thiết kế quy trình công nghệ gia công ống kẹp

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

Điều kiện làm việc

Trong môi trường làm việc chịu rung động và lực kẹp, các chi tiết thường gặp phải tình trạng mài mòn do ma sát trong quá trình gia công Điều này dẫn đến nguy cơ biến dạng cong vênh của chi tiết Do đó, việc chế tạo cần phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật để tăng cường độ bền và ổn định cho sản phẩm.

Yêu cầu kỹ thuật

- Chi tiết gia công cần có độ cứng vững tốt

- Lỗ làm việc chớnh ỉ 80 mm phải gia cụng với cấp chớnh xỏc 7, độ nhỏm

- Độ không song song giữa mặt đầu và mặt đáy trong khoảng mm

- Độ khụng vuụng gúc giữa tõm lỗ ỉ 80H7 và mặt đầu trong khoảng mm

- Bề mặt đáy cần gia công với độ nhám Rz = 20 với cấp chính xác 5

- Cỏc lỗ ỉ 20, ỉ 10, rónh 25 mm, rảnh 6 mm gia cụng với độ nhỏm Rz = 40

- Các bề mặt còn lại không gia công có Rz = 80

1.4 Vật liệu và cơ tính của chi tiết :

Do ống kẹp làm việc với tải trọng không lớn nên gang xám GX15-32 nên thoả mãn yêu cầu kỹ thuật Nó có một số tính chất sau:

Vật liệu  b Kéo (N/mm 2 )  b uon (N/mm 2 ) Độ giản dài δ Độ cứng HB Dạng

Thành phần hoá học của gang xám:

Gang xám có độ bền nén cao lên đến 600 N/mm², đồng thời chịu mài mòn và va đập tốt Tính chất cơ lý của gang xám rất phù hợp với yêu cầu chế tạo, mang lại hiệu quả công nghệ cao.

1.5 Tính công nghệ của chi tiết :

Để đảm bảo chất lượng gia công, ống kẹp cần có độ nhám Ra = 1,25 tại lỗ kẹp chi tiết, với cấp nhẵn bóng 7 Các lỗ và rãnh yêu cầu đạt Rz = 40, trong khi mặt đáy cần có Rz = 20 Các bề mặt không gia công còn lại phải duy trì độ nhám Rz = 80.

Bề mặt làm việc chính của chi tiết là bề mặt có lỗ ỉ 80H7, với sai lệch cơ bản là H và cấp chính xác 7 Miền dung sai được xác định là H7, trong đó dung sai lỗ là H7 + 0.03.

Kết cấu chi tiết được thiết kế thông minh, cho phép dễ dàng đưa dao vào và thoát dao ra nhờ các lỗ thông suốt Điều này không chỉ đảm bảo độ cứng vững mà còn tăng cường an toàn trong quá trình sản xuất.

** Phân loại chi tiết : Chi tiết có dạng hộp

1.6 Yêu cầu về độ chính xác vị trí tương quan giữa các bề mặt ta có thể dùng các dụng cụ sau :

- Kiểm tra đường kính lỗ bằng thước cặp hoặc đồng hồ so

- Kiểm tra độ không song song giữa hai bề mặt đầu và đáy bằng đồng hồ so và đồ gá

- Kiểm tra độ khụng vuụng gúc giữa lỗ ỉ 80H7 và mặt đầu bằng đồng hồ so và đồ gá chuyên dụng

Tuỳ sản lượng và độ chính xác chi tiết mà ta chọn đồ gá chuyên dụng hay vạn năng

Tính công nghệ của chi tiết

Để đảm bảo chất lượng gia công, lỗ kẹp chi tiết cần có độ nhám Ra = 1,25 và cấp nhẵn bóng 7 Các lỗ và rãnh yêu cầu có Rz = 40, trong khi mặt đáy cần đạt Rz = 20 Các bề mặt không gia công khác sẽ có độ nhám Rz = 80.

Bề mặt làm việc chính của chi tiết được xác định là bề mặt có lỗ ỉ 80H7, với sai lệch cơ bản là H và cấp chính xác 7 Miền dung sai được quy định là H7, trong đó dung sai lỗ là H7 + 0.03.

Kết cấu chi tiết được thiết kế thông minh, cho phép việc đưa dao vào và thoát dao ra một cách dễ dàng nhờ các lỗ thông suốt Điều này không chỉ giúp tăng cường hiệu quả sản xuất mà còn đảm bảo độ cứng vững và an toàn trong quá trình vận hành.

** Phân loại chi tiết : Chi tiết có dạng hộp

1.6 Yêu cầu về độ chính xác vị trí tương quan giữa các bề mặt ta có thể dùng các dụng cụ sau :

- Kiểm tra đường kính lỗ bằng thước cặp hoặc đồng hồ so

- Kiểm tra độ không song song giữa hai bề mặt đầu và đáy bằng đồng hồ so và đồ gá

- Kiểm tra độ khụng vuụng gúc giữa lỗ ỉ 80H7 và mặt đầu bằng đồng hồ so và đồ gá chuyên dụng

Tuỳ sản lượng và độ chính xác chi tiết mà ta chọn đồ gá chuyên dụng hay vạn năng

Yêu cầu về độ chính xác tương quan giữa các bề mặt

VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

- Phương án công nghệ và thiết kế đồ gá phụ thuộc nhiều vào dạng sản xuất

Dạng sản xuất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như số lượng chủng loại sản phẩm, số lượng chi tiết trong mỗi chủng loại, chu kỳ ổn định của sản phẩm, và điều kiện sản xuất.

- Hiệu quả kinh tế có thể đạt cao nhất nếu công nghệ được thiết kế phù hợp với dạng và điều kiện sản xuất cụ thể

Mục đích của bài viết là xác định hình thức tổ chức sản xuất, bao gồm đơn chiếc, loạt lớn, loạt vừa, loạt nhỏ và hàng khối Qua đó, cải thiện tính công nghệ cho chi tiết, lựa chọn phương pháp chế tạo phôi và trang thiết bị công nghệ phù hợp cho quá trình gia công chi tiết.

2.1.1 Sản lượng chi tiết cần chế tạo :

- Sản lượng cần chế tạo trong 1 năm của nhà máy được xác định theo công thức :

- N0 = 2800 chiếc/năm: Sản phẩm trong 1 năm theo kế hoạch

( được cho trong nhiệm vụ thiết kế)

- m = 1 (chiếc) số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm

- α = 10-20% : Số % chi tiết dùng làm phụ tùng, chọn α = 10%

- β = 3-5% : Số % chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo,chọn β =3%

ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Định dạng sản xuất

Mục đích của việc xác định hình thức tổ chức sản xuất là để cải thiện tính công nghệ cho chi tiết, bao gồm các hình thức sản xuất như đơn chiếc, loạt lớn, loạt vừa, loạt nhỏ và hàng khối Qua đó, chúng ta có thể chọn phương pháp chế tạo phôi phù hợp và trang thiết bị công nghệ hợp lý cho việc gia công chi tiết.

2.1.1 Sản lượng chi tiết cần chế tạo :

- Sản lượng cần chế tạo trong 1 năm của nhà máy được xác định theo công thức :

- N0 = 2800 chiếc/năm: Sản phẩm trong 1 năm theo kế hoạch

( được cho trong nhiệm vụ thiết kế)

- m = 1 (chiếc) số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm

- α = 10-20% : Số % chi tiết dùng làm phụ tùng, chọn α = 10%

- β = 3-5% : Số % chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo,chọn β =3%

Xác định gần đúng khối lượng chi tiết bằng cách chia chi tiết thành 5 phần thể tích và các phần thể tích của lỗ và rãnh :

Từ (2) ta có : VCT = 1484911 mm 3 ≈ 1,485 dm 3

Trọng lượng riêng của vật liệu là : γ = 7,3 KG/m 3

Vậy khối lượng chi tiết là : Q  V CT    1 , 485  7 , 3  10 , 84 ( kg )

Ta xác định đây là dạng sản xuất loạt vừa

Số lượng chi tiết theo dạng sản xuất

Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

Chi tiết dạng hộp được chế tạo từ gang xám với cấu trúc đơn giản, không có hóc và bề mặt đối xứng, vì vậy phương pháp đúc là lựa chọn phù hợp để sản xuất phôi.

2.2.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi : Đây là dạng sản xuất loạt vừa, vật liệu là gang xám GX15-32 nên ta chọn đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy ( cấp chính xác II ) có cấp chính xác kích thước từ IT15-IT 19 đạt đến độ nhám Rz = 80

2.2.3 Tra lượng dư sơ bộ :

Hình 2 : Các b ề mặt gia công

Kích thước lớn nhất của chi tiết là 310 mm theo bảng   

- Lượng dư của bề mặt A,B là 4,5 mm

- Lượng dư của bề mặt E,I,C là 3 mm

- Lượng dư của bề mặt G,F, là 4 mm

- Góc nghiêng khuôn là 1˚ Tra bảng   

- Bán kính góc lượn là 2 mm

Từ kích thước của bản vẽ chi tiết thì bản vẽ phôi là :

Kích thước phôi = kích thước chi tiết + kích thứơc lượng dư

Hình 3 : Lượng dư sơ bộ của phôi

- Đậu ngót tuỳ vào vị trí thiếu hụt mà đặt vào

- Việc chọn vật liệu làm khuôn phải kỹ

- Đậu hơi đặt ở chổ cao nhất

Hình 4: Đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy

- (1) Chốt định vị 2 hòm khuôn

- (3) Đậu hơi và đậu ngót

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Thiết kế nguyên công công nghệ

3.1.1 Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi :

Mục tiêu của việc xác định trình tự gia công hợp lý là đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trí tương quan và độ nhám của các bề mặt theo yêu cầu.

4 và dựa vào hình 2 ta có

Bề mặt cần gia công

Dụng cụ cắt Yêu cầu kỹ thuật

A Phay thô & tinh Dao mặt đầu

B Phay thô & tinh Dao mặt đầu

E Khoét thô,tinh & doa tinh

Rz = 6.3, Ra=1.25, CCX 2 và cấp độ bóng 7

Dao đĩa định hình 2 bên

C & I Phay thô,tinh Dao đĩa rãnh

D & H Khoan Mũi khoan ruột gà Rz = 40 Các bề mặt còn lại không gia công có Rz = 80 3.1.2 Chọn chuẩn công nghệ :

Việc lựa chọn chuẩn hợp lý không chỉ nâng cao độ chính xác trong gia công mà còn đơn giản hóa quá trình gá đặt và các cơ cấu định vị kẹp chặt, đồng thời giúp giảm thời gian phụ.

Khi lựa chọn chuẩn thô, cần chọn bề mặt không gia công để đảm bảo vị trí tương quan chính xác giữa bề mặt gia công và bề mặt không gia công Trong trường hợp này, bề mặt đáy B được chọn làm chuẩn thô.

Sau khi gia công xong, cần chọn bề mặt đầu A và mặt lỗ 80H7 (E) để đảm bảo độ không vuông góc giữa lỗ 80 và mặt đầu, đồng thời duy trì độ không song song giữa mặt đáy và mặt đầu.

Chọn trình tự gia công các bề mặt

STT Tên nguyên công Bề mặt gia công

Nguyên công 1 Phay mặt đầu A Mặt bên, B Phay

Nguyên công 2 Phay mặt đáy B Mặt bên ,A Phay

Nguyên công 3 Khoét, doa lỗ 80 E Mặt bên ,A Doa

Nguyên công 4 Phay mặt bên có rãnh 25 mm G E,A Phay

Nguyên công 5 Phay mặt bên có rãnh 6 mm F E,A Phay

Nguyờn cụng 6 Khoan lỗ ỉ 20 D E,mặt trụ Khoan

Nguyờn cụng 7 Khoan lỗ 2 ỉ 10 H E, mặt trụ Khoan

Nguyên công 8 Phay rãnh 25 mm C E,F Phay

Nguyên công 9 Phay rãnh 6 mm I E,F Phay

Nguyên công 10 Kiểm tra ۞ Quy trình công nghệ 2:

Nguyên công 1 Phay 2 mặt bên có rãnh 25 mm G Mặt bên ,E Phay

Nguyên công 2 Phay 2 mặt bên có rãnh 6 mm F Mặt bên, E Phay

Nguyên công 4 Phay mặt đầu A Mặt bên , B Phay

Nguyên công 5 Khoét, doa lỗ 80 E Mặt bên , B Doa

Nguyờn cụng 6 Khoan 2 lỗ ỉ 10 H E,mặt trụ Khoan

Nguyờn cụng 7 Khoan lỗ ỉ 20 D E, mặt trụ Khoan

Nguyên công 8 Phay rãnh 25 mm C E,F Phay

Nguyên công 10 Kiểm tra ۞ Quy trình công nghệ 3:

Nguyên công 1 Phay mặt đầu A Mặt bên , B Phay

Nguyên công 3 Khoét, doa lỗ 80 E Mặt bên, B Doa

Nguyờn cụng 4 Khoan lỗ ỉ 20 D E,mặt trụ Khoan

Nguyờn cụng 5 Khoan 2 lỗ ỉ 10 H E, mặt trụ Khoan

Nguyên công 6 Phay rãnh 25 mm & 2 mặt bên C & G E,F Phay

Nguyên công 7 Phay 2 mặt bên có rãnh 6 mm F E,F Phay

Nguyên công 9 Kiểm tra ۞ Lựa chọn quy trình công nghệ :

Quy trình công nghệ 2,3 có thể được thực hiện, nhưng việc gá đặt phức tạp và độ chính xác không cao Hơn nữa, trang thiết bị cần thiết cũng rất phức tạp, đòi hỏi công nhân phải có trình độ tay nghề cao.

- Do đó, lựa chọn quy trình công nghệ 1 vì những lý do sau:

+ Thời gian gá đặt nhanh

+ Chuẩn được chọn liên tục nên độ chính xác cao

+ Khả năng chọn chuẩn tốt hơn + Các nguyên công ít và được sắp xếp hợp lý hơn

+ Đạt hiệu quả kinh tế cao

Tra lượng dư cho hai bề mặt yêu cầu

Lượng dư gia công chung : 10

Lượng dư gia công chung : 3 mm

Nội dung các nguyên công

3.4 1 Nguyên công 1 : Phay mặt đầu A ٭ Sơ đồ gá đặt

W ٭ Trình tự các bước : Phay thô + tinh mặt A

Lượng dư gia công : 4,5 mm

+ Định vị 6 bậc tự do

- Dùng 3 chốt tỳ hạn chế 3 bậc tự do ở mặt đáy

- 2 chốt tỳ hạn chế 2 bậc tự do

- Khối V tuỳ động hạn chế 1 bậc tự do

+ Kẹp chặt : dùng khối V tuỳ động tác dụng ٭ Chọn máy công nghệ : Phay đứng 6H11 Tra bảng   

19 ta có : Đặc tính kỹ thuật 6H11

Khoảng cách từ trục hoặc mặt Đầu dao đến bàn máy (mm)

Giới hạn vòng quay của máy là từ 63 đến 1900 vòng/phút, với công suất động cơ đạt 4 Kw Để gia công kim loại giòn, nên chọn dụng cụ cắt là dao phay mặt đầu răng chắp có gắn mảnh hợp kim cứng thuộc nhóm Vonfram.

Vật liệu phần cắt : BK6 Tra bảng   

4 ta có : Đường kính ngoài D Bề rộng B Đường kính trục d Số răng

Các thông số hình học của dao : tra  141  142   VI 

Góc sau α Góc trước γ Góc nghiêng chính φ Góc nâng λ Chu kỳ bền (phút)

5 10 45 0 400 ٭ Chuyển động cắt : Chi tiết gá trên bàn máy chuyển động tịnh tiến, dao chuyển động quay tròn ٭ Dung dịch trơn nguội : Emunxi

 Phay thô: với 1 lần chuyển dao, mỗi lần ăn dao với t = 3 mm

Số vòng quay trục chính là :

Ta lại có theo công thức ( trang 115[V] ) ta có : S ph  S z  Z  n

Trong đó : Sph : Lượng chạy dao phút (mm/phút)

Sz : Lượng chạy dao răng (mm/răng)

Z : số răng của dao (răng)

5 ta có công suất máy : Nb = 3,3Kw,

11 N b  N m  0 , 85  3 , 3  4  0 , 85  3 , 4 Kw Vậy vẫn đảm bảo độ an toàn

Thời gian cơ bản khi phay thô :   

L = 310 mm Chiều dài làm việc

L1 = 3 mm Chiều dài thoát dao i = 1 : Số hành trình chạy dao

 Phay tinh: với 1 lần chuyển dao, ăn dao với t = 1,5 mm

Thời gian cơ bản khi phay tinh :   

Bước Máy Dao t(mm) S(mm/vg) V(m/ph) n (vg/ph) T cb (Phút)

3.4.2 Nguyên công 2 : Phay mặt đáy B ٭ Sơ đồ gá đặt :

S n ٭ Trình tự các bước sau :

+ Phay thô mặt B + Phay tinh mặt B đạt Rz = 20 Lượng dư gia công : 4,5 mm ٭ Định vị 5 bậc tự do

- Dùng 3 chốt tỳ hạn chế 3 bậc tự do ở mặt đầu

- 2 chốt tỳ hạn chế 2 bậc tự do ở mặt bên

Kẹp chặt : dùng khối V tuỳ động có vít điều chỉnh tác dụng lực có chiều như hình vẽ ٭ Chọn máy công nghệ : Phay đứng 6H11 Tra bảng   

19 ta có : Đặc tính kỹ thuật 6H11

Khoảng cách từ trục hoặc mặt Đầu dao đến bàn máy (mm) 50-380

Giới hạn vòng quay (vòng/phút) 63-1900

Công suất động cơ (Kw) 4 ٭ Chọn dụng cụ cắt : Dao phay mặt đầu răng chắp có gắng mảnh hợp kim cứng nhóm Vonfram, dùng gia công kim loại giòn

Vật liệu phần cắt : BK6 Tra bảng   

4 ta có : Đường kính ngoài D Bề rộng B Đường kính trục d Số răng

Các thông số hình học của dao : tra  141  142   VI 

Góc sau α Góc trước γ Góc nghiêng chính φ Góc nâng λ Chu kỳ bền (phút)

5 10 45 0 400 ٭ Chuyển động cắt : Chi tiết gá trên bàn máy chuyển động tịnh tiến, dao chuyển động quay tròn ٭

Dung dịch trơn nguội : Emunxi ٭ Dụng cụ kiểm tra : Thước cặp và đồng hồ so

 Phay thô: với 2 lần chuyển dao, mỗi lần ăn dao với t = 3 mm

Thời gian cơ bản khi phay thô :   

 Phay tinh: với 1 lần chuyển dao, ăn dao với t = 1,5 mm

Thời gian cơ bản khi phay tinh :   

Bước Máy Dao t(mm) S(mm/vg) V(m/ph) n (vg/ph) T cb (Phút)

 Tính chất bể mặt của 2 bề mặt A, B là hoàn toàn giống nhau ( chúng đối xứng nhau)

Do đó ta cùng chọn 1 chế độ cắt và đều đạt Rz = 20

3.4.3 Nguyên công 3 : Khoét, doa lỗ E ٭ Sơ đồ gá đặt :

S n w ٭ Trình tự các bước : tham khảo   

+ Khoét đạt độ bóng cấp 4-5, Rz = 30

+ Doa thô đạt cấp độ bóng 5-7, cấp chính xác 3 + Doa tinh, cấp chính xác 2,độ bóng cấp 7, Ra = 1,25 Định vị : Định vị 5 bậc tự do

- Dùng 3 chốt tỳ cố định ở mặt đáy

- Dùng 2 chốt tỳ ở mặt bên

Kẹp chặt : Khối V tuỳ động tác dụng có chiều như hình vẽ

Chọn máy công nghệ : Doa ngang 2615 Tra bảng ٭   

6 ta có : ٭ Chọn dụng cụ cắt :

Chọn dao khoét lắp mảnh hợp kim cứng BK4 chuôi lắp

+ Đường kính mũi khoét : D = 79,5 mm

+ Chiều dài phần làm việc : L = 65 mm

Thông số hình học : tra bảng   

Góc sau α Góc trước γ Góc nghiêng chính φ Góc nâng λ

- Dao doa : Mũi doa máy có gắn các lưỡi bằng thép gió P6M5, chuôi lắp + Đường kính mũi doa : D = 79,75mm

+ Chiều dài phần làm việc : L = 65 mm

Thông số hình học dao doa :

Góc sau α Góc trước γ Góc nghiêng chính φ Góc nghiêng rãnh xoắn vít ω

6 0 5 8 ٭ Chuyển động cắt : Chuyển động tịnh tiến và quay tròn của dao ٭ Dung dịch trơn nguội : Khan ٭ Dụng cụ kiểm tra : chuyên dụng

**** Tra chế độ cắt khi khoột lỗ ỉ80H7

5 ta có : chiều sâu cắt t: 1 , 375

Lượng chạy dao S (mm/vòng) : S = 0,59 mm/vòng

Tốc độ cắt V (m/phút) : V = 97 m/phút Đặc tính kỹ thuật 2615 Đường kính trục chính (mm) 80

Giới hạn vòng quay (vòng/phút) 56-1400 Công suất động cơ (Kw) 2,2 Khoảng cách từ bàn máy đến trục chính ( mm )

900 Giới hạn chạy dao (mm/vòng) 0,1-0,2

Số vòng quay trục chính : 387 , 35

Thời gian cơ bản khoét: i n S

**** Tra chế độ cắt khi doa ỉ80H7

5 ta có : Lượng chạy dao S = 4 (mm/vòng)

Thời gian cơ bản khi doa thô : i n S

Vậy T Doa thô = 1,7phút # Doa tinh :

Lượng chạy dao S = 3,4(mm/vòng)

Thời gian cơ bản khi doa tinh : i n S

- L2 = 2 mm  Vậy T doa tinh = 1,8 phút

Bảng tổng hợp nguyên công:

Bước Máy Dao t(mm) S(mm/vg) V(m/ph) n

3.4.4 Nguyên công 4 : phay hai mặt bên có rãnh 25 ( G )

W ٭ Định vị 5 bậc tự do

- Dùng hai phiến tỳ dài hạn chế 3 bậc tự do

- Dựng chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do tại lỗ ỉ80

Kẹp chặt : Khối V tuỳ động và dùng bulông siết ٭ Chọn máy công nghệ : Chọn máy phay ngang 6H82Г

- Công suất động cơ : 7 Kw

- Số vòng quay trục chính : (v/ph) 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 234; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500

- Bước tiến (mm/vg) : 30 dến 1500

- Lực hướng trục cho phép : Pmax = 1500 KG ٭ Chọn dụng cụ cắt : Tổ hợp 3 dao phay đĩa

Khi phay 2 mặt bên ( G ): dùng dao phay đĩa 3 mặt gắn mảnh thép gió P6M5 tra bảng   

4 được: Đường kính dao D Bề rộng dao B Đường kính trục d Số răng

200 16 50 Z 20 ٭ Dung dịch trơn nguội : Khan ٭ Chuyển động cắt : Chuyển động quay của dao và chuyển động của bàn máy mang phôi

 Tra chế độ cắt khi phay 2 mặt bên rãnh 25 mm

Lượng dư gia công chung là : 4 mm

Thực hiện một bên phay thô với t = 1,5 mm và 1 bước phay tinh cho t = 1mm  Khi phay thô :

Lượng chạy dao S : Tra bảng   

5 Có V  30 (m/ph) -Số vòng quay trên trục chính tính theo vận tốc :

Theo lý thuyết máy chọn n Thô  37 , 5 vg/ph

- Lượng chạy dao phút là : S Ph  S Z  Z  n Thô  150 (mm/ph)

5 ta có : N = 1,2 Kw mà công suất của máy là

11 có : N  N m    1 , 2  7  0 , 85  5 , 95 Thõa mãn điều kiện an toàn

- Thời gian cơ bản khi gia công phay thô : i n S

5 Có V  26 , 5 (m/ph) -Số vòng quay trên trục chính tính theo vận tốc :

Theo lý thuyết máy chọn n Tinh  37 , 5 vg/ph

- Lượng chạy dao phút là : S Ph  S Z  Z  n Tinh  187 , 5 (mm/ph)

5 ta có : N = 1 Kw mà công suất của máy là N m  7 Kw

11 có : N  N m    1  7  0 , 85  5 , 95 Thõa mãn điều kiện an toàn

Bảng tổng hợp nguyên công :

Dao Bước t (mm) s(mm/vg) V (m/ph) n (v/ph) To

3.4.5 Nguyên công 5: Phay hai mặt bên rãnh 6 mm ( F ) ٭ Sơ đồ gá đặt :

W n S ٭ Định vị 5 bậc tự do

- Dùng phiến tỳ dài hạn chế 3 bậc tự do

Kẹp chặt : Dùng mỏ kẹp ٭ Chọn máy công nghệ : Chọn máy phay ngang 6H82Г Trang 212  VIII  ta được

- Lực hướng trục cho phép : Pmax = 1500 KG

` ٭ Chọn dụng cụ cắt : dùng dao phay đĩa 3 mặt gắn mảnh thép gió P6M5

4 được: Đường kính dao D Bề rộng dao B Đường kính trục d Số răng

Dung dịch trơn nguội là một yếu tố quan trọng trong quá trình gia công, giúp giảm ma sát và tăng hiệu suất cắt Chuyển động cắt bao gồm chuyển động quay của dao và chuyển động của bàn máy mang phôi, tạo ra sự chính xác trong gia công Để đảm bảo hiệu quả, việc sử dụng dụng cụ gá đặt như khối V và đồ gá tự chế là cần thiết, giúp cố định phôi một cách an toàn và ổn định.

 Tra chế độ cắt khi phay 2 mặt bên rãnh 6 mm

Thực hiện một bên phay thô với t = 1,5 mm và 1 bước phay tinh cho t = 1mm Đạt độ Bóng Rz = 40

-Số vòng quay trên trục chính tính theo vận tốc :

Theo lý thuyết máy chọn n Thô  37 , 5 vg/ph

- Lượng chạy dao phút là : S Ph  S Z  Z  n Thô  187 , 5 (mm/ph)

5 ta có : N = 1,2 Kw mà công suất của máy là

11 có : N  N m    1 , 2  7  0 , 85  5 , 95 Thõa mãn điều kiện an toàn

-Số vòng quay trên trục chính tính theo vận tốc :

Theo lý thuyết máy chọn n Tinh  37 , 5 vg/ph

- Lượng chạy dao phút là : S Ph  S Z  Z  n Tinh  225 (mm/ph)

5 ta có : N = 1 Kw mà công suất của máy là N m  7 Kw

11 có : N  N m    1  7  0 , 85  5 , 95 Thõa mãn điều kiện an toàn

- Thời gian khi gia công phay tinh i n S

3.4.6 Nguyờn cụng 6 : Khoan lỗ ỉ 20 mm (D) ٭ Sơ đồ gá đặt :

( Trang sau ) ٭ Định vị 5 bậc tự do

+ Dùng khối V dài hạn chế 4 bậc tự do bên thành trụ

+ Dùng chốt tỳ hạn chế 1 bậc tự do

+ Dùng chốt tỳ phụ để gia tăng độ cứng vững không hạn chế bậc tự do nào Kẹp chặt: Bằng mỏ kẹp w n S w

2 2 ٭ Chọn máy công nghệ : Máy khoan đứng 2A125 với các thông số kỹ thuật sau : Trang 220   V ta được :

- Đường kính lớn nhất : 25 mm

- Công suất động cơ : 2,8 Kw

- Số vòng quay trục chính : (v/ph) 97, 140, 195, 272, 392, 545, 680, 960, 1360

- Lực hướng trục cho phép : Pmax = 900 KG ٭ Các bước thực hiện :

Khoan lần 1 với đường kớnh mũi khoan ỉ 18mm

Khoan lần 2 đạt Rz = 40 ٭ Chọn dụng cụ cắt :

Nếu hoàn toàn dùng mũi khoan bằng hợp kim thì vận tốc máy quá lớn hao tốn kinh phí nên ta sử dụng 1 phần là mũi hợp kim

- Khoan lần 1: Mũi khoan ruột gà bằng thép gió dành cho vật liệu khó gia công - Đuôi côn loại ngắn P5M6 Đường kính mũi khoan

Chiều dài L Chiều dài phần làm việc l

- Khoan lần 2 : Mũi khoan hợp kim và có gắn mảnh hợp kim xoắn vít loại ngắn

Vật liệu : BK8 Đường kính mũi khoan

Chiều dài L Chiều dài phần làm việc l

Thông số hình học của dao khoan:

Góc sau α Góc nghiêng mép ngang Góc nghiêng chính φ

Chu kỳ bền (phút): tra bảng   

Dao hợp kim được sử dụng trong quá trình gia công với thời gian 45 phút Chi tiết được gá trên bàn máy, trong khi dao thực hiện chuyển động quay tròn và tịnh tiến Để đảm bảo hiệu suất cắt tối ưu, dung dịch trơn nguội Emunxi được áp dụng Tính chế độ cắt cần được xác định, trong đó chiều sâu cắt là một yếu tố quan trọng.

 b/ Lượng chạy dao S (mm/vg) :

5 Khoan lần 2 : S v 2  0 , 42 (mm/vg) c/ Tốc độ cắt :

** Khoan lần 1 : Theo công thức trang  20  VII   ta có : y v v m q v k

Trong đó : - Cv : Hệ số xét đến vật liệu gia công và điều kiện khi tính vận tốc

- y,m : Chỉ số mũ xét đến mức độ ảnh hưởng của bước tiến, chiều sâu cắt, tuổi bền đến vận tốc cắt

- Kv : Hệ số hiệu chuẩn chung về tốc độ cắt

Ta lại có : k v  k mv  k uv  k lv (2)

5 Với HB = 190, Lúc này ta có :

+ Số vòng quay thực tế tính theo vận tốc tính toán là:

Theo lý thuyết máy ta chọn : n m  392 (m/ph)

Tốc độ cắt thực tế là : Công thức   

** Khoan lần 2 : Theo công thức trang  20  VII   ta có : y v

Ta lại có : k v  k mv  k uv  k lv  k nv (4)

+ Số vòng quay thực tế tính theo vận tốc tính toán là:

Theo lý thuyết máy ta chọn : n m  680 (m/ph)

Tốc độ cắt thực tế là : Công thức   

(m/ph) e/ Momen xoắn khi khoan :

Nờn gia cụng thụ và tinh lỗ ỉ 20 thỡ mỏy đảm bảo an toàn h/ Thời gian cơ bản khi khoan :

Trong đó : L : Chiều sâu lỗ

  i/ Bảng tổng hợp nguyên công:

3.4.7 Nguyờn cụng 7 : Khoan 2 lỗ ỉ 10 mm ( D ) ٭ Sơ đồ gá đặt : w n

2 2 ٭ Định vị 5 bậc tự do

+ Dùng chốt tỳ hạn chế 1 bậc tự do

+ Dùng khối V dài hạn chế 4 bậc tự do bên thành trụ

Sử dụng chốt tỳ phụ giúp tăng cường độ cứng vững mà không giới hạn bậc tự do Để kẹp chặt, cần sử dụng mỏ kẹp Lựa chọn máy công nghệ phù hợp là máy khoan đứng 2A125 với các thông số kỹ thuật đã được xác định.

- Đường kính lớn nhất : 35 mm

- Công suất động cơ : 2,8 Kw

- Số vòng quay trục chính : (v/ph) 97, 140, 195, 272, 392, 545, 680, 960, 1360

- Lực hướng trục cho phép : Pmax = 900 KG ٭ chọn dụng cụ cắt : Ta bảng   

4 : Mũi khoan ruột gà – Đuôi trụ loại ngắn Vật liệu : Hợp kim cứng và gắn mảnh hợp kim cứng BK8 ٭ Thông số hình học của dao :

Góc sau α Góc nghiêng ψ Góc nghiêng chính

10 50 120 25 ٭ Chuyển động cắt : Chi tiết gá trên bàn máy, dao chuyển động quay tròn và tịnh tiến

Dung dịch trơn nguội Emunxi được sử dụng cho bề mặt yêu cầu độ bóng Rz = 40, chỉ cần thực hiện một bước gia công thô và một bước tinh Đối với nguyên công khoan lỗ ỉ10 mm, cần tra chế độ cắt phù hợp để đạt hiệu quả tối ưu.

# Khi khoan mồi với đường kính mũi khoan là d = 8 mm

5 ta có: S = 0,18 (mm/vòng) và V = 72 (m/ph)

- Số vòng quay trục chính: 2866 , 2

- thời gian cơ bản khoan mồi : n S

# Khi khoan mở rộng với đường kính mũi khoan là D = 10 mm

5 ta có: S = 0,2 (mm/vòng) và V = 82 (m/ph)

- Số vòng quay trục chính: 2611 , 4

 (vg/ph) Đường kính D Chiều dài L Chiều dài phần làm việc l

3.4.8 Nguyên công 8 : Phay rãnh 25 mm ( C ) ٭ Sơ đồ gá đặt :

( Trang sau ) ٭Định vị 5 bậc tự do

- Dùng 2 phiến tỳ dài hạn chế 3 bậc tự do

Kẹp chặt : Bẳng mỏ kẹp

W ٭ Chọn máy công nghệ : Chọn máy phay ngang 6H82Г

- Số vòng quay trục chính : (v/ph) 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190;

- Lực hướng trục cho phép : Pmax = 1500 KG ٭ Chọn dụng cụ cắt : Tổ hợp 3 dao phay đĩa khi phay rãnh 25 mm ( C ): dùng dao phay đĩa 3 mặt gắn mảnh thép gió P6M5

Với lượng dư gia công chung cho 2 mặt là 3 mm Đường kính dao D Bề rộng dao B Đường kính trục d Số răng

200 25 50 Z 14 ٭ Dung dịch trơn nguội : Khan ٭ Chuyển động cắt : Chuyển động quay của dao và chuyển động của bàn máy mang phôi

 Tính toán chế độ cắt khi phay rãnh 25 mm

Thực hiên phay thô và tinh bề mặt rãnh C có lượng dư gia công chung là 3 mm

1/ Chiều sâu cắt t : Thô : t = 1 mm

2/ Lượng chạy dao S : Theo bảng   

5 Thô và tinh : S z  0 , 3 (mm/răng)

3/ Vận tốc cắt V : Công thức trang  27   VII  v

- T : Chu kỳ bền trung bình

- q, m , x, y, u, p : Hệ số xét đến mức độ ảnh hưởng của chiều sâu cắt,tuổi bền,…

Kv : Hệ số tiêu chuẩn chung

Ta lại có : k v  k Mv  k uv  k nv (6) a/ Phay thô :

5 Với HB = 190 ta có : k mv  1 ; k uv  0 , 85 ; k lv  1 ; k nv  1

Số vòng quay trong 1 phút là : 141

Theo lý thuyết máy ta chọn : n m  118(vg/ph)

Vậy vận tốc thực tế là : 74 , 1

Vì góc nghiêng chính là 30˚ nên ta phải nhân thêm k = 1,25

Do đó : V TT  74 , 1  1 , 25  92 , 63 (m/ph) b/ Phay tinh :

Vận tốc tính toán là : 0 , 85 125 , 28

Số vòng quay trong 1 phút là : 199 , 5

Theo lý thuyết máy ta chọn : n m  190(vg/ph)

Vậy vận tốc thực tế là : 119 , 32

Vì góc nghiêng chính là 30˚ nên ta phải nhân thêm k = 1,25

4/ Lượng chạy dao phút tính toán :

5/ Lực cắt Pz : Công thức trang  28  VII  có : mv

Trong đó : - Pz : Lực cắt (N) x, y,u, q, w : hệ số mũ chỉ mức độ ảnh hưởng của chiều sâu cắt, lượng chạy dao, bề rộng dao,…

6/ Momen xoắn Mz: Công thức trang  28  VII  có :

7/ Công suất cắt gọt : Công thức trang  28  VII  có :

 Ta có công suất máy cho phép là : 7 x 0,85 = 5,95 > 0,915 và 0,83 nên máy đảm bảo an toàn

8/ Thời gian cơ bản phay :   

Trong đó : L : Chiều dài phần gia công L = 80 mm

3.4.9 Nguyên công 9 : Phay rãnh 6 mm ( I ) ٭ Sơ đồ định vị : n S

W ٭ Định vị 5 bậc tự do

- Dùng hai phiến tỳ dài hạn chế 3 bậc tự do

Kẹp chặt : Bằng mỏ kẹp ٭ Chọn máy công nghệ : Chọn máy phay ngang 6H82Г Trang 212  VIII  ta được

- Lực hướng trục cho phép : Pmax = 1500 KG ٭ chọn dụng cụ cắt : Tra bảng   

4 Chọn dao phay cắt đứt Đường kính dao D Bề rộng dao B Đường kính trục d Số răng

315 6 40 Z 80 ٭ Dung dịch trơn nguội : Khan

Chuyển động cắt : Chuyển động quay của dao và chuyển động của bàn máy mang phôi ٭ Dụng cụ gá đặt : Khối V và đồ gá tự chế

 Tra chế độ cắt cho phay cắt đứt rãnh 6 mm

** Khi gia công thô : t = 2 mm

- Số vòng quay trục chính tính toán là : 208 , 2

Theo thuyết máy ta chọn : n m  190 (vg/ph)

- Vận tốc thực tế là : 187 , 92

- Lượng chạy dao trong 1 phút là : S  S Z  Z  n m  0 , 1  80  190  1520 (mm/ph)

5 ta có : N = 2,3 mà công suất của máy là N m  7 Kw

11 có : N  N m    2 , 3  7  0 , 85  5 , 95  Vẫn đảm bảo an toàn

Thời gian cơ bản gia công : i n S

** Khi gia công tinh : t = 1 mm

- Số vòng quay trục chính tính toán là : 210 , 3

Theo thuyết máy ta chọn : n m  190 (vg/ph)

- Vận tốc thực tế là : 187 , 92

- Lượng chạy dao trong 1 phút là : S  S Z  Z  n m  0 , 1  80  190  1520 (mm/ph)

5 ta có : N = 2,3 mà công suất của máy là N m  7 Kw

 Vẫn đảm bảo an toàn

Thời gian cơ bản gia công : i n S

Bảng tổng hợp nguyên công:

Nguyên công kiểm tra chất lượng sản phẩm là bước không thể thiếu trong quy trình công nghệ, nhằm loại bỏ các chi tiết không đạt yêu cầu kỹ thuật.

1/ Kiểm tra độ không song song giữa mặt đáy và mặt đầu ( A & B )

 ta có sơ đồ kiểm tra sau : Định vị mặt đỏy lờn bàn mỏp và đặt vào lỗ ỉ80 một chốt ngắn

Quá trình kiểm tra như sau :

+ Chọn bàn máp làm chuẩn, đặt chi tiết lên

+ Sử dụng đồng hồ dịch chuyển tỳ nhẹ lên mặt đầu + Xem và kiểm tra độ không song song giữa hai mặt phẳng

2/ Kiểm tra độ vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đầu A

 Ta có sơ đồ gá đặt sau: Định vị mặt đỏy B và mặt trong của lỗ ỉ 80

Kiểm tra mặt đầu và trục được đặt vào lỗ

Để chế tạo trục chính xác, cần đảm bảo rằng tâm trục trùng với tâm lỗ Sau khi đặt trục vào lỗ, sử dụng đồng hồ so để kiểm tra độ không vuông góc giữa trục và mặt đầu, đồng thời đo độ không vuông góc giữa lỗ và mặt đầu.

PHIẾU TỔNG HỢP CÁC NGUYÊN CÔNG :

Tên nguyên công và các bước

Máy Đồ gá Dụng cụ cắt

Zb (mm) t x i (mm) (mm/vg) V

V, chốt tỳ phụ chốt tỳ

Phiến tỳ, chốt trụ ngắn

Thiết kế đồ án Công nghệ Chế tạo máy là một thách thức lớn đối với sinh viên, bởi đây là nhiệm vụ mới mà họ phải thực hiện ngay sau khi hoàn thành lý thuyết Đề tài thiết kế của tôi tập trung vào quy trình công nghệ gia công chi tiết ống kẹp.

Qua đồ án này, tôi đã tổng hợp và củng cố kiến thức từ các học kỳ trước, giúp tôi hình dung rõ ràng hơn về nội dung học tập Đồ án cũng đã rèn luyện cho tôi kỹ năng tự học hiệu quả.

Mặc dù em đã nỗ lực tìm tòi, nghiên cứu tài liệu và áp dụng kiến thức vào tính toán, nhưng do hạn chế về kiến thức và thiếu kinh nghiệm thực tế, đồ án của em không tránh khỏi sai sót Tuy nhiên, nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Quốc Bảo cùng các thầy cô giáo bộ môn, em đã tích lũy thêm nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong công việc tính toán và thiết kế.

Em xin chân thành cảm ơn !

Quảng Ngãi ,ngày tháng năm 2010 Sinh viên thực hiện

Tiêu đề	Thiết Kế Quy Trình Công Nghệ Gia Công Ống Kẹp
Tác giả	Nguyễn Văn Quân
Người hướng dẫn	Nguyễn Quốc Bảo
Trường học	Trường Đại Học Phạm Văn Đồng
Chuyên ngành	Công Nghệ Chế Tạo Máy
Thể loại	Đồ án môn học
Năm xuất bản	2010
Thành phố	Quảng Ngãi

Định dạng
Số trang	47
Dung lượng	587,93 KB