Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 Nguyễn Trinh Lời nói đầu Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng chơng trình đào tạo kỹ s cán kỹ thuật thiết kế chế tạo loại máy, thiết bị phục vụ ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy kỳ đồ án có tầm quan trọng sinh viên khoa khí Đồ án giúp cho sinh viên hiểu kiến thức học môn công nghệ chế tạo máy mà môn khác nh: máy công cụ, dụng cụ cắt Đồ án giúp cho sinh viên đợc hiểu dần thiết kế tính toán qui trình công nghệ chế tạo chi tiết cụ thể Đợc giúp đỡ hớng dẫn tận tình thầy thầy PGS.TS Nguyễn Viết Tiếp môn công nghệ chế tạo máy đến đồ án môn học em hoàn thành Tuy nhiên việc thiết kế đồ án không tránh khỏi sai sót em mong đợc bảo thầy bảo bạn Em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Nguyễn Viết Tiếp tận tình bảo, giúp đỡ em hoàn thành đồ án đợc giao Nguyễn Duy Trinh Hà Nội, ngày 24-11-2005 Sinh viên thực hiện: Thuyết minh đồ án công nghệ chế tạo máy Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 I Nhiệm vụ thiết kế Nguyễn Trinh Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết thân ba ngả đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cho vẽ chi tiết II Phân tích chức làm việc chi tiết Thân ba ngả thuộc họ chi tiết dạng hộp nên chức chi tiết dùng van cấp nớc, nhiên liệu, cấp dầu hệ thống công nghiệp khác, đỡ trục máy Nhờ lỗ ngang dọc thân mà nhiên liệu đợc phân phối theo ngả máy theo yêu cầu, mặt làm việc chi tiết bề mặt lỗ Chi tiết làm việc điều kiện không phức tạp với yêu cầu kỹ thuật không cao nên ta gia công chi tiết máy vạn thông thờng mà đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đặt Yêu cầu kỹ thuật - Độ không vuông góc mặt đầu 20 tâm lỗ 25 cho phép 0,05/100mm - Độ không vuông góc lỗ 60 lỗ 25 cho phép 0,05/100mm - Độ không đồng tâm mặt đầu 60 lỗ 25 cho phép 0,02mm III Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết Trên chi tiết có nhiều bề mặt phải gia công có nhiều bề mặt đòi hỏi độ xác, chi tiết có nhiều lỗ phải gia công, kết cấu chi tiết có đủ độ cứng vững, kết cấu hợp lý nh chiều dày thành đủ lớn, đủ diện tích, lỗ vuông góc với mặt phẳng vách, bề mặt cần gia công vấu lồi Do Vậy đảm bảo cho việc chế tạo chi tiết, đảm bảo cho chi tiết hoạt động tốt Với chi tiết ta dùng phơng pháp tạo phôi Tuy nhiên kết cấu có nhợc điểm sau : Gia công lỗ khó khăn khoảng cách lỗ ngắn gia công máy nhiều trục chính, gia công khó đảm bảo độ đồng tâm lỗ 20 12 Để đúc chi tiết, trình đúc tránh để rỗ khí, phôi đúc phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đúc phải để lại lợng d cho gia công Với chi tiết mặt A gốc kích thớc gia công ta tiến hành phay mặt A trớc để làm chuẩu tinh để gia công cho nguyên công Khi gia công chi tiết ta phải khoan lỗ mặt trụ nến ta đa trực tiếp mũi khoan vào để khoan bị trợt sai vị trí gẫy mũi khoan ta dùng dao phay ngón để phay lấy mặt phẳng sau ta khoan ta dùng mũi khoan tôn ( đầu khoan có dạng chữ V ngợc) để khoan mồi khoảng ữ 10 (mm) để định vị sau ta khoan lỗ Đồ án CNCTM Nguyễn Trinh Lớp CTM6-K46 Tại mặt đầu trụ 45 có vấu để đảm bảo xác ta phay mặt đồng thời dao phay đĩa IV Xác định dạng sản xuất Để xác định dạng sản xuaats ta phải dựa vào trọng lợng chi tiết sản lợng chi tiết hàng năm a) Tính trọng lợng chi tiết Tính thể tích chi tiết phần mềm proe2000i ta đợc thể tích chi tiết là: V = 0,1145(dm3) Khối lợng riêng hợp kim gang : = 7,4 kG/dm3 Trọng lợng chi tiết Q = V Vậy Q = 0,1145.7,4 = 0,802 (kg) b) Tính sản lợng chi tiết Sản lợng chi tiết hàng năm đợc xác định theo công thức : - N = N1.m.(1 + ).(1 + ) 100 100 N - Số chi tiết đợc sản xuất năm N1 - Số sản phẩm đợc giao N1 = 5000 m - Số chi tiết sản phẩm, (m =1) - Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ ( lấy = 5%) - Tính đến tỷ lệ % phế phẩm ( = 4%) N = 6000.(1 + ).(1 + ) = 6552 (chi tiết/năm) 100 100 c) Xác định dạng sản xuất Dạng sản xuất đợc xác định theo bảng TKĐACNCTM với Q = 0,82 N=6552 chi tiết ứng với dạng sản xuất hàng loạt lớn V Chọn phơng pháp chế tạo phôi - Vì cấu tạo chi tiết có dạng thân có nhiều lỗ để đảm bảo điều kiện kết cấu, làm việc nh thuận tiện cho việc gia công ta chọn phơng pháp đúc phôi - Do đặc điểm phôi nh : + Sản xuất hàng loạt lớn + Chi tiết cỡ nhỏ Do đó, đúc phôi theo phơng pháp đúc khuôn vỏ mỏng Chọn mặt phân khuôn: Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 Nguyễn Trinh t d Mặt phân khuôn đợc biểu diễn hình vẽ: V Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết Xác định đờng lối công nghệ Sau phân tích kết cấu chi tiết, dạng sản xuất loạt lớn điều kiện sản xuất nớc ta nay, ta chọn phơng án phân tán nguyên công, sử dụng nhiều đồ gá chuyên dùng để gia công máy vạn thông dụng Tính toán lập qui trình công nghệ gia công chi tiết Nguyên công tạo phôi Chế tạo phôi phơng pháp đúc Đúc khuôn vỏ mỏng, mẫu kim loại Nguyên công ủ làm phôi Sau đúc, phôi phải đợc ủ để khử ứng suất d, sau phôi phải đợc làm trớc gia công Từ phân tích ta có đợc nguyên công chủ yếu để gia công sau : Nguyên công : Tiện mặt đầu khối trụ 45 khoét, doa lỗ 25 Nguyên công : Phay đầu khối trụ 45 Nguyên công : Khoan doa lỗ 10 Nguyên công : Phay mặt phẳng 30x35 Nguyên công : Khoan Doa lỗ 20 12 Nguyên công : Phay mặt bậc cho lỗ Nguyên công : Khoan lỗ Nguyên công : Khoan lỗ nằm mặt trụ 45 Nguyên công : Xọc rãnh Nguyên công 10 : Phay vấu mặt đầu 45 Nguyên công 11: Kiểm tra Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 Tính toán cụ thể: Nguyễn Trinh Nguyên công : Tiện mặt đầu 60 Và khoét doa lỗ 25 0,015 1.1 Yêu cầu kỹ thuật: - Bề mặt đáy yêu cầu độ bóng Ra2,5 tơng ứng với Rz6,3 àm Lỗ 25 yêu cầu độ nhẵn bóng Ra2,5 Yêu cầu độ xác kích thớc : 25 0,015 tơng ứng với độ xác cấp 1.2 Phơng án gia công: Nguyên công tiện - Tiện thô: Rz 80 - Tiện tinh: Rz6,3 Gia công lỗ 25 0,015 - Khoét thô đạt Rz40 - Khoét tinh đạt Rz10 - Doa tinh đạt Rz6,3 1.3 Định vị kẹp chặt: Chi tiết đợc định vị kẹp chặt mâm cặp ba chắu tự định tâm Nh ta đảm bảo đợc độ xác vị trí tơng quan mặt 25 45 Sơ đồ định vị nh hình vẽ sau: Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 Nguyễn Trinh 350,1 n 2,5 2,5 0,015 S ỉ 25 d S t Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 Nguyễn Trinh 1.4 Chọ máy: Chọn máy gia công má tiện 1k62 công suất 10KW, hiệu suất =0,75 1.5 Chọn dụng cụ cắt: Chọn dao tiện mặt đầu vật liệu thép gió P18 tuổi bền: T=50ữ 60 phút Kích thớc B=20mm, H=30 mm 1.6 Chế độ cắt cụ thể: a Bớc tiện thô: Bớc tiện phải gọt lợng d Zb= mm Ta phân cho bớc tiệt thô Zb=3,5 mm Từ ta cõ chế độ cắt nh sau: + Chiều sâu cắt: t=3,5 mm + Tra sổ tay CNCTM () Ta có lợng chay dao : Sb=0,8 mm/vòng Chọn theo máy S=0,81mm +Vận tốc cắt : tra bảng vận tốc cắt sổ tay công nghệ chế tạo máy đợc Vb=82 m/phút Từ ta có Vận tốc tính toán là: Vt=Vb.K1.K2.K3=82.0,8.0,9.1 Vt=59,04 m/phút Với : K1=0,8 hệ số phụ thuộc góc nghiêng dao K2=0,9 hệ số phụ thuộc phôI có vỏ cứng K3=1 hệ số phụ thuộc chu kỳ bền dao Vận tốc trục tính toán là: nt= 1000Vt 1000.59 = = 248 vòng/phút D 80 Chọn theo máy: N= 230 vòng/phút Tính lại Vận tóc cắt thực tế: Vt= n..D 230.3,14.80 = = 62,8 m/phút 1000 1000 Tóm lại chế độ cắt tiện thô : t = 3,5mm S = 0,81mm / vong n = 230vong / phut b Chế độ cắt bớc tiện tinh: Đồ án CNCTM Nguyễn Trinh Lớp CTM6-K46 + Chiều sâu cắt lợng d lại: t=0,5 mm + Tra sổ tay CNCTM chọn lợng chạy dao tiện tinh Ta có lợng chay dao : Sb=0,25 mm/vòng Chọn theo máy S=0,27mm/vòng +Vận tốc cắt : tra bảng vận tốc cắt sổ tay CNCTMT2 đợc Vb=148 m/phút Từ ta có Vận tốc tính toán là: Vt=Vb.K1.K2.K3=148.1.1.1 Vt=148 m/phút Với : K1=1là hệ số phụ thuộc góc nghiêng dao K2=1 hệ số phụ thuộc phôI có vỏ cứng K3=1 hệ số phụ thuộc chu kỳ bền dao Vận tốc trục tính toán là: nt= 1000Vt 1000.148 = = 590 vòng/phút .D .80 Chọn theo máy: N=600 vòng/phút Tính lại Vận tóc cắt thực tế: Vt= n..D 600.3,14.80 = = 158, m/phút 1000 1000 Tóm lại chế độ cắt tiện thô : t = 0,5mm S = 0, 27 mm / vong n = 600vong / phut c Chế độ cắt Bớc khoét thô: 24,75-19 = 2,875mm ta chọn lợng d bớc Khoét thô 2,5 mm bớc khoét tinh 0,75 mm Chọn dao khoét chắp 24, vật liệu thép gió có chiều dàI L=200 mm Tuổi bền T=40 phút Lợng d bớc khoét Zb= + Chiều sâu cắt: t=2,5 mm + Tra sổ tay CNCTM Ta có lợng chay dao : Sb=1 mm/vòng Chọn theo máy : S=1 mm/vòng +Vận tốc cắt : tra bảng vận tốc cắt sổ tay công nghệ chế tạo máy đợc Vb=23 m/phút Từ ta có Vận tốc tính toán là: Vt=Vb.K1.K2.K3=82.1.0,9.1 Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 Nguyễn Trinh Vt=21 m/phút Với : K1=1 hệ số phụ thuộc chu kì mũi khoét Chu kỳ K2=0,9 hệ số phụ thuộc phôI có vỏ cứng K3=1 Là hệ số phụ thuộc chu kỳ bền dao T=40 phút Vận tốc trục tính toán là: nt= 1000Vt 1000.21 = = 278, vòng/phút .D .24 Chọn theo máy: N= 230vòng/phút Tính lại Vận tóc cắt thực tế: Vt= n..D 230.3,14.24 = = 20 m/phút 1000 1000 Tóm lại chế độ cắt khoét : t = 2,5mm S = 1mm / vong n = 230vong / phut d Chế độ cắt bớc khoét tinh: Chọn lợng d bớc Khoét bớc khoét tinh 0,75 mm Chọn dao khoét chắp 24,75, vật liệu thép gió có chiều dàI L=200 mm Tuổi bền T=40 phút + Chiều sâu cắt: t=0,175 mm + Tra sổ tay CNCTM () Ta có lợng chay dao : Sb=0,75 mm/vòng Chọn theo máy : S=0,71 mm/vòng +Vận tốc cắt : tra bảng vận tốc cắt sổ tay công nghệ chế tạo máy đợc Vb=24,5 m/phút Từ ta có Vận tốc tính toán là: Vt=Vb.K1.K2.K3=24,5.1.0,9.1 Vt=22,05 m/phút Với : K1=1 hệ số phụ thuộc chu kì mũi khoét Chu kỳ K2=0,9 hệ số phụ thuộc phôI có vỏ cứng K3=1 Là hệ số phụ thuộc chu kỳ bền dao T=40 phút Vận tốc trục tính toán là: nt= 1000Vt 1000.22, 05 = = 289 vòng/phút .D .24, 75 Chọn theo máy: Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 Nguyễn Trinh N= 305 vòng/phút Tính lại Vận tóc cắt thực tế: Vtt= n..D 305.3,14.24, 75 = = 19,3 m/phút 1000 1000 Tóm lại chế độ cắt tiện thô : t = 0,375mm S = 0, 71mm / vong n = 305vong / phut e Chế độ cắt bớc doa tinh: Lợng d lại bớc doa tinh 0,25 mm Chọn dao khoét chắp 25, vật liệu thép gió có chiều dàI L=200 mm Tuổi bền T=40 phút + Chiều sâu cắt: t=0,125 mm + Tra sổ tay CNCTM () Ta có lợng chay dao : Sb=0,75 mm/vòng Chọn theo máy : S=0,71 mm/vòng +Vận tốc cắt : tra bảng vận tốc cắt sổ tay công nghệ chế tạo máy đợc Vb=24,5 m/phút Từ ta có Vận tốc tính toán là: Vt=Vb.K1.K2.K3=24,5.1.0,9.1 Vt=22,05 m/phút Với : K1=1 hệ số phụ thuộc chu kì mũi khoét Chu kỳ K2=0,9 hệ số phụ thuộc phôI có vỏ cứng K3=1 Là hệ số phụ thuộc chu kỳ bền dao T=40 phút Vận tốc trục tính toán là: nt= 1000Vt 1000.22, 05 = = 289 vòng/phút .D .24, 75 Chọn theo máy: N= 305 vòng/phút Tính lại Vận tóc cắt thực tế: Vt= n..D 305.3,14.24, 75 = = 19,3 m/phút 1000 1000 Tóm lại chế độ cắt doa tinh : t = 0,125mm S = 0, 71mm / vong n = 305vong / phut 10 Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 Nguyễn Trinh t = 4mm Vậy ta có chế độ cắt bớc khoan là: s = 0,1mm / htk v = 13m / phut Nguyên công 10 : Phay vấu bề rộng 20 : Yêu cầu kỹ thuật: - Không yêu cầu độ xác kích thớc - Bề mặt yêu cầu độ bóng dộ xác không cao, cụ thể Rz40 Chọn máy dụng cụ gia công: Ta tiến hành gia công máy phay vạn nằm ngang 6H82 - Công suất máy N=7 kW - Hiệu suất =0,75 Chọn dao phay đĩa có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 theo bảng 4-85 Sổ tay CNCTM T1 ta chọn dao có kích thớc nh sau: + Đờng kính đỉnh răng: D = 200 (mm) + B = 20 (mm) + Đờng kính trục gá: d = 60 (mm) +Số răng: Z = 14 (răng) Phơng án định vị kẹp chặt: Phôi đợc dịnh vị nh hình vẽ sau: - Mặt đầu định vị bậc tự - chốt tỳ tỳ vào mặt 30x35 dịnh vi bậc tự - Chốt trám định vị bậc tự vào mặt trụ 10 Kẹp chặt theo phơng nh hình vẽ Tính toán chế độ cắt: Lợng d gia công Zb = (mm) - Chiều sâu cắt t = Zb = (mm) - Lợng chạy dao S = 0,3 (mm/răng) Tra bảng 5-177 Sổ tay CNCTM T2 - Vận tốc cắt theo tính toán: Vt = Vb.k1.k2.k3 Trong : Theo bảng 5-178 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ta có : Vb = 185 (m/p) ; - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền dao K =1 - Hệ số phụ thuộc phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan K = 0,87 - Hệ số phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoan: K3 = Vt = 185.0,87.1.1 = 123,9 (m/phút) Số vòng quay trục chính: 36 Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 Nguyễn Trinh 1000.vt 1000.123,9 = = 197,9 (v / p ) d 3,14.200 Chọn theo máy ta có: n = 190 (vòng/phút) Lợng chạy dao phút : Sp = S.Z.n = 0,3.14.190 = 789 (mm/phút) Chọn theo máy chuẩn Sp = 750 (mm/phút) t = 5mm Vậy ta có chế độ cắt nguyên công là: S = 750mm / phut n = 190vong / phut nt = Nguyên công 11: Kiểm tra: + Kiểm tra độ không vuông góc tâm lỗ 25 với mặt phẳng A theo điều kiện kỹ thuật 0,05/100 (mm) Ta có lỗ 25 có chiều dài là: l=60 mm Vậy chi tiết phải đảm bảo độ vuông góc < 0,03 + Kiểm tra độ không vuông góc tâm lỗ 25 với 20 đạt điều kiện kỹ thuật 0,05/100 (mm) + Kiểm tra độ đồng tâm hai đờng tâm lỗ 20 12 < 0,02 37 Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 Nguyễn Trinh Kiểm trađộ đồng tâm đừơng tâmlỗ ỉ20 vàỉ12 Kiểmtrađộ vuông góc giữamặt đầu vớ i mặtlỗ ỉ25 Kiểmtra độ vuông góc giữađừơng tâmlỗ ỉ20 vàỉ25 38 Đồ án CNCTM Nguyễn Trinh Lớp CTM6-K46 VI Tính thời gian gia công cho nguyên công: Nguyên công : Tiện mặt đầu khối trụ 45 khoét, doa lỗ 25 Tiện thô: t = 3,5mm Chế độ cắt bớc tiện thô S = 0,81mm / vong n = 230vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T1 = S n Trong đó: D 80 = 40mm + L= = 2 t 0, 78 +1 = + = 1, 78mm + L1 = tg tg 45o +L2=2,5mm 40 + 1, 78 + 2,5 = 0, 24 phut T1 = 0,81.230 Tiện tinh: t = 0,5mm Chế độ cắt bớc tiện tinh S = 0, 27mm / vong n = 600vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T2 = S n Trong đó: D 80 = 40mm + L= = 2 t 0, 25 +1 = + = 1, 25mm + L1 = tg tg 45o +L2=2,5mm 40 + 1, 25 + 2,5 = 0, 27 phut T2 = 0, 27.600 Khoét thô: t = 2,5mm Chế độ cắt bớc khoét thô S = 1mm / vong n = 230vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T3 = S n Trong đó: + L = 65mm t 2,5 +1 = + = 3,5mm + L1 = tg tg 45o +L2=3mm 39 Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 Nguyễn Trinh 40 + 3,5 + = 0, phut 1.230 Khoét tinh: T3 = t = 0,375mm Chế độ cắt bớc khoét tinh S = 0, 71mm / vong n = 230vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T4 = S n Trong đó: + L = 65mm t 0,375 +1 = + = 1,375mm + L1 = tg tg 45o +L2=3mm 40 + 1,375 + = 0, 27 phut T4 = 0, 71.230 Doa tinh: t = 0,125mm Chế độ cắt bớc doa tinh S = 0, 71mm / vong n = 230vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T4 = S n Trong đó: + L = 65mm t 0,125 +1 = + = 1,125mm + L1 = tg tg 45o +L2=3mm 40 + 1,125 + = 0, 27 phut T4 = 0, 71.230 Nguyên công : Phay đầu khối trụ 45 a Phay thô: t = 2,16mm Chế độ cắt bớc phay thô S = 900mm / phut n = 475vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T1 = S Trong đó: + L = 45mm + L1 = t ( D d ) + 15 = 2,16(100 32) + 15 = 27 mm +L2=3mm 40 Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 T4 = Nguyễn Trinh 45 + 27 + = 0, 07 phut 900 b Phay tinh: t = 0,5mm Chế độ cắt bớc phay tinh S = 600mm / vong n = 1180vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T2 = S Trong đó: + L = 45mm + L1 = t ( D d ) + 15 = 0,5.(100 32) + 15 = 20mm +L2=3mm T2 = 45 + 15 + = 0,11 phut 600 Nguyên công : Khoan doa lỗ 10 Khoan : t = 0, 49mm Chế độ cắt bớc khoan S = 0, 48mm / vong n = 668vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T1 = S n Trong đó: + L = 40mm t 0, 49 +1 = + = 1, 49mm + L1 = tg tg 45o +L2=3mm 40 + 1, 49 + = 0,14 phut T1 = 0, 48.668 Doa thô: t = 0,1mm Chế độ cắt bớc doa thô S = 0,81mm / vong v = 540vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T2 = S n Trong đó: + L = 45mm t 0,1 +1 = + = 1,1mm + L1 = tg tg 45o 41 Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 +L2=3mm 40 + 1,1 + = 0,1 phut T2 = 0,81.540 Nguyễn Trinh Nguyên công : Phay mặt phẳng 30x35 a Phay thô: t = 2, 25mm Chế độ cắt bớc phay thô S = 900mm / phut n = 475vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T1 = S Trong đó: + L = 45mm + L1 = t ( D d ) + 15 = 2, 25(100 32) + 15 = 27mm +L2=3mm T4 = 45 + 27 + = 0, 07 phut 900 c Phay tinh: t = 0, 25mm Chế độ cắt bớc phay tinh S = 750mm / vong n = 475vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T2 = S Trong đó: + L = 45mm + L1 = t ( D d ) + 15 = 0, 25(100 32) + 15 = 20mm +L2=3mm T2 = 45 + 15 + = 0, 08 phut 750 Nguyên công : Khoan Doa lỗ 20 12 Khoan lỗ 12: t = 5,9mm Chế độ cắt bớc khoan S = 0, 48mm / vong n = 668vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T1 = S n Trong đó: 42 Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 Nguyễn Trinh + L = 80mm t 5,9 +1 = + = 4, 4mm + L1 = tg tg 60o +L2=3mm 80 + 4, + = 0, 27 phut T1 = 0, 48.668 Khoan rộng lỗ 20 t = 3,975mm Chế độ cắt bớc khoan S = 0,81mm / vong n = 668vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T2 = S n Trong đó: + L = 40mm t 19, 75 11,8 +1 = + = 3,3mm + L1 = tg 2.tg 60o +L2=3mm 40 + 3,3 + = 0, 09 phut T2 = 0,81.668 Doa thô lỗ 12 t = 0,1mm Chế độ cắt bớc doa thô S = 2, 6mm / vong v = 245vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T3 = S n Trong đó: + L = 18mm t 0,1 +1 = + = 1,1mm + L1 = tg tg 45o +L2=3mm 18 + 1,1 + = 0, 03 phut T3 = 2, 6.245 Doa thô lỗ 20 t = 0,125mm Chế độ cắt bớc doa thô S = 0, 22mm / vong n = 135vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T4 = S n Trong đó: + L = 34mm 43 Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 Nguyễn Trinh t 0,125 +1 = + = 1,125mm tg tg 45o +L2=3mm 34 + 1,125 + = 1, 28 phut T4 = 0, 22.135 + L1 = Nguyên công : Phay mặt bậc cho lỗ t = 10mm Chế độ cắt là: S = 0,17 mm / vong n = 780vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức tính thời gian nguyên công khoét lỗ không thông suốt nh sau: L + L1 T= S n Trong đó: + L = t = 10mm + L1= mm 10 + = 0, 09 phut T = 0,17.780 Nguyên công : Khoan lỗ t = 3mm Chế độ cắt là: S = 0, 28mm / vong n = 1360vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T= S n Trong đó: + L = 10mm t +1 = + = 2, mm + L1 = tg tg 60o +L2=3mm T = 40 + 2, + = 0,12 phut 0, 28.1360 Nguyên công : Khoan lỗ nằm mặt trụ 45 t = 3mm Chế độ cắt là: S = 0, 28mm / vong n = 1360vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T= S n 44 Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 Trong đó: + L = 10mm t +1 = + = 2, mm + L1 = tg tg 60o +L2=3mm T = Nguyễn Trinh 10 + 2, + = 0, 04 phut 0, 28.1360 Nguyên công : Xọc rãnh t = 4mm Chế độ cắt là: S = 0,1mm / htk v = 13m / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T= i 1000V Trong đó: t = 40 + Số hành trình kép i = S + L = 60mm + L1 = 3mm +L2=5mm T = 60 + + 40 = 0, phut 13000 Nguyên công 10 : Phay vấu mặt đầu 45 t = 5mm Chế độ cắt là: S = 750mm / phut n = 190vong / phut Thời gian đợc tính theo công thức sau: L + L1 + L2 T= S Trong đó: + L = 40mm + L1 = t ( D d ) + 15 = 5(200 60) + 15 = 41mm +L2=5mm T = 40 + 41 + = 0,11 phut 750 VII Thiết kế đồ gá cho nguyên nguyên công: Chọn đồ gá để tính toán cụ thể đồ gá phay mặt đầu trụ tròn 45 Khi thiết kế đồ gá ta cần phải tuân theo bớc sau : Xác định kích thớc bàn máy + Kích thớc bàn máy 45 Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 + Khoảng cách từ bàn máy đến trục Xác định phơng pháp định vị: Nguyễn Trinh Vì ta tiện tinh mặt phẳng A (Gốc kích thớc), Vậy ta dùng mặt phẳng làm chuẩn định vị để tránh sai số chuẩn, phiến tỳ phải làm tinh (bề mặt không khía nhám) mặt phẳng định vị bậc tự do, ta dùng thêm chốt trụ ngắn 25 để định vị bậc tự cho chi tiết Để phay chi tiết ta cần định vị bậc tự Vẽ đờng bao chi tiết nguyên công thiết kế đồ gá (theo tỷ lệ 1:1): Đờng bao chi tiết vẽ nét chấm gạch, việc thể hình chiếu tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp chi tiết, chi tiết không phức tạp nên cần biểu diễn hình chiếu Xác định phay chiều điểm đặt lực cắt, lực kẹp: W W 35 0,1 25 0,025 Vì chi tiết đợc phay máy phay đứng đợc định vị phiến tỳ Vậy lực kẹp chi tiết có phơng từ xuống dới (xuống bàn máy), điểm 46 Đồ án CNCTM Nguyễn Trinh Lớp CTM6-K46 đặt lực chi tiết nh hình vẽ lực kẹp tác dụng vuông góc với bàn máy: Xác định vị trí vẽ kết cấu đồ định vị: (Cần đảm bảo cho lực cắt, lực kẹp hớng vuông góc vào đồ định vị, vuông góc với chúng) Tính lực kẹp cần thiết phay: Để phay mặt A này, chi tiết đợc định vị bậc tự do, lực cắt tiếp tuyến đợc xác định theo công thức sau : y Pz = C.t x S z B u D q n w Z.K Trong : C : Hệ số ảnh hởng vật liệu T : Chiều sâu cắt (mm) S : Lợng chạy dao (mm/răng) Z : Số dao phay B : Bề rộng dao phay D : Đờng kính dao phay (mm) N : Số vòng quay dao (vòng/phút) K : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu X,y,u,q, số mũ Hệ số số mũ lấy STCNCTM T2 Theo mục 2, tính chế độ cắt cho bề mặt ta có : Lực cắt tiếp tuyến : Pz = 464,7(N) Lực chạy dao Px = 274,4(N) Lực hớng kính Py = 0,4Pz = 185,9 (N) Lực tổng cộng theo phơng ngang là: Pyz= Py + Pz = 185,92 + 464, = 500 N Vậy trờng hợp cấu kẹp phải tạo lực ma sát lớn lực Pyz Hay: Pms = W0.fms > Pyz Với hệ số ma sát fms = 0,15 bề mặt gia công tinh GX15-32 mặt phiến tỳ Pyz 500 = = 3333 N W0 fms 0,15 Vì thành phần lực hớng trục W0 có tác dụng kẹp có PX lực kẹp W nên ta có: W = K Wo Px Hệ số an toàn: K= K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 Các hệ số : K0 : Hệ số an toàn trờng hợp K0 = 1,5ữ 2; chọn =2 K1 : Hệ số kể đến lợng d không trờng hợp gia công thô chọn K1 = K2 : Hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt, K2 = 1,5 K3 : Hệ số kể đến cắt không liên tục làm tăng lực cắt, K3 = K4 : Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định kẹp tay, K4 = 47 Đồ án CNCTM Nguyễn Trinh Lớp CTM6-K46 K5 : Hệ số kể đến vị trí tay quay cấu kẹp có thuận tiện không, kẹp chặt tay góc quay < 90o K5 = 1; K6 : Hệ số kể đến mômen lật phôi quay điểm tựa, định vị phiến tỳ K6 =1,5 K = K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 = 1,5 1,5 = 4,5 3333 274, = 6881( N ) W = 4.5 Lực siết bu lông: Pbl = 2.W= 13762(N) Pbl 45 W Tính đờng kính bulông: chịu ứng suất kéo Pbl 4.1,5.13762 = [K ] k.K = k A 3,14d Với [K] =750 Mpa =750.106 N/m2=750 N/mm2 Hệ số an toàn K=1,5 1,5.4.13376 d = 3, 29mm 3,14.750 Chọn đờng kích bulông : d= 12 mm Chọn cấu kẹp chặt: Vì trụ trọn đợc định vị khối V ngắn nên tta dùng khối V ngắn tuỳ động để kẹp chặt chi tiết, khối V tuỳ động gắn bàn vít để kẹp chi tiết Chọn theo sổ tay công nghệ chế tạo máy tập Vẽ cấu dẫn hớng, so dao: Cơ cấu dẫn hớng so dao đợc chọn sổ tay công nghệ chế tạo máy atlats đồ gá Thể hình vẽ đồ gá Vẽ thân đồ gá: Vẽ đầy đủ thân đồ gá vẽ trích phần không nhìn thấy đợc, ví dụ nh vít, lò xo, đồng thời ý đến phơng pháp gá đặt chi tiết, tháo chi tiết sau gia công, tính công nghệ tháo lắp đồ gá 10 Tính sai số chế tạo đồ gá: a Các thành phần sai số gá đặt Khi thiết kế đồ gá cần ý đến số điểm sau : - Sai số đồ gá ảnh hởng đến sai số kích thớc gia công nhng phần lớn ảnh hởng đến sai số vị trí tơng quan bề mặt gia công bề mặt chuẩn - Nếu chi tiết gia công dao định hình dao định kích thớc sai số đồ gá không ảnh hởng đến kích thớc sai số hình dáng bề mặt gia công 48 Đồ án CNCTM Nguyễn Trinh Lớp CTM6-K46 - Khi gia công phiến dẫn dụng cụ sai số đồ gá ảnh hởng đến khoảng cách tâm lỗ gia công khoảng cách từ bề mặt định vị tới lỗ tâm - Sai số đồ gá phân độ ảnh hởng đến sai số bề mặt gia công - Khi phay, bào, chuốt đồ gá nhiều vị trí độ xác kích thớc độ xác vị trí bề mặt gia công phụ thuộc vào vị trí tơng quan chi tiết định vị đồ gá Độ không song song mặt định vị mặt đáy đồ gá gây sai số dạng bề mặt gia công bề mặt chuẩn Sai số đồ gá đợc tính theo công thức sau (Do phơng sai số khó xác định, ta dùng công thức vectơ) dg = c + k + dcg = c + k + m + dc Trong c : Sai số chuẩn định vị không trùng với gốc kích thớc gây c = k : Sai số kẹp chặt lực kẹp gây sai số kẹp chặt đợc xác định theo công thức bảng 20-24 (Chú ý phơng lực kẹp vuông góc với phơng kích thớc cần thực k = 0), bảng 21 sách TKĐACNCTM, ta có k = 0(àm) m :Sai số mòn, đợc xác định theo công thức sau : m = N = 0,3 6000 = 30à m đc : Sai số điều chỉnh đợc sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả điều chỉnh dụng cụ để điều chỉnh lắp ráp thực tế tính toán đồ gá ta lắp đc = ữ 10(àm) Lấy đc = 10(àm) gđ : Sai số gá đặt Khi tính toán đồ gá ta lấy giá trị sai số gá đặt cho phép [gđ] =/3 Với dung sai nguyên công ta đạt kích thớc 65 0,1, =0,2 [gđ] = 0,2/3 = 0,067(mm) ct : Sai số chế tạo cho phép đồ gá [ct] sai số cần đợc xác định thiết kế đồ gá Do đa số sai số phân bố theo quy luật phân phối chuẩn phơng chúng khó xác định nên ta sử dụng công thức sau để tính sai số gá đặt cho phép : 2 2 [ ct ] = [ gd ] [ c + k + m + dc ] = 66, 67 [232 + 102 ] = 61 (àm) = 0,061 (mm) b Nêu số yêu cầu kỹ thuật đồ gá Từ giá trị sai số gá đặt cho phép ta nêu yêu cầu kỹ thuật đồ gá - Độ song song mặt đáy đồ gá mặt tỳ B < 0,061mm) - Độ không vuông góc đờng tâm lỗ 25 với mặt đáy đồ gá C < 0,061 (mm) 49 Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 Nguyễn Trinh Tài liệu tham khảo Sổ tay công nghệ chế tạo máy Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Pgs-Pts Trần Văn Định Đồ gá khí hoá tự động hoá.- Pgs-Pts Lê Văn Tiến - Pgs-Pts Trần Văn Định - Pts Trần Xuân Việt Tính toán thiết kế máy công cụ - Phạm Đắp nghệ chế tạo máy (Giáo trình) Hết 50 ... ta chọn phơng án phân tán nguyên công, sử dụng nhiều đồ gá chuyên dùng để gia công máy vạn thông dụng Tính toán lập qui trình công nghệ gia công chi tiết Nguyên công tạo phôi Chế tạo phôi phơng... 45 Sơ đồ định vị nh hình vẽ sau: Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 Nguyễn Trinh 350,1 n 2,5 2,5 0, 015 S ỉ 25 d S t Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46 Nguyễn Trinh 1.4 Chọ máy: Chọn máy gia công má tiện 1k62 công. .. mm/vòng Chọn theo máy : S=1 mm/vòng +Vận tốc cắt : tra bảng vận tốc cắt sổ tay công nghệ chế tạo máy đợc Vb=23 m/phút Từ ta có Vận tốc tính toán là: Vt=Vb.K1.K2.K3=82.1.0,9.1 Đồ án CNCTM Lớp CTM6-K46