TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ CHẾ tạo máy THIẾT kế NGUYÊN CÔNG CHO sản PHẦM

XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

- N 0 : số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch

- m: số lượng chi tiết cùng tên trong một sản phẩm

- β: số phần trăm gối đầu kế hoạch (10 ÷ 20 %)

- α: số phần trăm phế phẩm cho phép (≤ 3%)

 Trọng lượng riêng GX 16-36: ∂ = 7150 kg/ m 3

Q = ∂ V = 7150 x 0,00053122275 = 3,8 kg Với N = 60108 (chiếc / năm) và khối lượng Q = 3,8 kg

 Dựa vào bảng bên dưới ta chọn dạng sản xuất hàng khối

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

Chi tiết là một thành phần bậc quan trọng trong cơ khí, chủ yếu được sử dụng để che chắn, định vị và dẫn hướng các chi tiết khác bên dưới hoặc bên trong máy móc.

- Chi tiết nắp lỗ này thuộc loại nắp ổ hở, dùng để lắp trục xuyên qua

Chi tiết có khả năng hoạt động trong các hộp giảm tốc hoặc các cơ cấu như trục quay, giúp chắn dầu hoặc mỡ bôi trơn cho ổ Ngoài ra, chi tiết còn có chức năng chắn bụi cho ổ và các bộ phận khác bên trong hộp Chi tiết này hoạt động trong trạng thái tĩnh, không chịu lực tác dụng.

 Gang xám 16 – 36, ta có thông số sau:

 Gang xám được ký hiệu bằng hai chữ và hai số.

 Số thứ nhất chỉ giới hạn bền ko, số thứ hai chỉ giới hạn bền uốn tính theo kg/mm 2

∙ Giới hạn bền ko: 150 N/mm 2 ∙

∙ Giới hạn bền uốn: 320 N/mm 2

Độ cứng 170-229 HB, chọn HB = 190

∙ Dạng grafit: tấm tương đối thô.

∙ Tính chất hóa-lý đủ đáp ứng chức năng phục vụ và công nghệ chế tạo.

3 Phương pháp chế tạo phôi

Với kết cấu đơn giản hóa gần như hoàn thiện, phương pháp tạo phôi thích hợp nhất là Đúc.

Các bề mặt gia công chủ yếu bao gồm bề mặt lỗ và bề mặt phẳng Để đạt được năng suất cao, nên áp dụng các phương pháp gia công phổ biến như phay, khoan và khoét.

Nắp nhỏ là một bộ phận hình tròn xoay có vai trò quan trọng trong lắp đặt và ảnh hưởng trực tiếp đến các bộ phận lắp ráp cũng như năng suất hoạt động Do đó, thiết kế nắp cần đảm bảo độ cứng vững và độ đối xứng cao.

CHỌN CHUẨN ĐỊNH VỊ

Quy tắc chọn chuẩn định vị thô là rất quan trọng trong gia công chi tiết Theo quy tắc 1, nếu chi tiết gia công có một bề mặt không được gia công, thì bề mặt đó nên được chọn làm chuẩn thô Việc xác định chuẩn thô chính xác giúp nâng cao hiệu quả và độ chính xác trong quá trình gia công.

Qui tắc 2: Khi có các bề mặt không gia công, hãy chọn bề mặt không gia công có yêu cầu chính xác về vị trí tương quan cao nhất so với các bề mặt gia công để làm chuẩn thô.

Khi tất cả bề mặt của chi tiết cần gia công, hãy chọn một mặt có lượng dư yêu cầu đồng đều và nhỏ nhất để làm chuẩn thô.

Qui tắc 4: Bề mặt chọn làm chuẩn thô nên tương đối bằng phẳng, không có mép rèn dập

(bavia), đậu rót, đậu ngót hoặc quá gồ ghề.

Qui tắc 5: Chuẩn thô chỉ nên dùng một lần trong quá trình công nghệ gia công.

Bảng 1 Phân tích chuẩn định vị thô

PHÂN TÍCH QT 1 QT 2 QT 3 QT 4 QT 5 KẾT QUẢ

 Như vậy, ta thấy mặt 3 và 9 đã đạt nhiều quy tắc nhất nên phù hợp để trở thành chuẩn định vị thô.

Khi chọn chuẩn định vị tinh, quy tắc đầu tiên là nên sử dụng chuẩn tinh chính Việc này giúp đảm bảo rằng các chi tiết gia công sẽ có vị trí tương tự trong quá trình làm việc, từ đó nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong sản xuất.

Qui tắc 2: Nên chọn trùng chuẩn tinh và gốc kích thước để sai số chuẩn bằng 0.

Khi chọn chuẩn tinh cho quá trình gia công, cần đảm bảo rằng lực cắt và lực kẹp không làm biến dạng chi tiết quá mức Lực kẹp nên được đặt gần bề mặt gia công, và mặt định vị cần có diện tích đủ lớn để đảm bảo độ ổn định trong suốt quá trình gia công.

Qui tắc 4: Nên chọn chuẩn tinh sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và sử dụng tiện lợi.

Qui tắc 5: Nên chọn chuẩn tinh thống nhất trong quá trình gá đặt Việc sử dụng một chuẩn duy nhất cho nhiều lần gá đặt giúp giảm thiểu sai số tích lũy ở các lần gá sau, đảm bảo độ chính xác cho các nguyên công trong qui trình công nghệ.

Bảng 2 Phân tích chuẩn định vị tinh

PHÂN TÍCH QT 1 QT 2 QT 3 QT 4 QT 5 KẾT QUẢ

 Như vậy, ta thấy mặt 3 và 4 đã đạt nhiều quy tắc nhất nên phù hợp để trở thành chuẩn định vị tinh.

XÁC ĐỊNH CÁC NGUYÊN CÔNG

Để gia công, chế tạo chi tiết dựa vào hình dáng và vật liệu chế tạo chi tiết là Gang (GX16-

Kích thước trung bình của chi tiết không quá phức tạp, vì vậy phương pháp chế tạo phôi được lựa chọn là đúc trong khuôn cát với cấp chính xác II.

Như vậy, các nguyên công để hoàn thiện chi tiết (theo các mặt trong hình) là:

 Nguyên công 3: Tiện các mặt 6, 7, 8, 10.

 Nguyên công 4: Khoan và khoét các mặt 2 và 5.

 Nguyên công 5: Phay các mặt 1 và 9.

NGUYÊN CÔNG 1

Lượng dư gia công

Chọn gia công mặt đáy A (mặt 3), có kích thước gia công là 50 ± 0.1

Dựa vào hình dáng và vật liệu chế tạo chi tiết là Gang (GX16-36), với kích thước trung bình và không quá phức tạp, phương pháp chế tạo phôi được lựa chọn là Đúc trong khuôn kim loại với cấp chính xác II Phương pháp đúc trong khuôn cát mẫu kim loại mang lại độ chính xác cao, tuy nhiên, chi phí đầu tư thiết bị lớn và phôi có hình dạng gần giống với chi tiết, dẫn đến giá thành sản phẩm cao Phương pháp này phù hợp cho sản xuất hàng loạt và hàng khối.

- Phôi đúc, dung sai phôi δ ph =4mm

- Để đạt R z , ta cần thực hiện 2 bước: phay thô và phay tinh.

 Xác định sai lệch vị trí tương quan

- Sai lệch độ cong vênh ρ cv =1.5 mm

- Sai lệch độ song song ρ ss =2.5 mm

- Sai lệch không gian ρ a =√ ρ cv 2 + ρ ss 2 = √ 1.5 2 +2.5 2 = 2.92 mm

Ta tính được: ρ a (phay thô)=¿ 0.06 * 2.92 = 0.175 mm = 174.9 μm ρ a (phay tinh)=¿ 0.04 * 174.9 = 6.99 μm

+ Bỏ qua sai số đồ gá ε đg =0

No 1 The basic Element of the

 Lượng dư nhỏ nhất của phay thô:

 Lượng dư nhỏ nhất của phay tinh:

 Lượng dư tổng cộng của phay thô và tinh:

Z 0max - Z 0min = 12 – 8.2 = 3.8 (mm) δ ph - δ ct = 4 – 0.2 = 3.8 (mm)

 Thõa yêu cầu Z 0max - Z 0min = δ ph - δ ct

Chế độ cắt

Gang xám 16 – 36, ta có thông số sau:

Gang xám được ký hiệu bằng hai chữ và hai số.

Số thứ nhất chỉ giới hạn bền kéo, số thứ hai chỉ giới hạn bền uốn tính theo kg/mm 2 Đặc tính của GX 16-36

- Giới hạn bền kéo: 150 N/mm 2 ∙

- Giới hạn bền uốn: 320 N/mm 2

- Độ cứng 170-229 HB, chọn HB = 190

- Dạng grafit: tấm tương đối thô.

- Tính chất hóa-lý đủ đáp ứng chức năng phục vụ và công nghệ chế tạo.

Chọn máy: Máy phay 6H81, N = 4.5 kW (tra bảng 9.38 sổ tay CNCTM tập 3).

Dụng cụ cắt: dao phay mặt đầu D = 40 mm, 10 lưỡi dao lắp hợp kim cứng BK8 để phay thô và

BK6 để phay tinh (bảng 4-92 stcnctm-tập 1)

Gia công thô Gia công tinh

Chiều sâu cắt t (mm) t=Z bmin

Với vật liệu gang xám có HB < 200, tra bảng 5.34

- T = 50 (ph) (theo bảng 4.3 với vật liệu gia công là gang xám, vật liệu dụng cụ cắt là hợp kim cứng)

- k v (tinh)=k lv k MV k uv k nv =1×1×0,83×0,85=0,706

- k v (thô)=k lv k MV k uv k nv =1×1×1×0,85=0,85 Với:

 k u v =0,83 (tinh) hoặc 1.0 (thô) (Theo bảng (5-6)

Số vòng quay trục chính n (vòng/phút) n t 00.V t π D ¿1000×32.85

 Theo máy: n max 00vg/ph; n min evg/ph; số cấp tốc độ là m

65 =4.287 Theo bảng 8 ứng với φ=1,41 có φ x =4.00 là gần φ x =4.02

Theo bảng 8 ứng với φ=1,41có φ x =5.04 là gần φ x =5.335

Vận tốc cắt thực tế

Như vậy: máy đã chọn đủ công suất để gia công mặt 3

Nguyên công T (mm) S (mm/vg) v (m/ph) n (vg/ph)

Thiết kế nguyên công

a Sơ đồ gá đặt b Định vị

Chốt đỡ cố định hạn chế 3 bậc tự do, phiến tỳ phẳng hạn chế 2 bậc tự do. c Chọn máy

Máy phay 6M82III, N = 7,5 kW (tra bảng 9.39 sổ tay CNCTM tập 3). d Chọn dao

Dao phay ngón có đường kính ngoài của dao D=∅50 và đường kính chân răng d=∅46với

Z = 4 răng (tra bảng 5.146 sổ tay CNCTM tập 2). e Chế độ cắt

Nguyên công t (mm) S (mm/vg) v (m/ph) n (vg/ph)

Phay tinh 1.295 0.15 41.17 327.6 f Thời gian gia công

Lực kẹp cần thiết

Bước 1: Thiết kế phương pháp định vị và kẹp chặt Hướng và giá trị của lực cắt, lực kẹp và lực hư cấu.

Bước 2: Lập phương trình cân bằng lực hoặc động lượng.

Theo bảng 8 – 43, Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2:

Sơ đồ tính lực kẹp khi phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu.

Phương trình cân bằng lực: k P x a ≤2.W l k P y a ≤2.W b

Bước 3: Hệ số an toàn K:

 K 0 = 1,5, hệ số cho mọi trường hợp an toàn.

 K 1 = 1,2 đối với gia công thô và K 1 = 1 đối với gia công tinh

 K 2 = 1 ~ 1,8 (hệ số này liên quan đến dụng cụ cắt) => chọn K 2 =1,5

 K 4 = 1,3 đối với trường hợp kẹp bằng tay và K 4 = 1 đối với trường hợp sử dụng thiết bị kẹp cơ khí.

 K 5 = 1 (trường hợp thuận tiện) và K 5 = 1,2 (trường hợp không thuận tiện) khi có thể sử dụng thiết bị kẹp bằng tay.

 K 6 = 1 (sử dụng chốt định vị); K 6 = 1,5 (sử dụng bề mặt cho vị trí)

Bước 4: Từ phương trình cân bằng lực hoặc động lượng, có thể xác định được lực kẹp cần thiết.

Lực tiếp tuyến (lực vòng):

 C p P: hệ số đặc trưng cho vật liệu gia công (gang xám)

 t = 6,84 (GC thô) – t = 1,295 (GC tinh): chiều sâu cắt (mm)

 S z =0,15: lượng chạy dao của một rang (mm/rang)

 D = 50: đường kính dao phay (mm)

 n = 260 (GC thô) – n = 327,6 (GC tinh): số vòng quay của dao (vg/phút)

 Z = 8: số rang của dao phay

 k = 1: hệ số phụ thuộc chất lượng của vật liệu gia công.

Theo bảng 5 – 39 (Sổ tay CNCTM tập 2), chọn dao phay mặt đầu P6M5: x = 0,9 y = 0,72 q = 1 ω=0 u =1,14

Thay số vào công thức (2), ta được:

Lực hướng kính: P y =(0,2−0,4)P z → ch nọ P y =0,3P z

Lực chạy dao: P x =(0,3−0,4)P z → ch nọ P x =0,4P z

Sai số chế tạo đồ gá

Sai số gá đặt ε gđ = ε c 2 + ε k 2 + ε đg 2

Trong đó: ε c - sai số do chọn chuẩn (định vị) ε k - sai số do kẹp chặt ε đg - sai số do đồ gáMà: ε đg = ε ct 2 + ε m 2 + ε đch 2 + ε 2 phd

Trong quá trình chế tạo đồ gá, có bốn loại sai số chính cần lưu ý: ε ct là sai số do chế tạo đồ gá, ε m là sai số do mài mòn các phần tử gá đặt và dẫn hướng, ε dch là sai số phát sinh từ việc lắp đặt và điều chỉnh đồ gá trên máy, và cuối cùng là ε phd, sai số do quá trình phân độ gây ra.

Ta có: ε ct = 0.01 (mm) ε m = 0 (mm) ε dch = 0 ÷ 0.03 → (Chọn) 0.01 (mm) ε phd = β = 2 × arctgε dch

Ngoài ra: ε c = 0 (vì chọn chuẩn định vị là chuẩn tinh thống nhất)

Gia công thô: ε k = β × √ N (với: β - phân độ của chi tiết sau quá trình gá đặt ε k = 0.0076 × √3177.053 (với: N - lực kẹp tác dụng lên chi tiết) ε k = 0.043 ε gđ = ε c 2 + ε k 2 + ε đg 2 = 0 2 + 0.043 2 + 0.00026 2 = 0.000185 ≈ 0

Gia công tinh: ε k = β × √ N (với: β - phân độ của chi tiết sau quá trình gá đặt ε k = 0.0076 × √ 739.951 (với: N - lực kẹp tác dụng lên chi tiết) ε k = 0.021 ε gđ = ε c 2 + ε k 2 + ε đg 2 = 0 2 + 0.021 2 + 0.00026 2 = 0.000044 ≈ 0

Dựa vào hình dáng và vật liệu chế tạo chi tiết gang (GX16-36), với kích thước trung bình và độ phức tạp không cao, phương pháp chế tạo phôi được lựa chọn là đúc trong khuôn kim loại, đạt cấp chính xác II.

Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại mang lại độ chính xác cao, tuy nhiên yêu cầu đầu tư thiết bị lớn Phôi sản phẩm có hình dạng gần giống với chi tiết cuối cùng, dẫn đến giá thành sản phẩm cao Phương pháp này thích hợp cho sản xuất hàng loạt và hàng khối.

- Phôi đúc, dung sai phôi δ ph mm

- Để đạt R a =0.8, ta cần thực hiện 2 bước: khoét thô và khoét tinh.

 Xác định sai lệch vị trí tương quan

- Sai lệch khoảng cách tâm lỗ ρ tl =0.8 mm

- Sai lệch không gian ρ a =√ ρ tl 2 + ρ ss 2 = √ 0.8 2 +2.5 2 = 2.62 mm

Ta tính được: ρ a (khoét thô)=¿ 0.06 * 2.62 = 0.157 mm = 157.5 μm ρ a (khoét tinh)=¿ 0.04 * 157.5 = 6.3 μm

+Bỏ qua sai số đồ gá ε đg =0

No 1 The basic Element of the MRA (àm)

Z 0max - Z 0min = 16.784 - 6.8 = 9.984 (mm) δ ph - δ ct = 10 – 0.016 = 9.984 (mm)

 Gia công mặt lỗ bậc (mặt 8), có kích thước gia công là 50 ± 0.1

- Phôi đúc, dung sai phôi δ ph =4μm

- Để đạt R z , ta cần thực hiện 2 bước: tiện thô và tiện bán tinh.

● Xác định sai lệch vị trí tương quan

Ta tính được: ρ a (ti nệ thô)=¿ 0.06 * 2.92 = 0.175 mm = 174.9 μm ρ a (ti nệ tinh)=¿ 0.04 * 174.9 = 6.99 μm

2+ε k 2 +ε dg 2 = 0+ Sai số kẹp chặt ε k =0

Z 0max - Z 0min = 7.6 – 3.8 = 3.8 (mm) δ ph - δ ct = 4 – 0.2 = 3.8 (mm)

 Gia công mặt bậc (mặt 10), có kích thước gia công là 20 ± 0.1

- Sai lệch không gian ρ a =√ ρ cv

2+ρ ss 2 = √ 1.5 2 +2.5 2 = 2.92 mm ρ a (ti nệ thô)=¿ 0.06 * 2.92 = 0.175 mm = 174.9 μm ρ a (ti nệ tinh)=¿ 0.04 * 174.9 = 6.99 μm

- Xác định Z bmin :2Z bmin =2∗(R Za +T a +√ ρ a

Chọn máy: Máy khoan 2H175, N = 10 kW (tra bảng 9.21 sổ tay CNCTM tập 3).

Dụng cụ cắt: hợp kim cứng BK8 để khoét thô và BK4 để khoét tinh (bảng 4-3 stcnctm-tập 1)

 Tính toán chế độ cắt

Với vật liệu gang xám có HB < 200, D=∅40mm, tra bảng 9-3

- T = 50 (ph) (theo bảng 4.3 với vật liệu gia công là gang xám, vật liệu dụng cụ cắt là hợp kim cứng và đường kính của dụng cụ cắt là ¿∅40mm)

Số vòng quay trục chính n

 Theo máy: n max 0vg/ph; n min vg/ph; số cấp tốc độ là m

18 ',01 Theo bảng 8 ứng với φ=1,41 có φ x 00 là gần φ x ,73

Theo bảng 8 ứng với φ=1,41có φ x ".56 là gần φ x ',01

Vận tốc cắt thực tế (m/phút)

Như vậy: máy đã chọn đủ công suất để gia công lỗ ∅40mm

3 Thiết kế nguyên công a Sơ đồ gá đặt b Định vị

-Hạn chế 5 bậc tự do, dùng phiến tì hạn chế 2 BTD, chốt trụ 2 BTD, chốt chống xoay 1 BTD c Kẹp chặt

-Từ trên xuống, cơ cấu kẹp nhanh d Chọn máy

-Chọn máy khoan 2H175 công suất 10KW, 10 cấp tốc độ trục chính 18÷800 vòng/phút, 12 cấp chạy dao 0,07÷3,15 mm/vòng (Bảng 9-21 STCTM tập 3) e Chọn dao

Khi chọn dao phay ngón gắn với mảnh hợp kim cứng, cần lưu ý các thông số quan trọng như đường kính dao D@mm, số răng Z = 6, và tuổi bền T = 90 phút Vật liệu dao thường là thép gió f Để đạt hiệu quả tối ưu, hãy tra cứu chế độ cắt phù hợp khi khoét.

-Chiều sâu cắt: Khi khoét thô t = 3,12 mm; Khi khoét tinh t = 0,258 mm

-Lượng chạy dao: Khi khoét thô S = 1,5 mm/vòng

Khi khoét tinh S = 1,5 mm/vòng-Vận tốc cắt thực tế: Khi khoét thô V = 35,73 m/phút

-Số vòng quay tính toán: Khi khoét thô n = 288 vg/phút

Khi khoét tính n = 406,08 vg/phút g Tính thời gian gia công

Theo bảng trên, thời gian khi khoét theo công thức:

-Thời gian của cà 2 bước là:

-Thời gian từng chiếc cho nguyên công này là:

Bước 1: Design the method of the location and clamping The direction and value of cutting force, clamping force, and fiction force as well.

Bước 2: Make the equilibrium equation for forces or momentum.

Bước 4: From the equilibrium equation for forces or momentum, the necessary clamping force can be identified.

- Do nguyên công này sử dụng phương pháp gia công là khoét, theo thực nghiệm ta có lực dọc trục rất nhỏ, nên ta có thể bỏ qua

M c – moment xoắn trên mũi khoan do lực cắt gây ra d – đường kính mũi khoan, mm

R −kho ngả cách từtâm mũi khoan đ nế tâm chi ti tế , mm

P 0 −l cự d cọ tr cụ , N f – hệ số ma sát r – khoảng cách từ tâm phiến tỳ đến tâm chi tiết, mm

5 Sai số chế tạo đồ gá

Sai số gá đặt: ε´ gđ =´ε c + ´ε k +´ε ct + ´ε m +´ε dc

Sai số chuẩn: ε c = 0 (vì chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước)

Sai số kẹp chặt: ε k = 0,08 (mm) (Bảng 5.13 HDTK DACNCTM)

Sai số chế tạo: ε ct ≤ 1

Với δ là dung sai kích thước

Xét kích thước gia công lỗ suốt ∅40 Độ nhám yêu cầu là Ra 2.5 = > cấp chính xác là 6

Sai số chế tạo: ε ct = 1

Sai số mài mòn (ε m) được tính theo công thức ε m = β x √ N, trong đó ε m là sai số mòn tính bằng micromet (μm) Đối với trường hợp cụ thể, ε m được xác định là 0,3 x √ 60108, với β là hệ số phụ thuộc vào cấu trúc của đồ định vị, và đối với chốt định vị phẳng, β có giá trị từ 0,2 đến 0,4 Kết quả cuối cùng cho thấy ε m là 75 μm, trong đó N là số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá.

Sai số điều chỉnh: ε dc = 5 ÷ 10 → Chọn ε dc = 8 (μm)

Để xác định tính sai số gá đặt, cần so sánh kết quả tính toán với sai số gá đặt cho phép Tổng sai số gá đặt được tính bằng công thức: ε´ gđ = ε c + ε k + ε ct + ε m + ε dc = 0 + 0,08 − 0,005 + 0,075 + 0,08 = 0,23 (mm) Kết quả này giúp đánh giá xem có thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật hay không.

Sai số gá đặt cho phép: [ ε gd ] = 1 3 δ = 1

NGUYÊN CÔNG 2

Dựa vào hình dáng và vật liệu chế tạo chi tiết bằng gang (GX16-36), với kích thước trung bình và độ phức tạp không cao, phương pháp chế tạo phôi được chọn là đúc trong khuôn kim loại, đạt cấp chính xác II.

Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại mang lại độ chính xác cao, tuy nhiên yêu cầu đầu tư thiết bị lớn Phôi được tạo ra có hình dạng gần giống với chi tiết thực tế, dẫn đến giá thành sản phẩm cao Phương pháp này phù hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối.

- Phôi đúc, dung sai phôi δ ph mm

- Để đạt R a =0.8, ta cần thực hiện 2 bước: khoét thô và khoét tinh.

 Xác định sai lệch vị trí tương quan

- Sai lệch không gian ρ a =√ ρ tl 2 + ρ ss 2 = √ 0.8 2 +2.5 2 = 2.62 mm

No 1 The basic Element of the MRA (àm)

Z 0max - Z 0min = 16.784 - 6.8 = 9.984 (mm) δ ph - δ ct = 10 – 0.016 = 9.984 (mm)

 Gia công mặt lỗ bậc (mặt 8), có kích thước gia công là 50 ± 0.1

Ta tính được: ρ a (ti nệ thô)=¿ 0.06 * 2.92 = 0.175 mm = 174.9 μm ρ a (ti nệ tinh)=¿ 0.04 * 174.9 = 6.99 μm

2+ε k 2 +ε dg 2 = 0+ Sai số kẹp chặt ε k =0

 Gia công mặt bậc (mặt 10), có kích thước gia công là 20 ± 0.1

- Sai lệch không gian ρ a =√ ρ cv

2+ρ ss 2 = √ 1.5 2 +2.5 2 = 2.92 mm ρ a (ti nệ thô)=¿ 0.06 * 2.92 = 0.175 mm = 174.9 μm ρ a (ti nệ tinh)=¿ 0.04 * 174.9 = 6.99 μm

- Xác định Z bmin :2Z bmin =2∗(R Za +T a +√ ρ a

Dụng cụ cắt: hợp kim cứng BK8 để khoét thô và BK4 để khoét tinh (bảng 4-3 stcnctm-tập 1)

 Tính toán chế độ cắt

18 ',01 Theo bảng 8 ứng với φ=1,41 có φ x 00 là gần φ x ,73

Theo bảng 8 ứng với φ=1,41có φ x ".56 là gần φ x ',01

-Hạn chế 5 bậc tự do, dùng phiến tì hạn chế 2 BTD, chốt trụ 2 BTD, chốt chống xoay 1 BTD c Kẹp chặt

-Từ trên xuống, cơ cấu kẹp nhanh d Chọn máy

-Chọn máy khoan 2H175 công suất 10KW, 10 cấp tốc độ trục chính 18÷800 vòng/phút, 12 cấp chạy dao 0,07÷3,15 mm/vòng (Bảng 9-21 STCTM tập 3) e Chọn dao

Để chọn dao phay ngón gắn với mảnh hợp kim cứng, cần tham khảo các thông số dao trong bảng 5-148 STCTM tập 2 Cụ thể, đường kính dao là D@mm, số răng Z là 6, và tuổi bền T đạt 90 phút Vật liệu sử dụng là thép gió f Ngoài ra, cần tra cứu chế độ cắt phù hợp khi thực hiện khoét.

-Chiều sâu cắt: Khi khoét thô t = 3,12 mm; Khi khoét tinh t = 0,258 mm

-Lượng chạy dao: Khi khoét thô S = 1,5 mm/vòng

Khi khoét tinh S = 1,5 mm/vòng-Vận tốc cắt thực tế: Khi khoét thô V = 35,73 m/phút

Khi khoét tính n = 406,08 vg/phút g Tính thời gian gia công

Theo bảng trên, thời gian khi khoét theo công thức:

-Thời gian của cà 2 bước là:

-Thời gian từng chiếc cho nguyên công này là:

R −kho ngả cách từtâm mũi khoan đ nế tâm chi ti tế , mm

Sai số gá đặt: ε´ gđ =´ε c + ´ε k +´ε ct + ´ε m +´ε dc

Sai số kẹp chặt: ε k = 0,08 (mm) (Bảng 5.13 HDTK DACNCTM)

Sai số chế tạo: ε ct ≤ 1

Với δ là dung sai kích thước

Xét kích thước gia công lỗ suốt ∅40 Độ nhám yêu cầu là Ra 2.5 = > cấp chính xác là 6

Sai số chế tạo: ε ct = 1

Sai số mài mòn được tính bằng công thức ε m = β x √ N, trong đó ε m là sai số mòn tính bằng micromet (μm) Với β là hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị, cụ thể đối với chốt định vị phẳng, β có giá trị từ 0,2 đến 0,4 Ví dụ, khi N là 60108, ta có ε m = 0,3 x √ 60108, dẫn đến ε m = 75 (μm) Số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá ảnh hưởng trực tiếp đến sai số mài mòn.

Sai số điều chỉnh: ε dc = 5 ÷ 10 → Chọn ε dc = 8 (μm)

Để kiểm tra tính chính xác của gá đặt, cần tính toán sai số gá đặt tổng hợp và so sánh với sai số gá đặt cho phép Cụ thể, sai số gá đặt tổng hợp được xác định bằng công thức: ε´ gđ = ε c + ε k + ε ct + ε m + ε dc Trong đó, các giá trị lần lượt là 0 + 0,08 - 0,005 + 0,075 + 0,08, kết quả cuối cùng là 0,23 mm.

Sai số gá đặt cho phép: [ ε gd ] = 1 3 δ = 1

NGUYÊN CÔNG 3

1.1 Gia công mặt lỗ bậc (mặt 6), có kích thước gia công là 30 ± 0.08

- Sai lệch không gian ρ a =√ ρ cv 2 + ρ ss 2 = √ 1.5 2 +2.5 2 = 2.92 mm ρ a (ti nệ thô)=¿ 0.06 * 2.92 = 0.175 mm = 174.9 μm ρ a (ti nệ tinh)=¿ 0.04 * 174.9 = 6.99 μm

Z 0max - Z 0min = 10.32 – 6.82 = 3.5 (mm) δ ph - δ 2 = 4 – 0.5 = 3.5 (mm)

1.2 Gia công bề mặt thành lỗ (mặt 7), có kích thước gia công là 120H60 0 +0,022

- Để đạt R a =6.3, ta cần thực hiện 2 bước: tiện thô và tiện tinh.

- Sai lệch độ cong vênh ρ cv =1.5mm

- Sai lệch li tâm ρ ¿ =1mm

- Sai lệch không gian ρ a =√ ρ cv 2 + ρ ch 2 = √ 1.5 2 +1 2 = 1.5 mm

Ta tính được: ρ a (ti nệ thô)=¿ 0.06 * 1.5 = 0.09 mm = 90 μm ρ a (ti nệ tinh)=¿ 0.04 * 90 = 3.6 μm

- Sai số gá đặt: ε b =√ ε c 2 + ε k 2 + ε dg 2 = 0

Z 0max - Z 0min = 7.498 – 1.998 = 5.5 (mm) δ ph - δ 2 = 6 – 0.5 = 5.5 (mm)

Chọn máy: Máy tiện T630, N = 10 kW (tra bảng 9.21 sổ tay CNCTM tập 3).

Dụng cụ cắt: dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng BK8 (bảng 5-95 stcnctm-tập 2)

2.1 Gia công mặt lỗ bậc (mặt 6), có kích thước gia công là 30 ± 0.08

Gia công thô Gia công bán tinh

Chiều sâu cắt t (mm) t=6.8mm t=0.5mm

 Theo máy: n max u0vg/ph; n min vg/ph; số cấp tốc độ là m

Theo bảng 8, ứng với φ=1,26có φ x d là gần φ x e,935

Theo bảng 8, ứng với φ=1,26có φ x 1,61 là gần φ x 6,1

P x =C p x t x p x S Y p x V n x K p x (Kg) ¿92 6,8 1 0,5 0,75 84,44 0 1(KG)72(KG) ¿54 6,8 0,9 0,5 0,7 84,44 0 1(KG)6,6(KG) ¿46 6,8 0,8 0,5 0,4 84,44 0 1(KG)1,56(KG) ¿92 0,5 1 0,5 0,75 84,44 0 1(KG)',35(KG) ¿54 0,5 0,9 0,5 0,7 84,44 0 1(KG),81(KG) ¿46 0,5 0,8 0,5 0,4 84,44 0 1(KG),43(KG)

Như vậy: máy đã chọn đủ công suất để gia công.

2.2 Gia công bề mặt thành lỗ (mặt 7), có kích thước gia công là 120H60 0 +0,022

Chiều sâu cắt t (mm) t=2mm t=0.38mm

Số vòng n t 00× V t π × D quay trục chính n

 Theo máy: n max u0vg/ph; n min vg/ph; số cấp tốc độ là m

14 #,49 Theo bảng 8, ứng với φ=1,26có φ x ,08 là gần φ x ,74

Theo bảng 8, ứng với φ=1,26có φ x ,16 là gần φ x #,49

P x =C p x t x p x S Y p x V n x K p x (Kg) ¿92 2 1 0,5 0,75 53,15 0 1(KG)9.4(KG) ¿54 2 0,9 0,5 0,7 53,15 0 1(KG)b,02(KG) ¿46 2 0,8 0,5 0,4 53,15 0 1(KG)`,7(KG) ¿92 0,38 1 0,5 0,75 106,31 0 1(KG) ,78(KG) ¿54 0,38 0,9 0,5 0,7 106,31 0 1(KG),91(KG) ¿46 0,38 0,8 0,5 0,4 106,31 0 1(KG),07(KG)

Như vậy: máy đã chọn đủ công suất để gia công.

3 Thiết kế nguyên công a Định vị: 4 bậc tự do b Chọn máy: Máy tiện T630, N = 10 kW c Chọn dao

Dụng cụ cắt: dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng BK8 d Chế độ cắt

-Chiều sâu cắt: Khi khoét thô t = 6,8 mm; Khi khoét tinh t = 0,5 mm -Lượng chạy dao: Khi khoét thô S = 0,5 mm/vòng

Khi khoét tinh S = 0,5 mm/vòng -Vận tốc cắt thực tế: Khi khoét thô V = 84,44 m/phút

Khi khoét tính n = 1422 vg/phút Tiện kích thươc phi 120

-Chiều sâu cắt: Khi khoét thô t = 2 mm; Khi khoét tinh t = 0,38 mm -Lượng chạy dao: Khi khoét thô S = 0,5 mm/vòng

Khi khoét tinh S = 0,5 mm/vòng -Vận tốc cắt thực tế: Khi khoét thô V = 53,15 m/phút

Khi khoét tính n = 282 vg/phút

Sử dụng mâm cặp 3 chấu: Z=3

Sai số gá đặt: ε gđ =√ ε c

Sai số chế tạo: [ ε gđ ] = 1

Sai số mài mòn được tính theo công thức ε m = β x √N, trong đó ε m là sai số mòn tính bằng micromet (μm) Đối với trường hợp cụ thể, khi β là hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị (đối với chốt định vị phẳng, β có giá trị từ 0,2 đến 0,4), và N là số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá, ta có thể tính được ε m Ví dụ, với β = 0,2 và N = 5000, ta tính được ε m = 14 μm, cho thấy mức độ sai số trong quá trình gia công.

Sai số điều chỉnh: Chọn ε dc = 1 (μm)

NGUYÊN CÔNG 4

- Để đạt R a =0.8, ta cần thực hiện 2 bước: khoét thô và khoét tinh

- Sai lệch khoảng cách tâm lỗ ρ tl =1 mm

- Sai lệch độ song song ρ ss =3mm

- Sai lệch không gian ρ a =√ ρ tl

 Gia công mặt 5: có kích thước 25 ± 0.1

- Phôi đúc, dung sai phôi δ ph =8,3mm

- Để đạt R a =0.8, ta cần thực hiện 2 bước: khoét thô và khoét tinh

- Sai lệch không gian ρ a =√ ρ tl 2 + ρ ss 2 = √ 0.9 2 +2.9 2 = 3,04 mm

Ta tính được: ρ a (phay thô)=¿ 0.06 * 3,04 = 0.1824 mm = 182.4 μm ρ a (phay tinh)=¿ 0.04 * 182.4 = 7.3 μm

Z 0max - Z 0min = 15.1 – 6.9 = 8.2 (mm) δ ph - δ ct =8.3 – 0.1 = 8.2 (mm)

Dụng cụ cắt: hợp kim cứng BK8 để phay thô và BK4 để k tinh (bảng 4-3 stcnctm-tập 1)

18 ,67 Theo bảng 8 ứng với φ=1,41 có φ x E,22 là gần φ x a,25

Theo bảng 8 ứng với φ=1,41có φ x d là gần φ x ,67

- Mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do c Chọn máy

Máy khoan 2H175, N = 10 kW (tra bảng 9.21 sổ tay CNCTM tập 3). d Chế độ cắt

Chiều sâu khoét thô t = 3,54mm, khi khoét tinh t=0,26mm

Lượng chạy dao S=1,1 mm/ vòng

Vận tốc thực tế: khi khoét thô V = 31m/phut

Số vòng quay tính toán: khi khoét thô n= 406vg/phút

Khi khoét tinh n = 810vg/phút e Thời gian gia công

Sơ đồ gá đặt a Định vị

Mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do, chốt tỳ chống xoay hạn chế 1 bậc tự do b Chọn máy

Máy khoan 2H175, N = 10 kW (tra bảng 9.21 sổ tay CNCTM tập 3). c Chế độ cắt khi khoét

Chiều sâu khoét thô t = 4,01mm, khi khoét tinh t = 0,31mm

Lượng chạy dao S=0,6 mm/ vòng

Vận tốc thực tế: khi khoét thô V = 37m/phut

Số vòng quay tính toán: khi khoét thô n= 814vg/phút

Khi khoét tinh n = 1578,1vg/phút d Thời gian gia công

R 0 −kho ngả cách từtâm mũi khoan đ nế tâm chi ti tế , mm

3.2 Sai số chế tạo đồ gá

Sai số gá đặt: ε gđ =√ ε c

Sai số kẹp chặt: ε k = 0,07 (mm) (Bảng 24 HDTK DACNCTM)

Sai số chế tạo: [ ε gđ ] = 1

Sai số mài mòn được tính theo công thức ε m = β x √ N, trong đó ε m là sai số mòn (μm) Đối với trường hợp này, với β là hệ số phụ thuộc vào cấu trúc đồ định vị (đối với chốt định vị phẳng, β nằm trong khoảng 0,2 đến 0,4) và N là số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá, ta có ε m = 0,2 x √ 5000 Kết quả tính toán cho thấy ε m = 14 (μm).

Sai số điều chỉnh: Chọn ε dc = 1 (μm)

NGUYÊN CÔNG 5

Sai số chế tạo đồ gá

Sai số gá đặt: ε´ gđ =´ε c + ´ε k +´ε ct + ´ε m +´ε dc

 Sai số chuẩn: ε c = 0 (vì chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước)

 Sai số kẹp chặt: ε k = 0,08 (mm) (Bảng 5.13 HDTK DACNCTM)

 Sai số chế tạo: ε ct ≤ 1

3δ (Với: δ là dung sai kích thước)

Xét kích thước gia công mặt 1:

 Độ nhám yêu cầu là 0,4

 Chọn kích thước mặt 1 là 20±0,1→ Dung sai kích thước: δ=0,1−(−0,1)=0,2

 Sai số chế tạo: ε ct = 1

Sai số mài mòn: ε m = β x √ N = 0,2 x √60108 = 49 (μm) Trong đó:

 β là hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị (đối với chốt định vị phẳng β = 0,2 ÷0,4)

 N là số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá

Sai số điều chỉnh: ε dc = 5 ÷ 10 → Chọn ε dc = 5 (μm)

Sai gá đặt: ε´ gđ =´ε c + ´ε k +´ε ct + ´ε m +´ε dc

Sai số gá đặt cho phép:

Sai số chế tạo cho phép:

Ta thấy: ε gd chọn K 4 = 1,3.

 K 5 = 1 (trường hợp thuận tiện) và K 5 = 1,2 (trường hợp không thuận tiện) khi có thể sử dụng thiết bị kẹp bằng tay => chọn K 5 = 1,2.

 K 6 = 1 (sử dụng chốt định vị); K 6 = 1,5 (sử dụng bề mặt cho vị trí) => chọn K 6 1,5.

K=1,5×1×1,5×1,3×1×1×1 ¿2,93 d From the equilibrium equation for forces or momentum, the necessary clamping force can be identified.

 Lực tiếp tuyến (lực vòng):

 C p P: hệ số đặc trưng cho vật liệu gia công (gang xám)

 t = 3,54 (GC thô) – t = 2,65 (GC tinh): chiều sâu cắt (mm)

 S z =0,15: lượng chạy dao của một rang (mm/rang)

 D = 16: đường kính dao phay (mm)

 n = 2600 (GC thô) – n = 5241,6 (GC tinh): số vòng quay của dao (vg/phút)

 Z = 2: số rang của dao phay

 k = 1: hệ số phụ thuộc chất lượng của vật liệu gia công.

Theo bảng 5 – 39 (Sổ tay CNCTM tập 2), chọn dao phay T15K6: x = 0,19 y = 0,28 q = 0,17 ω=0 u = 0, 8

Thiết kế đồ gá

 Sơ đồ gá đặt a Định vị

Chốt đỡ cố định hạn chế 3 bậc tự do, phiến tỳ phẳng hạn chế 2 bậc tự do. b Chọn máy

Máy phay 6M82III, N = 7,5 kW (tra bảng 9.39 sổ tay CNCTM tập 3). c Chọn dao

Dao phay ngón có đường kính ngoài của dao D=∅16 và đường kính chân răng d=∅12với

Z = 3 răng (tra bảng 5.146 sổ tay CNCTM tập 2). d Thời gian gia công

0,3×5241,6=0,019phút e Bản vẽ thiết kế đồ gá (file đính kèm)

Bản vẽ gá đặt 20 PHỤ LỤC HÌNH ẢNH

1 GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Ninh Đức Tôn, PGS.TS Trần Xuân Việt;

Sổ tay công nghệ chế tạo máy – tập 2, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật 2005.

2 Gs.Ts Nguyễn Đắc Lộc, Pgs.Ts Lê Văn Tiến, Pgs.Ts Ninh Đức Tôn, Pgs.Ts Trần Xuân Việt; Sổ tay công nghệ chế tạo máy – tập 3, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật 2006.

3 GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Lưu Văn Nhang; Hướng dẫn Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy; Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật 2006.

4 Trần Quốc Hùng; Dung sai – Kỹ thuật đo; Nhà xuất bản Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh.

Định dạng
Số trang	81
Dung lượng	3,25 MB