MỤC LỤC

MỤC LỤC…………………………………………………………………….…..….....…4

LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………….......….....….6

Chương 1. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT…………………………………..…....….7

I. Phân tích chi tiết gia công……………………………………………….…......…..7

1. Công dụng…………………………………………………………………….............7

2. Yêu cầu kỹ thuật……………………………………………………………......….....7

3. Vật liệu chế tạo………………………………………………………………...….…..7

II. Xác định dạng sản xuất…………………………………………….………......…..7

III. Vật liệu và phương pháp chế tạo phôi……………………………...……....…..9

1. Vật liệu…………………………………………………………………………......…..9

2. Phương pháp chế tạo phôi………………………………………………….........….9

3. Bản vẽ khuôn đúc………………………………………………………….…......…..9

4. Xác định lượng dư và bản vẽ lồng phôi…………………………………....…..….10

4.1. Xác định lượng dư gia công…………………………………………….....….…..10

4.2. Bản vẽ lồng phôi…………………………………………………………..…...…...10

IV. Qui trình công nghệ………………………………………………………….......…..11

1. Các qui trình công nghệ……………………………………………………….....…..11

1.1 Qui trình công nghệ 1………………………………………………………......…..12

1.2. Qui trình công nghệ 2……………………………………………………..…...…..12

2.  Phân tích các quy trình công nghệ - chọn quy trình………………………..……12

Chương 2. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG…………………………………….......…..14

I. Nguyên công 1:  Phay mặt phẳng (bề mặt 1 - 12)……………………….….....14

II. Nguyên công 2:  Phay mặt phẳng (bề mặt 13 - 14 - 16 - 17)…………...…...18

III. Nguyên công 3:  Phay mặt bên (bề mặt 3 - 10)……………………….…........21

IV. Nguyên công 4:  Phay định hình (bề mặt 4  - 5 - 6 - 7 - 8)………….........….24

V. Nguyên công 5: Khoan lỗ φ21……………………………………...….....…...…27

VI. Nguyên công 7: Phay rãnh 5mm (bề mặt 9) ……………………………........29

VII. Tính toán và tra lượng dư……………………………………………...........….30

1. Xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích……………………….......…...30

2. Bảng xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích…………………............33

Chương 3. TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ….…........…35

I. Tính chế độ cắt bằng phương pháp phân tích…………………………….…........35

II. Tính chế độ cắt…………………………………………………………...................35

III. Lập bảng kết quả tổng hợp chế độ cắt………………………………….........…..41

IV. Tính toán thiết kế đồ gá………………………………………………...…........…..41

1. Kết cấu đồ gá………………………………………………………………........…...41

2. Thành phần đồ gá……………………………………………………….............…..41

2.1. Cơ cấu định vị…………………………………………………………......…...…..41

2.2. Cơ cấu kẹp chặt…………………………………………………………...............41

2.3. Cơ cấu dẫn hướng………………………………………………………..........….41

2.4. Thân gá, đế gá……………………………………………………….…...........….42

2.5. Các chi tiết nối ghép…………………………………………………..............…..42

2.6. Cơ cấu định vị kẹp chặt đồ gá trên bàn máy……………………….............…..42

3. Yêu cầu……………………………………………………………………...........…...42

4. Trình tự thiết kế…………………………………………………………..............…..42

4.1.Chọn máy………………………………………………………………...................42

4.2. Phương pháp định vị……………………………………………………...............42

4.3. Xác định phương chiều và điểm đặt của lực cắt, lực kẹp………….............…42

4.4. Tính lực kẹp…………………………………………………………….............….42

4.5. Tính lực kẹp cho cơ cấu kẹp bằng ren vít………………………….............…..43

4.6. Tính chọn bulông……………………………………………………...............…..44

4.7.Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá e_ct………………………...............…..44

5. Yêu cầu kỹ thuật…………………………………………………….…..............…..45

KẾT LUẬN…………………………………………………..………….…..............…..46

TI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………....…............…47

LỜI NÓI ĐẦU

Qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng càng cần đạt yêu cầu về các mặt đầu, độ song song của các lỗ với nhau. Từ các yêu cầu trên, ta phải thiết kế một qui trình công nghệ hợp lý từ khâu tạo phôi đến khâu tạo thành chi tiết hoàn chỉnh.

Trên cơ sở đó ta phải thiết kế đồ gá, tính chế độ cắt và xác định thời gian gia công cơ bản cho từng nguyên công một cách hợp lý để đạt hiệu quả kinh tế, kỹ thuật cao nhất. Những  yêu cầu trên được thể hiện trong đề tài “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Hàm Kẹp”.

Các số liệu, thông số do tra bảng hoặc tính toán đều dựa vào các tài liệu  và kinh nghiệm của thầy hướng dẫn .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, thời gian, đáp ứng nhu cầu xã hội.

Tuy nhiên, do còn yếu kém về kinh nghiệm thực tế nên không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính toán cũng như chọn các số liệu. Em rất mong thầy cô góp ý, bổ sung  để kiến thức của em được vững vàng hơn .

Em xin chân thành cảm ơn!

Chương 1.   XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

I. Phân tích chi tiết gia công

1. Công dụng

Chi tiết có dạng hộp, dùng để kẹp chặt một trục bằng Æ66, hai mặt bên có tác dụng giữ - đỡ - chặn một chi tiết khác có thể là bàn máy hoặc dùng làm cữ nâng hạ…v.v.

2. Yêu cầu kỹ thuật

- Vị trí tương quan giữa các bề mặt:

+ Độ không vuông góc giữa lỗ φ66mm và hai mặt bên của lỗ không quá 0,03

- Độ nhám bề mặt:

+ Lỗ φ66 có độ nhám bề mặt tương đối cao R_a=1,6mm.

+ Hai lỗ φ21 có độ nhám bề mặt R_z=25mm.

+ Các bề mặt còn lại gia công có R_z= 25mm.

3. Vật liệu chế tạo

Hàm kẹp là chi tiết dạng hộp, làm việc có biến dạng nên vật liệu dùng để chế tạo là Gang xám 15-32.

II. Xác định dạng sản xuất

Trong chế tạo máy, người ta phân biệt thành 3 dạng sản xuất:

- Sản xuất đơn chiếc

- Sản xuất hàng loạt (lớn, vừa, nhỏ)

-  Sản xuất hàng khối

a. Sản lượng hàng năm của chi tiết:

Từ phiếu nhiệm vụ, ta có các số liệu:

Số sản phẩm được sản xuất trong một năm là N₁ =  80.000 (chiếc/năm)

Số lượng chi tiết trong một sản phẩm m = 1

Phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng là a =  5%

Vậy : N = 89 600 chiếc/ năm

b. Trọng lượng của chi tiết:

Được xác định theo công thức:

Q₁ = V.g   (kg)

Trong đó:

Q₁: trọng lượng của chi tiết (kg)

V: thể tích của chi tiết  (dm³)

g : trọng lượng riêng của vật liệu chế tạo chi tiết

Với chi tiết hàm kẹp là chi tiết dạng hộp, vật liệu là thép kết cấu c38, nên :

Trọng lượng riêng của thép là: 7,852 (kg/dm³)

Và ta phân chi tiết ra thành từng phần nhỏ để tính thể tích của chi tiết, phân tích chi tiết gia công thành từng vùng, ta tính thể tích từng vùng, sau đó tổng hợp các thể tích đó lại, ta có thể tích của chi tiết là:

Q₁ = 0,463 x 7,852 » 3,64 (kg)

Nhận xét: Từ những kết quả có được kết hợp với việc tra bảng xác định dạng sản xuất, ta kết luận chi tiết được sản xuất ở dạng sản xuất hàng loạt lớn.

III. Vật liệu và phương pháp chế tạo phôi

1. Vật liệu

Với chi tiết hàm kẹp, ta chọn vật liệu chế tạo là Gang xám 15-32.

Là loại vật liệu sử dụng rộng rãi trong ngành cế tạo máy. Thành phần gồm có: Cacbon (C): 3.0 – 3.7%, Silic (Si): 1.5 – 2.2%, Mangan (Mn): 0.4 – 1.0%, Photpho (P): ≤ 0.15%, và Lưu huỳnh (S): ≤ 0.12%,

Vật liệu có khả năng chống rung, chịu mài mòn cao.

3. Bản vẽ khuôn đúc

Từ kích thước trên bản vẽ chi tiết ta có kích thước cho bản vẽ phôi là :

- Kích thước phôi = kích thước chi tiết + kích thước lượng dư

- Các góc lượn lấy R = 3 mm

- Dung sai kích thước phôi theo cấp chính xác đối xứng.

4. Xác định lượng dư và bản vẽ lồng phôi

4.1 Xác định lượng dư gia công

- Xác định lượng dư gia công cơ phụ thuộc hợp kim đúc, kích thước lớn nhất của vật đúc, tính chất sản xuất, mức độ phức tạp của chi tiết, phương pháp làm khuôn, vị trí bề mặt rót khi kim loại và cấp chính xác của vật đúc.

- Với vật đúc trong khuôn cát ta có cấp chính xác II.

4.2. Bản vẽ lồng phôi

Ta có bản vẽ lồng phôi như hình dưới.

IV. Qui trình công nghệ

1. Các qui trình công nghệ

Ta có hình vẽ chi tiết lồng phôi và các bề mặt cần gia công.

1.1. Qui trình công nghệ 1

Quy trong công nghệ phương án 1 thể hiện như bảng 1.1.

1.2. Qui trình công nghệ 2

Quy trong công nghệ phương án 2 thể hiện như bảng 1.2.

2.  Phân tích các quy trình công nghệ - chọn quy trình

Với quy trình công nghệ phương án 2, ta thấy rằng đây là qui trình gia công hợp lý hơn so với các quy trình kia, với các ưu điểm sau:

- Trình tự gia công hợp lý

- Các sai số trong quá trình gia công ít xuất hiện do các chuẩn được chọn trong từng nguyên công đều theo các nguyên tắc chọn chuẩn

- Về mặt tính toán và thiết kế đồ gá tương đối dễ hơn so với các quy trình công nghệ còn lại.

Chương 2.  THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

I. Nguyên công 1:  Phay mặt phẳng (bề mặt 1 - 12)

1. Sơ đồ gá đặt:  như hình vẽ

2. Định vị:  hạn chế 6 bậc tự do

3.  Chọn máy:  máy phay  6H13

4. Dụng cụ cắt:   Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim T15K6 có: (D = 160 ; B = 46 ; Z = 16 ) ( Bảng 4-94, sổ tay công nghệ chế tạo máy, tập I, trang 366)

5. Lượng dư gia công:

- Phay thô Z_b = 3 mm

- Phay bán tinh Z_b = 1 mm, dung sai +0.3 ( [1] , bảng 3 - 142 , trang 282)

6. Chế độ cắt: (v , s , t)

a. Bước 1. Phay thô mặt phẳng

¨ Chiều sâu cắt: t = Z_b = 3 mm

¨ Lượng chạy dao răng: S_z = 0.11 ([2] , bảng 5 – 125 , trang 113)

=> S_z = 0,11. k₁ . k₂ = 0,11 . 1 . 0,7 = 0.077 mm/răng.

¨ Vận tốc cắt:

- Vân tốc cắt tra bảng: V_b

V_b = 352 m/ph ([2] , bảng 5 – 127 , trang 114)

- Vận tốc cắt tính toán:

V_t =V_b.k₁ k₂ k₃ k₄ k₅ k₆ = 352.1,26.0,87.1.0,8.1.1 = 308,7  m/ph

¨ Lượng chạy dao: s

- Lượng chạy dao phút tính toán: s_ph

s_ph = s_z . z . n = 0,11 . 16 . 600 = 1056 (mm/ph)

- Lượng chạy dao phút chọn theo máy: s_m

=> s_m = 960 mm/ph (221-chế độ cắt gia công cơ khí)

- Kiểm tra vơí công suất máy: N = 7,4 (kW) < N_đc = 10 (kW)

Vậy máy hoạt động tốt

b. Bước 2. Phay tinh mặt phẳng với R_z=25

¨ Chiều sâu cắt t = 1mm

¨ Lượng chạy dao vòng: s_v=0.8  mm/vòng

(lấy gần đúng theo [2] , bảng 5 - 125, trang 113)

=> S_z = 0,8. k₁ . k₂ = 0,11 . 1 . 0,7 = 0.56 mm/vòng

¨ Vận tốc cắt:

- Vân tốc cắt tra bảng: V_b

V_b = 196 m/ph ([2], bảng 5 - 127, trang 114)

- Vận tốc cắt tính toán:

V_t =V_b.k₁ k₂ k₃ k₄ k₅ k₆ = 196.1,26.0,87.1.0,8.1.1 = 171,9  (m/ph)

¨ Lượng chạy dao: s

- Lượng chạy dao phút tính toán: s_ph

s_ph = s_z . z . n = 0,8. 300= 240  mm/ph

- Lượng chạy dao phút chọn theo máy: s_m

=> s_m = 235 mm/ph (221 - chế độ cắt gia công cơ khí)

-  Kiểm tra vơí công suất máy: N = 1,9 (kW) < N_đc = 10 (kW)

Vậy máy hoạt động tốt

7. Thời gian thực hiện nguyên công

Thời gian thực hiện nguyên công phay thô là :

T_TC = T₀ + T_P + T_PV + T_TN

Vậy thời gian thực hiện bước phay thô là:

T_B1 = T₀₁ + 10%T₀₁ + 8%T₀₁ + 3%T₀₁ +5%T₀₁ = 0,15 (phút)

- Thời gian thực hiện nguyên công phay tinh là :

Thời gian thực hiện bước phay tinh là:

T_B1 = T₀₁ + 10%T₀₁ + 8%T₀₁ + 3%T₀₁ +5%T₀₁ = 0,66 ( phút )

=> Thời gian gia công cơ bản phay mặt đầu là: 0,15 + 0,66= 0,81(phút)

III. Nguyên công 3:  Phay mặt bên (bề mặt 3 - 10)

1. Sơ đồ gá đặt:  như hình vẽ

2. Định vị:  hạn chế 5 bậc tự do

3. Chọn máy:  máy phay 6H12.

4. Dụng cụ cắt:  Dao phay dĩa 2 phía gắn mảnh hợp kim T15K6 có: (D = 100 ; B = 18; Z = 8) (bảng 4-91 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1, trang 375)

5. Lượng dư gia công:  4 (mm)

6. Phay mặt phẳng

a. Phay thô:

¨ Chiều sâu cắt: t = 3 (mm)

¨ Lượng chạy dao răng: S_Z = 0.2 (mm/răng)

(bảng 5-177 trang 160 – ST2)

¨ Lượng chạy dao vòng : S = S_Z x Z = 0,2 x 8 = 1,6 (mm/vòng)

¨ Tốc độ cắt: v = 245 (m/ph)    (bảng 5-178 trang 161 - ST2)

¨ Lượng chạy dao máy:

S_M = S_Z x Z x n = 0,1 x 8 x 753 = 1200  (mm/phút)

Ta chọn: S_M = 1500 (mm/phút)  (theo bảng thuyết minh  máy)

¨ Công suất cắt: N = 3,8 (kW)

( Bảng 5-180-trang 163 - ST 2)

Kiểm tra vơí công suất máy: N = 3,8 (kW) < N_đc = 7 (kW)

Vậy máy hoạt động tốt

b. Phay bán tinh:

¨ Chiều sâu cắt: t = 1 (mm)

¨ Lượng chạy dao răng: S_Z = 0.15 (mm/răng)

(bảng 5-177 trang 160 – ST2)

¨ Lượng chạy dao vòng : S = S_Z x Z = 0,15 x 8 = 1,2 (mm/vòng)

¨  Tốc độ cắt: v = 264 (m/ph)    (bảng 5-178 trang 161 - ST2)

¨  Lượng chạy dao máy:

S_M = S_Z x Z x n = 0,1 x 8 x 753 = 602  (mm/phút)

Ta chọn: S_M = 600 (mm/phút)  (theo bảng thuyết minh máy)

¨ Công suất cắt: N = 3,2 (kW)

( Bảng 5-180-trang 163 - ST 2)

Kiểm tra vơí công suất máy: N = 2,2 (kW) < N_đc = 7 (kW)

Vậy máy hoạt động tốt

7. Thời gian thực hiện nguyên công

Thời gian thực hiện phay thô là:

T_B1 = T₀₁ + T_P + T_PV + T_TN

Vậy thời gian thực hiện phay thô là:

T_B1 = T₀₁ + 10%T₀₁ + 8%T₀₁ + 3%T₀₁ +5%T₀₁ = 0.08 (phút)

- Thời gian thực hiện phay tinh :

T_B1 = T₀₁ + T_P + T_PV + T_TN

Vậy thời gian thực hiện phay tinh là:

T_B1 = T₀₁ + 10%T₀₁ + 8%T₀₁ + 3%T₀₁ +5%T₀₁ = 0.09 (phút)

V. Nguyên công 5: Khoan lỗ φ21

1. Sơ đồ gá đặt:  như hình ve.

2. Định vị: 6 bậc tự do

3. Chọn máy: máy khoan đứng 2A135

4. Dụng cụ cắt : Mũi khoan ruột gà thép gió d=21.

5.  Chế độ cắt :

¨ Lượng chạy dao : S = 0,32 (mm/vòng) (bảng 5-87 trang 84 - ST2)

¨ Tốc độ cắt: v = 32 (m/ph) (bảng 5-86 trang 83 - ST2)

¨ Công suất cắt: N = 1,3 (kW) (Bảng 5-88-trang 85 - ST 2)

Kiểm tra vơí công suất máy: N = 1,3 (kW) < N_đc = 6 (kW)

Vậy máy hoạt động tốt

6. Thời gian thực hiện

T₀ = T₀₂ + T_P + T_PV + T_TN

Thời gian gia công cơ bản là: T₀ = 0,48 phút

Vậy T_TC = T₀ + 10%T₀ + 8%T₀ + 3%T₀ +5%T₀ = 0,56 (phút)

VI. Nguyên công 7: Phay rãnh 5mm (bề mặt 9)

1. Sơ đồ gá đặt:  như hình vẽ

2. Định vị:  4 bậc tự do.

3. Chọn máy: máy phay 6H12

4. Dụng cụ cắt: dao phay đĩa 3 mặt thép gió (D=100, B=5, số răng 20)

5. Chế độ cắt:

¨ Chiều sâu cắt: t = 15 (mm)

¨ Lượng chạy dao răng: S_Z = 0.08 (mm/răng)

(bảng 5-170 trang 153 - ST2)

¨ Lượng chạy dao vòng : S = S_Z x Z = 0,08 x 20 = 1,6 (mm/vòng)

¨ Tốc độ cắt: v = 42 (m/ph)   (bảng 5-171 trang 154 - ST2)

¨ Lượng chạy dao máy:

S_M = S_Z x Z x n = 0,08 x 20 x 118= 188,8  (mm /phút)

Ta chọn: S_M = 190 (mm/phút)  (theo bảng thuyết minh máy)

¨ Công suất cắt: N = 1,5 (kW)  (bảng 5-174-trang 157 - ST 2)

Kiểm tra vơí công suất máy: N = 1,5 (kW) < N_đc = 7 (kW)

Vậy máy hoạt động tốt

6. Thời gian thực hiện nguyên công

T_B1 = T₀₁ + T_P + T_PV + T_TN

Thời gian gia công cơ bản là:  T₀=  (42+ 38,7+5)/1,6.118=0,45 (phút)

Thời gian thực hiện phay là:

T₀ = T₀ + 10%T₀ + 8%T₀ + 3%T₀ +5%T₀ = 0,56 (phút)

VII. Tính toán và tra lượng dư

Ở đây em tính cho nguyên công 6:  Khoét- doa lỗ φ66

1. Xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích

Do đây là chi tiết dạng hộp, vật liệu là gang xám GX 18-36, nên ta có các bước công nghệ đạt được độ nhám, cấp chính xác như sau:

Phôi : Rz₀ = T₀ = 400 (Bảng 3-65 trang 235 -ST1)

Do chi tiết là gang xám nên sau bước thứ nhất có thể loại trừ được T_i chỉ còn R_Z

Theo bảng 13 trang 42 - TKDACNCTM ta có :

1.1. Khoét thô:

Khi khoét thô thì:

Rz₁= 50mm

T₁=  50mm

1.2. Khoét tinh :

Khi khoét tinh thì:

Rz₂= 30mm

T₂=  40mm

1.3. Doa:

Khi doa thì

Rz₃= 5mm

T₃= 10mm

- Giá trị cong vênh của lỗ được tính theo cả 2 phương hướng kính và hướng trục:: ρ_cv= 117,35 (μm)

- Các sai số không gian còn lại:

+ Sai số không gian còn lại sau bước khoét thô:

ρ₁ = 0,05.ρ₀  = 0,05.717 = 35,85 (mm)

+ Sai số không gian còn lại sau bước khoét tinh:

ρ₂ = 0,04.ρ₁ = 0,04.35,85 = 1,4 (mm)

Vậy sai số gá đặt: ε_gd= 90,60 (μm)

Vậy lượng dư nhỏ nhất cả hai phía tính cho từng bước nguyên công:

- Lượng dư nhỏ nhất cho bước gia công khoét thô: 2Z_min1=2245 (mm)

- Lượng dư nhỏ nhất cho bước gia công khoét tinh:  2Z_min2 =271,7 (mm).

- Lượng dư nhỏ nhất cho bước gia công doa tinh: 2Z_min3=142,8 (mm).

Ta có:

+ Đường kính trung gian nhỏ nhất của phôi:

D_min0 = D_max0 - d_o = 63,37 - 1,0 =  62,37  (mm)

+ Đường kính trung gian sau khi gia công khoét thô:

D_min1 = D_max1 - d₁ = 65,615 - 0,74 = 64,875 (mm)

+ Đường kính trung gian sau khi gia công khoét tinh:

D_min2  = D_max2 - d₂ = 65,887 - 0,12 = 65,767 (mm)

+ Đường kính trung gian sau khi gia công doa tinh:

D_min3  = D_max3 - d₃ = 66,03 - 0,03 = 66 (mm)

- Tính lượng dư lớn nhất và bé nhất của lỗ:

+ Khoét thô

2Z_max1 =  D_min1­ - D_min0 = 64,875 - 62,37 = 2,505 (mm)

2Z_min1 =  D_max1­ - D_max0 = 65,615 - 63,37 = 2,245 (mm)

+ Khoét tinh

2Z_max2 =  D_min2­ - D_min1 =65,767 - 64,875 = 0,892 (mm)

2Z_min2 =  D_max2­ - D_max1 = 65,887 - 65,615 = 0,272 (mm)

+ Doa tinh

2Z_max3 =  D_min­3 - D_min2 = 66 - 65,767 = 0,233 (mm)

2Z_min3 =  D_max3 - D_max2 = 66,03 - 65,887  = 0,143 (mm)

- Lượng dư tổng cộng lớn nhất và bé nhất :

Z_max0= 2,505 + 0,892 + 0,233 = 3,63 (mm)

Z_min0=2,245 + 0,272 + 0,143 = 2,66 (mm)

Thử lại kết quả :

2Z_max0 – 2Z_min0 = 3,63 – 2,66 = 0,97   (mm)              (1)

d_ph - d_ct  = 1,0 - 0,03 = 0,97                   (mm)               (2)

Vậy so sánh (1) và (2) ta thấy tương đương nhau.

2. Lập bảng xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích

Kết quả tính toán lượng dư khóet - doa lỗ φ66 như bảng 2.7.

Chương 3.  TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

Ở đây em tính cho nguyên công 6:  Khoét-doa lỗ φ66

I. Tính chế độ cắt bằng phương pháp phân tích

1. Vật liệu: vật liệu của chi tiết là gang xám có HB = 170-229

2. Chọn máy : máy phay 6H13  (Trang 220-Chế độ cắt gia công cơ khí)

3. Trình tự làm việc của nguyên công

- Bước 1 : khoét thô

- Bước 2 : khoét tinh

- Bước 3 : doa tinh

II. Tính chế độ cắt

Do yêu cầu về cấp độ nhám, ta chọn 3 lần cắt :

a. Bước 1 : Khoét thô

¨Chiều sâu cắt

 t= (D-d)/2=(65-63)/2=1 (mm)

¨ Lượng chạy dao

Từ bảng 5- 107 trang 98 ST2 có S = 1,1 mm/ vòng

¨ Số vòng quay trong một phút:

n=(1000.V)/(π.D)=1000.79/3,14.65=357,7 (v/phút)

Theo thuyết minh máy chọn n =235 (v/phút)

Vận tốc thực khi cắt:

V_tt =3,14.65.235/1000=48 (m/phút)

Công suất tiêu thụ khi cắt:

Tính theo công thức:

N= (M.n)/975=22,3.235/975=5,3 (KW)

So với công suất của máy : N_m = 10 (KW)

N  < N_m. ɳ

Hoặc

5,3 < 10 . 0,75

Vậy máy 6H13 đủ công suất để gia công lỗ có đường kính là 65mm.

¨Thời gian gia công cơ bản

Do cắt với lượng dư là: 1.5 (mm), nên thời gian thực hiện bước này là:

T_B1 = T₀₁ + T_P + T_PV + T_TN

Thời gian gia công cơ bản là: T₀₁ =  (42+2)/1,3.300=0,11  (phút)

Thời gian thực hiện bước khoét thô là:

T_B1 = T₀₁ + 10%T₀₁ + 8%T₀₁ + 3%T₀₁ +5%T₀₁ = 0,14 (phút)

b. Bước 2 : Khoét tinh

¨ Chiều sâu cắt

t = (D-d)/2=(65,8-65)/2=0,4 (mm)

¨ Lượng chạy dao:

Từ bảng 5- 107 trang 98 ST2 có: S = 1,1( mm/vòng)

¨ Số vòng quay trong một phút:

n= (1000.V)/(π.D)=1000.81,3/3,14.65,8  =393,49 (v/phút)

Theo thuyết minh máy chọn n =375 (v/phút)

Vận tốc thực khi cắt:

V_tt =  3,14.65,8.375/1000=77,5 (m/phút)

¨ Công suất tiêu thụ khi cắt :

Tính theo công thức:

N=  (M.n)/975= 10,9.375/975=4,1 (KW)

So với công suất của máy: N_m = 10 (KW) Þ N  < N_m. ɳ

Hoặc:   4,1 < 10 . 0,75

Vậy máy 6H13 đủ công suất để gia công lỗ có đường kính là 65,8 mm.

¨ Thời gian gia công cơ bản:

Do cắt với lượng dư là: 0,4 (mm), nên thời gian thực hiện bước này là:

T_B2 = T₀₂ + T_P + T_PV + T_TN

Thời gian gia công cơ bản là: T₀₂=  (42+2)/1,1.375=0,11 ( phút)

Thời gian thực hiện bước khoét tinh là:

T_B2 = T₀₂ + 10%T₀₂ + 8%T₀₂ + 3%T₀₂ +5%T₀₂ = 0,14 (phút)

c. Bước 3 : Doa tinh

¨ Chiều sâu cắt:

t=  (D-d)/2=(66-65,8)/2=0,1 (mm)

¨ Lượng chạy dao:

Từ bảng 5- 107 trang 98 ST2 có S = 1,5 (mm/vòng)

¨ Số vòng quay trong một phút:

n= (1000.V)/(π.D)=1000.120,25/3,14.66  = 580,49 (v/phút)

Theo thuyết minh máy chọn: n =375 (v/phút)

¨ Vận tốc thực khi cắt:

V_tt=  3,14.66.375/1000=77,7 (m/phút)

¨ Tính Moment xoắn:

Moment xoắn khi doa nhỏ,nên có thể bỏ qua.

¨ Thời gian gia công cơ bản :

Do cắt với lượng dư là: 0,15 (mm), nên thời gian thực hiện bước này là:

T_B3 = T₀₃ + T_P + T_PV + T_TN

Thời gian gia công cơ bản là:T₀₃=  (42+2)/1,5.375=0,08 (phút)

Thời gian thực hiện bước khoét thô là:

T_B3 = T₀₃ + 10%T₀₃ + 8%T₀₃ + 3%T₀₃ +5%T₀₃ = 0,1 (phút)

III. Lập bảng kết quả tổng hợp chế độ cắt

Kết quả tổng hợp chế độ cắt thể hiện như bảng 3.1.

IV.  Tính toán thiết kế đồ gá

1. Kết cấu đồ gá

Đây là nguyên công khoét, doa nên đòi hỏi độ chính xác, độ cứng vững của đồ gá. Các yếu tố nầy phải đạt những yêu cầu trong tính toán mới đảm bảo được độ chính xác trong suốt quá trình gia công.

2.2. Cơ cấu kẹp chặt

Cơ cấu kẹp chặt có tác dụng giữ cho chi tiết không bị xê dịch khi gia công cơ. Ở đây ta chọn : Cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít khối V di động.

2.3. Cơ cấu dẫn hướng

Đây là cơ cấu giữ cho hướng tiến dao không bị xê dịch vì lực cắt, lực kẹp, rung động. Cơ cấu này có hai loại : bạc dẫn và phiến dẫn.

2.4. Thân gá, đế gá

Thân gá, đế gá có tên gọi khác là các chi tiết cơ sở. Các chi tiết cơ sở thường là các đế hình vuông, hình tròn có rãnh hoặc có lỗ ren để các chi tiết khác bắt lên nó tạo thành đồ gá.

2.6. Cơ cấu định vị kẹp chặt đồ gá trên bàn máy

Cơ cấu này thường là then dẫn hướng và đế đồ gá có rãnh chữ U để định vị và kẹp chặt đồ gá trên bàn máy.

3. Yêu cầu

- Đồ gá phải xác định được vị trí tương quan giữa phôi và dụng cụ cắt

- Phải kẹp chặt chi tiết để cố định trong suốt quá trình gia công.

- Đồ gá hạn chế 6 bậc tự do của chi tiết để xác định đúng lỗ tâm của chi tiết gia công.

4. Trình tự thiết kế

4.1.Chọn máy

Máy phay 6H13

4.2. Phương pháp định vị

Mặt phẳng, chốt định vị.

4.4. Tính lực kẹp

¨ Sơ đồ lực kẹp khi gia công:

Sơ đồ lực kẹp khi gia công thể hiện như hình dưới.

Trong 3 bước gia công gồm khoét thô, khoét bán tinh, doa. Ở đây chỉ cần tính toán kiểm nghiệm cho bước khoét thô vì bước khoét thô có lượng dư lớn, lực cắt lớn và momen lớn.

- Hệ số an toàn:

K = K₀. K₁. K₂. K₃. K₄. K₅. K₆

Ta có:

K₀ = 1,5;  K₁= 1,2;  K₂ = 1,2;  K₃ =1,2; K₄ = 1,3;  K₅ = 1;  K₆ = 1,2

=> K =1,5.1,2.1,2.1,2.1,3.1.1,2 = 4,04

¨ Ta có mômen xoắn (mômen cắt) khi khoét :M_x = 65 (KGm)

Vậy lực kẹp cần thiết khi kẹp chặt chi tiết là: W_ct=40,04.22,3/52,5=1716 (KG)

4.5. Tính lực kẹp cho cơ cấu kẹp bằng ren vít

W=  20.190/(7,35.tan⁡/(2,5+40)+0,16cotg(120/2))=2484 (KG)

4.7. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá e_ct

Ta có:

e_gd : sai số gá đặt

e_c : sai số chuẩn

e_k : sai số kẹp chặt

e_ct : sai số chế tạo

e_m : sai số mòn, và được tính theo công thức:

ε_m=β.√N  (theo CT 61 - trang 93 - TKĐACNCTM)

e_dc : sai số điều chỉnh

¨ Sai số chế tạo:  

Vậy: sai số chế tạo là: ε_ct=√0,00044=0,02 (mm)

5. Yêu cầu kỹ thuật

- Độ không vuông góc giữa tâm bạc dẫn và đáy đồ gá £  0,02 (mm)

- Độ không vuông góc giữa tâm chốt định vị và đáy đồ gá £  0,02 (mm)

- Độ không vuông góc giữa mặt phẳng phiến tỳ và đáy đồ gá £ 0,0 (mm)

KẾT LUẬN

“Quy trình công nghệ gia công chi tiết Hàm Kẹp” đã được thiết lập gồm có bảy  nguyên công cùng với trình tự các bước công nghệ ở từng nguyên công. QTCN này có nhược điểm là không tận dụng các trang thiết bị hiện đại có dây chuyền tự động hóa. Tuy vậy bù lại, QTCN được thiết lập đơn giản, dễ dàng sử dụng, thời gian gia công nhỏ, bậc thợ không cao, đảm bảo được chỉ tiêu về kinh tế. Toàn bộ công việc thiết kế đồ án được thực hiện trong thời gian khá ngắn, lại thiếu kinh nghiệm, tài liệu tra cứu. Do đó đồ án hẳn còn nhiều sai sót. Rất mong thầy cô cho em ý kiến bổ sung để nâng cao kiến thức và để quy trình công nghệ được hoàn thiện hơn, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng năng suất, hạ giá thành sản phẩm gia công và đáp ứng nhu cầu sử dụng tốt hơn.

Trong quá trình thực hiện, đồ án này của em được hoàn thành với sự hướng dẫn của thầy: ThS…………….. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của thầy để em hoàn thành đồ án này.

Em xin chân thành cảm ơn!

                                                                                                                                                                        Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…

                                                                                                                                                                    Sinh viên thực hiện

                                                                                                                                                                          ………………     

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. GS-TS Trần Văn Địch

THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, NXB KHKT 2000

SỔ TAY VÀ ATLAS, NXB KH&KT 2000

ĐỒ GÁ GIA CÔNG CƠ , NXB KHKT 2002

2. PGS-TS Nguyễn Đắc Lộc - PGS-TS Lê Văn Tiến

SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập 1, NXB KH&KT - 1999

SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập 2, NXB KH&KT - 2000

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập 1 - 2 , NXB KH&KT - 1998

3. Hồ Viết Bình - Nguyễn Ngọc Đào

Giáo trình CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, Trường ĐHSPKT - 2000

4. Ninh Đức Tốn

SỔ TAY DUNG SAI LẮP GHÉP, NXB Giáo Dục

5. Nguyễn Ngọc Đào - Trần Thế San - Hồ Viết Bình

CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ - NXB ĐÀ NẴNG - 2002

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"