Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt c9

Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt c9 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt c9 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt c9 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt c9 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt c9 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt c9 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt c9 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt c9 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt c9 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt c9 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt c9 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt c9 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt c9 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt c9 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt c9

Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

Bản vẽ trong đề là chi tiết dạng càng Các chi tiết dạng càng thường được sử dụng trong hệ thống cơ khí để biến chuyển động thẳng của một chi tiết thành chuyển động quay của chi tiết khác, ví dụ như piston của động cơ đốt trong – trục khuỷu Một chức khác của càng gạt là thay đổi tỉ số trong hộp giảm tốc bằng cách đẩy các bánh răng

Kích thước lớn nhất của chi tiết là l = 120mm Chi tiết có bề mặt làm việc là mặt trụ, vì vậy mặt trụ phải được gia công chính xác, đảm bảo độ bóng, độ vuông góc giữa các lỗ ϕ22 và ϕ28, độ vuông góc giữa đường tâm trục và mặt đầu, độ đồng tâm giữa hai lỗ ϕ22, đạt chỉ tiêu công nghệ yêu cầu.

Điều kiện kỹ thuật

- Kích thước lỗ cơ bản gia công với độ chính xác là 7

- Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ ϕ28H7 và ϕ22H7:

- Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt đầu: 0,1mm/100mm

- Độ không đồng tâm giữa hai lỗ ϕ22: 0,05mm/100mm

- Độ không song song của các mặt đầu lỗ ϕ22H7: 0,05mm/100mm

- Độ cứng vật liệu HB180÷220 ⇔ HRC10÷19

- Độ nhám mặt đầu Rz40

- Độ nhám mặt trụ Rz20

Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Tính công nghệ trong kết cấu có ý nghĩa rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và độ chính xác gia công Những chi tiết dạng càng phải chú ý các đặc điểm sau

- Độ cứng vững của chi tiết

- Chiều dài các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của chi tiết nằm trên một mặt phẳng để tiện gá đặt

- Kết cấu nên đối xứng qua một mặt phẳng

- Hình dạng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và tinh thống nhất

- Kết cấu phải thuận lợi gia công nhiều chi tiết một lúc

Chi tiết này đã đáp ứng được tương đối đầy đủ tính công nghệ cần thiết để gia công Chi tiết này chỉ có độ cứng vững của hai càng là chưa đáp ứng được tính công nghệ, nên khi gia công ta phải thêm cứng vứng bằng chốt tỳ.

Xác định dạng sản suất

Muốn xác định dạng sản xuất ta cần phải biết sản lượng hàng năm N và khối lượng Q 1 của chi tiết

Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức (2) trang 12 [1]:

100) = 11000 (chi tiết) Trong đó N – số chi tiết được sản xuất hàng năm

N 1 – số sản phẩm sản xuất hàng năm; N 1 = 10000 (sản phẩm/năm) m – số chi tiết trong một sản phẩm; m = 1 (chi tiết) α – phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng; α = 4% β – số chi tiết được tạo thêm để dự trữ; β = 6%

Trước khi tính khối lượng ta phải biết thể tích của chi tiết Thể tích của chi tiết được tính bằng cách chia nhỏ chi tiết ban đầu thành các khối nhỏ Ta tính được V = 0,25 (dm 3 )

Khối lượng của chi tiết được xác định theo công thức trang 13 [1]:

Q 1 = V.γ = 0,25.7,2 = 1,8 (kg) Ở đây Q 1 – khối lượng chi tiết (kG)

V – thể tích chi tiết (dm 3 ); V = 0,25 (dm 3 ) γ – khối lượng riêng vật liệu; γ gang xám = 7,2 (kg/dm 3 )

Tra bảng 2 trang 13 [1] với N = 11000 (chi tiết), Q 1 = 1,8 (kg) suy ra được dạng sản xuất phù hợp là hàng loạt lớn.

Chọn phương pháp chế tạo phôi

Loại phôi được xác định theo kết cấu chi tiết, vật liệu, dạng sản xuất, cụ thể của từng nhà máy xí nghiệp

Chọn phôi, tức là chọn phương pháp chế tạo phôi, xác định lượng dư, kích thước, dung sai của phôi

Chi tiết thiết kế thuộc dạng càng, vật liệu yêu cầu là gang xám Vì vậy, ta chọn phôi đúc, sản xuất hàng loạt nên ta chọn đúc trong khuôn kim loại Chọn vật liệu là gang xám GX15-32 Với phương pháp này, vật đúc đạt cấp chính xác là 2

Bảng 1.1: Thành phần hóa học GX15-32 Độ cứng

C Si Mn P S Cr Ni Cu

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

Xác định đường lối công nghệ

Chi tiết gia công thuộc dạng sản xuất hàng loạt và kết cấu của chi tiết có khả năng gá dao trên máy và độ cứng vững của chi tiết đủ để gia công Từ đó chọn được phương án gia công một vị trí, một dao và gia công tuần tự.

Chọn phương pháp gia công

Đối với dạng sản xuất hàng loạt lớn, để đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất ở Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công (ít bước công nghệ trong một nguyên công) Để gia công chi tiết, máy vạn năng, đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo được sử dụng

Dựa vào kết cấu và điều kiện kỹ thuật của chi tiết gia công và tra bảng 4 trang 20 [1], xác định được phương pháp gia công các bề mặt

Bảng 2.1: Phương pháp gia công các bề mặt

Mặt gia công Phương pháp gia công

Cấp chính xác Độ bóng

Mặt đầu lỗ ϕ28 Phay thô 4 1 ÷ 3

Mặt đầu lỗ ϕ22 Phay thô 4 1 ÷ 3

Tiến trình công nghệ

Dựa vào các nguyên tắc cơ bản khi lập một tiến trình công nghệ để gia công một chi tiết máy và dựa vào đặc điểm kết cấu, đặc điểm làm việc, yêu cầu về độ chính xác của chi tiết càng gạt ta chia quá trình công nghệ gia công chi tiết thành các nguyên công sau

- Nguyên công 1: Phay 2 mặt đầu lỗ ϕ28

- Nguyên công 2: Khoan, khoét, doa lỗ ϕ28

- Nguyên công 3: Phay 4 mặt đầu lỗ ϕ22

- Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ ϕ22

- Nguyên công 5: Tổng kiểm tra

Thiết lập nguyên công

2.4.1 Nguyên công 1: Phay 2 mặt đầu lỗ 𝜙28 Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được hạn chế 4 bậc tự do là tịnh tiến theo trục Ox, Oy, quay quanh Ox, Oz Mặt chuẩn được định vị trong trường hợp này là mặt phẳng đi qua tâm đối xứng của chi tiết còn hai mặt bên của chi tiết áp sát vào hai má của ê tô tự định tâm là các mặt tỳ Chi tiết được kẹp chặt giữa hai má của ê tô tự định tâm

Hình 2.1: Sơ đồ gá đặt nguyên công 1

Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82 Các thông số của máy tra trong bảng 9-38 trang 74 [2]

- Mặt làm việc của bàn máy: 320 × 250 mm

- Dịch chuyển lớn nhất của bàn máy: 700 × 260 × 320 mm

- Công suất động cơ chạy dao: N = 1,7 kW

Chọn dao phay đĩa 3 mặt cắt Các thông số của dao được tra trong bảng 4-2 trang 291, bảng 4-84 trang 369 [3]

- Vật liệu lưỡi cắt: Thép gió P18

- Đường kính trục dao: d = 40 mm

- Chiều rộng vành răng: B = 22 mm

2.4.2 Nguyên công 2: Khoan, khoét, doa lỗ 𝜙28 Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị trên phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do (tịnh tiến Oz, quay quanh Ox, Oy), hai chốt trụ hạn chế 2 bậc tự do (tịnh tiến

Oy và quay quanh trục Oz) và khối V tùy động vừa có chức năng định vị 1 bậc tự do (tịnh tiến Ox) vừa dùng để kẹp chặt chi tiết

Chọn máy: Máy khoan K125 Các thông số của máy tra trong bảng 9-21 trang 45 [2]

- Đường kính lớn nhất khoan được: 25 mm

- Kích thước bàn máy: 375 × 500 mm

- Dịch chuyển lớn nhất của trục chính: 175 mm

Chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn kiểu III Các thông số của dao tra trong bảng 4-2 trang 291, bảng 4-42 trang 328 [3]

- Vật liệu mũi khoan: Thép gió P18

- Đường kính mũi khoan: d = 24 mm

- Chiều dài mũi khoan: L = 325 mm

- Chiều dài phần làm việc: l = 203 mm

Chọn mũi khoét gắn mảnh hợp kim cứng Các thông số dao khoét tra trong bảng 4-47 trang 332 [3]

- Vật liệu mũi khoét: Thép hợp kim cứng BK6

- Đường kính mũi khoét: D = 27 mm

- Chiều dài mũi khoét: L = 325 mm

Chọn mũi doa liền khối chuôi côn Các thông số doa tra trong bảng 4-49 trang 336 [3]

- Đường kính mũi doa: D = 28 mm

- Chiều dài mũi doa: L = 325 mm

2.4.3 Nguyên công 3: Phay 4 mặt đầu lỗ 𝜙22 Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị ở mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do (tịnh tiến Oz, quay quanh Ox, Oy) bằng phiến tỳ, chốt trụ ngắn định vị trong lỗ ϕ28 hạn chế 2 bậc tự do (tịnh tiến Ox và Oy), chốt chống xoay định vị vào mặt bên hạn chế 1 bậc tự do (quay quanh Oz) và một chốt tỳ phụ tăng độ cứng vững cho quá trình gia công Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu ren bu lông kẹp vào lỗ trụ, lực kẹp hướng từ trên xuống bề mặt định vị bằng phiến tỳ

Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82 Các thông số của máy tra trong bảng 9-38 trang 74 [2]

- Mặt làm việc của bàn máy: 320 × 250 mm

- Dịch chuyển lớn nhất của bàn máy: 700 × 260 × 320 mm

- Công suất động cơ chạy dao: N = 1,7 kW

Chọn dao phay đĩa 3 mặt cắt Các thông số của dao được tra trong bảng 4-2 trang 291, bảng 4-82 trang 368 [3]

- Vật liệu lưỡi cắt: Thép gió P18

- Đường kính trục dao: d = 32 mm

- Chiều rộng vành răng: B = 18 mm

2.4.4 Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa 2 lỗ 𝜙22 Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị ở mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do (tịnh tiến Oy, quay quanh Ox, Oz) bằng phiến tỳ, chốt trụ ngắn định vị trong lỗ ϕ28 hạn chế 2 bậc tự do (tịnh tiến Ox và Oz), chốt chống xoay định vị vào đầu càng nhỏ hạn chế 1 bậc tự do (quay quanh Oy) và một chốt tỳ phụ tăng độ cứng vững cho quá trình gia công Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu ren bu lông kẹp vào lỗ trụ, lực kẹp hướng vuông góc bề mặt định vị bằng phiến tỳ

Chọn máy: Máy khoan K125 Các thông số của máy tra trong bảng 9-21 trang 45 [2]

- Đường kính lớn nhất khoan được: 25 mm

- Kích thước bàn máy: 375 × 500 mm

- Dịch chuyển lớn nhất của trục chính: 175 mm

Chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn thường Các thông số của dao tra trong bảng 4-2 trang 291, bảng 4-42 trang 328 [3]

- Vật liệu mũi khoan: Thép gió P18

- Đường kính mũi khoan: d = 18 mm

- Chiều dài mũi khoan: L = 270 mm

Chọn mũi khoét liền khối chuôi côn Các thông số dao khoét tra trong bảng 4-47 trang 332 [3]

- Vật liệu mũi khoét: Thép gió P18

- Đường kính mũi khoét: D = 21 mm

- Chiều dài mũi khoét: L = 270 mm

Chọn mũi doa liền khối chuôi côn Các thông số doa tra trong bảng 4-49 trang 336 [3]

- Đường kính mũi doa: D = 22 mm

- Chiều dài mũi doa: L = 270 mm

2.4.5 Nguyên công 5: Tổng kiểm tra

Hình 2.5: Kiểm tra độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ ϕ28

Hình 2.6: Kiểm tra độ đồng tâm

Hình 2.7: Kiểm tra độ không vuông góc giữa 2 đường tâm lỗ ϕ28 và ϕ22

TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

Lượng dư gia công 4 mặt đầu của 2 lỗ ϕ22

Chọn tính lượng dư cho nguyên công gia công phay 4 mặt đầu lỗ ϕ22 có kích thước gia công 17 +0,035 đối xứng

Các mặt đầu của các lỗ ϕ22 được phay đồng thời bằng bốn dao phay đĩa ba mặt để đạt kích thước theo yêu cầu Muốn đạt được yêu cầu của bề mặt quy trình công nghệ phay các mặt đầu, cần phải chia làm hai bước là phay thô và phay tinh Chi tiết gia công được định vị 6 bậc tự do nhờ phiến tì (định vị mặt

19 đáy 3 bậc tự do), chốt trụ ngắn (hạn chế 2 bậc tự do) và một chốt chống xoay (hạn chế 1 bậc tự do)

Lượng dư theo tính toán sẽ có trị số nhỏ nhất

2.Z imin = 2.[(R z + h) i−1 + Δ Σ(i−1) + ε i ] Trong đó R z(i−1) – chiều cao nhấp nhô của nguyên công trước h i−1 – chiều sâu lớp kim loại phá hỏng nguyên công trước Δ Σ(i−1) – sai lệch bề mặt của nguyên công trước ε i – sai số gá đặt của nguyên công đang xét

Theo bảng 3-66 trang 235 [3] với công nghệ đúc trong khuôn kim loại tra được R z = 200 àm và h = 300 àm Chiều cao nhấp nhụ của nguyờn cụng phay thô được tra trong bảng 3-69 trang 237 [3] khi đúc trong khuôn kim loại là R z 50 àm, cũn h = 0 àm do sau khi phay thụ mặt phẳng với vật liệu chi tiết là gang Sau khi phay tinh, R z = 20 àm, h = 0 àm

Sai lệch gia công của phôi đúc khi gia công các mặt phẳng đối xứng Δ Σ(i−1) = Δ k L Δ k(i−1) – sai lệch về vị trí các bề mặt vật đúc

Theo bảng 3-67 trang 236 [3] ta có sai lệch về độ không song song của cỏc mặt phẳng với phụi đỳc trong khuụn kim loại là Δ k = 3 (àm/mm), L 0 mm Δ Σ(i−3) = Δ k L = 3.120 = 360 (àm) Sai lệch không gian còn lại sau khi phay thô là Δ Σ(i−2) = k v Δ Σ(i−3) = 0,06.360 = 21,6 (àm) k v – hệ số in dập sau gia công; k v = 0,06 khi gia công thô Sai lệch không gian còn lại sau khi phay tinh (k v = 0,04) là Δ Σ(i−1) = k v Δ Σ(i−3) = 0,04.360 = 14,4 (àm) Sai số gá đặt: ε i = √ε c 2 + ε k 2

20 ε c – sai số chuẩn, trong trường hợp này, sai số chuẩn có do chi tiết xoay khi định vị vào 2 chốt có khe hở với lỗ định vị ε k – sai số kẹp chặt, do phương của lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện nên ε k = 0

Xác định sai số chuẩn: ε c = L.tgα

L – kích thước mặt phẳng gia công, ta có L = 40 mm α – góc xoay lớn nhất của chi tiết quanh chốt tgα = ρ max

H ; ρ max = ρ min + ρ A + ρ B ρ A – dung sai của lỗ ϕ28; ρ A = 21 àm (ϕ28 0 +0,021 ) ρ B – dung sai của chốt; ρ B = 13 àm (ϕ28 −0,013 0 ) ρ min – khe hở nhỏ nhất giữa lỗ và chốt; ρ min = 0 àm

H – khoảng cách giữa chốt chống xoay và chốt định vị tại lỗ ϕ28; H = √57 2 + 57 2 = 80 (mm) ρ max = ρ min + ρ A + ρ B = 0,021 + 0,013 = 0,034 (mm) tgα = ρ max

Do khi tiện tinh không thay đổi gá đặt nên sai số gá đặt còn sót lại là: ε i+1 = 0,05.ε i + ε phõn độ = 0,05.17 = 0,85 (àm), trong đú ε phõn độ = 0 do không có cơ cấu phân độ

Lượng dư nhỏ nhất khi phay thô:

2.Z imin = 2.(200 + 300 + 360 + 17) = 2.877 = 1754 (àm) Lượng dư nhỏ nhất khi phay tinh:

2.Z imin = 2.(50 + 21,6 + 0,85) = 2.72,45 = 145 (àm) Kích thước tính toán khi phay thô:

L = 17,035 + 0,145 = 17,18 (mm) Kích thước tính toán phôi:

Dung sai của các bước lấy theo bảng tra trong sổ tay:

Dung sai phay tinh δ = 35 àm Dung sai phay thụ δ = 160 àm Dung sai phụi δ = 500 àm Xác định các kích thước giới hạn

Sau phay tinh: L min = 17 (mm), L max = 17 + 0,035 = 17,035 (mm)

Sau phay thô: L min = 17,18 (mm), L max = 17,18 + 0,16 = 17,34 (mm)

Phôi: L min = 18,93 (mm), L max = 18,93 + 0,5 = 19,43 (mm) Lượng dư giới hạn

Sau phay thụ: 2.Z max = 19,43 – 17,34 = 2,09 (mm) = 2090 (àm)

Sau phay tinh: 2.Z min = 17,18 – 17 = 0,18 (mm) = 180 (àm)

Lượng dư tổng được xác định:

2.Z 0min = 1750 + 180 = 1930 (àm) 2.Z 0max = 2090 + 305 = 2395 (àm) Kiểm tra kết quả

Sau phay tinh: 2.Z max – 2.Z min = 305 – 180 = 125 (àm) δ 1 – δ 2 = 160 – 35 = 125 (àm) Sau phay thụ: 2.Z max – 2.Z min = 2090 – 1750 = 340 (àm) δ 1 – δ 2 = 500 – 160 = 340 (àm)

Các thành phần lượng dư (àm)

Lượng dư tính toán (àm)

Kích thước tính toán (mm)

Kích thước giới hạn (mm)

Lượng dư giới hạn (àm)

R z h Δ Σ ε 2.Z imin L δ L min L max 2.Z min 2.Z max

Lượng dư cho các bề mặt còn lại

Tra bảng trang 259 [3] ta được lượng dư cho các nguyên công còn lại

Nguyên công 1: Phay 2 mặt đầu lỗ ϕ28

Phay thô: Lượng dư gia công là 3 mm Phay tinh: Lượng dư gia công là 1 mm Nguyên công 2: Khoan, khoét, doa lỗ ϕ28

Khoan: Dùng mũi khoan ϕ24, lượng dư gia công là 4 mm Khoét: Dùng mũi khoét kích thước ϕ27 lượng dư gia công là 3 mm Doa: Dùng mũi doa kích thước ϕ28 lượng dư gia công là 1 mm Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ ϕ22

Khoan: Dùng mũi khoan ϕ18, lượng dư gia công là 18 mm Khoét: Dùng mũi khoét kích thước ϕ21 lượng dư gia công là 3 mm Doa: Dùng mũi doa kích thước ϕ22 lượng dư gia công là 1 mm

Thiết kế bản vẽ lồng phôi

- Dựa vào lượng dư tính toán ta xây dựng bản vẽ lồng phôi

- Lỗ ϕ28 được đúc ϕ20 và lỗ ϕ22 được đúc đặc

TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MỘT NGUYÊN CÔNG VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG CÒN LẠI

Tính chế độ cắt cho nguyên công phay bốn mặt đầu ϕ22

Lượng dư gia công: Z b = 2,09 (mm)

Tra bảng 5-170 trang 153 [4] ta được :

Lượng chạy dao răng: S z = 0,13 (mm/răng)

⇒ Lượng chạy dao vòng: S v = Z.S z = 22.0,13 = 2,86 (mm/vòng)

Tốc độ cắt được tính theo công thức

Trong đó C v , m, x, y, u, q, p là các hệ số và số mũ Tra bảng 5-39 trang

T là chu kỳ bền của dao bảng Tra bảng 5-40 trang 34

K V là hệ số điều chỉnh chung tốc độ cắt, phụ thuộc vào điều kiện cụ thể Theo trang 28 [4] ta có công thức K V = K MV K nV K uV

K MV là hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công Tra bảng 5-1 trang 6 [4] ta có công thức tính K MV = ( 190

HB ) n v Giá trị số mũ n v được cho trong bảng 5-2 trang 6 [4] Với vật liệu gia công gang xám, gia công phay bằng thép gió ta có n v = 0,95 K MV = ( 190

K nV là hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt của phôi Tra bảng 5-5 trang 8 [4] ta được K nV = 0,85

K uV là hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt Tra bảng 5-

⇒ K V = K MV K nV K uV = 1.0,85.1 = 0,85 Như vậy tốc độ cắt :

Số vòng quay trục chính được xác định : n = 1000.v π.D = 1000.25,8

3,14.125 = 65,73 (vòng/phút) Theo máy chọn: n m = 75 (vòng/phút)

⇒ Lượng chạy dao phút : S p = 75.1,2 = 90 (mm/phút)

Lực cắt P z được xác định:

D q n m K MV Trong đó: Z – số răng dao phay, Z = 22 (răng) n m – số vòng quay của dao, n m = 75 (vòng/phút)

K MV – hệ số điều chỉnh cho chất lượng vật liệu gia công Theo bảng 5-9 trang 9 [4], với vật liệu gang xám và P z khi phay, K MV ( HB

C p và các số mũ tra theo bảng 5-41 trang 35 [4] với dao phay đĩa, vật liệu phần cắt là thép gió ta được: C p = 30; x = 0,83; y = 0,63; u = 1; q 0,83; w = 0

Thay số vào công thức tính P z ta được:

Quan hệ giữa P z và các lực thành phần tra theo bảng 5-42 trang 35 [4]

Mô men xoắn M x trên trục chính của máy được xác định:

1020.60 = 0,62 (kW) Như vậy máy đã chọn đảm bảo công suất cắt

Lượng dư gia công: Z b = 0,3 (mm)

Tra bảng 5-170 trang 153 [4] ta được :

Lượng chạy dao răng: S z = 0,05 (mm/răng)

⇒ Lượng chạy dao vòng: S v = Z.S z = 22.0,05 = 1,2 (mm/vòng)

Tốc độ cắt được tính theo công thức

Trong đó C v , m, x, y, u, q, p là các hệ số và số mũ Tra bảng 5-39 trang

T là chu kỳ bền của dao bảng Tra bảng 5-40 trang 34

K V là hệ số điều chỉnh chung tốc độ cắt, phụ thuộc vào điều kiện cụ thể Theo trang 28 [4] ta có công thức K V = K MV K nV K uV

K MV là hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công Tra bảng 5-1 trang 6 [4] ta có công thức tính K MV = ( 190

HB ) n v Giá trị số mũ n v được cho trong bảng 5-2 trang 6 [4] Với vật liệu gia công gang xám, gia công phay bằng thép gió ta có n v = 0,95 K MV = ( 190

K nV là hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt của phôi Tra bảng 5-5 trang 8 [4] ta được K nV = 0,85

K uV là hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt Tra bảng 5-

Như vậy tốc độ cắt :

Số vòng quay trục chính được xác định : n = 1000.v π.D = 1000.45,9

⇒ Lượng chạy dao phút : S p = 118.1,2 = 141,6 (mm/phút)

Lực cắt P z được xác định:

D q n m K MV Trong đó: Z – số răng dao phay, Z = 22 (răng) n m – số vòng quay của dao, n m = 118 (vòng/phút)

K MV – hệ số điều chỉnh cho chất lượng vật liệu gia công Theo bảng 5-9 trang 9 [4], với vật liệu gang xám và P z khi phay, K MV = ( HB

C p và các số mũ tra theo bảng 5-41trang 35 [4] với dao phay đĩa, vật liệu phần cắt là thép gió ta được: C p = 30; x = 0,83; y = 0,63; u = 1; q = 0,83; w = 0

Thay số vào công thức tính P z ta được:

125 0,83 118 0 1 = 116,5 (N) Quan hệ giữa P z và các lực thành phần tra theo bảng 5-42 trang 35 [4]

Mô men xoắn M x trên trục chính của máy được xác định:

1020.60 = 0,1 (kW) Như vậy máy đã chọn đảm bảo công suất cắt

Bảng 4.1: Chế độ cắt nguyên công phay 4 mặt đầu ϕ22

Tra chế độ cắt cho nguyên công phay 2 mặt đầu ϕ28

Lượng chạy dao răng: Tra bảng 5-177 trang 160 [4] được S z = 0,13

Lượng chạy dao vòng: S v = Z.S z = 18.0,13 = 2,34 (mm/vòng)

Tốc độ cắt: Tra bảng 5-127 trang 115 [4] được V b = 153 (m/phút)

Trong đó: k 1 = 1; là hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng thép k 2 = 0,8; là hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim k 3 = 0,8; là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k 4 = 1,13; là hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay k 5 = 0,95; là hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính

⇒ V t = V b k 1 k 2 k 3 k 4 k 5 = 153.1.0,8.0,8.1,13.0,95 = 105,12 (m/phút) Tốc độ trục chính: n t = 1000.V t π.D = 1000.105,12

Lượng chạy dao phút: S p = n m S v = 230.2,34 = 538,2 (mm/phút)

⇒ Tốc độ cắt thực tế: V t = n m π.D

1000 = 115,61 (m/phút) Công suất cắt: Tra bảng 5-174 trang 157 [4] ta được N 0 = 4,3 (kW)

Hệ số điều chỉnh công suất: Tra bảng 5-123 trang 111 [4] ta được: W cs 0,84

⇒ Công suất cắt thực tế: N tt = N 0 W cs = 4,3 0,84 = 3,612 (kW)

Do N tt < N m η = 7.0,8 = 5,6 (kW) nên máy phay 6H82 đủ điều kiện để gia công 2 mặt đầu ϕ28

Yờu cầu đạt độ nhỏm R z = 40 (àm)

Lượng chạy dao vòng: Tra bảng 5-177 [4] được: S 0 = 1,2 (mm/vòng)

18 = 0,07 (mm/răng) Tốc độ cắt: Tra bảng 5-136 [4] được V b = 355 (m/phút)

⇒ V t = V b k 1 k 2 k 3 k 4 k 5 = 355.1.0,8.0,8.1,13.0,95 = 304,87 (m/phút) Tốc độ trục chính: n t = 1000.V t π.D = 1000.304,87

⇒ Tốc độ cắt thực tế: V t = n m π.D

1000 = 377 (m/phút) Lượng chạy dao phút: S p = n m S v = 750 1,2 = 900 (mm/phút)

Công suất cắt: Tra bảng 5-129 [4] ta được N yc = 4,6 (kW)

Hệ số điều chỉnh công suất: Tra bảng 5-123 trang 111 [4] ta được: W cs 0,84

⇒ Công suất cắt thực tế: N tt = N 0 W cs = 4,6 0,84 = 3,87 (kW)

Do N tt < N m η = 7.0,8 = 5,6 (kW) nên máy phay 6H82 thỏa mãn điều kiện cắt

Bảng 4.2: Chế độ cắt nguyên công phay 2 mặt đầu ϕ28

Tra chế độ cắt cho nguyên công khoan, khoét, doa lỗ ϕ28

Lượng chạy dao: Tra bảng 5-87 [4] ta được S = 0,35 (mm/vòng)

Tốc độ cắt khi khoan được tính theo công thức: V = C V D q

T m S y k v k v là hệ số điều chỉnh tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế k v = k MV k UV k lv

190 ) 0,95 = 1 (bảng 5-1 và 5-2 [4]) k UV = 1 (bảng 5-6 [4]); k lv = 1 (bảng 5-31 [4])

⇒ k v = k MV k UV k lv = 1.1.1 = 1 Tra bảng 5-28 [4] ta được C v và các số mũ như sau:

C v = 9,8; q = 0,4; y = 0,5; m = 0,2 Chu kỳ bền T = 50 phút (bảng 5-30 [4])

Số vòng quay trục chính: n t = 1000.V t π.D = 1000.17

3,14.24 = 225,58 (vòng/phút) Chọn số vòng quay theo máy n m = 267 (vòng/phút)

Vận tốc cắt thực tế: V tt = n m π.D

Theo bảng 5-88 [4] ta có: N yc = 1,3 (kW)

Hệ số điều chỉnh công suất: W cs = 0,63

⇒ Công suất cắt thực tế: N tt = N yc W cs = 1,3 0,63 = 0,82 < N m = 2,8 (kW)

Vậy máy khoan K125 đủ để gia công lỗ có đường kính là ϕ24

Tốc độ cắt khi khoét được tính theo công thức: V = C V D q

T m t x S y k v k v là hệ số điều chỉnh tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế k v = k MV k UV k lv

190 ) 0,95 = 1 (bảng 5-1 và 5-2 [4]) k UV = 1 (bảng 5-6 [4]); k lv = 0,85 (bảng 5-31 [4])

⇒ k v = k MV k UV k lv = 1.1.0,85 = 0,85 Tra bảng 5-29 [4] ta được C v và các số mũ như sau:

C v = 16,3; q = 0,3; x = 0,2; y = 0,5; m = 0,3 Chu kỳ bền T = 40 phút (bảng 5-30 [4])

Số vòng quay trục chính: n t = 1000.V t π.D = 1000.8,07

3,14.27 = 95,18 (vòng/phút) Chọn số vòng quay theo máy n m = 99,5 (vòng/phút)

1000 = 8,43 (m/phút) Theo bảng 5-88 [4] ta có: N yc = 1,5 (kW)

⇒ Công suất cắt thực tế: N tt = N yc W cs = 1,5 0,63= 0,95 < N m = 2,8 (kW)

Lượng chạy dao: Tra bảng 5-117 [4] ta được S = 1 (mm/vòng)

Tốc độ cắt khi doa được tính theo công thức: V = C V D q

3,14.28 = 83,94 (vòng/phút) Chọn số vòng quay theo máy n m = 99,5 (vòng/phút)

Bảng 4.3: Chế độ cắt nguyên công khoan, khoét, doa lỗ ϕ28

Tra chế độ cắt cho nguyên công khoan, khoét, doa 2 lỗ ϕ22

Tốc độ cắt khi khoan được tính theo công thức: V = C V D q

T m S y k v k v là hệ số điều chỉnh tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế k v = k MV k UV k lv

190 ) 0,95 = 1 (bảng 5-1 và 5-2 [4]) k UV = 1 (bảng 5-6 [4]); k lv = 1 (bảng 5-31 [4])

⇒ k v = k MV k UV k lv = 1.1.1 = 1 Tra bảng 5-28 [4] ta được C v và các số mũ như sau:

C v = 9,8; q = 0,4; y = 0,5; m = 0,2 Chu kỳ bền T = 45 phút (bảng 5-30 [4])

Theo bảng 5-88 [4] ta có: N yc = 0,8 (kW)

Tốc độ cắt khi khoét được tính theo công thức: V = C V D q

1000 = 8,9 (m/phút) Theo bảng 5-88 [4] ta có: N yc = 1 (kW)

⇒ Công suất cắt thực tế: N tt = N yc W cs = 1 0,63= 0,63 < N m = 2,8 (kW) Vậy máy khoan K125 đủ để gia công lỗ có đường kính là ϕ21

Tốc độ cắt khi doa được tính theo công thức: V = C V D q

Bảng 4.4: Chế độ cắt nguyên công khoan, khoét, doa 2 lỗ ϕ22

TÍNH THỜI GIAN GIA CÔNG CƠ BẢN CHO CÁC NGUYÊN CÔNG

⇒ Thời gian cơ bản của nguyên công 1 là: T o = 0,12 + 0,07 = 0,19 (phút)

Nguyên công 2: Khoan, khoét, doa lỗ ϕ28

⇒ Thời gian cơ bản của nguyên công 2 là: T o = 0,87 + 1 + 0,76 = 2,63 (phút)

⇒ Thời gian cơ bản của nguyên công 3 là: T o = 0,31 + 0,54 = 0,85 (phút)

Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ ϕ22

⇒ Thời gian cơ bản của nguyên công 2 là: T o = 0,4 + 0,33 + 0,34 = 1,07 (phút)

Vậy thời gian cơ bản tổng cộng để gia công chi tiết là: T o = 0,19 + 2,63 + 0,85 + 1,07 = 4,74 (phút)

⇒ Thời gian nguyên công là : T tc = 1,23 T o = 1,23 4,74 = 5,83 (phút)

TÍNH VÀ THIẾT KẾ MỘT ĐỒ GÁ

Tính lực kẹp

Hình 6.1: Sơ đồ tính lực kẹp

Chi tiết được định vị theo ba mặt (mặt đáy, mặt trụ trong và mặt bên) Lực cắt tiếp tuyến được xác định theo công thức (51) trang 84 [1] sau:

D q n ω Z.K Ở đây: C – hệ số ảnh hưởng của vật liệu; t – chiều sâu cắt (mm);

S – lượng chạy dao răng (mm/răng)

D – đường kính dao phay (mm) n – số vòng quay của dao (vòng/phút);

K – hệ số phụ thuộc vào vật liệu; x, y, u, q, ω – các số mũ Hệ số và các số mũ tra bảng 5-41 trang 35 [4]

125 0,83 75 0 22.1 = 2836 (N) Các lực thành phần khác được tính như sau:

Lực hướng kính: P y = (0,2 ÷ 0,4) R z = 567,2 ÷ 1134,4 Chọn P y = 850(N) Lực chạy dao: P S = (0,3 ÷ 0,4) R z = 850,8 ÷ 1134,4 Chọn P S = 950 (N)

Lực vuông góc với lực chạy dao: P v = (0,85 ÷ 0,9) R z = 2410,6 ÷ 2552,4 Chọn P v = 2500 (N) Để đơn giản khi tính lực kẹp ta cho rằng chỉ có lực P S tác dụng lên chi tiết Trong trường hợp này cơ cấu kẹp chặt phải tạo ra lực ma sát P lớn hơn lực

P = P 1 + P 2 = (W 1 + W 2 )f = Wf ≥ P S Nếu thêm hệ số K ta có:

W = K P S f Trong đó: W – lực kẹp tổng hợp; K – hệ số an toàn; f – hệ số ma sát

Hệ số ma sát f tra trong bảng 34 trang 86 [1] với bề mặt chi tiết đã gia công và cơ cấu kẹp ta được f = 0,2

K là hệ số an toàn có tính đến khả năng làm tăng lực cắt trong quá trình gia công, K = K 0 K 1 K 2 K 3 K 4 K 5 K 6

K 0 : hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp, K 0 = 1,5

K 1 : hệ số làm tăng lực cắt dao khi mòn, K 1 = 1

K 2 : hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, khi gia công thô, K 2 = 1

K 3 : hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, K 3 = 1

K 4 : hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, khi kẹp chặt bằng tay K 4 1,2

K 5 : hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp chặt bằng tay, K 5 = 1

K 6 : hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết, K 6 = 1

Tính sai số chuẩn, sai số kẹp chặt, sai số mòn, sai số điều chỉnh, sai số chế tạo cho phép

Sai số chế tạo của đồ gá được tính bằng công thức: ε ct 2 = ε gd 2 – (ε c 2 + ε k 2 + ε m 2 + ε ld 2 ) Trong đó: ε gd : sai số gá đặt lấy bằng (1/3 ÷ 1/2)δ (với δ là dung sai nguyên công)

⇒ ε gd = (1/3 ữ 1/2).160 = 53,3 ữ 80 Chọn ε gd = 60 (àm) ε m : sai số do mòn đồ gá, ε m = β.√N

Với β là hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị, β = 0,3 N là số lượng chi tiết gia công trên đồ gá, N = 11000 (chiếc)

⇒ ε m = β.√N = 0,3 √11000 = 31 (àm) ε ld : sai số lắp đặt đồ gỏ, ε ld = 5 (àm) ε k : sai số kẹp chặt, do phương kẹp chặt vuông góc với kích thước thực hiện ⇒ ε k = 0 ε c : sai số chuẩn, trong trường hợp này, sai số chuẩn có do chi tiết xoay khi định vị vào 2 chốt có khe hở với lỗ định vị Theo mục 3.1 phần 3, ε c 17 (àm)

Lập bảng kê các chi tiết đồ gá

Đồ gá được lắp ráp từ các chi tiết và cụm chi tiết sau

STT Tên chi tiết Vật liệu Số lượng

5 Chi tiết gia công GX 15-32 1

9 Chốt trụ thay đổi Thép Y8A 1

Yêu cầu kỹ thuật

Độ không song song giữa mặt phẳng phiến tỳ và đế đồ gá ≤ 0,048 mm trên 100 mm chiều dài Độ không vuông góc giữa tâm chốt trụ ngắn và đế đồ gá ≤ 0,048 mm trên

100 mm chiều dài Độ không song song giữa tâm chốt chống xoay và đế đồ gá ≤ 0,048 mm trên 100 mm chiều dài

Bề mặt làm việc của phiến tỳ định vị được nhiệt luyện đạt HRC = 50

Tiêu đề	Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt C9
Tác giả	Quách Trung Kiên
Người hướng dẫn	TS Nguyễn Thành Nhân
Trường học	Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Công nghệ chế tạo máy
Thể loại	Đồ án môn học
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	43
Dung lượng	911,44 KB
File đính kèm	Bản-vẽ_Quách-Trung-Kiên_ver2007.rar (524 KB)