MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………………………….………..…......1
MỤC LỤC………………………………………………………………………….……………….......2
CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG, XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ PHÔI….3
1.1Phân tích điều kiện làm việc và tính công nghệ của chi tiết………………………………...…3
1.1.1 Phân tích điều kiện làm việc của chi tiết……………………………………………….…..…4
1.1.2 Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết…………………………………………….………5
1.2. Xác định dạng sản xuất………………………………………………..………………….……..6
1.3. Thiết kế nguyên công…………………………………………………………………….....……6
1.4. Phôi và phương pháp chế tạo phôi…………………………………….………………….……8
1.5. Phương án gia công ……………………………………………………………………….……10
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ……………………..…13
2.1. Xây dựng sơ đồ gá đặt và trình tự các bước gia công………………………………………13
2.2. Chọn máy, đồ gá, dụng cụ cắt, dụng cụ đo…………………………..………………….……19
2.3. Xây dựng bản vẽ nguyên công…………………………………………………………..….…25
2.4. Xác định lượng dư gia công bằng tra bảng…………………………..………………...….…32
CHƯƠNG 3. XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN GIA CÔNG CƠ BẢN……………….35
3.1. Xác định chế độ cắt bằng phương pháp tra bảng…………………….…………………...…35
3.2. Tính lực kẹp và thời gian gia công cho một nguyên công cơ bản……………………...….49
3.2.1 Tính lực kẹp………………………………………………………………………………....…49
3.2.2 Tính thời gian gia công………………………………………………………………….....…53
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………….……...…..….56
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay , các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng , 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.
Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho người học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế , xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thể. Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng.
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chương trình đào tạo của ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà ngườ kỹ sư gặp phải khi thiết kế một qui trình sản xuất chi tiết cơ khí.
Được sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo ,đặc biệt là thầy : Ths………… đã giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………..
CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG, XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ PHÔI
1.1 Phân tích điều kiện làm việc và tính công nghệ của chi tiết
1.1.1Phân tích điều kiện làm việc của chi tiết
Thanh truyền là một dạng chi tiết trong họ chi tiết càng, chúng là 1 loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó
Chi tiết dạng càng có chức năng biến chuyển đọng thẳng của chi tiết này (thường là piston của động cơ) thành chuyển động quay của chi tiết khác (như là trục khuỷu ) hoặc ngược lại. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dung để đẩy bánh răng (khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp số tốc độ).
Điều kiện làm việc của tay biên đòi hỏi khá cao:
+ Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ
+ Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập.
+ Luôn chịu lực ly tâm.
1.1.2 Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
Chi tiết thanh truyền có tổng chiều dài 199 mm có hai đầu trụ f46 mm và f32 mm và thân . Kết cấu chi tiết được thể hiện như hình dưới.
* Yêu cầu kỹ thuật cả Thanh truyền :
- Kích thước lỗ cơ bản φ36, φ24 và φ22 được gia công đạt cấp chính xác 6. Độ nhám bề mặt lỗ Ra = 1,6 µm, bề mặt đáy và bề mặt đầu Ra = 2,5 µm.
- Độ côn và độ ô van φ36, φ24 và φ22 ≤ 0.02 mm.
- Độ không song song giữa đường tâm lỗ φ36 so tâm lỗ φ22 ≤ 0.01 mm trên toàn bề mặt.
- Đường nối tâm φ36 và φ24 không lệch trục đối xứng của Thanh truyền quá 0.5 mm.
Do vậy căn cứ vào điều kiện làm việc của thanh truyền, yêu cầu kỹ thuật về gia công cũng như giá thành và sản lượng sản xuất ta chọn loại làm thanh truyền bằng thép 45 với thành phần % của các nguyên tố hóa học trong thép 45 thể hiện bảng 1.1.
1.2 Xác định dạng sản xuất
Tùy theo mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào những yếu tố khác nhau như phương pháp công nghệ để hoàn thành chi tiết.
Muốn xác định được dạng sản xuất ta phải biết đc sản lượng hàng năm của chi tiết gia công
* Sản lượng hàng năm:
Thay số ta được: N=5000.1.(1+(5+3)/100)=5400 chi tiết/năm
* Trọng lượng của chi tiết:
Q = V.g
Trong đó:
g : Trọng lượng riêng của vật liệu . g = 7,85 kg/dm .
V: Thể tích chi tiết.
Sử dụng phần mềm solidwork ta xác định được thể tích của chi tiết Thanh truyền là V= 469850. 10-6 dm3
Thay số ta được Q = 7,85. 469850. 10-6 =3,68 kg
Căn cứ vào bảng 1.2 dưới ta thấy đây là dạng sản xuất HÀNG LOẠT LỚN với số lượng: 5400 chi tiết/ năm, Q = =3,68 kg
1.3 Thiết kế nguyên công
* Sơ đồ đánh số các bề mặt gia công:
Sơ đồ đánh số các bề mặt gia công như hình dưới.
* Lặp quy trình công nghệ gia công:
Quy trình công nghệ gia công chi tiết Thanh truyền ở phương án 1 thể hiện như bảng 1.3.
1.4 Phôi và phương pháp chế tạo phôi
Việc chế tạo Thanh truyền để đạt được những yêu cầu kỹ thuật và kinh tế, người kỹ sư công nghệ phải xác định được kích thước phôi và chọn phôi thích hợp với điều kiện sản xuất nên việc chọn phôi dựa trên những cơ sở sau :
- Vật liệu chế tạo phôi và cơ tính của vật liệu.
- Hình dáng và kết cấu của chi tiết.
- Khả năng đạt độ bóng của phương pháp chế tạo phôi.
a. Phôi dập:
Phôi dập thường dùng cho các loại chi tiết sau đây: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu…có các đặc điểm sau:
- Sử dụng một bộ khuôn có kích thước lòng khuôn gần giống vật gia công.
- Độ chính xác của vật dập cao, đặc biệt là các kích thước theo chiều cao và sai lệch giữa 2 nửa khuôn. Thông thường độ bóng của dập thể tích đạt được từ D2 ¸ D4, độ chính xác đạt được ± 0,2¸ ± 0,05.
- Dễ cơ khí hóa nên năng suất cao
- Hệ số sử dụng vật liệu cao.
b. Rèn tự do:
* Ưu điểm:
- Thiết bị rèn đơn giản, vốn đầu tư ít.
- Có khả năng loại trừ các khuyết tật đúc như rỗ khí, rỗ co… biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ, tạo được các tổ chức thớ uốn xoắn, do đó làm tăng cơ tính sản phẩm.
* Nhược điểm:
- Độ chính xác kích thược, độ bóng bề mặt kém.
- Chất lượng vật rèn không đồng đều trong từng phần của chi tiết và giữa các loạt gia công, chất lượng gia công còn phụ thuộc vào trình độ công nhân và trình độ tổ chức nơi làm việc.
c. Phôi đúc:
* Ưu điểm:
- Tạo được chi tiết có hình dạng rất phức tạp.
- Đúc được chi tiết kích thước rất lớn hoặc rất nhỏ.
- Đúc được chi tiết kích thước rất lớn hoặc rất nhỏ.
* Nhược điểm:
- Độ chính xác không cao (phôi thô).
- Bề mặt thô, độ nhám lớn.
Két luận: Từ chức năng, điều kiện làm việc và sản lượng của chi tiết ta chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn kim loại là phù hợp nhất.
Như vậy, ta có sơ đồ phác thào chế tạo phôi cho chi tiết Thanh truyền thể hiện như hình dưới.
1.5. Phương án gia công
Phương án gia công của chi tiết Thanh truyền có nhiều phương án để gia công. Dưới đây đưa ra 2 phương án có thể sử dụng được để chế tạo chi tiết.
Quy trình công nghệ gia công chi tiết Thanh truyền ở phương án 1 như bảng 1.5.
Quy trình công nghệ gia công chi tiết Thanh truyền ở phương án 2 như bảng 1.6.
Nhận xét : Qua nghiên cứu ta thấy phương án 2 khả thi hơn phương án1 lý do :
- Dễ thiết kế đồ gá.
- Các trình tự gia công hợp lý.
- Các chuẩn định vị .
- Phù hợp với phân tán nguyên công.
Vậy ta chọn phương án 2.
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ
2.1 Xây dựng sơ đồ gá đặt và trình tự các bước gia công
a. Nguyên công 1: Phay mặt đáy (10)
- Lấy mặt phẳng số 1,2,4,7 làm chuẩn phay mặt (10)
- Sử dụng khối V cố định, định vị tại mặt phẳng (1)
- Sử dụng khối V di động vừa định vị, vừa kẹp chặt tại mặt số (3)
- Sử dụng cử so dao để xác định bề mặt gia công chính xác và nhanh hơn.
- Sử dụng dao phay mặt đầu gắn mãnh hợp kim cứng BK8.
c. Nguyên công 3: Phay mặt phẳng (7)
- Lấy mặt phẳng số 1,3,10 làm chuẩn phay mặt (7)
- Sử dụng khối V cố định, định vị tại mặt phẳng (1)
- Sử dụng khối V di động vừa định vị, vừa kẹp chặt tại mặt số (3)
- Sử dụng cử so dao để xác định bề mặt gia công chính xác và nhanh hơn.
- Sử dụng dao phay mặt đầu gắn mãnh hợp kim cứng BK8.
e. Nguyên công 5: Khoét, doa mở rộng lỗ (6)
- Sử dụng khối V cố định, định vị tại mặt phẳng (1)
- Sử dụng khối V đàn hồi, tự lựa tại mặt số (3)
- Sử dụng bạc dẫn để khoét, doa chính xác .
- Sử dụng 2 mỏ kẹp lò xo song song tại mặt phẳng (10)
- Sử dụng mũi khoét hợp kim BK8, mũi doa thép gió P18
h. Nguyên công 8: Khoan, ta rô lỗ M10 (9)
- Sử dụng chốt trụ ngắn định vị vào bề mặt lỗ (11).
- Sử dụng chốt trám định vị bề mặt lỗ (8).
- Sử dụng 2 mỏ kẹp lò xo song song tại mặt phẳng (10).
- Sử dụng bạc dẫn để khoan, ta rô chính xác.
- Sử dụng mũi khoan ruột gà, mũi tarô thép gió P18.
j. Nguyên công 9: Kiểm tra (8), (11).
2.2 Chọn máy, dồ gá, dụng cụ cắt, dụng cụ đo
2.2.1. Nguyên công 1: Phay mặt (10 )
Đồ gá: Sử dụng khối V vừa kẹp chặt vừa định vị, sử phiến tỳ phẳng.
a. Chọn máy:
Chọn máy phay đứng 6H12 (bảng trang 115). Máy có các thông số sau:
- Bề mặt làm việc của bàn máy: 320x1250 mm
- Công suất động cơ chính: 7 kW
c. Chọn dụng cụ cắt:
Chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng (bảng 4-94 trang 376 STCNCTM tập 1 năm 2005). Dao có các thông số sau:
- Đường kính dao D = 100 mm
- Số rang Z = 10
2.2.3 Nguyên công 3: Phay mặt (7)
Đồ gá: Sử dụng khối V vừa kẹp chặt vừa định vị, sử phiến tỳ phẳng.
a. Chọn máy:
Chọn máy phay đứng 6H12 (bảng trang 115). Máy có các thông số sau:
- Bề mặt làm việc của bàn máy: 320x1250 mm
- Công suất động cơ chính: 7 kW
- Công suất động cơ chạy dao: 1,7 kW
b. Đồ gá:
- Khối V cố định
- Khối V di động
- Sử dụng khối V vừa kẹp chặt, vừa định vị.
b. Đồ gá:
- Khối V cố định
- Khối V di động
- Sử dụng khối V vừa kẹp chặt, vừa định vị.
2.2.5 Nguyên công 5: Khoét, doa mở rộng lỗ (6)
a. Chọn máy:
Máy khoan cần dùng thực hiện nguyên công này là tốt nhất nhưng vì theo điều kiện sản xuất ở nước ta chỉ nên dùng máy khoan đứng cho đỡ lãng phí.
Chọn máy khoan đứng 2A135 (bảng trang 114). Máy có các thông số như sau:
- Đường kính khoan lớn nhất: 35 mm
- Phần nhô ra của trục chính: 300 mm
b. Đồ gá:
- Chi tiết được định vị 3 bậc tự do qua mặt đáy bằng 2 phiến tỳ (1 phiến tỳ có hình trụ tròn khuyết)
- Sử dụng khối V cố định, định vị tại mặt ngoài (1)
- Sử dụng khối V đàn hồi, tự lựa tại mặt ngoài (3).
- Sử dụng 2 mỏ kẹp lò xo song song tại mặt phẳng (10).
c. Dụng cụ cắt :
- Mũi khoét gắn mũi hợp kim BK8
- Mũi doa thép gió P18 răng liền
2.2.8 Nguyên công 8: Khoan, ta rô lỗ M10 (9)
a. Chọn máy :
Chọn máy khoan đứng K135
b. Đồ gá :
- Chi tiết được định vị 3 bậc tự do qua mặt đáy bằng 2 phiến tỳ.
- Sử dụng chốt trụ ngắn định vị vào bề mặt lỗ (11).
- Sử dụng chốt trám định vị bề mặt lỗ (8).
- Sử dụng 2 mỏ kẹp lò xo song song tại mặt phẳng (10)
c. Dụng cụ cắt:
- Sử dụng mũi khoan ruột gà thép gió P18.
- Sử dụng mũi tarô thép gió P18.
2.2.9 Kiểm tra (8), (11).
- Kiểm tra độ song song của tâm hai lỗ Thanh truyền theo hai phương nằm ngang và thẳng đứng.
- Kiểm tra độ vuông góc giữa tâm lỗ φ24, φ22 với mặt đáy A (11).
2.3 Bản vẽ nguyên công
2.3.1. Nguyên công 1: Phay mặt đáy (10)
Sơ đồ kết cấu đồ gá nguyên công phay mặt đáy (10) thể hiện như hình dưới.
2.3.3. Nguyên công 3: Phay mặt phẳng (7)
Sơ đồ kết cấu đồ gá nguyên công phay mặt phẳng (7) thể hiện như hình dưới.
2.3.5. Nguyên công 5: Khoét, doa mở rộng lỗ (6)
Sơ đồ kết cấu đồ gá nguyên công khoét, doa mở rộng lỗ (6) thể hiện như hình dưới.
2.3.7. Nguyên công 7: Vát mép 1x450 (5)
Sơ đồ kết cấu đồ gá nguyên công vát mép 1x450 (5) thể hiện như hình dưới.
2.3.9. Nguyên công 9: Kiểm tra (8), (11).
Sơ đồ kết cấu đồ gá nguyên công kiểm tra thể hiện như hình dưới.
2.4 Xác định lượng dư gia công bằng tra bảng
a. Nguyên công 1 : Phay mặt đáy (10)
Theo tài liệu (bảng 3-110 trang 259 và 3-142 trang 282 STCNCTM tập 1) ta có:
- Lượng dư đúc: 2,5±0,8 mm
- Lượng dư gia công thô sau khi đúc: 1,94 mm
- Lượng dư gia công bán tinh sau thô: 0,3 mm
- Lượng dư gia công tinh sau bán tinh: 0,2 mm
c. Nguyên công 3 : Phay mặt phẳng (7)
Dựa theo tài liệu (bảng 3-110 trang 259 và 3-142 trang 282 STCNCTM tập 1) ta có:
- Lượng dư đúc: 2,0±0,8 mm
- Lượng dư gia công thô sau khi đúc: 1,0 mm
- Lượng dư gia công bán tinh sau thô: 0,3 mm
e. Nguyên công 5: Khoét, doa mở rộng lỗ (6)
Dựa theo tài liệu (bảng 3-110 trang 259 và 3-132 trang 275 STCNCTM tập 1) ta có:
- Lượng dư đúc: 8,2±0,6 mm
- Lượng dư khoét rộng thô 2,4 mm Þ đạt kích thước lỗ φ34,0mm (chia làm 3 lần khoét I =3)
- Lượng dư khoét rộng tinh 0,965 mm Þ đạt kích thước lỗ φ35,93mm
f. Nguyên công 6: Khoét, doa lỗ (8)
Dựa theo tài liệu (bảng 3-110 trang 259 và 3-132 trang 275 STCNCTM tập 1) ta có:
- Lượng dư đúc: 2,2±0,6 mm
- Lượng dư khoét rộng thô 1,2 mm Þ đạt kích thước lỗ φ20 mm
- Lượng dư khoét rộng tinh 0,9 mm Þ đạt kích thước lỗ φ21,8 mm
f. Nguyên công 8: Khoan, ta rô lỗ M10 (9)
- Lượng dư đúc: Đúc đặc
- Lượng dư khoan 4,25 mm Þ đạt kích thước lỗ φ8,5mm
- Lượng dư ta rô 0,75 mm Þ đạt kích thước lỗ M10x1,5
CHƯƠNG 3. XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN GIA CÔNG CƠ BẢN
3.1 Xác định chế độ cắt bằng phương pháp tra bảng
3.1.1 Nguyên công 1: Phay mặt đáy (10)
* Bước 1: Gia công phay thô
- Chiều sâu cắt: t = 1,94 mm
- Lượng chạy dao răng: Sz = 0,18 mm/vòng (bảng 5-33 trang 28 STCNCTM tập 2 năm 2005)
Þ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,18.10 = 1,8 mm/vòng
- Tốc độ cắt tra được: V = 158 m/phút (bảng 5-127 trang 114 STCNCTM tập 2 năm 2005)
- Tốc độ trục chính
nt = (1000.Vt)/ π.D= (1000.85,5)/3,14.100 = 272,2 vòng/phút
Chọn tốc độ máy: nm = 300 vòng/phút
Þ Tốc độ cắt thực tế:
Vt =(π.D.nm )/1000 =( 3,14.100.300)/1000 = 94,2 m/phút
- Lượng chạy dao phút:
Sp = 300.2,4 = 720 mm/phút
* Bước 2: Gia công bán tinh
- Chiều sâu cắt: t = 0,3 mm
- Lượng chạy dao răng: Sz = 0,24 mm/răng
=> Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,24.10 = 2,4 mm/vòng
- Tốc độ cắt tra được: V = 158 m/phút
- Tốc độ trục chính
nt = 1000.Vt/ π.D= 1000.85,5/3,14.100= 272 vòng/phút
Chọn tốc độ máy: nm = 300 vòng/phút
=> Tốc độ cắt thực tế:
Vt= .D.nm /1000= 94,2 m/phút
- Lượng chạy dao phút:
Sp = 300.2,4 = 720 mm/phút
* Bước 3: Gia công tinh
- Chiều sâu cắt: t = 0,2 mm
- Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,55 mm/vòng
- Tốc độ cắt tra được: V = 141 m/phút
- Tốc độ trục chính
nt = 1000.Vt/ π.D= 1000.76,3/3,14.100= 242,9 vòng/phút
Chọn tốc độ máy: nm = 300 vòng/phút
=> Tốc độ cắt thực tế:
Vt= π.D.nm /1000= 94,2 m/phút
- Lượng chạy dao phút:
Sp = 300.0,55 = 165 mm/phút
3.1.3 Nguyên công 3: Phay mặt đầu (7)
* Bước 1: Gia công thô
- Chiều sâu cắt: t = 1,44 mm
- Lượng chạy dao răng: Sz = 0,24 mm/vòng
=> Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,24.10 = 2,4 mm/vòng
- Tốc độ cắt tra được: V = 158 m/phút
- Tốc độ trục chính :
nt = 1000.Vt/ π.D = 1000.96/3,14.80= 305,8 vòng/phút
Chọn tốc độ máy: nm = 300 vòng/phút
=> Tốc độ cắt thực tế:
Vt= π.D.nm /1000= 94,2 m/phút
- Lượng chạy dao phút:
Sp = 190.2,4 = 720 mm/phút
* Bước 2: Gia công bán tinh
- Chiều sâu cắt: t = 0,3 mm
- Lượng chạy dao răng: Sz = 0,24 mm/vòng
=> Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,2.10 = 2,4 mm/vòng
- Tốc độ trục chính
nt = 1000.Vt/ π.D= 1000.96/3,14.80 = 306 vòng/phút
Chọn tốc độ máy: nm = 300 vòng/phút
=> Tốc độ cắt thực tế:
Vt= π.D.nm /1000= 94,2 m/phút
- Lượng chạy dao phút:
Sp = 300.2,4 = 720 mm/phút
* Bước 3: Gia công tinh
- Chiều sâu cắt: t = 0,2 mm
- Lượng chạy dao vòng: So = 1,0 mm/vòng
3.1.5 Nguyên công 5: Khoét, doa mở rộng lỗ (6)
* Bước 1: Khoét thô lỗ đạt φ34 mm
- Lượng dư 1 phía: t= 2,4 mm
- Lượng chạy dao: Tra bảng 5-107 ta được lượng chạy dao S = 0,8 mm/vòng
- Tốc độ cắt: Tra bảng 5-109 ta được tốc độ cắt Vb = 138 m/phút
- Tốc độ cắt thực tế:
Vt = Vb.k1.k2.k3
=> Vt = 138.1.0,8.1= 110,4 m/phút
- Tốc độ trục chính máy:
nt = 1000.Vt/π.D = 1000.110,4/3,14.34 = 1034,09 vòng/phút
Chọn tốc độ máy: nm = 950 vòng/phút
=> Tốc độ cắt thực tế
Vt = nm. π.D/1000 = 101,4 m/phút
- Lượng chạy dao phút: Sp = 950.0,8 = 760 mm/phút
* Bước 2: Khoét rộng tinh lỗ đạt φ35,93 mm
- Chiều sâu cắt: t = 0,965 mm
- Lượng chạy dao : Tra bảng 5-107 ta được lượng chạy dao S = 0,7 mm/vòng.
- Tốc độ cắt : Tra bảng 5-108 ta được V = 79 m/phút
- Tốc độ trục chính máy : nt = 1000.V/π.D = 1000.79/3,14.35,93 = 700,3 vòng/phút
* Bước 3 : Doa thô đạt lỗ φ36+0,025 mm
- Chiều sâu cắt: t= 0,0475 mm
- Lượng chạy dao: Tra bảng 5-115 ta được lượng chạy dao S = 0,30 mm/vòng.
- Tốc độ cắt: Tra bảng 5-113 ta được V = 14,3 m/phút
- Tốc độ trục chính máy : nt = 1000.V/π.D = 1000.14,3/3,14.36,025 = 126,4 vòng/phút
Chọn tốc độ máy : nm = 125 vòng/phút
3.1.7 Nguyên công 7: Vát mép1x450 (5)
- Chiều sâu cắt: t= 1 mm
- Lượng chạy dao: Chọn lượng chạy dao S = 1,0 mm/vòng
- Tốc độ cắt: Tra bảng 5-109 ta được tốc độ cắt Vb = 138 m/phút
- Tốc độ trục chính máy:
nt = 1000.Vt/π.D = 1000.110,4/3,14.36 = 976,6 vòng/phút
Chọn tốc độ máy: nm = 950 vòng/phút
=> Tốc độ cắt thực tế
Vt = nm. π.D/1000 = 107,4 m/phút
- Lượng chạy dao phút: Sp = 950.0,8 = 760 mm/phút
3.1.8. Nguyên công 8: Khoan, ta rô lỗ M10 (9)
* Bước 1: Khoan đạt kích thước lỗ φ8,5mm
- Lượng chạy dao: Tra (bảng 5-90 STCNCTM tập 2) ta được lượng chạy dao S = 0,4 mm/vòng
- Tốc độ cắt: Tra (bảng 5-90 STCNCTM tập 2) ta được tốc độ cắt Vb = 17,5 m/phút
- Tốc độ trục chính máy:
nt = 1000.Vt/π.D = 1000.14/3,14.8,5 = 524,5 vòng/phút
Chọn tốc độ máy: nm = 500 vòng/phút
=> Tốc độ cắt thực tế
Vt = nm. π.D/1000 = 13,3 m/phút
- Lượng chạy dao phút: Sp = 500.0,4 = 200 mm/phút
* Bước 2: Ta rô đạt kích thước lỗ M10x1,5
- Lượng dư 1 phía: t=(D-d)/2=(10-8,5)/2=0,75 mm
- Lượng chạy dao: Tra (bảng 5-188 STCNCTM tập 2) ta được lượng chạy dao (bước ren P) S = P = 1,5 mm/vòng
- Tốc độ cắt: Tra (bảng 5-188 STCNCTM tập 2) ta được tốc độ cắt Vb = 10 m/phút
- Tốc độ trục chính máy:
nt = 1000.Vt/π.D = 1000.8/3,14.10 = 254,7 vòng/phút
Chọn tốc độ máy: nm = 100 vòng/phút
=> Tốc độ cắt thực tế
Vt = nm. π.D/1000 = 3,14 m/phút
- Lượng chạy dao phút: Sp = 100.1,5 = 150 mm/phút
3.2 Tính lực kẹp và thời gian gia công cho một nguyên công cơ bản
3.2.1 Tính lực kẹp
Ở đây chọn nguyên côn số 4 Khoét, doa lỗ phi φ24 với bước khoét thô. Trình tự tính toán như sau:
- Lượng dư 1 phía: t = 1,2 mm
- Lượng chạy dao: Tra bảng 5-107 ta được lượng chạy dao S = 0,8 mm/vòng
- Tốc độ quay của trục chính:
Thay số được: nt=1000.53,7/3,14.22=777 vòng/phút
Tốc độ trên máy: n =750 vòng/phút
- Lượng chạy dao phút: Sp = 750.0,8 = 600 mm/phút.
- Lực chiều trục:
=> P0=10.461,20,4.220.0,80,4.1,0=452,5 N
- Công suất cắt:
Thay số ta được: Ne=27,1.750/9750=2,1 kW
- Xây dựng sơ đồ các thành phần lực khi gia công khoét, doa lỗ φ22: Thể hiện như hình dưới.
Từ hình trên ta có lực tác dụng lên chi tiết bao gồm:
N1, N2: Phản lực phiến tỳ.
P : Lực cắt chiều trục.
Mx : Mô men xoắn do cắt gây ra.
W1, W2 : Lực kẹp chi tiết.
FmsN1, FmsN2 : Các lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc giữa phiến tỳ và chi tiết.
Fms1, Fms1’ : Ma sát giữa khối V ngắn và chi tiết
Fms3, Fms4 : Ma sát giữa đòn kẹp và chi tiết
Các phương trình cân bằng lực:
+ Phương trình lực theo phương đường tâm lỗ:
(P + W1 + W2) – (N1 + N2) = 0 (1)
+ Phương trình mô men qua đường tâm lỗ trụ giữa:
Mx +(Fms3 + Fms4)R1 + FmsN2.R2 - (Fms1+Fms1).r = 0 (2)
Phương trình mô men qua đường bb:
W1.R1+ W2.R1 + N2.R2 = 0 (3)
Phương trình mô men qua đường cc
-P.R2 –(W1+W2).(R2-R1)+R2.N1 (4)
Thế (6) vào (5) ta được:
M-P.f.R1-2W.(f.R1+f.R2)=0
Thay số ta được: W= (27,1-(452,5.0,4.0,061))/(2.((0,4.0,061)+0,4.0,099))= 181,7 N
Vậy lực kẹp cần thiết:
Wct = k.W
=> k = 1,5.1,2.1.1.1,3.1.1,5 = 3,51
Vậy Wct = 181,7.3,51= 637,7 (N)
3.2.2 Tính thời gian gia công cần thiết
Thời gian nguyên công được xác định theo công thức:
Tct = To + Tp + Tpv + Ttn
=> Tct = To + 0,1. To + 0,08. To + 0,05.To = 1,23.To
* Thời gian cho bước khoét thô:
=> T01=(50+115,6+2)/0,8.750.1=0,3 phút.
* Thời gian cho bước khoét bán tinh:
=> T02=(50+52,6+2)/0,7.850.1=0,18 phút.
* Thời gian cho bước doa thô:
=> T03=(50+6,73+2)/0,3.185.1=1 phút.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sổ tay CNCTM tập 1,2,3
2. Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM
3. Sách chế độ cắt gia công cơ khí
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"