MỤC LỤC 

 MỤC LỤC 

 LỜI NÓI ĐẦU.                                                                                                              

 Phần I: Phân tích chi tiết gia công.                                           

 Phần II: Xác định dạng sản xuất.                                             

 Phần III: Xác định phương pháp chế tạo phôi.                         

 Phần IV: Thiết kế qui trình công nghệ.                               

 Phần V: Tính và tra lượng dư.                                                     

 Phần VI: Tính và tra chế độ cắt.                                          

 Phần VII: Tính toán và thiết kế đồ gá.                                                                                      

 KẾT LUẬN

 TÀI LIỆU THAM KHẢO                                                                             

LỜI NÓI ĐẦU

    Ngày nay, khi nền khoa học kỹ thuật phát triển như vũ bão. Bất kỳ một ý đồ thiết kế, thử nghiệm cũng như thực tế sản xuất đều có thể áp dụng công nghệ tin học máy tính nhằm cho ra những sản phẩm theo như ý muốn. Song những cơ sở cốt yếu nhất của nó vẫn nguyên bản, mà loài người chỉ hoàn thiện dần cho đến mức tối ưu.

    Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng về thiết kế, chế tạo các loại máy và trang bị cơ khí phục vụ  cho các ngành kinh tế. Môn học 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 nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao nhất có thể.

    Qua quá trình được học tập tại trường, với vốn kiến thức rộng mà nhà trường đã trang bị cho, em đã được nhận Đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết khớp nối răng”.

    Nhờ có sự  hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn:………...….. cùng các thầy cô giáo trong bộ môn, sự phấn đấu lỗ lực của bản thân, cùng sự giúp đỡ của bạn bè đến nay em đã hoàn thành đề tài tốt nghiệp được giao. Song do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót. Vì vậy em rất mong sự góp ý của các thầy, các bạn để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn.

    Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo cùng toàn thể các bạn!

                                                                  ………, ngày ….tháng ….năm 20….

                                                                   Sinh viên thiết kế

                                                                    ……………….

PHẦN I

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

I. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG, ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC, ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU VÀ PHÂN LOẠI CHI TIẾT GIA CÔNG.

I.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết.

     Khớp nối răng là một chi tiết trong hệ thống dây truyền cán thép, nó có nhiệm vụ truyền chuyển động và mô men xoắn theo kiểu nối trục bù mà cụ thể là nối trục răng. Nối trục răng để nối các đầu trục có sai lệch về vị trí tương đối giữa các đầu trục như : độ lệch dọc, độ lệch góc, độ lệch tâm… nhờ khả năng di động giữa các chi tiết cứng trong nối trục.

     Khớp nối răng được sử dụng khá rộng rãi nhất là trong ngành công nghiệp nặng do có khả năng truyền tải cao vì cónhiều răng đồng thời ăn khớp. Cho phép làm việc với vận tốc lớn ( >25m/s) khả năng truyền được mô men xoắn lớn, va đập nhỏ do răng ăn khớp êm, có tính công nghệ cao, kích thước nhỏ gọn, dễ bảo quản và sử dụng.

      Khớp nối răng hộp truyền lực là chi tiết trung gian trong dây truyền cán thép nó được lắp với các chi tiết khác để truyền chuyển động từ hộp truyền lực sang các máy cán .Khớp nối răng làm việc ở chế độ khá đặc biệt: vừa làm việc với vận tốc lớn, mô men xoắn lớn, mài mòn lớn, tải trọng thay đổi thường xuyên do có sự lệch góc, lệch tâm, lệch dọc trục. Đồng thời những bề mặt làm việc phải chịu ma sát lớn nên dễ bị mài mòn. Vì vậy vật liệu chế tạo phải có tính năng dẻo dai, chịu va đập,độ cứng đảm bảo cụ thể bề mặt răng phải đảm bảo độ cứng , chịu mài mòn nhưng phần lõi vẫn phải đảm bảo dẻo dai, chịu va đập để tránh gãy răng.

I.2. Phân tích đặc điểm kết cấu và phân loại chi tiết gia công.

     Khớp nối răng cần gia công gồm 2 chi tiết : chi tiết số 1 có dạng tròn xoay trên đó có gia công răng trong để ăn khớp với chi tiết số 2 có răng ngoài. Ngoài ra còn phải gia công các mặt trụ ngoài để lắp ghép với ổ lăn , gia công các lỗ để lắp ghép các bu lông kẹp chặt và định vị , truyền lực , gia công 1 lỗ F6 để dẫn dầu bôi trơn khi làm việc. Dựa vào kích thước chiều dài và kích thước đường kính ta có thể xếp vào chi tiết họ bạc nhưng qua kết cấu có thể coi nó như trục răng. Đối với chi tiết số 2 cũng có dạng tròn xoay trên đó có gia công răng ngoài và răng trong , gia công các lỗ để dẫn dầu bôi trơn. Dựa vào kích thước chiều dài và kích thước đường kính ta có thể xếp vào chi tiết họ bạc nhưng với hình dáng kết cấu như vậy ta có thể coi nó thuộc họ bánh răng

       II. PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG  LẦN CUỐI CÁC BỀ MẶT.

    Với các đặc điểm và điều kiện làm việc của chi tiết như đã phân tích ở trên, để đảm bảo khả năng làm việc của khớp nối, nâng cao tuổi thọ, giảm chi phí về vật liệu, chi phí gia công, phù hợp với điều kiện kinh tế kỹ thuật . Chi tiết số 1 (trục răng) được làm bằng vật liệu 40X,đặc biệt với chi tiết số 2 (bánh răng) cần phải gia công răng ngoài được bố trí trên một mặt cầu nên khi gia công phải đảm bảo yêu cầu quan trọng là đảm bảo độ đồng tâm giữa các mặt cầu và mặt lỗ không vượt quá 0,01(mm). Trong quá trình làm việc chi tiết có chuyển động quay sẽ sinh ra lực quán tính ly tâm và chuyển động dọc trục sẽ dẫn đến rung động, để giảm bớt hiện tượng này phải khống chế dung sai, sai lệch giữa các mặt cầu, mặt lỗ và mặt đầu với đường tâm lỗ, độ không vuông góc £ (0,05 ¸0,1) mm /100mm bán kính. Độ cứng bề mặt răng sau nhiệt luyện đạt (40 ¸ 45) HRC.

  Để đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật trênta phải chọn chuẩn định vị hợp lý, gá đặt hợp lý và các phương pháp gia công thích hợp để gia công chi tiết.

  Từ những yêu cầu kỹ thuật và những phân tích ở trên ta chọn biện pháp gia công lần cuối các bề mặt của chi tiết để đạt yêu cầu kỹ thuật như sau.

II.1. Đối với chi tiết số 1(trục răng).

- Bề mặt lỗ F120 do yêu cầu độ chính xác và độ bóng bề mặt không cao nên ta chọn phương pháp gia công lần cuối là tiện tinh.

- Bề mặt trụ ngoài F155, F160với yêu cầu về dung sai và độ bóng bề mặt cao (cấp 7) nên ta chọn phương pháp gia công là tiện tinh sau đó mài tròn ngoài.

- Bề mặt răng yêu cầu độ chính xác không cao nên chọn phương pháp xọc răng.

- Bề mặt lỗ F6 và F18 yêu cầu độ chính xác không cao nên chọn phương pháp khoan trên máy khoan đứng.

- Bề mặt lỗ F14 yêu cầu độ chính xác cao nên chọn phương pháp khoan - doa.

- Để đảm bảo độ vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt đầu ta tiến hành  tiện thô và tiện tinh trên máy tiện trên một lần gá.

- Để đảm bảo độ đồng tâm giữa đường kính vòng chia của răng và bề mặt F160 ta dùng bề mặt F160 làm chuẩn định vị để gia công răng.

- Các bề mặt còn lại chọn phương pháp tiện tinh.

II.2. Đối với chi tiết số 2 (bánh răng).

- Để đảm bảo độ vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt đầu ta tiến hành  tiện thô và tiện tinh trên máy tiện trên một lần gá.

- Để đảm bảo độ đồng tâm  giữa đường kính vòng chia của răng ngoài với đường tâm lỗ ta dùng bề mặt lỗ để làm chuẩn định vị khi gia công .

- Bề mặt răng ngoài được thực hiện trên máy phay lăn răng chuyên dùng.

- Bề mặt răng trong được thực hiện trên máy xọc răng chuyên dùng.

- Bề mặt lỗ F4 chọn phương pháp khoan trên máy khoan đứng.

- Các bề mặt còn lại chọn phương pháp tiện tinh.

   III. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU.

 Trên cơ sở phân tích chức năng và điều kiện làm việc, đặc điểm kết cấu của chi tiết gia công , việc đánh giá tính công nghệ trong kết cấu là một yếu tố quan trọng không những ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm mà còn ảnh hưởng đến vấn đề tiêu hao vật liệu, giá thành chế tạo… Từ bản vẽ và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết , kết cấu, hình dáng hình học khá hợp lý, có đủ độ cứng vững nên có khả năng áp dụng các phương pháp gia công tiên tiến, những bề mặt sử dụng làm chuẩn đủ diện tích định vị, gá đặt nhanh, tạo điều kiện gia công bằng nhiều dao cùng một lúc cho phép nâng cao năng suất. Các bề mặt gia công có thể thực hiện trên máy vạn năng hoặc có thể áp dụng các phương pháp gia công tiên tiến . Các chuỗi kích thước công nghệ có thể kiểm tra bằng phương pháp đo trực tiếp và sử dụng các dụng cụ đo thông thường như: thước cặp , pan me, đồng hồ so. Hình dáng hình học các lỗ đơn giản thuận lợi cho việc gia công . Như vậy  với kết cấu của chi tiết khớp nối răng cần gia công ta thấy đã hợp lý không cần sửa đổi.

PHẦN II

XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

II.1. Ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất

Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế kỹ thuật tổng hợp nó phản ánh mối quan hệ qua lại giữa các đặc trưng về công nghệ kỹ thuật của nhà máy với các hình thức tổ chức sản xuất quản lý kinh tế nhằm đạt được hiệu quả quá trình sản xuất là cao nhất.

Việc xác định dạng sản xuất có ý nghĩa rất quan trọng nó quyết định đến chất lượng sản phẩm cũng như hiệu quả kinh tế. Xác định đúng loại hình sản xuất sẽ ảnh hưởng quyết định đến vấn đề đầu tư trang thiết bị máy móc, nhân lực , mặt bằng sản xuất.

II.2. Xác định dạng sản xuất .

     Dạng sản xuất được xác định bởi:

   - Sản lượng hàng năm của chi tiất gia công  N (chiếc/ năm).

   - Khối lượng của chi tiết gia công (kg).

II.2.1. Xác định sản lượng hàng năm của chi tiết gia công .

 m_i : Số chi tiết cùng tên trong mỗi sản phẩm  m_i =1.

 a: hệ số dự phòng mất mát, hư hỏng do chế tạo, a = (3á6)%. Chọn  a = 5%.

 Do đó ta có khối lượng của chi tiết gia công :

G = ( V₁₁ + V₁₂) .g  = ( 3,6484916 + 1,90178755). 7,852 = 43,58 (Kg).

Tra bảng 2 - TKĐACNCTM ta xác định được dạng sản xuất là hàng khối.

PHẦN III

CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

III.1.  Cơ sở của việc lựa chọn phôi.

   Muốn gia công được một chi tiết máy đạt được yêu cầy kỹ thuật và chỉ tiêu kinh tế thì người thiết kế phải chọn loại phôi cho thích hợp tức là chọn loại phôi có hình dáng phôi gần với hình dáng chi tiết nhất .

    Để xác định được loại phôi thích hợp cần căn cứ vào các yếu tố sau :

-  Đặc điểm kết cấu của chi tiết

-  yêu cầu kỹ thuật

-  vật liệu của chi tiết

-  dạng sản xuất .

  Chọn loại phôi hợp lý chẳng những đẳm bảo tốt những tính năng kỹ thuật của chi tiết mà còn có ảnh hưởng tốt đến năng suất và giá thành sản phẩm. Chọn phôi tốt sẽ làm cho quá trình công nghệ đơn giản đi nhiều và phí tổn về vật liệu cũng như chi phí gia công giảm đi.

   Trong gia công cơ khí các  dạng phôi có thể là : phôi đúc, phôi rèn, phôi dập, phôi cán và các loại vật liệu phi kim loại .Với chi tiết cần gia công có vật liệu là thép hợp kim 40X có thể chế tạo phôi bằng các phương pháp như: đúc phôi, dập phôi, rèn phôi. Nếu sử dụng phôi cán (phôi thanh) vì chi tiết là trục răng các đường kính trục thay đổi nhiều nên lượng kim loại bị cắt gọt khi gia công cơ tăng nên do đó sẽ làm tăng gia thành sản phẩm. Vì vậy ta loại bỏ phương án sử dụng phôi thanh . Mặt khác do vật liệu chi tiết gia công là thép hợp kim , kích thước chi tiết lớn khó có thể sử dụng phôi rèn , phôi dập…Như vậy với chi tiết này ta có thể sử dụng phôi đúc là tốt nhất .

   III.2. Chọn phương pháp chế tạo phôi.

    Với việc lựa chọn phôi đúc như ở trên ta có nhiều phương pháp chế tạo phôi khác nhau như: đúc trong khuôn cát, đúc trong khuôn kim loại, đúc áp lực, đúc trong khuôn vỏ mỏng, đúc trong khuôn mẫu chảy, đúc ly tâm.

   Để chọn được phương pháp đúc thích hợp ta phân tích một số phương pháp đúc sau:

III.2.1. Đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng tay, mẫu gỗ.

+ Ưu điểm :

-  Giá thành rẻ

-  Đúc được các chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp , có khối lượng từ nhỏ đến lớn

+ Nhược điểm

-  Lượng dư của phôi đúc lớn

-  Độ chính xác của phôi lớn

-  Độ chính xác của phôi đúc phụ thuộc vào tay nghề của người thợ làm khuôn

+ Phạm vi ứng dụng:

Từ những đặc điểm trên ta thấy rằng phương pháp đúc này chỉ phù hợp

với dạng sản xuất đơn chiếc , hàng loạt

III.2.2. Đúc khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy.

    + Ưu điểm :

-       Độ chính xác cao của phôi

-       Năng xuất đúc cao do khuôn làm bằng máy

-       Đúc được các chi tiết có khối lượng từ bé đến lớn

-       lượng dư để lại cho gia công nhỏ

-       Vật liệu chế tạo khuôn là cát , đất sét có sẵn  hạ giá thành sản phẩm

+ Nhược điểm:

-       Giá thành chế tạo mẫu khuôn cao.

+ Phạm vi ứng dụng :

Từ những đặc điểm trên ta thấy rằng phương pháp này phù hợp  với dạng sản xuất hàng khối , loạt lớn.

III.2.3. Đúc áp lực.

+ Ưu điểm :

-  Năng suất , chất lượng của phôi đúc cao

-  Đúc được các chi tiết có thành mỏng , kết cấu phức tạp

 + Nhược điểm:

-  Phải tính chính xác lực đè khuôn

-  Thành khuôn được chế tạo chính xác nên giá thành cao

 + Phạm vi ứng dụng

  - Từ những đặc điểm trên ta thấy rằng phương pháp này phù hợp  với dạng sản xuất hàng khối , loạt lớn

III.2.4.Đúc trong khuôn kim loại.

+ Ưu điểm :

-  Năng suất , chất lượng của phôi đúc cao

-  Đúc được các chi tiên phức tạp , có khối lượng nhỏ

-  Khuôn có thể được dùng nhiều lần

-  Tiết kiệm được vật liệu đúc do tính toán chính xác phôi liệu

 + Nhược điểm:

-  Phải tính chính xác khối lượng của phôi liệu

-  Thành khuôn được chế tạo chính xác nên giá thành cao

 + Phạm vi ứng dụng

- Từ những đặc điểm trên ta thấy rằng phương pháp này phù hợp  với dạng sản xuất hàng khối , loạt lớn

III.3.5. Đúc trong khuôn vỏ mỏng

 + Ưu điểm :

-       Năng suất , phôi đúc có độ chính xác cao , cơ tính tốt

-       Đơn giản trong quá trình dỡ khuôn và làm sạch vật đúc

-       Dễ cơ khí hoá và tự động hoá trong quá trình làm khuôn

 + Nhược điểm:

-  Chỉ đúc được các chi tiét có độ chính xác vừa và khối lượng nhỏ

 + Phạm vi ứng dụng

-  Từ những đặc điểm trên ta thấy rằng phương pháp này nên áp dụng khi cần nâng cao chất lượng bề mặt phôi đúc.

III.3.6. Đúc trong khuôn mẫu chảy.

+ Ưu điểm :

-  Đúc được vật đúc có hình dáng phức tạp , có độ bóng cao

-  Đúc được các kim loại và hợp kim

-  Không cần mặt phân khuôn , không cần rút mẫu nên tăng độ chính xác cho phôi đúc

 + Nhược điểm:

-  Qui trình chế tạo phức tạp nên giá thành cao

 + Phạm vi ứng dụng

-  Từ những đặc điểm trên ta thấy rằng phương pháp nàychỉ nên áp dụng ở  dạng sản xuất hàng khối , loạt lớn có chất lượng cao

Nhận xét :

          Qua phân tích ưu nhược điểm của từng phương pháp đúc. Áp dụng vào điều kiện cụ thể của chi tiết như vật liệu là thép  40X, dạng sản xuất hàng khối, chi tiết cỡ trung bình, có hình dạng phức tạp, phôi yêu cầu độ chính xác, độ nhẵn không cao, trang thiết bị sản xuất tự chọn. Nên ta chọn phương pháp chế tạo phôi là đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy .

PHẦN IV

LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

I. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CHUẨN ĐỊNH VỊ.

   Chọn chuẩn là một việc làm có ý nghĩa rất lớn trong việc thiết kế quy trình công nghệ . Chọn chuẩn là xác định vị trí tương quan giữa dụng cụ cắt với bề mặt gia công , chọn chuẩn hợp lý sẽ đảm bảo 2 yêu cầu sau:

- Đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định trong suốt quá trình gia công .

- Nâng cao năng suất và hạ giá thành sản phẩm .

Xuất phát từ 2 yêu cầu trên ta có một số lời khuyên chung khi chọn chuẩn như sau:

 1. Chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm khi định vị để khống chế hết số bậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất. Tuyệt đối tránh trường hợp thiếu và siêu định vị và trong một số trường hợp thừa định vị không cần thiết.

 2. Chọn chuẩn sao cho lực cắt, lực kẹp không làm biến dạng, cong vênh chi tiết, đồ gá nhưng đồng thời lực kẹp phải nhỏ dể giảm nhẹ sức lao động cho công nhân.

 3. Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, sử dụng thuận lợi và thích hợp với từng loại hình sản xuất nhất định.

4.1. Chọn chuẩn tinh.

Khi  chọn chuẩn tinh phẩi thoả mãn 2 yêu cầu sau:

- Phải đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các mặt gia công với nhau. 

- Đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công.

Xuất phát từ 2 yêu cầu trên ta có một số lời khuyên khi chọ chuẩn tinh như sau:

1. Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính.

2. Chọn chuẩn sao cho có tính trùng chuẩn càng cao càng tốt.

3. Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho nhiều lần gá đặt nếu chọn được như  vậy thì chủng loại đồ gá sử dụng trong quy trình công nghệ ít đi và giảm được sai số phát sinh trong quy trình công nghệ . 

 Xuất phát từ các yêu cầu và những lời khuyên và hình dáng kết cấu của chi tiết ta có các phương án chọn chuẩn tinh như sau:

PHẦN V

TÍNH VÀ TRA LƯỢNG DƯ

   Trong quá trình gia công chi tiết phôi được xác định hợp lý phần lớn phụ thuộc vào lượng dư gia công. Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số sẽ góp phần đảm bảo hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ vì :

  -Lượng dư quá lớn sé tốn nguyên liệu, tiêu hao sức lao động để gia công, tốn nhiều năng lượng điện, dụng cụ cắt ... dẫn tới giá thành tăng. Ngược lại lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ lượng dư để hớt hết sai lệch của phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn thiện. Điều này có thể giải thích bằng sai số in dập K (hệ số sai giảm).     K = D_CT/ D_ph

Trong đó:

                   D_CT : Sai lệch của chi tiết

           D_ph : Sai lệch của phôi

   Như vậy sai số in dập sẽ giảm dần sau mỗi nguyên công cắt gọt. Vì vậy trong quá trình công nghệ ta phải chia ra làm nhiều nguyên công, nhiều bước để bớt dần thì mới đảm bảo chính xác yêu cầu. Do đó lượng dư cần phải đủ để thực hiện các nguyên công đó, mặt khác nếu lượng dư quá bé sẽ xảy ra hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết dẫn đến dao bị mòn, chất lượng bề mặt gia công giảm            

    Trong ngành chế tạo máy người ta thường áp dụng hai phương pháp sau đây để xác định lượng dư gia công

  I. PHƯƠNG PHÁP THỐNG KÊ KINH NGHIỆM.

 Theo phương pháp này lượng dư trung gian được xác định dựa trên cơ sở lượng dư tổng cộng của bề mặt lấy theo kinh nghiệm. Các số liệu kinh nghiệm này thường được tổng hợp theo bảng trong  sổ tay TKQTCN

        +Ưu điểm : Cho phép xác định lượng dư đơn giản nhanh  chóng.

  +Nhược điểm : Độ chính xác thấp do lấy từ thống kê kinh nghiệm của nhà máy hoặc khu sản xuất trong một thời gian xác định , không đi sâu phân tích các điều kiện gia công cụ thể của các bước gia công vì thế trị số lượng dư thường lớn hơn nhiều so với giá trị cần thiết.

  +Phạm vi sử dụng : Chủ yếu dùng trong sản xuất nhỏ trong sản xuất lớn dùng để tham khảo .

  II. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH.

Phương pháp này xác định lượng dư dựa trên cơ sử các yếu tố tạo ra lớp kim loại cần phải hớt đi , phân tích sai số gia công xảy ra trong các trường hợp cụ thể khi chọn chuẩn và gia công cơ, tính từng yếu tố của

  + Ưu điểm: Trị số lượng dư xác định một cách chính xác theo những điều kiện gia công cụ thể

  + Nhược điểm: Đòi hỏi người cán bộ công nghệ phải phân tích đánh giá một cách thận trọng chính xác nên tốn thời gian

  + Phạm vi sử dụng: Dùng trong sản xuất loạt lớn và loạt vừa, trong sản xuất nhỏ dùng khi vật liệu quá hiếm .

  Với cách phân tích ở trên ta thấy phương pháp tính toán phân tích có nhiều ưu điểm hơn nên chọn phương pháp này vào việc tính toán lượng dư cho chi tiết gia công .  

   III. TÍNH LƯỢNG DƯ CHO BỀ MẶT F160.

        Do bề mặt gia công có tính đối xứng nên ta tính theo công thức sau :

                     2Z_bmin = 2[(R_za + T_a ) + ]

 Trong đó :

   R_za : là chiều sâu hay nhấp nhô tế vi bề mặt do bước hay nguyên công 

sát trước để lại

    T_a   : Là chiều  sâu lớp hư  hỏng bề mặt  do bước hay nguyên công

trước để lại.

     r_a  : là tổng sai số không gian  do bước nguyên công trước để lại

    e_b : Sai số gá đặt chi tiết ở bước hay nguyên công đang thực hiện tạo nên.

    Z_{b min}  : Lượng dư nhỏ nhất ở một phía bước hay nguyên công đang tính.

 + Phôi đúc : Tra bảng 3- 65 / 235/ ( I ) ta có:

R_za =150 (mm)

T_a   =150 (mm)

Tổng giá trị sai lệch không gian là :   r_a  = D_k.L

Trong đó :

  D_k : Độ vênh đơn vị mm/mm , D_k = (2 ¸ 3) mm/mm chọn D_k = 2mm/mm.

  L: chiều dài  của phôi:             L = 277 (mm).

               Do đó ta có :        r_a = 2 . 277 = 554 (mm).

  a) Tiện thô: Gá trên 2 mũi tâm sai số gá đặt bằng độ lệch tâm của 2 lỗ tâm ( sai số về mặt định vị) tức là:

e_b =  e_lt = 0,25d_D

Trong đó: d_D là dung sai nguyên công.

Theo bảng VI ( STCNCTM)/1976 ta có : d_D = 680 (mm).

            Vậy e_b =  e_lt = 0,25d_D  = 0,25.680 = 170 (mm).

 Thay vào công thức ta có:  

2Z_bmin = 2( 600  +) = 2370,46(mm).

b) Tiện tinh:

Tra bảng 3 - 69/ 237/(I) ta có : R_za = T_a = 50(mm).

                                                  r^,_a  = 0,06r_a  = 0,06.560 = 33,6(mm).

Tiện tinh gá trên 2 mũi tâm theo bảng V-1/1967 ta có: d_D = 340 (mm).

Vậy: e_b =  e_lt = 0,25d_D  = 0,25.340 = 85 (mm).

Do đó ta có :

 2Z_bmin = 2( 100  +) = 382,8(mm).

          Bề mặt trụ F160 sau khi tiện tinh tra bảng 3- 69/ 237(I) ta có:

                          R_za = T_a = 25(mm).

                  r^,,_a  = 0,04r^,_a = 0,04.560 = 22,4(mm).

c) Nhiệt luyện: Sau nhiệt luyện bề mặt trụ F160 độ chính xác giảm đi một cấp độ nhám bề mặt tăng 1 ¸ 2 cấp, chi tiết bị cong vênh.

Các giá trị tương ứng sau nhiệt luyện là: R_za = T_a = 25(mm).

r^,,,_a = D_k . L

Trong đó : D_k là cong vênh đơn vị sau nhiệt luyện

tra bảng VII - 10 ( STCNCTM - 1976) có D_k = 0,3(mm).

® r^,,,_a = 0,3 . 42 = 12,46(mm).

  d) Mài thô : chi tiết được gá trên 2 mũi tâm.

T_a sau khi nhiệt luyện không xét đến nữa ® T_a = 0

e_b =  e_lt = 0,25d_D

Tra bảng V-1/1967 ta có: d_D = 100 (mm).

Vậy e_b =  e_lt = 0,25d_D  = 0,25.100 = 25 (mm).

®  2Z_bmin = 2( 60  +) = 116(mm).

e)   Mài tinh: Gá trên 2 mũi tâm như mài thô .

Sau mài thô ta có : R_za = 10 (mm).

                                       T_a  = 20(mm).

                                     r^,,,,_a  = 0,06 . r^,,,_a = 0,06.12,6 =0,7(mm).

Do gá đặt chi tiết khi mài tinh giống như mài thô nên ta có

                  e_b =  e_lt = 0,25d_D  = 0,25.100 = 25 (mm).

®     2Z_bmin = 2( 10  +) = 70,02(mm).

Sau mài tinh ta có :  Rza = 5 (mm).

           d_D  = 47 (mm).

Bảng tính toán lượng dư cho bề mặt F160 như sau:

    Kiểm tra kết quả tính toán

- Lượng dư tổng cộng dZ₀ = Z_0max - Z_0min = 3660 - 3011  = 658 (mm)        

                            d_PG - d_CT  = 680 - 22 = 658(mm)

-Lượng dư trung gian:

             d₂₃ = Z_2max - Z_3min = 550 - 400 = 150(mm)

                               d₂- d₃ = 560 - 410 =150(mm)

   IV. TRA LƯỢNG DƯ  VÀ PHÂN PHỐI LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT.

  1.Tra lượng dư và phân phối lượng dư cho chi tiết số 1.

   Từ phương pháp tạo phôi là đúc trong khuôn cát , làm khuôn bằng máy , mẫu kim loại ta xác định được vật đúc thuộc cấp chính xác  1

 Tra bảng 3 - 102/ 255 (I) ta có: Lượng dư phía trên:  5(mm).

                                       Lượng dư phía dưới, bên:  4 (mm).

Với lượng dư đã xác định được ta phân phối lượng dư cho các bề mặt như sau:

   *Bề mặt F160 như đã tính ở trên.

   * Bề mặt F155 có 2Z₀ = 4(mm).

tra bảng 3 - 122/267/(I) ta có: Lượng dư cho mài tinh :  2Z₀ = 0,3(mm).

                                               Lượng dư cho mài thô:  2Z₀ = 0,5(mm).

Tra bảng 3 - 120/265/(I) ta có:  Lượng dư cho tiện tinh :  2Z₀ = 1,2(mm).

Do đó lượng dư cho tiện thô là: 2Z₀ = 2,3(mm).

Do đó ta sẽ thực hiện như sau:

- Tiện thô từ F163^-0,3 đạt F157,5^-0,4.

- Tiện tinh từ F162,5^-0,4 đạt F156^-0,16.

- Mài từ F156^-0,16 đạt F155^-0,011.

   * Bề mặt F185 có 2Z₀ = 4(mm).

Tra bảng 3 - 122/267/(I) ta có: Lượng dư cho mài tinh :  2Z₀ = 0,3(mm).

                                        Lượng dư cho mài thô:  2Z₀  = 0,5(mm).

Tra bảng 3 - 120/265/(I) ta có: Lượng dư cho tiện tinh :  2Z₀ = 1,2(mm).

        Do đó lượng dư cho tiện thô là: 2Z₀ = 2,3(mm).

Do đó ta sẽ thực hiện như sau:

- Tiện thô từ F225^-0,3 đạt F187,5^-0,46.

- Tiện tinh từ F187,5^-0,46 đạt F186^-0,185.

 - Mài từ F186^-0,185 đạt F185^-0,029.

 * bề mặt F180 có 2Z₀ = 4 (mm)

 * bề mặt F190 có 2Z₀ = 4 (mm)

 * bề mặt F255 có 2Z₀ = 4 (mm)

  Các bề mặt này chỉ cần gia công thô là đạt do đó lượng dư cho tiện thô là:    

2Z₀ = 4(mm).

Lượng dư gia công mặt đầu một phía: 3 (mm).

  2. Tra lượng dư và phân phối lượng dư cho chi tiết số 2.

Tra bảng 3 - 102/ 255 (I) ta có : lượng dư phía trên:  4(mm). Lượng dư phía dưới, bên:  3 (mm).

 Bề mặt lỗ F87 cần gia công tinh trước khi gia công răng nên ta phân phối như sau: Tra bảng 3 - 120/265/(I) ta có:   lượng dư cho tiện tinh :  2Z₀ = 1,1(mm).

Lượng dư tổng cộng là 2Z₀ = 3 (mm) ® 2Z_thô = 1,9(mm).

- Bề mặt răng lượng dư bằng chiều cao răng.

- Lượng dư gia công mặt đầu một phía: 3 (mm)

PHẦN VI

TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG

I. CHỌN MÁY.

  Để gia công chi tiết ta chọn máy 1A64 có các thông số kỹ thuật sau:

- Thông số cơ bản của máy

- Công suất động cơ  N = 17 kw

- Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công trên thân máy : 800(mm)

- Khoảng cách hai đầu tâm: 2800 (mm)

- Số tốc độ của trục chính : 24

- Đường kính lỗ trục chính : 80(mm).

- Đường kính phôi được cặp trên mâm cặp bằng chấu: 100 ¸ 800 (mm)

- Phạm vi bước tiến (mm)

       + Dọc : 0,2 ¸ 3,05 (mm/vg).

       + Ngang : 0,07 ¸ 1,04 (mm/vg).

- Dịch chuyển lớn nhất của bàn dao tiện (mm)

       + Phía trước : 240

       + Phía sau : 240

- Độ côn nòng ụ động moóc 5

- Khối lượng máy 11700(kg)

II. CHỌN DỤNG CỤ CẮT.

6.1. Chọn vật liệu dụng cụ cắt.

Để tăng năng suất và chất lượng bề mặt gia công ta chọn vật liệu phần cắt là hợp kim cứng theo bảng 4.2 (TK dao cắt ) vật liệu T15K6 . Vật liệu phần cắy được chế tạo thành những dao cố hình dạng và kích thước theo tiêu chuẩn .Theo bảng 4.6/98/(II) chọn mảnh dao mảnh hợp kim 0.3, dùng cho dao tiện ngoài đầu cong,số mảnh 0309. kích thước mảnh f =25.40

Vật liệu thân dao thường được chế tạo từ thép : 40 ,45, 40x

Chọn vật liêu thân dao là thép 45

6.2. Chọn kiểu dụng cụ cắt :

 Theo bảng 4.22/103/(II) chọn dao tiện ngoài đầu cong có g = 45⁰ và 60⁰ hình dáng kết cấu của dao như hình vẽ

B.H = 10.6 ¸ 40.60 (mm)

L = 100 ¸ 500 (mm)

a = 8 ¸ 30 (mm)

m = 4 ¸ 23 (mm)                                                                                     

6.3. Chọn tiết diện thân dao.

- Chọn tiết diện ngang thân dao chiều cao tâm máy bảng 4.24/105/(II)  với máy 1A64 chiều cao tâm máy H = 400 (mm)

- Chọn kích thước thân dao : 25 . 40 (mm)

- Chiều dài thân dao tra bảng 4.25/105/(II)theo tiết diện ngang thân dao là 25 . 40

®  L = 150 ¸ 250 (mm) chọn L_td = 200 (mm)

6.4. Chọn hình dáng dụng cụ cắt.

   Hình dáng mặt trước của dao được chọn dựa vào phần cắt . Theo bảng 4.27/106/(II) ta chọn mặt trước của dao phẳng có cạnh vát âm.

6.5. Chọn thông số hình học của phần cắt của dao.

   Góc sau a với góc trước g, chọn phụ thuộc vào vật liệu gia công , lượng chạy dao và hình dáng mặt trước. Tra bảng 4.32 ,4.33, 4.34, 4.35 (TKDC) ta có

a=8⁰ , g=15⁰ ,j  = 45⁰ ,j₁=10⁰   , l=0¸5⁰

6.6. Chọn trị số cho phép của phần cắt .

Trị số độ mòn cho phép của phần cắt được phụ thuộc vào kiểu dao tiện , kích thước của dao , vật liệu gia công và điều kiện cụ thể với dao HKC. Tra bảng 3.39 (TKDC) có

-Số lần mài lại cho phép của dao :15 lần

-Tuổi thọ của doa khi gia công 16 giờ

III. CHỌN CHIỀU SÂU CẮT t.

    Chiều sâu cắt t được chọn phụ thuộc vào lượng dư gia công và yêu cầu độ bóng bề mặt chi tiết gia công . Khi gia công thô để  nâng cao năng suất nên cắt mội lần hết lượng dư gia công. Do đó ta chọn  t = h = 3(mm).

IV. CHỌN LƯỢNG CHẠY DAO. 

   Khi gia công thô lượng chạy dao được xác định để đảm bảo độ bền thân dao ,độ bền của cơ cấu chạy dao , độ cứng vững của chi tiết gai công và độ bền của mảnh hợp kim cứng.

3.1. Xác định lượng chạy dao để xác định độ bền thân dao.

      Để đảm bảo độ bền thân dao lượng chạy dao được tính theo công thức sau:

S₁ ³   (mm/vg)

Trong đó :

[s_u] : Sức bền uốn cho phép của tiết diện thân dao . Với vật liệu làm thân dao là thép 45   => [s_u] = 200 (N/mm²)

W : Môđun chống uốn của tiết diện thân dao

do thân dao tiết diện hình chữ nhật

W=B . H²/ 6 =25 . 40²/6 = 6666,66(mm³)

L : tầm với L = (1¸ 1.5) H trong đó H là chiều cao thân dao

L= (1¸ 1.5)H = (40 ¸ 60) chọn L = 48 (mm)

t : Chiều sâu cắt t = 3 (mm)

C_pz : Hệ số tính lực cắt P_z

y_pz : Số mũ xét tới ảnh hưởng của chiều sâu cắt tới lực cắt P_z

Vì j₁> 0 => C_pz , y_pz , x_pz tra bảng 4.54 (TKDC) 

C_pz = 3000 , y_pz = 0.75 , x_pz = 1

K_pz : Hệ số xét tới ảnh hưởng của các nhân tố tới lực cắt

K_pz = K_Mpz . K_gpz . K_ypz . K_ppz . K_fpz . K_hspz

       Tra bảng K_Mpz theo bảng 4.55 (TKDC) có

             Với thép 40X tra bảng 2-14 (TKDC) có

            s_b = 800 (kg/mm²)Các số hiệu chính tra bảng 4.56 (TKDC)

           có K_ypz = 1 ;  K_gpz = 1 ;K_fpz =1 ; K_ppz = 1 ; K_hspz= 1

                                  K_pz= 1,022 . 1 . 1 .1 .1 .1  = 1,022

=>Vậy ta có: S₁  =  = 4,36 (mm/vg)

3.2. Xác định lượng chạy dao để đảm bảo độ bền của cơ cấu chạy dao.

         Đảm bảo độ bền cơ cấu chạy dao S được tính theo công thức :

              S₂ ³     (mm/vg)

Trong đó : P_m là trị số lớn nhất của các lực chiều trục tác dụng nên cơ cấu chạy dao.

P_m = 3600(N).

t : Chiều sâu cắt t = 3 (mm)

C_px : Hệ số lực cắt P_v

X_px : Số mũ xét ảnh hưởng tới chiều sâu cắt tới lực cắt P_x

y_px : Số mũ xét ảnh hưởng của lượng dao chạy đến 

Tra bảng 4.45 (TKDC) có:

C_px = 3390 ; X_px = 1 ; y_px= 0.5

K_px : Hệ số liệu chỉnh xét tới ảnh hưởng của vật liệu gia công đến lực cắt P_v

K_px = K_Mpz .  K_gpz . K_ypz . K_ppz . K_fpz . K_hspz

 Tra bảng 4.55 (TKDC)

Các hệ số điều chỉnh tra bảng 4.56(TKDC)

có K_ypx = 1 ;  K_gpz = 1.4 ;K_fpz =1 ; K_ppx = 0.65 ; K_hspz= 1

=> K_px = 1,06. 1.1,4.1.0,65.1= 0,97

              Vậy ta có: S ₂ =    = 0,75 (mm/vg)

3. 3. Xác định độ chạy dao để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết gia công. 

Đảm bảo độ vững cứng của chi tiết gia công lượng chạy dao được tính theo công thức sau:

                            S₃ ³     (mm/vg)

Trong đó :

            K : Hệ số phụ thuộc vào cách gá chi tiết trên máy K = 48 khi chi tiết

chống tâm hai đầu

E : Môđun đàn hồi của vật liệu gia công

E = 20 . 10⁴ N/mm² với vật liệu là thép

J : Mômen quán tính tiết diện ngang của chi tiết gia công .

 Với chi tiết gia công có tiết diện ngang là tròn:

                          J =  =  =32153600 (mm²)

[f] : Độ võng cho phép của chi tiết khi tiện ; [f] = 0.05¸0.1 (mm)

L : Chiều dài của chi tiết gia công L= 200 (mm)

C_py Hệ số tính đến lực cắt P_y

X_py Số mũ xét tới ảnh hưởng của chiều sâu cắt đén P_y

y_py Số mũ sét tới ảnh hưởng của lượng chạy dao đén P_y

Các số mũ và hệ số tra bảng 4.45 (TKDC)

C_py = 243⁰ ; X_py = 0.9 ; Y_py = 0.6

P_py : hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hưởng của các nhân tố tơí lực cắt P_y

K_py = K _Mpy . K_jpy . K_gpy . K_ppy . K_fpy .K_hspy

K_My : hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hưởng của các nhân tố tơí lực cắt P_y

                           K_My =  =   =1,09

Tra bảng 4.56 (TKDC) có

    K_jpy = 1 ; K_gpy =1; K_ppy = 1 ; K_fpy = 1; K_hspy = 1

=> K_py = 1,09.1.1.1.1.1= 1,09.

Vậy ta có: S₃ ³  = 2876,78 (mm/vg)

3.4 Xác định lượng chạy dao để đảm bảo độ bền của hợp kim cứng.

 Để đảm bảo độ bền của hợp kim cứng, lượng chạy dao được tính theo công thức :

S₄ ³   (mm/vg)

Trong đó :

           [P_z] Là lực lớn nhất cho phép tác dụng lên mảnh dao hợp kim cứng .

Theo bảng 4.57 (TKDC) có

P_z = 3900(N)

C_pz = 3000 ; K_pz = 0.865 ; X_pz = 1 ; y_pz = 1

         Vậy ta có: S₄ ³   = 0,818(mm/vg)

  Vậy ta có lượng chạy dao sau:

S₁ = 4,36 (mm/Vg)

S₂ = 0,75 (mm/Vg)

S₃ = 2876,78 (mm/Vg)

S₄ =0,818 (mm/Vg)

 Chọn một lượng chạy dao nhỏ nhất trong 4 lượng chạy dao an toàn . Đem so với bảng lượng chạy dao của máy tìm được trị số nhỏ hơn gần với lượng chạy dao an toàn trị số này gọi là lượng chạy dao thực của máy. Do đó ta có: S_m= 0,7 (mm/Vg)

V. XÁC ĐỊNH VẬN TỐC CẮT V.

1. Xác định vận tốc cắt.

Theo công thức :                V_T =   (m/ph)

Trong đó:

V_t : Tốc độ cắt ứng với độ bền của dao (m/ph)

T : Tuổi bền của dao T= 60 (phút )

t : Chiều sâu cắt t = 3 (mm)

S : Lượng chạy dao S = 0,7 (mm/Vg)

C_v : Hệ số tính tốc độ cắt

m : Chỉ số tuổi bền; m = 0,2

X_v : số mũ xét tới ảnh hưởng của t đến V

Y_t  : số mũ xét tới ảnh hưởng của S tới V

Tra bảng 4.62(TKDC) ta có

C_v = 340 ; m =0.2 ; X_v = 0.15 ; Y_v = 0.45

K_v  hệ số hiệu chỉnh xết tới ảnh hưởng của các nhân tố khác nhau đến tốc

Tính K_v theo công thức :   K_v = K_cn.K_M. K_p . K_d . K_ms.K_j .K_mt

Hệ số hiệu chỉnh K_cn tra bảng 4.59 (TKDG):  K_cn = 0.8

Hệ số hiệu chỉnh tra bảng 4.63 (TKDC)

                     K_M =  =   = 0,93

Các hệ số khác tra bảng 4.64 (TKDC)

K_p = 0.8 ; K_d = 1 ; K_ms =1 ; K_j =1 ; K_mt = 1

=> K_v = 0,8.1,22.0,8.1.1.1.1.1.0,5 = 0.9

Thay và công thức trên ta có :

                  V_T =   = 144 (m/ph)

 2. Xác định số vòng quay n.

                  n =  (vg/ph)  =    = 295,87(vg/ph)

  Đem so sánh trị số tính được với bảng số vòng quay của máy số vòng quay lý thuyết thường nằm giữa 2 trị số liên tiếp n_k và n_k+1 của bảng

                    n_k < n < n_k+1

Theo chuỗi tốc độ 1A64 ta có :       250 < 295,87 < 315

Từ đó ta có hai phương án chọn số vòng quay như sau :

-Phương án 1 : chọn n_k = 250 (Vg/ph)

                                 S_m = 0,7 (mm/Vg)

- Phương án 2 : chọn n_k+1 = 315 (Vg/ph)

 Tính . S_{k +1} =S_m = 0,7.  = 0,319(mm/Vg)

So sánh hai trị số n_k.S_m và n_k+1.S_k+1

n_k.S_m     = 250.0,7      = 185,5

n_k+1.S_k+1 = 315. 0,319 = 89,89

Ta thấy       n_k.S_m > n_k+1 . S_k+1

Để đảm bảo thời gian máy nhỏ ta chọn phương án có: n_m = 250(Vg/ph)

        Như vậy tốc độ cắt thực tế là

                  V =  (m/ph)  =   =128,97(m/ph)

VI. TÍNH LỰC CẮT.

P_z = C_pz.t^xpz.S^xpz.V^npy. K_pz (N)

P_y = C_py . t^xpy.S^xpx.V^npx . K_py (N)

P_x = C_px . t^xpx . S ^ypx . V^npx .k_px (n)

Các hệ số tra bảng 4.54 (TKDC) còn K_pt ; K_py ; K_px đã tra ở phần trước 

C_pz = 3000                 C_py = 2430                        C_px  = 3390  

X_PZ = 1                      X_PY = 0.9                          X_PX  = 1

N_PZ = -0.15               Y_PY = 0.6                            Y_PX = 0.5

Y_PZ = 0.75                 n_py = -0.3                            n_px  = -0.4

K_PY =1.77                                                             K_PX =0.74

                                 P_z = 146.8(N)

      =>                       P_y = 132.3(N)

                                 P_x = 44.2 (N)

VII. KIỂM NGHIỆM CHẾ ĐỘ CẮT THEO ĐỘNG LỰC VÀ MOMEN MÁY.

Chế độ cắt đã xác định ở trên phải thoả mãn 2 điều kiện sau:

* Công suất cắt:    N_c =   £ N_đc.h

* Mô men cắt:     M_c =   £

Trong đó: P_z: lực tiếp tuyến.

           V : vận tốc cắt.

N_đc : công suất động cơ  = 17(Kw).

: hiệu suất của máy   =0,8.

D: đường kính phôi ,   D = 155 (mm).

 : mô men xoắn cho phép của trục chính.

Thay vào ta có:  N_c =  = 0,54 (Kw)

                         M_c =  = 11,37 (N/mm)

Vậy N_c < N_m = 17 . 0,8 = 13,6 (KW)

  *Tính mômen trên trục

Áp dụng công thức :    =  =   = 188,76(N/mm)

Vậy M_c <  Þ thoả mãn.

 VIII. TÍNH THỜI GIAN MÁY.

Áp dụng công thức: T_o =  (phút)

Trong đó:

L: Chiều dài chi tiết cần gia công

y : lượng ăn tới của dao (mm)

y = t.cotgj = 3 .1 = 3 (mm)

j : góc nghiêng chính (j = 45⁰)

i : số lần cắt i = 1

S : Lượng chạy dao; S= 0,7 (mm/Vg)

n : số vòng quay trong một phút của phôi (Vg/ph)

                    T_o =    = 0,85(phút)

IX. TRA CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG CÒN LẠI.

Chú thích:

    Các công thức chế độ cắt được tra trong các bảng:

1. Đối với phay:

S_z: tra bảng 5 - 125[5] T2 (có dịch chỉnh theo máy).

V_b: tra bảng 5 - 127[5] T2.

    V_t = V_b . K_v trong đó: K_v = k_mv . k_nv .k_uv . Các hệ số k_mv, k_nv, k_uv

     tra bảng 5-1, 5-4, 5-5, 5-6 [5] T2..

2. Khoan, doa:

  + Chiều sâu cắt t = 0,5D.

Khoan rộng, doa: t = 0,5.(D - d).

  + lượng chạy dao: S(mm/vg).

-Khi khoan: tra bảng 5-25[5] T2.

-Khi khoét: tra bảng 5-26[5] T2.

-Khi doa: tra bảng 5-27[5] T2.

  + Tốc độ cắt V(mm/ph).

-Khi khoan: V = .

-Khi khoan rộng, khoét,doa: V = .

Hệ số mũ C_v và các số mũ khác được tra bảng 5-28 [5] T2.

  Chu kỳ bền T  tra bảng 5-30 [5] T2.

Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế :

k_v = k_mv . k_nv . k_uv .

Trong đó:   

-    k_mv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu chi tiết gia công. Tra bảng 5-1 [5] T2.

-       k_uv: hệ số phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt. Tra bảng 5-6 [5] T2.

-       k_iv: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan. Tra bảng 5-31 [5] T2.

d: số vòng quay của dụng cụ cắt.

                                                    n = (vg/ph).

3. Cắt ren:

 + Tốc độ cắt khi cắt ren hệ mét bằng tarô.

  V =  (m/ph). Bảng X-51 [2] T2.

Hệ số C_v, các chỉ số mũ và trị số tuổi thọ trung bình T đối với các dụng cụ khác nhau được tra trong các bảng X-56 [2] T2.

Hệ số hiệu chuẩn:     k_v = k_mv . k_uv . k_cv .

Trong đó: k_mv,  k_uv, k_cv các hệ số xét đến vật liệu gia công , vật liệu dụng cụ cắt và độ chính xác của ren được tra bảng X- 57 [2] T2.

  k_mv = 0,5 ; k_uv = 1,0; k_cv = 1,0; C_v = 140; q_v = 0,4; y_v = 0,3; m = 0,33.

 + Số vòng quay n = .

   1. Chọn máy cho nguyên công khoan lỗ F6,5 tarô M8.

Để thực hiện nguyên công khoan lỗ F6,5 ; tarô M8 ta chọn máy 2H125 có các thông số kỹ thuật sau:

- Đường kính lớn nhất khoan được: 25 (mm).

- Khoảng cách từ đường trục chính tới trụ : 250 (mm).

- Khoảng cách lớn nhất từ mút trục chính tới bàn : 700 (mm).

- Kích thước bề mặt làm việc bàn máy : 375 x 500 (mm).

- Độ côn trục chính : N⁰3

- Dịch chuyển lớn nhất trục chính: 175 (mm).

- Số cấp tốc độ trục chính : 9

- Số cấp bước tiến trục chính : 9

- Phạm vi tốc độ trục chính : 97 - 1360

- Số cấp bước tiến trục chính : 0,1 ¸ 0,81

- Công suất động cơ : 2,8 (Kw)

2. Chọn máy cho nguyên công khoan lỗ F6.

Để thực hiện nguyên công khoan lỗ F6 ta chọn máy khoan cần 2H55 có  các thông số kỹ thuật sau:

- Đường kính lớn nhất khoan được: 50 (mm).

- Khoảng cách từ đường trục chính tới trụ : 410 ¸ 1600 (mm).

- Khoảng cách lớn nhất từ mút trục chính tới bàn : 450 ¸ 1600 (mm).

- Kích thước bề mặt làm việc bàn máy : 968 x 1650 (mm).

- Độ côn trục chính : N⁰5

- Dịch chuyển thẳng đứng lớn nhất trục chính: 350 (mm).

- Số cấp tốc độ trục chính : 21

- Số cấp bước tiến trục chính : 12

- Phạm vi tốc độ trục chính : 20 - 2000 ( vg/ph)

- Phạm cấp bước tiến trục chính : 0,065 ¸ 2,5

- Công suất động cơ chính : 4 (Kw)

- Công suất động cơ nâng cần : 2,2 (Kw).

3. Chọn máy cho nguyên công mài tròn ngoài.

  Để  thực hiện nguyên công mài tròn ngoài ta chọn máy 3Á12 có các     thông số kỹ thuật sau:

- Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công : 200 (mm).

- Phạm vi đường kính gia công được : 8 ¸ 200 (mm).

- Chiều dài lớn nhất gia công được : 450 (mm).

- Độ côn đầu tâm ụ trước : N⁰3.

- Đường kính lớn nhất của đá : 300 (mm).

- Tốc độ đá mài : 2250 (vg/ph).

- Dịch chuyển lớn nhất của bàn : 550 (mm).

- Phạm vi bước tiến của bàn : 0,1 ¸ 5 vô cấp.

- Dịch chuyển ngang lớn nhất của ụ đá : 110

- Số cấp tốc độ mâm cặp ụ trước : vô cấp.

- Phạm vi tốc độ mâm cặp ụ trước : 78 ¸ 780

- Phạm vi đường kính lỗ mài được :25 ¸ 50

- Công suất động cơ : 3 (Kw).

4. Chọn máy cho nguyên công mài tròn trong.

 Để thực hiện nguyên công mài tròn trong ta chọn máy 3A228 có các thông số kỹ thuật sau:

- Đường kính lớn nhất và nhỏ nhất của lỗ mài được : 50 ¸ 200

- Chiều dài lớn nhất của lỗ mài được : 200

- Dịch chuyển ngang lớn nhất  của trục chính đá mài tương ứng với đường kính trục phôi : về phía trước: 60, về phía sau: 100

- Dịch chuyển ngang lớn nhất của ụ phôi : 200

- Dịch chuyển dọc lớn nhất của bàn: 500

- Bước tiến công tác của bàn :5 ¸ 8  vô cấp.

- Tốc độ đá mài :500 ¸ 14800 (vg/ph).

- Tốc độ đá mài :85 ¸ 600 vô cấp

- Đường kính đá : 45 ¸ 150

- Chiều rộng đá : 63

- Bước tiến ụ phôi hoặc ụ đá :0,001 (mm/hành trình bàn)

- Công suất động cơ : 4,5 (Kw).

5. Chọn máy cho các nguyên công tiện đối với chi tiết số 2.

Để thực hiện các nguyên công tiện ta chọn máy 1K62 có các thông số sau

- Đường kính lớn nhất gia công được : 200(mm).

- Khoảng cách 2 mũi tâm :1700

- Số cấp tôc độ trục chính : 23

- Giới hạn số vòng quay trục chính : 12,5 ¸ 2000 (vg/ph)

- Côn moóc trục chính : N⁰5.

6. Chọn máy cho nguyên công phay răng.

  Để thực hiện nguyên công phay răng ta chọn máy 5K234A có các thông số sau:

- Đường kính lớn nhất của bánh răng gia công được : 500 (mm).

- Mô đun lớn nhất của răng bánh răng được cắt bằng dao phay lăn trục vít :8.

- Chiều rộng lớn nhất của bánh răng trụ răng thẳng cắt được : 300 (mm).

PHẦN VII

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

I. Ý NGHĨA VÀ YÊU CẦU  ĐỐI VỚI VIỆC TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.

      Đồ gá là một trong những trang  bị công nghệ không thể thiếu được trong quá trình gia công chi tiết trên các máy cắt kim loại . Việc sử dụng đồ gá làm giảm nhẹ sức lao động , năng suất cao , chất lượng của chi tiết gia công. Khi gia công một chi tiết máy , tuỳ theo đặc điểm và kết cấu của chi tiết cần gia công , sản lượng sản phẩm mà lựa chọn thiết kế và sử dụng đồ gá khác nhau . Việc thiết kế và sử dụng đồ gá hợp lý sẽ tạo điều kiện đảm bảo độ chính xác gia công , nâng cao năng suất và giảm nhẹ sức lao động , giảm thời gian phụ và mở rộng khả năng công nghệ của máy , tạo điều kiện cơ khí hoá và tự động hoá trong quá trình gia công,góp phần giảm giá thành chi tiết , nâng cao hiệu quả kinh tế .

  Khi tính toán và thiết kế đồ gá phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đồ gá phải đảm bảo yêu cầu về độ chính xác gia công.

- Kết cấu đồ gá phải phù hợp với công dụng của nó, đảm bảo đủ định vị, kẹp chặt đơn giản tốn ít sức lao động.

- Sử dụng thuận tiện và an toàn khi làm việc do đó khi thiết kế phải đảm bảo cho việc gá đặt và tháo chi tiết gia công nhanh chóng, dễ dàng làm sạch phoi trên đồ gá và gá đặt đồ gá trên máy phải đơn giản, các chi tiết của đồ gá phải tạo thành một khối thống nhất để dễ bảo quản và sử dụng, sửa chữa.

II. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG KHOAN 6 LỖ F18, 6 LỖ F14, DOA 6 LỖ F14.

  1. Giới thiệu đồ gá.

Đồ gá được dùng để khoan lỗ 6 lỗ f18, 6 lỗ  f14,doa 6 lỗ f14 trên máy khoan cần, để đảm bảo gia công được nhanh cần trang bị thêm các bạc dẫn để xác định chính xác vị trí của các lỗ cần gia công trên chi tiết. Các bạc dẫn này được lắp trên một tấm dẫn, khi gia công chi tiết được định vị trên trục gá đảm bảo đủ số bậc tự do cần thiết. Để thực hiện quá trình kẹp chặt sở dụng 2 bu lông kẹp ở 2 đầu trục gá.

III. SƠ ĐỒ ĐẶT LỰC - TÍNH LỰC KẸP.

 2. Tính lực kẹp. 

  Từ sơ đồ lực đặt trên ta thấy rằng các lực tác dụng lên chi tiết là cho chi tiết mất cân bằng là :

- Lực dọc trục P₀

- Mômen xoắn M_k

* Lực dọc trục khi khoan được tính theo công thức :

                                P₀ = C_p * D^zp * S  ^yp *K_p

  Các hệ số tra bảng X- 38/267/1976  ta có:  C_p =68  , Z_p =1.0 , Y_p = 0.7

Tra bảng X- 22/253/1976 ta có:

Vật liệu gia công là thép đúc -> s_b = 800 Kg/mm²

Vậy: P₀ =68 . 18. 0,2^0,7 .1,049 = 416,176 (Kg)

Mô men xoắn M_k  được tính theo công thức

M_k = C_M  . D^zM . S ^yM . K_mM

Tra bảng X-38/267/1976  ta có

   C_M = 0.0345 , z_m = 5,2 , y_M = 0.7 , K_mM = 1.05

=> M_x = 0,0345 . 18^5,2 . 0,2^0,7 . 1,05 = 3897,68 (Kg)

Mô men cắt M_x có xu hướng làm cho chi tiết bi xoay xung quanh trục của nó. Muốn cho chi tiết không bị xoay thì mô men ma sát do lực hướng trục P₀ và lực kẹp W gây ra phải thắng mô men cắt. Do đó ta có phương trình cân bằng lực như sau: M_ms - k . M_x = 0.

S   = 3 hệ số an toàn bảng 8-4 [VI]

=> s_k = 120/3 = 40 (MP_a)= 4 (Kg)

Thay số ta có d = 13,7 (mm). Do đó ta chọn d = 14 (mm).

4. Tính sai số cho phép chế tạo đồ gá.

 e_gđ : sai số gá đặt  e_gđ = 1/3d  với d là dung sai nguyên công.

 e_gđ = 0,1/3 = 0,33(mm) = 33 (mm).

5. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá.

- Độ không vuông góc của đường tâm trục gá và mặt đáy đồ gá: 0,03 (mm).

- Độ không vuông góc của đường tâm các bạc dẫn và mặt đáy đồ gá: 0,03 (mm).

KẾT LUẬN

  Sau một thời gian làm việc tập trung, khẩn trương dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo:………...... đến nay đồ án tốt nghiệp của em đã hoàn thành đúng thời hạn đảm bảo các nhiệm vụ được giao.

  Qua quá trình làm đồ án tốt nghiệp đã giúp tôi làm quen với những công việc cụ thể của người kỹ sư cơ khí trong tương lai, phương pháp làm việc độc lập, sáng tạo, khoa học, kỷ luật, đồng thời đồ án đã giúp bản thân tôi củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu.

  Cuối cùng em xin cám ơn thầy giáo:………...... cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này.                                                                                

   Em xin chân thành cảm ơn !

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 [I]. Sổ tay công nghệ chế tạo máy T₁ , T₂ , T₃ , T₄ (1976)

 Nguyễn Ngọc Anh

 [II]. Sổ tay công nghệ chế tạo máy T₁, T₂ (1999- 2000)

 Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật

 [III]. Thiết kế môn học dụng cụ cắt

 Trịnh Khắc Nghiêm

 [IV]. Công nghệ chế tạo máy T₁ , T₂

 PGS - PTS.Nguyễn Đắc Lộc

 PGS - PTS.Lê Văn Tiến

 [V]. Thiết kế đồ án chế tạo máy

 PGS - PTS. Trần Văn Địch

 [VI]. Tính và thiết kế đồ gá

 Đặng Vũ Giao

 [VII]. Giáo trình KTCTM

 PGS. Lê Cao Thăng

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"