LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay nước ta đang thực hiện công cuộc: “Công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước”. Muốn thực hiện điều này thì một trong những ngành cần được quan tâm phát triển mạnh đó là ngành cơ khí chế tạo. Ngành cơ khí chế tạo là ngành đóng vai trò quan trong trọng việc sản xuất ra các loại máy móc thiết bị, các công cụ phục vụ các ngành công nghiệp khác. Tạo tiền đề cho sự phát triển các ngành công nghiệp khác phát triển mạnh hơn.
Mục đích của việc làm đồ án môn học là củng cố toàn bộ kiến thức đã được học ở trường, ngoài ra nó còn giúp sinh viên độc lập hơn trong suy nghĩ, trong sáng tạo cũng như trách nhiệm đối với công việc được giao phó.
Đợt thiết kế đồ án môn học này em được giao nhiệm vụ: “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết GỐI ĐỠ TRỤC”.
Từ những kiến thức đã được học và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo: TS……………… và các thầy, cô giáo khác trong Trường Cơ khí-ô tô đã cố gắng đưa ra một phương án công nghệ nhằm chế tạo ra chi tiết đế đạt các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tối ưu nhất nhưng lại phù hợp với điều kiện gia công bằng những thiết bị máy móc truyền thống.
Do khả năng hiểu biết của em còn hạn chế so với yêu cầu kỹ thuật của chi tiết. Vì vậy phương án công nghệ của em đưa ra không thể tránh khỏi sai sót nên rất mong được sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô.
Qua đây cho em được gửi lời cảm ơn đến thầy giáo: TS……………… và các thầy, cô giáo trong Trường Cơ khí-ô tô đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn !.
Hà Nội, ngày …tháng …năm 20…
Sinh viên thực hiện
……………….
CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
1.1.Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
- Sau khi nghiên cứu bản vẽ chi tiết ta thấy:
+ Dựa vào bản vẽ chi tiết của “Gối đỡ trục”, ta thấy chi tiết có dạng hộp. Chi tiết làm nhiệm vụ đỡ đầu trục của máy, mặt trong của gối có lắp một bạc lót, quá trình làm việc được bôi trơn (dầu bôi trơn được tra vào vùng không gian giữa mặt trong của gối và mặt ngoài của bạc lót, khi đó bạc lót này sẽ tương đương với một ổ trượt làm việc theo điều kiện bôi trơn thủy động - bôi trơn ma sát ướt, đây là điều kiện lý tưởng nhất đảm bảo quá trình hoạt động cho trục và ổ đồng thời kéo dài tuổi thọ của các chi tiết máy liên quan.
+ Do gối đỡ là chi tiết dạng hộp nên trên chi tiết có những bề mặt các lỗ chính phải gia công với độ chính xác cùng độ bóng theo yêu cầu nhằm đảm bảo điều kiện kỹ thuật khi làm việc. Từ bản vẽ chi tiết ta có thể thấy được bề mặt làm việc chủ yếu của chi tiết “Gối đỡ trục ” là mặt trụ trong có đường kính ∅20 để lắp trục .
+ Vật liệu sử dụng là: Gang xám (GX 15 - 32) có:
Độ bền kéo: σk = 15 kG/mm2.
Độ bền uốn: σu = 32 kG/mm2.
Độ bền nén: σn = 32 kG/mm2.
Độ dãn dài tỷ đối: δ = 32 kG/mm2.
Độ cứng: 163 - 229 HB.
1.3. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết
- Dựa trên cơ sở nghiên cứu bản vẽ chi tiết và điều kiện làm việc của chi tiết ta thấy:
+ Kết cấu các bề mặt cho phép thoát dao một cách dễ dàng.
+ Các lỗ trên chi tiết cho phép gia công đồng thời trên các máy nhiều trục, có các lỗ không thông suốt
+ Có kết cấu đơn giản, độ chính xác và độ nhám của các bề mặt có thể dùng các phương pháp gia công bằng các máy truyền thống và dao thông dụng.
+ Trên chi tiết không có bề mặt cần gia công nghiêng so với mặt đáy.
+ Chi tiết không có những lỗ nghiêng so với mặt ăn dao, không có những phần lồi, nhấp nhô vì vậy dụng cụ cắt có thể tiếp cận bề mặt gia công dễ dàng và gia công trên một đường chạy dao.
1.4. Xác định dạng sản xuất
Để xác đinh dạng sản xuất ta cần dựa vào khối lượng chi tiết và sản lượng hàng năm của chi tiết:
- Từ bản vẽ chi tiết ta xây dựng vẽ 3D trên phần mềm NX và tính được khối lượng chi tiết là m = 2,2 kg.
- Số lượng chi tiết tổng cộng trong 1 năm được xác định bằng công thức 2.1 [1], ta có:
N : là số chi tiết sản xuất thực tế trong một năm;
N0 : là số lượng sản phẩm (số máy) sản xuất theo đơn đặt hàng, theo kế hoạch N0 = 6400 (sản phẩm/năm);
m : là số chi tiết trong một sản phẩm (m = 1 chi tiết);
α : là tỷ lệ % về số chi tiết phế phẩm trong sản xuất, trong khoảng (3% ÷ 6%), ta chọn α = 3%;
β : là tỷ lệ % về số chi tiết dự trữ phòng ngừa sự cố, trong khoảng (5%÷ 7%), ta chọn β = 5%.
Vậy ta có: N = 6912 (Chi tiết/năm)
Kết luận: Đối chiếu với bảng phân loại sản xuất trên ta có thể xếp dạng sản xuất của chi tiết là sản xuất hàng loạt lớn.
CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI
2.1. Xác định phương pháp chế tạo phôi
- Để chế tạo được một chi tiết máy đạt yêu cầu kinh tế, kĩ thuật thì người thiết kế phải xác định kích thước của phôi sao cho thích hợp. Việc lựa chọn phôi phải dựa trên cơ sở sau:
+ Vật liệu chế tạo phôi, cơ tính của vật liệu.
+ Hình dáng kích thước của chi tiết.
+ Loại hình sản xuất.
+ Khả năng đạt độ chính xác của phương pháp chế tạo phôi.
+ Khả năng làm việc của máy.
=> Với chi tiết cần gia công ở đây là thân hộp giảm tốc, vật liệu để chế tạo nó là gang xám vì gang xám có nhiều đặc tính tốt như:
- Làm tắt dao động cộng hưởng và dao động nhanh.
- Có tính đúc tốt và tính gia công cắt gọt tốt.
- Giá thành hạ do đó được dùng nhiều trong ngành chế tạo cơ khí.
=> Từ đó ta có những phương pháp chế tạo phôi như sau:
2.1.1. Đúc trong khuôn cát, mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay
* Ưu điểm:
- Giá thành chế tạo thấp, có thể đúc các chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp, kích thước từ nhỏ đến lớn.
- Đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật của phôi và trong quá trình làm khuôn có được sự đồng nhất và giảm sai số do quá trình này gây ra.
* Nhược điểm:
- Phương pháp này cho độ chính xác thấp.
- Lượng dư cắt gọt lớn, năng suất thấp.
- Đòi hỏi trình độ công nhân phải cao.
2.1.3. Đúc trong khuôn kim loại
* Ưu điểm:
- Năng suất, chất lượng phôi cao.
- Đúc được các chi tiết phức tạp.
- Khuôn có thể sử dụng lại nhiều lần.
- Tiết kiệm được vật liệu do tính toán chính xác khối lượng phôi liệu.
* Nhược điểm:
- Phải tính toán chính xác khối lượng phôi liệu.
- Giá thành cao do phải chế tạo khuôn chính xác.
2.1.5. Đúc trong khuôn mẫu chảy
* Ưu điểm:
- Đúc được các chi tiết có hình dạng phức tạp.
- Chất lượng phôi rất cao, độ bóng bề mặt cao.
- Không cần mặt phân khuôn, không cần rút mẫu nên có thể tăng độ chính xác cho phôi.
- Có khả năng đúc được cả kim loại và hợp kim.
* Nhược điểm:
- Quy trình chế tạo phức tạp nên giá thành cao.
2.1.6. Đúc trong khuôn vỏ mỏng
* Ưu điểm:
- Đúc được các phôi có độ chính xác cao, cơ tính tốt, năng suất cao.
- Đơn giản cho quá trình tháo dỡ khuôn và làm sạch vật đúc.
- Tạo điều kiện cho quá trình cơ khí hoá và tự động hoá.
* Nhược điểm:
- Chỉ đúc được các chi tiết có khối lượng vừa và kết cấu không quá phức tạp.
- Giá thành rất cao do quy trình tạo phôi đòi hỏi công nghệ cao.
* Phạm vi ứng dụng:
Chỉ nên sử dụng khi cần phôi có độ chính xác rất cao.
Kết luận: Qua sự phân tích ưu nhược điểm của từng phương pháp, căn cứ vào điều kiện của chi tiết: Kết cấu chi tiết phức tạp, dạng sản xuất hàng loạt lớn yêu cầu về độ chính xác và độ nhẵn bề mặt của phôi không quá cao, trang thiết bị sản xuất tự chọn nên ta quyết định chọn phương pháp chế tạo phôi là đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy bởi nó cho độ chính xác và năng suất cao, lượng dư gia công nhỏ.
2.2. Xác định lượng dư gia công
2.1.1. Chọn và phân tích phương án gia công cho các bề mặt
Dựa vào bản vẽ chi tiết ta nhận thấy các bề mặt sau cần thiết phải gia công:
- Bề mặt (mặt phẳng A, B , C, D, E, F): Bề mặt này có độ nhám bề mặt Ra2,5 nên ta phay thô sau đó phay tinh.
- Bề mặt lỗ Ø10, Ø20 có độ nhám Ra2,5 ta dùng phương pháp khoan, doa.
2.1.2. Tính lượng dư gia công
- Tính lượng dư gia công phay mặt B của chi tiết. Phôi đúc bằng khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, cấp chính xác II, khối lượng chi tiết 2,2 kg, vật liệu GX 15 - 32.
- Tiến trình công nghệ gia công qua 2 bước: Phay thô - phay tinh
- Lượng dư gia công với các bề mặt riêng biệt sử dụng công thức bảng 4.4 [1], ta có:
Zimin = (Rzi-1+ Ti-1 + ri-1 + ei) (2.1)
- Tra bảng 4.5 [1], ta có: Ri = 250 (µm); Ti = 350 (µm). Sau bước phay thô giá trị Rz=40 và Ti = 50. Sau bước phay tinh giá trị Rz=10 và Ti = 15
- Sai lệch không gian tổng cộng được xác định bằng công thức bảng 4.9 [1],
ρ = ρc + ρcm (2.2)
Vậy lượng dư nhỏ nhất được tính theo công thức
Zimin = 250 + 350 + 1390 = 1990 μm
- Sau khi phay thô K= 0,06
- Sau khi phay tinh K = 0,2
- Sai lệch không gian còn lại sau phay thô là:
ρ1 = 0,06. ρ = 0,06.1390 = 83,4 μm
Sai lệch không gian còn lại sau phay tinh là:
ρ2 = 0,2. ρ1 = 0,2.83,4 = 16,68 μm
Vậy lượng dư nhỏ nhất của phay tinh là:
Zimin = 40 + 50 + 16,68 = 106,68 μm
- Độ dày của mặt trước khi
Kích thước lớn nhất của bản vẽ là sau khi:
+ Phay tinh t2 = 15 + 0,1 = 15,1 (mm)
+ Phay thô t2 = 15,1+ 0,083 = 15,183 (mm)
+ Phôi t1 = 15,183 + 1,99 = 17,178 (mm)
Dung sai của từng nguyên công theo bảng: Dung sai phay tinh cấp chính xác 7. T = 15μm. Dung sai phay thô cấp chính xác 9. T = 50μm Dung sai phôi đúc: T = 500 μm.
- Tính kích thước giới hạn:
+ Sau khi phay tinh:
tmax = 15,1 (mm)
tmin = 15,1 − 0,015 = 15,085 (mm)
+ Sau khi phay thô:
tmax = 15,183 (mm)
tmin = 15,183 − 0,05 = 15,133 (mm).
+ Kích thước của phôi:
tmax = 17,178 (mm)
tmin = 17,178 - 0,5 = 16,678 (mm)..
- Lượng dư giới hạn được xác định như sau:
- Xác định lượng dư tổng cộng tính toán [1]:
+ Khi phay tinh:
Zmin = 15,133 - 15,085 = 0,048mm = 48 (μm).
Zmax = 15,183 - 15,1 = 0,083 mm = 83(μm).
+ Khi phay thô:
Zmin = 16,678 - 15,133 = 1,545 mm = 1545(μm).
Zmax = 17,178 - 15,183 = 1,995 mm = 1995(μm).
+ Lượng dư tổng cộng:
Zmin = 1545 + 48 = 1,593mm = 1593 (μm).
Zmax = 1995 + 83 = 2,078mm = 2078(μm).
Tra bảng 4.5 và 4.7 [1], ta có: các thông số Rz, Ti,ρ, ε của các bước công nghệ như bảng 2.1.
- Theo tính toán ta có lượng dư mặt B = 2mm
- Để xác định lượng dư các bề mặt còn lại của chi tiết ta tra bảng 3 - 95 [2], như bảng 2.2.
- Mặt A: 3,5mm
- Mặt C, D, E, F : 3 mm
- Các lỗ ∅10, ∅20 đúc đặc
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
3.1. Xác định đường lối công nghệ và lựa chọn phương pháp gia công
3.1.1. Xác định đường lối công nghệ
- Số lượng nguyên công của một quá trình công nghệ phụ thuộc vào phương pháp thiết kế nguyên công. Trong thực tế người ta thường áp dụng hai phương pháp thiết nguyên công tuỳ theo trình độ phát triển sản xuất của ngành chế tạo máy, đó là phân tán nguyên công và tập trung nguyên công.
- Đối với các dạng sản xuất hàng loạt vừa, lớn, hàng khối muốn chuyên môn hoá cao để có thể đạt năng xuất cao trong điều kiện Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công.
3.1.2. Lựa chọn phương pháp gia công
Dựa vào bản vẽ chi tiết ta nhận thấy các bề mặt sau cần thiết phải gia công:
- Bề mặt (mặt phẳng A, B , C, D, E, F): Bề mặt này có độ nhám bề mặt Ra2,5 nên ta phay thô sau đó phay tinh.
- Bề mặt lỗ Ø10, Ø20 có độ nhám Ra2,5 ta dùng phương pháp khoan, doa.
3.2. Lập tiến trình gia công chi tiết
3.2.1. Phương án tiến trình công nghệ 1
- Nguyên công 1: Đúc phôi.
- Nguyên công 2: Phay mặt A.
- Nguyên công 3: Phay mặt B.
- Nguyên công 6: Khoan, khoét, doa lỗ ∅20.
- Nguyên công 7: Kiểm tra.
3.2.2. Phương án tiến trình công nghệ 2
- Nguyên công 1: Đúc phôi.
- Nguyên công 2: Phay mặt A.
- Nguyên công 3: Phay mặt B.
- Nguyên công 6: Khoan, doa 4 lỗ ∅10.
- Nguyên công 7: Kiểm tra.
=> Kết luận: Trong phương án 1 và 2 ta thấy, phương án 1 gia công các lỗ mặt đáy làm chuẩn tinh để định vị gia công các bề mặt còn lại. Còn nguyên công 2 không ưu tiên gia công các lỗ mặt đáy trước. Vì vậy, ta chọn phương án 1 làm tiến trình công nghệ.
3.3. Thiết kế nguyên công
3.3.1. Nguyên công 1: Đúc phôi
a, Sơ đồ nguyên công
+ Dùng phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc bằng khuôn cát, mẫu kim loại, phương pháp này phù hợp với kết cấu của chi tiết và điều kiện gia công trên các máy truyền thống.
+ Đảm bảo lượng dư gia công cần thiết để gia công trên các máy truyền thống đạt yêu cầu kỹ thuật.
b, Yêu cầu kỹ thuật của phôi đúc
+ Không có các khuyết tật bên ngoài (cong vênh, nứt nóng, nứt nguội, thiếu hụt…).
+ Không có khuyết tật bên trong (rỗ khí, rỗ xỉ…). Đảm bảo kích thước trong bản vẽ lồng phôi. Các mặt cạnh và đáy cần sạch và phẳng.
3.3.3. Nguyên công 3: Phay mặt B
a, Sơ đồ nguyên công:
b, Phân tích nguyên công:
- Mục đích: Phay mặt B là nguyên công để gia công chi tiết đạt kích thước bản vẽ, đây cũng là nguyên công tạo ra chuẩn tinh để gia công các bề mặt khác của chi tiết.
- Định vị: Sơ đồ định vị như hình vẽ (sử dụng 2 phiến tỳ - 3 chốt tỳ hạn chế
6 bậc tự do )
- Kẹp chặt: Sử dụng mỏ kẹp liên động để kẹp chặt chi tiết.
- Chọn máy và dao gia công:
+ Lựa chọn máy phay: 6H12
+ Chọn dao: Tra bảng 4 - 94 [2], ta chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK6, đường kính dao: D = 100 mm, chiều rộng dao: B = 39 mm, số răng: Z = 10 răng.
* Bước 1: Phay thô:
- Chiều sâu cắt: t = 3 (mm).
- Lượng chạy dao: Tra bảng 5 – 33 [3], ta có lượng chạy dao Sz = 0,14 – 0,24 (mm/răng). => Chọn Sz = 0,2 (mm/răng).
- Tốc độ cắt: Tra bảng 5 – 127 [3], ta có: V = 158 (m/phút).
+ Lượng chạy dao phút là [3]:
Sp = Sz . Z . nm (3.10)
Hay: Sph = 0,2 . 10 . 475 = 950 (mm/ph). Theo máy ta chọn Sm = 950 (mm/ph).
+ Kiểm nghiệm công suất cắt: Tra bảng 5 – 130 [3], ta có công suất cắt cần thiết:
N0 = 2,7 kW ≤ Nm . η = 7 . 1,7 = 11,9 kW (thỏa mãn).
=> Máy làm việc an toàn.
* Bước 2: Phay tinh:
- Chiều sâu cắt: t = 0,5 (mm).
- Lượng chạy dao: Tra bảng 5 - 37 [3], ta có: lượng chạy dao S = 0,5 - 1 (mm/vòng). Chọn S = 0,8 (mm/vg)
- Tốc độ cắt: Tra bảng 5 - 127 [3], ta có: lượng chạy dao V = 180 (m/phút).
+ Kiểm nghiệm công suất cắt: Tra bảng 5 – 130 [3], ta có công suất cắt cần thiết:
N0 = 2,3 kW ≤ Nm . η = 7 . 1,7 = 11,9 kW (thỏa mãn).
=> Máy làm việc an toàn.
3.3.5. Nguyên công 5: Phay đồng thời mặt C, D, E, F
a, Sơ đồ nguyên công:
b, Phân tích nguyên công:
- Mục đích: Phay mặt C, D, E, F ( mặt là nguyên công để gia công chi tiết đạt kích thước bản vẽ, phù hợp với điều kiện làm việc )
- Định vị: Sơ đồ định vị như hình vẽ (sử dụng phiến tỳ - 1 chốt trụ ngắn – 1 chốt trám để hạn chế 6 bậc tự do), chuẩn của nguyên công này là chuẩn tinh
- Kẹp chặt: Sử dụng cơ cấu kẹp bằng mỏ kẹp trượt.
- Chọn máy và dao gia công:
+ Lựa chọn máy phay: 6H82
+ Chọn dao: Tra bảng 4 – 85 [2], ta chọn dao phay đĩa chắp mảnh thép gió P6M5, đường kính dao: D = 120 mm, chiều rộng dao: B = 14 mm, số răng: Z = 10 răng.
- Ta có lượng dư gia công t = 3 (mm). Chiều sâu cắt t (mm): khi cắt thô để loại bỏ lượng dư gia công nhanh nhất để tăng năng suất ta chọn t = 2,5 mm. Khi gia công bán tinh để đạt Ra 2.5 ta chọn chiều sâu cắt t = 0,5 mm.
- Ta chia ra gia công 2 mặt bên gồm 2 bước:
+ Bước 1: Phay thô với chiều sâu cắt: t = 2,5 (mm).
+ Bước 2: Phay bán tinh với chiều sâu cắt: t = 0,5 (mm).
* Bước 1: Phay thô:
- Chiều sâu cắt: t = 2,5 (mm).
- Lượng chạy dao: Tra bảng 5-163[3], ta có: lượng chạy dao S_z=0,15 (mm/răng).
- Tốc dô cắt: Tra bảng 5-163[3], ta có: lượng chạy dao V=121 (m/phút).
+ Lượng chạy dao phút là [3]:
Sp = Sz. Z. nm (3.23)
Hay: Sph=0,15.10.375=481(mm/ph) . Theo máy ta chọn Sm = 500 (mm/ph).
+ Kiểm nghiêm công suất cắt: Tra bảng 5-130[3], ta có công suất cắt cần thiết:
N0=2,7kW≤Nm. η=7.1,7=11,9kW (thỏa mãn).
=> Máy làm viêc an toàn.
* Bước 2: Phay tinh:
- Chiều sâu cắt: t = 0,5 (mm).
- Lượng chạy dao: Tra bảng 5 – 37 [3], ta có: lượng chạy dao S = 0,5 – 1 (mm/vòng). Chọn S = 0,8 (mm/vg)
- Tốc độ cắt: Tra bảng 5 - 163 [3], ta có: lượng chạy dao V = 158 (m/phút).
+ Kiểm nghiêm công suất cắt: Tra bảng 5-130[3], ta có công suất cắt cần thiết:
N0=2,3kW≤Nm. η=7.1,7=11,9kW (thỏa mãn).
=> Máy làm viêc an toàn.
3.3.6. Nguyên công 6: Khoan,doa lỗ ∅20
a, Sơ đồ nguyên công:
b, Phân tích nguyên công:
- Mục đích: Khoan, doa là nguyên công để gia công chi tiết đạt kích thước bản vẽ.
- Định vị: Sơ đồ định vị như hình vẽ (sử dụng phiến tỳ - 1 chốt trụ ngắn - 1 chốt trám hạn chế 6 bậc tự do)
- Kẹp chặt: Sử dụng cơ cấu kẹp bằng mỏ kẹp trượt.
- Chọn máy và dao gia công:
+ Lựa chọn máy khoan 2H53
+ Chọn dao: Dao khoan thép gió ∅19,8; dao doa ∅20 (vật liệu thép gió P6M5)
c, Chế độ cắt:
* Bước 1: Khoan lỗ ϕ19,8:
- Ta có chiều sâu cắt t (mm): t=D/2=19,8/2=9,9 (mm).
Lượng chạy dao S (mm/vòng): Tra bảng 5-90[3], có: S=0,4 (mm/vòng).
- Tốc dô cắt V (m/phút): Tra bảng 5-90[3], có V=19,5 (m/phút)
- Kiểm nghiêm công suất cắt: Tra bảng 5-92[3] ta có công suất cần thiết N_0=0,38kW≤N_m. η=2,8.1,7=4,76kW (thỏa mãn).
=> Máy làm viêc an toàn.
* Bước 2 : Doa tinh lỗ ∅20:
- Ta có chiều sâu cắt t (mm): t=(D-d)/2=(20-19,8)/2=0,1 (mm).
- Ta có lượng chạy dao S (mm/vòng): Tra bảng 5-112[3], có: S=2 (mm/vòng).
- Tốc dô cắt v(m/phút): Tra bảng 5-112[3], có: V=8,2 (m/phút).
- Kiểm nghiêm công suất cắt: Lực doa nhỏ hon so với khoét vì vậy máy đảm bảo yêu cầu. => Máy làm viêc an toàn.
3.3.7.Nguyên công 7: Kiểm tra
a, Sơ đồ nguyên công:
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
4.1. Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kỹ thuật của nguyên công 9
4.1.1. Sơ đồ gá đặt
Theo sơ đồ định vị, chi tiết được định vị trên đồ gá hạn chế 6 bậc tự do:
Sơ đồ định vị như hình vẽ (sử dụng phiến tỳ ở A chi tiết hạn chế 3 bậc tự do - sử dụng 1 chốt trụ ngắn ở lỗ ∅10 hạn chế 2 bậc tự do và 1 chốt trám tại lỗ
∅10 hạn chế 1 bậc tự do), chuẩn của nguyên công này là chuẩn tinh.
4.1.2. Yêu cầu kỹ thuật của nguyên công
- Độ nhám bề mặt cần gia công đạt Ra2.5.
- Độ không vuông góc giữa mặt gia công với mặt A không vượt quá 0,02mm
- Độ không song song giữa các mặt với nhau không vượt quá 0,02mm
4.2. Tính toán và lựa chọn cơ cấu gá đặt của đồ gá
4.2.1. Lựa chọn cơ cấu gá đặt của đồ gá
a, Chốt trụ ngắn - chốt trám
- Vật liệu: 20Cr [3]
- Độ cứng: 50 ÷ 60 HRC [3]
b, Phiến tỳ phẳng:
- Vật liệu: 20Cr [3]
- Độ cứng: 50 ÷ 60 HRC [3]
4.2.2. Tính toán lực kẹp của đồ gá
+ Máy phay sử dụng là máy phay 6H82, có thông số đã tra ở mục 3.3.5.
+ Thông số về dụng cụ cắt được sử dụng như đã chọn trong mục 3.3.5.
* Tính toán chế độ cắt:
Dựa vào kết quả đã tính toán ở mục 3.3.5, ta có:
- Vận tốc cắt: V = 121 (m/ph).
- Số vòng quay trục chính: n = 375 (vg/phút)
- Bước tiến dao: Sz = 0,2 (mm/răng).
- Chiều sâu cắt: t = 2 (mm).
- Đường kính dao: D = 12 (mm).
- Số răng Z = 8
Tính lực kẹp: Đảm bảo chi tiết không bị tịnh tiến dọc trục Ox
- Do phay ghép dao các lực dọc trục dao có xu hướng đối diện với nhau nên lực Py còn lại rất nhỏ nên ta không tính toán tới trường hợp này
- Phản lực do trọng lượng P của chi tiết tác dụng lên phiến tỳ ta không xét đến và bỏ qua trọng lượng của chi tiết
- Px làm cho chi tiết bị tịnh tiến dọc trục , để chi tiết được giữ ổn định khi gia công thì lực kẹp W phải thắng được lực hướng kính gây ra. Ta có, phương trình cân bằng theo trục X là:
∑Fx = 2Fms + 2Fms1 - Px = 0 (4.6)
Ta có, phương trình cân bằng theo trục Z là:
∑Fz= Fz + 2W - 2N1 = 0 (4.7)
Trong đó:
Fms = W.f ( f : là hệ số ma sát giữa mỏ kẹp và chi tiết f = 0,15)
Fms1= N1.f1 (f1: là hệ số ma sát giữa chi tiết và phiến tỳ f = 0,15)
Fz + 2W = 2N1
Vây từ (4.6) và (4.7) ta có :
VV=725A3(N)
N1=1347,23(N)
Lực kẹp cần thiết là:
Wct = K.W (4.8)
Trong đó:
K : là hệ số an toàn có tính đến khả năng làm tăng lực cắt trong quá
trình gia công.
K = K1. K2. K3. K4. K5. K6 (4.9)
⇒ K=1,5.1,2.1.1,3.1,3.1.1,5= 3,8
⇒ Wct = K.= 3,8.725,43 = 2756,6 (N) (4.10)
Tính lực kẹp: Đảm bảo chi tiết không bị xoay quanh OY
- Phản lực do trọng lượng P của chi tiết tác dụng lên phiến tỳ ta không xét đến và bỏ qua trọng lượng của chi tiết
- Pz làm cho chi tiết bị xoay quanh Oy , để chi tiết được giữ ổn định khi gia công thì lực kẹp W phải thắng được lực dọc trục dao gây ra.
Ta có, phương trình cân bằng momen tại điểm A
∑MB = 2.77Fms + 2.92Fms1 = Mx (4.11)
Ta có, phương trình cân bằng theo trục Z là:
∑FZ = Fz + 2W – 2N1 = 0 (4.12)
=> wct= K.=3,8.1133,22=4306,23(N) . (4.13)
Từ (4.10) và (4.13) ta được: Wct = 4306,23 (N)
* Lựa chọn và xác định cơ cấu kẹp:
- Lựa chọn cơ cấu kẹp:
Sử dụng mỏ kẹp trượt để kẹp chi tiết thể hiện như hình 4.5.
Phương trình cân bằng các mômen lực đối với điểm tỳ cố định được viết như sau:
Q . L2. η = Wct . (L1 + L2) (4.14)
Ta có: Q=W_cC.(L1+L2)/L2=2.4306,23=8612,4(N) .
4.3. Xác định kết cấu của các cơ cấu khác trên đồ gá
4.3.1. Cữ so dao
- Sử dụng cữ so dao để so dao phay đạt kích thước yêu cầu.
- Vật liệu: Gang xám (GX 15 - 32).
- Yêu cầu: Loại bỏ bavia, cạnh sắc sau khi gia công và các mặt lắp ráp với chi tiết được gia công tinh đạt độ nhám Ra0.63.
4.3.3. Đế đồ gá
- Với số lần gá đặt 6912 (chi tiết/năm) là gia công chi tiết hàng loạt lớn. Vì vậy ta phải lựa chọn thân đồ gá có độ cứng vững cao. Thân đồ gá nên chọn là đồ gá đúc.
- Yêu cầu: Vật liệu gang xám (GX 15 - 32), loại bỏ bavia, cạnh sắc sau khi gia công và phôi không có khuyết tật như nứt, rỗ khí.
4.4. Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá
Sai số của đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia công nhưng phần lớn nó ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn.
- Tính sai số chuẩn:
Ta có:
H – a – H1 = 0
=> a + H1 = H
=> εc(H) =(0,02-0,01)/2=0,005 (mm)
- Tính sai số kẹp chặt : Do phương kẹp chặt vuông góc với phương kích thước cần đạt ek= 0
- Sai số điều chỉnh đồ gá:
Sai số điều chỉnh đồ gá là sai số do quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá gây ra sai số điều chỉnh thì phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh của dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp.
Trong thực tế có thể lấy: εdc = 5 ÷ 10 (μm). Ta chọn: εdc = 10 
μm
= 0,01 (mm).
Vậy sai số chế tạo cho phép là: εct = 0,061 (mm).
- Từ đó ta đề ra được những yêu cầu kỹ thuật của đồ gá như sau:
+ Độ không song song giữa phiến tỳ và mặt đế đồ gá ≤ 0,061 mm.
+ Độ không vuông góc giữa tâm chốt trụ, chốt trám và mặt đế đồ gá ≤ 0,061 mm.
CHƯƠNG V: TÍNH GIÁ THÀNH NGUYÊN CÔNG THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
Ta có t0: Là thời gian gia công cơ bản của cả nguyên công 3 (phút), t0 = 0,29+ 0,2 = 0,49 (phút).
5.1. Chi phí máy
Cm: là giá thành của máy (đồng). Hiện tại giá thành của máy phay ngang 6H82 là 520 triệu đồng.
Kkh: là phần trăm khấu hao máy, Kkh = 10%.
n: là số lượng chi tiết được chế tạo trong 1 năm, n = 6912 (chi tiết).
=> Thay vào công thúc ta có: Skh=(520106 10)/6912.100=7523 (đồng)
5.3. Chi phí đồ gá
Ta có:
Cdg: là giá thành đồ gá (đồng). Trong thực tế giá thành của 1 đồ gá chuyên dùng có thể được tính bằng khối lượng của đồ gá nhân với hệ số tính đến mức độ phức tạp của đồ gá Cdg = 5000000 (đồng).
A: là hệ số khấu hao đồ gá, A = 0,5.
B: là hệ số tính đến việc sử dụng và bảo quản đồ gá, B = 0,2.
n: là số lượng chi tiết gia công trong 1 năm, n = 6912 (chi tiết/năm).
Thay số vào công tturc ta có: Sdg=5000000(0,5+0,2)/6912=507 (dồng)
5.4. Chi phí điện
Ta có:
Cd: là giá thành của 1 (kW/giờ), Cd = 3500 (đồng).
Nm: là công suất động cơ của máy (kW), Nm = 7 (kW).
t0: là thời gian gia công cơ bản của cả nguyên công (phút), t0 = 0,49 (phút).
ηm: là hệ số sử dụng máy theo công suất, ηm = 0,95.
ηc: là hệ số thất thoát điện năng trong mạch điện, ηc = 0,95.
ηd: là hiệu suất của động cơ, ηd = 0,95.
Thay số vào công thức ta có: Sd=35007.0,95.0,49/600,950,95=211 (đồng).
5.6. Chi phí công nhân
Ta có:
C: là số tiền lương của công nhân trong 1 giờ làm viêc, C=4000 (đồng/giờ).
tc: là thời gian gia công từng chiếc (phút) [1]
ttc= to + tp+ tpv+ ttn
=> ttc=0,49+0,1.0,49+0,08.0,49+0,03.0,49+0,05.0,49=0,62 (phút)
=> Thay số vào công thúc ta có: SL=400000,62/60=414 (đồng).
5.7. Chi phí của nguyên công thiết kế dồ gá
S = Skh+ Sdc+ Sdg+ Sd+ Sbd+ SL
Như vậy giá thành dể thuc hiên nguyên công 5 (nguyên công thiết kế dồ gá) là: S=7523+715+507+211+999+414=10369 (đồng).
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Trần Đức Quý, Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2015.
[2]. Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập 1, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2007.
[3]. Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập 2, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2005.
[4]. Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập 3, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2006.
[5]. Phạm Văn Bổng, Đồ gá, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2009.
[6]. Phạm Văn Bổng, Giáo trình công nghệ chế tạo máy 2, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2016.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"