⁰.

Để tránh nứt khi nhiệt luyện ta phải lượn đáy rãnh với r = 2(mm).

Góc của rãnh thoát phoi z = 25⁰.

PHẦN III

 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG DAO PHAY LĂN RĂNG

I. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ.

Dao phay lăn răng là dụng cụ cắt kim loại dùng để gia công bánh răng, dao làm việc trong điều kiện lực cắt lớn, tải trọng thay đổi, va đập mạnh, nhiệt độ tập trung ở vùng cắt lớn.

 Dao phay lăn răng là chi tiết dạng trục nên khi lập quy trình công nghệ gia công nó ta phải dựa vào quy trình công nghệ gia công chi tiết dạng trục

Răng dao được hình thành bằng cách tạo rãnh chứa phoi ( xoắn hoặc thẳng) và mặt sau. Khi phay xong rãnh chứa phoi ta được mặt trước và góc  trước.  

Để tạo ra mặt sau và góc sau ta tiến hành việc cắt ren vít và tiện hớt lưng răng dao theo đường cong ácsimet

Để làm cho cấu trúc thép (P18) tốt hơn giảm độ không đồng nhất các bít và nâng cao tuổi bền của dao phay thì phôi nên qua 3 lần rèn hoặc cán nóng

Để đảm bảo độ cứng của dung cụ cắt phải qua nguyên công nhiệt luyện. Vật liệu làm dao bằng thép gió do đó rất khó khăn trong quá trình nhiệt luyện nên khi nhiệt luyện phải tránh hiện tượng cong vênh, nứt độ cứng sau nhiệt luyện phải đạt HRC 62-64

 Để đảm bảo độ chính xác prôfin răng cắt thì phải mài hớt lưng đỉnh răng và hai mặt bên. khi gia công để đảm bảo độ chính xác của dao phay ta dùng chuẩn công nghệ là lỗ và mặt đầu

Độ đảo mặt đầu không vượt quá 0.03mm

Độ chính xác của lỗ đạt cấp chính xác 7. độ nhẵn bề mặt R_z=0.01mm nên phương pháp gia công lỗ là tiện trong, chuốt và mài

Sau khi nhiệt luyện nguyên công cuối cần phải mài các mặt làm chuẩn công nghệ, mặt trước, mài hớt lưng các mặt bên, mài lỗ

II. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

2. Phôi dập

Trong điều kiện sản xuất hàng loạt và hàng khối để có dạng phôi gần với dạng dụng cụ người ta chế tạo phôi bằng phương pháp dập. Khi dập phôi sẽ nâng cao được hệ số sử dụng kim loại lên 25 ¸ 50 % giảm nhỏ sự không đồng đều cacbit tăng cơ tính của dụng cụ cắt và giảm lượng dư khi gia công cơ. có thể tiến hành dập nóng hoặc dập nguội

Dập nóng thường dùng để chế tạo phôi cho các loại :  dao tiện, dụng cụ có răng chắp, dao xọc răng, dao phay răng chắp . . .        

Dập nguội thường dùng để chế tạo phôi cho các loại :   lưỡi cưa điã, dao tiện cắt đứt từ phôi tấm, dùng để uốn các thân dao tiện . . .

Vật liệu của phôi dập thưònglà phôi thép cán nóng 

Chất lượng bề mặt phôi dập phụ thuộc và chất lượng bề mặt của dụng cụ, vật liệu, bôi trơn , mặt phân khuôn . . .

3. Phôi đúc

Việc chế tạo phôi bằng phương pháp đúc được sử dụng rộng rãi vì phôi đúc có hình dạng kết cấu phức tạp và có thể đạt được kích thước từ nhỏ đến lớn mà các phương pháp khác như rèn, dập khó đạt được

Cơ tính và độ chính xác của phôi đúc tuỳ thuộc vào phương pháp đúc và kỹ thuật làm khuôn. khi đúc phôi có thể tận dụng được các phế liệu, phế phẩm. Nhưng dụng cụ cắt được chế tạo từ phôi đúc có sự mài mòn của các lưỡi cắt và tuổi bền của chúng không ổn định do đó tính năng cắt của chúng thay đổi . Sự phân bố cacbit không đồng đều

4. Phôi cán nóng

Thép được qua nhiều lần cán làm cho cấu trúc kim loại sẽ nhỏ, sự không đồng nhất cacbit sẽ giảm do vậy cơ tính được nâng cao có khả năng chịu uốn xoắn tốt

Nhược điểm là trang thiết bị phức tạp giá thành đầu tư lớn

Qua việc phân tích các phương pháp tạo phôi trên do yêu cầu của tính công nghệ (lượng dư gia công ít, nâng cao được hệ số sử dụng vật liệu và  độ không đồng đều các bít giảm ) ta chọn phương pháp tạo phôi là rèn khuôn (dập nóng)  

IV. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

1. Chuẩn và chọn chuẩn

Chuẩn : là tập hợp những bề mặt đường hoặc điểm của một chi tiết mà căn cứ vào đó người ta xác định vị trí đường hoặc điểm của bản thân chi tiết đó hoặc của chi tiết khác

Chọn chuẩn : chọn chuẩn có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình thiết kế quy trình công nghệ chọn chuẩn hợp lý nhằm thoả mãn hai yêu cầu sau :

+ đảm bảo chất lượng chi tiết trong xuốt quá trình gia công

A

+ đảm bảo năng xuất cao và giá thành hạ

a) Chọn chuẩn thô

 

 

 

 

 

Theo lời khuyên 4 ta thấy bề mặt A là bằng phẳng trơn tru nhất 

Theo lời khuyên 3 ta chọn bề mặt A vì trên mặt A có chế tạo các răng cắt do đó cơ tính của phôi phải đồng đều, lượng dư gia công nhỏ

Khi chọn mặt A làm chuẩn thô thì đảm bảo độ đồng tâm giữa mặt trụ ngoài với mặt lỗ và mặt đầu

Như vậy ta chọn mặt A kết hợp với mặt đầu B làm chuẩn thô khống chế 5 bậc tự do( ox oy oy oz oz )

b) Chọn chuẩn tinh

 

 

 

 

 

 

 

Theo lời khuyên 1 thì ta chọn mặt C làm chuẩn tinh chính ( dùng trong quá trình gia công và lắp giáp )

 Theo lời khuyên 3 thì ta chọn mặt C làm chuẩn tinh thống nhất cho cả quá trình công nghệ (có thể sử dụng ở nhiều nguyên công )

Như vậy ta chọn mặt C kết hợp với mặt đầu B làm chuẩn tinh khống chế 5 bậc tự do( ox oy oy oz oz )

Quy trình công nghệ gia công dao phay lăn răng

* Phương án 1

 

STT	Tên nguyên công	Máy	Dao	Đồ gá
1	Cắt phôi	Máy cưa đĩa	Lưỡi cưa đĩa P18	Khối V đỡ có    a = 900
2	Rèn phôi	Máy búa thuỷ lực
3	Ủ phôi	lò ủ
4	a. Tiện mặt đầu A b. Khoan c. Khoan rộng d. Khoét rộng lỗ d. Tiện thô trụ ngoài e. Tiện gờ f. Vát mép	Máy tiện Rơvonve	T15K6 P18	Mâm cặp 3 chấu
5	a.Tiện thô đường kính ngoài b. Tiện gờ c. Tiện mặt đầu B d.Tiện hốc	1K62	T15K6	Mâm căp.
6	Chuốt lỗ trụ	Máy chuốt ngang	P18	Đồ gá chuyên dùng
7	Chuốt rãnh then	-	-	-
8	a. Tiện tinh đườngkính ngoài b. Tiện hai gờ	1K62	T15K6	Trục gá, mũi tâm, tốc kẹp
9	Phay đường xoắn vít	Máy phay ren	P18	Trục gá, mũi tâm, tốc kẹp
10	Phay rãnh thoát phoi	Máy phay ngang	P18	Trục gá, mũi tâm, đầu phân độ
11	Phay phần vít nhọn	Máy phay đứng	P18	Trục gá, mũi tâm
12	Tiện hớt lưng	Máy tiện hớt lưng	P18	Trục gá, mũi tâm
13	Đóng nhãn	Máy ép	Bộ nhẵn	Bàn phẳng
14	Kiểm tra trung gian
15	Nhiệt luyện
16	a. Mài lỗ b. Mài mặt đầu (A)	Máy mài tròn trong	Đá mài	San ga kẹp
17	Mài mặt đầu (B)	Máy mài phẳng	Đá mài
18	Khử từ
19	Mài hai gờ và đường kính ngoài	Máy mài tròn ngoài	Đá mài	Trục gá, mũi tâm
20	Mài hớt lưng đỉnh răng	Máy hớt lưng		-
21	Mài hớt lưng prôfin răng	-	-	-
22	Mài sắc mặt trước	Máy mài sắc chuyên dùng		-
23	Tổng kiểm tra
24	Cắt thử	5K32

 

* Phương án 2 : chỉ khác phương án 1 ở nguyên công 11 là phay đường vít thay bằng tiện đường vít

Qua hai phương án gia công đường vít (tiện đường vít và phay đường vít)ta chọn phương án phay đường vít vì nó cho năng xuất cao hơn

 

 

 

 

 

 

 

 

 PHẦN IV

TÍNH VÀ TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT

Trong nghành chế tạo máy tuỳ theo dạng sản xuất mà chi phí về phôi liệu chiếm từ 30% đến 60% tổng chi phí chế tạo

Phôi được xác định hợp lý phần lớn phụ thuộc vào việc xác định lượng dư gia công.Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phần bảo đảm hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ. Lượng dư gia công lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, dụng cụ cắt và những chi phí gia công khác, nếu lượng dư gia công quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh nếu lượng dư gia công nhỏ thì khi gia công có thể xảy ra hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết, dao sẽ bị mòn và bề mặt gia công sẽ không bóng

Có hai phương pháp để tính lượng dư gia công  :

            * Phương pháp thống kê kinh nghiệm : theo phương pháp này lượng dư gia công được xác định bằng tổng giá trị lượng dư các bước gia công theo kinh nghiệm

Nhược điểm của phương pháp này là không xét đến những điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lượng dư thường lớn hơn giá trị cần thiết

 * Phương pháp tính toán phân tích do giáo sư  Kôvan đề xuất

Phương pháp này dựa trên cơ sở phân tích các yếu tố tạo ra lớp kim loại cần phải hớt đi để được một chi tiết hoàn chỉnh

Phương pháp này tính lượng dư cho hai trường hợp

- Dụng cụ cắt được điều chỉnh sẵn trên máy, phôi được xác định vị trí nhờ đồ gá

- Phôi được rà gá sẵn trên máy

I. TA ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH ĐỂ TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MẶT TRỤ NGOÀI  F100­_-0.035

Các bước để gia công  mặt trụ ngoài :

Phôi dập ® tiện thô ® tiện tinh ®tiện hớt lưng ® nhiệt luyện ® mài hớt lưng

Ta áp dụng công thức tính lượng dư tối thiểu đối xứng khi gia công các bề mặt tròn xoay

Trong đó:

R_Za : chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại

T_a : chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại

r_a : sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song v.v. . .)

e_b : sai số gá đặt chi tiết do bước công nghệ đang thực hiện

Trong đó

e_c : sai số chuẩn

e_k : sai số kẹp chặt

Phôi dập :  Tra bảng 3-71 (STCNCTM T1 _ 1999)

 

 

R_za =160(mm)   T_a = 200 (mm)

r_x : độ sai lệch của phôi

r_v : độ vênh của phôi

Tra bảng VII_14 (STCNCTM T1)

  r_x = 0.5 (mm) =500(mm)

Tra bảng VII_15 (STCNCTM T1)

  r_v =            0.25(mm) = 250(mm)

Thay số :

Dựa vào bảng 3_17 (STCNCTM T1 _ 1999) với vật dập trong khuôn kín chọn dung sai là ±2 mm

+ Tiện thô :

Gá trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm e_c = 0 tra bảng V_41 (STCNCTM T1) ta có:   e_k = 300 (mm)

Vậy:  

 

Thay vào công thức ta có

+ Tiện tinh :

Sau khi tiện thô tra bảng 3_84 (STCNCTM T1 _ 1999) ta có :

R_za =50(mm) ,  T_a = 50 (mm) ; cấp chính xác 12 tra bảng 3_91 (STCNCTM T1 _ 1999) ta có :   d = 350(mm)

r^’_a = 0.06 r_a = 0.06*559 = 33.54(mm)

Chi tiết được định vị trên trục gá cứng kẹp chặt bằng ren(kiểu lắp ) có ồ_k=0 vậy ồ_b=ồ_c=  

Thay vào công thức ta có

 

Sau khi tiện tinh tra bảng 3_84 (STCNCTM T1 _ 1999) ta có :

 R_za =25(mm) ,  T_a = 25 (mm) ; cấp chính xác 11 tra bảng 3_91 (STCNCTM T1 _ 1999) ta có :   d = 220(mm)

+ Nhiệt luyện :

Sau khi nhiệt luyện độ chính xác giảm đi một cấp, độ nhám bề mặt tăng 1 đến 2 cấp, bị cong vênh.Dựa vào bảng 3_84 (STCNCTM T1 _ 1999) ta có:

R_za =50(mm) ,  T_a = 50 (mm)   

r_a = Dk*l = 0.6*112 = 78,4 (mm)

l : chiều dài phôi

Dk : độ cong đơn vị sau khi gia công nhiệt ;tra bảngVII_17 (STCNCTM T1)   

+ Mài thô :

Chi tiết được định vị trên trục gá cứng kẹp chặt bằng ren (kiểu lắp) có ồ_k=0 vậy ồ_b=ồ_c=

Sau khi nhiệt luyện trị số :

T_a = 50 (mm);  R_za =50(mm) ; r_a = Dk*l = 0.6*112 = 78,4 (mm)                                       

                    2Z_min=2(50 + 50 +(mm).

+ Mài tinh :

Sau khi mài thô tra bảng3_84 (STCNCTM T1 _ 1999) ta có :

R_za =10 (mm) ,  T_a = 20 (mm) cấp chính xác 8 tra bảng 3_91 (STCNCTM T1 _ 1999) ta có :   d = 54 (mm)

Chi tiết được định vị trên trục gá cứng kẹp chặt bằng ren (kiểu lắp) có ồ_k=0 vậy ồ_b=ồ_c=

ủ_a=0,04(ủ_ad+ ủ_anl ) = 0,04(559 + 78,4)=25,5(mm).

Thay vào công thức ta có :

2Z_min=2(10 + 20 +(mm).

BẢNG TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MẶT TRỤ NGOÀI F100_-0.035   

Nguyên công	Các yếu tố tạo thành lượng dư				2Zmin (mm)	Kích thước tính toán mm	Dung sai mm	Kích thướcgiới hạn (mm)		Trị số lượng dư
	Rza	Ta	ủa	ồb				Max	Min	Max	Min
Phôi dập	160	250	559	-	-	102957,22	2000	104,957	102,957	-
Tiện thô	50	50	33,54	300	1988,82	100968,4	350	101,318	100,968	3639	1989
Tiện tinh	25	25	22,36	150	507,41	100332,3	220	100,552	100,332	766	636
Nhiệt luyện	50	50	78,4	-	-	100460,99	-
Mài thô	10	20	25,5	25	364,57	100096,42	54	100,150	100,096	402	236
Mài tinh	5	15	25,5	25	131,42	99965	35	100	99,965	150	131
Tổng										4957	2992

 

-Kiểm tra cách tính:

                             ọ_phôi- ọ_{mài  tinh}=2000 – 35 = 1965

                         ể2Z_max- ể2Z_min=4957 – 2992 = 1965

II. TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI

1. Cắt phôi

Lượng dư : 6(mm)

2. Lỗ F32^+0.035

- Khoan lỗ F20® Khoan lỗ F30® Khoét lỗ F31,1® Chuốt lỗ F31,9® Mài tinh F32

- Khoan lỗ F20 : Lượng dư 20

- Khoan lỗ F30 : Lượng dư 10

- Khoét : 1.1(mm)

- Chuốt : 0.8 (mm) 

- Mài tinh : 0.1(mm)

3. Tiện mặt đầu

Tiện thô ® mài thô ® mài tinh

- Lượng dư toàn bộ là 3(mm)

- Mài tinh : 0.1(mm)

- Mài thô : 0.2(mm)

- Tiện thô : 2.7(mm)

4. Chuốt rãnh then

- Lượng dư : 4(mm)

5. Phay rãnh

- Lượng dư : 22(mm)

6. Phay đường vít

- Lượng dư : 13.75(mm)

7. Mài sắc mặt trước

- Lượng dư : 0.03 mm

8. Lượng dư tiện gờ

Tiện ® mài

- Lượng dư mài  : 0.2 mm

- Lượng dư tiện : 100 - 52.2 = 47.8 mm

9. Tiện hốc F34

- Lượng dư : 1 (mm)

10. Hớt lưng

Tiện hớt lưng® mài hớt lưng

- Lượng dư mài : 0.14 (mm)

          - Tiện hớt lưng: 0.3 (mm)

II. XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI PHÔI CÁN

Chọn phôi đưa vào cắt là thép tròn cán nóng có D=

Chiều dài phôi được xác định theo công thức:

L=

Trong đó: V_ph-thể tích thực tế phôi sau khi dập.

                 R-bán kính thanh thép tròn R=51,5 (mm).

Ta có : V_ph=   mà G_ph=G_tt+G_ch

G_tt=V_tt*; G_ch=0,03*G_tt(nung phôi trong lò có ngọn lửa)

Với: G_ph-khối lượng thực tế của phôi trước khi dập.

        G_tt-khối lượng tính toán của phôi sau khi dập.

         G_ch-khối lượng cháy hao khi dập nóng.

V_tt-thể tích tính toán của phôi sau khi dập

   V_tt=3,14*52,75­­²*118*10^-6 =1,031 (dm³)

G_tt=1,031*8,69 = 8,96 (Kg).

G_ch=0,03*8,96 = 0,269 (Kg).

ÞG_ph=8,96 + 0,269 = 9,229 (kg).

V_ph=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SƠ ĐỒ NGUYÊN CÔNG

Nguyên công I : cắt phôi

Máy : 8B66

Dao : Cưa đĩa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công II : Rèn phôi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công III : Ủ phôi

- Máy : Lò ủi

Ủ đẳng nhiệt để thay đổi tổ chức của thép, giảm độ cứng, khử ứng suất bên trong để gia công dễ dàng hơn, độ cứng < 250HB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công IV : Gia công mặt A

- Máy : 1K62

- Bước 1 : Tiện thô mặt đầu A                 - Bước 5: Tiện thô mặt trụ ngoài

- Bước 2 : Khoan lỗ f20                           - Bước 6 : Tiện gờ

- Bước 3 : Khoang lỗ f30                        - Bước 7 : Vát mép

- Bước 4 : Khoét lỗ f31,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công V : Gia công các mặt còn lại

- Máy : 1K62                                           - Bước 2 : Tiện mặt đầu

- Dao : T15K6                                         - Bước 3 : Tiện thô mặt trụ ngoài

- Bước 1 : Tiện hốc                                  - Bước 4 : Vát mép

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công VI : Chuốt lỗ

Máy : 7   55

Dao : P18

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công VII : Chuốt rãnh then

Máy : 7   55

Dao : P18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công VIII : Tiện tinh đường kính ngoài

- Máy : 1K62

- Dao : T15K6

- Bước 1 : Tiện tinh f100,55

- Bước 2 : Tiện tinh gờ f52,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công IX : Phay đường vít

- Máy : 6H82

- Dao : P18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công x : Phay rãnh thoát phoi

- Máy : 6H82

- Dao : P18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công XI : Phay phần vít nhọn

- Máy : 6M11

- Dao : Phay ngón P18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công XII : tiện hớt lưng

- Máy : 1811

- Dao : P18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công XIII : Đóng nhãn

- Máy : TA143

- Dao : Bộ nhãn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công XIX : Kiểm tra trung gian

- Kiẻm tra đường kính ngoài, đườngkính lỗ

- Kích thước rãnh then

- Độ đảo đường kính ngoài., độ vuông góc giữa mặt đầu và mặt lỗ, sai số giữa các răng.

- Dụng cụ đo : Thước cặp, dụng cụ đo góc

Nguyên công XV : Nhiệt luyện

- Bước 1 : Tôi trong lò BaCl2, làm nguội trong KOH + NaOH, Sau đó làm nguội ngoài không khí

- Bước 2 : Ram 3 lần và làm nguội ngoài không khí

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công XVI : Mài lỗ, mài mặt đầu a

- Máy : 3A277

- Bước 1 : Mài tinh f32

- Bước 2 : Mài bán tinh mặt đầu A

- Bước 3 : Mài tinh mặt đầu A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công XVII : Mài mặt đầu B

- Máy :3B277

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công XVIII : Khử từ

      Thiết bị khử từ

Nguyên công XIX : Mài đường kính ngoài

- Máy : 3A141

- Bước 1 : Mài thô đường kính ngoài

- Bước 2 : Mài tinh đường kính ngoài

- Bước 3 : Mài đường kính gờ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công XX : Mài hớt lưng đỉnh răng

- Máy : HB15

- Dao : Đá mài chuyên dùng

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công XXI : Mài hớt lưng mặt bên

- Máy : MB10

- Dao : Đá mài chuyên dùng

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên côngXXII : Mài sắc mặt trước

- Máy : 3A266

- Dao : Đá mài chuyên dùng

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nguyên công XXIII : Tổng kiểm tra

Nguyên công XIV: Cắt thử

- Máy : 5K32

- Dao : Dao phay lăn răng

 

 

 

 

 

 

 

                              

 

PHẦN V

TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG

I. Ý NGHĨA CỦA VIỆC XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT

Chế độ cắt hợp lý là chế độ cắt trên cơ sở đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của các nguyên công chế tạo, phát huy tốt khả năng của máy, các trang bị công nghệ và dụng cụ cắt, đảm bảo năng xuất lao động cao và giá nguyên công thành hạ. khi tính và định chế độ cắt cần phải xét đến kiểu, kích thước và vật liệu phần cắt của dụng cụ, vật liệu và trạng thái nguội của phôi, kiểu và trạng thái thiết bị cũng như trạng thái của hệ thống công nghệ MGDF

Chế độ cắt bao gồm những thông số sau :

- Lượng chạy dao : S (mm/vng), (mm/ph), (mm/htk)

- Vận tốc cắt : V (m/ph)

- Số vòng quay : n (vng/ph)

- Chiều sâu cắt : t (mm)

II. TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO BƯỚC TIỆN THÔ MẶT TRỤ  NGOÀI

F100­_-0.035­

1. Chọn dụng cụ cắt

a) Chọn vật liệu của dụng cụ cắt.

Vật liệu phần cắt : Dựa vào bảng 4_3 (STCNCTM T1) ta chọn mảnh dao là mảnh hợp kim cứng T15K6, vật liệu phần thân dao : thép 45

b) Chọn kiểu dụng cụ cắt.

 Dựa vào bảng 4_4 (STCNCTM T1)  chọn dao thân cong có j = 45

c) Chọn kích thước chung.

Chọn tiết diện ngang của thân dao dựa vào bảng 4_6 (STCNCTM T1 )  ta có : B*H = 16*25; L=140 mm và r = 1

d) Chọn hình dáng mặt trước

Hình dáng mặt trước phụ thuộc vào điều kiện gia công vật liệu gia công , vì gia công thép có s_b > 80 kg/mm² nên ta chọn loại I mặt phẳng trước có cạnh vát âm.

e) Chọn thông số hình học phần cắt của dao

Góc trước g và góc sau a phụ thuộc vào vật liệu gia công, lượng chạy dao và hình dáng mặt trước, chon :

a = 8⁰ , g = 15⁰ , l = 5⁰

Góc nghiêng chính và góc nghiêng phụ phụ thộc vào kiểu dao tiện, điều kiện làm việc cụ thể :

      j = 45⁰ ;  j₁= 45⁰

f) Trị số mòn cho phép của phần cắt

Trị số độ mòn cho phép phụ thuộc vào vật liệu gia công và vật liệu làm mảnh, chọn h = 1(mm)

g) Tuổi bền của dụng cụ cắt

- Số lần mài lại cho phép khi gia công  : 15 lần

- Tuổi thọ của dao khi gia công : 16(h)

Vậy :

2. Chọn chiều sâu cắt

Vì gia công thô ta cắt một lần hết lượng dư gia công  t =2 (mm) 

Vì gia công thô lượng chạy dao được xác định để đảm bảo độ bền thân dao, độ bền cơ cấu chạy dao, độ cứng vững của chi tiết gia công và độ bền của mảnh dao hợp kim cứng

a) Xác định lượng chạy dao để đảm bảo độ bền thân dao

     Để bảo đảm độ bền thân dao lượng chạy dao được tính theo công thức sau

Trong đó :

W : mô đuyn chống uốn của tiết diện thân dao (mm³). Với thân dao có tiết diện chữ nhật

Trong đó :

- ½s­_u½: ứng xuất uốn cho phép của tiết diện thân dao (N/mm²). Với thân dao làm bằng thép cacbon ½s­_u½= 200N/mm²

-  l : tầm với ( khoảng cách từ mũi dao đến mép gá dao) (mm) thường l = (1¸1.5)H chọn l = 1*25 = 25(mm)

-  C_pz : hệ số để tính lực cắt p_z

-  t : chiều sâu cắt  t = 1(mm)

-  x_pz : số mũ xét tới ảnh hưởng của chiều sâu cắt t đến lực cắt p_z   

-  y_pz : số mũ xét tới ảnh hưởng của lượng chạy dao S đến lực cắt p_z

   Dựa vào bảng 4_54 (HD TKDAD) ta có :

C_pz = 3000 ; x_pz = 1 ; y_pz = 0.75

- k_pz : hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hưởng của các nhân tố lực cắt p_z

               k_pz = k_Mpz* k_jpz* k _gpz* k _lpz* k_hspz* k_rpz

Tra bảng 4_55 (HD TKDAD)

Tra bảng 4_56 (HD TKDAD)

k_jpz = 0.89; k _lpz = 1; k _gpz = 1; k_rpz = 0.89; k_hspz = 0.95

k_pz =1.05*0.89*1*1*0.89*0.95 = 0.79

 Vậy :

b) Xác định lượng chạy dao để bảo đảm độ bền cơ cấu chạy dao

Để bảo đảm độ bền cơ cấu chạy dao, lượng chạy dao được tính theo công thức sau :

Trong đó :

-½p_m½: trị số lớn nhất cho phép của lực chiều trục tác dụng lên cơ cấu chạy dao. tra thuyết minh máy 1K62 (HD TKDAD) ta có  ½p_m½= 3600 N

- t : chiều sâu cắt  t = 1(mm)

- C_px : hệ số để tính lực cắt p_x

- x_px : số mũ xét tới ảnh hưởng của chiều sâu cắt t đến p_x   

          - y_px : số mũ xét tới ảnh hưởng của lượng chạy dao S đến p_x   

Tra bảng 4_54 (HD TKDAD) ta có :

-C_px = 3390; x_px = 1; y_px = 0.5

- k_px : hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hưởng của các nhân tố lực cắt p_x

            k_px = k_Mpx*k_jpx*k _lpx*k _gpx*k_rpx*k_hspx

Tra bảng 4_55 (HD TKDAD) ta có :

Tra bảng 4_56 (HD TKDAD)

k_jpx = 1.17; k _gpx = 0.7; k _lpx = 0.65; k_rpx = 1; k_hspx = 1

Þk_px = 1.17*1.17*0.7*0.65*1*1 = 0.62

Vậy :

c) Xác định lượng chạy dao để bảo đảm độ cứng vững của chi tiết gia công 

Để bảo đảm độ cứng vững của chi tiết gia công lượng chạy dao được xác định theo công thức sau :

Trong đó :

- k : hệ số phụ thuộc vào cách gá chi tiết trên máy

k = 3 khi chi tiết được kẹp một đầu trong mâm cặp

- E : môđuyn đàn hồi của vật liệu gia công (N/mm²), với vật liệu gia công là thép E = 20*10⁴ N/mm²  

- J : mômen quán tính tiết diện ngang của chi tiết gia công (mm⁴), với chi tiết gia công có tiết diện ngang là tròn

J = p*D⁴/64 (mm⁴)

- D : đường kính chi tiết gia công (mm) D=100(mm)

Þ J = p*100⁴/64 (mm⁴)

- |f| : độ võng cho phép của chi tiết gia công (mm). khi tiện thô |f| : 0.2¸0.4

chọn |f| = 0.3 mm

- t : chiều sâu cắt t = 1 mm

- L : chiều dài của chi tiết gia công, không kể đoạn nằm trong mâm cặp của máy L = 80 mm

- C_py : hệ số để tính lực cắt p_y

- x_py : số mũ xét tới ảnh hưởng của chiều sâu cắt t đến p_y   

- y_py : số mũ xét tới ảnh hưởng của lượng chạy dao S đến p_y

Tra bảng 4_54 (hướng dẫn TKDAD) ta có

 C_py = 2430 ; y_py = 0.6 ; x_py = 0.9

- k_py : hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hưởng của các nhân tố lực cắt p_y

               k_py = k_Mpy*k_jpy*k _lpy*k _gpy*k_rpy*k_hspy

Tra bảng 4_55 (HD TKDAD)

Tra bảng 4_56 (HD TKDAD)

k_jpy = 0.5; k _lpy = 1.25; k _gpy = 0.7; k_rpy = 0.72; k_hspy = 0.63

Þ k_py = 1.23*0.5*0.7*1.25*0.72*0.63 = 0.24

vậy:

d) Xác định lượng chạy dao để bảo đảm độ bền của mảnh dao hợp kim cứng

Để bảo đảm độ bền của mảnh dao hợp kim cứng lượng chạy dao được xác định theo công thức sau :

Trong đó :

- |p­_z| : lực lớn nhất cho phép tác dụng lên mảnh dao hợp kim cứng (N) theo bảng 4_57 (HD TKDAD) chọn p_z = 1600 (N)

- C_pz : hệ số để tính lực cắt p_z

- x_pz : số mũ xét tới ảnh hưởng của chiều sâu cắt t đến p_z

- y_pz : số mũ xét tới ảnh hưởng của lượng chạy dao S đến p_z

Tra bảng 4_54 (HD TKDAD) ta có :

C_pz = 3000; x_pz = 1; y_pz = 0.75

- k_pz : hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hưởng của các nhân tố lực cắt p_z

                k_pz = k_Mpz* k_jpz* k _gpz* k _lpz* k_hspz* k_rpz

Tra bảng 4_55 (HD TKDAD)

Tra bảng 4_56 (HD TKDAD)

k_jpz = 0.89; k _lpz = 1; k _gpz = 1; k_rpz = 0.89; k_hspz = 0.95

        k_pz =1.05*0.89*1*1*0.89*0.95 = 0.79

e) Xác định lượng chạy dao thực của máy

So sánh 4 lượng chạy dao trên ta thấy lượng chạy dao S = 0.67 (mm/vng) là lượng chạy dao an toàn với máy 1K62. Tra thông số kỹ thuật của máy (HD TKDAD) ta có : S_d = S_m = 0.61 (mm/vng) đây là lượng chạy dao thực của máy 

4. Xác định tốc độ cắt V và số vòng quay n

a) Xác định tốc độ cắt V

Với dao tiện hợp kim cứng ta áp dụng công thức :

Trong đó :

- V_T : tốc độ cắt ứng với tuổi bền của dao (m/ph)

- T : tuổi bền của dao (ph)

- t : chiều sâu cắt  (mm)

- S : lượng chạy dao (mm/vng)

- C_v : hệ số để tính tốc độ cắt V

- m : chỉ số tuổi bền

- x_v : số mũ xét tới ảnh hưởng của chiều sâu cắt t đến tốc độ cắt V

- y_v : số mũ xét tới ảnh hưởng của lượng chạy dao S đến tốc độ cắt V

Tra bảng 4_62 (HD TKDAD) ta có :

           C_v = 349; m = 0.2; x_v = 0.15; y_v = 0.35

- k_v : hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hưởng của các nhân tố khác nhau đến tốc độ cắt

           k_v = k_cn* k_M * k_p* k_d* k_hs*k_j* k_mt

Tra bảng 4_59 (HD TKDAD)

k_cn = 0.6

Tra bảng 4_63 (HD TKDAD)

k_M­ = 750/s_B = 750/877 = 0.855

Tra bảng 4_64 (HD TKDAD)

k_p = 1; k_d =1; k_hs = 1; k_mt = 1; k_j = 0.81

Þ k­_v = 0.6*0.855*0.81 = 0.41

       Vậy :

b) Xác định số vòng quay n:

Số vòng quay lý thuyết được tính theo công thức :

So sánh trị số tính được với bảng số vòng quay của máy số vòng quay lý thuyết thường nằm giữa hai trị số liên tiếp n_k và n_k+1 của bảng :

n_k < n < n_k+1 Û 200 < 232 < 250

+ Phương án 1 :  Chọn số vòng quay n_k giữ nguyên S_m

+ Phương án 2 : Chọn số vòng quay n_k+1 tính lại lượng chạy dao S_k+1 theo công thức :

Ta có :

n_k*S_m = 200*0.61 = 122 (mm/ph)

n_k+1*S_k+1 = 250*0.31 = 77 (mm/ph)

           Ta thấy tích số của phương án 1lớn hơn. Vậy ta chọn phương án 1 để bảo đảm thời gian máy

Tốc độ cắt thực của máy là :

5. Tính lực cắt

Tra bảng 4_54 (HD TKDAD) ta có :

C_pz = 3000    C_py = 2430             C_px = 3390        

x_pz = 1          x_py = 0.9                 x_px = 1

y_pz = 0.75     y_py = 0.6                 y_px = 0.5

n_pz = - 0.15   n_py = - 0.3              n_px = - 0.4

k_pz = 0.79     k_py = 0.24               k_px = 0.62

Thay số ta có :

P_z = 832 (N); P­_y =114 (N); P_x = 301 (N)

6. Kiểm  nghiệm chế độ cắt theo động lực và mômen máy

Chế độ cắt đã được xác định ở trên phải thoả mãn những điều kiện sau :

Với dao gắn mảnh hợp kim cứng ta cần kiểm tra thêm điều kiện :

P_z £ ½P_z½

Trong đó :

- P_z : lực tiếp tuyến  (N)

- V : vận tốc cắt  (m/ph)

- N_đc : công xuất động cơ điện của máy (kw)

- c : hiệu xuất của máy

- D : đường kính của phôi  (mm)

- ½P_z½: lực lớn nhất cho phép theo độ bền mảnh hợp kim cứng (N) tra bảng 4_57 (HD TKDAD) ta được P_z = 1600 (N)

- ½M_x½: mômen xoắn cho phép của trục chính (Nm)

Tra thuyết minh máy 1K62 ta có : N_đc = 10; h = 0.8

Trong đó : n_m­ : số vòng quay của trục chính (v/ph)

Thay các trị số vào công thức ta có :

N_c = 1.7 < N_đc*h = 10*0.8=8

P_z = 832  < ½P_z½=1600

M_c = 43.2 < ½M_x½ = 380.9

Vậy cả ba điều kiện : N_c  < N_đc*h ; P_z  < ½P_z½ ; M_c  < ½M_x½ đều thoả mãn

7. Tính thời gian máy T₀

Thời gian máy được tính theo công thức :

Trong đó :

- L : chiều dài cần gia công của chi tiết (mm) L = 80 (mm)

- y : lượng ăn tới của dao  (mm) y = t*cotgj = 1

- j : góc nghiêng chính j = 45⁰

- i : số lần cắt i = 1

- S : lượng chạy dao S = 0.7 (mm/vng)

- n : số vòng quay trong một phút của phôi n = 200 (v/ph)

Vậy :

III. TRA CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC BƯỚC VÀ NGUYÊN CÔNG CÒN LẠI

1. Nguyên công I : Cắt phôi

- Máy : 8B66

- Dao : cưa đĩa P18 có D*Z*B = 420*72*6

- Bước răng cưa : e = 18.3 (mm)

- Chiều cao tiếp xúc lớn nhất của cưa đĩa với vật liệu được cưa (mm) (bó 3 cây) : h = 184 (mm)

- Lượng chạy dao : tra bảng 5_57 (ST CNTCM T2) ta có S_z = (0.04 ¸0.07) (mm). Chọn S_z = 0.05 (mm)

- Tốc độ cắt : Theo bảng 5_58 (ST CNTCM T2) ta có : V = 16 (m/ph), điều kiện V £ [V] là tốc độ cắt cho phép được xác định theo công thức :

Trong đó :

- e : bước của răng cưa đĩa (mm)

- N : công xuất động cơ điện của máy cưa ( N = 7 kW)

- C : hệ số phụ thuộc vào vật liệu được cưa, tra bảng, C = 150

- h : chiều cao tiếp xúc lớn nhất của cưa đĩa với vật liệu được cưa h = 92 (mm)

- B : chiều rộng lưỡi cưa B = 6(mm)

Þ

- Chiều sâu cắt : t = 6 (mm)

- Số vòng quay (n)

- Tốc độ cắt thực của máy là :

- Thời gian cơ bản T₀ :

Trong đó :

- b : bề rộng của bó b = 100 (mm)

- y : lượng vượt quá  y = 3 (mm)

- S_p : lượng chạy dao phút  S_p = S_r*Z*n = 0.05*72*12 = 43.2 (mm/ph)

         Þ

2. Nguyên công II : Rèn phôi

3. Nguyên công III : Ủ phôi

4. Nguyên công IV : Gia công mặt a

- Máy : 1K36 

a) Bước 1 : Tiện thô mặt đầu A

- Dao : Dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng có :

a = 8⁰ , g = 15⁰ , l = 5⁰; j = 45⁰

- Chiều sâu cắt:  t = 1.35 (mm)

- Lượng chạy dao : tra bảng 5_64(ST CNTCM T2) chọn S = 0.6 (mm/v)

- Tốc độ cắt V :

Trong đó :

- k_v : Hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hưởng của các nhân tố khác nhau đến tốc độ cắt

                      k_v = k_cn* k_M * k_p* k_d* k_hs*k_j* k_mt

Tra bảng 4_59 (HD TKDAD) 

k_cn = 0.6

Tra bảng 4_63 (HD TKDAD)  

k_M­ = 750/s_B = 750/877 = 0.855

Tra bảng 4_64 (HD TKDAD)

k_p = 1; k_d =0.65; k_hs = 1; k_mt = 1; k_j = 0.92

Þ k­_v = 0.6*0.85*0.92*0.65 = 0.3

Tra bảng 4_62 (HD TKDAD) 

C_v = 349; x_v = 0.15; y_v = 0.35; m = 0.2

Vậy :

số vòng quay lý thuyết n :

Tra thuyết minh máy chọn n = 160 (v/ph)

- Vận tốc cắt thực V :

- Thời gian cơ bản T₀ :

Trong đó :

- l : chiều dài cần gia công của chi tiết  l = 52,5 (mm)

- l₁ : lượng ăn tới của dao  (mm) l₁ = t*cotgj = 1,35 (mm)

- j : góc nghiêng chính j = 45⁰

- l₂ : lượng vượt quá của dao l₂ = 1 (mm)

- i : số lần cắt i = 2

- S : lượng chạy dao S = 0.6 (mm/vng)

- n : số vòng quay trong một phút của phôi n = 160 (v/ph)

Vậy :

b) Bước 2 : Khoan lỗ F20^+0.21

- Dao : P18

- Chiều sâu cắt khi khoan: t = 0.5*D = 0.5*20 = 10 (mm)  

- Lượng chạy dao : tra bảng 5_87 (ST CNCTM T2) S = (0.26 ¸ 0.32), chọn S = 0.26 (mm/vng)

- Tốc độ cắt :  Khi khoan tốc độ cắt được tính theo công thức sau :

Trong đó :

- k_v : tổng hệ số hiệu chỉnh về tốc độ cắt xét đến các điều kiện gia công khác nhau

k_v = k_mv* k_nv* k_lv* k_uv

- k_mv : hệ số xét đến ảnh hưởng của chất lượng vật liệu gia công đến tốc độ cắt, tra bảng 5_1 (ST CNCTM T2 ) k_mv = 0.72 

- k_nv : hệ số xét đến ảnh hưởng của trạng thái bề mặt phôi đến tốc độ cắt, Tra bảng 5_5 (ST CNCTM T2) k_nv = 0.8

- k_uv : hệ số xét đến ảnh hưởng của phần cắt của dụng cụ đến tốc độ cắt, tra bảng 5_6 (ST CNCTM T2)  k_uv = 0.3

- k_lv : hệ số xét đến ảnh hưởng của chiều sâu lỗ khi khoan, tra bảng 3_31 (ST CNCTM T2) k_lv = 0.85

Þ k_v = 0.72*0.8*0.3*0.85 = 0.14

Tra bảng 5_ 28 (ST CNCTM T2) ta có :

C_v = 9.8; z_v = 0.4; x_v= 0; y_v = 0.5; m = 0.2

Vậy :

- Số vòng quay lý thuyết (n)

       Tra thuyết minh máy:  n = 80 (v/ph)

- Tốc độ khoan thực tế :

- Thời gian cơ bản T₀ :

Trong đó :

- l : chiều sâu khoan

          - với mũi khoan tiêu chuẩn l₁+l₂ = 0.3*D = 6

- n : số vòng quay (v/ph)

- S : lượng chạy dao (mm/vng)

c) Bước 3 : Khoan lỗ F30^+0.21

- Chiều sâu cắt khi khoan: t = 0.5*(D - d) = 0.5*(30 - 20)  =  5 (mm)  

- Lượng chạy dao : tra bảng 5_99 (ST CNCTM T2) S = (0.32¸ 0.4), chọn S = 0.4 (mm/vng)

- Tốc độ cắt :  khi khoan tốc độ cắt được tính theo công thức sau :

Trong đó :

- T : tuổi bền tra bảng 5_30 (ST CNCTM T2) T = 25 (ph)

- k_v : tổng hệ số hiệu chỉnh về tốc độ cắt xét đến các điều kiện gia công khác nhau

k_v = k_mv* k_nv* k_lv* k_uv

- k_mv : hệ số xét đến ảnh hưởng của chất lượng vật liệu gia công đến tốc độ cắt, tra bảng 5_1 (ST CNCTM T2) k_mv = 0.72 

- k_nv : hệ số xét đến ảnh hưởng của trạng thái bề mặt phôi đến tốc độ cắt, tra bảng 5_5 (ST CNCTM T2) k_nv = 0.8

- k_uv : hệ số xét đến ảnh hưởng của phần cắt của dụng cụ đến tốc độ cắt, tra bảng 5_6 (ST CNCTM T2)  k_uv = 0.3

- k_lv : hệ số xét đến ảnh hưởng của chiều sâu lỗ khi khoan, tra bảng 5_31 (ST CNCTM T2) k_lv = 1

          Þ k_v = 0.72*0.8*0.3*1 = 0.17

Tra bảng 5_ 28 (ST CNCTM T2) ta có :

C_v = 16.2; z_v = 0.4; x_v= 0.2; y_v = 0.5; m = 0.2

Vậy :

- Số vòng quay lý thuyết (n)

tra thuyết minh máy:  n = 63 (v/ph)

- Tốc độ khoan thực tế :

- Thời gian cơ bản T₀ :

Trong đó :

- l : chiều sâu khoan

- l₁ : lượng ăn tới  l₁ = (D/2)*cotgj = 8.6 (mm)

- l₂ : lượng vượt quá l₂ = (1¸2) chọn l₂ = 2 (mm)

- n : số vòng quay (v/ph)

- S : lượng chạy dao (mm/vng)

d) Bước 4 : Khoét lỗ F31.1⁺⁰¹⁶

- Chọn dao : Dao khoét chuôi côn P18

- Chiều sâu cắt t : Được chọn phụ thuộc vào lượng dư gia công h và yêu cầu về độ nhẵn bề mặt gia công. khi gia công bán tinh h < 3 (mm) cắt một lần hết lượng dư : t = 0,55 (mm)

- Lượng chạy dao S :

                               S = K_os*S_b(mm/vng).

- S_b : Lượng chạy dao tra bảng

Tra bảng 5-26 (ST CNCTM T2) s_b = 0,9 (mm/vòng)

- K_os : Hệ số điều chỉnh, K_os = 0,7

Vậy : 

           s = 0,9*0,7 = 0,63 (mm/vg), chọn S=0,61 (mm/vg).

- Tốc độ cắt V :

   Tra bảng 5-29 (ST CNCTM T2):

C_v = 16,3;  m = 0,3;  q = 0,3;  y = 0,5  

- k_v : Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắttính đến các điều kiện cắt thực tế

                     k_v = k_Mv*k_uv*k_lv

- k_Mv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công

Tra bảng 5-2 (ST CNCTM T2):

       k_n = 1 ;  n_v = 0,9 ;  

- k_uv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt. Tra bảng 5-6 (ST CNCTM T2) , k_uv = 0,3

- k_lv : Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khi khoét. Tra bảng 5-31 (ST CNCTM T2), , k_lv = 1

           Þ k_v = 0,87*0,3*0,1 = 0,26

- D : Đường kính mũi khoét, D = 31,1 (mm)

- T : Tuổi thọ trung bình của dụng cụ cắt. Tra bảng 5-30 (ST CNCTM T2)

T = 40 (ph)

- S : Lượng chỵa dao, S= 0,61 (mm/vòng)

- Số vòng quay lý thuyết (n) :

               Tra thuyết minh máy n =500 (v/ph)

- Tốc độ cắt thực (V):

- Thời gian cơ bản T₀ :

Trong đó :

- l : chiều dài cần gia công của chi tiết (mm) l =112 (mm)

- l₁ : lượng ăn tới của dao  (mm), có l₁ =2 (mm)

- l₂ : lượng vượt quá của dao l₂ = 2 (mm)

- S : lượng chạy dao S = 0,61 (mm/vng)

- n : số vòng quay trong một phút của phôi n = 500 (v/ph)

     Vậy :

e) Bước 5 : Tiện thô trụ ngoài F101,2_-0.35 đã tính

g) Bước 6 : Tiện gờ f52,8^-0,19

-  Chiều sâu cắt t = 5 (mm)

- Lượng chạy dao  : Tra bảng 5-15 (ST CNCTM T2) ta có S = 0,13 - 0,16, chọn

 S = 0,15 (mm/vòng)

- Vận tốc cắt :

Trong đó :

- T : Tuổi bền của dao (ph)

- S : Lượng chạy dao

- C_v : Hệ số để tính tốc độ cắt V

- m : Chỉ số tuổi bền

- y_v : Số mũ xét tới ảnh hưởng của lượng chạy dao S đến tốc độ cắt V. Tra bảng 4-62 (HDTKĐAD)

C_v = 61,5 ;  m = 0,2 ;  y_v = 0,8

- k_v : Hệ số hiệu chỉnh xét đến ảnh hưởng của các nhân tố khác nhau đến tốc độ cắt.

                k_v = k_cn* k_M* k_p* k_d* k_hs* k_j* k_mt

Tra bảng 4-59 (HDTKĐAD) có :  k_cn = 0,6

Tra bảng 4-63 (HDTKĐAD) có :

Tra bảng 4-64 (HDTKĐAD) có :

   k_p = 1 ;  k_d = 1 ;  k_hs = 1 ;  k_j = 0,81 ; k_mt = 1

            Þ k­_v = 0.6*0.855*0.81 = 0.41

Vậy :

- Số vòng quay lý thuyết.

     Tra thuyết minh máy n = 250 (v/p)

- Vận tốc cắt thực của máy.

- Thời gian cơ bản của máy.

Trong đó :

- L : Chiều dài bề mặt cần gia công, L = 24,2 (mm)

- S : Lượng chạy dao, S = 0,15 (mm/vòng)

- y : Lượng vượt quá, y = 0

- y₁ : Lượng ăn tới, y₁ = 1 (mm)

h) Bước 7 : vát mép 2*45⁰

Các thông số như bước 6

5. Nguyên công V : Tiện các mặt còn lại

- Máy : 1K62

- Dao : T15K6

a) Bước 1 : Tiện hốc

- Chiều sâu cắt : t = 1 (mm)

- Lượng chạy dao tra bảng 5_61 (ST CNCTM T2) S = (0.4¸0.5) chọn S=0.43 (mm/vng)

- Xác định tốc độ cắt V:

Trong đó :

- T : tuổi thọ trung bình của dụng cụ T = 60 (ph)

Tra bảng 4_62 (HD TKDAD) :

C_v =349; y_v = 0.35; m = 0.2

- k_v : hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hưởng của các nhân tố khác nhau đến tốc độ cắt

              k_v = k_cn* k_M * k_p* k_d* k_hs*k_j* k_mt

Tra bảng 4_59 (HD TKĐAD) : k_cn = 0.6

Tra bảng 4_63 (HD TKĐAD)

k_M­ = 750/s_B = 750/877 = 0.855

Tra bảng 4_64 (HD TKĐAD)

k_p = 1; k_d =0.65; k_hs = 1; k_mt = 1; k_j = 0.92

  Þ k­_v = 0.6*0.85*0.92*0.65 = 0.3

    Vậy :

- Số vòng quay lý thuyết

Tra thuyết minh máy chọn : n = 630 (v/ph)

- Tốc độ cắt thực :

- Thời gian cơ bản T₀

Trong đó :

- L : chiều dài cần gia công của chi tiết (mm) l = 52 (mm)

- l₁ : lượng ăn tới của dao  (mm) l₁ = t*cotgj = 0.57 (mm)

- j : góc nghiêng chính j = 60⁰

- l₂ : lượng vượt quá của dao l₂ = 2 (mm)

- S : lượng chạy dao S = 0.43 (mm/vng)

- n : số vòng quay trong một phút của phôi n = 630 (v/ph)

Vậy.

b) Bước 2  : Tiện mặt đầu B như bước 1 của nguyên công IV

c) Bước 3:  Tiện thô mặt trụ ngoài : đã tính

d) Tiện gờ f52,8 : Như bước 6 của nguyên công IV

e) Bước 4 : vát mép 2*45⁰ như bước 7  của nguyên công IV

6. nguyên công VI : Chuốt lỗ F31.9

- Máy : 7   55

- Dao : P18

- Chiều dày cắt : chiều dày cắt a bằng lượng nâng của răng dao (a=S_z­); a = (0.02 ¸ 0.2) (mm) chọn a = 0.02 (mm)

- Chiều rộng cắt b : b = p *D = p *32 = 100.5 (mm)

- Lượng chạy dao : tra bảng 3_5 (ST CNCTM T1 ) ta có

 S_z = (0.02 ¸ 0.03) (mm) chọn S_z = 0.02 (mm)

- Tốc độ cắt V : dựa vào bảng 5_52 (ST CNCTM T2) V = 7 (m/ph) 

- Thời gian cơ bản T₀ :

Trong đó :

- L : chiều dài hành trình làm việc của dao chuốt ( tra thuyết minh máy ta có L = 1600 mm )

- k : hệ số tính đến hành trình chạy không của dao chuốt k = 1.2 ¸ 1.5 chọn k = 1.3

- V : vận tốc cắt khi chuốt

- q : số lượng chi tiết chuốt cùng một lần gá

    Vậy :

7. Nguyên công VII : Chuốt rãnh then

- Máy : 7   55

- Dao : P18

- Chiều dày cắt : a = 0.04 (mm)

- Chiều rộng cắt : b = B = 10

- Lượng nâng của dao : tra bảng 3_59 (ST CNCTM T1) ta có S = 0.04 ¸ 0.07 (mm) chọn S = 0.04 (mm)

- Tốc độ cắt : tra bảng 5_52 (ST CNCTM T2) ta có V = 8 (m/ph)

- Thời gian cơ bản T₀ :

Trong đó :

- L : chiều dài hành trình làm việc của dao chuốt ( tra thuyết minh máy ta có L = 1600 mm )

- k : hệ số tính đến hành trình chạy không của dao chuốt k = 1.2 ¸ 1.5 chọn k = 1.3

- V : vận tốc cắt khi chuốt

- q : số lượng chi tiết chuốt cùng một lần gá

    Vậy :

8. Nguyên công VIII : Tiện tinh đường kính ngoài F100, hai gờ

- Máy: 1K62

- Dao : T15K6

a) Bước 1: tiện tinh F100.55_-0.22

- Chiều sâu cắt : t  = 0.325 (mm)

- Lượng chạy dao : tra bảng 5_62 (ST CNCTM T2) ta có S = 0.14 ¸ 0.24 chọn S = 0.14 (mm/vng)

- Vân tốc cắt V :

Trong đó :

- T : tuổi bền của dao (ph)

- t : chiều sâu cắt  (mm)

- S : lượng chạy dao (mm/vng)

- C_v : hệ số để tính tốc độ cắt V

- m : chỉ số tuổi bền

- x_v : số mũ xét tới ảnh hưởng của chiều sâu cắt t đến tốc độ cắt V

- y_v : số mũ xét tới ảnh hưởng của lượng chạy dao S đến tốc độ cắt V

Tra bảng 4_62 (HD TKĐAD) ta có :

C_v = 349; m = 0.2; x_v = 0.15; y_v = 0.35

- k_v : hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hưởng của các nhân tố khác nhau đến tốc độ cắt

                 k_v = k_cn* k_M * k_p* k_d* k_hs*k_j* k_mt

Tra bảng 4_59 (HD TKĐAD) : k_cn = 0.6

Tra bảng 4_63 (HD TKĐAD)

k_M­ = 750/s_B = 750/877 = 0.855

Tra bảng 4_64 (HD TKĐAD)

k_p = 1; k_d =1; k_hs = 1; k_mt = 1; k_j = 0.81

   Þ k­_v = 0.6*0.855*0.81 = 0.41

      Vậy:

- Số vòng quay n:

Tra thuyết minh máy  n = 500 (v/ph)

- Vận tốc cắt thực :

- Thời gian cơ bản T₀ :

Trong đó :

- y = (t / tg j) + (0.5 ¸ 2) mm

- t : chiều sâu cắt  t = 0.325 (mm) 

- j : góc nghiêng chính j = 45⁰

     Þ y = 1.3

- i : số lần cắt i = 2

- y₁ : lượng ăn tới y₁ = 1

- L : chiều dài bề mặt cần gia công, L = 102 (mm) 

b) Bước 2 : Tiện gờ  F52,2^-0,19

- Chiều sâu cắt : t = 5 (mm)

- Lượng chạy dao: tra bảng 5_60 (ST CNCTM T2) ta có S =(0.80 ¸ 0.1 ) chọn  S = 0.1 (mm/vng)

- Vận tốc cắt

Trong đó :

- T : tuổi bền của dao (ph)

- S: lượng chạy dao (mm/vng)

- C_v : hệ số để tính tốc độ cắt V

- m : chỉ số tuổi bền

- x_v : số mũ xét tới ảnh hưởng của chiều sâu cắt t đến tốc độ cắt V

- y_v : số mũ xét tới ảnh hưởng của lượng chạy dao S đến tốc độ cắt V

Tra bảng 4_62 (HD TKĐAD) ta có :

C_v = 61.5; m = 0.2;  y_v = 0.8

- k_v : hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hưởng của các nhân tố khác nhau đến tốc độ cắt

        k_v = k_cn* k_M * k_p* k_d* k_hs*k_j* k_mt

Tra bảng 4_59 (HD TKĐAD) : k_cn = 0.6

Tra bảng 4_63 (HD TKĐAD)

  k_M­ = 750/s_B = 750/877 = 0.855

Tra bảng 4_64 (HD TKĐAD)

k_p = 1; k_d =1; k_hs = 1; k_mt = 1; k_j = 0.81

  Þ k­_v = 0.6*0.855*0.81 = 0.41

    Vậy :

- Số vòng quay lý thuyết :

Tra thuyết minh máy chọn  n = 420 (v/ph)

- Vận tốc cắt thực của máy là :

- Thời gian cơ bản T₀ :

Trong đó :

 -  lượng ăn tới  y₁ = 1

           - lượng vượt quá y = 0

 - S : lượng chạy dao S = 0.1 (mm/vng)

 - n : số vòng quay n = 420 (v/ph)

 - L : chiều dài bề mặt cần gia công  L = 0,6 (mm)

9. Nguyên công Ix : Phay đường vít

 - Máy: 6H82

- Dao : dao phay chuyên dùng D = 70 (mm); d = 22 (mm); Z = 12 (răng)

- Chiều sâu cắt : t = 7 (mm)

- Lượng chạy dao : tra bảng S_z =(0.04 ¸ 0.06 ) chọn S_z = 0.06 mm/răng

- Tốc độ cắt :

Trong đó :

- B : chiều rộng phay B = 7.5 (mm)

- D : đường kính dao phay D = 70 (mm)

- t : chiều sâu cắt t = 7 (mm)

- T : tuổi thọ dao; tra bảng 5_40 (ST CNCTM T2) , T = 120

- k_v : tổng hệ số hiệu chỉnh về tốc độ xét đến điều kiện cắt khác

              k_v = k_mv * k_nv* k_uv

Trong đó :

- k_mv : hệ số xét đến chất lượng của vật liệu gia công ; tra bảng 5_1 (ST CNCTM T2 )

          k_mv =750/s_B = 750/877 =0.85

- k_nv : hệ số xét đến trạng thái bề mặt của phôi ; tra bảng 5_5 (ST CNCTM T2) k_nv = 0.8

-         k_uv : hệ số xét đến vật liệu của dụng cụ tra bảng 5_6 (ST CNCTM T2 )

           k_uv = 1.9

   Þ k_v = 0.85*0.8*1.9 = 1.29

Tra bảng 5_39 (ST CNCTM T2) ta có :

C_v = 53; q_v = 0.45; x_v = 0.3; y_v = 0.2; u_v = 0.1; p_v = 0; m = 0.33

   Vậy :

- Số vòng quay của dao

Tra thuyết minh máy n = 50 ¸ 2240 (v/f) chọn n = 354 (v/ph)

- Vận tốc cắt thực: V = 77.9 (m/ph)

- Lượng chạy dao phút :

S_p = Z*S_z*n_t = 12*0.06*354 = 254 .88 (mm/ph)

      Tra thuyết minh máy chọn S_p = 254 (mm/ph)

- Lượng chạy dao răng thực:

S_z = S_ph/ Z*n_m = 254/12*354 = 0.05 (mm/răng)

- Thời gian cơ bản T₀ :

Trong đó :

- l : chiều dài bề mặt cần gia công 

- l₁ : lượng vượt quá l_1­= 5 (mm)

- l₂ : lượng ăn tới l₂ = 1 (mm)

- Z : số răng dao Z = 12

- n : số vòng quay n = 354 (v/ph)

- S_z : lượng chạy dao răng S_z = 0.05 (mm/răng)

   Vậy :

10. nguyên công X : Phay rãnh thoát phoi

- Máy : 6H82

- Chọn dao : sử dụng dao phay 1 góc có Z = 12 (răng); D = 50 (mm)

- chiều sâu cắt :  t = 6

- Lượng chạy dao : tra bảng 5_163 (ST CNCTM T2) S_z = (0.07 ¸ 0.04) chọn S_z = 0.05 mm/răng

- Tốc độ cắt :

Trong đó :

B = 10(mm); D = 50 (mm) ; t = 6 (mm)

Tra bảng 5_40 (ST CNCTM T2) T = 120

- k_v : tổng hệ số hiệu chỉnh về tốc độ xét đến điều kiện cắt khác

     k_v = k_mv * k_nv* k_uv

Tra bảng 5_1 (ST CNCTM T2) k_mv =750/s_B = 750/877 =0.85

Tra bảng 5_5 (ST CNCTM T2) k_nv = 0.8

Tra bảng 5_6 (ST CNCTM T2) k_uv = 1.9

   Þ k_v = 0.85*0.8*1.9 = 1.29

Tra bảng 5_39 (ST CNCTM T2) ta có :

C_v = 44; q_v = 0.45; x_v = 0.3; y_v = 0.2; u_v = 0.1; p_v = 0; m = 0.33

Vậy :

- Số vòng quay của dao

Tra thuyết minh máy n = 31.5 ¸ 1600 (v/ph) chọn n = 400 (v/ph)

- Vận tốc cắt thực:  V = 62.8 (m/ph)

- Lượng chạy dao phút :

S_p = Z*S_z*n_t = 12*0.05*400 = 240 (mm/ph)

Tra thuyết minh máy chọn S_p = 240 (mm/ph)

- Lượng chạy dao răng thực:

S_z = S_ph/ Z*n_m = 240/12*400 = 0.05 (mm/răng)

- Thời gian cơ bản T₀ :

Trong đó :

l = 70 (mm); l_1­= 3 (mm); l₂ = 1 (mm); i = 3; Z = 12(răng); n = 400 (v/f); S_z = 0.05 (mm/răng)

vậy :

11. Nguyên công XI : Phay phần vít nhọn

- Máy : 6M11

- Dao: dao phay ngón P18

- chiều sâu cắt t = 2 (mm)

- Lượng chạy dao : tra bảng 5_146 (ST CNCTM T2) S_z = 0.1 ¸ 0.06 chọn S_z = 0.08 mm/răng

- Tốc độ cắt :

Trong đó :

B = 1(mm) ; D = 20 (mm); t = 2 (mm)

Tra bảng 5_40 (ST CNCTM T2 ) T = 120 (ph)

- k_v : tổng hệ số hiệu chỉnh về tốc độ xét đến điều kiện cắt khác

             k_v = k_mv * k_nv* k_uv

Trong đó :

Tra bảng 5_1 (ST CNCTM T2) k_mv =750/s_B = 750/877 =0.85

Tra bảng 5_5 (ST CNCTM T2) k_nv = 0.8

Tra bảng 5_6 (ST CNCTM T2) k_uv = 1.9

           Þ k_v = 0.85*0.8*1.9 = 1.29

Tra bảng 5_39 (ST CNCTM T2) ta có :

C_v = 46.7; q_v = 0.45; x_v = 0.5; y_v = 0.5; u_v = 0.1; p_v = 0.1; m = 0.33

Vậy :

- Số vòng quay của dao

Tra thuyết minh máy chọn n = 500 (v/ph)

- Vận tốc cắt thực :

- Lượng chạy dao phút :

S_p = Z*S_z*n_t = 6*0.08*500 = 240 (mm/ph)

Tra thuyết minh máy chọn S_p = 240 (mm/ph)

- Lượng chạy dao răng thực:

S_z = S_ph/ Z*n_m = 240/6*500 = 0.08 (mm/răng)

- Thời gian cơ bản T₀ :

Trong đó :

l = 2; l_1­= 3 (mm); l₂ = 1 (mm) ; i = 3;

12. Nguyên công XII : Tiện hớt lưng

- Máy 1811

- Dao P18 có : a = 25⁰; g = 0⁰

- Chiều sâu cắt t là đại lượng biến đổi, lấy t = k/4 = 5,5/4 = 1,375 (mm)

- Lượng chạy dao được tính gần đúng như sau : khi phôi quay 1 góc 1/ z vòng thì dao tiến được một lượng bằng lượng hớt lưng k =5.5 (mm)

Vậy : S = k*z = 5.5*10 = 55 (mm/vng)

Số vòng quay của trục chính mang phôi nên lấy thấp vì một vòng quay của trục chính ứng với z vòng quay của trục cam với z = 10 nên lấy số vòng quay của trục chính lớn thì số vòng quay của trục cam sẽ rất nhanh do đó gây ra rung động mạnh lực va đập lớn

Ta có :

Tra bảng ta có :

C_v = 30.7; y_v = 0.5; m = 0.3;  T = 120(ph)

Thay vào công thức :

Số vòng quay n:

Thời gian cơ bản T₀ :

13. Nguyên công XIII : Đóng nhãn

- MáyA413

- Dao bộ dấu

- Ép bằng thuỷ lực; lực ép 16 tấn

- Tốc độ đầu ép V = 400 m/ph

14. Nguyên công XIV : Kiểm tra trung gian

15. Nguyên  công  XV : Nhiệt luyện

16. Nguyên công XVI : Mài mặt đầu A, mài  lỗ

- Máy:  3A277 

a) Bước 1:  Mài tinh lỗ F32^+0.025

- Dao: P P20´30´10 24A 16 CT1 8K

- Chiều sâu cắt  t = 0.01 (mm)

- Tốc độ đá : V_đá = 35 (m/s) tra bảng 5_55 (ST CNCTM T2)

- Tốc độ chi tiết : V_ct = 32 (m/ph) tra bảng 5_55 (ST CNCTM T2 )

                Theo lý lịch máy chọn n = 315 (v/ph)

- Tốc độ thực của chi tiết

- Lượng chạy dao dọc :

             S_d = (0.25 ¸ 0.4)*B = 0.25*20 = 5 (mm/vng)

- Tốc độ quay của đá :

- Tốcđộ thực của đá

- Lượng chạy dao ngang trong một hành trình kép của bàn máy

            S_htk = 0.0031 mm/htk  (tra bảng 5_22 (TKDCC))

-  Thời gian cơ bản T₀ :

Trong đó :

- L_ct : chiều dài mặt gia công  L_ct = 100 (mm)

- h: lượng dư h = 0.1

- k : hệ số đối với gia công tinh k = 1.4

   Vậy :

b) Bước 2 : Mài bán tinh mặt đầu A

- Đá : 3P125´32´32 24A40 CM1 8K

- Chiều sâu cắt : t = 0.02 (mm)

Tra bảng 5_55 (ST CTNCTM T2 ) có :

V_đá = 25 ¸ 30 (m/s) chọn V_đá = 30(m/s)

V_ct = 10 ¸ 40 (m/f) chọn V_ct = 30 (m/ph)

- Tốc độ quay của đá

Tra theo máy chon n_đ = 2800 (v/ph)

- Tính lại vận tốc đá mài

- Tốc độ quay của phôi

- Tốc độ thực của phôi

- Lượng chạy dao dọc : tra bảng 5_55 (STCNCTM T2) ta có: S_d = (0.3 ¸ 0.6)*B = 0.3*30 = 9 (mm/vg)

- Thời gian cơ bản T₀ :

Trong đó :

- L : chiều rộng của chi tiết (mm)

- n : số vòng quay của chi tiết trong 1 phút

- S_d : lượng chạy dao dọc sau 1 vòng quay của chi tiết

- h : lượng dư gia công 

- t : chiều sâu mài

- k : hệ số tính đến việc quay dao thêm mấy lần cuối để tăng độ nhẵn bề mặt  k = 1.4 ¸ 2.5 chọn k = 2

Vậy :

c) Bước 3 :  Mài tinh mặt đầu A

- Đá : 3P125´32´32 24A16 CM1 8K

 D = 70 (mm) ; H = 20 (mm) ; d = 20 (mm)

- Chiều sâu cắt : t = 0.01 (mm)

Tra bảng 5-55 (ST  CNCTM T2) có :

V_đá = 25 ¸ 30 (m/s) chọn V_đá = 30 (m/s)

          V_ct = 10 ¸ 40 (m/f) chọn V_ct = 30 (m/ph)

- Số vòng quay như bước 2

- Lượng chạy dao dọc : tra bảng 5_55 (ST CNCTM) S_d = (0,2 ¸ 0,3)*B = 0.2*30 = 6 (mm/vng)

- Thời gian cơ bản T₀ :

17. Nguyên công XVII : mài mặt đầu B

- Máy: 3B722 có kích thước bàn từ 1000*320

- Dao: PP200´51´63 24A 16CM2 9K3

- Chiều sâu cắt : t = 0,015 (mm)

- Đối với bàn từ hình chữ nhật có kích thước 1000*320 ta xếp chi tiết thành 3 hàng mỗi hàng 9 chiếc. Vậy số chi tiết mài đồng thời là Z = 3*9 = 27 (chiếc)

- Chiều rộng mài quy đổi :

Trong đó:

- D : đường kính ngoài của chi tiết  D = 52 (mm)

- d : đường kính trong của chi tiết  d = 32 (mm)

- L : chiều dài đặt chi tiết lên bàn máy L = 9*100 = 900 (mm)

- Z : số chi tiết đồng thời mài, Z = 27 (chiếc)

Vậy:

- Tốc độ quay của đá:  n = 1450 (v/ph)

- Vận tốc thực của đá

- Lượng chạy dao ngang : tra bảng VIII-44-[7] chọn S_n =8 mm/htk.

- Tốc độ của chi tiết V_ct =12 (m/ph)

- Lượng chạy dao chiều sâu trong 1 hành trình của bàn máy S_t = 0,025 mm/htk

- Thời gian cơ bản T₀ :

Trong đó :

- L_ct : chiều dài chi tiết gia công L_ct = 100*9 = 900 (mm)

- B_ct : bề rộng chi tiết gia công B_ct = 100*3 = 300 (mm)

- h : lượng dư 1 phía

- k : hệ số khi mài k = 1.4

      Vậy :

18. Nguyên công XVIII : Khử từ

19. Nguyên công XIX : Mài đường kính ngoài và 2 gờ

- Máy: 3A141

a) Bước 1 : Mài thô đường kính ngoài.

- Dao: PP300´30´30 24A 40CM2 9K

- Chiều sâu mài :  t = 0,02 (mm)

- Lượng chạy dao:theo bảng 5_55 (ST CNCTM T2) có: S_d=(0,3y0,7)B = (6y14) chọn S_d = 10 (mm/vg)

- Tốc độ đá: theo lý lịch máy chọn n_d =2250(m/ph)

- Vận tốc đá:V=

- Tốc độ chi tiết : Theo bảng 5_55 có V_ct= (12y25) m/ph chọn V_ct=25 m/ph.

- Số vòng quay chi tiết được tính theo công thức sau :

                Chọn n_ct = 80 (v/ph)

- Thời gian cơ bản T₀ :

b) Bước 2 : Mài tinh đường kính ngoài.

- Dao: PP300´30´30 24A 16CM2 9K

- Chiều sâu mài : t = 0,01 (mm)

- Lượng chạy dao : Theo bảng 5_55 (ST CNCTM T 2), S_d=(0,2y0,4)B = (4y8) chọn  S_d = 5 (mm/vg)

- Tốc độ đá: Theo lý lịch máy chọn n_d =2250 (m/ph)

- Vận tốc đá:V=

- Tốc độ chi tiết: theo bảng 5_55 (ST CNCTM T2) có V_ct=(15y55) m/ph chọn V_ct=30 m/ph.

- Số vòng quay chi tiết được tính theo công thức sau :

- Vận tốc thực của chi tiết :

- Thời gian cơ bản T₀ :

c) Bước 3 : Mài đường kính gờ.

-Dao: PP300´30´30 24A 40CM2 9K

- Chiều sâu mài :  t = 0,02 (mm)

- Lượng chạy dao : Theo bảng 5_55 (ST CNCTM T2) có: S_d=(0,3y0,7)B = (6y14) chọn S_d = 10 (mm/vg)

- Tốc độ đá: Theo lý lịch máy chọn n_đ =2250(m/ph)

- Vận tốc đá:V_đ =

- Tốc độ chi tiết : Theo bảng 5_55 (ST CNCTM T2) có V_ct=(12y25) m/ph chọn V_ct=25 m/ph.

- Số vòng quay chi tiết được tính theo công thức sau :

- Tốc độ thực của chi tiết

- Thời gian cơ bản T₀ :

20. Nguyên công XX : Mài  hớt lưng đỉnh răng

- Máy: HB15

- Đá : PP100´25´20 24A 16CM2 9K 

- Chiều sâu mài : t = 0.005 (mm)

- Vận tốc đá : V_đá = 30 m/s 

- Lượng chạy dao : S = 4.7 (mm/vng)

chọn n_đ = 2800 (v/ph)

- Vận tốc cắt tra (CN CTDCC) V_ct = 2 (m/ph)

 Chọn n_ct = 5 (v/ph)

- Thời gian cơ bản T₀

21. Nguyên công XXI : Mài  hớt lưng mặt bên

- Máy MB10

- Đá : PP100´25´10 24A 16CM2 9K

- Chiều sâu cắt    t = 0,005 mm

- Tốc độ vòng của đá: Vđ = 30 m/s  .

           Chọn theo máy: n_đ = 2800 (vg/ ph)

- Vận tốc thực của đá

- Tốc độ quay của chi tiết: Vct = 2 m/ ph ; n_ct = 6 vg/ ph

- Lượng chạy dao đứng   :  S_đ = 4,7( mm/ vg)

- Lượng chạy dao dọc      :  S_d = 18,84 (mm/ vg)                  

- Thời gian máy:

22. Nguyên công XXII : Mài  sắc mặt trước

- Máy: 3A662

- Dao: 2P 300´32´30 33A 16 CM1  1  

góc đá mài được sửa có q = 25⁰±30’

- Lượng dư biên dạng : S = 0.015 (mm)

- Chiều sâu cắt : t = 0,005 (mm)

- Lượng chạy dao S_n = 0,3 (m/ph)

- Vận tốc đá chọn theo máy n = 200 ¸ 3050 (v/ph) chọn n = 1000 (v/ph)  

- Vận tốc của đá

- Thời gian cơ bản T₀

23. Nguyên công XXIII : Tổng kiểm tra

24. Nguyên công XXIV : Cắt thử

- Máy :5K32

- Dao : Dao phay lăn răng m = 5; Z = 10

- Chế độ cắt thử: Tiến hành cắt thử bánh răng có z = 17; m = 5; a = 20⁰

- Vật liệu chế tạo bánh răng là thép 45

- Chiều sâu cắt : t = 5 (mm)

- Lượng chạy dao dọc theo bảng trang 5_191 (TK DCC) = 1,67(mm/vg)

- Tốc độ cắt V:Theo bảng trang 5_192 (TK DCC)  có V_b=25430(m/ph) chọn V=25(m/ph)

- Số vòng quay lý thuyết n:

Tra thuyết minh máy chọn n =85(v/ph)

- Vận tốc cắt thực tế

- Tốc độ quay của chi tiết .

n_ct = n*1/Z_ct = 85*1/17 = 5 (v/p)

- Thời gian cơ bản T₀

l : chiều rộng bánh răng l=10(mm)

n_ct : số vòng quay của chi tiết

Z : số răng của bánh răng

i: số lần cắt i=3

y₁ = (2 ¸ 4) mm chọn y₁ = 3 (mm)

Vậy:

PHẦN VI

TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

I. VAI TRÒ VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ GÁ

         Đồ gá là trang bị quan trọng trong quá trình gia công trên máy cắt kim loại và trong quá trình lắp ráp kiểm tra. Đồ gá có vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất lao động, tăng độ chính xác gia công, giảm nhẹ sức lao động trong quá trình gia công.

         Đồ gá xác định một cách chính xác vị trí của chi tiết gia công so với dụng cụ.

         Trong ngành cơ khí hiện nay sử dụng rất nhiều loại đồ gá, mỗi loại có công dụng khác nhau, kết cấu khác nhau.

         Đồ gá có những thuận lợi trong quá trình công nghệ mà ngày càng được mở rộng tính công nghệ của đồ gá, tạo điều kiện cơ khí hoá và tự động hoá quá trình gá đặt.

II. YÊU CẦU CỦA ĐỒ GÁ

         - Kết cấu của đồ gá phải đơn giản, gọn nhẹ và tốn ít vật liệu, dễ chế tạo.

         - Thuận lợi cho thao tác, dễ sử dụng, an toàn.

         - Định vị chính xác chi tiết gia công.

         - Kẹp chặt chắc chắn, không gây biến dạng chi tiết.

         - Tận dụng và phát huy được tính năng làm viêc của máy.

III. GIỚI THIỆU ĐỒ GÁ

         Để phay rãnh xoắn của dao phay lăn răng trục vít ta dùng trục gá và chống tâm hai đầu.

         Ưu điểm : Cơ cấu đạt độ chính xác cao, dễ sử dụng.

         Kết cấu của đồ gá bao gồm: Trục gá, ụ trước, ụ sau, tốc kẹp, hai mũi tâm, ụ động, đai ốc, bạc chữ C, then.

         Đối với đồ gá phay, thường đồ gá phải chịu một lực cắt lớn. Để đạt được độ chính xác gia công chi tiết được khống chế hết 6 bậc tự do. Trục gá được định vị trên hai mũi tâm khống chế 5 bậc tự do, tốc kẹp khống chế bậc tự do còn lại. Chi tiết được định vị trên trục gá khống chế 5 bậc tự do, cơ cấu then khống chế bậc tự do còn lại.

IV. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ TRỤC GÁ TRONG ĐỒ GÁ ĐỂ RÃNH XOẮN

         - Máy: 6H82

         Dao: P18    D´d´z = 150´45´8      

         Phân tích lực khi phay.

Khi phay bằng dao phay định hình răng thẳng, trên răng dao phay chịu tác dụng bởi hai lực P_z, P_r. Hợp lực của chúng tạo thành lực cắt R. Lực cắt R thường được khảo sát theo hai thành phần P_đ, P_n, ta có.

         Trong đó:

         – Lực vòng hay lực tiếp tuyến, có phương tiếp tuyến với quỹ đạo chuyển động cắt. Lực vòng P_z tạo ra mô men cắt và gây uốn trục dao và uốn trục gá, lực này làm cho chi tiết chi tiết bị xoay tương đối trên trục gá nên ta phải tính kiểm nghiệm then được lắp và do lực P_n  hướng ngược chiều chuyển động của bàn máy nên ở đây ta không cần tính lực xiết bulông trên trục gá mà người sử dụng máy chỉ cần xiết nhẹ bulông tại đó thì đồ gá vẫn có thể làm việc được.

          - Lực hướng kính, có phương vuông góc với trục chính, chiều hướng ra khỏi tâm dao. Lực P_r gây uốn trục dao đồng thời tạo ra áp lực trên các ổ trục chính, gây ra mô men ma sát phụ trên ổ.

          - Thành phần lực cắt thẳng đứng, có tác dụng kéo chi tiết xuống làm chi đồ gá bị lật tại hai điểm  B và C do đó ta cần tính lực xiết bu lông tại tiết diện A và C

          - Thành phần lực nằm ngang hay còn gọi là lực chạy dao, có phương trùng với phương chuyển động chạy dao, làm dịch chuển  ụ trục chính nên ta phải tính lực xiết đủ lớn để thắng được lực làm dịch chuyển ụ trục chính.

Biên dạng lưỡi cắt  để phay đường vít như hình vẽ

ở nguyên công phay đường vít ta sử dụng phay nghịch nên các thành phần lực được tính theo công thức sau:

P_r = (0,6 ¸ 0,8)P_z

                   P_n = (1,1 ¸ 1,2)P_z

                   P_đ = (0,2 ¸ 0,3)P_z

         Tính P_z:

                   P_z =   (N)

         Trong đó:

         Z - số răng dao phay: Z = 12 (răng).

         t - chiều sâu cắt: t = 7 (mm)

         B - chiều rộng cắt chính là  B = 15,71 (mm)

         S - lượng chạy dao dọc : S_z= 0,05 mm/răng

         D - đường kính dao phay: D = 70 (mm)

         n - số vòng quay của dao: n = 374 (vg/ph)

         C_p và các hệ số mũ, tra bảng 5 – 39 (TK DCC).

         C_p = 68,2    x = 0,86      y = 0,72      q = 0,86      u = 1     w = 0

         k_mp - hệ số điều chỉnh kể đến ảnh hưởng của vật liệu gia công đến lực cắt.

         Tra bảng 5 - 9 (TK DCC)

                   k_mp =

         n = 0,3 (khi phay)

         s_b - giới hạn bền của P18

                   s_b = 877 (N/mm²)

         Þ k_mp =

         P_r = (0,6 ¸ 0,8)166,4 = 99,84 ¸ 133,12 (N)

                   Lấy P_r = 120 (N)

         P_n = (0,8 ¸ 0,9)166,4 = 133,12 ¸ 149,76 (N)

                   Lấy P_n = 140 (N)

         P_đ = (0,7 ¸ 0,9)166,4 = 116,48 ¸ 149,76

                   Lấy P_đ = 130 (N)

         Công suất cắt khi phay.

                   N_e =   (KW)

         Momen xoắn trên trục chính của máy.

                   M_x =   (N.mm)

      +  Tính lực xiết của bulông khi dưới tác dụng của lực P_d làm lật ụ trục chính và ụ động tại hai tiết diện B và C , tác dụng của lực chiều trục P_­n làm ụ trục chính chuyển động. Do lực P­_d nhỏ hơn rất nhiều so với lực P_n nên ảnh hưởng của lực thẳng đứng là không đáng kể mà ở đây ta chỉ đi xác định lực xiết bulông do lực P_n gây nên là  thoả mãn điều kiện lật của đồ gá.

Có : P_n = F_ms1 + P  = N.f  + P

F_ms2  = i.f.V ³ P

Trong đó:

- f: là hệ số ma sát giữa ụ trục chính với bàn máy thường lấy f = 0,2

- N: là áp lực của ụ chính lên bàn máy ở đây ta đi tính định tính giả sử ụ chính có N = 7,5kg = 75 N

- P : là lực ngang tác động lên ụ chính ở đây ta có 4 bu lông lắp ghép thì mỗi bulông chịu một lực ngang là P_b = P/4 = (P_n – F_ms1)/4 =  (140 – 75.0,2)/4 = 31,25 N ( đây là lực ngang )

- i: là số bề mặt tiếp xúc giữa các tấm ghép i = 2

- s: hệ số an toàn thường lấy S = 1,3 ¸ 1,5 chọn S = 1,4

Ta chọn bulông lắp ghép có đường kính d = 10 mm

Chế độ ghép là mối lắp hở: việc tính toán dựa trên tính lực xiết bulông với mối ghép hở

     + Tính lực xiết bulông để cố định mũi tâm ở ụ động là:do không có lực P_n có tác dụng làm mũi tâm ở ụ động di chuyển nhiều nên việc tính toán lực xiết ở đây là không cân thiết nên ta có thể xiết nhẹ bulông một lực bằng lực xiết của bulông giữa bàn máy các ụ

Tính đường kính trục gá:

         Ta có thể sơ đồ gá trục gá như sau:

         Nhận xét là do P_z rất nhỏ nên ta bỏ qua phần tính cho lực này.

         Khi tính đường kính trục gá ta xét trong tiết diện AA, khi đó trục gá chịu tác dụng của lực P_đ, P’_n.

                   P’_n = P_n ´ Cos3,32^o = 140 ´ Cos3,32^o = 139,8 (N)

                   P’_z = P_n ´ Sin3,32^o = 140 ´ Sin3,32^o = 8,1 (N)

                   P_đ = 130 (N)    M_n = P’_n. D_tb/2 = 139,8 . 885,85/2 = 6000,9 N.mm

         Xác định phản lực tại các gối A,C.

         S_MA = 0 = R_C(120 + 50) - M_n  - P_đ ´ 120

         Þ R_C =  (N)

         S_Px = 0 = R_A - P_đ + R_C

         Þ R_A =  P_đ - R_C  =  130 – 123,5 = 6,5 (N)

Þ Ta vẽ được biểu đồ momen M_X.

         Đường kính trục được xác định theo công thức:

                   d

Trong đó:

                   T - momen xoắn trên trục (N.mm)

                   [] - ứng suất cho phép (MPa)

         Với thép 45X, [] = 12 ¸ 20 (MPa)

         Lấy [] = 17 (MPa)

                   d_AB   (mm)

                   d_BC   (mm)

         Theo kết cấu của lỗ chi tiết ( d = 32 mm) ta thấy trục gá thoả mãn về đường kính trục khi chịu tác dụng của lực cắt.

         Xác định chuyển vị.

         Theo biểu đồ momen trục gá ta thấy tại điểm B (bên phải) có momen lớn nhất, vì thế tại đó sẽ có chuuyển vị lớn nhất nên ta tính chuyển vị cho trục gá tại điểm B (bên phải). Ta đặt lực đơn vị P_k = 1 vào điểm B và tính chuyển vị theo phương pháp nhân biểu đồ Veresaghin.

         f_K = (M_P)(M_K) =

         Trong đó:

         W - diện tích của biểu đồ M_P

         h - độ lớn của biểu đồ M_K ứng với trọng tâm của biểu đồ M_P.

         W₁ =         

         W₂ =

         h₁ = h₂ =

         E - modun đàn hồi, E = 2 ´ 10⁵ (N/mm²)

          J - momen quán tính độc cực,J =

         d - đường kính trục gá tại điểm B, d = 30 (mm)

         Þ f_B =  = 0,000417 (mm)

         Tính toán các sai số.

 1.  Sai số gá đặt (e_gd).

         Sai số gá đặt là sai số vị trí của phôi khi nó bị lệch so với vị trí yêu cầu trong đồ gá. Sai số gá đặt xuất hiện khi chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước. Sai số gá đặt được xác định theo công thức sau:

         e_gd =

         Trong đó:

                   e_c - Sai số chuẩn.

                   e_k - Sai số kẹp chặt.

                   e_dg - Sai số đồ gá.

2. Sai số chuẩn (e_c).

         Sai số chuẩn là lượng dịch chuyển của gốc kích thước chiếu lên phương kích thước thực hiện. Sai số chuẩn xuất hiện khi chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước. ở nguyên công phay đường vít mối ghép giữa trục gá và phôi là mối ghép có độ hở.

         e_c = D_mđv ´ Cosj ± D_ltc ´ Cosq

         Trong đó:

         D_mđv = d_l + d_tr  (j = 0)

         D_ktc = 2e   (q = 0)

         Lắp ghép giữa lỗ chi tiết và trục gá

         d_l: Dung sai lỗ chi tiết, d_l = 0,025 (mm)

         d_tr: Dung sai trục gá, d_tr = 0,013 (mm)

         e - độ lệch tâm giữa mặt chuẩn và mặt gia công tròn xoay.

         e =   (mm)

         Þ e_C = 25 + 13 + 17 = 51 (mm)

 3. Sai số kẹp chặt (e_k).

         Sai số kẹp chặt sinh ra do lực kẹp của đồ gá và được xác định theo công thức sau:

                   e_k = (Y_max – Y_min) ´ Cosa

         Trong đó:

         Y_max, Y_min - biến dạng lớn nhất và nhỏ nhất của mặt chuẩn dưới tác dụng của lực kẹp.

         a - góc hợp thành giữa phương lực kẹp và phương kích thước thực hiện.

         ở nguyên công phay đường vít do lực kẹp vuông góc với kích thước thực hiện nên a = 0

         Þ e_k = 0

4. Sai số đồ gá (e_dg).

         Sai số điều chỉnh của đồ gá phụ thuộc vào khả năng của người lắp ráp đồ gá và dụng cụ điều chỉnh. Khi thiết kế đồ gá có thể lấy e_dc = 10 (mm).

         Đồ gá chế tạo với cấp chính xác h6 nên e_ct = 13 (mm)

             e_gđ = 55 (mm)

KẾT LUẬN

    Sau một thời gian làm đồ án môn, dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn:………………., đến nay đồ án của em đã hoàn thành đúng thời hạn đảm bảo các nhiệm vụ được giao.

    Qua quá trình làm đồ án đã giúp tôi làm quen với những công việc cụ thể của người kỹ sư cơ khí trong tương lai, phương pháp làm việc độc lập, sáng tạo, khoa học, kỷ luật, đồng thời đồ án đã giúp bản thân em củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu. Do thời gian có hạn và kiến thức thực tế còn hạn chế nên trong quá trình làm đồ án của em không tránh được những thiếu sót. Kính mong quý thầy cô chỉ bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.

    Cuối cùng em xin cám ơn thầy giáo hướng dẫn: ………………, cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này.                                      

  Em xin chân thành cảm ơn !

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. PGS.TS. Trần Văn Địch                                                                        

Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo  máy           

Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật - Hà Nội, 2002

2. Trịnh Khắc Nghiêm            

Nguyên lý và dụng cụ cắt                                      

Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Thái Nguyên, 1990

3. PGS.TS. Trần Hữu Đà, TS. Nguyễn Văn Hùng, ThS. Cao Thanh Long

Cơ sở chất lư­ợng của quá trình cắt                                   

Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Thái Nguyên, 1998

4. PGS.TS. Trần Văn Địch     

Công nghệ chế tạo dụng cụ cắt                              

Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Thái Nguyên, 1995

5. GS.TS. Nguyễn  Đắc Lộc, PGS.TS. Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần  Xuân Việt 

Sổ tay công nghệ chế tạo máy T1,2,3                         

Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật - Hà Nội, 2005                           

6. Trịnh Khắc Nghiêm

Hư­ớng dẫn thiết kế đồ án dao                                             

Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Thái Nguyên, 1990

7. PGS.TS. Trần Văn Địch

Atlas đồ gá                                                                   

Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật - Hà Nội, 2003

8. PGS.TS. Trần Văn Địch, PGS.TS. Lê Văn Tiến, PGS.TS. Trần Xuân Việt

Đồ gá gia công cơ                                                                 

Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật - Hà Nội, 2002           

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"