MỤC LỤC
MỤC LỤC...1
LỜI NÓI ĐẦU.......2
CHƯƠNG 1. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT_ 5
1.1. Sản lượng chế tạo: 5
1.2. Khối lượng chi tiết : 5
1.3. Dạng sản xuất và đặc trưng: 6
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG_ 8
2.1 Công dụng của chi tiết: 8
2.2 Các yêu cầu kỹ thuật cơ bản: 8
2.3 Vật liệu chế tạo: 9
2.4 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết : 9
CHƯƠNG 3. CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 10
3.1 Chọn dạng phôi: 10
3.1.1 Phôi thép thanh_ 10
3.1.2 Phôi dập_ 10
3.1.3 Phôi rèn_ 11
3.1.4 Phôi cán_ 11
3.1.5 Phôi đúc 11
3.2 Phương pháp chế tạo phôi 12
3.2.1 Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ_ 12
3.2.2 Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại 12
3.2.3 Đúc trong khuôn kim loại 12
3.2.4 Đúc ly tâm_ 12
3.2.5 Đúc áp lực 12
3.2.6 Đúc trong khuôn vỏ mỏng_ 13
3.3 Các thông số cơ bản của bề mặt phôi đúc: 13
CHƯƠNG 4. CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG, THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG_ 15
4.1 Lập ma trận công nghệ: 16
4.2 Chọn phương pháp gia công: 17
4.3 Lập tiến trình công nghệ gia công cơ: 18
4.4 Thiết kế nguyên công: 19
4.4.1 Nguyên công 1 : khoan, khoét, doa lỗ “6”_ 19
4.4.2 Nguyên công 2:tiện mặt ngoài Ø100_ 21
4.4.3 Nguyên công 3:tiện mặt ngoài Ø50_ 23
4.4.4 Nguyên công 4: khoan các lỗ phụ và lỗ bậc 24
CHƯƠNG 5. TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG_ 27
5.1 Tính lượng dư bằng phương pháp toán phân tích_ 27
5.1.1 Tính lượng dư bằng phương pháp toán phân tích cho mặt lỗ Ø18 ( Nguyên Công 2) 27
5.1.2 Tính lượng dư gia công mặt _______ 30
5.2 Xác định lương dư gia công bằng phương pháp tra bảng_ 33
5.2.1Xác định lượng dư bằng phương pháp tra bảng mặt lỗ Ø18: 33
5.2.2Xác định lượng dư bằng phương pháp tra bảng tiện mặt ngoài. 33
5.2.3 Xác định lượng dư bằng phương pháp tra bảng cho nguyên công khoan các lỗ phụ và lỗ bậc 34
CHƯƠNG 6. XÁC ĐỊNH CHẾ ĐÔ CẮT_ 35
6.1 Xác định chế độ cắt bằng phương pháp tính toán_ 35
6.1.1 Xác định chết dộ cắt nguyên công 2_ 35
6.2 Xác định chế đô cắt bằng phương pháp tra bảng_ 39
`6.2.1 Xác định chế độ cắt nguyên công 1. 40
6.2.2 Xác định chế độ cắt nguyên công 2. 41
6.2.3 Xác định chế đô cắt nguyên công 3_ 43
6.2.4 Xác định chế độ cắt nguyên công 4_ 45
6.3 Xác định tổng thời gian nguyên công_ 48
CHƯƠNG 7. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ_ 54
7.1 Yêu cầu của đồ gá: 54
7.2 Nhiệm vụ thiết kế 54
7.3 Thành phần của đồ gá_ 54
7.4 Thiết kế đồ gá cho nguyên công gia công lỗ Ø18_ 55
7.5 Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá : 56
KẾT LUẬN...58.
TÀI LIỆU THAM KHẢO...59
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, các ngành kỹ thuật nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật được đào tạo phải có kiến thức sâu rộng và đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất sửa chữa và sử dụng.
Đồ án công nghệ chế tạo máy là môn học có tầm quan trọng nhất đối với sinh viên ngành cơ khí chế tạo. Qua đồ án này giúp sinh viên hiểu được những kiến thức đã học, không những môn học công nghệ chế tạo máy mà còn các môn học khác như: máy công cụ, máy cắt kim loại, công nghệ kim loại...
Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho sinh viên nắm vững các phương pháp và vận dụng vào thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí và tổ chức sản xuất.
Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau việc thiết kế quy trình công nghệ còn so sánh và chọn lọc ra được một phương án công nghệ hợp lý nhất đảm bảo yêu cầu về chất lượng, giá thành rẻ, tốn ít thời gian, đáp ứng nhu cầu xã hội.
Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn hẹp nên không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình thiết kế, tính toán. Em rất mong thầy cô góp ý bổ sung để kiến thức của em được vững vàng hơn.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô khoa cơ khí, đặc biệt là thầy:……………… đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và bỏ nhiều thời gian giúp đỡ em hoàn thành tập đồ án này.
……, ngày….. tháng….năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………
CHƯƠNG 1. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
1.1 Sản lượng chế tạo:
Số lượng chi tiết tổng cộng trong một năm đuợc tính theo công thức:
− N: Là số lượng chi tiết tổng cộng trong một năm
− N1: Là số lượng sản phẩm cần chế tạo, N1 =100000 (chiếc/ năm)
− m : Là số lượng chi tiết trong một sản phẩm m=1
− a: Là số chi tiết phế phẩm a=5 (a=3-6).
− β: Là sản phẩm dự trù cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia côngchọn β=7 (β=5-7)
Vậy (chi tiết/năm)
1.2 Khối lượng chi tiết :
Dựa vào bản vẽ 3D trong phần mềm Inventor, ta tính được thể tích và khối lượng chi tiết là:
Thể tích chi tiết: V=228529,803(mm3)
Khối lượng chi tiết: Q = V.γ = 0,228529x7,150 = 1,634(kg).
( Với γ = 7,150 g/cm3, khối lượng riêng của gang xám)
1.3 Dạng sản xuất và đặc trưng:
− Dựa vào sản lượng chi tiết hàng năm tính được và khối lượng chi tiết, tra bảng 2(trg14 –TK ĐACNCTM) ta xác định được dạng sản xuất là hàng khối.
− Đặc trưng của dạng sản xuất là sản lượng rất lớn, sản phẩm ổn định trong thời gian dài.
− Các đặc điểm cơ bản của dạng sản xuất này là:
+ Các máy được bố trí theo quy trình công nghệ rất chặt chẽ.
+ Sử dụng nhiều máy tổ hợp, máy tự động , máy chuyên dùng và đường dây tự động.
+ Gia công chi tiết và lắp ráp sản phẩm được thực hiện theo dây chuyền liên tục.
+ Sử dụng đồ gá chuyên dùng, dụng cụ chuyên dùng và các thiết bị đo tự động hóa.
+ Đảm bảo nguyên tắc lắp lẫn hoàn toàn.
+ Năng suất lao động cao, giá thành sản phẩm hạ.
+ Trình độ công nhân đứng máy không cần cao, nhưng phải có thợ điều chỉnh máy chuẩn.
+ Tại mỗi vị trí làm việc ( chỗ làm việc) được thực hiện cố định 1 nguyên công nào đó.
CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
2.1 Công dụng của chi tiết:
− Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy bích dẫn là chi tiết dạng bạc. Vì chi tiết có đặc điểm là dạng ống tròn, thành mỏng, mặt đầu có vai hoặc không có vai, mặt trong hình trụ,hoặc côn.
− Do bích dẫn là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm lắp ghép trục bên trong. Bích dẫn làm nhiệm vụ dẫn hướng và xác định vị trí tương đối của trục trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó của toàn máy.
2.2 Các yêu cầu kỹ thuật cơ bản:
− Trên bích dẫn có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt không cần gia công. Bề mặt làm việc chủ yếu của bích dẫn là lỗ trụ Ø18 nên ta cần gia công chính xác lỗ này. Cần gia công mặt phẳng A chính xác để làm chuẩn tinh thống nhất gia công các bề mặt khác của bích dẫn.
− Một số yêu cầu kỹ thuật cơ bản của chi tiết dạng bạc, theo (trg630-GT CNCTM):
+ Đường kính mặt ngoài của bạc đạt cấp chính xác 7÷10
+ Đường kính lỗ đạt cấp chính xác cấp 7, đôi khi 10, đối với lỗ bạc cần lắp ghép chính xác có thể yêu cầu cấp 5.
+ Độ dầy thành bạc cho phép sai lệch trong khoảng 0,03÷0,15mm
+ Độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ bạc tùy từng điều kiện làm việc mà quy định cụ thể, thông thường độkhông đồng tâm này lớn hơn 0,15mm
+ Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ nằm trong khoảng (0,1÷0,2mm)/100mm bán kính. Với loại bạc chịu tải trọng theo chiều dọc trục thì độ không vuông góc này từ (0,02÷0,03)/100mm bán kính.
+ Độ nhám bề mặt thường cho:
· Với bề mặt ngoài cần đạt Ra=2,5µm.
· Với bề mặt lỗ tùy theo yêu cầu mà cho Ra=2,5÷0,63, đôi khi Ra=0,32.
· Với mặt đầu Rz=40÷10, Ra=2,5.
2.3 Vật liệu chế tạo:
− Do chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi liên tục, nên ta dùng vật liệu là gang xám, vật liệu được dùng phổ biến nhất trong chế tạo cơ khí và dân dụng. Ngoài ra, gang xám còn có tính đúc rất tốt. Tính chảy loãng cao nên đúc được các chi tiết thành mỏng, phức tạp. Độ co của gang nhỏ nên hạn chế lõm co, rổ co. Khối lượng riêng lớn nên ít lẫn tạp chất, xỉ và bọt khí. Khả năng chống mài mòn tốt, dễ gia công cắt gọt
− Ta chọn mác vật liệu sử dụng là GX15-32, có các thành phần hóa học sau :
C = 3-3,7; Si = 1,2-2,5; Mn = 0,25-1,00; S< 0,12; P = 0,05-1,00
2.4 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết :
− Từ bản vẽ chi tiết ta thấy :
+ Chi tiết có khả năng gia công toàn bộ từ một chuẩn thống nhất đó là mặt A của lỗ Ø18, vì thế phải gia công mặt lỗ Ø18 chính xác .
+ Chi tiết bích dẫn có mặt đầu yêu cầu phải vuông góc với tâm lỗ Ø18.
+ Mặt trụ Ø100 đòi hỏi phải đồng tâm với mặt trong của lỗ Ø18
CHƯƠNG 2. CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
3.1 Chọn dạng phôi:
Trong gia công cơ khí các dạng phôi có thể là: phôi đúc, rèn, dập, cán.
-Xác định loại và phương pháp chế tạo phôi phải nhằm mục đích bảo đảm hiệu quả kinh tế - kỹ thuật chung của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết kể từ công đoạn chế tạo phôi cho tới công đoạn chế tạo chi tiết phải thấp nhất.
- Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc điểm và kết cấu và yêu cầu chịu tải khi làm việc của chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc…)
- Sản lượng hàng năm của chi tiết
- Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kỹ thuật và tổ chức sản xuất (khả năng về trang thiết bị, trình độ kỹ thuật chế tạo phôi…)
- Mặt khác khi xác định phương án tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc tính của các loại phôi và lượng dư gia công ứng với từng loại phôi
=>Do đó cần phải phân tích ưu điểm, khuyết điểm của từng loại phôi để tìm ra phương pháp chế tạo phôi thích hợp.
3.1.1 Phôi thép thanh
- Phôi thép thanhhay dùng để chế tạo các loại chi tiết nhỏ như con lăn, chi tiết kẹp chặt, các loại trục, xilanh, piton, bạc, bánh răng có đường kính nhỏ,…Sử dụng trong sản xuất hàng loạt vừa, loạt lớn và hàng khối.
3.1.2 Phôi dập
- Phôi dập thể tích có độ chính xác về hình dạng, kích thước và chất lượng bề mặt cao . Hầu như kim loại bị biến dạng ở trạng thái ứng suất khối nên tính dẻo cao hơn, do đó biến dạng triệt để, chế tạo các phôi có hình dạng phức tạp. Nhược điểm là cần có thiết bị có công suất lớn, không chế tạo được phôi lớn, chi phí chế tạo khuôn cao, do đó chỉ có hiệu quả khi sô lượng chi tiết đủ lớn.
- Phôi dập tấm có độ cứng vững, độ chính xác và chất lượng bề mặt cao, thường không phải gia công cơ hoặc gia công cơ rất ít, do đó hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao.. Phương pháp này dễ cơ khí hóa và tự động hóa, năng suất rất cao, phù hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối. Phôi được sử dụng rộng rãi trong chế tạo ôtô, công nghiệp chế tạo thiết bị điện….
3.1.3 Phôi rèn
- Phôi tự do và phôi rèn khuôn chính xác thường được áp dụng trong nghành chế tạo máy. Phôi rèn tự do có hệ số sử dụng dung sai lớn, cho độ bền cơ tính cao, phôi có tính dẻo và đàn hồi tốt.
- Ở phương pháp rèn tự do, thiết bị, dụng cụ chế tạo phôi là vạn năng, kết cấu đơn giản,nhưng phương pháp này chỉ tạo được chi tiết có cấu hình dạng đơn giản, năng suất thấp. Rèn khuôn có độ chính xác cao hơn, năng suất cao nhưng phụ thuộc vào độ chính xác của khuôn. Mặt khác khi rèn khuôn cần phải có khuôn chuyên dung cho từng loại chi tiết do đó phí tổn tạo khuôn và chế tạo cao. Phương pháp này khó đạt được các kích thước với độ chính xác cấp 7-8 ở những chi tiết có hình dạng phức tạp.
3.1.4 Phôi cán
- Có profin đơn giản, thông thường là tròn, vuông, tam giác, lục giác, lăng trụ và các thanh hình dạng khác nhau, dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính ít thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục then, mặt bít. Phôi cán định hình phổ biến thường là các loại thép gốc, thép hình I, U, V… được dùng nhiều trong kết cấu lắp.Phôi cán định hình cho từng lĩnh vực riêng, được dùng để chế tạo các loại toa tàu,các máy kéo, máy nâng chuyển..
- Phôi cán ống dùng chế tạo các chi tiết ống, then hoa, tang trống, các trụ rỗng… Cơ tính của phôi cán thường cao, sai số kích thước của phôi cán thường thấp, độ chính xác phôi cán có thể đạt từ 9-12. Phôi cán được dùng hợp lý trong từng trường hợp sau khi cán không cần gia công cơ tiếp theo, điều đó đặc biệt quan trọng khi chế tạo các chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia công, đắt tiền
3.1.5 Phôi đúc
Phôi đúc được dùng cho các loại chi tiết như: các gối đỡ, chi tiết dạng hộp, các loại càng phức tạp, các loại trục chữ thập,…Vật liệu dùng cho phôi đúc là gang, thép, đồng, nhôm và các loại hợp kim khác. Đặc điểm của phôi đúc là:
+ Lượng dư phân bố đều.
+ Giá thành rẻ, được dùng phổ biến.
+ Độ đồng đều của phôi cao, do đó viêc điều chỉnh máy khi gia công giảm.
+ Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong( chỉ phát hiện lúc gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả.
Kết luận: Từ các dạng phôi trên, ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết đã cho, đặc biệt là chi tiết có kích thước và khối lượng lớn, hình thù phức tạp. Vậy ta chọn phôi đúc cho chi tiết bích dẫn.
3.2 Phương pháp chế tạo phôi
Trong phôi đúc có những phương pháp sau:
3.2.1 Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ
- Chất lượng bề mặt đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.
- Loại phôi này có cấp chính xác: IT16 ÷ IT17.
- Độ nhám bề mặt: Rz = 160μm.
3.2.2 Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại
- Nếu công việc thực hiện bằng máy thì cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát mẫu gỗ. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa và loạt lớn.
- Loại phôi này có cấp chính xác: IT15 ÷ IT16.
- Độ nhám bề mặt: Rz = 80μm.
3.2.3 Đúc trong khuôn kim loại
− Độ chính xác cao nhưng giá thành đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết. Gía thành sản phẩm cao. Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.
- Loại phôi này có cấp chính xác: IT13 ÷ IT15.
- Độ nhám bề mặt: Rz = 40μm.
3.2.4 Đúc ly tâm
- Loại này phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đặc biệt là hình ống, hình xuyến.
- Loại phôi này có cấp chính xác: IT15 ÷ IT19.
- Độ nhám bề mặt: Rz = 80μm.
3.2.5 Đúc áp lực
− Chi tiết đúc có hình dạng phức tạp, yêu cầu kỹ thuật cao, trang thiết bị đắc tiền nên giá thành sản phẩm cao (khuỷu nối chữ T, bánh xe, vành động cơ, các chi tiết dụng cụ, thân động cơ).
− Loại phôi này có cấp chính xác: IT12 ÷ IT14.
− Độ nhám bề mặt: Ra = 1,25μm và thô .
3.2.6 Đúc trong khuôn vỏ mỏng
− Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8mm.
− Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.
=> Kết luận:
Với những yêu cầu chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất đã chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là:” Đúc trong khuôn kim loại, làm khuôn bằng máy”.
Cấp chính xác chế tạo phôi là cấp I ứng với phôi đúc trong khuôn kim loại. Loại phôi này có cấp chính xác kích thước là IT14 ÷ IT157 độ nhám bề mặt Rz = 40μm.
3.3 Các thông số cơ bản của bề mặt phôi đúc:
− Lượng dư gia công của vật đúc cấp chính xác cấp I, theo bảng 3-94 (trg252-ST CNTM 1):
+ Mặt trên: 2,5(mm)
+ Mặt dưới và bên cạnh: 2,5(mm)
− Sai lệch cho phép kích thước chi tiết đúc bằng gang (cấp chính xác I) tra bảng 3-97 (trg253-ST CNCTM 1):
+ Kích thước Ø104: ±0,3 (mm)
+ Kích thước chiều cao 50: ±0,2 (mm)
− Chiều dầy nhỏ nhất cho vách chi tiết đúc bằng gang xám, khối lượng <2kg theo bảng 3-5 (trg175-ST CNCTM 1): 3÷4 (mm)
− Bán kính góc lượn theo bảng 3-7 (trg178-ST CNCTM 1): 4,5 (mm)
− Góc nghiêng thoát khuôn theo bảng 3-7 (trg177-STCNCTM 1,): 0o45’
− Tuổi thọ khuôn đúc khi vật liệu làm khuôn bằng gang và vật liệu chi tiết đúc bằng gang, chi tiết đúc thuộc loại nhỏ theo bảng 3-8 (trg179-ST CNCTM 1): 1000÷5000 lần
− Độ nhám bề mặt phôi đúc, theo bảng 3-13 (trg185-ST CNCTM 1): Rz=40µm
CHƯƠNG 3. CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG, THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG
4.1 Lập ma trận công nghệ
Trong các dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, qui trình công nghệ được xây dựng theo nguyen tắc phân tán hoặc tập trung nguyên công. Theo nguyên tắc phân tán nguyên công thì qui trình công nghệ được chia ra các nguyên công đơn giản có thời gian (nhịp) như nhau hoặc bội số của nhịp.
Ở đây mỗi máy thực hiện một nguyên công nhất định, đồ gá được sử dụng là đồ gá chuyên dùng.
− Nhìn vào 2 phương án ta có thể thấy:
+ Phương án 1: trong mỗi nguyên công, thì cần có đồ gá cũng như việc gá đặc phức tạp hơn.
ð Phương án 2: các bước gia công được phân ra thành các nguyên công liên tiếp nhau, mặt trụ ngoài được chọn là chuẩn thô để gia công lỗ trong, trong một lần gá. Lỗ trong đó là chuẩn tinh chính để gia công các mặt còn lại của bạc, sau cùng mới gia công các lỗ phụ. Điều đó giúp việc gá đặt đơn giản cũng như hợp lý hơn, bởi các lỗ phụ không yêu cầu độ chính xác cao so với
=> Từ đó, qua những phân tích sơ lược bên trên. Ta chọn phương án 1 làm phương án tối ưu nhất
4.3 Lập tiến trình công nghệ gia công cơ:
Dựa theo mục 9 lượng dư trung gian (lượng dư nguyên công) (trg262- STCNCTM 1) ta có:
a. Lập sơ đồ gá đặt:
− Định vị: mặt bích “4” định vị bằng 3 chốt tỳ hạn chế 3 bậc tự do( , , )khối chữ V ngắn định vị mặt trụ “3” hạn chế 2 bậc tự do ( , ), chốt tỳ chống xoay hạn chế 1 bậc tự do ( )
− Kẹp chặt: kẹp chặt bằng kẹp cơ khí.
b. Chọn máy:
− Theo bảng 9-31 (trg60-ST CNCTM 3) ta chọn máy khoan-phay-doa liên hợp 6902ЛMФ2 của Nga có các thông số sau:
+ Kích thước làm việc của bàn: 320x250 (mm)
+ Số cấp vòng quay trục chính: 18
+ Tốc độ quay trục chính: 50-2500 (vòng/phút)
+ Công suất động cơ: 3 (kW)
c. Chọn dụng cụ cắt:
− Chọn mũi khoan
+ Theo bảng 4-40 (trg319-ST CNCTM 1) ta chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn bằng thép gió loại trung bình
+ Theo bảng 4-42 (trg 325-ST CNCTM 1) ta chọn được kích thước mũi khoan ruột gà đuôi côn kiểu III có các thông số sau:
d (mm) | L (mm) | l (mm) |
17 | 265 | 165 |
− Chọn mũi khoét:
+ Theo bảng 4-47 (trg332-ST CNCTM 1) ta chọn Mũi khoét lắp hợp kim cứng BK8 chuôi côn
+ Theo bảng 4-48 (trg335-ST CNCTM 1) ta chọn Mũi khoét để gia công vật liệu gang xám độ cứng 150-200HB có thông số hình học như sau:
− Chọn mũi doa:
+ Theo bảng 4-49 (trg336-ST CNCTM 1) ta chọn mũi doa chuôi côn gắn các mảnh hợp kim cứng
+ Các thông số hình học của mũi doa theo các bảng 4-51 đến 4-53 (trg339-340-TL1) ta có:
4.4.2 Nguyên công 2:tiện mặt ngoàiØ100
STT | Bước | Kích thước gia công | Cấp chính xác | Độ nhám(Rz) |
1 | Tiện mặt đầu | Ø100 | 12-10 | 20 |
2 | tiện mặt | Ø100 | 12-10-7 | 5 |
a. Lập sơ đồ gá đặt:
− Định vị: Dùng trục gá định vị vào mặt trong của lỗ, hạn chế 4 bậc tự do(, , ), đáy lỗ tì vào vai trục gá, hạn chế 1 bậc tự do ( )
− Kẹp chặt: kẹp chặt bằng trục gá bung
b. Chọn máy
− Theo bảng 4 (trg169-TK DACNCTM 5) ta chọn máy tiện tự động đứng nhiều trục 1283-Ecó các thông số cơ bản sau:
+ Đường kính gia công lớn nhất: 400 mm
+ Số cấp tốc độ: 28
+ Giới hạn số vòng quay/phút: 43-635
+ Công suất động cơ: <75 kW.
c. Chọn dụng cụ cắt
− Chọn dao tiện ngoài thân thẳng, gắn mảnh hợp kim cứng có góc nghiêng chính 900, mm có các thông số sau:
4.4.3 Nguyên công 3:tiện mặt ngoàiØ50
STT | Bước | Kích thước gia công | Cấp chính xác | Độ nhám(Rz) |
1 | Tiện mặt đầu | Ø50 | 12-10 | 20 |
2 | tiện mặt | Ø50 | 12-10-7 | 5 |
d. Lập sơ đồ gá đặt:
− Định vị: Dùng trục gá định vị vào mặt trong của lỗ, hạn chế 4 bậc tự do(, , ), đáy lỗ tì vào vai trục gá, hạn chế 1 bậc tự do ( )
− Kẹp chặt: kẹp chặt bằng trục gá bung
e. Chọn máy
− Theo bảng 4 (trg169-TK DACNCTM 5) ta chọn máy tiện tự động đứng nhiều trục 1283-Ecó các thông số cơ bản sau:
+ Đường kính gia công lớn nhất: 400 mm
+ Số cấp tốc độ: 28
+ Giới hạn số vòng quay/phút: 43-635
+ Công suất động cơ: <75 kW.
f. Chọn dụng cụ cắt
− Chọn dao tiện ngoài thân thẳng, gắn mảnh hợp kim cứng có góc nghiêng chính 900, mm có các thông số sau:
4.4.4 Nguyên công 4: khoan các lỗ phụ và lỗ bậc
STT | Bước | Kích thước gia công | Cấp chính xác | Độ nhám(Rz) |
1 | Khoan lỗ - khoét lỗ bậc lần lượt liên tiếp 3 vị trí | Ø9; Ø18 | 12-10 | 32 |
a. Lập sơ đồ gá đặt:
− Định vị: chốt trụ ngắn định vị mặt trụ Ø18 cố định 2 bậc tự do, 3 chốt tỳ định vị mặt đáy “4” cố định 3 bậc tự do, chốt tỳ chống xoay cố định 1 bậc tự do
− Kẹp chặt: kẹp chặt bằng cơ khí
b. Chọn máy:
− Theo bảng 9-21 (trg44-ST CNCTM 3), ta chọn máy khoan cần 2M57 của Nga, có các kích thước cơ bản sau:
+ Đường kính khoan được lớn nhất: 75(mm)
+ Hành trình thẳng đứng lớn nhất của trục chính: 450(mm)
+ Dịch chuyển lớn nhất của cần: 900(mm)
+ Kích thước bàn máy rộng ×dài (b×l): 1300×2065(mm)
+ Số cấp tốc độ: 22
+ Phạm vi tốc độ trục chính: 12,5-1600(vòng/phút)
+ Công suất động cơ: 7,5(kW)
c. Chọn dụng cụ cắt:
− Chọn mũi khoan- khoét đồng trục gia công lỗ Ø8,5 và bậc Ø17,5:
+ Theo bảng 4-54 (trg342-ST CNCTM 1) ta chọn mũi khoan-khoét 2 bậc, cấu tạo lắp ghép:mũi khoan tháo được, mũi khoét không tháo được, các bậc làm việc lien tiếp
+ Theo bảng 4-41 (trg 325-ST CNCTM 1) ta chọn được kích thước mũi khoan thép gió đuôi trụ ngắn kiểu II có các thông số sau:
d (mm) | L (mm) | l (mm) |
8,5 | 79 | 37 |
− Chọn mũi khoét lỗ bậc Ø30:
+ Theo bảng 4-54 (trg342-ST CNCTM 1) ta chọn mũi khoét 2 bậc răng chắp làm việc đồng thời có dẫn hướng trước nhờ lỗ Ø18
CHƯƠNG 4. TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
· Muốn đạt được chi tiết có hình dạng, kích thước và chất lượng phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật ghi trên bản vẽ ta phải thực hiện việc gia công trên nhiều nguyên công (hay nhiều bước). Tại mỗi nguyên công (hay mỗi bước) ta chỉ hớt đi một lượng kim loại nhất định. Lớp kim loại được hớt đi trong quá trình gia công được gọi là lượng dư gia công. Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế.
· Lượng dư gia công quá lớn sẽ dẫn đến :
− Tốn vật liệu, làm cho hệ số sử dụng vật liệu giảm xuống.
− Tăng khối lượng lao động để gia công chi tiết.
− Tốn năng lượng điện ( vì phải cắt nhiều lần hoặc phải dùng máy có công suất lớn).
− Hao mòn dụng cụ cắt.
− Máy mòn nhanh.
− Vận chuyển nặng.
Ngoài ra lượng dư lớn còn gây ra khó khăn cho việc gia công trên máy được điều chỉnh sẵn, tăng biến dạng đàn hồi của hệ thống công nghệ, do đó giảm độ chính xác gia công. Tất cả những tồn tại sau đây làm cho giá thành sản phẩm tăng.
· Lượng dư gia công quá nhỏ sẽ dẫn đến :
− Lượng dư không đủ để hớt đi sai lệch của phôi.
− Lượng dư quá nhỏ sẽ gây ra hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết, dao sẽ bị mòn nhanh, bề mặt gia công không bóng.
− Tăng phế phẩm và tăng giá thành sản phẩm.
Trong chế tạo máy thường tính lượng dư theo hai phương pháp :
− Phương pháp tính toán phân tích.
− Phương pháp thống kê kinh nghiệm (Tra bảng).
Trong đồ án này ta sử dụng phương pháp tính toán phân tích để xác định lượng dư cho các nguyên công.
5.1Tính lượng dư bằng phương pháp toán phân tích
5.1.1Tính lượng dư bằng phương pháp toán phân tích cho mặt lỗ Ø18 (Nguyên Công 1)
1. Tra bảng 3.87 (trg244- STCNCTM1) ta có các thong số chất lượng bề mặt đạt được khi gia công lỗ Rza vả Ta điền vào cột 2, 3 của bảng 4.1
2. Theo bảng 14 (trag 44- TKDA CNCTM) ta có công thức tính sai lệch không gian tổng cộng của gia công lỗ tâm định vị trên phôi ρp=0,25mm điền vào cột 3. Các sai số không gian còn lại tính theo công thức (16) (trg50-TKDA CNCTM):
3. ; với : hệ số chính xác hóa tra bảng 3.88 (trg245- STCNCTM1), sai số không gian tổng cộng của phôi( hoặc nguyên công trước)
+ Sai số không gian còn lại sau bước khoan là ; Với
+ Sai số không gian còn lại sau bước khoét là ; Với
+ Sai số không gian còn lại sau bước doa là ; Với
4. Sai số gá đặt điền vào cột 5 theo công thức 21 (trg52- TKDA CNCTM): ; với là sai số chọn chuẩn, là sai số kẹp chặt.
+ tính theo bảng 19 (trg47-TK DACNCTM) gá trong khối V khoan lỗ theo bạc dẫn, ta có: (mm)
+ tính theo bảng 23 (trg49- TKDA CNCTM) gá phôi trên phiến tỳ, ta có: (µm)
+ Từ đó tính được (µm)
+ Do khi khoét ko thay đổi gá đặt nên (µm)
+ Do khi doa ko thay đổi gá đặt nên (µm)
5. Lượng dư tối thiểu điền vào cột 6 xác định theo công thức 2Zmin = 2[Rza +Ta + ] từ bảng 9 (trg40-TK DACNCTM)
+ Khi khoan: 2Zmin = 2[Rza +Ta + ] =2 (µm)
+ Khoét :2Zmin = 2[Rza +Ta + ] = (µm)
+ Doa: 2Zmin = 2[Rza +Ta + ] = (µm)
6. Cột kích thước tính toán (cột 7) ta điền từ ô cuối cùng giá trị lớn nhất của kích thước lỗ Ø18 theo bản vẽdd =18,027 ; Các ô tiếp theo (từ dưới lên) có giá trị bằng kích thước tính toán của bước tiếp sau trừ đi giá trị của lượng dư tối thiểu.
+ Kích thước tính toán khi khoét:dkh=dd – 2zd = 18,027-0,1669 = 17,8601
+ Kích thước tính toán khi khoan: dkh =dkh – 2zkh = 17,8601-0,8705 = 16,9896
7. Dung sai điền vào cột 8 được lấy trong các sổ tay: ; ;
8. Kích thước giới hạn dmax cột 10 cũng là kích thước tính toán ở cột 7
9. Kích thước giới hạn dmin ở cột 9 tính bằng cách lấy hiệu của dmax với dung sai từng bước tương ứng.
+ Khoan: dmin =dmax – = 16,989-0.18 = 16,809
+ Khoét: dmin =dmax – = 17,860-0.07 = 17,790
+ Doa: dmin =dmax – = 18,027-0,027 = 18
10. Lượng dư nhỏ nhất giới hạn điền vào cột 11 bằng hiệu các kích thước lớn nhất trên nguyên công đang thực hiện và nguyên công trước nó:
+ Khoan:
+ Khoét: :
+ Doa::
11. Lượng dư nhỏ nhất giới hạn điền vào cột 12 bằng hiệu các kích thước nhỏ nhất trên nguyên công đang thực hiện và nguyên công trước nó:
+ Khoan:
+ Khoét:
+ Doa:
5.1.2 Tính lượng dư gia công mặt
1. Tính sai lệch không gian p của phôi:
+ Trong đó:
· k là độ lệch khuôn, k = 1.
· c là độ cong của phôi, c = = 1.0,05 = 0,05 m
· ( là độ cong đơn vị, )
· L là chiều dài phôi.
· t là sai lệch do lấy tâm làm chuẩn:
· t =
· ( =1,4mm - dung sai của phôi, tra bảng 3-91 trang 248 ST CNCTM1)
· Như vậy ta có: p =
2. Tính sai lệch còn lại sau các nguyên công:
+ Sau tiện thô:
+ Sau tiện tinh:
+ Sau tiện tinh mỏng:
3. Tính lượng dư nhỏ nhất:
+ Tiện thô: 2Zbmin = 2(150+250+1245) = 2.1645
+ Tiện tinh: 2Zbmin = 2(50+50+74,7) = 2.175
+ Tiện tinh mỏng: 2Zbmin = 2(20+20+63,4) = 2.104
4. Tính kích thước tính toán:
+ Tiện tinh mỏng: d3 = 99,983 mm
+ Tiện tinh: d2 = 99,983+2.0,104 = 100,191 mm
+ Tiện thô: d1 = 100,191 + 2.0,175 = 100,541 mm
+ Phôi: dp = 100,541 +2.1,1645 = 102,870 mm
5. Tra dung sai nguyên công theo bảng 3-91 (trang 248 ST CNCTM1) rồi điền vào cột số 8.
6. Tính kích thước giới hạn nhỏ nhất theo cột 9. ( làm tròn số kích thước tính toán và lấy hai chữ số sau dấu phẩy).
7. Tính kích thước giới hạn lớn nhất:
+ Tiện tinh mỏng: d3 = 99,983 + 0,035 = 100,018 mm
+ Tiện tinh: d2 = 100,191 + 0,14 = 100,331 mm
+ Tiện thô: d1 = 100,541 + 0,35 = 100,891 mm
+ Phôi: dp = 102,870 + 1,4 = 104,270 mm
8. Xác định lượng dư giới hạn: 2Zbmax là hiệu các kích thước giới hạn lớn nhất, 2Zbmin là hiệu các kích thước giới hạn nhỏ nhất.
9. Như vậy ta có:
+ Tiện tinh mỏng:
2Zbmax = 100,331 - 100,018 = 0,313 mm
2Zbmin = 100,191 - 99,983 = 0,208 mm
+ Tiện tinh:
2Zbmax =100,891 - 100,331 = 0,560 mm
2Zbmin = 100,541 - 100,191 = 0,350 mm
+ Tiện thô:
2Zbmax = 104,270 - 100,891 = 3,379 mm
2Zbmin = 102,870 - 100,541 = 2,329 mm
10. Xác định lượng dư tổng cộng:
11. Kiểm tra phép tính:
4252 - 2887 = 1400 – 25 = 1375
5.2Xác định lương dư gia công bằng phương pháp tra bảng
Ø Xác định lượng dư bằng phương pháp tra bảng mặt lỗ Ø18:
a. Theo bảng 3-131 (trg274-ST CNCTM 1), để khoan lỗ Ø18 cần qua các bước:
+ Dùng mũi khoan Ø17, do đó lượng dư khoan là: 8,5(mm)
+ Khoét Ø17,85, do đó lượng dư khoét là: 0,425(mm)
+ Doa tinh Ø18, do đó lượng dư doa là: 0,075(mm)
Ø Xác định lượng dư bằng phương pháp tra bảng tiện mặt ngoài.
v Tiện mặt đầu
b. Theo bảng 3-125/269 thì lượng dư cho việc tiện tinh là 0,7 mm. Vậy lượng dư của tiện thô là 2,5 – 0,7 = 1,8 mm.
v Tiện mặt
c. Theo bảng 3-120/265 thì lượng dư cho việc tiện tinh là 1,1 mm.
d. Theo bảng 3-124/169 thì lượng dư cho việc tiện tinh mỏng là 0,3 mm.
e. Vậy lượng dư của tiện thô là 2,5 – 1,1 – 0,3 = 1,1 mm.
v Tiện mặt
f. Theo bảng 3-120/265 thì lượng dư cho việc tiện tinh là 1,0 mm.
g. Theo bảng 3-124/269 thì lượng dư cho việc tiện tinh mỏng là 0,3 mm.
Vậy lượng dư của tiện thô là 2,5 – 1,0 – 0,3 = 1,2 mm.
Ø Xác định lượng dư bằng phương pháp tra bảng cho nguyên công khoan các lỗ phụ và lỗ bậc
h. Do theo bảng 3-128 (trg271-ST CNCTM 1) khoan lỗ Ø9(mm) < 10(mm) thì khoan một lần nên lượng dư gia công là 4,5(mm)
i. Lượng dư khoét tạo 3 lỗ bậc Ø18: 4,5(mm)
CHƯƠNG 5. XÁC ĐỊNH CHẾ ĐÔ CẮT
6.1 Xác định chế độ cắt bằng phương pháp tính toán
6.1.1 Xác định chết dộ cắt nguyên công 2
v KhoanØ17:
a.Chiều sâu cắt t=0,5D vậy t=8,5
b.Lượng chạy dao S lớn nhất cho phép theo độ bền mũi khoan tra bảng 5-25 (trg21-ST CNCTM2) S=0,47(mm/vòng)
c.Tốc độ cắt V được tính theo công thức (trg20-ST CNCTM2):
Trong đó:
Hệ số Cv và các số mũ dùng cho khoan tra ở bảng 5-28 (trg20-ST CNCTM2) với mũi khoan thép gió, khoan gang xám, ta có : Cv=17,1; q=0,25; y=0,4; m=0,125 cho chu kỳ bền tra bảng 5-30 (trg24-ST CNCTM2) là 60 phút .
Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế:
với:
là hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công tra bảng 5-1 (trg6- ST CNCTM2) ta có
với tra bảng 5-2 (trg7- STCNCTM2) =1,3
là hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt ta bảng 5-6 (trg8- STCNCTM2) =1
là hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan tra bảng 5-31 (trg24- STCNCTM2) =1
Vậy
Từ đó:
Momen xoắn Mx (Nm) và lực chiều trục Po (N) khi khoan tính theo công thức:
Trong đó:
Hệ số và và các số mũ tra bảng 3-32 (trg25-STCNCTM2):các hệ số tính momen xoắn gồm 0,021; q=2; y=0,8, các hệ số tính lực hướng trục P gồm =42,7; q= 1; y= 0,8
Hệ số = tra bảng 5-9 (trg9-STCNCTM2): =1 với n=0.6
Vậy ta có:
và
Công suất cắt Ne tính theo công thức: Ne =
Trong đó n tính bằng công thức n=
Vậy ta có : Ne =
Khoét Ø17,85:
Chiều sâu cắt t=0,5(D-d)=0,5(17,85-17)=0,425 vậy t=0,425
Lượng chạy dao S khi khoét tra bảng 5-26 (trg22-STCNCTM2) Sb=1,1(mm/vòng). Do ta cần khoét lỗ chuẩn bị cho bước doa tiếp theo nên (mm/vòng)
Tốc độ cắt V được tính theo công thức (trg20-STCNCTM2):
Trong đó:
Hệ số và các số mũ dùng cho khoét tra ở bảng 5-29 (trg20-STCNCTM2) với mũi khoét hợp kim cứng, khoét gang xám, ta có: =105; q=0,4; x=0,15; y=0,45; m=0,4 cho chu kỳ bền tra bảng 5-30 (trg24-STCNCTM2) là 30 phút.
Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế:
với:
- hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công tra bảng 5-1 (trg6- STCNCTM2) ta có:
với nv tra bảng 5-2 (trg7- STCNCTM2) nv=1,3
kuv là hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt ta bảng 5-6 (trg8- STCNCTM2) kuv=0,83
klv là hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoét tra bảng 5-31 (trg24- STCNCTM2) klv=1
knv là hệ số điều chỉnh bổ sung khi khoét bảng 5-5 (trg20-STCNCTM2) knv=1, knv là hệ số điều chỉnh bổ sung khi khoét bảng 5-5 (trg20-STCNCTM2) knv=1
Từ đó:
Momen xoắn Mx (Nm) và lực chiều trục Po (N) khi khoét tính theo công thức:
Trong đó: Hệ số CM và Cp và các số mũ tra bảng 3-32 (trg25-STCNCTM2):các hệ số tính momen xoắn gồm CM=0,196,q=0,85,y=0,7, các hệ số tính lực hướng trục P gồm Cp=46; x=1; y=0,4.
Hệ số kp=kMP tra bảng 5-9 (trg9-STCNCTM2):
với n=0,6
Vậy ta có: Mx =10.0,196.17,850,8.0,770,7.1=9,54 (Nm) và
Po= 10.46.17,85.0,4251.0,770,44.1=3143,27 (N)
Công suất cắt Ne tính theo công thức: Ne =
Vậy ta có Ne =
Doa Ø18:
Chiều sâu cắt t=0,5(D-d)=0,5(18-17,85)=0,075 vậy t=0,075
Lượng chạy dao S khi doa tra bảng 5-27 (trg22-STCNCTM2) Sb=2,6(mm/vòng). Do ta cần doa lỗ tinh nên S=Sb.Sox= 2,6.0,8 =2,08 (mm/vòng)
Tốc độ cắt V được tính theo công thức (trg20-STCNCTM2):
Trong đó:
Hệ số và các số mũ dùng cho khoét tra ở bảng 5-29 (trg20-STCNCTM2) với mũi khoét hợp kim cứng, khoét gang xám, ta có: =109; q=0,2; x=0; y=0,5; m=0,45 cho chu kỳ bền tra bảng 5-30 (trg24-STCNCTM2) là 45 phút.
Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế:
với:
- hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công tra bảng 5-1 (trg6- STCNCTM2) ta có:
với nv tra bảng 5-2 (trg7- STCNCTM2) nv=1,3
kuv là hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt ta bảng 5-6 (trg8- STCNCTM2) kuv=0,83
klv là hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoét tra bảng 5-31 (trg24- STCNCTM2) klv=1
Vậy: =0,83
Từ đó:
Momen xoắn Mx (Nm) khi doa tính theo công thức:
Trong đó:
Hệ số Cp và các số mũ tra bảng 3-23 (trg18-STCNCTM2):các hệ số tính momen xoắn gồm Cp= 92;x= 1;y= 0,75; n=0
Z là số răng của mũi doa Z= 10
SZ là lượng chạy dao răng (mm/răng)
6.2 Xác định chế đô cắt bằng phương pháp tra bảng
6.2.1 Xác định chế độ cắt nguyên công 1.
v Khoan Ø17:
a. Chiều sâu cắt t lấy bằng lượng dư khoan t= 0,5.D = 0,5.17 = 8,5(mm)
b. Lượng chạy dao, theo bảng 5-89 (trg86-ST CNCTM2), nhóm chạy dao I, gang xám:S=0,61- 0,75 => S = 0,7 (mm/vòng)
c. Tốc độ cắt, theo bảng 5-90 (trg86-ST CNCTM2): Vb=24 (m/phút). Ta có: (m/phút) với chu kỳ bền:60 (phút) k1 là hệ số diều chỉnh chế độ cắt theo chu kỳ bền.
d. Công suất cắt khi khoan gang xám bằng mũi khoan thép gió, theo bảng 5-92 (trg87-ST CNCTM2): N=1,7(Kw)
e. Số vòng quay trong một phút, theo công thức: (vòng/phút).
Ta chọn số vòng quay của máy là: nm = 450 (vòng/ phút)
f. Tính lại tốc độ cắt thực tế Vtt: 24,03 (m/phút)
g. Xác định thời gian gia công : Xác định thời gian cơ bản theo công thức chung sau đây:
Trong đó:
L – Chiều dài bề mặt gia công (mm).
– Chiều dài ăn dao (mm).
– Chiều dài thoát dao (mm).
S – Lượng chạy dao vòng(mm/vòng).
n – Số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút.
Thời gian cơ bản xác định theo công thức sau đây: theo bảng 28 (trg61- TK DACNCTM)
Trong đó: L=25(mm)
ta lấy
L2=1 ta lấy L2=1
v Khoét Ø17,85:
a. Chiều sâu cắt t lấy bằng lượng dư khoét: t= 0,5(D – d) = 0,5(17,85-17) = 0,425(mm)
b. Lượng chạy dao S, theo bảng 5-107 (trg98-ST CNCTM2), nhóm chạy dao I, vật liệu khoét là gang: S= 0,9-1,1 => S = 0,9 (mm/vòng)
c. Tốc độ cắt, theo bảng 5-109 (trg101-ST CNCTM2), khi khoét vật liệu gang xám, mũi khoét bằng hợp kim cứng BK8: V=125 (mm/phút); với chu kỳ bền của mũi khoét là 30 (phút)
d. Công suất cắt, theo bảng 5-111 (trg103- ST CNCTM2): N=2,5(kW)
e. Số vòng quay trong một phút theo công thức: : (vòng/phút).
Ta chọn số vòng quay của máy là: nm= 2250 vòng/phút
f. Tính lại tốc độ cắt thực tế Vtt: 126,17 (m/phút)
g. Xác định thời gian gia công : theo bảng 28 (trg61-TK DACNCTM)
Trong đó:
L=25(mm)
ta lấy
L2=1 ta lấy L2=1
v Doa Ø18:
a. Chiều sâu cắt t lấy bằng lượng dư doa: t=0,5(D-d) = 0,5(18-17,85) =0,075(mm)
b. Lượng chạy dao S, theo bảng 5-116 (trg107-ST CNCTM2), khi doa gang xám bằng mũi doa máy gắn hợp kim cứng: S=0,8-1,2 => S= 1,0(mm/vòng)
c. Tốc độ cắt V,khi doa gang xám bằng mũi doa máy gắn hợp kim cứng BK8, theo bảng 5-116 (trg107-ST CNCTM2): V=60-80=> V=80 (m/phút)
d. Số vòng quay trong một phút theo công thức: : (vòng/phút).
Ta chọn số vòng quay theo máy là: nm= 1420 vòng/phút
e. Tính lại tốc độ cắt thực tế Vtt: 80,29 (m/phút)
f. Xác định thời gian gia công : theo bảng 28 (trg61-TK DACNCTM)
Trong đó:
L=25(mm)
ta lấy
L2=1 ta lấy L2=1
6.2.2 Xác định chế độ cắt nguyên công 2.
Lượng dư gia công: Zmax = 1,8 mm cho bước tiện thô.
Zmax = 1,1 mm cho bước tiện tinh .
Zmax = 0,3 mm cho bước tiện tinh mỏng.
v Tiện mặt đầu:
§ Tiện thô:
a. Chiều sâu cắt t = 1,8 mm( Lấy bằng lượng dư tiện thô)
b. Lượng chạy dao S. Tra bảng 5-60 (trang 52-ST CNCTM2) ,vật liệu gang với dao tiện gắn hợp kim cứng ta có Sv = 0,6-0,9 lấy S = 0,8 mm/vòng
c. Tốc độ cắt : Tra bảng 5-65 (trang 57- ST CNCTM2) ta có Vb = 123 m/phút
+ Tốc độ tính toán V = Vb .kv = 123.1.1.0,83 = 103 m/phút.
d. Số vòng quay của máy là : tt: 312,25 vòng/phút
Ta chọn số vòng quay của máy là : nt= 320 vòng/phút
e. Tính lại tốc độ cắt thực tế Vtt: 105,5m/phút
§ Tiện tinh:
a. Chiều sâu cắt t = 0,7 mm
b. Lượng chạy dao S. Tra bảng 5-62 (trg54-ST CNCTM2) ,vật liệu gang, độ nhám Rz40, bán kính đỉnh dao r = 1 mm, ta có Sv = 0,45-0,6 lấy S = 0,5mm/vòng
c. Tốc độ cắt : Tra bảng 5-65 trang 57 TL2 ta có Vb = 197 m/phút
d. Tốc độ tính toán V = Vb . kv = 197.1 = 197 m/phút.
e. Tốc độ quay của máy là :
Chọn số vòng quay theo máy : 600 vòng/phút
f. Tính lại tốc độ cắt thực tế Vtt:: 188,49 (m/phút)
v Tiện
§ Tiện thô:
a. Chiều sâu cắt t = 1,8 mm
b. Lượng chạy dao S. Tra bảng 5-60 trang 52 TL2 với ,vật liệu gang với dao tiện gắn hợp kim cứng ta có Sv = 0,6-0,9 lấy S = 0,8 mm/vòng
c. Tốc độ cắt : Tra bảng 5-65 (trang 57-ST CNCTM2) ta có Vb = 138 m/phút
d. Tốc độ tính toán V = Vb . kv = 138.1 = 138 m/phút.
e. Số vòng quay của máy là :
Ta chọn số vòng quay máy: nm=440 vòng/phút
f. Tính lại tốc độ cắt thực tế Vtt: 138,23 (m/phút)
g. Thời gian cơ bản xác định theo công thức sau đây: theo bảng 28 (trg61- TK DACNCTM)
Trong đó:
L=32(mm)
ta lấy
L2=1 ta lấy L2=1
§ Tiện tinh:
a. Chiều sâu cắt t = 1,1 mm
b. Lượng chạy dao S. Tra bảng 5-62 (trang 54 ST CNCTM2) ,vật liệu gang, độ nhám Rz20, bán kính đỉnh dao r = 1 mm, ta có Sv= 0,25-0,3 lấy S = 0,3 mm/vòng
c. Tốc độ cắt : Tra bảng 5-65trang 57ST CNCTM2 ta có Vb = 197 m/phút
d. Tốc độ tính toán V = Vb . kv = 197.1 = 197 m/phút.
e. Tốc độ quay của máy là :
Ta chọn số vòng quay càu máy là: nm = 630 vòng/phút
f. Tính lại tốc độ cắt thực tế Vtt: 197,92 (m/phút)
g. Thời gian cơ bản xác định theo công thức sau đây: theo bảng 28 (trg61- TK DACNCTM)
Trong đó:
L=32(mm)
ta lấy
L2=1 ta lấy L2=1
§ Tiện tinh mỏng:
a. Chiều sâu cắt t = 0,3 mm
b. Lượng chạy dao S. Tra bảng 5-62 trang 54 ST CNCTM2 ,vật liệu gang, độ nhám Ra2,5 bán kính đỉnh dao r = 1 mm, ta có Sv = 0,16-0,25 lấy S = 0,2 mm/vòng
c. Tốc độ cắt : Tra bảng 5-65 trang 57 ST CNCTM2 ta có Vb = 250 m/phút
d. Tốc độ tính toán V = Vb . kv = 250.1 = 250 m/phút.
e. Tốc độ quay của máy là :
Ta chọn số vòng quay máy là: nm =800 vòng/phút
f. Tính lại tốc độ cắt thực tế Vtt: 251,32 (m/phút)
g. Thời gian cơ bản xác định theo công thức sau đây: theo bảng 28 (trg61- TK DACNCTM)
Trong đó:
L=32(mm)
ta lấy
L2=1 ta lấy L2=1
v Khoét 3 lỗ bậc Ø18:
a. Chiều sâu cắt t lấy bằng lượng dư khoét: t = 4,5mm
b. Lượng chạy dao S, theo bảng 5-107 (trg98-ST CNCTM2), nhóm chạy dao I, vật liệu khoét là gang: 0,9 (mm/vòng)
c. Tốc độ cắt, theo bảng 5-109 (trg101-ST CNCTM2), khi khoét vật liệu gang xám, mũi khoét bằng hợp kim cứng BK8: Vb=78 (mm/phút); Ta có: (m/phút)
d. Công suất cắt, theo bảng 5-111 (trg103-ST CNCTM 2): N=7,3(kW)
e. Số vòng quay trong một phút theo công thức: : 1103 (vòng/phút). Ta cần chọn lại số vòng quay theo máy:nm = 1100(vòng/phút)
f. Tính lại tốc độ cắt thực tế Vtt: 62,2 (m/phút)
g. Thời gian cơ bản xác định theo công thức sau đây: theo bảng 28 (trg61- TK DACNCTM)
Trong đó:
L=3(mm)
L1=1 ta lấy L2=1
6.3 Xác định tổng thời gian nguyên công
· Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công được xác định theo công thức: Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn
trong đó:
Ttc thời gian từng chiếc ( thời gian nguyên công)
To thời gian cơ bản ( thời gian để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lí của chi tiết, thời gian này có thể đạt được thực hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong trường hợp gia công cụ thể có công thức tương ứng ). Tính theo công thức: Ttc = T01 + T02 + T03 + …+ T011 + T012 = 0,15+0,023+0,04+0,36+0,36+0,01+0,02+0,02+0,09+0,18+0,21+0,08+0,01+0,02
=1,753 min = 94,38 giây
Tp - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích thước của chi tiết ...). Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể giá trị gần đúng
Tp= 10%T0= 10%.94,38=9,438(s)
Tpv – Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, mài dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụ ng cụ (Tpvkt = 8%T0= 8%.94,38 =7,5504( s); thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc)ơ để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (Tpvtc= 3%T0= 3%.94,38
=2,8314( s) )
Ttn – Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân
Ttn= 5%T0= 5%.94,38= 4,719(s ))
Vậy:
Tc= T0+ Tp+ Tpv+ Ttn
= 94,38+ 9,438 +7,5504+ 2,8314+ 4,719 =118,9( s) =1,982(min)
CHƯƠNG 6. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
7.1 Yêu cầu của đồ gá:
- Đồ gá phải đảm bảo sao cho quá trình định vị và kẹp chặt được nhanh chóng.
- Đồ gá phải góp phần đảm bảo độ chính xác gia công.
- Đảm bảo yêu cầu về an toàn kỹ thuật đặc biệt là điều kiện thao tác và thoát phôi khi sử dụng.
- Giá thành rẻ, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và lắp ráp, vật liệu phải dễ kiếm, dễ thay thế, sử dụng dễ dàng, thuận tiện, đảm bảo kết cấu phù hợp với khả năng chế tạo và lắp ráp thực tế của cơ sở sản xuất.
- Các thành phần của đồ gá phải có bề mặt tiếp xúc với bề mặt chi tiết thì phải được tôi luyện để đảm bảo độ cứng và gia công với độ bóng cao.
- Đồ gá khoan được dung trên máy khoa, để xác định vị trí tương quan giữa phôi và dụ ng cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi để gia công lỗ như khoan, khoét hoặc doa.
- Đồ gá khoan thường hạn chế cả 6 bậc tự do của chi tiết để xác định đúng lỗ tâm của chi tiết gia công.
7.2 Nhiệm vụ thiết kế
− Đồ gá đóng vai trò rất quan trọng trong gia công cơ khí. Nó quyết định độ chính xác của chi tiết cũng như năng suất gia công. Tùy theo dạng sản xuất mà ta quyết
định phương pháp định vị và kẹp chặt trên đồ gá cho phù hợp.
− Ở đây sản xuất hàng khối nên ta chọn phương án kẹp chặt và định vị bằng cơ khí
7.3 Thành phần của đồ gá
− Cơ cấu định vị:
+ Khối V.
+ Mặt đầu.
7.4 Thiết kế đồ gá cho nguyên công gia công lỗ Ø18
− Để gia công lỗ Ø18 ta cần thực hiện theo 3 bước:
Khoan lỗ Ø17
Khoét lỗ Ø17,85
Doa lỗ Ø18 đạt kích thước yêu cầu.
− Như vậy ta chỉ cần thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan là đủ.
− Thông số khoan Ø17
Khoan Ø17:
Chiều sâu cắt t=8,5.
Lượng chạy dao S lớn nhất S=0,47(mm/vòng)
Tốc độ cắt V = 28,15 (m/phút)
Momen xoắn M = 33,17 (Nm) và
Lực chiều trục Po = 3967,85 (N)
Công suất cắt Ne=1,79 Kw
− Tính lực kẹp:
K là hệ số an toàn, công thức 36 trang 82 TL5
K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6
Với:
K0 Hệ số an toàn, K0 = 1,5
K1 Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, Chọn K1 = 1,2 khi gia công thô.
K2 Hệ số tăng lực cắt khi mòn dao, K2 = 1
K3 Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, K3 = 1,2
K4 Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, K4 = 1,3(kẹp chặt bằng tay).
K5 Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay, K5 = 1(thuận lợi).
K6 Hệ số tính đến momen làm quay chi tiết, K6 =1,5 (định vị trên phiến tỳ).
Vậy K = 1,5.1,2.1.1,2.1,3.1.1,5 = 4,2
f1 là hệ số ma sát của mặt tinh trên phiến tỳ: f1 = 0,12
f2 là hệ số ma sát của mặt trụ ngoài với khối V: f2 = 0,25
M = 33170 N
R = 18
7.5 Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá :
Sai số chế tạo cho phép của đồ gá [εct] được xác định theo công thức sau: (Công thức 62 TL5 trang 93
εc Sai số chuẩn: do bề mặt định vị không trùng với gốc kích thước. Sai số chuẩn trong trường hợp này theo công thức tra bảng 7-7 (trg39-TL6)
εc = 0
εm Sai số mòn: do mòn đồ gá. Sai số mòn được tính theo công thức 61 TL5 trang 90:
Với: β là hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị, β = 0,3
N = 10000 ( số lượng chi tiết gia công).
=> εm= 0,3. = 30
εk Sai số kẹp chặt: do lực kẹp gây ra. Do phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước đang thực hiện nên εk = 0
εdc Sai số điều chỉnh, εdc = 5÷ 10 μm, lấy εdc = 5μm.
[εgd] Sai số gá đặt: [εgd ]=1/3.δ=1/3. 120= 40 μm
Từ giá trị sai số cho phép của đồ gá ta đưa ra điều kiện kỹ thuật của đồ gá như sau:
Độ không song song giữa bề mặt phẳng nằm ngang của đồ gá và mặt đáy của đồ gá ≤ 0,025mm.
Độ không vuông góc giữa bề mặt phẳng thẳng đứng và đáy đồ gá ≤ 0,025mm.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian làm việc tập trung, khẩn trương dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo: ThS………….. 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 tôi củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu.
Cuối cùng em xin cám ơn thầy giáo: ThS………......., 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. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt – Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy - Tập 1 NXB Khoa Học Và Kĩ Thuật.
2. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt – Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy - Tập 2 NXB Khoa Học Và Kĩ Thuật.
3. Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt – Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy - Tập 3 NXB Khoa Học Và Kĩ Thuật.
4. Võ Tuyển – Đặng Văn Hải – Lý Thanh Hùng – Đinh Lê Cao Kỳ – Ngô Trọng Hùng – Công Nghệ Chế Tạo Máy – trường ĐH CNTP TP.HCM
5. Trần Văn Địch–Thiết Kế Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy–NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật.
6. Trần Văn Địch –Atlas Đồ Gá –NXB Khoa Học Và Kĩ Thuật.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"