›
›

Thuyết minh đồ án môn học Chế tạo máy - Nguyễn Xuân Quỳnh

pdf 36 trang phuongnguyen 4860
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Thuyết minh đồ án môn học Chế tạo máy - Nguyễn Xuân Quỳnh", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfthuyet_minh_do_an_mon_hoc_che_tao_may_nguyen_xuan_quynh.pdf

Nội dung text: Thuyết minh đồ án môn học Chế tạo máy - Nguyễn Xuân Quỳnh

  1. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy 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-Ts Nguyễn Trọng Bình 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-Ts Nguyễn Trọng Bình đã giúp đỡ em hoàn thành công việc đ•ợc giao. Hà Nội, ngày 17/11/2003 Sinh viên Nguyễn Xuân Quỳnh
  2. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Thuyết minh đồ án môn học công nghệ chế tạo máy I-Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy giá đỡ là chi tiết dạng hộp Do giá đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục .Gía đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí t•ơng đối của trục trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó . Sau khi gia công xong giá đỡ sẽ đ•ợc lắp vòng bi để lắp và làm nhiệm vụ đỡ trục Trên giá đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt không phải gia công. Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ trụ 30 Cần gia công mặt phẳng C và các lỗ 10, 8 chính xác để làm chuẩn tinh gia công Đảm bảo kích th•ớc từ tâm lỗ 30 đến mặt phẳng C là : 49 0,17 Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và tải trọng thay đổi. Đối với nhiệm vụ gia công mặt trên của giá đỡ cần phải gia công chính xác các mặt bậc để đảm bảo khi lắp ghép với nửa d•ới chỉ có mặt làm việc tiếp xúc với nửa d•ới còn các mặt khác đảm bảo có khoảng cách để tránh siêu định vị Vật liệu sử dụng là : GX 15-32 , có các thành phần hoá học sau : C = 3 – 3,7 Si = 1,2 – 2,5 Mn = 0,25 – 1,00 S < 0,12 P =0,05 – 1,00 []bk = 150 MPa []bu = 320 Mpa II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết Từ bản vẽ chi tiết ta thấy : - Mặt trên của giá đỡ có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng có thể dùng chế độ cắt cao , đạt năng suất cao - Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh . Chi tiết giá đỡ đ•ợc chế tạo bằng ph•ơng pháp đúc . Kết cấu t•ơng đối đơn giản , tuy nhiên khi gia công các lỗ vít , lỗ định vị và lỗ làm việc chính 30 cần phải ghép với nửa d•ới để gia công cho chính xác đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật .
  3. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Các bề mặt cần gia công là : 1. Gia công bề mặt phẳng C với độ bóng cao để làm chuẩn tinh cho nguyên công sau . 2. Gia công 2 mặt bên để khoan khoét , doa 2 mặt để sau đó gia công lỗ định vị và lỗ bắt vít để liên kết với phần d•ới 3. Gia công 4 lỗ 8, trong đó 2 lỗ phải taro để bắt vít với nửa d•ới và 2 lỗ để làm chuẩn định vị khi lắp nửa trên với nửa d•ới 4. Phay 2 mặt phẳng đầu lỗ trụ 40. 5. Khoét, doa lỗ 40 đảm bảo độ bóng và chính xác cho chi tiết ,vì bề mặt này là là bề mặt làm việc chính . IIi-xác định dạng sản xuất Muốn xác định dạng sản xuất tr•ớc hết ta phải biết sản l•ợng hàng năm của chi tiết gia công . Sản l•ợng hàng năm đ•ợc xác định theo công thức sau :  N = N1.m (1+ ) 100 Trong đó N- Số chi tiết đ•ợc sản xuất trong một năm N1- Số sản phẩm đ•ợc sản xuất trong một năm (5000 chiếc/năm) m- Số chi tiết trong một sản phẩm - Phế phẩm trong x•ởng đúc =(3-:-6) % - Số chi tiết đ•ợc chế tạo thêm để dự trữ  =(5-:-7)% 6 4 Vậy N = 5000.1(1 + ) =5500 chi tiết /năm 100 Trọng l•ợng của chi tiết đ•ợc xác định theo công thức Q = V. (kg) Trong đó Q - Trọng l•ợng chi tiết 3  - Trọng l•ợng riêng của vật liệu gang xám= 6,8-:-7,4 Kg/dm V - Thể tích của chi tiết V = VĐ - VR - 2.VV VĐ- Thể tích trụ đặc VR-Thể tích thân trụ rỗng VV - Thể tích phần bậc để bắt vít V - Thể tích của chi tiết 2 3,14.30 .65 3 VĐ = = 91845 mm 2 2 3,14.15 .65 3 VR = =22961 mm 2 3 VV = 12.8.65 = 6240 mm V = 91845 – 22961 – 6240 = 62644 mm3 = 0,062644 dm3 Vậy Q = V. = 0,062644.7,2 = 0,451 (kg)
  4. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Dựa vào bảng 2 (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng loạt vừa. IV- Xác định ph•ơng pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi Xác định ph•ơng pháp chế tạo phôi Kết cấu của chi tiết không phức tạp nh•ng vật liệu của chi tiết là gang xám 15x32 nên ta dùng ph•ơng pháp đúc,ứng với sản xuất hàng loạt vừa nên ta chọn ph•ơng pháp đúc trong khuôn kim loại . Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt ba via . Bản vẽ lồng phôi
  5. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy * Yêu cầu kỹ thuật: - Đảm bảo độ song song giữa tâm của lỗ  30 với mặt đáy của giá đỡ - Đảm bảo độ vuông góc giữa tâm của lỗ  30 với mặt đầu của trụ - Đảm bảo độ chính xác của khoảng cách giữa lỗ bắt vít và lỗ lắp chốt định vị là 20 0,12 và độ chính xác của các lỗ này là 8 0,018 - Mặt phẳng lắp ghép đạt độ nhẵn bóng Ra = 5 m V.th ứ tự các ng uyên công 1- Xác định đ•ờng lối công nghệ Do sản xuất hàng loạt vừa nên ta chọn ph•ơng pháp gia công một vị trí ,gia công tuần tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng . 2- Chọn ph•ơng pháp gia công - Phay mặt phẳng bắt vít bằng nhiều dao phay đĩa ghép với nhau , đầu tiên là phay thô sau đó là phay tinh. - Gia công mặt lắp ghép với nửa d•ới đạt Ra = 5 ta cũng dùng ghép dao phay đĩa và lần l•ợt qua các giai đoạn phay thô rồi đến phay tinh - Gia công 4 lỗ 8 mặt lắp ghép ,trong đó có 2 lỗ lắp chốt dịnh vị gia công đạt Ra = 2,5 , ngoài ra vì khoảng cách của mặt bắt vít nhỏ nên ta không dùng dạng bu lông lồi lên trên đ•ợc mà phải dùng lục lăng bắt ngầm . Nh• vậy ta phải thêm nguyên công khoan và khoét rộng 2 lỗ bắt vít - Đối với gia công lỗ 30 đạt cấp chính xác Ra=4 tra bảng 5 ( TKĐACNCTM) thì cấp chính xác là 5 . Tra bảng với lỗ 30 cấp chính xác 5 ta có dung sai của lỗ là +0,009 m . Vì là lỗ có sẵn nên khi gia công ta chỉ việc khoét rồi doa tinh và doa thô VI Lập tiến trình công nghệ Trình tự các nguyên công để gia công nửa trên của giá đỡ có thể tiến hành nh• sau Thứ tự Tên nguyên công 1 Đúc chi tiết trong khuôn kim loại 2 ủ chi tiết 3 Phay mặt phẳng bắt vít 4 Phay mặt phẳng lắp ghép với nửa d•ới 5 Khoan 2 lỗ 9 và khoét 2 lỗ 11 6 Bắt vít nửa trên và nửa d•ới 7 Khoan doa 2 lỗ định vị 8 Phay mặt đầu 9 Khoét doa lỗ 30 10 Tổng kiểm tra
  6. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy VI – Lập thứ tự các nguyên công 1. Nguyên công I : Đúc chi tiết trong khuôn kim loai. 2. Nguyên công II : ủ chi tiết 3. Nguyên công III : Phay mặt phẳng bắt vít với nửa d•ới . n w Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công I * Định vị : Chi tiết đ•ợc định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng lắp ghép, vì là mặt thô cho nên ta dùng phiến tỳ nhám, hai bậc ở mặt bên và 1 bậc ở cạnh nhờ 3 chốt tỳ tỳ lên các mặt bên ngoài của nắp . * Kẹp chặt : Dùng đòn kẹp liên động để kẹp chi tiết từ trên xuống vuông góc với mặt đáy . Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82. Công suất máy Nm = 7 KW Chọn dao : Dao phay đĩa 3 mặt răng liền P18 , đ•ờng kính dao D = 150 , số răng Z=16 răng . * L•ợng d• gia công : Tra bảng 3.110 ( Sổ tay CNCTM tập 2 )l•ợng d• gia công của vật đúc bằng gang cấp chính xác II đ•ợc đúc trong khuôn kim loại đối với mặt cạnh là 2 mm * Chế độ cắt : tính chế độ cắt theo 2 b•ớc phay thô và phay tinh.
  7. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Chế độ cắt khi phay thô : Chiều sâu cắt t =1,5mm . L•ợng chạy dao răng Sz=0,33 mm/răng (Bảng 5-34 và 5-170 SổTayCNCTM ) . L•ợng chạy dao vòng S0= 0,33. 16= 5,28 mm/vòng. Tốc độ cắt Vb=26 m/ph (Bảng 5-172 SổTayCNCTM ) . Số vòng quay của trục chính là: 1000.V 1000.26 n t 55,20vg/ ph t .D 3,14.150 Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 60 vòng/phút. Nh• vậy tốc độ cắt thực tế là: .D.n 3,14.150.60 V t 28,26m / ph tt 1000 1000 Công suất cắt No=1,2 KW (Bảng 5-175 SổTayCNCTM ) . No< Nm.=7.0,8=5,6 KW Với máy đã chọn đã đủ các yêu cầu cần thiết để gia công chi tiết . Chế độ cắt khi phay tinh . Cả 2 dao cùng gia công với chiều sâu cắt t = 0,5 mm l•ợng chạy dao vòng S0=2 mm/vòng (Bảng 5-37 SổTayCNCTM tập 2 ) . L•ợng chạy dao răng Sz = So/z =2/16 =0,125 mm/răng Tốc độ cắt Vb= 37,5 m/ph (Bảng 5-172 SổTayCNCTM ) . Số vòng quay của trục chính là: 1000.V 1000.37,5 n 79,62vg/ ph .D 3,14.150 Ta chọn số vòng quay theo máy nm=75 vg/ph. Nh• vậy tốc độ cắt thực tế là: .D.n 3,14.150.75 V 35,33m / ph tt 1000 1000 Từ các kết quả trên ta có công suất cắt N0 = 1 Kw (Bảng 5-175 Sổ tay CNCTM tập 2 ) No< Nm.=7.0,8=5,6 KW Với máy đã chọn đã đủ các yêu cầu cần thiết để gia công chi tiết . Bảng thông số chế độ cắt nguyên công III: Phay tinh 35,33 75 0,5 2 150 Phay thô 28,26 60 1,5 5,28 316,8 B•ớc CN V(m/phút) n(v/phút) t(mm) S(mm/vg) S(mm/ph)
  8. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy 4. Nguyên công IV : Phay mặt bậc để lắp ghép với nửa d•ới . n w Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công IV * Định vị : Chi tiết đ•ợc định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng vừa gia công để bắt vít với nửa d•ới , hai bậc ở mặt bên nhờ áp sát chi tiết gia công vào phiến tỳ và 1 bậc ở cạnh nhờ 1 chốt tỳ, tỳ lên mặt bên ngoài của nắp . * Kẹp chặt : Dùng đòn kẹp liên động để kẹp chi tiết từ trên xuống vuông góc với mặt bắt vít . Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82. Công suất máy Nm = 7 KW Chọn dao : Dao phay đĩa 3 mặt răng liền P18 , đ•ờng kính dao D = 130 , số răng Z=16 răng . Bảng 5-172 (Sổ tay CNCTM tập 2). Đối với dao nhỏ ta lấy đ•ờng kính của nó là D = 114 mm * L•ợng d• gia công : Tra bảng 3.110(STCNCTM )l•ợng d• gia công của vật đúc bằng gang cấp chính xác II đ•ợc đúc trong khuôn kim loại đối với mặt cạnh là 2 mm * Chế độ cắt : Vì mặt phẳng làm việc là mặt bậc mà khi đúc ta đúc liền do đó trong quá trình gia công tuy ghép bằng 4 dao nh•ng khi bắt đầu gia công sẽ chỉ có 2 dao ngoài ăn tr•ớc khi cắt sâu đ•ơc t = 4 mm thì 2
  9. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy dao trong bắt đầu vào gia công do đó khi tính toán thì ta chia ra 3 lần ăn dao : Lần 1 phay thô hớt đi l•ợng t = 4 mm chỉ có 2 dao ngoài gia công .Lần 2 phay thô với chiều sâu t = 1,5 mm do cả 4 dao cùng gia công . Lần 3 phay tinh với chiều sâu t = 0,5 mm do cả 4 dao cùng gia công. Chế độ cắt khi phay thô : *Lần 1 dao ngoài ăn vào với chiều sâu cắt t =4 mm . L•ợng chạy dao răng Sz=0,33 mm/răng (Bảng 5-34 SổTayCNCTM ) L•ợng chạy dao vòng S0= 0,33. 16= 5,28 mm/vòng. Tốc độ cắt Vb=31,5 m/ph (Bảng 5-172 SổTayCNCTM ) . Số vòng quay của trục chính là: 1000.V 1000.31,5 n t 77,170vg/ ph t .D 3,14.130 Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 75 vòng/phút. Nh• vậy tốc độ cắt thực tế là: .D.n 3,14.130.75 V t 30,62m / ph tt 1000 1000 Công suất cắt No=1,2 KW (Bảng 5-175 SổTayCNCTM ) . * Lần 2 phay thô với 4 dao cùng gia công cắt chiều rông B = 20 mm tuy nhiên ta cũng chỉ tính cho dao có bán kính lớn nhất cho nên chế độ cắt nh• lần 1 L•ợng chạy dao răng Sz=0,33 mm/răng (Bảng 5-34 và 5-170 SổTayCNCTM ) . L•ợng chạy dao vòng S0= 0,33. 16= 5,28 mm/vòng. Tốc độ cắt Vb=31,5 m/ph (Bảng 5-172 SổTayCNCTM ) . Số vòng quay của trục chính là: Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 75 vòng/phút. Nh• vậy tốc độ cắt thực tế là: Công suất cắt No=1,2 KW (Bảng 5-175 SổTayCNCTM ) . Chế độ cắt khi phay tinh . * Lần 3 phay tinh khi cả 4 dao cùng gia công với chiều sâu cắt t = 0,5 mm l•ợng chạy dao vòng S0=3 mm/vòng (Bảng 5-37 SổTayCNCTM ) . L•ợng chạy dao răng Sz = So/z =3/16 =0,19 mm/răng Tốc độ cắt Vb=39,5 m/ph (Bảng 5-172 SổTayCNCTM ) . Số vòng quay của trục chính là:
  10. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy 1000.V 1000.39,5 n 96,77vg/ ph .D 3,14.130 Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 95 vg/ph. Nh• vậy tốc độ cắt thực tế là: .D.n 3,14.130.95 V 38,78m/ ph tt 1000 1000 Từ các kết quả trên ta có : công suất cắt cần thiết là N = 1,4KW No< Nm.=7.0,8=5,6 KW Với máy đã chọn đã đủ các yêu cầu cần thiết để gia công chi tiết . Bảng thông số chế độ cắt : Phay tinh 38,78 95 0,5 3 285 Phay thô 30,62 75 1,5 5,28 396 Phay thô 30,62 75 4 5,28 396 B•ớc CN V(m/phút) n(v/phút) t(mm) S(mm/vg) S(mm/ph) 5.Nguyên công V : Khoan , khoét 2 lỗ bắt vít  9 và  11 w Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công V
  11. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy * Định vị : Chi tiết đ•ợc định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng lắp ghép vừa gia công , hai bậc ở mặt bên nhờ áp sát chi tiết gia công vào 2 chốt tỳ và 1 bậc ở cạnh nhờ 1 chốt tỳ, tỳ lên mặt bên ngoài của nắp . * Kẹp chặt : Dùng đòn kẹp liên động để kẹp chi tiết từ trên xuống vuông góc với mặt phẳng lắp ghép với nửa d•ới . * Chọn máy : Máy khoan cần 2H53 (Liên Xô cũ ) . Công suất máy Nm = 2,8KW * Chọn dao : Mũi khoan thép gió , mũi khoét thép gió . + Mũi khoan ruột gà thép gió đuôi trụ kiểu III có các kích th•ớc cơ bản nh• sau : d = 9 mm ; L =117 mm ; l = 75 mm . + Mũi khoét chuôi côn thép gió có các kích th•ớc cơ bản sau đây : D =11 ; L = 160 mm ; l = 80 mm * Chế độ cắt :Vì ta phải thực hiện cả khoan và khoét trong một nguyên công nên khi gia công ta thực hiện theo 2 b•ớc : B•ớc 1 khoan lỗ 9 , b•ớc 2 khoét một nửa lỗ 11 . Chế độ cắt b•ớc 1: Khoan lỗ ( 2 lỗ 9 mm ) Chiều sâu cắt t = 4,5 mm L•ợng chạy dao So = 0,30 mm/vòng (Bảng 5-89 SổTayCNCTM ) . Vận tốc cắt V= 28 m/ph (Bảng 5-90 SổTayCNCTM ) . 1000.V 1000.28 n t 990,80vg/ ph t .D 3,14.9 Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 1082 vg/ph. Nh• vậy tốc độ cắt thực tế là: .D.n 3,14.9.1082 V t 30,58m / ph tt 1000 1000 Theo bảng 5-92 SổTayCNCTM ,ta có : Nyc = 1,1 Kw < Nm = 2,8 Chế độ cắt b•ớc 2: Khoét 2 lỗ 11 Chiều sâu cắt t = 1 mm , L•ợng chạy dao So = 0,56 mm/vòng (Bảng 5-104 SổTayCNCTM ) . Vận tốc cắt v = 26 m/ph (Bảng 5-106 SổTayCNCTM ) . 1000.V 1000.26 n t 752,75vg/ ph t .D 3,14.11 Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 712 vg/ph. Nh• vậy tốc độ cắt thực tế là: .D.n 3,14.11.712 V t 24,59m / ph tt 1000 1000 Theo bảng 5-111 SổTayCNCTM ,ta có : Nyc = 2,1 Kw < Nm = 2,8
  12. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Bảng thông số chế độ cắt : Khoét 24,59 712 1 0,56 398,72 Khoan 30,58 1082 4,5 0,30 324,6 B•ớc CN V(m/phút) n(v/phút) t(mm) S(mm/vg) S(mm/ph) 6.Nguyên công VI : Lắp ghép 2 nửa với nhau . Ta đặt nửa trên lên nửa d•ới sau đó dùng súng hơi bắt mặt trên với mặt d•ới bằng lục lăng 7. Nguyên công VII : Khoan , doa 2 lỗ lắp chốt định vị nửa trên với nửa d•ới. S w n Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công VII * Định vị : Chi tiết đ•ợc định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng đáy của giá đỡ , hai bậc ở 2 chốt trụ xuyên vào lỗ lắp bu lông 10 và 1 bậc nhờ chốt nhám xuyên vào lỗ 10 ở bên kia của giá đỡ . * Kẹp chặt : Dùng đòn kẹp liên động để kẹp chi tiết từ trên xuống vuông góc với mặt phẳng đáy của giá đỡ .
  13. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy * Chọn máy : Khoan cần 2H53 Đ•ờng kính gia công lớn nhất : 35 mm Khoảng cách từ tâm trục chính tới trục máy: 3201250 mm Khoảng cách từ trục chính tới bàn máy: 3201400 mm Côn móc trục chính :N04 Số cấp tốc độ :12 ; Giới hạn vòng quay: 502500 vòng/phút Số cấp tốc cấp tốc độ chạy dao : 12 cấp Giới hạn chạy dao : 0,0562,5 mm/vòng Công suất động cơ: 2,8 kW Kích th•ớc máy 870x2140 mm Độ phức tạp sửa chữa R: 29 *Chọn mũi khoan ruột gà tra bảng 4.40 ( sổ tay CNCTM tập 1 ) bằng thép gió P18 đuôi trụ loại ngắn với đ•ờng kính d = 8 mm; chiều dài L = 100mm; chiều dài phần làm việc l = 20mm Chọn mũi doa máy liền khối chuôi côn bằng hợp kim cứng d = 8 mm ; L = 140 mm ; l = 60 mm Tra chế độ cắt: * B•ớc 1 khoan lỗ 8 + Mũi khoan ruột gà thép gió 7,8 Chiều sâu cắt: t = 3,9 mm. L•ợng chạy dao tra bảng 5.89[2] có: S = 0,13 mm/vòng. Tốc độ cắt tra đ•ợc(bảng 5.90[2]) có: Vb = 35 mm/phút. Tốc độ tính toán: Vt = Vb.k1.k2 Hệ số điều chỉnh k1 phụ thuộc chu kỳ bền của mũi khoan, k1=1,0. Hệ số điều chỉnh k2 phụ thuộc chiều sâu mũi khoan(bảng 5.87[2]), k2=1,0. Vt = 25.1.1 = 35 m/phút. Tốc độ trục chính: 1000.V 1000.35 n t 1429vg/ ph t .D 3,14.7,8 Chọn tốc độ máy: n m = 1585 vòng/phút. Tốc độ cắt thực tế: .D.n 3,14.7,8.1585 V t 38,8m / ph . tt 1000 1000 *B•ớc 2: Doa lỗ 8 Mũi doa thép gió 8 Chiều sâu cắt: t = 0,1 mm. L•ợng chạy dao tra bảng 5.112[2] có: S = 1 mm/vòng. Tốc độ cắt tra đ•ợc(bảng 5.114[2]) có: Vb = 9,3 m/phút. Tốc độ trục chính: 1000.V 1000.9,3 n t 380vg/ ph . t .D 3,14.7,8
  14. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Chọn tốc độ máy: n m = 400 vòng/phút. Tốc độ cắt thực tế: .D.n 3,14.7,8.400 V t 9,8m / ph . tt 1000 1000 Bảng thông số chế độ cắt : Doa 9,8 400 0,1 1 400 Khoan 38,8 1585 3,9 0,13 206 B•ớc CN V(m/phút) n(v/phút) t(mm) S(mm/vg) S(mm/ph) 8.Nguyên công VIII: Phay 2 mặt đầu của trụ : n Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên côngVIII * Định vị : Chi tiết đ•ợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do và dùng một chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do , một chốt trám hạn chế 1 bậc tự do . * Kẹp chặt: Chi tiết đ•ợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống vuông góc với mặt đáy . * Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82 . Công suất máy Nm = 7 KW * Chọn dao : Dao phay đĩa 2 mặt răng liền P18 , đ•ờng kính dao D = 200 , số răng Z=20 răng . Bảng 5-172 (Sổ tay CNCTM).
  15. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy * L•ợng d• gia công : Tra bảng 3.95 (STCNCTM )l•ợng d• gia công của vật đúc bằng gang cấp chính xác II đ•ợc đúc trong khuôn kim loại đối với mặt cạnh là 2 mm * Ta thực hiện 2 lần cắt , phay thô và phay tinh . Chế độ cắt b•ớc 1: Phay thô Chiều sâu cắt t =1,5 mm . L•ợng chạy dao răng Sz=0,33 mm/răng (Bảng 5-34 và 5-170 SổTayCNCTM ) . L•ợng chạy dao vòng S0= 0,33. 20= 6,6 mm/vòng. Tốc độ cắt Vb=24 m/ph (Bảng 5-172 SổTayCNCTM ) . Số vòng quay của trục chính là: 1000.V 1000.24 n t 38,22vg/ ph t .D 3,14.200 Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 47,63 vòng/phút. Nh• vậy tốc độ cắt thực tế là: .D.n 3,14.200.47,63 V t 29,91m / ph tt 1000 1000 Công suất cắt No=1,7 KW (Bảng 5-175 SổTayCNCTM ) . No< Nm.=7.0,8=5,6 KW Với máy đã chọn đã đủ các yêu cầu cần thiết để gia công chi tiết Chế độ cắt b•ớc 2: Phay tinh với Rz = 15 , chiều sâu cắt t = 0,5 mm. L•ợng chạy dao vòng S0=1,5 mm/vòng (Bảng 5-37 SổTayCNCTM ) . L•ợng chạy dao răng Sz = So/z =1,5/20 =0,075 mm/răng Tốc độ cắt Vb=42,5 m/ph (Bảng 5-172 SổTayCNCTM ) . Số vòng quay của trục chính là: 1000.V 1000.42,5 n 67,67vg/ ph .D 3,14.200 Ta chọn số vòng quay theo máy nm=75 vg/ph. Nh• vậy tốc độ cắt thực tế là: .D.n 3,14.75.200 V 47,1m / ph tt 1000 1000 Với máy đã chọn đã đủ các yêu cầu cần thiết để gia công chi tiết . Bảng thông số chế độ cắt : Phay tinh 47,1 75 0,5 1,5 112,5 Phay thô 29,91 47,63 1,5 6,6 314,4 B•ớc CN V(m/phút) n(v/phút) t(mm) S(mm/vg) S(mm/ph)
  16. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy 9.Nguyên công IX: Khoét, doa lỗ30+0,021 : w w Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công IX * Định vị : Chi tiết đ•ợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do và dùng một chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do , một chốt trám hạn chế 1 bậc tự do . * Kẹp chặt: Chi tiết đ•ợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động vuông góc với mặt đáy . *Chọn máy: Máy doa toạ độ 2B430 N = 1,7 kW ; Phạm vi tốc độ trục chính: 462880 v/ph *Chọn dao : Mũi khoét gắn mảnh hợp kim cứng chuôi côn tra bảng 4.47 và 4.48 (sổ tay CNCTM tập 1) có: D = 30 ; L = 180 ; l = 90 ; d = 20 0 0 0 0 0  = 5 ; = 8 ;  = 10 ; = 40 ; 1 = 30 ; f = 1 mm Mũi doa máy có gắn các mảnh hợp kim cứng chuôi côn tra bảng 4.49 ( sổ tay CNCTM tập 1 ) có: D = 30 ; L = 140 ; l = 18 * Chế độ cắt : đ•ợc tính ở d•ới 10. Nguyên công X : Tổng kiểm tra
  17. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Vi Tính l•ợng d• và chế độ cắt cho cho nguyên công gia công lỗ 30+0,021 1-Tính l•ợng d• khi gia công lỗ 30+0,021 Độ chính xác phôi cấp 2 khối l•ợng phôi 0,451 kg ,vật liệu Gang xám GX15-32. Quy trình công nghệ gồm 3 b•ớc : khoét , doa thô, doa tinh. Chi tiết đ•ợc định vị bằng mặt đáy và 2 lỗ 10 Qui trình công nghệ gồm hai hai b•ớc : khoét và doa. Chi tiết đ•ợc định vị mặt phẳng đáy hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn ở lỗ 10 hạn chế 2 bậc tự do, 1 chốt trám hạn chế 1 bậc tự do Công thức tính l•ợng d• cho bề mặt trụ trong đối xứng 30+0,003: 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 = 250 m Ti = 350 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 2.30 2.60 = 104 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 đúc ) đ•ợc tra theo bảng 3.98 – Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1, cm = 0,5 mm = 500m. 2 2 a = 104 500 = 510,7 m. Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét là: có Rz = 50 m Ti = 50 m 1 = k. a đối với gia công lỗ thì k = 0,05, đối với gia công thô( hệ số chính xác hoá). Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM . 1 = 0,05.510,7 =25,535 m.
  18. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy 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) Sai số chuẩn trong tr•ờng hợp này xuất hiện là do chi tiết bị xoay khi định vị vào hai chốt mà hai chốt có khe hở với lỗ định vị max =2. + min Trong đó  là dung sai của lỗ định vị  = 0,018 mm; min là khe hở nhỏ nhất giữa lỗ và chốt min = 13 m Góc xoay lớn nhất của chi tiết đ•ợc xác định nh• sau :  tg = max H ở đây : H là khoảng cách giữa hai lỗ chuẩn vậy ta có : tg = 2.0,018 0,013 =0,0005 922 342 Vậy sai số chuẩn trên chiều dài lỗ gia công là : c = L. tg = 60.0,0005 =0,03 mm = 30 m. k: sại số kẹp chặt (Bảng 24) k = 90 m 2 2 b = = 90 30 = 94,87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.(250 + 350 + 510,72 94,87 2 ) = 2.1119,44 = 2238,88 m. L•ợng d• nhỏ nhất của khoét (gia công thô): 2.Zmin = 2238,88 m. Tính l•ợng d• cho b•ớc gia công tinh( doa): Doa thô : Sai lệch không gian chính bằng độ lệch đ•ờng tâm lỗ sau khi khoét nhân với hệ số giảm sai ks= 0,04 (Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM ) a = 25,535 ( m ) Theo bảng 13 HDTKĐACNCTM ,ta có Rza =10 (m ). Ta = 25 (m ). 2 2 2 2 2Zb min 2(Rza Ta a  b )= 2(50 50 25,535 3,8 ) 2Zbmin = 2( 50 + 50 + 25 ) = 250 (m ). Doa tinh : Sai lệch không gian chính bằng độ lệch đ•ờng tâm lỗ sau khi doa nhân với hệ số giảm sai ks= 0,02 (Bảng 24 Thiết kế đồ án CNCTM )
  19. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy a = 25,535. 0,02= 0,51 ( m ) Theo bảng 13 HDTKĐACNCTM,ta có Rza = 5 (m ). Ta = 10 (m ). 2 2 2Zb min 2(Rza Ta a  b ) 2Zbmin = 2( 10+ 25+ 0,52 ) = 71(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 250 350 510,7 27,461 500 26,96 27,46 Khoét 50 50 25,535 94,87 1119,44 29,70 150 29,55 29,70 2239 2590 DoaThô 10 25 0,51 3,8 125 29,95 40 29,91 29,95 250 360 Doa 5 10 35,5 30,021 21 30,000 30,021 71 90 tinh Tổng 2560 3040 Khi doa tinh : 2Zmax = 30,00 - 29,91 = 0,090 mm 2Zmin = 30,021 - 29,95 = 0,071 mm Khi doa thô : 2Zmax = 29,95 - 29,7 = 0,250 mm 2Zmin = 29,91 - 29,55 = 0,360 mm Khi khoét : 2Zmax = 29,70 - 27,461 = 2,239 mm 2Zmin = 29,849 - 28,013 = 1,836 mm + L•ợng d• tổng cộng 2Z0max = 90 + 360 +2590 = 3040 m 2Z0min = 71 + 250 + 2239 = 2560 m Kiểm tra: Tph – Tch = 500 – 21 = 479 = 3040 – 2561 = 2Zbmax – 2Zbmin 2- Tính chế độ cắt cho nguyên công gia công lỗ 30+0,021 Chọn máy : Máy doa toạ độ của Nga 2B430 N = 1,7 kW ; Phạm vi tốc độ trục chính: 462880 v/ph B•ớc 1 : Khoét lỗ  27,46 mm
  20. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy  Chế độ cắt b•ớc 1 : Khoét lỗ 27,64 Ta có : a) Chiều sâu cắt t = 1,12 mm b) L•ợng chạy dao S = 0,8 mm/vòng tra bảng 5.26 (sổ tay CNCTM tập 2) c) Tốc độ cắt V đ•ợc tính theo công thức C .Dq V = v K T m .t x .S y v Trong đó :-Các hệ số và số mũ tra bảng 5-29 SổTayCNCTM II Cv = 18,8; q=0,2 ; m=0,125 ; y=0,4 , x = 0,1 Tuổi thọ của mũi khoan thép gió P18 T =40 phút (sổ tay CNCTM tập 2 ) Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế: kV = knv.kMV.kuv.klv kMV : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công kuv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt klv : Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoét 1,3 Tra bảng 5.15.4 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) kMV = (190/190) = 1 Tra bảng 5.6 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) kuv = 1 Tra bảng 5.31 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) klv = 1 Tra bảng 5.5 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) knv = 0,85 kV = 1.0,85.1.1 = 0,85 18,8.27,640,2 Tốc độ cắt: V 0,85 = 21,16 m/phút 400,1251,120,1.0,80,4 n = 1000.V = 1000.21,16 = 243,8 vòng/phút 3,14.D 3,14.27,64 Chọn n = 245 vòng/phút Nh• vậy tốc độ cắt thực tế là: .D.n 3,14.27,64.245 V 21,26m / ph tt 1000 1000 d) Mô men xoắn Mx và lực chiều trục P0 q x y Mx = 10.CM.D .t .S .kP q x y P0 = 10. CP.D .t .S .kP Tra bảng 5.32 có: CP = 46 ; q = 0; x = 1 ; y = 0,4 CM = 0,196 ; q = 0,85 ; x = 0,8 ; y = 0,7 Tra bảng 5.9 có kP = 1 0,85 0,8 0,7 Mx = 10. 0,196 .27,64 .1,12 .0,8 .1 = 30,8 N.m
  21. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy 0 1 0,4 P0 = 10.46. 27,64 .1,12 .0,8 .1 = 471 N e) Công suất cắt Ne = Mx.n/9750 = 30,8.245/9750 = 0,77 kW Chế độ cắt b•ớc 2 : * Doa thô lỗ 29,7 a) Chiều sâu cắt t = 0,125 mm b) L•ợng chạy dao S = 2,4 mm/vòng tra bảng 5.27 (sổ tay CNCTM tập 2) C D q c) Tốc độ cắt V: V V k T mt x S y V CVvà các số mũ tra bảng 5.29 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) CV = 15,6 ; q =0,2 ; m =0,3 ; x = 0,1 ; y = 0,5 Chu kỳ bền T tra bảng 5.30 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) T = 120 Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế: kV = knv.kMV.kuv.klv kMV : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công kuv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt klv : Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoét 1,3 Tra bảng 5.15.4 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) kMV = (190/190) = 1 Tra bảng 5.6 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) kuv = 1 Tra bảng 5.31 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) klv = 1 Tra bảng 5.5 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) knv = 0,85 kV = 1.0,85.1.1 = 0,85 15,6.29,70,2 Tốc độ cắt: V 0,85 = 4,94 m/phút 1200,30,1250,1.2,40,5 n = 1000.V = 1000.4,94 = 53 vòng/phút 3,14.D 3,14.29,7 d)Mô men xoắn Mx x y Mx = 0,005. CP.D.t .(S/Z) .Z Tra bảng 5.23: CP = 92 ; x = 1 ; y = 0,75 0,75 Mx = 0,005.92.29,7.(2,4/10) .0,125.10 = 6 N.m e) Công suất cắt Ne = Mx.n/9750 = 6.53/9750 = 0,033 kW * B•ớc doa tinh: a) Chiều sâu cắt t = 0,5( D - d ) = 0,035 mm
  22. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy b) L•ợng chạy dao S = 1,9 mm/vòng tra bảng 5.27 (sổ tay CNCTM tập2) C D q c) Tốc độ cắt V: V V k T mt x S y V CVvà các số mũ tra bảng 5.29 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) CV = 15,6 ; q =0,2 ; m =0,3 ; x = 0,1 ; y = 0,5 Chu kỳ bền T tra bảng 5.30 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) T = 120 Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế: kV = knv.kMV.kuv.klv kMV : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công kuv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt klv : Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoét 1,3 Tra bảng 5.15.4 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) kMV = (190/190) = 1 Tra bảng 5.6 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) kuv = 1 Tra bảng 5.31 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) klv = 1 Tra bảng 5.5 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) knv = 0,85 kV = 1.0,85.1.1 = 0,85 15,6.300,2 Tốc độ cắt: V 0,85 = 10,8 m/phút 1200,30,0350,1.1,90,5 n = 1000.V = 1000.10,8 = 114,65 vòng/phút 3,14.D 3,14.30 chọn n = 115 vòng/phút d)Mô men xoắn Mx x y Mx = 0,005. CP.D.t .(S/Z) .Z Tra bảng 5.23: CP = 92 ; x = 1 ; y = 0,75 0,75 Mx =0,005 92.30.(1,9/10) .0,03.10 = 1,2 N.m e) Công suất cắt Ne = Mx.n/9750 = 1,2.115/9750 = 0,014 kW Các thông số chế độ cắt Doa tinh 10,8 115 0,035 1,9 20,52 Doa thô 4,94 53 0,125 2,4 11,86 Khoét 21,26 245 1,12 0,8 196 B•ớc CN V(m/phút) n(v/phút) t(mm) S(mm/vg) S(mm/ph)
  23. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy vii. Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công Thời gian nguyên công đ•ợc xác định theo công thức: Tct = To + Tp + Tpv + Ttn Trong đó: Tct : 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, tính chất cơ lý của chi tiết). Tp : thời gian phụ(thời gian cần thiết để ng•ời công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, mài dao, điều chỉnh máy. . .), Tp = 0,1To. Tpv : thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật, mài dao, điều chỉnh máy . . ., Tpv = 0,11To. Ttn : thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân, Ttn = 0,05To. Tct = To + 0,1To + 0,11To + 0,05To = 1,26To. Thời gian cơ bản đ•ợc xác định theo công thức: To = (L1 + L2 + L)/S.n.(phút) 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 / hành trình kép. n: Số vòng quay hay hành trình kép/phút. 1. Nguyên công III: Phay mặt phẳng bắt vít với nửa d•ới . Theo bảng 31[3] có: To = (L1 + L + L2).i/S.n Trong đó: Số lần gia công i = 2. L = 65 mm . L1 = {t(D-t)} 1/ 2 + 2 L2 = 5 mm. B•ớc 1: L1 = {1,5(150-1,5)} + 2 = 16,92 mm. 16,92 65 5 To = 0,274 (phút). 5,28.60 Tct = 1,26.To = 0,346 phút. B•ớc 2: L1 = {0,5(150-0,5)} + 2 = 10,65 mm. 10,65 65 5 T 0,538 (phút) 0 2.75 Tct = 1,26.To = 0,677 phút. 2. Nguyên công IV: Phay mặt bậc để lắp ghép với nửa d•ới Theo bảng 31[3] có: To = (L1 + L + L2).i/S.n Trong đó: Số lần gia công i . L = 65 mm . L1 = {t(D-t)} + 2
  24. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy L2 = 5 mm. B•ớc 1: L1 = {4(130- 4)} 1/ 2 + 2 = 24,45 mm. 24,45 65 5 To = 0,238 phút. 5,28.75 Tct = 1,26.To = 0,3 phút. B•ớc 2: L1 = {1,5(130-1,5)} + 2 = 13,88mm. 13,88 65 5 To = 0,21 phút. 5,28.75 Tct = 1,26.To = 0,265phút. 3. Nguyên công V : Khoan , khoét 2 lỗ bắt vít  9 và  11 * Khoan lỗ 2 lỗ 9 L=10 mm L1= (d / 2) . cotg + (0,5 2 ) = (9 / 2 ).cotg59 + (0,5 2 ) = 4 L2 = 3 10 4 3 T .2 0,105 (phút) 0 0,3.1082 Tct = 1,26.To = 0,13phút. *Khoét lỗ 2 11 L = 5 L1 = 5,5cotg + (0,5  2) = 5 L2 = 2 5 5 2 T .2 0,06 (phút) 0 0,56.712 Tct = 1,26.To = 0,08phút. 4. Nguyên công VI : Khoan , doa 2 lỗ lắp chốt định vị nửa trên với nửa d•ới. * Khoan lỗ 2 lỗ 8 L = 30 mm L1= (d / 2) . cotg + (0,5 2 ) = (8 / 2 ).cotg59 + (0,5 2 ) = 4 L2 = 3 30 4 3 T .2 0,359 (phút) 0 0,13.1585 Tct = 1,26.To = 0,45phút.
  25. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy * Doa lỗ 40 L = 30 mm L1= (d / 2) . cotg + (0,5 2 ) = (8 / 2 ).cotg59 + (0,5 2 ) = 4 L2 = 3 30 4 3 T .2 0,185 (phút) 0 1.400 Tct = 1,26.To = 0,23phút. 5. Nguyên công VII: Phay 2 mặt đầu của trụ : Theo bảng 31[3] có: To = (L1 + L + L2).i/S.n Trong đó: Số lần gia công i . L = 60 mm . L1 = {t(D-t)} 1/ 2 + 2 L2 = 5 mm. B•ớc 1:phay thô L1 = {1,5(200- 1,5)} + 2 = 19,26 mm. 19,26 60 5 To = 0,491 phút. 3,6.47,63 Tct = 1,26.To = 0,619 phút. B•ớc 2:phay tinh L1 = {0,5(200-0,5)} + 2 = 11,98mm. 11,98 60 5 To = 0,68 phút. 1,5.75 Tct = 1,26.To = 0,86phút. 6. Nguyên công VIII: Khoét, doa lỗ30+0,021 *Khoét lỗ 30 L = 60 L1 = 15cotg + (0,5  2) = 10 L2 = 2 60 10 2 T . 0,37 (phút) 0 0,8.245 Tct = 1,26.To = 0,46phút * Doa lỗ 40 + Doa thô : L = 60 mm L1= (d / 2) . cotg + (0,5 2 ) = (30 / 2 ).cotg59 + (0,5 2 ) = 10 L2 = 3
  26. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy 60 10 3 T . 0,574 (phút) 0 2,4.53 Tct = 1,26.To = 0,723phút. + Doa tinh L = 60 mm L1= (d / 2) . cotg + (0,5 2 ) = (30 / 2 ).cotg59 + (0,5 2 ) = 10 L2 = 3 60 10 3 T . 0,334 (phút) 0 1,9.115 Tct = 1,26.To = 0,42phút. Vậy thời gian cơ bản để gia công chi tiết là T0 =0,274 + 0,21 + 0,150 + 0,06 + 0,359 + 0,185 + 0,68 + 0,37 + 0,574 + 0,334 = 3,19 phút Thời gian nguyên công (Thời gian từng chiếc) : Ttc = 4,01 (phút) IX- Thiết kế đồ gá gá đặt chi tiết cho nguyên công gia công lỗ đ•ờng kính 30+0,021 1. Xác định khoảng không gian tối đa của đồ gá. Ta đã biết rằng đồ gá là nơi chi tiết đ•ợc gá đặt và kẹp chặt chi tiết trong suốt quá trình gia công cơ. Nó có tác dụng mở rộng khá năng công nghệ cho máy cắt gọt, đồng thời rút ngắn thời gian gia công chi tiết tạo điều kiện tăng năng suất trong khi chất l•ợng của sản phẩm lại đồng đều bảo đảm theo yêu cầu kỹ thuật đề ra. Do khi gia công cơ đồ gá cùng chi tiết đều nằm trong khoảng không gian gia công của máy. Vậy kích th•ớc của đồ gá không v•ợt quá khoảng không gian dịch chuyển của máy. Đối máy doa toạ độ 2B430 của Nga có các kích th•ớc cơ bản sau : Kích th•ớc bàn máy: 560x320 mm Khoảng cách lớn nhất từ trục chính đến bàn máy: 100500 Khoảng chuyển động bàn máy: dọc: 400 mm; ngang: 250 mm
  27. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy 2. Xác định ph•ơng pháp định vị: - Chi tiết giá đỡ thuộc dạng chi tiết hộp trong quá trình làm việc yêu cầu đảm bảo độ đồng tâm giữa nửa trên và nửa d•ới đồng thời đảm bảo khoảng cách giữa tâm lỗ và mặt đáy của nửa d•ới không đổi .Khi đến nguyên công IX thì hầu hết các bề mặt đã qua gia công tinh vì vậy với chi tiết này ta dùng ph•ơng pháp định vị nh• sau : - Chi tiết đ•ợc định vị bằng mặt đáy của nửa d•ới hạn chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do đ•ợc lồng và lỗ 10 và một chốt chám lồng vào chốt 10 ở mặt bên kia Kết cấu của chốt trụ ngắn nh• sau : 10 25 Ta có sơ đồ định vị và kẹp chặt nh• sau:
  28. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy n
  29. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy 3. Xác định ph•ơng chiều và điểm đặt lực của lực cắt và lực kẹp chặt. Để đảm bảo độ chính xác của chi tiết sau khi gia công thì lực kẹp chặt và lực căt phải đảm bảo các yêu cầu tối thiểu sau: . Đối với lực kẹp chặt: - Không phá hỏng vị trí định vị của phôi. -Lực kẹp chặt phải đủ để chi tiết không bị xê dịch d•ới tác dụng của lực cắt nh•ng không đ•ợc quá lớn so với giá trị cần thiết để trán biến dạng của phôi. - Không làm hỏng bề mặt do lực kẹp tác dụng vào. - Cố gắng làm cho ph•ơng chiều không đi ng•ợc chiều với lực cắt mà cần vuông góc và h•ớng vào bề mặt định vị. - Kết cấu nhỏ, đơn giản, gọn nhất có thể nh•ng bảo đảm an toàn, tháo tác nhanh, ít tốn sực, dễ bảo quản và sửa chữa . Để đáp ứng tối đa các điều kiện đó ta chọn ph•ơng án kẹp chặt nh• sau: -Sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết :
  30. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy P Mx Fms1 F'ms1 R1 y R2 N3 R3 o x w1 N1 Fms1 F'ms1 R4 Fms2 F'ms2 N2 w2 + Lực tác dụng lên chi tiết bao gồm: N1,N2: Phản lực phiến tỳ. N3: Phản lực chốt tỳ phụ P : Lực cắt chiều trục. Mx : Mô men xoắn do cắt gây ra. W1,W2 : Lực kẹp chi tiết. Fms1,Fms2: Các lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc giữa phiến tỳ và chi tiết. F’ms1,F’ms2 là lực ma sát của mỏ kẹp lên chi tiết.
  31. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Các ph•ơng trình cân bằng lực: Ph•ơng trình lực theo ph•ơng Oy (đ•ờng tâm lỗ trên hình chiếu đứng) : P - Fms1 - Fms2 - Fms1’ - Fms2’ - N3 = 0 (1) Ph•ơng trình mô men qua đ•ờng tâm lỗ trụ giữa: M + (W2 - N2 + N1 - W1).R4 = 0 (2) Trong đó: Fms1 = N1.f1 Fms2 = N2.f1 Fms1’ = W1.f2 Fms2’ = W2.f2 f : hệ số ma sát giữa bề mặt chi tiết và đồ gá(tra bảng 34[3]), f1 = 0,12 f2 = 0,35 R4: Khoảng cách giữa tâm lỗ giữa và lỗ định vị R4 = 46mm = 0,046m. R3 : Khoảng cách từ chốt tỳ tới đ•ờng tâm lỗ = 25mm = 0,025m. Vì chi tiết đối xứng nên: W1 = W2 = W. Ph•ơng trình lực trên mặt phẳng vuông góc với đáy: 2.W - N1 - N2 = 0 (3) Ph•ơng trình mômen (gây uốn chi tiết) mặt phẳng xOy mặt phẳng vuông góc mặt đáy ( Fms1 + Fms1’ + Fms2 + Fms2’).R4 - N3.R3 = 0 ( 4) Từ (1) có: Fms1 + Fms1’ + Fms2 + Fms2’ = P - N3 thay vào (4) có: (P - N3).R4 - N3.R3 = 0 N3 = 471.0,046/0,071 = 305 (N) Ph•ơng trình mômen cho mặt cho mặt phẳng kẹp chặt: P.0,06 - ( Fms1’ + Fms2’).0,014 - N3.0,085 = 0 P.0,06 - 2.0,014.W - N3.0,085 = 0 (5) Thay N3 vào ph•ơng trình (5) có: W = (471.0,06 - 305.0,085)/(2.0,014.0,35) = 238 (N)
  32. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Lực kẹp cần thiết: W=K.W K là hệ số an toàn đ•ợc tính nh• sau K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 . K0 =1,5 : Hệ số an toàn chung . K1: Hệ số tính đến tr•ờng hợp lực cắt tăng khi độ bóng thay đổi. Với b•ớc gia công thô K1 = 1,2 K2 = 1,5 : Hệ số tính đến tr•ờng hợp tăng lực cắt khi dao mòn K3 = 1 : Hệ số tính đến tr•ờng hợp tăng lực cắt khi gia công gián đoạn K4 = 1,3: Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt khi kẹp bằng tay . K5 = 1 : Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay K6 = 1,5 : Hệ số tính đến tr•ờng hợp mô men làm quay chi tiết khi định vị chi tiết trên phiến tỳ. K = 5,265 Ta chọn K = 5,3. Vậy ta có W = 1263 N 4. Xác định cơ cấu sinh lực kẹp chặt. Hình dạng và kết cấu của phiến kẹp và cơ cấu tạo lực kẹp chặt cho chi tiết khi gia công cơ học có dạng nh• sau: 40 32 Q 18 l1 20 R9 12 40 2x45 W 85 l2 Chọn l2 = 2.l1 = 64 mm. Vậy để tạo ra một lực W = 1263 (N) tác dụng vào chi tiết gia công thì cơ cấu bulông đai ốc phải tạo ra một lực Q = 2.W = 2526 (N) tác dụng vào thanh kẹp. Tra bảng 8.50[2] và 8.51[2] có vít kẹp và đai ốc: Vít kẹp: đ•ờng kính ren tiêu chuẩn d = 10 mm
  33. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Đai ốc : D•ờng kính ren tiêu chuẩn d = 10 mm Chiều dài tay vặn L = 120 mm tạo lực kẹp Q = 3150 N Vậy để đảm bảo lực kẹp thực tế lớn hơn W tính toán ta chọn bu lông kẹp M10: 5.Chọn cơ cấu dẫn h•ớng. Đối với nguyên công tiến hành 0,5 2 khoét và doa lỗ 30 mm mà ta 4 biết rằng đối với đồ gá khoét, 30 doa thì cơ cấu dẫn h•ớng là một 40 bộ phận quan trọng, nó không những giúp ta xác định nhanh chóng vị trí cần gia công mà còn có tác dụng tăng độ cứng vững của dụng cụ cắt trong quá trình gia công làm tuổi thọ dụng cụ tăng đồng thời hạn chế bớt các thao tác nhầm lẫn của công nhân, làm ảnh h•ởng tới chất l•ợng của sản phẩm. Vậy để khoét doa lỗ có đ•ờng kính d = 30 mm ta chọn bạc dẫn có kích th•ớc và hình dạng (Hình bên). 6. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá CT. Nhận thấy rằng đồ gá là dụng cụ có nhiệm vụ cố định chi tiết cần gia công trên bàn máy của máy cắt kim loại, tức là nó bảo đảm vị trí t•ơng quan giữa dao và chi tiết. Cho nên sai số của đồ gá khi chế tạo và lắp giáp sẽ ảnh h•ởng trực tiếp đến sai số của kích th•ớc khi gia công, cụ thể nó ảnh h•ởng đến sai số vị trí t•ơng quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn chọn làm định vị. Nếu chi tiết đ•ợc gia công bằng dao định hình hoặc 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. Nh•ng 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. 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 mặt chuẩn. Sai số gá đặt đ•ợc tính theo công thức nh• sau: gd c k dcg = c k ct m dc Trong đó:
  34. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy - c: Sai số chuẩn do chuẩn định vị không trùng với gốc kích th•ớc gây ra. ở đây do chi tiết đ•ợc tỳ trực tiếp lên phiến tỳ cho nên chuẩn định vị trùng gốc kích th•ớc vì vậy sai số chuẩn c = 0 - k: Sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra. Sai số kẹp chặt đ•ợc xác định theo các công thức trong bảng 24 (Trang 48 - Quyển 3). 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. 5000 = 21 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1/5).. Với  dung sai của nguyên công [gđ] = 150/3 = 50 m. - ct: Sai số chế tạo cho phép đồ gá. 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 2 2 ct= gd  c k m dc  = 50 0 0 21 10 =44 m. Căn cứ vào sai số gá đặt cho phép ct của đồ gá để chế tạo và lắp ráp các chi tiết tạo nên đồ gá đáp ứng đ•ợc yêu cầu chế tạo của chi tiết ở nguyên công đó. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá nh• sau: . Độ không song song của mặt định vị so với đáy đồ gá ≤ 0,044 mm. . Độ không vuông góc giữa tâm chốt định vị so với đáy đồ gá ≤ 0,044 mm. . Độ không vuông góc của tâm bạc dẫn so với đáy đồ gá ≤ 0,044 mm. . Đốí với các chi tiết dùng để định vị cho chi tiết hoặc dẫn h•ớng cho dụng cụ cắt phải đ•ợc nhiệt luyện đạt độ cứng 50 55 HRC . Bạc dẫn h•ớng cho mũi khoét bề mặt phải đ•ợc gia công đạt độ bóng Ra = 1.25  0.63 m. 7. Các chi tiết đã sử dụng trong đồ gá. Kích th•ớc của đồ gá phải thích hợp với khoảng không gian vận hành hiệu quả của máy. Do đó ta phải lựa chọn các chi tiết để lắp nên đồ gá phải có kết cấu thích hợp. Tuy nhiên do đồ gá đ•ợc lắp từ khá nhiều chi tiết khác nhau, cho nên ở đây chi biểu diễn một số chi tiết chính
  35. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy quan trọng trong đồ gá còn các chi tiết nhỏ thì ta thể hiện trong bản vẽ lắp đồ gá và bảng liệt kê các chi tiết. 7.1 Phiến dẫn. Phiến dẫn là nơi lắp bạc dẫn h•ớng lên, chúng có nhiệm vụ dẫn h•ớng chính xác dụng cụ cắt vào vùng cần gia công trên chi tiết rút ngắn thời gian hiệu chỉnh máy, tăng năng suất gia công cho máy. Nó đ•ợc làm bằng gang xám chế tạo bằng ph•ơng pháp đúc trong khuôn cát. Sau đó tiến hành gia công cơ học tạo các vị trí lắp bạc dẫn h•ớng. Nó có hình dạng và kích th•ớc nh• sau: ỉ6 ỉ8 74 ỉ30 115 7.2 Đế đồ gá. Đế đồ gá là là chi tiết cơ bản rất cơ bản của đồ gá. Nó là không những là nơi chịu lực chính của đồ gá mà còn là nơi lắp ráp các chi tiết khác tạo thành đồ gá hoàn chỉnh. Cho nên đế đồ gá đ•ợc làm bằng gang xám chế tạo bằng ph•ơng pháp đúc trong khuôn cát. Sau đó tiến hành gia công cơ học tạo các vị trí lắp vít và bulông để lắp các chi tiết khác lên đó. 7.3 Bảng thống kê các chi tiết đồ gá : Số thứ tự Tên chi tiết Số l•ợng Vật liệu 1 Thân đồ gá 1 Gang xám 2 Đòn kẹp liên động 1 Thép 45 3 Chốt trám 1 Thép CD100A 4 Phiến tỳ 2 Thép 20Cr 5 Bu lông kẹp chặt 2 Thép 45 6 Chốt định Vỵ 2 Thép CT3 7 Chốt trụ ngắn 1 Thép CD100A
  36. Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy 8 Bạc thay nhanh 1 Thép C20 9 Phiến dẫn 1 Thép CT3 10 Bạc lót 1 Thép C20 11 Bạc dẫn h•ớng 1 Thép C20 12 Chi tiết giá đỡ 1 GX 15-32 13 Lục lăng M8 2 Thép 45 14 Chốt định vị 2 Thép 45 15 Chốt tỳ phụ 1 Thép 45 16 Thanh đòn kẹp 2 Thép 45 17 Bu lông kẹp chặ Thép 45