LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ. Ngành công nghệ chế tạo máy đã và đang tạo ra được nhiều chủng loại máy móc hiện đại và các chi tiết có chất lượng cao.
Trước sự đòi hỏi của sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước ngày càng cao đòi hỏi phải có những người kỹ sư giỏi, được trang bị những kiến thức cơ bản và sâu rộng về khoa học kỹ thuật nói chung và về công nghệ chế tạo máy nói riêng. Vận dụng các kiến thức đó vào thực tiễn một cách khoa học, sáng tạo, linh hoạt nhất trên cơ sở tổng hợp các kiến thức đã học.
Đồ án công nghệ chế tạo máy là một trong những nội dung cơ bản không thể thiếu của sinh viên trong quá trình đào tạo trình độ kỹ sư. Nhằm tập cho sinh viên làm quen với các công việc cụ thể của người kỹ sư cơ khí, đồng thời hệ thống tốt các kiến thức đã học làm cơ sở cho việc thực hiện các ý tưởng thiết kế sau này.
Trong đồ án trình bày thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết “Trục răng” với các nội dung sau:
- 01: Bản vẽ chi tiết lồng phôi: A0.
- 01: Bản vẽ trình bày sơ đồ nguyên công: A0.
- 01: Bản vẽ thể hiện đồ gá: A1
- 01: Bản thuyết minh. A4
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo:………………, đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em để đồ án được hoàn thành đúng tiến độ và công việc được giao với chất lượng đảm bảo. Do thời gian còn hạn chế nên đồ án không thể tránh được các thiếu sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cám ơn.
……., Ngày ......tháng.......năm 20….
Sinh viên thực hiện
(Ký và ghi rõ họ tên)
…………………
CHƯƠNG: 1
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
1.1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.
Các chi tiết dạng trục là loại chi tiết được dùng phổ biến trong ngành chế tạo máy. Chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay ngoài. Mặt này thường dùng làm mặt lắp ghép.
Chi tiết dạng trục thường được dùng để truyền mô mem xoắn giữa hai trục song song hoặc vuông góc hoặc tạo với nhau một góc. Nhờ truyền động cơ khí giữa các cặp bánh răng, bánh vít, trục vít ăn khớp hay nhờ truyền động đai ma sát… Trong quá trình làm việc trục dễ bị biến dạng do tác dụng của tải trọng và điều kiện làm việc. Vì vậy, chi tiết phải được gia công chính xác để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đề ra như độ cứng xoắn, độ cứng uốn, độ đồng tâm, các bề mặt làm việc của trục cần phải được gia công chính xác, cơ tính đạt yêu cầu.
Cụ thể là chi tiết trục răng Z33 thường dùng trong hộp tốc độ:
Trục răng là một thành phần cơ bản nằm trong kết cấu của hộp tốc độ có chức năng nhận và chuyền chuyển động:
- Chức năng nhận chuyển động:
Là bộ phận nhận chuyển động từ bên ngoài thông qua bộ truyền đai hoặc bộ chuyền xích lắp trên cổ trục Ø30g6 cố định theo phương tiếp tuyến bằng then bằng b=8mm.
- Chức năng truyền chuyển động:
Là bộ phận truyền chuyển động từ phần răng có m=3 và số răng Z=33 cho trục bị động thông qua bánh răng bị động của bộ truyền.
1.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết có ý nghĩa rất quan trọng:
- Ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
- Ảnh hưởng đến khối lượng gia công và năng suất lao động.
- Ảnh hưởng đến tiêu hao nguyên vật liệu.
- Cuối cùng là ảnh hưởng đến giá thành của sản phẩm.
Qua bản vẽ trục răng ta thấy:
- Đây là chi tiết điển hình dạng trục có Lmax =235mm, Dmax = 105mm và Dmin=30mm. Đây là trục có tỷ số L/D<10mm do đó đảm bảo độ cứng vững trong quá trình gia công.
- Phần gia công răng cấp chính xác 8 nên khi gia công răng không quá khó khăn về dao (dao tiêu chuẩn).
- Các bề mặt trục có khả năng gia công được bằng các loại dao thông thường.
- Mặt khác, trên trục có phay rãnh then bằng kín không thể thay bằng then hở, trục không đủ độ cứng vững để gia công trên máy chép hình thủy lực vì thế phải gia công hai lỗ tâm ở hai đầu trục.
- Sau khi thực hiện xong các nguyên công gia công cơ tiến hành nhiệt luyện chi tiết để có được độ cứng vững và độ bền cơ học cần thiết đảm bảo yêu cầu làm việc. Cuối cùng ta thực hiện nguyên công mài để đạt độ chính xác yêu cầu.
Kết luận: Qua phân tích trên ta thấy kết cấu trục như vậy là hợp lý có thể áp dụng gia công hoàn toàn bằng phương pháp cơ thông thường với trang thiết bị và điều kiện sẳn có của phân xưởng nhà máy cơ khí.
1.3. Xác định dạng sản xuất.
Đối với ngành cơ khí chế tạo máy tất cả cung cấp chi tiết điều thuộc một trong ba loại hình sản xuất sau:
+ Dạng 1: Sản xuất đơn chiếc.
+ Dạng 2: Sản xuất hàng loạt.
Trong đó : - Loạt nhỏ
- Loạt vừa
- Loạt lớn.
+ Dạng 3: Sản xuất hàng khối.
1.3.1. Xác định sản lượng hàng năm.
Xác định sản lượng hàng năm được tính theo công thức:
N = N1 . m. (1+ )
Trong đó :
- N : Số chi tiết cần sản xuất trong năm.
- N1: Số chi tiết được sản xuất trong năm.
- m : Số chi tiết trong một cụm máy.
- : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự chữ (5-7%).
Ở đây ta sẽ chế tạo phôi bằng phương pháp cán nóng thành phôi thanh nên hệ số a% phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng được tính theo công thức sau:
Ta có : N = N1 x m ( )
Trong đó: a: số chi tiết bị phế phẩm trong 1 phân xưởng (3¸6).
Theo đề tài: N1 = 5000 (Chi tiết/năm).
m = 1
= 6
=> N = 5000.1(1+ ).
=> N = 5500 (Chi tiết).
1.3.2. Xác định khối lượng của chi tiết:
Sau khi tính được sản lượng hàng năm của chi tiết N ta phải xác định được trọng lượng Q của chi tiết. Trọng lượng Q của chi tiết được xác định theo công thức sau đây:
Q = V. g (Kg).
Trong đó:
- Q: Trọng lượng chi tiết.
- V: Thể tích của chi tiết.
- g : Trọng lượng riêng của vật liệu.
Với Thép: 40X
g = 7,852dm3, chọn g = 7,8dm3.
Dựa vào bảng trên ta chọn trọng lượng riêng của vật liệu thép là:
g = 7,8 (KG/dm3)
Để thuận tiện cho việc tính toán khối lượng ta chia chi tiết thành nhiều phần nhỏ như sau:
V= V1+V2+V3+V4
V1= 43803 – 2928,92 = 40874,08 (mm3)
V2= 151976 – 46859,70 = 105116,30 (mm3)
V3= 150131,25 – 109020,8 = 41110,45 (mm3)
V4= 491724 – 106591,93 = 385132,07 (mm3)
V= 40874,08 +105116,30 +41110,45 +385132,07 = 572232,9 (mm3)
Từ đó ta có được kết quả sau:
Thể tích của khối là:
V = 572232,90 (mm3)
=> V = 0,57223 (dm3)
Do đó trọng lượng của chi tiết là:
Q = V. g = 0,57223 x7,8 = 4,46(kg)
Khối lượng của chi tiết là: Q = 4,46(kg)
Kết luận: Dựa vào bảng trên thấy. Từ Q = 4,46 (kg) và N = 5500 (Chi tiết). Ta nhận thấy đây là dạng sản xuất: hàng khối.
CHƯƠNG: 2
CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
2.1. Cơ sở việc chọn phôi.
Phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, điều kiện, dạng sản xuất cụ thể của từng Nhà máy xí nghiệp. Chọn phôi tức là chọn phương pháp chế tạo xác định lượng dư, kích thước và dung sai của phôi.
Việc tạo phôi phù hợp với việc chế tạo chi tiết trước hết phải căn cứ vào các yêu cầu sau:
- Vật liệu và cơ tính mà chi tiết gia công dòi hỏi.
- Hình dáng kết cấu và kích thước của chi tiết gia công.
- Dạng sản xuất cụ thể.
- Khả năng đạt độ chính xác gia công, chọn phôi hợp lý.
- Điều kiện cụ thể của cơ sở sản xuất.
Với chi tiết gia công là trục răng vật liệu là thép 40X có cơ tính và độ bền cao dạng sản xuất là hàng khối ta có nhiều loại phương pháp chế tạo phôi khác nhau như: cán, rèn, dập, có thể bằng phương pháp đúc.
2.2. Phương pháp chế tạo phôi.
Phương pháp phôi dập: Vật dập có độ bóng, độ chính xác cao có cơ tính đồng đều, có khả năng chế tạo các chi tiết có hình dáng phức tạp tốn ít vật liệu, đạt năng suất lao động cao, dễ cơ khí hóa, phù hợp với dạng sản xuất loạt lớn, hàng khối.
*Dập nguội:
+ Ưu điểm: Vật dập có độ bóng bề mặt tốt, độ chính xác kích thước cao.
+ Nhược điểm: Sự biến dạng kim loại khó khăn, khả năng điền đầy kém, đòi hỏi phải có thiết bị công suất lớn, thiết bị và khuôn dập chóng mòn và có thể xuất hiện ứng suất dư trong kim loại.
+ Phương pháp này thường được áp dụng cho những nguyên công chính xác, sửa đúng lần cuối cùng trước khi ra thành phẩm.
*Dập nóng:
- Dập nóng trên máy ép:
+ Ưu điểm: Phương pháp này phôi đạt độ bóng cao cơ tính tốt. Máy làm việc êm, độ cứng vững tốt, dẫn hướng êm chính xác cao.
+ Nhược điểm: Gía thành máy ép cao, kích thước phôi ban đầu yêu cầu chính xác, khó đánh sạch lớp ô xi hóa nên yêu cầu thiết bị nung phức tạp. Do hành trình đầu búa nhất định nên tính chất vạn năng kém phải có thiết bị phụ để tạo phôi.
- Dập nóng trên máy búa:
+ Nhược điểm: Do lực tác dụng là lực va đập nên việc chế tạo khuôn khó khăn làm tăng giá thành sản phẩm. Máy búa không linh hoạt bằng máy ép nên khó tự động hóa và cơ khí hóa.
Tuy vậy, phương pháp dập nóng trên máy búa có ưu điểm hơn nó đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế của chi tiết.
- Dập nóng trên máy rèn ngang:
+ Ưu điểm: Gia công được những chi tiết có hình dáng phức tạp, năng suất đạt được cao (có thể đạt được 900 sản phẩm trong một giờ), vật dập có độ chính xác và độ bóng bề mặt cao, điều kiện làm việc an toàn và thuận lợi.
+ Nhược điểm: Máy rèn ngang có cấu tạo phức tạp do đó hạn chế việc nâng cao công suất của máy và khối lượng chi tiết gia công.
Kết luận: Qua việc phân tích các phương án ở trên ta nhận thấy phương án tạo phôi bằng dập nóng trên máy rèn ngang là ưu việt hơn cả nên ta lựa chọn phương án này để chế tạo phôi trục răng trong quá trình sản xuất.
CHƯƠNG: 3
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG
3.1. Phân tích việc lựa chọn chuẩn định vị.
3.1.1. Vấn đề chuẩn định vị khi gia công.
* Những yêu cầu chung khi chọn chuẩn:
Đối với các chi tiết dạng trục yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục là rất quan trọng, để đảm bảo được yêu cầu này khi gia công trục cần phải dùng chuẩn tinh thống nhất.Việc phân tích lựa chọn chuẩn định vị có ý nghĩa quan trọng, nó quyết định đến chất lượng cuae chi tiết gia công. Do vậy việc chọn chuẩn phải thỏa mãn hai yêu cầu sau:
- Phân bố lượng dư trên toàn chi tiết trong suốt quá trình gia công đảm bảo độ đồng tâm giữa các cổ trục.
- Năng suất cao, hạ giá thành sản phẩm.
* Những lời khuyên chung khi chọn chuẩn:
- Khi chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm để khống chế hết số bậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất. Trong một trường hợp tuyệt đối tránh thiếu định vị hay siêu định vị.
- Chọn chuẩn sao cho không bị lực cắt, lực kẹp làm biến dạng chi tiết gia công quá nhiều. Đồng thời lực kẹp phải nhỏ để giảm sức lao động cho công nhân, đảm bảo lực kẹp an toàn.
- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá phải đơn giản sử dụng thuận lơn nhất và thích hợp với từng loại hình sản xuất.
3.1.2. Chọn chuẩn tinh.
* Những yêu cầu khi chọn chuẩn tinh:
- Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công, chủ yếu nhằm đảm bảo độ chính xác kích thước chi tiết.
- Đảm bảo độ chính xác vị trí tương quan các bề mặt gia công với nhau.
* Căn cứ vào lời khuyên ta có các phương án chọn chuẩn như sau:
- Phương án 1: Chọn hai lỗ tâm hai đầu làm chuẩn.
Với hai lỗ tâm khống chế năm bậc tự do, một bậc tự do quay quanh trục không khống chế. Sơ đồ định vị chi tiết trục răng trên hai mũi tâm như sau:
Ưu điểm:
+ Không gian gia công rộng.
+ Có thể hoàn thành gia công thô và tinh hầu hết các bề mặt của chi tiết, đây là chuẩn tinh thống nhất.
+ Có thể gia công được tất cả các bề mặt.
+ Khi dùng hai mũi tâm làm chuần và định vị trên hai mũi tâm để gia công mặt ngoài thì không có sai số chuẩn cho các kích thước đường kính các cổ trục vì khi đó chuẩn định vị trùng với chuẩn đô lường.
+ Gá đặt nhanh và sơ đồ gá đặt đơn giảm.
Nhược điểm:
+ Có sai số chuẩn theo phương chiều trục nếu mũi tâm bên trái là mũi tâm cứng khi gia công trục bậc theo phương pháp chỉnh sẳn dao gia công.
+ Độ cứng vững kém phải, phải truyền luecj bằng kẹp tốc.
- Phương án 2: Chọn mặt trụ ngoài và lỗ tâm làm chuẩn.
Định vị mặt trụ ngoài bằng mâm cặp ba chấu tự định tâm, kết hợp với vai trục và một đầu chống tâm. Sơ đồ định vị chi tiết trục răng như sau:
Ưu điểm:
+ Độ cứng vững cao, tính vạn năng cao, lực kẹp lớn, gá đặt dơn giản.
+ Gia công được tất cả các mặt ngoài.
Nhược điểm:
+ Dùng chuẩn tinh theo phương án này không phải là chuẩn tinh thoonga nhất.
+ Không gian gia công hẹp hơn so với phương án dùng chuẩn tinh là hai lỗ tâm côn.
+ Độ chính xác đồng tâm thấp. Gá đặt tuy đơn giản nhưng năng suất không cao.
- Phương án 3: Dùng mặt trụ ngoài kết hợp với vai trục làm chuẩn.
Chọn chuẩn tinh là mặt trụ ngoài để khống chế bốn bậc tự do, vai trục hạn chế một bậc tự do, còn một bậc tự do không cần khống chế. Sơ đồ định vị như sau:
Ưu điểm:
Cho độ cứng vững cao.
Nhược điểm:
Phải chế tạo đồ gá đắt tiền.
Ta chỉ sử dụng phương án này cho nguyên công khi phay rãnh then.
Kết luận: Dựa vào các nguyên tắc và những lời khuyên khi chọn chuẩn tinh ta chọn phương án 1 (chuẩn tinh là hai lỗ tâm côn) làm chuẩn tinh thống nhất trong quá trình gia công.
3.1.3. Chọn chuẩn thô.
* Những yêu cầu khi chọn chuẩn thô:
- Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công.
- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và bề mặt không gia công.
- Chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định đến quy trình công nghệ nó ảnh hưởng
đến các nguyên công sau và độ chính xác của chi tiết gia công.
* Từ yêu cầu và lời khuyên ta có phương án chọn chuẩn thô như sau:
- Phương án 1: Chọn chuẩn thô là bề mặt trị ngoài phôi Ø75 để định vị chi tiết.
Chi tiết được gá đặt trên mâm cặp ba chấu tự định tâm, cặp sâu hạn chế bốn bậc tự do, kết hợp với vai trục hạn chế một bậc tự do để khỏa mặt đầu và khoan tâm một đầu trục sau đó đảu đầu gia công phía còn lại. Công việc được thực hiện trên máy vạn năng thông thường. Sơ đồ gá đặt như sau:
- Phương án 2: Chọn chuẩn thô là bề mặt trụ ngoài phôi Ø60, Ø55 để định vị chi tiết.
Vì hai bề mặt tru ngoài Ø60, Ø55 có yêu cầu về độ chính xác cao, độ đồng tâm cao cho chi tiết làm việc sau này. Hơn nữa bề mặt chuẩn thô này sẽ được dùng ở nguyên công gia công cơ đầu tiên trong quá trình gia công. Sơ đồ gá đặt như sau:
Sử dụng sơ đồ gá đặt trên khối V hạn chế 4 bậc tự do và vai trục khống chế 1 bậc tự do để thực hiện khỏa mặt đầu và khoan tâm đồng thời trên máy chuyên dùng.
Kết luận: Do dạng sản xuất hàng khối, để đảm bảo năng suất và độ vuông góc giữa mặt đầu trục và đường tâm hai lỗ tâm ta chọn phương án 2 làm chuẩn thô cho nguyên công gia công cơ đầu tiên: khỏa mặt đầu và khoan tâm đồng thời trên máy chuyên dùng.
3.2. Thiết kế quy trình công nghệ.
2.2.1. Lập trình tự công nghệ.
Ta có trình tự các nguyên công như sau:
1. Nguyên công 1: Tôi cải thiện.
2. Nguyên công 2: Phay mặt đầu và khoan lỗ tâm Ø3.
3. Nguyên công 3: Tiện thô các đường kính Ø30, Ø55, Ø75.
4. Nguyên công 4: Tiện thô đường kính Ø60, Ø105 còn lại.
5. Nguyên công 5: Tiện tinh các đường kính Ø30, Ø55, Ø75, vát mép 2x45˚, 8x45˚, 10x45˚.
13. Nguyên công 12: Khoan-ta rô M8.
14. Nguyên coong13: Phay then kín 8x5.
15. Nguyên công 14: Khoan lỗ định vị Ø7.
16. Nguyên công 15: Nhiệt luyện đạt 40-45HRC.
17.Nguyên công 16: Mài rãnh răng đạt R=0,25.
18.Nguyên công 17: Mài cổ trục Ø55, Ø60.
19. Nguyên công 18: Kiểm tra.
2.2.2. Bản vẽ sơ đồ nguyên công.
2.2.2.1. Nguyên công 1: Tôi cải thiện.
a. sơ đồ:
b. Phân tích:
Mục đích của quá trình tôi cải thiện là làm tăng cơ tính của vật liệu, sau khi tôi cải thiện thì ứng suất dư ở bên trong chi tiết sẽ bị khử đi đáng kể và làm cho chi tiết có tuổi thọ làm việc tốt hơn. Quá trình tôi cải thiện được thực hiện theo đồ thị trạng thái trên.
2.2.2.2. Nguyên công 2: Phay mặt đầu và khoan tâm.
a. Sơ đồ:
b. Phân tích:
- Định vị: Chi tiết được định vị trên hai khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do, một bậc tự do được định vị vào vai của trục. Như vậy trong trường hợp này chi tiết chỉ cần hạn chế 5 bậc tự do là đủ.
- Chọn máy: Tra bảng 9-3 sách (STCNCTM T3) ta chọn máy phay vạn năng ngang MP-71M của Liên bang Nga sản xuất.
- Kích thước gia công: L= 235mm, lỗ tâm Ø3mm
- Đồ gá gia công: Đồ gá phay chuyên dùng.
- Chọn dao: Dao phay mặt đầu (D=80mm) và mũi khoan tâm (d=Ø3mm).
- Dụng cụ đo: Thước cặp 1/10-1/20, thước panme.
- Dung dịch tưới nguội: Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53)
2.2.2.3. Nguyên công 3: Tiện thô các đường kính Ø30, Ø55, Ø75.
a. Sơ đồ:
b. Phân tích:
- Định vị: Chi tiết đựợc định vị trên máy tiện. Một đầu cổ trục định vị vào mâm cặp ba chấu tự định tâm hạn chế hai bậc tự do, một đầu chống tâm hạn chế hai bậc tự do. Còn một bậc định vị vào gờ cổ trục. Như vậy chi tiết hạn chế 5 bậc tự do.
- Chọn máy: Tra bảng 9-3 sách (STCNCTM T3) ta chọn máy tiện ren vít vạn năng T616 do nhà máy Cơ khí Hà nội sản xuất.
- Kích thước gia công: Ø30, Ø55, Ø75.
- Đồ gá gia công: Đồ gá tiện chuyên dùng.
- Chọn dao: Dao tiện: T15K6 16 x25 x45o _II 6743 –53 (TL 10/313 ).
- Dụng cụ đo: Thước cặp 1/10-1/20, thước panme.
- Dung dịch tưới nguội: Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53)
2.2.2.7. Nguyên công 7: Phay răng Z33.
a. Sơ đồ:
b. Phân tích:
- Định vị: Chi tiết được định vị trên mâm cặp ba chấu tự định tâm. Một đầu định vị trên mũi tâm hạn chế hai bậc tự do. Như vây chi tiết hạn chế 5 bậc tự do.
- Chọn máy: Tra bảng 9-62 sách (STCNCTM T3) ta chọn máy phay ngang 5K32 của nga sản xuất.
- Kích thước gia công: Z=33 răng.
- Đồ gá gia công: Đồ gá phân độ chuyên dùng phay răng.
- Chọn dao: Dao phay đĩa mô đun (tra theo bảng 4-105 trang 381-STCNCTM T1) với các thông số dao như sau:
+ Mô đun dao: m=3.
+ Đường kính ngoài: D =70mm.
+ Đường kính lắp trục: d=18mm
+ Số răng: Z=8 răng.
+ Góc nghiên của dao: B(N0) = 90.
- Dụng cụ đo: Thước cặp 1/10-1/20, dưỡng đo răng.
- Dung dịch tưới nguội: Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53).
2.2.2.8. Nguyên công 8: Khoan lỗ Ø16 và tiện móc thô Ø28.
a. Sơ đồ:
b. Phân tích:
- Định vị: Chi tiết được định vị trên mâm cặp ba chấu tự định tâm vào cổ trục Ø55 hạn chế 4 bậc tự do. Còn một bậc tự do định vị vào vai cổ trục.
Như vậy chi tiết hạn chế 5 bậc tự do.
- Chọn máy: Tra bảng 9-3 sách (STCNCTM T3) ta chọn máy tiện ren vít vạn năng T616 do nhà máy Cơ khí Hà nội sản xuất.
- Kích thước gia công: Ø28mm.
- Đồ gá gia công: Đồ gá máy tiện chuyên dùng.
- Chọn dao: + Mũi khoan ruột gà đuôi trụ có d = 16mm, L = 102mm, l = 51mm (bảng 4-41, trang 326, STCNCTMT1).
+ Dao móc lỗ sâu gắn hợp kim cưng: 2152-015- P18(bảng 4-19 sổ tay gia công cơ).
- Dụng cụ đo: Thước cặp 1/10-1/20, dưỡng đo lỗ.
- Dung dịch tưới nguội: Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53).
2.2.2.9. Nguyên công 9: Tiện móc Ø38 và tiện tinh Ø28 .
a. Sơ đồ:
b. Phân tích:
Tương tự như nguyên công 8.
2.2.2.10. Nguyên công 10: Phay rãnh then 8x5.
a. Sơ đồ:
b. Phân tích:
- Định vị: Chi tiết được định vị bằng hai khối V hạn chế 4 bậc tự do, vai trục hạn chế một bậc tự do tịnh tiến.
Một bậc tự do quay quanh ox định vị vào rãnh răng.
Như vậy chi tiết hạn chế đủ 6 bậc tự do.
- Chọn máy: Tra bảng 9-6 sách (STCNCTM T3) ta chọn máy phay 6H80 của Liên bang Nga sản xuất.
- Kích thước gia công: 8x5.
- Đồ gá gia công: Đồ gá phay chuyên dùng.
- Chọn dao: Dao phay mô đun (tra theo bảng 4-107 trang 186- STCNCTM T1) với đường kính dao d=8mm.
- Dụng cụ đo: Thước cặp 1/10-1/20.
- Dung dịch tưới nguội: Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53).
2.2.2.11. Nguyên công 11: Phay rãnh khớp 12x5,5.
a. Sơ đồ:
b. Phân tích:
- Định vị: Chi tiết được định vị bằng hai khối V hạn chế 4 bậc tự do, vai trục hạn chế một bậc tự do tịnh tiến.
Dùng một chốt trám định vị vào rảnh then hạn một bậc tự do quay quanh ox.
Dùng chốt tỳ phụ W tăng độ cứng vững khi gia công.
Như vậy chi tiết hạn chế đủ 6 bậc tự do.
- Chọn máy: Tra bảng 9-6 sách (STCNCTM T3) ta chọn máy phay 6H80 của Nga sản xuất.
- Kích thước gia công: 12x5,5.
- Đồ gá gia công: Đồ gá phay chuyên dùng.
- Chọn dao: Dao phay mô đun (tra theo bảng 4-107 trang 186- STCNCTM tập 1) với đường kính dao d=12mm.
- Dụng cụ đo: Thước cặp 1/10-1/20.
- Dung dịch tưới nguội: Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53).
2.2.2.12. Nguyên công 12: Khoan ta rô M8.
a. Sơ đồ:
b. Phân tích:
- Định vị: Tương tự như nguyên công 11.
- Chọn máy: Tra bảng 9-3 sách (STCNCTM T3) ta chọn máy phay vạn năng ngang MP-71M của Liên bang Nga sản xuất.
- Kích thước gia công: M8.
- Đồ gá gia công: Đồ gá khoan chuyên dùng.
- Chọn dao: + Tra bảng 4-42 sổ tay CNCTMT1 ta chọn mũi khoan có đường kính d=6,5mm.
+ Tra bảng 4- 43sổ tay CNCTMT1 ta chọn mũi ta rô có đường kính d=8mm
- Dụng cụ đo: Thước cặp 1/10-1/20, dưỡng đo ren M8.
- Dung dịch tưới nguội: Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53).
2.2.2.13. Nguyên công 13: Phay then kín 8x5.
a. Sơ đồ:
b. Phân tích:
- Định vị: Chi tiết được định vị bằng hai khối V hạn chế 4 bậc tự do, vai trục hạn chế một bậc tự do tịnh tiến.
Dùng một chốt trám định vị vào rãnh then hạn chế một bậc tự do quay quanh ox.
Dùng chốt tỳ phụ W tăng độ cứng vững khi gia công.
Như vậy chi tiết hạn chế đủ 6 bậc tự do.
- Chọn máy: Tra bảng 9-6 sách (STCNCTM T3) ta chọn máy phay 6H80 của nga sản xuất.
- Kích thước gia công: 8x5.
- Đồ gá gia công: Đồ gá phay chuyên dùng.
- Chọn dao: Dao phay mô đun (tra theo bảng 4-107 trang 186- STCNCTM tập 1) với đường kính dao d=8mm, số răng z=4 răng.
- Dụng cụ đo: Thước cặp 1/10-1/20.
- Dung dịch tưới nguội: Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53).
2.2.2.14. Nguyên công 14: Khoan lỗ định vị Ø7.
a. Sơ đồ:
b. Phân tích:
- Định vị: Chi tiết được định vị bằng hai khối V vào hai cổ trục Ø30, Ø60. Dùng chốt tỳ phụ tăng độ cứng vững cho chi tiết gia công.
Một bậc tự do chống tịnh tiến định vị vào vai trục.
Dùng một chốt trám định vị vào rãnh then hạn chế một bậc tự do quay quanh ox.
Như vậy chi tiết định vị đủ 6 bậc tự do.
- Chọn máy: Chọn máy khoan đứng 2M112.
- Kích thước gia công: Ø7.
- Đồ gá gia công: Đồ gá khoan dùng.
- Chọn dao: Tra bảng 4-42 sổ tay CNCTMT1 ta chọn mũi khoan có đường kính d=7mm.
- Dụng cụ đo: Thước cặp 1/10-1/20.
- Dung dịch tưới nguội: Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53).
2.2.2.15. Nguyên công 15: Nhiệt luyện.
Đồ thị chế độ nung khi nhiệt luyện
2.2.2.16. Nguyên công 16: Mài răng.
a. Sơ đồ:
b. Phân tích:
- Định vị: Chi tiêt được định vi một đầu trên mâm cặp ba chấu hạn chế 3 bậc tự do, một đầu chống tâm xoay. Như vậy chi tiết hạn chế 5 bậc tự do.
- Chọn máy: Chọn máy mài 3A110 do Liên bang Nga sản xuất
- Chọn dao:
+ Sử dụng đá thạch anh có các thông số sau:
+ Ký hiệu qui ước (Liên bang Nga): KB.
+ Các thành phần cơ bản : SiO2(98%).
+ Độ cứng kinh tế Kg/mm: 1000.
+ Giới hạn nhiệt độ làm mất tính chất mài, °C: 1100- 1200.
+ Đường kính của đá: D = 94mm
- Dụng cụ đo:
Thước cặp 1/10-1/20, thước panme.
- Dung dịch tưới nguội
Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53).
2.2.2.17. Nguyên công 17: Mài cổ trục.
a. Sơ đồ:
b. Phân tích:
- Định vị: Tương tự như nguyên công 16.
- Chọn máy: Chọn máy mài 3A110 do Liên bang Nga sản xuất.
- Chọn dao:
+ Sử dụng đá thạch anh có các thông số sau:
+ Ký hiệu qui ước (Liên bang Nga): KB.
+ Các thành phần cơ bản : SiO2(98%).
+ Độ cứng kinh tế Kg/mm: 1000.
+ Giới hạn nhiệt độ làm mất tính chất mài, °C: 1100- 1200.
+ Đường kính của đá: D = 150mm.
- Kích thước gia công: Ø55+0,03, Ø60+0,03.
- Dụng cụ đo:
Thước cặp 1/10-1/20, thước panme.
- Dung dịch tưới nguội
Dùng dung dịch tưới nguội Emunxi (TL5/53).
2.2.2.18. Nguyên công 18: Kiểm tra.
Kiểm tra độ đồng tâm giữa cổ trục Ø30 với cổ trục Ø60.
b. Phân tích:
Đồ gá kiểm tra độ đồng tâm của mặt trụ ngoài Ø30 với cổ trục Ø60 của trục răng trụ. Chi tiết tiết kiểm tra (trục răng) được định vị trên hai khối V. Mặt đầu được tỳ vào mặt phẳng. Cần đo có một đầu tỳ vào cổ trục Ø60, còn đầu kia đỡ đầu đo của đồng hồ so. Để kiểm tra ta tiến hành xoay chi tiết một vòng sẽ xác định được độ đồng tâm của Ø30 với cổ trục Ø60. Đế đồ gá được đặt trên bàn máp phẳng.
CHƯƠNG: 4
TÍNH LƯỢNG DƯ VÀ TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT
4.1. Tính lượng dư cho mặt trụ .
Với phôi dập cấp chính xác 4, khối lượng phôi là 4,46 kg, vật liệu phôi thép 40X. Các bước công nghệ: Tiện thô, tiện tinh, mài thô, mài tinh (tiện và mài đều được chống tâm 2 đầu), vì gia công có chống tâm nên sai số gá đặt trong trường hợp này = 0. Như vậy trong công thức tính Zmin không còn sai số gá đặt.
Sai lệch về vị trí không gian của phôi được xác định theo công thức sau:
Trong đó:
+ lk: Là độ lệch của khuôn dập so với tâm danh nghĩa của phôi, giá trị lk phụ thuộc vào trọng lượng và lk =1(mm).
+ ct: Là độ cong vênh của phôi thô: ct= .
Với: là độ công vênh đơn vị: = 1( ; Lc là chiều dài tính từ mặt đầu của chi tiết đến cổ trục cần xác định lượng dư Lc = 99(mm).
+ t: Là sai lệch của phôi do lấy tâm làm chuẩn t được xác định theo công thức sau:
Với dung sai của phôi dập =2(mm); 0,25 là độ võng của tâm phôi.Thay số ta có: =1,03(mm).
Do đó sai lệch không gian của phôi sẽ là:
= 1,44(mm) =1440( .
- Sai lệch còn lại sau nguyên công tiện thô là:
= 0,06. = 0,06.1440 = 86,4( .
- Sai lệch còn lại sau nguyên công tiện tinh là:
= 0,4. = 0,4.86,4 = 34,56( .
- Sai lệch còn lại sau nguyên công mài thô là:
= 0,2 = 0,2.34,56 = 6,9( .
- Lượng dư nhỏ nhất được xác định theo công thức sau:
2Zbmin =2(Rza+Ta+ ).
Tra theo bảng 10- trang 39- thiết kế đồ án CNCTM – Trần Văn Địch, ta có: Rza=150( , Ta= 250( , tra theo bảng 12 – trang 40 ta có các giá trị Rza , Ta ở tiện thô, tiện tinh, mài thô, mài tinh.
Vậy ta có:
+ Tiện thô: 2Zbmin =2(150+250+1440) =2.1840( .
+ Tiện tinh: 2Zbmin =2(50+50+86,4) =2.186,4( .
+ Mài thô: 2Zbmin =2(20+30+34,56) =2.84,56( .
+ Mài tinh: 2Zbmin =2(10+20+6,9) =2.36,9( .
- Cột kích thước tính toán được xác định như sau, ghi kích thước của chi tiết (kích thước nhỏ nhất) vào hàng cuối cùng, còn các kích thước khác thì lấy kích thước ở nguyên công trước cộng với lượng dư tính toán nhỏ nhất. Như vậy ta có:
+ Mài thô: d4 = 60+2.36,9 = 60, 074(mm).
+ Tiện tinh: d3 = 60,074+2.84,56 = 60, 243(mm).
+ Tiện thô: d2 = 60,243+2.186,4 = 60, 616(mm).
+ Phôi: d1 = 60,616+2.1840 = 64, 296(mm).
- Lập cột dung sai của kích thước các nguyên công bằng cách tra bảng (1.95- trang 117- sổ tay gia công cơ).
- Xác định kích thước gới hạn nhỏ nhất bằng cách làm tròn số của kích thước tính toán theo hàng số có nghĩa của dung sai.
- Xác định kích thước gới hạn lớn nhất bằng cách cộng kích thước gới hạn nhỏ nhất dmin với dung sai .
+ Mài tinh: d4 = 60+0,02 = 60, 02(mm).
+ Mài thô: d3 = 60,07+0,06 = 60,13(mm).
+ Tiện tinh: d2 = 60,24+0,12 = 60, 36(mm).
+ Tiện thô: d1 = 60,62+0,4 = 61,02(mm).
+ Phôi: dphôi = 64,30+2 = 66,3(mm).
- Xác định lượng dư giới hạn.
+ Zbmax được xác định bằng hiệu các kích thước giới hạn lớn nhất.
+ Zbmin được xác định bằng hiệu các kích thước giới hạn nhỏ nhất.
Ta có:
+ Mài tinh: 2Zbmax = 60,13 – 60,02 = 0,11(mm) = 110( .
2Zbmin = 60,07 – 60= 0,07(mm) = 70( .
+ Mài thô: 2Zbmax = 60,36 – 60,13 = 0,23(mm) = 230( .
2Zbmin = 60,24 – 60,07 = 0,17(mm) = 170( .
+ Tiện tinh: 2Zbmax = 60,02 – 60,36 = 0,66(mm) = 660( .
2Zbmin = 60,62 – 60,24 = 0,38(mm) = 380( .
+ Tiện thô: 2Zbmax = 66, 3 – 61,02 = 5,28(mm) = 5280( .
2Zbmin = 64,30 – 60,62 = 3,68(mm) = 3680( .
- Xác định lượng dư tổng cộng, lượng dư tổng cộng lớn nhất là tổng các lượng dư trung gian( lượng dư nguyên công) lớn nhất , còn lượng tổng cộng nhỏ nhất là tổng các lượng dư trung gian ( lượng dư nguyên công) nhỏ nhất.
( .
( .
Kiểm tra phép tính, phép tính đúng khi ta có biểu thức sau: 6280 – 4300 = 2000 – 20
4.2. Tra lượng dư các mặt còn lại.
CHƯƠNG: 5
TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT NGUYÊN CÔNG PHAY RÃNH THEN KÍN VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT
CHO CÁC NGUYÊN CÔNG CÒN LẠI
5.1. Chế độ cắt nguyên công phay rãnh then kín.
Ở nguyên công phay rãnh then kín trên trục nhằm đặt chính xác kích thước cũng như độ bóng bề mặt Rz1,6, chi tiết cần phải tiến hành gia công qua hai bước: phay thô và phay tinh.
Các bước công nghệ:
- Phay thô: 2,5mm.
- Phay tinh: 0,5mm.
5.1.1. Chế độ cắt khi phay thô.
- Chiều sâu cắt: t = 2,5 mm.
- Lượng chạy dao răng: Sz = 0,2 mm/răng, bảng 2.80 [2].
Þ Lượng chạy dao vòng: Sv = Z ´Sz = 4´0,2 = 0,8 mm/vg.
- Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
+ Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.84 [2]): Vb = 120 m/ph.
+ k1, k2 ,k3 : các hệ số, tra bảng 2.84 [2], 2.85 [2], 2.86 [2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 0,8; k3= 0,8 (ứng với Tp = 400 ph, vật liệu dao P18).
Þ Vt = 120.1,0.0,8.0,8 = 76,8 m/ph.
- Tốc độ trục chính:
Áp dụng theo công thức: nt = 1000´Vt/pD
nt = 1000.76,8/(3,14.8) = 3057,37 vg/ph.
Chọn tốc độ máy: nm= 1128 vg/ph.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. nm/1000 = 3,14.8.1128/1000 = 28,33 m/ph.
- Lượng chạy dao phút:
Sp = 1128.2,8 = 13158,4 mm/ph.
Từ đó chọn theo máy: Spm = 1000 mm/ph.
5.1.2.Chế độ cắt khi phay tinh.
- Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm.
- Lượng chạy dao vòng: Sv = 1 mm/vg, bảng 2.29 [2].
Þ Lượng chạy dao răng: Sr = Sv/Z = 1/4 = 0,25mm/răng.
- Vận tốc cắt tính toán:
Vt = Vb.k1.k2.k3
Trong đó:
+ Vb: vận tốc cắt tra bảng (bảng 2.84 [2]): Vb = 175 m/ph.
+ k1, k2 ,k3 : các hệ số, tra bảng 2.84 [2], 2.85[2], 2.86 [2] ta được:
k1= 1,0; k2 = 1,0; k3= 0,8 (ứng với Tp = 400 ph, vật liệu dao P18).
Þ Vt = 175.1,0.1,0.0,8 = 140 m/ph.
- Tốc độ trục chính:
nt = 1000´Vt/pD = 1000.140/(3,14.8) = 5573,24 vg/ph.
Chọn tốc độ máy: nm= 1500vg/ph.
Þ Vận tốc cắt thực tế:
Vthực tế = p.D. nm/1000 = 3,14.8.1500/1000 = 37,68 m/ph.
- Lượng chạy dao phút:
Sp = 37,7.1 = 37,7 mm/ph.
Từ đó chọn theo máy: Spm = 100 mm/ph.
CHƯƠNG: 6
TÍNH THỜI GIAN GIA CÔNG
Thời gian gia công được áp dụng theo công thức:
T0 = (ph). L= l + l1 + l2 + l3 mm.
Trong đó:
- L: Chiều dài khoảng cách chạy chi tiết hoặc dụng cụ theo hướng bước tiến, mm.
- l: Là chiều dài mặt gia công, mm.
- l1: Là khoảng cách ăn dao, mm.
- l2: Là khoảng cách thoát dao, mm.
- l3: Là chiều dài phụ để lấy phôi thử, mm.
- i: Là số lần chạy dao.
- SM: Là lượng chạy dao trong một phút; mm/ph
+ SM = SZ.Z.n; mm/ph; (phay, cưa, xọc, chuốt).
+ SM = S.n; mm/ph, (tiện).
- SZ: Là lượng chạy dao trên một răng của dụng cụ cắt; mm/răng.
- Z: Số răng của dụng cụ cắt.
- φ: Là góc nghiêng chính của dao tiện (độ).
Vậy từ công thức trên ta tiến hành áp dụng tính thời gian cơ bản cho các nguyên công như sau:
6.1. Nguyên công 2: Phay mặt đầu và khoan tâm.
- Với chiều dài gia công:
+ Phay Lp =2,5mm.
+ Khoan Lk=7,5 mm.
- Thời gian gia công cho nguyên công là: Tpk =Tp+Tk
+ Thời gian khi phay: Tp = ph.
Với: L=2,5 mm.
L1 = mm.
L2 = (2÷5) mm.
D = 80mm.
B = 40 mm.
i =1.
Thay số ta được: Tp = = 0,012 ph.
+ Thời gian khi khoan tâm: Tk = ph.
Mà L1 = cotgφ +(0,5+2) = cotg120 +0,5+2 = -0,58 +0,5+2 =0,92
Thay số ta được: Tk = = 0,0088 ph.
Vậy: Thời gian cho toàn nguyên công là: Tpk = 2(0,012+0,088) = 0,2 ph.
6.2. Nguyên công 3: Tiện thô các đường kính Ø30, Ø55, Ø75.
Thời gian tiện thô của nghuyên công là: TT =TØ30 + TØ55 + TØ75
Áp dụng theo công thức: T0 = ph. Với L= l + l1 + l2 + l3 mm.
Với: LØ30= 62 mm.
LØ55= 64 mm.
LØ75= 34 mm.
SM = 0,36 mm/vg.
Góc dao tiện: φ = 60˚.
Chiều sâu cắt: t =1,5 mm.
L1 = 0,5 mm.
L2 = 0.
Thay số ta được: LØ30 = = 0,5 ph.
LØ55 = = 0,51 ph.
LØ75 = = 0,27 ph.
Vậy: Thời gian cho toàn bộ nguyên công là: TT = 1,28 ph.
6.3. Nguyên công 4: Tiện thô các đường kính còn lại Ø60, Ø105.
Thời gian tiện thô của nghuyên công là: TThô =TØ60 + TØ105
Áp dụng theo công thức: T0 = (ph). Với L= l + l1 + l2 + l3 mm.
Với: LØ60= 29 mm.
LØ105= 48 mm.
SM = 0,36 mm/vg.
Góc dao tiện: φ = 60˚.
Chiều sâu cắt: t =1,5 mm.
L1 = 0,5 mm.
L2 = 0.
Thay số ta được: LØ60 = = 0,23 ph.
LØ105 = = 0,38 ph.
Vậy: Thời gian cho toàn bộ nguyên công là: TThô = 0,61 ph.
6.4. Nguyên công 5: Tiện tinh các đường kính Ø30, Ø55, Ø75 và vát mép 1x45˚, 8x45˚ và 10x45˚.
Thời gian tiện thô của nghuyên công là:
TTinh =TØ30 + TØ55 + TØ75+ T1x45˚+ T8x45˚+ T10x45˚
Áp dụng theo công thức: T0 = (ph). Với L= l + l1 + l2 + l3 mm.
Với: LØ30= 62 mm.
LØ55= 64 mm.
LØ75= 34 mm.
L1x45˚= 1 mm.
L8x45˚= 8 mm.
L10x45˚= 10 mm.
SM = 0,12 mm/vg.
Góc dao tiện: φ = 60˚.
Chiều sâu cắt: t =0,5 mm (đối với tiện tinh), còn vát mép bằng chiều dài góc vát.
Đối với tiện tinh: L1 = +(0,5 ÷2) mm = .0,5 = 0,143 mm.
Đối với vát mép: L1x45˚ = .0,5 = 0,28 mm.
L8x45˚ = .0,5 = 2,31 mm.
L10x45˚ = .0,5 = 2,87 mm.
L2 = 0.
Thay số ta được: LØ30 = = 1,037 ph.
LØ55 = = 1,09 ph.
LØ75 = = 0,57 ph.
L1x45˚ = = 0,031 ph.
L8x45˚ = = 0,182 ph.
L10x45˚ = = 0,216 ph.
Vậy: Thời gian cho toàn bộ nguyên công là: TTinh = 4,081 ph.
6.5. Nguyên công 6: Tiện tinh các đường kính còn lại Ø60, Ø105 và vát mép 1x45˚, 2x45˚.
Thời gian tiện thô của nghuyên công là:
TTinh =TØ60 + TØ105+ T1x45˚+ T2x45˚
Áp dụng theo công thức: T0 = (ph). Với L= l + l1 + l2 + l3 mm.
Với: LØ60= 27 mm.
LØ105= 48 mm.
L1x45˚= 1 mm.
L2x45˚= 2 mm.
SM = 0,12 mm/vg.
Góc dao tiện: φ = 60˚.
Chiều sâu cắt: t =0,5 mm (đối với tiện tinh), còn vát mép bằng chiều dài góc vát.
Đối với tiện tinh: L1 = +(0,5 ÷2) mm = .0,5 = 0,143 mm.
Đối với vát mép: L1x45˚ = .0,5 = 0,28 mm.
L2x45˚ = .0,5 = 2,31 mm.
L2 = 0.
Thay số ta được: LØ60 = = 0,45 ph.
LØ105 = = 0,80 ph.
L1x45˚ = = 0,023 ph.
L2x45˚ = = 0,073 ph.
Vậy: Thời gian cho toàn bộ nguyên công là: TTinh = 1,434 ph.
6.6. Nguyên công 7: Phay răng Z33.
Ở nguyên công phay răng Z33 là phương pháp phay lăn răng nên ta áp dụng theo công thức sau:
T0 = ph.
Trong đó:
L1 = t + (0,5 ÷ 2) mm.
h = (1÷ 3) mm.
L2 = 0.
Thời gian phay răng Z33: T0 = TThô + TTinh
- Thời gian khi phay thô: TThô = (ph).
L = 48 mm.
L1 = t + (0,5 ÷ 2) = 6,5+0,5 =7 mm.
L1 = 0 Khi dao dáp vòng.
h = 1 mm.
SM = 1,67 mm/vg.
i =1.
Suy ra: TThô =
= .1 = 0,52 ph.
- Thời gian khi phay tinh: TTinh = (ph).
L = 48 mm.
L1 = t + (0,5 ÷ 2) = 0,5+0,5 =1 mm.
L1 = 0 Khi dao dáp vòng.
h = 1 mm.
SM = 1,67 mm/vg.
i =1.
Suy ra: TTinh =
= .1 = 0,39 ph.
Vậy: Tổng thời gian khi phay 33 răng là:
T0 = 33(TThô + TTinh)
= 33(0,52+0,39) = 33,9 ph.
6.7. Nguyên công 8: Khoan lỗ Ø16 và tiện móc thô Ø28.
Thời gian gia công của nguyên công: T0 = TKhoan + TTiện
- Thời gian khi khoan lỗ Ø16:
TKhoan = (ph).
Với: L= 70 mm.
L1 = cotgφ+ (0,5 ÷ 2) = .cotg120˚ +2 =-2,64 mm.
L2 = 0. Khi lỗ tịt
φ =120˚
Thay số ta được: TKhoan = =0,96 ph.
- Tời gian khi tiện móc thô lỗ Ø28:
TTiện = (ph).
Với: L= 70 mm.
L1 = = = 6 mm.(Tiện lỗ suốt)
L2 = 0.
φ = 45˚
Thay số ta được: TTiện = = 1,52 ph.
Vậy: Thời gian của nguyên công là: T0 = 2,48 ph.
6.8. Nguyên công 9: Tiện móc lỗ Ø38 và tiện tinh Ø28.
Thời gian gia công của nguyên công: T0 = TØ38 + TØ28
- Thời gian tiện móc lỗ Ø38:
L =35 mm.
L1 = = = 6 mm. (Tiện lỗ có bậc).
L2 = 0.
φ = 45˚
Thay số ta được: T Ø38= = 0,82 ph.
- Thời gian tiện tinh lỗ Ø28:
Tương tự ta có: T Ø28= = 0,45 ph.
Vậy: Thời gian của nguyên công là: T0 = 1,27 ph.
6.9. Nguyên công 10: Phay rãnh then 8x5.
Áp dụng theo công thức:
T0 = ph.
Trong đó:
L =25 mm.
L1 = 0,5D + (0,5 ÷ 1) mm.
L2 = (1÷2) mm.
i =1
Thời gian phay rãnh: T0 = TThô + TTinh
- Thời gian khi phay thô:
TThô = ph.
Trong đó:
L1 = 0,5D + (0,5 ÷ 1) = 0,5.8 +1 = 5 mm.
L2= 1 mm.
Thay số ta đươc: TThô = = 0,103 ph.
- Thời gian khi phay tinh:
Tương tự ta có: TThô = = 0,08 ph.
Vậy: Tổng thời gian của nguyên công là: T0 = 0,183 ph.
6.10. Nguyên công 11: Phay rãnh khớp 12x5,5.
Tương tự như nguyên công 10 ta có:
- Phay thô: TThô = = 0,144 ph.
- Phay tinh: TTinh = = 0,12 ph.
Vậy: Tổng thời gian của nguyên công là: T0 =0,264 ph.
6.11. Nguyên công 12: Khoan-ta rô M8 .
Thời gian gia công của nguyên công: T0 = Tk + Ttarô
- Thời gian khi khoan Ø6,5:
Tk = ph.
Trong đó:
L =25 mm.
L1 = 0,5D + (0,5 ÷ 1) = 0,5.6,5 + 0,5 = 3,75 mm.
L2 = 1 mm.
i =1.
Tk = = 0,119 ph.
- Thời gian khi ta rô M8:
TTa rô = ( + ).i
L =2 mm.
L1 = (1 ÷3) mm. Chọn L1 = 1 mm.
L2 = 0.
i =1.
n =250 v/ph (Số vòng quay chi tiết khi tháo ta rô ra).
Thay số ta được: TTa rô = ( + ).1 = 0,784 ph.
Vậy: Tổng thời gian của nguyên công là: T0 = 0,903 ph.
6.12. Nguyên công 13: Khoan lỗ định vị Ø7.
Áp dụng theo công thức:
T0 = (ph).
Với: L= 3 mm.
L1 = cotgφ+ (0,5 ÷ 2) = .cotg120˚ +2 = 4,058 mm.
L2 = 0. Khi lỗ tịt.
φ =120˚
Thay số ta được: T0 = = 0,025 ph.
6.13. Nguyên công 16: Mài răng Z33.
Thời gian mài được áp dụng theo công thức: T0 = 1,25
- Mài thô:
+ Đá: Ø350x40x127-12A40 ΠC26K3 (Bảng 4.170-[3].
+ Khi mài thô: 2h = 0,4 mm => h=0,2 mm.
+ Chiều sâu mài: t= 0,01 mm.
Suy ra: TThô = 1,25 = 0,1 ph.
- Mài tinh:
+ Đá: Ø350x40x127-12A40 ΠC26K3 (Bảng 4.170-[3].
+ Khi mài thô: 2h = 0,2 mm => h=0,1 mm.
+ Chiều sâu mài: t= 0,005 mm.
TTinh = 1,25 = 0,055 ph.
Vậy: Thời gian gia công toàn nguyên công là: T0 = 33(0,1+0,055) = 5,115 ph.
6.14. Nguyên công 17: Mài cổ trục.
Tương tự như nguyên công 16 ta có: T0 = 2(0,1+0,055) = 0,31 ph.
Kết luận: Tổng thời gian gia công cơ cho toàn bộ chi tiết trục răng là:
TT.R = 0,2+1,28+0,67+4,081+1,434+33,9+2,48+1,27+0,183+0,264+0,903
+0,25+5,115+0,31 =52,055 ph.
CHƯƠNG: 7
TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
Trong quá trình sản xuất ngành cơ khí chế tạo máy, việc thiết kế đồ gá chuyên dùng gia công cắt gọt là một phần quan trọng của việc chuẩn bị sản xuất. Khi thiết kế đồ gá người ta phải cụ thể hoá, đặt chi tiết gia công cho từng nguyên công, tính toán thiết kế và chọn kết cấu thích hợp cho các bộ phận của đồ gá, xây dựng bản vẽ kết cấu đồ gá, quy định điều kiện kỹ thuật chế tạo, lắp ráp và nghiệm thu đồ gá.
Tùy theo tính chất của công nhân mà đồ gá gia công cắt gọt sẽ có các kết cấu bao gồm nhiều bộ phận khác nhau.
7.1. Sơ đồ gá đặt.
7.2. Xác định kích thước máy, khoảng cách từ bàn máy tới trục chính.
- Máy gia công: Chọn máy phay đứng 6H10 (theo bảng 9.8 STCNCTM T [1]).
- Kích thước bàn máy: 200x800 mm.
- Dịch chuyển lớn nhất của bàn máy:
+ Dọc: 500 mm.
+ Ngang: 160 mm.
+ Thẳng đứng: 300 mm.
7.3. Phương pháp định vị.
- Chi tiết được định vị trên hai khối V ngắn định vị 4 bậc tự do :
+ Quay quanh: oz, oy
+ Di chuyển theo các trục: oz, oy
- Để khống chế bậc tự do di chuyển dọc theo trục ox, ta dùng vai cổ trục định vị.
- Dùng chốt chám định vị vào rãnh then hạn chế một bậc tự do quay quanh ox.
- Ngoài ra, để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết khi phay đầu của chi tiết được chống bằng một chốt tỳ phụ (không có tác dụng khống chế bậc tự do).
Như vậy chi tiết hạn chế đủ 6 bậc tự do.
Các đồ định vị được tôi cứng và chịu mài mòn tốt (theo tiêu chuẩn Gort 1050 –57) chiều sâu thấm C là: (0,8 1,2). Đạt độ cứng HRC = 55 60, vật liệu làm chốt và khối V là thép 45.
7.4. Xác định phương, chiều, điểm đặt của lực cắt, lực kẹp.
- Phương của lực kẹp: Theo phương hướng xuống mặt định vị.
- Chiều của lực kẹp: Chiều từ trên xuống.
- Điểm đặt của lực kẹp: Lực kẹp được đặt tại cổ trục Ø75.
- Các lực gồm có:
+ Lực cắt P0 , lực vòng Mp.
+ Lực kẹp W.
7.5. Xác định lực kẹp cần thiết khi phay.
Ta có: Mp= 10.Cm.Dq.Sy.kp.
Po= Cp.Dq.tx.Sy.kp.
Dựa vào sơ đồ trên ta có phương trình cân bằng lực khi phay là:
Trong đó:
- W: Là lực kẹp cần thiết kẹp phôi.
- f: Là hệ số ma sát của bề mặt tiếp xúc giữa khối V với chi tiết, theo bảng 34 ta chọn: f = 0,15.
Theo bảng 5-32, ta chọn được:
Cm= 0.035, q= 2, y= 0.8.
Cp= 62, q= 1, y= 0.7.
Bảng 5-9, ta chọn được: kmp= kp= (sB/750)n= (1000/750)0.75 = 1,24
- Chiều sâu cắt: t = 5/2 = 2.5 mm.
- Lượng chạy dao: S = 0.1 mm/vg.
- Lực cắt: Po= 62.5.0.10.7.1,24 = 76,7 KG
- Mô men khí phay: Mp= 10.0.035.52.0.10.8.0.85 = 1,178 N.m.
- Hệ số an toàn được tính theo công thức:
K=K0.K1. K2 . K3. K4. K5. K6
+ K0: Hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp: K0=1.5.
+ K1: Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi: K1= 1.
+ K2: Hệ số tăng lực cắt khi dao mòn: K2 = 1.
+ K3: Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn: K3= 1.
+ K4: Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt: K4= 1.
+ K5: Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp chặt: K5= 1.
+ K6: Hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết: K6= 1,5.
Thay số ta được:
K=1,5.1.1.1.1,2.1,3.1,5 = 3,51.
Ta có lực kẹp chặt khi phay:
+ f: Hệ số ma sát của bề mặt tiếp xúc giữa khối V với chi tiết, theo bảng 34 ta chọn: f = 0,15.
+f1: Hệ số ma sát giữa chi tiết và mỏ kẹp: f1 = 0,3.
Khi phay như sơ đồ gá đặt trên lực ma sát ở bề mặt tiếp xúc giữa khối V với chi tiết và giữa chi tiết với mỏ kẹp chống xoay do lực cắt P0 sinh ra.
Ta có công thức tính lực kẹp:
W = sin = sin = 1269,1 KG.
Vậy: lực kẹp cần thiết để kẹp chi tiết là: 1269,1 KG.
7.6. Thiết kế cơ của đồ gá.
- Chọn bu long: Theo công thức, ta tính được đường kính của bu lông kẹp chặt:
D=1,4 =1,4 =14,8 mm.
Theo tiêu chuẩn ta chọn bu lông M14.
- Chọn thanh kẹp: Theo bảng 8-30 STCNCTM [2] ta chọn thanh kẹp có kích thước như sau:
L=125 mm. A=45 mm.
B=40 mm. A1 = 45 mm.
H= 20mm. l =45 mm.
d=15 mm. h1 = 5mm.
- Ta chọn được khối V cố định có kích thước như sau:
- Ta cũng chọn được kích thước của cư so dao như sau:
7.7. Tính sai số cho phép của đồ gá.
Chi tiết được định vị 5 bậc tự do, kích thước gia công là rãnh then có đường kính dao Æ8 là do ta chọn dao phay. Số chi tiết được gia công trên đồ gá là: N= 5500.
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.
7.7.1. Sai số chuẩn ec .
Do chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước gây ra.
Theo bảng 19 - TKCNCTM ta có: ec = 0 mm.
7.7.2. Sai số kẹp chặt ek.
Do lực kẹp gây ra sai số kẹp chặt được xác định:
ek =0.04 mm.
7.7.3. Sai số mòn em.
Do đồ gá bị gây ra sai số mòn được tính theo công thức sau:
em = b. mm, chọn: b=0,5
em = 0,5. = 37 mm.
7.7.4. Sai số điều chỉnh edc .
Là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá.Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp.Trong thực tế khi tính toán đồ gá ta có thể lấy: edc = 5¸10 mm, lấy:
edc = 8 mm.
7.7.5. Sai số chế tạo cho phép của đồ gá [ect] .
Sai số này cần xác định khi thiết kế đồ gá. Do đó số các sai số phân bố theo quy luật chuẩn và phương của chúng khó xác định nên ta dùng công thức sau để tính.
Sai số gá đặt cho phép egđ:
ect =
Với sai số gá đặt cho phép:
egd = (1/2 ¸1/5).d.
Lấy: [egd] =1/3.d = 1/3 .0,2 = 0.07 mm.
Vậy: [ect] = = 0.054 mm.
7.8. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá.
- Độ không song song giữa thân khối V với then dẫn hướng ≤ 0,0418.
- Độ không song song của tâm khối V với mặt đáy A £0,051 mm trên 100 mm chiều dài.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian làm đồ án dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo:……..…….., đến nay đồ án của em đã hoàn thành đúng thời hạn đảm bảo các nhiệm vụ được giao.
Qua quá trình làm đồ án đã giúp tôi làm quen với những công việc cụ thể của người kỹ sư cơ khí trong tương lai, phương pháp làm việc độc lập, sáng tạo, khoa học, kỷ luật, đồng thời đồ án đã giúp bản thân em củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu.
Nội dung trình bày đồ án mà em đã làm được như sau:
- Phân tích tìm hiều chức năng làm việc của chi tiết.
- Thiết kế được quy trình công nghệ gia công trục răng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Thiết kế đồ công nghệ chế tạo máy (NXB Khoa học kỹ thuật Hà nội 1987).
2. Công nghệ chế tạo máy 2Tập (Nguyễn Đắc Lộc và các tác giả).
3. Đồ gá (Lê Văn Tiến - Trần Văn Địch - Trần Xuân Việt).
4. Sổ tay công nghệ chế tạo máy (Nguyễn Đắc Lộc và các tác giả).
5. Thiết kế và tính toán máy cắt kim loại (Phạm Đắp và các tác giả).
6. Sổ tay và Atlas đồ gá (Trần Văn Địch).
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"