MỤC LỤC
MỤC LỤC…1
LỜI NÓI ĐẦU…2
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN.. 3
LỜI CẢM ƠN.. 4
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG.. 5
1.1. Công dụng của chi tiết. 5
1.2. Vật liệu chế tạo chi tiết. 6
1.3. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. 6
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.. 6
2.1. Sản lượng chi tiết cần chế tạo. 7
2.2.Khối lượng chi tiết . 7
2.3. Dạng sản xuất và đặc trưng của nó. 7
CHƯƠNG 3: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 7
3.1. Chọn dạng phôi. 8
3.1.2. Phôi đúc. 8
3.1.3. Phôi rèn. 8
3.1.4. Phôi cán. 8
3.2. Chọn phương pháp chế tạo phôi. 9
3.2.1. Chọn phôi. 9
3.2.2. Phương pháp chế tạo phôi. 9
3.3. Xác định lượng dư gia công của vật đúc cấp chính xác II. 10
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ.. 13
4.1. Đánh số bề mặt gia công. 13
4.2. Chọn phương pháp gia công. 13
4.3. Các phương án gia công. 14
4.3.1. Phương án 1. 14
4.3.2. Phương án 2. 19
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG.. 21
5.1. Nguyên công 1: Phay thô mặt đầu số 1. 21
5.2. Nguyên công 2: Phay thô mặt đầu số 2. 23
5.3. Nguyên công 3: phay bán tinh mặt đầu thứ 1. 25
5.4. Nguyên công 4: Phay mặt bán tinh mặt đầu thứ 2. 27
5.5. Nguyên công 5: khoét, doa lỗ Ø52. 29
5.6. Nguyên công 6: phay mặt số 4 làm chuẩn tinh phụ. 32
5.7. Nguyên công 7: tiện thô, bán tinh, tinh lỗ Ø80. 34
5.8. Nguyên công 8: phay thô mặt bậc. 37
5.9. Nguyên công 9: phay tinh mặt bậc. 39
5.10. Nguyên công 10: khoan, taro 2 lỗ ren M6. 41
5.11. Nguyên công 11: khoan lỗ tra dầu Ø6. 42
5.12. Nguyên công 12: vạt mép các bề mặt lỗ 52 và lỗ .. 43
CHƯƠNG 6: TÍNH LƯỢNG DƯ.. 44
6.1. Số liệu ban đầu. 44
6.2. Tính toán lượng dư. 44
CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG 11. 48
Chế độ cắt khi khoan lỗ F6. 48
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 11. 50
8.1. Yêu cầu đối với đồ gá khoan. 50
8.2. Nhiêm vụ thiết kế đồ gá . 50
8.3. Nội dung thiết kế đồ gá. 50
8.3.1. Nguyên lý hoạt động của đồ gá như sau: 50
8.3.2. Tính lực kẹp cần thiết khi khoan. 51
8.3.3. Lực kẹp Q do đai ốc sinh ra. 51
8.4. Tính sai số cho phép của đồ gá. 52
8.5. Điều kiện kĩ thuật của đồ gá. 52
8.6. Bảo quản đồ gá. 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.
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy kỳ 3 là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên ngành cơ khí. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy cắt kim loại, dụng cụ cắt... Đồ án còn giúp cho sinh viên được hiểu dần về thiết kế và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể.
Khoa học ngày càng phát triển, với sự ra đời của các hệ thống sản xuất linh hoạt FMS, CIM, thì việc thiết kế quy trình công nghệ để gia công các chi tiết, từ đó chế tạo ra một máy móc thiết bị cụ thể chính là công việc của kỹ sư
Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho người học nắm vững, có hiệu quả các phương pháp và vận dụng vào 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. 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.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.
Được sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, đặc biệt là thầy: TS…………. em đã hoàn thành đồ án môn học này. Tuy nhiên, do thời gian giới hạn trong một đồ án môn học nên chắc chắc sẽ còn nhiều thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn chế tạo máy
Em xin chân thành cảm ơn thầy : TS…………. đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.!
…., Ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
……………
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
1.1. Công dụng của chi tiết.
Tay Biên là một chi tiết dạng càng có chức năng biến chuyển động thẳng thành chuyển động quay của chi tiết khác. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng khi cần thay đổi tỉ số truyền trong hộp tốc độ.
Chi tiết gia công là cầu nối giữa 2 trục nhằm truyền chuyển động thẳng thành chuyển động quay, lỗ F52 được gắn vào một trục cố định trên pistong, lỗ F80 ở đầu lớn của càng được gắn vào trục khủy, khi piston chuyển động tịnh tiến truyền động qua trục gắn trên lỗ F52, truyền qua Tay Biên, đến trục khủy, làm quay trục và truyền chuyển động đến bộ phận khác hay đến trục công tác.
- Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ cho phép từ 0.1 0.3/100 mm;
- Độ không song song của các mặt đầu lỗ cơ bản phải nằm trong giới hạn từ 0.05 0.25 mm/100mm bán kính mặt đầu.
1.2. Vật liệu chế tạo chi tiết.
Vật liệu phải được chọn sao cho hợp lý, đảm bảo về giá thành sản xuất, khả năng gia công và đặc biệt là khả năng có thể nhiệt luyện để đạt được độ cứng theo yêu cầu đề ra đối với chi tiết.
Chi tiết là gang xám, kí hiệu GX 18-36, theo trang 220 tài liệu [4] và 220 [8] ta có các thông số sau:
+ Giới hạn bền kéo 180 N/mm2
+ Độ dẻo dai d » 0,5%
+ Giới hạn bền uốn 360 N/mm2
+ Gới hạn bền nén 600 N/mm2
1.3. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
Với chi tiết cho như bản vẽ, về kết cấu đã được đơn giản hóa gần như hoàn toàn. Với kết cấu đơn giản như vậy ta nên chọn phương pháp tạo phôi là đúc.
Là chi tiết dạng càng nên ta cần phải gia công đạt đạt được các yêu cầu kỹ thuật như: độ song song, độ vuông góc, độ trụ, độ tròn...được trình bày trên bản vẽ.
Các bề mặt gia công chủ yếu là các bề mặt lỗ và bề mặt phẳng, nên sử dụng các phương pháp gia công chủ yếu như: phay, khoan, khoét, doa… Vì những phương pháp này cho năng suất cao.
Về cơ bản tấc cả các bề mặt gia công thì dụng cụ cắt có thể tiếp cận được dễ dàng. Các bề mặt lỗ có thể gia công để đạt được độ chính xác Ra = 1.6 bằng phương pháp: khoét, doa, mài, chuốt...
CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
2.1. Sản lượng chi tiết cần chế tạo.
Số lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm tính theo công thức :
N = N0 . m.(1 + a/100).(1 + b/100) (chiếc/năm)
Với:
+ N0 = 120.000 là số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch.
+ m = 1 : Số lượng chi tiết trong một sản phẩm.
+ a : Số phần trăm phế phẩm trong quá trình chế tạo (3%- 6%)
+ b: Số phẩm trăm chi tiết chế tạo thêm để dự trữ(5% - 7%)
Ta chọn a=5%, chọn b = 5%
→ N= 120.000 .1.(1 +5/100).(1 + 5/100) = 132.300 (chiếc/ năm).
2.2. Khối lượng chi tiết .
Khối lượng của chi tiết được xác định theo công thức:
Q = V × d
Với:
Q : khối lượng của chi tiết (Kg)
V : thể tích của chi tiết
d : khối lượng riêng của vật liệu (kg/dm3)
Thể tích của chi tiết là : 0,19444 dm3, được tính bằng phần mềm Pro/E như sau: analisis\measure\volume.
Khối lượng riêng của gang xám là 7,2 (kg/dm3)
Khối lượng chi tiết là: Q = 7,2 x 0,19444 = 1,4 kg
2.3. Dạng sản xuất và đặc trưng của nó.
→ Ta xác định được dạng sản xuất là hàng khối.
CHƯƠNG 3: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
3.1. Chọn dạng phôi.
Trong gia công cơ khí các dạng phôi có thể là: phôi đúc, rèn, dập, cán.
Xác định loại và phương pháp chế tạo phôi nhằm mụt đích đảm bảo hiệu quả kinh tế-kĩ thuật chung của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết từ khâu chế tạo phôi cho tới công đoạn gai công chi tiết là thấp nhất.
Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc điểm về kết cấu và yêu cầu về chiệu tải khi làm việc của chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc…
3.1.2. Phôi đúc.
Khả năng tạo hình và độ chính xác phụ thuộc vào cách chế tạo khuôn, có thể đúc được các chi tiết co hình dạng từ đơn giản đến phức tạp. Phương pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ có độ chính xác của phôi đúc thấp. Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại cho đọ chính xác của phôi đúc cao. Phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng thủ công có phạm vi ứng dụng rộng, không bị hạn chế bởi kính thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp, tuy nhiên năng xuất không cao.Phương pháp đúc trong khuôm kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp hơn về kích thước và khối lượng vật đúc, chi phí chế tạo khuôn cao, tuy nhiên phương pháp này cho năng suất cao, thích hợp cho sản xuất hàng loạt.
3.1.4. Phôi cán.
Có profin đơn giản như: tròn, vuông, lục giác, lăng trụ…dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính ít thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục ren, mặt bích. Phôi cán định hình phổ biến thường là phôi thép góc, thép hình: I, U, V…được dùng nhiều trong các kết cấu lắp, phôi cán định hình cho từng lĩnh vực riêng, được dùng chế tạo các toa tàu, các máy kéo máy nâng…Phôi cán có cơ tính cao, sai số phôi cán thường thấp, độ chính xác thường là cấp 9®12. Phôi cán được dùng hợp lý trong trường hợp sau, khi cán không cần phải gia công cơ tiếp theo, điếu đó quan trọng khi chế tạo chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia công, đắt tiền
3.2. Chọn phương pháp chế tạo phôi.
3.2.1. Chọn phôi.
Dựa vào đặc điểm của các phương pháp chế tạo phôi trên ta chọn phương pháp đúc vì:
+ Giá thành chế tạo vật đúc rẻ
+ Thiết bị đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn giản nên đầu tư thấp
+ Phù hợp với sản xuất hàng loạt lớn
+ Độ nhám bề mặt, độ chính xác phôi đúc
3.2.2. Phương pháp chế tạo phôi.
Trong đúc phôi có những phương pháp sau:
a. Đúc trong khuôn cát - mẫu gỗ.
Chất lượng bề mặt đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, phù hợp cho sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ.
Loại phôi này có cấp chính xác IT16 ® IT17.
Độ nhám bề mặt: Rz=160mm.
c. Đúc trong khuôn kim loại.
Độ chính xác cao, giá thành đầu tư lớn, phôi có hình dạng gần giống chi tiết lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao.
Cấp chính xác của phôi: IT14 ® IT15.
Độ nhám bề mặt: Rz=40mm.
g. Đúc liên tục.
Là quá trình rót kim loại lỏng và liên tục vào khuôn kim loại, xung quanh hoặc bên trong có nước lưu thông làm nguội. Nhờ truyền nhiệt nhanh nên kim loại khi rót vào khuôn kết tinh ngay, vật đúc được kéo ra khỏi khuôn liên tục bằng cơ cấu đặt biệt như con lăn.
Thường dùng để đúc ống, thỏi, ấm
Kết luận:
Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ, làm khuôn bằng máy.
Phôi đúc đạt cấp chính xác là II (bảng 3-13 tài liệu[1]).
Cấp chính xác kích thước IT15 ® IT16.
Độ nhám bề mặt: Rz=80mm.
3.3. Xác định lượng dư gia công của vật đúc cấp chính xác II.
Chi tiết chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, mặt phân khuôn nằm ngang.
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
4.1. Đánh số bề mặt gia công.
Thứ tự gia công được đánh số như hình vẽ sau đây:
4.2. Chọn phương pháp gia công.
Dựa vào yêu cầu kĩ thuật ta chọn phương pháp gia công cho các bề mặt như: tiện, phay, bào, khoan, khoét, doa….
Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật của chi tiết cần gia công và các phương pháp gia công có thể đạt được cũng như vị trí và kết cấu cụ thể của chi tiết. Chúng em có những phương pháp gia công sau là đạt yêu cầu mà đồ gá đơn giản, có tính kinh tế và dễ gia công:
+ Các mặt 1, 2,4, 6 dùng phương pháp phay.
+ Các lỗ 3, 7, 8, 9 dùng phương pháp khoan, khoét, doa.
4.3. Phương án 2.
Các nguyên công khác đều như phương án 1, riêng nguyên công 5 được thay đổi như sau:
Dựa vào điều kiện máy hiện có, phương pháp gia công, yêu cầu kĩ thuật và đặc biệt là năng suất sản xuất, vì đây là sản xuất hàng loạt lớn. Dựa vào những điều kiện nêu trên nên em chọn phương án 1 làm phương án gia công.
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG
5.1. Nguyên công 1: Phay thô mặt đầu số 1.
a. Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tư do: 3 bậc tự do vào mặt phẳng 2 bằng phiến tỳ, 2 bậc tự do vào mặt trụ bằng 1 khối V cố định và một bậc tự do chống xoay bằng chốt.
b. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp.
c. Chọn máy: Nguyên công phay mặt đầu bằng dao phay trụ chắp răng nên chọn máy phay ngang 678M (công suất P = 1.7kw, hiệu suất ŋ = 0.75). Trang 221 phụ lục tài liệu [7]
d. Chọn dao: Dựa vào kiểu phay mặt đầu bằng 2 dao phay trụ chắp răng, dung mảnh hợp kim BK8 ta chọn 2 dao có kích hợp lý như sau: dao lớn D = 90, L = 100, z = 8, d = 50; dao nhỏ D = 90, L = 60, z = 10, d = 50 (Bảng 4-79a tài liệu [1])
Thời gian gia công cơ bản T0 :
Tp = 10%T0 = 0,1 x 0,54 = 0,054 phút;
Tpv = 11%T0 = 0,11 x 0,54= 0,0594 phút;
Ttn = 5% T0 = 0,05 x 0,54 = 0,027 phút;
Vậy: Ttc = T0 +Tpv +Tp + Ttn = 0,54+0,0594 +0,054 +0,027 = 0,6804 phút.
5.3. Nguyên công 3: phay bán tinh mặt đầu thứ 1
a. Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tư do: 3 bậc tự do vào mặt phẳng 2 bằng phiến tỳ, 2 bậc tự do vào mặt trụ bằng 1 khối V cố định và một bậc tự do chống xoay bằng chốt.
b. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp liên động.
c. Chọn máy: Nguyên công phay mặt đầu bằng dao phay mặt trụ chắp rănng nên chọn máy phay ngang 678M (công suất P = 1.7kw, ŋ = 0.75). Trang 221 phụ lục tài liệu [7]
d. Chọn dao: Dựa vào kiểu phay mặt đầu bằng 2 dao phay trụ chắp răng mảnh hợp kim BK8, ta chọn 2 dao có kích hợp lý như sau: dao lớn D = 90, L = 100, z = 8, d = 50; dao nhỏ D = 90, L = 60, z = 10, d = 50 (Bảng 4-79a tài liệu [1])
e. Lượng dư: Phay thô với lượng dư gia công zb = 0,5 mm, chiều sâu cắt t = 0,5mm, lượng chạy dao sz = 0,06 mm/răng (bảng 5-131 tài tiệu [2]).
Lượng chạy dao vòng sv = 0,06 x 10 = 0,6 mm/vòng
Tốc độ cắt v = 76 m/phút (bảng 5-134 tài tiệu [2]).
Các hệ số điều chỉnh tra bảng 5-127 tài liệu [2].
Thời gian gia công cơ bản T0 :
Tp = 10%T0 = 0,1 x 2,69 = 0,269 phút;
Tpv = 11%T0 = 0,11 x 2,69 = 0,296 phút;
Ttn = 5% T0 = 0,05 x 2,69 = 0,1345 phút;
Vậy: Ttc = T0 +Tpv +Tp + Ttn = 2,69+0,296+0,269 +0,1345 = 2,339 phút.
5.4. Nguyên công 4: Phay mặt bán tinh mặt đầu thứ 2
a. Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tư do: 3 bậc tự do vào mặt phẳng 1 bằng phiến tỳ, 2 bậc tự do vào mặt trụ bằng 1 khối V cố định và một bậc tự do chống xoay bằng chốt.
b. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp liên động.
c. Chọn máy: Nguyên công phay mặt đầu bằng dao phay mặt trụ chắp răng nên chọn máy phay ngang 678M (công suất P = 1.7kw, ŋ = 0.75). Trang 221 phụ lục tài liệu [7]
d. Chọn dao: Dựa vào kiểu phay mặt đầu bằng 2 dao phay trụ chắp răng mảnh hợp kim BK8, ta chọn 2 dao có kích hợp lý như sau: dao lớn D = 90, L = 100, z = 8, d = 50; dao nhỏ D = 90, L = 60, z = 10, d = 50 (Bảng 4-79a tài liệu [1])
e. Lượng dư: Phay thô với lượng dư gia công zb = 0,5mm, chiều sâu cắt t = 0,5mm, lượng chạy dao sz = 0,06 mm/răng (bảng 5-131 tài tiệu [2]).
Lượng chạy dao vòng sv = 0,06 x 10 = 0,6 mm/vòng
Tốc độ cắt v = 76 m/phút (bảng 5-134 tài tiệu [2]).
Thời gian gia công cơ bản T0 :
Tp = 10%T0 = 0,1 x 2,69 = 0,269 phút;
Tpv = 11%T0 = 0,11 x 2,69 = 0,296 phút;
Ttn = 5% T0 = 0,05 x 2,69 = 0,1345 phút;
Vậy: Ttc = T0 +Tpv +Tp + Ttn = 2,69+0,296+0,269 +0,1345 = 2,339 phút.
5.6. Nguyên công 6: khoét, doa lỗ Ø52.
a. Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tư do: 3 bậc tự do vào mặt phẳng 2 bằng phiến tỳ, 2 bậc tự do vào mặt trụ bằng 1 khối V cố định.
b. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp liên động.
c. Chọn máy: Nguyên công khoét, doa nên ta chọn máy khoan cần 2A55 (công suất P = 4.5kw). Trang 220 phụ lục tài liệu [7]
d. chọn dao: Dao khoét liền khối làm bằng thép gió có D1 = 51 mm, và D2 = 51.8mm, L = 160, l = 80, d = 32 (Bảng 4-47 tài liệu [1])
Thời gian gia công cơ bản T0:
Tp =10%T0 =0.1x0.165=0.0165 phút;
Tpv =11%T0 =0.11x 0.165=0.0182 phút;
Ttn =5% T0 =0.05x0.165 =0.00825phút;
Vậy Ttc =T0 +Tpv +Tp + Ttn =0.165+0.0182+0.0165+0.00825 = 0.208 phút
Thời gian gia công cơ bản khi khoét tinh lỗ F37.8 mm
Tp =10%T0 =0.1x0.164=0.0164 phút;
Tpv =11%T0 =0.11x 0.164=0.018phút;
Ttn =5% T0 =0.05x0.164 =0.0082phút;
Vậy Ttc =T0 +Tpv +Tp + Ttn =0.164+0.018+0.0164+0.0082 = 0.2066 phút
Thời gian gia công cơ bản khi doa tinh lỗ F38 mm
5.8. Nguyên công 8: tiện thô, bán tinh, tinh lỗ Ø80
a. Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tư do: 3 bậc tự do vào mặt phẳng đáy bằng phiến tỳ, 2 bậc tự do vào mặt trụ bằng 1 chốt trụ ngắn và một bậc tự do chống xoay bằng chốt.
b. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng ren và đòn kẹp.
c. Chọn máy: Máy phay ngang 678M (công suất P = 1.7kw, hiệu suất ŋ = 0.75). Trang 221 phụ lục tài liệu [7]
d. Chọn dao: Dao tiện trong gắn mãnh hợp kim cứng BK8, có kích thước 16x25.
e. Chế độ cắt:
Chiều sâu cắt:
Tiện thô: t1= R2-R1 = 39-36 = 3 mm;Tiện bán tinh: t2 = R3-R2 = 39,8-39 = 0,8 mm; tiện tinh: t3 = R4-R3 = 40-39,8 = 0,2 mm
Lượng chạy dao S:
Tiện thô: S1= 0.5mm/vòng_(0.4 0.5) (Theo bảng 5-60sổ tay CNCTM 2), (theo thuyết minh máy chọn S1=0.4mm/vòng, ứng với 118mm/ phút.)
Tiện tinh: S3 = 0.2mm/vòng_(0.25 0.4)(Theo bảng 5-62sổ tay CNCTM 2), (theo thuyết minh máy chọn S3=0.18mm/vòng; ứng với 85 mm/phút.)
Vát mép: S4 = 0.2mm/vòng
Vận tốc cắt V: Theo Bảng 5-65 sổ tay CNCTM 2 ta có
Tiện thô: V1= 124 m/phút; Tiện bán tinh: V2 = 177 m/phút, Tiện tinh: V3 = 177 m/phút; V4 = 177 m/phút
Các hệ số hiệu chỉnh: K1=1, K2=0.87, K3=0.8_(0.8 0.85), K4=0.83
K1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao;
K2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính;
K3: hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi;
Thời gian gia công cơ bản khi tiện thô lỗ Ø78 T0:
Tp =10%T0 =0.1x0.167=0.0167 phút;
Tpv =11%T0 =0.11x 0.167=0.0184 phút;
Ttn =5% T0 =0.05x0.167 =0.00835 phút;
Vậy Ttc =T0 +Tpv +Tp + Ttn =0.167+0.0184+0.0167+0.00835 = 0.21 phút
Thời gian gia công cơ bản khi tiện tinh lỗ Ø80 T0:
Tp =10%T0 =0.1x0,236=0.0236 phút;
Tpv =11%T0 =0.11x 0,236=0.026 phút;
Ttn =5% T0 =0.05x0,236 =0.0118 phút;
Vậy Ttc =T0 +Tpv +Tp + Ttn =0.236+0.026 +0.0236 +0.0118 = 0.2974 phút.
Thời gian vát mép là rất nhỏ không đáng kể
Vậy: Ttổng = 0.1789 + 0.21 + 0.2974 = 0.6863 phút.
5.10. Nguyên công 10: phay tinh mặt bậc
a. Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tư do: 3 bậc tự do vào mặt phẳng bằng phiến tỳ, 2 bậc tự do vào mặt trụ bằng 1 chốt trụ ngắn cố định và một bậc tự do chống xoay bằng chốt.
b. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp.
c. Chọn máy: Nguyên công phay mặt bậc ta chọn máy phay ngang 678M (công suất P = 1.7kw, hiệu suất ŋ = 0.75). Trang 221 phụ lục tài liệu [7]
d. Chọn dao:
Dao 1: dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng BK6 có D=100mm, B=18 mm, d=32mm và Z=8 răng, dao thứ 2 là: dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng BK6 có D=100mm, B=14 mm, d=32mm và Z=8 răng.
e. Chế độ cắt:
Chiều sâu cắt: t2= 0,2mm
Lượng chạy dao thô: Lượng chạy dao tinh: Sz = 0.15_ mm/răng (Bảng 5-177sổ tay CNCTM 2);
Vận tốc cắt: V2 = 456 m/phút (Bảng 5-178 sổ tay CNCTM 2).
Thời gian gia công cơ bản T0:
Suy ra: Tp =10%T0 =0.1x0.1514 = 0.01514 phút;
Tpv =11%T0 =0.11x 0.1514=0.0167 phút;
Ttn =5% T0 =0.05x0.1514 =0.0076 phút;
Vậy Ttc =T0 +Tpv +Tp + Ttn =0.1514+0.0167+0.01514+0.0076= 0.191 phút.
5.11. Nguyên công 11: khoan, taro 2 lỗ ren M6.
a. Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tư do: 3 bậc tự do vào mặt phẳng đáy bằng phiến tỳ, 2 bậc tự do vào mặt trụ bằng 1 chốt trụ ngắn và một bậc tự do chống xoay bằng chốt.
b.Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng ren và đòn kẹp.
c.Chọn máy: Nguyên công khoan, taro nên ta chọn máy khoan cần 2A55 (công suất P = 4.5kw). Trang 220 phụ lục tài liệu [7]
Chọn dao:
d. Chọn dao : mũi khoan ruột gà P18 đuôi côn có đường kính d= 4.5 mm, và mũi taro máy thô và tinh M6: Ta chọn mũi taro thép gió đuôi côn có các thông số kích thước sau: d = 4,5 (mm); L=100(mm); l=50(mm). (Tra theo bảng 4-40 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1)
Thời gian gia công cơ bản T0:
Tp =10%T0 =0.1x0.062=0.0062 phút;
Tpv =11%T0 =0.11x 0.062=0.00682 phút;
Ttn =5% T0 =0.05x0.062 =0.0031 phút;
Ttc =T0 +Tpv +Tp + Ttn =0.062+0.00682+0.0062+0.0031 = 0.07812 phút
CHƯƠNG 6: TÍNH LƯỢNG DƯ
6.1. Số liệu ban đầu.
+ Chọn phôi: phôi đúc
+ Vật liệu: gang xám 18-36
+ Gia công trên máy phay, gá đặt bằng phiến tỳ, chốt trụ ngắn và 1 chốt tỳ
+ Yêu cầu gia công mặt đầu số 5 đạt kích thước D = .
Cấp chính xác về kích thước : cấp 7
Độ nhám bề mặt: Rz = 1,6 µm.
6.2. Tính toán lượng dư.
Quy trình công nghệ gồm 3 bước:
* Bước 1: tiện thô
Cấp chính xác đạt được: 13-12
Độ nhám bề mặt: Rz = 80-40 µm.
Độ bóng bề mặt: cấp 3-4
* Bước 2: tiện bán tinh
Cấp chính xác đạt được: 11-9
Độ nhám bề mặt: Rz = 40-10 µm.
Độ bóng bề mặt: cấp 4-6
* Bước 3: tiện tinh
Cấp chính xác đạt được: 8-7
Độ nhám bề mặt: Rz = 10-1,6 µm.
Độ bóng bề mặt: cấp 6-9
Sai số gá đặt còn lại:
sau tiện thô là:
ε1 = 0,05. ε = 0,05.425,8 = 21,3 μm
sau tiện bán tinh là:
ε2 = 0,2. 1 = 0,2.21,3 = 4,3 μm
sau tiện tinh là:
ε3 = 0,2. 2 = 0,2.4,3 = 0,85 μm.
Công thức xác định lượng dư gia công cho bề mặt không đối xứng:
+ Phôi: Rz+T = 500μm, tra bảng 3-65 tài liệu [1];
+ Tiện thô: Rz = 50, tra bảng 12 tài liệu [4];
+ Tiện bán tinh: Rz = 25, Tra bảng 3-69 tài liệu [1].
+ Tiện tinh: Rz = 1.6, Tra bảng 3-69 tài liệu [1]. Hoặc bảng trong tập hướng dẫn đồ án.
Vật liệu là gang nên sau nguyên công tiện thô không có Ta.
Các ô tiếp theo dti có giá trị bằng kích thước tính toán của bước tiếp sau trừ đi giá trị của lượng dư tối thiểu.
dt3 = 80,03-0,058 = 79,972mm
dt2 = 79,972-0,136 = 79,836mm
dt1 = 79,836– 2,448 = 77,388mm
Kích thước giới hạn dmax nhận được bằng cách làm tròn kích thước tính toán tới con số có nghĩa của dung sai của bước tương ứng theo chiều giảm, còn dmin nhận được bằng cách lấy dmax trù đi dung sai của bước tương ứng.
Phôi: dmax4 =77,388mm dmin4=77,388- 1,2=76,188 mm
Tiện thô: dmax3 =79,836mm dmin3=79,836 -0,19=79,646mm
Tiện bán tinh: dmax2 =79,972mm dmin2 = 79,972 -0,079=79,893mm
Tiện tinh: dmax1 = 80,03mm dmin1 = 80,03-0,03=80mm
Giá trị lượng dư nhỏ nhất giới hạn bằng hiệu của các kích thước lớn nhất trên nguyên công đang thực hiện và nguyên công trước nó. Có giá trị lớn nhất giới hạn bằng hiệu của kích thước giới hạn nhỏ nhất trên nguyên công đang thực hiện với nguyên công ngày kề trước nó.
- Kiểm tra kết quả :
2Zomax- 2Zomin =3855-2685= 1200-30 =1170
CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT
Ở đây tính toán chế độ cắt cho nguyên công 11.
1. Chế độ cắt khi khoan lỗ F6
Chọn máy : máy khoan đứng 2A125 có công suất n = 2.8 kw và hiệu suất = 0.8 ;
Chọn dao : mũi khoan ruột gà P18 đuôi côn có đường kính d= 6 mm ;
Chế độ cắt :
Chiều sâu cắt: t=3 (mm) ;
Moment xoắn và lực chiều trục:
Thay vào công thức ta có:
M = 0,021 x 62 x 0,620.8 x 1 = 0,52 (KGm)
P0 = 42,7 x 61 x 0,620.8 x 1 = 174,8 (KG)
So sánh lực cho phép ở thuyết minh [Pmax] = 900 KG, máy làm việc an toàn.
Công suất khi khoan:
Công suất động cơ là 2,8 Kw. Như vậy thỏa điều kiện an toàn.
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
8.1. Yêu cầu đối với đồ gá khoan.
Khi khoan lực cắt nhỏ, cắt liên tục nên rung động không lớn, nhưng đồ gá khoan cũng phải đủ độ cứng vững. Cơ cấu kẹp chặt phải đảm bảo đủ lực kẹp và đủ độ cứng vững. Kết cấu đồ gá khoan bao gồm: cơ cấu định vị, cơ cấu kẹp chặt, cơ cấu gá đặt đồ gá lên bàn máy.
8.2. Nhiêm vụ thiết kế đồ gá .
Đồ gá phải đảm bảo cho quá trình định vị và kẹp chặt được nhanh chóng, đảm bảo thời gian gia công là ngắn nhất đảm bảo nhịp độ yêu cầu sản xuất: thời gian cần thiết để gá đặt, thời gian yêu thời gian
Đồ gá phải góp phần đảm bảo độ chính xác gia công.
Giá thành phải rẻ, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và lắp ghép, vật liệu dễ tìm, dễ thay thế và dễ sử dụng.
8.3. Nội dung thiết kế đồ gá
8.3.1. Nguyên lý hoạt động của đồ gá như sau:
Chi tiết gia công được đặt lên 2 phiến tỳ hình chữ nhật định vị vào mặt đầu khống chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn cố định định vị vào phần trụ F52 của chi tiết khống chế 2 bậc tự do và dùng một chốt chống xoay định vị vào mặt trụ F80 của chi tiết khống chế 1 bậc tự do còn lại.
Khi siết đai ốc 3 theo chiều siết chặt (cùng chiều kim đồng hồ), miếng đệm chữ C 2 sẽ ép lên lên chi tiết để kẹp chặt chi tiết gia công.
8.3.2. Tính lực kẹp cần thiết khi khoan.
Ta có:
K = 1,5 – 2,5 : chọn K = 2
P: lực khoan, P = 174,8 KG (tính ở chương chế độ cắt).
f: là hệ số ma sát , lấy f = 0.4 (bảng 34 tài liệu [4]).
a :Là khoảng cách từ tâm mũi khoan đến mặt phiến tì a = 9,5mm.
c :Là khoảng cách từ bề mặt gia công đến tâm lực kẹp c = 38 mm.
Lực kẹp cần thiết khi gia công: Wct = 437 KG
Sử dụng cơ cấu kẹp bulông-đai ốc.
8.3.3. Lực kẹp Q do đai ốc sinh ra.
Theo tài liệu [6] trang 79-bảng 3- ta chọn đai ốc M12 có : l= 140mm, lực vặn P = 7kg, lực kẹp do đai ốc sinh ra là : Q = 550 Kg.
8.4. Tính sai số cho phép của đồ gá.
Sai số chế tạo: ect = 0,563 mm
Vậy [ect]= 0,563 mm
8.5. Điều kiện kĩ thuật của đồ gá.
Từ kết quả tính toán sai số chế tạo cho phép trên đây ta đưa ra các yêu cầu kĩ thuật của đồ gá:
Độ không song song giữa mặt bên của thân đồ gá và mặt bên của phiến tỳ là: £ 0.01mm.
8.6. Bảo quản đồ gá.
- Trong quá trình gia công, không để phoi bám trên bề mặt định vị. Khi sử dụng xong cần lau sạch, quét kĩ bụi, phoi bám trên các phiến tì.
- Khi cất giữ cần bảo quản trong điều kiện có bôi nhớt chống oxi hóa lên bề mặt đồ gá.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Đắc Lộc "Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 1"
[2]. Nguyễn Đắc Lộc "Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 2"
[3]. Nguyễn Đắc Lộc "Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 3"
[4]. Trần Văn Địch "Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy"
[5]. Ninh Đức Tốn "Sổ tay dung sai lắp nghép"
[6]. Hồ Viết Bình- Nguyễn Ngọc Đào "Công nghệ chế tạo máy"
[7]. Nguyễn Ngọc Đào-Hồ Viết Bình "Chế độ cắt gia công cơ khí
[8]. Nghiêm Hùng " Kim loại học và nhiệt luyện".
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"