›
›

Đồ án Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dao cắt giấy

pdf 32 trang phuongnguyen 5680
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dao cắt giấy", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfdo_an_thiet_ke_qui_trinh_cong_nghe_che_tao_chi_tiet_dao_cat.pdf

Nội dung text: Đồ án Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dao cắt giấy

  1. Lời mở đầu Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất n•ớc. Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà n•ớc ta. Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đ•ợc tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu t• các trang bị hiện đại. Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các tr•ờng đại học. Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ s• cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí đ•ợc đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản t•ơng đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể th•ờng gặp trong sản xuất. Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong ch•ơng trình đào tạo kĩ s• và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế nh• công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực vv Để giúp cho sinh viên nắm vững đ•ợc các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong ch•ơng trình đào tạo , đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu đ•ợc của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học. Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của cô giáo Nguyễn Kim Nga đến nay Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong đ•ợc sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này đ•ợc hoàn thiện hơn . Em xin chân thành cảm ơn. Ngày 20 tháng 11 năm 2002 SV Bùi Nam Ph•ơng. 1
  2. Ch•ơng một 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 dao cắt giấy” với sản l•ợng 8000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do. Dao cắt giấy là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng đĩa( B<= 0,25 D), chúng là một loại chi tiết hình tròn có chiều dày nhỏ hơn nhiều so với đ•ờng kính chi tiết. Dao cắt giấy có chức năng xén, cắt giấy vì vậy nó không phảI chịu lực lớn nh•ng nó chịu màI mòn khá cao, l•ỡi cắt phải rất sắc mới đảm bảo công việc xén cắt.do đặc thù của điều kiện làm việc nên dao không thể đ•ợc mài sắc th•ờng xuyên ,vì vậy dao đ•ợc làm bằng thép hợp kim. Điều kiện làm việc của dao : +Trong quá trình làm việc l•ỡi cắt luôn chịu ma sát và mài mòn . + Lực cắt nhỏ , nhiệt độ làm việc không cao. + Thời gian làm việc liên tục. Nhìn chung điều kiện làm việc của dao không đén nỗi khắc nghiệt lắm Điều kiện kỹ thuật. Bề mặt làm việc chủ yếu của dao cắt giấy là bề mặt l•ỡi cắt của dao. Cụ thể ta cần đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau đây: + Độ không vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đầu là 0,01 mm + Độ không song song giữa 2 mặt đầu là 0,1 mm. + Độ cứng đạt 52 55 HRC. + Đ•ờng kính lỗ đạt CCX7 110+0,03. + L•ỡi cắt có độ nhám Ra =0,63. +Mặt đầu có độ nhám đạt Ra =1,25 + Độ nhám các bề mặt còn lại đạt Ra=2,5. 2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết: Tính công nghệ trong kết cấu là những đặc điểm về kết cấu cũng nh• những yêu cầu kỹ thuật ứng với chức năng làm việc của chi tiết gia công. Nó có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao tính công nghệ, giảm khối l•ợng lao động, tăng hệ số sử dụng vật liệu và hạ giá thành sản phẩm. Về tính công nghệ trong kết cấu khi gia công cơ, thì chi tiết có những điểm cần chú ý sau: 2
  3. + Chi tiết có thành mỏng nên trong quá trình gia công, vấn đề biến dạng h•ớng kính cần đ•ợc l•u ý. + Kết cấu của dao phải đ•ợc đảm bảo độ đảo mặt đầu. + Với dao, kích th•ớc không lớn lắm phôi nên chọn là phôi dập và vì để đảm bảo cơ tính của dao. + Chiều dày dao mỏng nên khi nhiệt luyện có hiện t•ơng cong vênh, phảI đảm bảo độ cong vênh là 0,08 trên 25mm + Trừ hai mặt của l•ỡi cắt , các bề mặt còn lại không đòi hỏi phảI yêu cầu cao khi gia công. + Kết cấu của dao thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất. + các lỗ rất thuận lợi trong việc sản xuất loạt lớn. Nhìn chung chi tiết có tính công nghệ trong việc sản xuất loạt lớn 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. = 0,2.7,852 = 1,6 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 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: 3
  4. 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 Tiện mặt đầu đạt kích th•ớc 29 0,03, gia công trên máy tiện ngang bằng dao tiện mặt đầu và tiện lỗ đạt kích th•ớc 109 0,035 bằng dao tiện lỗ - Nguyên công 2 : Tiện mặt đầu còn lại đạt kích th•ớc 26,5 0,021 , vát mép,tiện bậc, tiện côn - Nguyên công 3 : Tiện bậc đạt kích th•ớc giữa hai mặt đầu bằng 15,8 0,02 ,vát mép, tiện côn trong - Nguyên công 4 : Khoan 6 lỗ 8 trên máy khoan cần 4
  5. - Nguyên công 5 : Xọc rãnh then 20 x 3 trên máy xọc - Nguyên công 6 : Nhiệt luyện để ổn định tổ chức - Nguyên công 7 : Mài mặt đầu nhỏ trên máy mài phẳng để đạt độ bóng bề mặt Ra=2,5 - Nguyên công 8 : Mài lỗ 110 trên trên máy mài tròn để dạt độ bóng bề mặt Ra=2,5. - Nguyên công 9 : Mài mặt côn trong của l•ỡi cắt trên máy mài tròn để đạt độ bóng bề mặt Ra=0,63. - Nguyên công 10 : Mài mặt côn ngoài của l•ỡi cắt trên máy mài tròn để đạt độ bóng bề mặt Ra=0,63. - Nguyên công 11 : Kiểm tra Độ song song của hai mặt đầu dao không đ•ợc quá 0,01mm, độ vuông góc giữa lỗ tâm với mặt đầu của l•ỡi cắt dao không v•ợt quá - 0,05 mm, Thiết kế các nguyên công cụ thể: Nguyên công I : Tiện mặt đầu , tiện lỗ 109+0,03. 1.1. Định vị: Chuẩn định vị là mặt trụ ngoài. Định vị và kẹp chặt trên mâp cặp 3 chấu tự định tâm hạn chế 5 bậc tụ do. Chọn máy: Máy tiện vạn năng T620. Công suất của máy Nm = 7(Kw) Chọn dao: Tiện mặt đầu: dùng dao 21060-058-BK8 (dao tiện phá cong gắn mảnh hợp kim cứng BK8 với các kích th•ớc H=25, B =16) ( Bảng 4.14-trang 315-Sổ tay gia công cơ) Tiện lỗ: dùng dao 2152-16-BK8 (dao tiện lỗ gắn mảnh hợp kim cứng BK8 với các kích th•ớc H=20, B =20) ( Bảng 4.19-trang 321-Sổ tay gia công cơ) L•ợng d• gia công: Tiện mặt đầu: +tiện thô 1 lần với l•ợng d• : Zb1 = 3 mm. Tiện lỗ : Tiện 2 lần với l•ợng d•: +tiện thô :2Zb1 = 5mm +tiện tinh :2Zb2 =4mm 5
  6. 1.4 Chế độ cắt: 1.5.1. Chiều sâu cắt: Chiều sâu cắt lấy bằng l•ợng d• gia công theo một phía của từng b•ớc công nghệ.Cụ thể: - Tiện mặt đầu: t =3(mm). - Tiện lỗ: + tiện thô: t =2,5(mm) +tiện tinh: t =2(mm) 1.5.2. L•ợng chạy dao: - l•ợng chạy dao cho tiện mặt đầu: S = 0,3 (mm/vòng) (bảng 5-72 trang 64 STCN t2). Vào gần tâm (khoảng 0,5 bán kính), l•ợng chạy dao S = 0,15(mm/vòng). - l•ợng chạy dao cho tiện lỗ: Tiện thô: S= 0,3 (mm/vòng) (bảng 5-61 trang 53 STCN t2). Tiện tinh: S = 0,2(mm/vòng) (bảng 5-62 trang 54 STCN t2). 1.5.3. Tốc độ cắt: a. Tiện mặt đầu: Tốc độ cắt đựơc tra theo bảng 5-74 trang 57 (1) Tiện mặt đầu: Vb= 75(m/ph). Vt = Vb. K1.K2.K3. Trong đó: - K1: Hệ số phụ thuộc độ cứng chi tiết K1=0,83. - K2: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt K2=0,8. - K3: Hệ số phụ thuộc tuổi bền của dao. Với dao BK8 thì K3=1. Vt = 75 . 0,83 . 0,8 . 1 =49,8 (m/ph). V .1000 49,8.1000 n = t 81,33(v / ph). t .D .195 6
  7. chọn theo máy có: nm= 80 (v/ph). n . .D 80 .195 V m 49(m / ph). tt 1000 1000 Tiện lỗ 109: Theo bảng 5-64 trang 56 (1). Tiện thô(đến : Vb= 216(m/ph). Vt = Vb. K1.K2.K3. Vt = 216 . 0,83 . 0,8 . 1 = 143,42 (m/ph). V .1000 143,42.1000 n = t 234,12(v / ph). t .D .195 chọn theo máy có: nm= 253 (v/ph). n . .D 253. 195 V m 155(m / ph). tt 1000 1000 Tiện tinh: Vb= 229(m/ph). Vt = Vb. K1.K2.K3. Vt = 229. 0,83 . 0,8 . 1 = 152,06 (m/ph). V .1000 152,06.1000 n = t 248,21(v / ph). t .D .195 chọn theo máy có: nm= 253 (v/ph). n . .D 253. .195 V m 155(m / ph). tt 1000 1000 Nguyên công 2 : Tiện mặt đầu còn lại đạt kích th•ớc 26,5 0,021 , vát mép,tiện bậc, tiện côn Định vị: Chuẩn định vị là mặt trụ trong. Định vị và kẹp chặt trên mâp cặp 3 chấu tự định tâm hạn chế 5 bậc tụ do. Chọn máy: Máy tiện vạn năng T620. Công suất của máy Nm = 7(Kw) Chọn dao: Tiện mặt đầu,vát mép : dùng dao 21060-058-BK8 (dao tiện phá cong gắn mảnh hợp kim cứng BK8 với các kích th•ớc H=25, B =16) 7
  8. ( Bảng 4.14-trang 315-Sổ tay gia công cơ) Tiện bậc: dùng dao 21001-004-BK8 (dao tiện khỏa mặt gắn mảnh hợp kim cứng BK8 với các kích th•ớc H=20, B =16) ( Bảng 4.12-trang 314-Sổ tay gia công cơ) Tiện côn : dùng dao 21041-001-BK8 (dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng BK8 với các kích th•ớc H=20, B =16) ( Bảng 4.13-trang 315-Sổ tay gia công cơ) L•ợng d• gia công: Tiện mặt đầu: Tiện 2 lần với l•ợng d•: + tiện thô: Zb1 = 1,5 mm. + tiện tinh : Zb2 =1mm + vát mép : Zb =2mm Tiện bậc : Tiện 2 lần với l•ợng d•: +tiện thô : Zb1 = 3,5mm +tiện tinh : Zb2 =1,5mm Tiện côn: Tiện 2 lần với l•ợng d•: +tiện thô : Zb1 = 5,5mm +tiện tinh : Zb2 =1,6mm 1.5 Chế độ cắt: 1.5.4. Chiều sâu cắt: Chiều sâu cắt lấy bằng l•ợng d• gia công theo một phía của từng b•ớc công nghệ.Cụ thể: - Tiện mặt đầu: + tiện thô: t =1,5(mm) +tiện tinh: t =1(mm) + vát mép : t =2(mm) - Tiện bậc : +tiện thô : Zb1 = 3,5mm 8
  9. +tiện tinh : Zb2 =1,5mm - Tiện côn: +tiện thô : Zb1 = 5,5mm +tiện tinh : Zb2 =1,6mm 1.5.5. L•ợng chạydao: - l•ợng chạy dao cho tiện mặt đầu: Tiện thô: S = 0,3 (mm/vòng) Vào gần tâm (khoảng 0,5 bán kính), l•ợng chạy dao S = 0,15(mm/vòng). Tiện tinh : S=0,2(mm/vòng) Vào gần tâm (khoảng 0,5 bán kính), l•ợng chạy dao S = 0,15(mm/vòng). (bảng 5-72 trang 64 STCN t2). - l•ợng chạy dao cho tiện bậc: Tiện thô: S= 0,3 (mm/vòng) Tiện tinh: S = 0,1(mm/vòng) - l•ợng chạy dao cho tiện côn: Tiện thô: S= 0,3 (mm/vòng) Tiện tinh: S = 0,1(mm/vòng) 1.5.6. Tốc độ cắt: Tiện mặt đầu: Tốc độ cắt đựơc tra theo bảng 5-74 trang 57 (2) Tiện thô: Vb= 75(m/ph). Vth = Vb. K1.K2.K3. Trong đó: - K1: Hệ số phụ thuộc độ cứng chi tiết K1=0,83. - K2: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt K2=0,8. - K3: Hệ số phụ thuộc tuổi bền của dao. Với dao BK8 thì K3=1. 9
  10. Vt h= 75 . 0,83 . 0,8 . 1 =49,8 (m/ph). V .1000 49,8.1000 n = t 145,50(v / ph). t .D .109 chọn theo máy có: nm= 160 (v/ph). n . .D 160 .109 V m 54,78(m / ph). tt _ th 1000 1000 t•ơng tự tiện tinh: Vn_t = 74,54(m/ph). Tiện bậc: Tiện thô: Vn_th= 54,78(m/ph). Tiện tinh: Vn_t= 82,12(m/ph). Tiện côn : Theo bảng 5-64 trang 56 (2). Tiện thô: Vb= 260(m/ph). Vt = Vb. K1.K2.K3. Vt = 260 . 0,83 . 0,8 . 1 = 172,64 (m/ph). V .1000 172,64.1000 n = t 323,25(v / ph). t .D .170 chọn theo máy có: nm= 320 (v/ph). n . .D 320. 170 V m 171(m / ph). tt 1000 1000 Tiện tinh: Vb= 330(m/ph). Vt = Vb. K1.K2.K3. Vt = 330. 0,83 . 0,8 . 1 = 219,12 (m/ph). V .1000 119,12.1000 n = t 410,28(v / ph). t .D .170 chọn theo máy có: nm= 401 (v/ph). n . .D 401. .170 V m 214,16(m / ph). tt 1000 1000 10
  11. Nguyên công 3 : Tiện bậc đạt khích th•ớc giữa hai mặt đầu bằng 15,8 0,02 , tiện côn trong. Định vị: Chuẩn định vị là mặt trụ trong. Định vị và kẹp chặt trên mâp cặp 3 chấu tự định tâm hạn chế 5 bậc tụ do. Chọn máy: Máy tiện vạn năng T620. Công suất của máy Nm = 7(Kw) Chọn dao: Tiện bậc: dùng dao 21001-004-BK8 (dao tiện khỏa mặt gắn mảnh hợp kim cứng BK8 với các kích th•ớc H=20, B =16) ( Bảng 4.12-trang 314-Sổ tay gia công cơ) Tiện côn : dùng dao 21041-001-BK8 (dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng BK8 với các kích th•ớc H=20, B =16) ( Bảng 4.13-trang 315-Sổ tay gia công cơ) L•ợng d• gia công: Tiện bậc : Tiện 2 lần với l•ợng d•: +tiện thô : Zb1 = 9mm +tiện tinh : Zb2 =2mm Tiện côn: Tiện 2 lần với l•ợng d•: +tiện thô : Zb1 = 4mm +tiện tinh : Zb2 =1,9mm Chế độ cắt: Chiều sâu cắt: Chiều sâu cắt lấy bằng l•ợng d• gia công theo một phía của từng b•ớc công nghệ.Cụ thể: - Tiện bậc : +tiện thô : Zb1 = 9mm +tiện tinh : Zb2 =2mm - Tiện côn: +tiện thô : Zb1 = 4mm 11
  12. +tiện tinh : Zb2 =1,9mm L•ợng chạy dao: - l•ợng chạy dao cho tiện bậc: Tiện thô: S= 0,3 (mm/vòng) Tiện tinh: S = 0,1(mm/vòng) - l•ợng chạy dao cho tiện côn: Tiện thô: S= 0,3 (mm/vòng) Tiện tinh: S = 0,1(mm/vòng) Tốc độ cắt: Tiện bậc: Tiện thô: Vn_th= 54,78(m/ph). Tiện tinh: Vn_t= 82,12(m/ph). Tiện côn : Theo bảng 5-64 trang 56 (2). Tiện thô: Vb= 216(m/ph). Vt = Vb. K1.K2.K3. Vt = 216 . 0,83 . 0,8 . 1 = 143,7 (m/ph). V .1000 143,7.1000 n = t 280(v / ph). t .D .172 chọn theo máy có: nm= 254 (v/ph). n . .D 254. 172 V m 140(m / ph). tt 1000 1000 Tiện tinh: Vb= 229(m/ph). Vt = Vb. K1.K2.K3. Vt = 229. 0,83 . 0,8 . 1 = 152,1 (m/ph). V .1000 152,1.1000 n = t 284,7(v / ph). t .D .170 12
  13. chọn theo máy có: nm= 254 (v/ph). n . .D 254. .172 V m 140(m / ph) tt 1000 1000 I. Nguyên công IV: Khoan 6 lỗ 8 0,05 1.1. Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ 10 0,05 cần đảm bảo độ độ vuông góc của đ•ờng tâm lỗ và hai mặt đầu song song của dao, yêu cầu đảm bảo độ chính xác về kích th•ớc lỗ. Bởi vậy ta định vị nhờ 2 phiến tì hạn chế 3 bậc tự do, định vị vào lỗ 109 hạn chế 2 bậc tự do.Lực kẹp chi tiết h•ớng từ trên xuống ngoài tác dụng kẹp chặt còn có tác dụng chống xoay. Để đạt đ•ợc kích th•ớc lỗ 10 0,05 thì ph•ơng pháp gia công lần cuối phải là doa tinh. Nh• vậy, các ph•ơng pháp gia công tr•ớc doa tinh là: Khoan, doa thô, doa tinh. 1.2. Chọn máy: Thực hiện trên máy khoan cần: 2H55 Công suất máy: N = 4(Kw). 1.3. Chọn dao: Chọn dao khoan và dao doa có phần cắt gắn mảnh hợp kim cứng 1.4. Tính l•ợng d• gia công: Do gia công lỗ nên ở đây l•ợng d• gia công là l•ợng d• đối xứng. Vây ta có công thức tính l•ợng d• gia công : 2 2 2Zb min= 2.( Rza +Ta+ a  b ) Trong đó: - 2Zb min: L•ợng d• giới hạn của b•ớc công nghệ cần tính. - Rza: Độ nhám bề mặt do b•ớc công nghệ tr•ớc đó để lại. - Ta: Lớp h• hỏng bề mặt do b•ớc công nghệ tr•ớc để lại. Các Giá trị của Rza và Ta đ•ợc xác định từ bảng 13 trang 40 (3) 13
  14. 2 2 2 - a lk lt cv : sai lệch không gian + lk : sai lệch không gian do lệch khuôn gây ra + lt : sai lệch không gian do lệch tâm. + cv : sai lệch không gian do cong vênh. ở đây ta có: lk = lt = cv = 0. a = 0. - b: sai số gá đặt của b•ớc công nghệ đang gia công. 2 2  b  c  k + c : Sai số chẩn. Do ở đây, chuẩn định vị trùng với gốc kích th•ớc nên ta có: c=0. +k : sai số do kẹp chặt gây ra. Lực kẹp ở đây song song với đ•ờng tâm lỗ do vậy nó chỉ gây biến dạng kích th•ớc chiều dài lỗ mà không ảnh h•ởng tới kích th•ớc đ•ờng kính lỗ. k = 0. = 0. Ta có bảng tính l•ợng d• gia công lỗ nh• sau: Với dung sai kích th•ớc đạt đ•ợc sau các b•ớc công nghệ tra bảng 3-91 trang 248 (2). TT ND Các T.P của Zb min 2Zb min Dtt  Dgh 2.Zgh Rza Ta a b (m) (mm) Max min 0 Fôi đặc 1 Khoan 20 60 0 0 0 9,82 150 9,82 9,67 - - 2 Doa thô 10 25 0 0 160 9,98 60 9,98 9,92 250 160 3 Doa tinh 70 10,05 20 10,05 10,03 110 30 14
  15. Từ trên ta thấy: ở b•ớc công nghệ đầu tiên ta chọn kích th•ớc dao khoan là 9,8. Khi đó với l•ợng d• tính toán nh• trên kích th•ớc đ•ờng kính lỗ sẽ đ•ợc đảm bảo. 1.5. Chế độ cắt: 1.5.1. B•ớc 1 : khoan lỗ 9,8. 9,8 Chiều sâu cắt: t = =4,9 mm 2 L•ợng chạy dao: Với Thép45 . Theo bảng 5-25 (trang 21 sổ tay CNCTM) có: S=0,3 (mm/vòng) Tốc độ cắt :V đ•ợc tính theo công thức q Cv .D V = K T m .S y v Theo bảng 5-28 (trang 23) và bảng 5-30(trang 24) sổ tay CNCTM có: Cv = 34,2; q=0,45 ; m=0,2 ; y=0,3; T=45(phút) Hệ số Kv = KMV.kUV.KLV KMV = 1 KUV = 0,83, Bảng 5-6 trang 8 Sổ tay CNCTM II KLV = 1 , Bảng 5-31 trang 24 Sổ tay CNCTM II Kv = 1 . 0,83 . 1=0,83 34,2.9,80,45 V = .0,83 = 51=3,134 (m/phút) t 450,2.0,30,3 1000.V 1000.53,134 n = = = 1725,84 vòng/phút t 3,14.D 3,14.9,8 chọn theo máy: nmáy=1440 (vòng/phút). n . .D 1440. .9,8 V m 44,334(m / ph). tt 1000 1000 1.5.2 B•ớc 2 : doa lỗ thô 9,96 9,96 9,8 Chiều sâu cắt: t 0,08mm 2 L•ợng chạy dao: S =2,2 mm/vòng ( Bảng 5-27 trang22, sổ tay CNCTM ). Tốc độ cắt: V đ•ợc tính theo công thức 15
  16. q Cv .D V = K T m .t x .S y v Trong đó, các hệ số đ•ợc tra trong bảng5-28 trang 23 (1): Cv = 109 ; q=0,2 ; m=0,45 ; y=0,5 , x = 0 Tuổi thọ của mũi doa BK8 T =60 phút ( Bảng 5-30, sổ tay CNCTM ) Hệ số Kv = KMV.KUV.KLV KV = 0,83 109.9,96 0,2 V = .0,83 =18,45(m/phút) t 600,45.1.2,2 0,5 1000.V 1000.18,45 n = = = 587,35(v/ph) T 3,14.D 3,14.9,96 chọn theo máy có: nmáy=720 (vòng/phút). n . .D 720. .9,96 V m 22,62(m / ph). tt 1000 1000 1.5.2. Doa tinh lỗ 10: 10 9,96 Chiều sâu cắt: t 0,04mm. 2 Luợng chạy dao: Sthô = Stinh = 2,2 mm/vòng. Tốc độ cắt: nm=720(vòng/phút). 1.6 Tính lực kẹp. 1.6.1. Sơ đồ tính lực. Khi khoan mũi khoan tác dụng vào phôi một mô men khoan Mx và một lực Po h•ớng từ trên xuống. Để chống lại ảnh h•ởng của mô men Mx tới yêu cầu gia công ta phải cân bằng mô men khoan bằng cách tạo ra một mô men ma sát. Để có mô men ma sát ta phải tạo ra một lực có chiều h•ớng từ trên xuống.Nh• vậy trọng lực và lực cắt P0 đóng vai trò là một lực kep. Tuy vậy trọnh l•ợng chi tiết là không đáng kể do vậy ở đây ta chỉ tính lực kẹp do lực cắt P0 và lực kẹp chặt W do cơ cấu kẹp chặt sinh ra. 1.6.2. Tính lực cắt: Nh• phân tích ở trên lực cắt bao gồm : Mô men xoắn Mx và lực chiều trục P0. Theo sổ tay công nghệ chế tạo máy ta có: Khi khoan: 16
  17. Mô men khoan và lực cắt khi khoan: q y Mk = 10. CM .D . S . kp ; q y P0 = 10. CP .D . S . kp ; Theo bảng 5-9 trang 9, sổ tay CNCTM ta có kp=1 Theo bảng 5-32 trang 25, sổ tay CNCTM : với vật liệu phôi là thép 45 và vật liệu dao là hợp kim cứng có : - hệ số cho MK: CM=0,012; q = 2,2 ; y= 0,8 2,2 0,8 Mk =10. 0,012 . 9,8 . 0,3 . 1 = 6,94 N.m - Hệ số cho P0: CP =42; q = 1,2; y=0,75 1,2 0,75 P0 =10 . 42 .9,8 . 0,3 . 1 =2633,67N Khi doa: Mô men doa và lực cắt khi doa: q x y Md = 10. CM .D . t . S . kp ; q x y P0 = 10. CP .D . t . S . kp ; Theo bảng 5-9 trang 9, sổ tay CNCTM ta có kp=1 Theo bảng 5-32 trang 25, sổ tay CNCTM : với vật liệu phôi là thép 45và vật liệu dao là hợp kim cứng có : - hệ số cho Md: CM=0,196; q = 0,85; x=0,8 ; y= 0,7 0,85 0,8 0,7 Mk =10. 0,196 . 9,96 . 0,5 . 2,2 .1 = 11,838 N.m - Hệ số cho P0: CP =46; q = 0; x=1; y=0,4 0 1 0,4 P0 =10 . 46 .9,96 . 0,5 . 2,2 . 1 =288,359N công suất cắt: 17
  18. M .n N = x m cắt 9750 6,94.1440 khi khoan: N = 1,025(Kw) cắt 9750 11,838.720 Khi doa: N = 0,874(kw) cắt 9750 N cắt=1,1986 < Nnáy. =1,5 . 0,8 =1,2 (kw) vậy máy đủ công suất để gia công lỗ 10. 1.6.3. Tính lực kẹp : Điều kiện cân bằng: Mms = Mx Để tăng tính chất an toàn khi kẹp chặt ta thêm hẹ số an toàn K Mms K.Mx + Với sơ đồ tính lực kẹp nh• hình vẽ ta có: Mms = Fms . L Fms =(W+P0) . f Mms = (W+P0). f . L Trong đó f là hệ số ma sát. Với mỏ kẹp có khía nhám f =0,45. L: khoảng cách tay đòn; L=90 mm (W+P0). f . L Mx K.Mx W - P f .L 0 K: là hệ số an toàn,đ•ợc tính nh• sau : K = Ko.K1. K2. K3. K4. K5. K6 Ko:là hệ số an toàn trong mọi tr•ờng hợp , lấy Ko=1,5 K1:là hệ số kể đến l•ợng d• không đều ,khi khoan lấy K2=1,2 K2:là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt ,lấy K2=1,5 K3:là hệ số kể đến lực cắt không liên tục , lấy K3=1 18
  19. K4:là hệ số kể đến nguồn sinh lực , kẹp chặt bằng tay lấy K4=1,3 K5:là hệ số kể đến vị trí tay quay khi kẹp , lấy K5=1,2 K6:là hệ số kể đến tính chất tiếp xúc , lấy K6=1 K = 1,5 . 1,2. 1,5. 1. 1,3 . 1,2 . 1 = 4,212 6,94 W 1000. 4,212 2633,67 = 855 N 0,45.90 1.6.4. Chọn cơ cấu kẹp: Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp đơn giản, kẹp chặt bằng mối ghép ren, lực kẹp h•ớngtừ trên xuống thông qua đĩa kep. 1.6.5. Cơ cấu dẫn h•ớng và các cơ cấu khác: Cơ cấu dẫn h•ớng Cơ cấu dẫn h•ớng đ•ợc dùng là phiến dẫn cố định , bạc dẫn đ•ợc chọn là loại bạc thay nhanh, bạc cố định cho bạc thay nhanh Các cơ cấu khác Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy là Bulông và đai ốc. Thân đồ gá đ•ợc chọn theo kết cấu nh• bản vẽ lắp , thân đ•ợc chế tạo bằng gang 1.7 Xác định sai số đồ gá: Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu của nguyên công để quy định điều kiện kĩ thuật chế tạo và lắp ráp đồ gá. Nh• vậy ta có: Sai số gá đặt cho phép : 2 2 2 2 2 1 1  gd  c  k  m  ld  ctlr  gd    5 2 2 2 2 2 2  ctlr  gd   k  m  ld  c Trong đó k: là sai số do kẹp chặt phôi , trong tr•ờng hợp này lực kẹp vuông góc với ph•ơng kích th•ớc thực hiện do đó k= 0 m: là sai số do mòn đồ gá,ta có m=  N với N là số chi tiết gia công ; chọn N = 8480 chi tiết 19
  20. m=  N =0,18 8480 =16,58m lđ: là sai số do lắp đặt đồ gá , lấy lđ= 10 m c : là sai số chuẩn do định vị chi tiết gia công Do chuẩn định vị trùng gốc kích th•ớc nên có: c=0 gđ: là sai số gá đặt, theo bảng 7-3 sổ tay & atlat đồ gá ta có gđ=80m 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 vậy ctlr  gd   k  m  ld  c 80 0 16,58 10 0 79 m 1.8 Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá: - Độ không song song giữa mặt phiến tỳ và mặt đáy không quá 0,079 (mm). - Độ không vuông góc giũa đ•ờng tâm bạc dẫn h•ớng với mặt đáy gá không lớn hơn 0,079mm. Nguyên công V: Xọc rãnh then 20 x 3 Định vị: Chuẩn định vị là mặt đầu và hai lỗ 8,5 đối xứng qua tâm. Định vị trên hai phiến tỳ, một chốt trụ, một chốt trám, nh• vậy hạn chế đ•ợc 6 bậc tự do. Kẹp chặt bằng hệ thống đòn kẹp liên động, ph•ơng của lực kẹp trùng với ph•ong kích th•ớc thực hiện. Chọn máy: Máy xọc 7A414 của liên bang Nga. Công suất của máy Nm = 2,8(Kw) Chọn dao: dùng dao 21810_001-BK8 (dao cạnh thẳng gắn mảnh hợp kim cứng BK8 với các kích th•ớc H=16, B =10) ( Bảng 4.24-trang 325-Sổ tay gia công cơ) L•ợng d• gia công: +xọc 1 lần với l•ợng d• : Zb1 = 3 mm. Chế độ cắt: Chiều sâu cắt: t =3(mm). L•ợng chạy dao: : S = 0,1 (mm/h.t.k) (bảng 5-83 trang 81 STCN t2). 20
  21. Tốc độ cắt: V= 18,8(m/ph). Nguyên công VII: Mài mặt đầu nhỏ trên máy mài phẳng để đạt độ bóng bề mặt Ra=2,5 Định vị: Chuẩn định vị là mặt đầu l•ỡi cắt của. Định vị trên bàn từ của máy mài, hạn chế đ•ợc 3 bậc tự do. Kẹp chặt bằng hai khối V côn, khi máy hoạt động, bàn từ hút chặt 2 khối V khiến chi tiết đ•ợc cố định. Chọn máy: Máy mài phẳng 3A732 của liên bang Nga. Công suất của máy Nm = 14(Kw) Chọn đá: chọn đá mài phẳng với các kích th•ớc D = 300 (đ•ờng kính đá) H = 50 (chiều dày đá ) D =50 (đ•ờng kính lỗ đá) ( Bảng 4.93-trang 432-Sổ tay gia công cơ) L•ợng d• gia công: Zb = 0,2 mm. Chế độ cắt: Chiều sâu cắt: t =0,2(mm). L•ợng chạy dao: : S = 0,03 (mm/h.t) (bảng 5-219trang 195 STCN t2). Tốc độ cắt: V= 12,5(m/ph). Nguyên công VIII: Mài lỗ 110 trên máy mài tròn trong để đạt độ bóng bề mặt Ra=2,5 Định vị: Chuẩn định vị là mặt đầu nhỏ, một chốt trụ, một chốt trám. mặt đầu đựơc định vị trên phiến tỳ ,hai chốt đặt tại 2 lỗ 8,5 đối xứng Kẹp chặt bằng 2 vít cấy đ•ợc lắp vào 2 lỗ đối xứng nhau. Chọn máy: Máy mài tròn trong 3A227 của liên bang Nga. Công suất của máy Nm = 3(Kw) Chọn đá: chọn đá mài phẳng với các kích th•ớc 21
  22. D = 90 (đ•ờng kính đá) H = 30 (chiều dày đá ) D =40 (đ•ờng kính lỗ đá) ( Bảng 4.93-trang 432-Sổ tay gia công cơ) đặc tính của đá: 9A40CM1-CM27-8K -925CM1-C27-8K. L•ợng d• gia công: 2Zb = 1 mm. Chế độ cắt: Chiều sâu cắt: t =0,5(mm). Vận tốc đá: Vđ = 40(m/s). L•ợng chạy dao: : B•ớc tiến dao dọc Sd = 0,5 (mm/v) (bảng 5-207 trang 184 STCN t2). L•ợng chạy dao ngang Sn = 0,003 (m/htk) (bảng 5-207 trang 184 STCN t2). Vận tốc chi tiết: V= 73(m/ph). Chiều dài gia công: Lgc= lgc-1/3.H = 15 –1/3.30 = 5(mm) Số hành trình kép: nđ= 37(htk/p). Nguyên công IX: Mài mặt côn trong của l•ỡi cắt trên máy mài tròn để đạt độ bóng bề mặt Ra=0,63. Định vị: Định vị bằng mặt đầu nhỏ hạn chế 3 bậc , lỗ 110 hạn chế 2 bậc. Kẹp chặt bằng 2 vít cấy đ•ợc lắp vào 2 lỗ đối xứng nhau. Chọn máy: Máy mài tròn trong 3A227 của liên bang Nga. Công suất của máy Nm = 3(Kw) Chọn đá: chọn đá mài phẳng với các kích th•ớc D = 90 (đ•ờng kính đá) H = 30 (chiều dày đá ) 22
  23. D =40 (đ•ờng kính lỗ đá) ( Bảng 4.93-trang 432-Sổ tay gia công cơ) đặc tính của đá: 9A40CM1-CM27-8K -925CM1-C27-8K. L•ợng d• gia công: 2Zb = 1 mm. Chế độ cắt: Chiều sâu cắt: t =0,5(mm). Vận tốc đá: Vđ = 40(m/s). L•ợng chạy dao: : B•ớc tiến dao dọc Sd = 0,5 (mm/v) (bảng 5-207 trang 184 STCN t2). L•ợng chạy dao ngang Sn = 0,003 (m/htk) (bảng 5-207 trang 184 STCN t2). Vận tốc chi tiết: V= 73(m/ph). Chiều dài gia công: Lgc= lgc-1/3.H = 15 –1/3.30 = 5(mm) Số hành trình kép: nđ= 37(htk/p). 1.1. Tính thời gian gia công cơ bản cho b•ớc nguyên công. Thời gian gia công cơ bản đ•ợc tính theo công thức: L L L T 1 2 (phút). 0 S.n Trong đó: L- Chiều dài bề mặt gia công (mm). L1- Chiều dài ăn dao (mm). L2 - Chiều dài thoát dao(mm). 23
  24. S: L•ợng chạy dao vòng (mm/vòng). n: Số vòng quay hoặc số hành trình kép trong một phút. Tuỳ từng sơ đồ gia công ta có công thức tính cụ thể trong bảng 2732 trang 55 (HDTKĐACN). Thời gian gia công cơ bản cho b•ớc: Tiện mặt đầu. L L L T 1 2 (phút). 0 S.n D d 195 100 L 47,5(mm) 2 2 t 1,5 L (0,5  2) (0,5  2) 2(mm) 1 tg tg600 L2 = 3 (mm). Sthô= Stinh= 0,2(mm/vòng). nthô= ntinh = 400 (v/ph). 47,5 2 3 T =T = 0,66 (phút). 0 thô 0 tinh 0,2.400 Thời gian gia công cơ bản cho b•ớc: Tiện lỗ 109. L L T 1 (phút). 0 S.n L=27,5(mm). t 0,625 L (0,5  2) (0,5  2) 2(mm) 1 tg tg600 S = 0,3(mm/vòng). n = 160 (v/ph). 27,5 2 T = 0,57 (phút). 0 0,3.160 Thời gian gia công cơ bản cho b•ớc: vát mép lỗ 109. 24
  25. L L L T 1 2 (phút). 0 S.n L=1,5 (mm) L1= 2(mm). L2=3(mm). S= 0,5(mm/vòng). n= 960; 1,5 2 3 T = 0,086 (phút). 0 0,4.960 Thời gian gia công cơ bản cho b•ớc: Tiện bậc mặt tròn ngoài 188,5. L L T 1 (phút) 0 S.n L=5 (mm) L1= 2 (mm). S= 0,5(mm/vòng). ntinh = 480 (v/ph). 5 2 T = 0,048 (phút). 0 0,5.480 Thời gian gia công cơ bản cho b•ớc: Tiện côn ngoài. L L L T 1 2 (phút). 0 S.n L=22 (mm) L1= 2 (mm). L2 = 2(mm) S = 1. n= 310(v/ph). 25
  26. 22 2 2 T = 0,078 (phút). 0 1.310 Thời gian gia công cơ bản cho b•ớc: Tiện mặt trong 159,5. L L T 1 (phút). 0 S.n L=5 (mm) L1= 2 S= 0,5(mm/phút). ntinh = 1250 (v/ph). 5 2 T = 0,042 (phút). 0 0,5.1250 Thời gian gia công cơ bản cho b•ớc: Tiện côn trong. L L L T 1 2 (phút). 0 S.n L=15,5 (mm) L1= 2 (mm). L2 = 2(mm) S = 1. n= 310(v/ph). 15,5 2 2 T = 0,068 (phút). 0 1.310 Thời gian gia công cơ bản cho b•ớc: Khoan, doa tinh lỗ 8,5. (phút). L=15(mm) d 8 L = cot g (0,5  2) cot g400 (0,5  2) 9,5(mm) 1khoan 2 2 L1khoét= L1doa= 2. 26
  27. L2 = 2(mm) Skhoan = 0,5 (mm/vòng Sd.tinh= 1(mm/phút). nkhoan = 310 (v/ph). D.tinh= 800(v/ph). 15 9,5 2 T = 0,2 (phút). 0.khoan 0,5.310 15 2 2 T = 0,02 (phút). 0 D.tinh 1.800 Thời gian gia công cơ bản cho b•ớc: Xọc rãnh then L T (phút). 0 S.n L=20mm) S = 0,5(mm/h.t.k). n = 30(h.t.k/ph). 20 T = 1,3 (phút). 0 0,5.30 Thời gian gia công cơ bản cho b•ớc: Mài mặt đầu. L L L Bc Bk 5 h l T 1 2 . . . .L (phút). 0 Vc.1000 Sc.Bk t m L=188,5 (mm) L1= 5(mm) L2 = 5(mm) Vc=25. Sc=5 Bk=80 Bc=188,5 27
  28. h=0,4 t =0,01 m=1 S = 108 (mm/phút). n = 60 (v/ph). 188,5 5 5 188,5 80 5 0,5 0,01 T . . . .188,5 1,5 (phút). 0 25.1000 5.80 t 1 Thời gian gia công cơ bản cho b•ớc: MàI lỗ 110. L h T 11,3 0 . (phút). 0 Sc.Bk.Nc t L0 = L-(0,4-0,5).Bk L=15(mm) Bk= 50 L0=4 Sc=20. Nc=150 h = 0,5 t=0,006 4 0,5 T 11,3 . =1(phút). 0 50.20.150 0,006 Thời gian gia công cơ bản cho b•ớc: Mài mặt trong l•ỡi cắt (phút). L0 = L-(0,4-0,6).Bk L=15,5(mm) Bk= 30 L0=7 Sc=20. 28
  29. Nc=150 h = 0,5 t=0,006 7 0,5 T 11,3 . =1,2(phút). 0 30.20.150 0,006 Thời gian gia công cơ bản cho b•ớc: Mài mặt ngoài l•ỡi cắt. L h T 11,3 0 . (phút). 0 Sc.Bk.Nc t L0 = L-(0,4-0,6).Bk L=22(mm) Bk= 30 L0=15 Sc=20. Nc=150 h = 0,5 t=0,006 15 0,5 T 11,3 . =1,6(phút). 0 30.20.150 0,006 1.2. Tính thời gian gia công cơ bản cho từng nguyên công Ta có thể tính thời gian gia công cơ bản cho từng nguyên công nh• sau: Nguyên công I: Tiện mặt đầu, tiện lỗ 109: n To1 Toi1 = 0,66 + 0,66 + 0,57 = 1,89 (phút). 1 1 Nguyên công II:Tiện mặt đầu còn lại, tiện bậc, tiện côn ngoàI vát mép: n To2 Toi2 = 0,66+0,66+ 0,048 + 0,086 = 1,45 (phút). 1 1 Nguyên công III:Tiện bậc, vát mép, tiện côn trong: 29
  30. n To3 Toi3 = 0,042+0,086+ 0,048 = 0,176(phút). 1 1 Nguyên công IV: khoan, doa tinh lỗ 8 15 9,5 2 . T = 0,2 (phút). 0.khoan 0,5.310 15 2 2 T = 0,07 (phút 0.khoét 1.310 15 2 2 T = 0,015 (phút). 0 D.thô 2.800 15 2 2 T = 0,02 (phút). 0 D.tinh 1.800 n To4 Toi4 = 6.(0,2+0,07+0,015+0,02)= 1,138 (phút). 1 1 Nguyên công V: xọc, rãnh then n To5 Toi5 = 1,3(phút). 1 1 Nguyên công VII: mài mặt đầu n To7 Toi7 = 1,5(phút). 1 1 Nguyên công VIII: mài lỗ 8,5 n To8 Toi8 = 1(phút). 1 1 Nguyên công IX: mài mặt trong l•ỡi cắt n To9 Toi9 = 1,2(phút). 1 1 Nguyên công IX: mài mặt ngoài cắt 30
  31. n To10 Toi10 = 1,6(phút). 1 1 31
  32. tài liệu tham khảo 1- Pgs-Pts - Trần Văn Địch. Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy – NXB KH&KT-1999 2- Nguyễn Đắc Lộc; Lê Văn Tiến; Ninh Đức Tốn. Sổ tay công nghệ chế tạo máy. 2 tập – NXB KH&KT - 2001 3- Lê Văn Tiến; Trần Văn Địch; Trần Xuân Việt. Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá - NXB KH&KT – 2000. 4- Nguyễn Đắc Lộc cùng các tác giả khác. Công nghệ chế tạo máy. 2 tập – NXB KH&KT – 2000. 5- Phạm Đắp. Cơ sở máy công cụ - ĐHBKHN – 1976. 6- Ninh Đức Tốn. H•ớng Dẫn làm bài tập dung sai – 2000. 32