›
›

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy - Nguyễn Sơn Định

pdf 28 trang phuongnguyen 3850
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy - Nguyễn Sơn Định", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_mon_hoc_cong_nghe_che_tao_may_nguyen_son_dinh.pdf

Nội dung text: Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy - Nguyễn Sơn Định

  1. Lời nói đầu Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong ch•ơng trình đào tạo kỹ s• và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục vụ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy kỳ 9 là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa 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 nh•: máy công cụ, dụng cụ cắt Đồ án còn giúp cho sinh viên đ•ợc hiểu dần về thiết kế và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể. Đ•ợc sự giúp đỡ và h•ớng dẫn tận tình của thầy Pgs-Pts Lê Văn Tiến trong bộ môn công nghệ chế tạo máy đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành. Tuy nhiên việc thiết kế đồ án không tránh khỏi sai sót em rất mong đ•ợc sự chỉ bảo của các thầy và sự chỉ bảo của các bạn. Em xin chân thành cảm ơn thầy Pgs-Pts Lê Văn Tiến đã giúp đỡ em hoàn thành công việc đ•ợc giao. Hà Nội, ngày 17/11/2000 Sinh viên Nguyễn Sơn Định 1
  2. Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy 1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết: Theo đề bài thiết kế: ” Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết tay biên” với sản l•ợng 8000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do. Tay biên là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng càng, chúng là một loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tao với nhau một góc nào đó. Chi tiết dạng càng th•ờng có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này ( th•ờng là piston của động cơ) thành chuyển động quay của chi tiết khác (nh• là trục khuỷu) hoặc ng•ợc lại. Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng ( khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ). Điều kiện làm việc của tay biên đòi hỏi khá cao: + Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ. + Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập. 2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết: Bề mặt làm việc chủ yếu của tay biên là hai bề mặt trong của hai lỗ. Cụ thể ta cần đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau đây: - lỗ 1 và 2 dùng để dẫn dầu vào trong 2 lỗ I và II (trong lỗ I và II có lắp bạc thay). - Hai đ•ờng tâm của hai lỗ I và II phảI song song với nhau và cùng vuông góc với mặt đầu tay biên . Hai đ•ờng tâm của hai lỗ I và II phảI đảm bảo khoảng cách A = 165 0,1, độ không song song của hai tâm lỗ là 0,08 mm trên l = 25 mm (0,08/25), độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu là 0,08 mm trên l = 25 mm (0,08/25). Hai lỗ th•ờng có lắp bạc lót có thể tháo lắp đ•ợc. Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có thể đ•a ra một số nét công nghệ điển hình gia công chi tiết tay biên nh• sau: + Kết cấu của càng phải đ•ợc đảm bảo khả năng cứng vững. + Với tay biên, với kích th•ớc không lớn lắm phôI nên chọn là phôI dập và vì để đảm bảo các điều kiện làm việc khắc nghiệt của tay biên. 2
  3. + Chiều dài các lỗ cơ bản nên chọn bằng nhau và các mặt đầu của chúng thuộc hai mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất. + Kết cấu của càng nên chọn đối xứng qua mặt phẳng nào đó. Đối với tay biên các lỗ vuông góc cần phảI thuận lợi cho việc gia công lỗ. + Kết cấu của càng phảI thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc. + Kết cấu của càng phảI thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất. Với tay biên , nguyên công đầu tiên gia công hai mặt đầu cùng một lúc để đảm bảo độ song song của 2 mặt đầu và để làm chuẩn cho các nguyên công sau ( gia công hai lỗ chính ) nên chọn chuẩn thô là hai mặt thân biên không gia công. Và thứ tự gia công của hai mặt đầu là phay bằng hai dao phay đĩa 3 mặt sau đó mài phẳng để đạt yêu cầu. 3. Xác định dạng sản xuất: Sản l•ợng hàng năm đ•ợc xác định theo công thức sau đây: N = N1m(1 + /100) Trong đó: N : Số chi tiết đ•ợc sản xuất trong một năm; N1 : Số sản phẩm (số máy) đ•ợc sản xuất trong một năm; m : Số chi tiết trong một sản phẩm;  : Số chi tiết đ•ợc chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%) N = 8000.1.(1 + 6%) = 8480 ( sản phẩm). Sau khi xác định đ•ợc sản l•ợng hàng năm ta phảI xác định trọng l•ợng của chi tiết. Trọng l•ợng của chi tiết đ•ợc xác định theo công thức: Q = V. = 0,123.7,852 = 1 kg Theo bảng 2 trang 13 – Thiết kế đồ án CNCTM, ta có: Dạng sản suất: Hàng loạt Lớn 4. Chọn ph•ong pháp chọn phôi: 4.1. Phôi ban đầu để rèn và dập nóng: Tr•ớc khi rèn và dập nóng kim loại ta phảI làm sạch kim loại, cắt bỏ ra từng phần nhỏ từng phần phù hợp đ•ợc thực hiện trên máy c•a. Trong tr•ờng hợp trọng 3
  4. l•ợng của chi tiết ( biên liền)khoảng 1 kg (< 10 kg) thì ta chọn phôI là cán định hình. 4.2. Rèn tự do: 4.3. Dập lần 1: 4.4. Dập lần 2: 4.5. Cắt bavia: 4.6. Bản vẽ lồng phôI: Từ cách chế tạo phôI ở trên ta có thể tra đ•ợc l•ợng d• theo bảng 3-9 (L•ợng d• phôi cho vật rèn khuôn ) Sổ tay công nghệ Chế tạo Máy. Các kích th•ớc của vật rèn khuôn, đ•ợc xác định đối với các bề mặt gia công của chi tiết khi làm tròn sẽ tăng l•ợng d• lên với độ chính xác : + 0,5 mm. Trị số l•ợng d• cho trong bảng cho đối với bề mặt Rz = 80; nếu bề mặt gia công có Rz = 20  40 thì trị số l•ợng d• tăng 0.3  0.5 mm; nếu bề mặt có độ nhấp nhô thấp hơn thì trị số l•ợng d• tăng thêm 0.5  0.8 mm. Trong tr•ờng hợp này bề mặt gia công của ta có Ra = 1.25 (cấp nhẵn bóng : cấp 7 có Rz = 6.3). Ta có các l•ợng d• t•ơng ứng nh• sau: 5. Lập thứ tự các nguyên công, các b•ớc (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết) 5.1. Lập sơ bộ các nguyên công: - Nguyên công 1 : Phay mặt đầu đạt kích th•ớc 29 0,1, gia công trên máy phay ngang bằng hai dao phay đĩa 3 mặt có đ•ờng kính tối thiểu là 200 mm và sau đó có thể 4
  5. mài phẳng ( đạt đ•ợc độ nhám Ra = 1,25 - cấp độ bóng cấp 7) để làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau. - Nguyên công 2 : Gia công lỗ nhỏ tay biên đạt kích th•ớc 30 0,033 và vát mép lỗ, gia công trên máy doa bằng mũi khoét, mũi doa và dao vát mép để đạt đ•ợc độ nhám Ra = 1,25. - Nguyên công 3 : Gia công lỗ to tay biên đạt kích th•ớc 50 0,037 và vát mép lỗ, gia công trên máy doa bằng mũi khoét, mũi doa và dao vát mép để đạt đ•ợc độ nhám Ra = 1,25. - Nguyên công 4 : Gia công vấu đầu nhỏ tay biên trên máy phay đứng bằng dao phay ngón để đạt đ•ợc kích th•ớc 28 0,1. - Nguyên công 5 : Gia công lỗ dầu đầu nhỏ, khoan trên máy khoan với 2 mũi có đ•ờng kính 6 và 2. - Nguyên công 6 : Gia công vấu đầu to tay biên trên máy phay đứng bằng dao phay ngón để đạt đ•ợc kích th•ớc 40 0,16 - Nguyên công 7 : Gia công lỗ dầu đầu nhỏ, khoan trên máy khoan với 2 mũi có đ•ờng kính 6 và 2. - Nguyên công 8 : Gia công lại mặt đầu đầu nhỏ, Phay hạ bậc trên máy phay ngang với 2 dao phay đĩa 3 mặt để đạt kích th•ớc 25 0,1. - Nguyên công 9 : Kiểm tra Độ song song của hai lỗ biên không đ•ợc quá 0,08 mm, độ vuông góc của cả hai lỗ với mặt đầu t•ơng ứng không v•ợt quá 0,08 mm, độ song song của hai mặt đầu không v•ợt quá 0,08 mm. 5.2. Thiết kế các nguyên công cụ thể: 5.2.1. Nguyên công I : Phay mặt đầu Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song và cần phảI đối xứng qua mặt phẳng đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp tự định tâm hạn chế cả 6 bậc tự do, và má kẹp có khía nhám định vị vào hai mặt phẳng của thân tay biên bởi đây là chuẩn thô. 5
  6. Kẹp chặt: Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, h•ớng của lực kẹp từ hai phía cùng tiến vào, ph•ơng của lực kẹp cùng ph•ơng với ph•ơng của kích th•ớc thực hiện. Để đảm bảo độ phẳng của hai mặt đầu ta cần gia công hai mặt của hai đầu biên trong cùng một nguyên công bởi vậy ta dùng cơ cấu bàn phân độ. Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82. Công suất của máy Nm = 7kW Chọn dao: Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích th•ớc sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 250 mm, d =50 mm, B = 18 mm, số răng Z = 26 răng. L•ợng d• gia công: Phay 2 lần với l•ợng d• phay thô Zb1 = 2.5 mm và l•ợng d• màI thô Zb2 = 0.5 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 2.5 mm, l•ợng chạy dao S = 0.1 – 0.18mm/răng, tốc độ cắt V = 32.5 (30,5 hoặc 27,5)m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng tháI của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k2 = 0,8 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-132 Sổ tay CNCTM2- k3 = 1. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 32,5.1.0,8.1 = 26 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: 1000.v 1000.26 n = t 33.12 vòng/phút t .d 3,14.250 Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 30 vòng/phút. Nh• vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: .d.n 3,14.250.30 V = m 23,56 m/phút. tt 1000 1000 6
  7. L•ợng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,13.26.30 =101,4 mm/phút. Theo máy ta có Sm = 95 mm/phút. 5.2.2. Nguyên công II:Khoét, Doa, vát mép lỗ 30 0.033 Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ biên đầu nhỏ cần đảm bảo độ đồng tâm t•ơng đối giữa hình trụ trong và hình tròn ngoài của phôi và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu bởi vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu và bạc côn chụp vào đầu biên nhỏ hạn chế hai bậc tự do và có tác dụng định tâm ( hoặc một khối V cố định định vị vào mặt trụ ngoàI của đầu nhỏ tay biên hạn chế 2 bậc tự do). Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ tr•ợt thanh răng và kẹp từ trên xuống. Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135(K135) có đ•ờng kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình max = 35mm. Công suất của máy Nm = 6 kW Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 29.5 mm( có các kích th•ớc sau: L = 180  355mm, l = 85210 mm), Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng D = 30mm,Vát mép D = 35mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): L•ợng d• gia công: Gia công 2 lần với l•ợng d• khoét Zb1 = 1,25 mm và l•ợng d• Doa Zb2 = 0,25 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét. Chiều sâu cắt t = 1,25 mm, l•ợng chạy dao S = 0.8 mm/vòng(0,81), tốc độ cắt V = 10 mm/vòng. Ta tra đ•ợc các hệ số phụ thuộc: k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5- 109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1 k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTM t.2, k2=1 7
  8. k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k3 = 1 vt = vb.k1.k2.k3 = 72.1.1.1.1 = 72 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: 1000.v 1000.72 n = t 709,68 t .d 3,14.29 vòng/phút Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 696 vòng/phút và l•ợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng. Xác định chế độ cắt cho Doa. Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, l•ợng chạy dao S = 1 mm/vòng(11,3), tốc độ cắt V = 10 mm/vòng. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: 1000.v 1000.10 n = t 106,2 vòng/phút t .d 3,14.30 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 87 vòng/phút và l•ợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng. 5.2.3. Nguyên công III: Khoét, Doa, vát mép lỗ 50 0.037 Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ biên đầu to cần đảm bảo độ đồng tâm t•ơng đối giữa hình trụ trong và hình tròn ngoàI của phôI và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu đồng thời cần đảm bảo khoảng cách tâm của hai lỗ A = 165 0.1 bởi vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu, một bạc côn chụp vào đầu biên to hạn chế hai bậc tự do và có tác dụng định tâm và một chốt chám định vị vào lỗ 30 vừa gia công ở nguyên công tr•ớc hạn chế 1 bậc tự do chống xoay( hoặc một khối V di động định vị vào mặt trụ ngoàI của đầu to tay biên hạn chế 1 bậc tự do và chốt trụ ngắn định vị lỗ 30 hạn chế hai bậc t• do còn lại). Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ tr•ợt thanh răng và kẹp từ trên xuống. Chọn máy: Máy khoan đứng 216A có đ•ờng kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình max = 75mm. Công suất của máy Nm = 13 kW 8
  9. Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 49.5 mm, Mũi Doa bằng thép gió D = 50mm,Vát mép bằng thép gió D = 55mm ( Tra theo bảng 4-47, 4- 49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): L•ợng d• gia công: Gia công 2 lần với l•ợng d• khoét Zb1 = 1,25 mm và l•ợng d• Doa Zb2 = 0,25 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét. Chiều sâu cắt t = 1,25 mm, l•ợng chạy dao S = 1 mm/vòng(11,3), tốc độ cắt V = 86 (hoặc 96)mm/phút. Ta tra đ•ợc các hệ số phụ thuộc: k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1 k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTM t.2, k2=1 k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k3 = 1 vt = vb.k1.k2.k3 = 86.1.1.1.1 = 86 mm/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: 1000.v 1000.72 n = t 558,9 vòng/phút t .d 3,14.29 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 500 vòng/phút và l•ợng chạy dao S = 0,12 mm/vòng. Xác định chế độ cắt cho Doa. Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, l•ợng chạy dao S = 1,17 (1,0  1,5 )mm/vòng, tốc độ cắt V = 10 mm/vòng. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: 1000.v 1000.10 n = t 106,2 vòng/phút t .d 3,14.30 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 89 vòng/phút và l•ợng chạy dao S = 0,12 mm/vòng. 5.2.4. Nguyên công IV:Phay vấu đầu nhỏ Lập sơ đồ gá đặt: Mặt đầu của vấu đầu nhỏ tay biên cần đảm bảo độ song song với mặt phẳng đối xứng của tay biên và cần phảI đạt đ•ợc khoảng cách tới tâm lỗ 9
  10. 28 0,1, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do nh• sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do và chốt chám hạn chế 1 bậc tự do chống xoay còn lại. Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp, ph•ơng của lực kẹp vuông góc với ph•ơng của kích th•ớc thực hiện.Ta có thêm cơ cấu so dao để có thể đIều chỉnh máy đạt đ•ợc kích th•ớc theo yêu cầu. Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy Nm = 10kW Chọn dao: Phay bằng dao phay ngón có gắn mảnh hợp lim cứng, có các kích th•ớc sau( Tra theo bảng 4-69 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): d = 40 mm, L = 221 mm, l = 63 mm, số răng Z = 6 răng. L•ợng d• gia công: Phay 1 lần với l•ợng d• phay thô Zb = 3 mm. Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt. Chiều sâu cắt t = 3 mm, l•ợng chạy dao S = 0.1 – 0.18mm/răng, tốc độ cắt V = 172(hoặc 181) m/phút Bảng 5-160 và 5-161 Sổ tay CNCTM tập 2. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1,12 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k2 = 1 K3: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay cho trong bảng 5- 161 Sổ tay CNCTM2- k3 = 1 K4: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công cho trong bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k4 = 1 Vậy tốc độ tính toán là: vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 172.1,12.1.1.1 = 192.64 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: 10
  11. 1000.v 1000.192,64 n = t 1532 vòng/phút t .d 3,14.40 Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 1500 vòng/phút. Nh• vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: .d.n 3,14.40.1500 V = m 188,4 m/phút. tt 1000 1000 L•ợng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,1.6.1500 = 900 mm/phút. Theo máy ta có Sm = 500 mm/phút. 5.2.5. Nguyên công V:Khoan lỗ dầu đầu nhỏ Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ dầu đầu nhỏ cần đảm bảo độ xuyên tâm của tâm lỗ và tâm của lỗ biên đầu nhỏ đồng thời cần đảm bảo độ đồng tâm t•ơng đối của 2 lỗ với nhau và với hình tròn ngoài, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do nh• sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn định vị vào mặt trụ trong của lỗ  30 hạn chế 2 bậc tự do và chốt chám định vị vào lỗ 50 hạn chế 1 bậc tự do chống xoay còn lại. Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp, ph•ơng của lực kẹp vuông góc với ph•ơng của kích th•ớc thực hiện. Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đ•ờng kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình max = 25mm. Công suất của máy Nm = 2,8 kW Chọn dao: Mũi khoan có kích th•ớc nh• sau d = 6 mm và mũi khoan có d = 2mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): L•ợng d• gia công: Gia công 2 lần với l•ợng d• khoan 1 Zb1 = d1/2 = 3 mm và l•ợng d• khoan lần 2 Zb2 = d2/2 =1 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lần 1 lỗ 6, chiều sâu cắt t = 3 mm, l•ợng chạy dao S = 0,17 (0.140,18)mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5 m/phút. Ta có các hệ số: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1. K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1. 11
  12. K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1. K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan, k1 = 1. vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 27,5.1.1.1.1 = 27,5 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: 1000.v 1000.27,5 n = t 1469 v/ph t .d 3,14.6 ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 1360vòng/phút Xác định chế độ cắt cho khoan lần 1 lỗ 2. Chiều sâu cắt t = 1 mm, l•ợng chạy dao S = 0,05 (hoặc 0,06) mm/vòng, tốc độ cắt V = 43 m/phút. Ta có các hệ số: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1. K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1. K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1. K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan, k4 = 1. vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 43.1.1.1.1 = 43 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: 1000.v 1000.43 n = t 6847 v/ph. t .d 3,14.2 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 1360vòng/phút và l•ợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng. 5.2.6. Nguyên công VI: Phay vấu đầu to Lập sơ đồ gá đặt: Mặt đầu của vấu đầu to tay biên cần đảm bảo một góc nghiêng 450 so với mặt phẳng đối xứng của tay biên và cần phảI đạt đ•ợc khoảng cách tới tâm lỗ 40 0,16, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do nh• sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn hạn chế 2 12
  13. bậc tự do và chốt chám hạn chế 1 bậc tự do chống xoay còn lại. Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp, ph•ơng của lực kẹp vuông góc với ph•ơng của kích th•ớc thực hiện.Ta có thêm cơ cấu so dao để có thể đIều chỉnh máy đạt đ•ợc kích th•ớc theo yêu cầu. Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy Nm = 10kW Chọn dao: Phay bằng dao phay ngón có gắn mảnh hợp kim cứng, có các kích th•ớc sau( Tra theo bảng 4-69 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): d = 40 mm, L = 221 mm, l = 63 mm, số răng Z = 6 răng. L•ợng d• gia công: Phay 1 lần với l•ợng d• phay thô Zb = 3 mm. Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt. Chiều sâu cắt t = 3 mm, l•ợng chạy dao S = 0.1 – 0.18mm/răng, tốc độ cắt V = 172(hoặc 181) m/phút Bảng 5-160 và 5-161 Sổ tay CNCTM tập 2. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1,12 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k2 = 1 K3: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay cho trong bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k3 = 1 K4: Hệ số đIều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công cho trong bảng 5-161 Sổ tay CNCTM2- k4 = 1 Vậy tốc độ tính toán là: vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 172.1,12.1.1.1 = 192.64 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: 1000.v 1000.192,64 n = t 1532 t .d 3,14.40 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 1500 vòng/phút. Nh• vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: .d.n 3,14.40.1500 V = m 188,4 tt 1000 1000 m/phút. L•ợng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,1.6.1500 = 900 mm/phút. Theo máy ta có Sm = 500 mm/phút. 13
  14. 5.2.7. Nguyên công VII: Khoan lỗ dầu đầu to Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ dầu đầu nhỏ cần đảm bảo độ xuyên tâm của tâm lỗ và tâm của lỗ biên đầu nhỏ, độ đồng tâm t•ơng đối của 2 lỗ với nhau và với hình tròn ngoàI và nghiêng 45o so với mặt phẳng đối xứng của tay biên , bởi vậy ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do nh• sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn định vị vào mặt trụ trong của lỗ  50 hạn chế 2 bậc tự do và chốt chám định vị vào lỗ 30 hạn chế 1 bậc tự do chống xoay còn lại. Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp, ph•ơng của lực kẹp vuông góc với ph•ơng của kích th•ớc thực hiện. Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đ•ờng kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình max = 25mm. Công suất của máy Nm = 2,8 kW Chọn dao: Mũi khoan có kích th•ớc nh• sau d = 6 mm và mũi khoan có d = 2mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): L•ợng d• gia công: Gia công 2 lần với l•ợng d• khoan 1 Zb1 = d1/2 = 3 mm và l•ợng d• khoan lần 2 Zb2 = d2/2 =1 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lần 1 lỗ 6, chiều sâu cắt t = 3 mm, l•ợng chạy dao S = 0,17 (0.140,18)mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5 m/phút. Ta có các hệ số: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1. K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1. K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1. K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan, k1 = 1. vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 27,5.1.1.1.1 = 27,5 m/phút. 14
  15. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: 1000.v 1000.27,5 n = t 1469 vòng/phút t .d 3,14.6 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 1360vòng/phút Xác định chế độ cắt cho khoan lần 1 lỗ 2. Chiều sâu cắt t = 1 mm, l•ợng chạy dao S = 0,05 (hoặc 0,06) mm/vòng, tốc độ cắt V = 43 m/phút. Ta có các hệ số: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1. K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1. K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1. K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan, k1 = 1. vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 43.1.1.1.1 = 43 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: 1000.v 1000.43 n = t 6847 vòng/phút t .d 3,14.2 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 1360vòng/phút và l•ợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng. 5.2.8. Nguyên công VIII:Phay hạ bậc đầu nhỏ Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song và cần phải đối xứng qua mặt phẳng đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp hạn chế 5 bậc tự do: mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn định vị vào mặt trụ trong 50 hạn chế 2 bậc tự do. Kẹp chặt: Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, h•ớng của lực kẹp từ hai phía cùng tiến vào. Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82. Công suất của máy Nm = 7kW 15
  16. Chọn dao: Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích th•ớc sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 160 mm, d = 40 mm, B = 18 (22)mm, số răng Z = 18 răng. L•ợng d• gia công: Phay 1 lần với l•ợng d• phay Zb = 2 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 2 mm, l•ợng chạy dao S = 0,13 (0.1 – 0.18)mm/răng, tốc độ cắt V = 25 (24,5)m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng tháI của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k2 = 0,8 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-132 Sổ tay CNCTM2- k3 = 0,8. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 25.1.0,8.0,8 = 16 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: 1000.v 1000.16 n = t 31.85 v/ph t .d 3,14.160 Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 30 vòng/phút. Nh• vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: .d.n 3,14.160.30 V = m 15,072 tt 1000 1000 m/phút. L•ợng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,13.18.30 =70,2 mm/phút. Theo máy ta có Sm = 60 mm/phút. 5.2.9. Nguyên công IX:Kiểm tra Kiểm tra độ không song song của hai tâm lỗ 30 và 50 Kiểm tra độ không vuông góc giữa đ•ờng tâm lỗ và măt đầu. 16
  17. 6. Tính l•ợng d• của bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7]. Tính l•ợng d• của bề mặt 50+0,037. Độ chính xác của phôI dập cấp , trọng phôI: 1 kg vật liệu phôI: thép 45. Qui trình công nghệ gồm hai nguyên công (hai b•ớc) : khoét và doa. Chi tiết đ•ợc định vị mặt phẳng đầu ( hạn chế 3 bậc tự do), chốt trụ ngắn ở lỗ 30+0,033 ( hạn chế 2 bậc tự do), khối V tuỳ động định vị vào đ•ờng kính ngoàI của đầu biên lớn ( hạn chế 1 bậc tự do). Công thức tính l•ợng d• cho bề mặt trụ trong đối xứng 50+0,037: 2 2 Zmin = Rza + Ti + a  b Trong đó : RZa : Chiều cao nhấp nhô tế vi do b•ớc công nghệ sát tr•ớc để lại. Ta : Chiều sâu lớp h• hỏng bề mặt do b•ớc công nghệ sát tr•ớc để lại. a : Sai lệch về vị trí không gian do b•ớc công nghệ sát tr•ớc để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song ) b : Sai số gá đặt chi tiết ở b•ớc công nghệ đang thực hiện. Theo bảng 10 – Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có: Rz = 150 m Ti = 200 m Sai lệch vị trí không gian tổng cộng đ•ợc xác định theo công thức sau: 2 2 a = c cm Giá trị cong vênh c của lỗ đ•ợc tính theo cả hai ph•ơng h•ớng kính và h•ớng trục: 2 2 2 2 c= k .d k .l 1,5.50 1,5.29 = 87 m. Trong đó: - k lấy theo bảng 15 –Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy. - l,d là chiều dàI và đ•ờng kính lỗ. Giá trị cm (Độ xê dịch phôI dập ) đ•ợc tra theo bảng 3.77 – Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1, cm = 0.3 mm = 300m. 2 2 a = 87 300 = 312,36 m. Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét là: 1 = k. a đối với gia công lỗ thì k = 0,05, đối với gia công thô( hệ số chính xác hoá). 1 = 0,05.312,36 =15,618 m. 17
  18. Sai số gá đặt chi tiết b ở b•ớc nguyên công đang thực hiện đ•ợc xác định bằng tổng véctơ sai số chuẩn c và sai số kẹp chặt, nếu không xét đến sai số đồ gá: 2 2 b =  c  k Trong đó: c : sai số chuẩn( khi gốc kích th•ớc không trùng với chuẩn định vị) c = 0.2 + 2.e (chọn e = 0- không tồn tại độ lệch tâm) c = 0,2. k: sại số kẹp chặt (Bảng 24) k = 80 m 2 2 b = = 80 200 = 215.41 m. Bây giờ ta có thể xác định l•ợng d• nhỏ nhất theo công thức: 2 2 2.Zmin = 2.(RZi-1 + Ti-1 + i 1  i ) = 2.(150 + 200 + 312,362 215,412 ) = 2.729,43 = 1458,86 m. L•ợng d• nhỏ nhất của khoét (gia công thô): 2.Zmin = 1458,86 m. Tính l•ợng d• cho b•ớc gia công tinh( doa): 1 = k. = 0,05.312,36 = 15.618 m. b = 0,05.215,41 = 10,771 m. RZi = 50 m. Ti = 50 m. ( sau khi khoét thô đạt cấp chính xác 3 – theo Bảng 13 ) 2 2 2.Zmin = 2.(50 + 50 + 15,618 10,771 ) = 2.118,97 = 237.94 m. Ta có thể lập đ•ợc bảng tính toán l•ợng d• nh• sau: B•ớc RZa Ti a b Zmt dt  Dmin Dmax 2Zmin 2Zmax m m m m m m m mm mm m m Phôi 150 200 312.36 48.341 2000 46.341 48.341 Khoét 50 50 15.618 215.41 729 49.799 100 49.699 49.799 1458 3358 Doa 10.771 119 50.037 25 50.012 50.037 238 313 Tổng 1696 3671 Kiểm tra: Tph – Tch = 2000 – 25 = 1975 = 3671 – 1696 = 2Zbmax – 2Zbmin 18
  19. 7. Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7]. Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế đồ gá): Nguyên công 1 – Phay 0,1 mặt đầu để đạt kích th•ớc 29 và cấp nhẵn bóng Ra = 1,25 m. Ta có các thông số đầu vào: Phay trên máy phay nằm vạn năng với công suất động cơ Nm = 7kW. Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích th•ớc sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 250 mm, d =50 mm, B = 18 mm, số răng Z = 26 răng. Ta có: - Chiều sâu phay t = 70 mm. - Chiều rộng phay B = 2,5 mm. - L•ợng chạy dao S = 0,13 - Tốc độ cắt V(m/ph) Tốc độ cắt đ•ợc tính theo công thức: C .D q 48,5.250 0,25 v .k V = m x y u P v = 0,2 0,3 0,4 0,1 0,1 .0,976 26,19 m/ph T .t .S z .B .Z 240 .70 .0,13 .2,5 26 Trong đó: Cv, m, x, y, u, q và p: hệ số và các số mũ cho trong bảng 5-39- Sổ tay CNCTM tập 2 Cv = 48.5, m = 0.2, x = 0,3, y = 0,4, u = 0.1, q = 0.25, p = 0.1. T : chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-40- Sổ tay CNCTM tập 2 T = 240 phút kv: hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể kv = kMV.knv.kuv =1,22.0,8.1 = 0,976 Trong đó: kMV- hệ số phụ thuộc vào chất l•ợng của vật liệu gia công cho trong bảng 5-1 5-4 n 750 v 750 0.9 kMV = k n . = 1. = 1,22  B 600 Trong đó: b : Giới hạn bền của vật liệu, b = 600 Mpa. Kn : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép theo tính gia công, kn = 1. Nv : số mũ cho trong bảng 5-2, nv = 0.9. knv- hệ số phụ thuộc vào trạng tháI bề mặt của phôi cho trong bảng 5-5, km = 0,8. kuv- hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt cho trong bảng 5-6, knv = 1. - Lực cắt Pz, N: 19
  20. Lực cắt đ•ợc tính theo công thức: x y u 0,86 0,72 1 10.CP .t .S Z .B .Z 10.68,2.70 .0,13 2,5 .26 PZ = .k = .0,935 = 3192.3 N D q .n w MV 2500,86.33,360 Trong đó: Z – số răng dao phay, Z =26 răng; N – số vòng quay của dao: 1000.v 1000.26,19 N = = = 33,36 vòng/phút .d 3,14.250 Cp - và các số mũ – cho trong bảng 5 – 41 Cp = 68.2, x = 0.86, y = 0.72, u = 1.0, q = 0.86, w = 0. Kmp – hệ số điều chỉnh cho chất l•ợng của vật liệu gia công đối với thép và gang cho trong bảng 5-9: n 0.3  B 600 Kmp = = = 0.935 750 750 Giá trị các lực cắt thành phần khác: Lực ngang Ph, Lực thẳng đứng Pv, Lực h•ớng kính Py, Lực h•ớng trục Px đ•ợc xác định từ quan hệ cắt chính theo bảng 5-42: Py = 0,5.Pz = 0,5.3192,3 = 1596,15 N. - Mômen xoắn Mx [Nm], để tính trục dao theo uốn: P .D M = z x 2.100 - Công suất cắt Ne [kw] 8. Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công: Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công đ•ợc xác định theo công thức sau đây: Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn Trong đó : Ttc - Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công). To - Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích th•ớc và tính chất cơ lí của chi tiết; thời gian này có thể đ•ợc thực hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng tr•ờng hợp gia công cụ thể có công thức tính t•ơng ứng). Tp - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để ng•ời công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích th•ớc của 20
  21. chi tiết ). Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể giá trị gần đúng Tp = 10%To. Tpv – Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, màI dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (Tpvkt = 8%To); thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (Tpvtc=3%To). Ttn – Thời gian nghỉ ngơI tự nhiên của công nhân (Ttn = 5%To). Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây: L L L T = 1 2 o S.n Trong đó: L – Chiều dài bề mặt gia công (mm). L1 – Chiều dài ăn dao (mm). L2 – Chiều dài thoát dao (mm). S – L•ợng chạy dao vòng(mm/vòng). n – Số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút. 8.1. Thời gian cơ bản của nguyên công 1: Phay mặt đầu bằng 2 dao phay đĩa: L = 70 mm. L1 = t(D t) (0,5 3) = 70(250 70) + 3 = 115 mm L2 = (2  5) mm. 70 115 5 T = = = 0,067 phút. o1 95.30 8.2. Thời gian cơ bản của nguyên công 2: Khoét – Doa – Vát mép lỗ  30: - Khoét: L = 29 mm. D d 29,5 27 L = cotg + (0.5  2) = cotg300 + (0,5  2) = 3 mm. 1 2 2 L2 = (1  3) mm. 29 3 3 T = = = 0,036 phút. o2.1 1.696 - Doa: L = 29 mm. 30 29,5 L = cotg + (0.5  2) = cotg300 + (0,52) = 2 mm. 1 2 21
  22. L2 = (1  3) mm. L L L 29 2 3 T = 1 2 = = 3,908 phút. o2.2 S.n 0,12.87 - Vát mép: L = 1 mm. L1 = (0,5  2) mm. L L 1 2 T = 1 = = 0,034 phút. o2.3 S.n 0,1.696 8.3. Thời gian cơ bản của nguyên công 3: Khoét - Doa - Vát mép lỗ  50: - Khoét: L = 29 mm. D d 49,5 47 L = cotg + (0.5  2) = cotg300 + (0,5  2) = 3 mm. 1 2 2 L2 = (1  3) mm. 29 3 3 T = = = 0,583 phút. o3.1 0,12.500 - Doa: L = 29 mm. 30 29,5 L = cotg + (0.5  2) = cotg300 + (0,52) = 2 mm. 1 2 L2 = (1  3) mm. 29 2 3 T = = = 3,184 phút. o3.2 0,12.89 - Vát mép: L = 1 mm. L1 = (0,5  2) mm. 1 2 T = = = 0,05 phút. o3.3 0,12.500 8.4. Thời gian cơ bản của nguyên công 4: Phay vấu đầu nhỏ: L = 15 mm. L1 = t(D t) (0,5 3) = 3(40 3) + 3 = 13,5 mm L2 = (2  5) mm. 15 13,5 5 T = = = 0,067 phút. o4 500.1500 22
  23. 8.5. Thời gian cơ bản của nguyên công 5: Khoan lỗ dầu đầu nhỏ: - Khoan lỗ dầu 6, không thông suốt: L = 10 mm. D 6 L = cotg + (0.5  2) = cotg300 + (0,5  2) = 7 mm. 1 2 2 L L 10 7 T = 1 = = 0,074 phút. o5.1 S.n 0,17.1360 - Khoan lỗ dầu 2: L = 1 mm. D 2 L = cotg + (0.5  2) = cotg300 + (0,5  2) = 3 mm. 1 2 2 L2 = (1  3) mm. L L L 1 3 3 T = 1 2 = = 0,051 phút. o5.2 S.n 0,1.1360 8.6. Thời gian cơ bản của nguyên công 6: Phay vấu đầu to: L = 15 mm. L1 = t(D t) (0,5 3) = 3(40 3) + 3 = 13,5 mm L2 = (2  5) mm. 15 13,5 5 T = = = 0,067 phút. o6 500.1500 8.7. Thời gian cơ bản của nguyên công 7: Khoan lỗ dầu đầu to: - Khoan lỗ dầu 6, không thông suốt: L = 10 mm. 0 L1 = cotg + (0.5  2) = cotg30 + (0,5  2) = 7 mm. To5.1 = = = 0,074 phút. - Khoan lỗ dầu 2: L = 1 mm. 0 L1 = cotg + (0.5  2) = cotg30 + (0,5  2) = 3 mm. L2 = (1  3) mm. To5.2 = = = 0,051 phút. 23
  24. 8.8. Thời gian cơ bản của nguyên công 8: Phay hạ bậc: L = 50 mm. L1 = t(D t) (0,5 3) = 50(160 50) + 3 = 4,5 mm L2 = (2  5) mm. L L L 50 4,5 5 T = 1 2 = = 0,033 phút. o1 S.n 60.30 Vậy thời gian cơ bản để gia công chi tiết là: To = T01 + T02.1 + T02.2 + T02.3 + T03.1 + T03.2 + T03.3 + T04 + T04.1 + T04.2 + T05 + T05.1 + T05.2 + T06 + T06.1 + T06.2 + T07 + T07.1 + T07.2 + T08 = 7,596 phút. 9. Thiết kế một đồ gá gia công hoặc một đồ gá kiểm tra hoặc chỉ định của giáo viên h•ớng dẫn.(Nguyên công I: Đồ gá dùng Nguyên công Phay hạ bậc) Khi thiết kế đồ gá cần tuân theo các b•ớc sau đây: 9.1. Xác định kích th•ớc của bàn máy 320x1250 mm2, khoảng cách từ bàn máy tới trục chính. Đó là những số liệu cần thiết để xác định kích th•ớc đồ gá. 9.2. Xác định ph•ơng pháp định vị. Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song và cần phảI đối xứng qua mặt phẳng đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp tự định tâm hạn chế cả 6 bậc tự do, và má kẹp có khía nhám định vị vào hai mặt phẳng của thân tay biên bởi đây là chuẩn thô. 9.3. Trong tr•ờng hợp có phôI để gia công cụ thể cần xác định kích th•ớc thực của bề mặt dùng làm chuẩn để từ đó chọn kết cấu đồ định vị cho hợp lí: định vị vào thân tay biên và là chuẩn thô có kích th•ớc khoảng 105x35 mm2 ta chọn miếng miếng kẹp của Êtô( phiến kẹp có khía nhám) có kích th•ớc B 35 mm. 9.4. Vẽ đ•ờng bao của chi tiết tại nguyên công thiết kế đồ gá( theo tỉ lệ 1:1). Đ•ờng bao của chi tiết vẽ bằng nét chấm gạch. Việc thể hiện hai hoặc ba hình chiếu là tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp của đồ gá. Hình chiếu thứ nhất của chi tiết phảI đ•ợc thể hiện đúng vị trí đang gia công trên máy. 24
  25. 9.5. Xác định ph•ơng, chiều và điểm đặt của lực cắt, lực kẹp. Ph•ơng của lực kẹp vuông góc với thân tay biên có h•ớng từ hai phía cùng tiến vào tự định tâm. Điểm đăt của lực kẹp ta chọn vào giữa của phiến kẹp (PK thu gọn về). 9.6. Xác định vị trí và vẽ kết cấu của đồ định vị( cần đảm bảo cho lực cắt, lực kẹp h•ớng vào đồ định vị vuông góc với chúng). 9.7. Tính lực kẹp cần thiết. Khi phay ta thấy: Lực kẹp cần thiết để kẹp chặt chi tiết khi phay mặt đầu đầu to lớn hơn khi phay đầu nhỏ. Bởi vậy ta chỉ cần tính khi phay đầu to. Hai dao cùng phay thì có điều kiện gia công giống nhau bởi vậy ta chỉ cần xác định lực cắt cho một dao sau đó có thể lấy gấp đôi là ra lực cắt. Dựa vào sơ đồ cắt ta có thể xác định đ•ợc khi gia công chi tiết có xu h•ớng xoay quay chốt tỳ cố định: Pc.l1 – Px.l2 < Mms Trong đó: Pc : Lực cắt theo ph•ơng thẳng đứng đã xác định ở mục 7, Pc = Pz = 3192,3 N. L1 : Khoảng cách từ điểm đặt lực tới tâm của tâm chốt tỳ theo ph•ơng ngang, l = 32 mm. Px : Lực cắt theo ph•ơng ngang đã xác định ở mục 7, Px = 1296,15 N. L2 : Khoảng cách từ điểm đặt lực tới tâm của tâm chốt tỳ theo ph•ơng đứng, l = 15 mm. Mms: Mômen ma sát. Mms = Pk.f.l Trong đó: Pk : Lực kẹp cần xác định f : hệ số ma sát giữa mặt chuẩn và đồ định vị, mặt thô f = 0,2  0,3 l : Khoảng cách từ tâm phiến kẹp tới chốt tỳ cố định, = 50,5 mm. Nếu thêm hệ số K ta có: K : Các hệ số phụ thuộc. K0 : Hệ số an toàn trong mọi tr•ờng hợp K0 = 1,52; 25
  26. K1 : Hệ số kể đến l•ợng d• không đều trong tr•ờng hợp gia công thô K1 = 1,2; K2 : Hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt, K2 = 11,9; K3 : Hệ số kể đến vì cắt không liên tục làm tăng lực cắt, K3 = 1; K4 : Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định khi kẹp bằng tay, K4 = 1,3; K5 : Hệ số kể đến vị trí của tay quay của cơ cấu kẹp có thuận tiện không, khi kẹp o chặt bằng tay góc quay < 90 K5 = 1; K6 : Hệ số kể đến mômen lật phôi quay điểm tựa, khi định vị trên các phiến tỳ K6 = 1,5; K = K0. K1. K2. K3. K4. K5. K6 = 2.1,2.1,5.1.1,3.1.1,5 = 7,02 P .l P l 3192,3.32 1596,15.15 P = K. z 1 x 2 = 7,02. = 43488,6 N k f .l 0,25.50,5 9.8. Chọn cơ cấu kẹp chặt. Cơ cấu này phụ thuộc vào loại đồ gá một vị trí hay nhiều vị trí, phụ thuộc vào sản l•ợng chi tiết hay trị số lực kẹp: Ta chọn cơ cấu kẹp Êtô( kẹp bằng ren) 9.9. Vẽ cơ cấu dẫn h•ớng và so dao. 9.10. Vẽ các chi tiết phụ của đồ gá nh• vít, lò xo, đai ốc và các bộ phận khác nh• cơ cấu phân độ. 9.11. Vẽ thân đồ gá. 9.12. Vẽ 3 hình chiếu của đồ gá và xác định đúng vị trí của tất cả các chi tiết trong đồ gá. Cần chú ý tới tính công nghệ khi gia công và lắp ráp, đồng thời phải chú ý tới ph•ơng pháp gá và tháo chi tiết, ph•ơng pháp thoát khi gia công. 9.13. Vẽ những phần cắt trích cần thiết của đồ gá. 9.14. Lập bảng kê khai các chi tiết của đồ gá. 9.15. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá [CT]. 9.15.1. Các thành phần của sai số gá đặt. Khi thiết kế đồ gá cần chú ý một số điểm sau đây: - Sai số của đồ gá ảnh h•ởng đến sai số của kích th•ớc gia công, nh•ng phần lớn nó ảnh h•ởng đến sai số vị trí t•ơng quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn. - Nếu chi tiết đ•ợc gia công bằng dao định hình và dao định kích th•ớc thì sai số của đồ gá không ảnh h•ởng đến kích th•ớc và sai số hình dáng của bề mặt gia công. - Khi gia công bằng phiến dẫn dụng cụ thì sai số đồ gá ảnh h•ởng đến khoảng cách tâm của các lỗ gia công và khoảng cách từ mặt định vị tới tâm lỗ. - Sai số của đồ gá phân độ ảnh h•ởng đến sai số của bề mặt gia công. 26
  27. - Khi phay, bào, chuốt trên các đồ gá nhiều vị trí thì độ chính xác kích th•ớc và độ chính xác vị trí giữa bề mặt gia công phụ thuộc vào vị trí t•ơng quan giữa các chi tiết định vị của đồ gá. - Độ không song song giữa các mặt định vị và mặt đáy của đồ gá sẽ gây sai số cùng dạng giữa bề mặt gia công và bề măt chuẩn. Sai số gá đặt đ•ợc tính theo công thức sau( do ph•ơng của các sai số khó xác định ta dùng công thức véctơ ):  gd  c  k  dcg =  c  k  ct  m  dc Trong đó: - c: sai số chuẩn do chuẩn định vị không trùng với gốc kích th•ớc gây ra. - k: sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra. Sai số kẹp chặt đ•ợc xác định theo các công thức trong bảng 20-24. Cần nhớ rằng khi ph•ơng của lực kẹp vuông góc với ph•ơng của kích th•ớc thực hiện thì sai số kẹp chặt bằng không. - m: sai số mòn. Sai số mòn đ•ợc xác định theo công thức sau đây:  m . N (m) = 0,3. 8000 = 26,83 m. - đc: sai số điều chỉnh đ•ợc 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 để điều chỉnh khi lắp ráp. Trong thực tế khi tính toán đồ gá ta có thể lấy đc = 5  10 m. - gđ: sai số gá đặt, khi tính toán đồ gá ta lấy giá trị sai số gá đặt cho phép: [gđ] = 1/3 - với  - dung sai nguyên công [gđ] = 200/3 = 66,67 m. - ct: sai số chế tạo cho phép đồ gá [ct]. Sai số này cần đ•ợc xác định khi thiết kế đồ gá. Do đa số các sai số phân bố theo qui luật chuẩn và ph•ơng của chúng khó xác định nên ta sử dụng công thức sau để tính sai số gá đặt cho phép: 2 2 2 2 2 2 2 2 [ct] =  gd   c  k  m  dc  = 66,67 26,83 10  = 60,21 m = 0,06 mm. 9.16. Dựa vào sai số chế tạo cho phép [CT] đặt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá. 27
  28. Tài liệu tham khảo 1. Sổ tay công nghệ chế tạo máy Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật – Tập 1,2. 2. Sổ tay công nghệ chế tạo máy Nhà xuất bản Tr•ờng đại học Bách khoa Hà Nội. 3. Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Pgs-Pts Trần Văn Định. 4. Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá. - Pgs-Pts Lê Văn Tiến. - Pgs-Pts Trần Văn Định. - Pts Trần Xuân Việt. 5. Tính toán và thiết kế máy công cụ. - Phạm Đắp. 6. Công nghệ chế tạo máy (Giáo trình). 28