Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết bạc bópĐồ án môn học: Công Nghệ Chết Tạo Máy Đề tài: Bạc BópLỜI NÓI ĐẦUTrong công cuộc đổi mới, chúng ta đang phát triển hết sức mạnh mẽ trên con đường công nghiệp hoá hiện đại hóa đất nước, trong đó ngành công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong việc phát triểnkinh tế để làm được điều đó ta phải có một nền công nghiệp vững mạnh với một hệ thống máy móc hiện đại cùng một đội ngũ cán bộ kỹ sư đủ năng lực vậy chúng ta cần nghiên cức và học tập để đáp ứng được nhu cầu đó là sinh viên chuyên nhành công nghệ chế tạo máy trường ĐHSPKT Vinh em cảm nhận được tầm quan trọng của công nghiệp thiết bị máy móc trong công nghiệp cũng như sản xuất.Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục vụ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải ...Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy công cụ, dụng cụ cắt... Đồ án còn giúp cho sinh viên được hiểu dần về thiết kế và tính toán một quy trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể.Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Thanh Sơn đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành. Tuy nhiên việc thiết kế đồ án không tránh khỏi sai sót, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy và sự chỉ bảo của các bạn.Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong bộ môn. Đặc biệt là Thầy Nguyễn Thanh Sơn đã tạo điều kiện và giúp đỡ hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này
ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau Để xác định dạng sản xuất, cần phải xem xét số lượng sản xuất thực tế hàng năm và khối lượng chi tiết gia công Sau đó, phương pháp chế tạo phôi và lựa chọn loại sản xuất phù hợp, kinh tế nhất sẽ được tiến hành, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.
Hình 2.1: Các kích thước của chi tiết
* Tính sản lượng hàng năm:
Năm nay, sản lượng cần chế tạo theo kế hoạch là 3000 chi tiết, với m là số lượng chi tiết trong một sản phẩm Để đảm bảo dự trữ, cần chế tạo thêm 5% số chi tiết, trong khi lượng phế phẩm dự kiến do sai hỏng trong quá trình tạo phôi là 3% Do đó, tổng số chi tiết cần sản xuất sẽ bao gồm cả phần dự trữ và phần phế phẩm.
Trọng lượng của chi tiết : Q1 = V γ ( kG). γ = 7,860(Kg/ dm 3 ).
Các thông số : N = 3240( chi tiết / năm).
Tra bảng 2 (TK ĐACNCTM) ta xác định dạng sản xuất: hàng loạt vừa
LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
Chọn dạng phôi
Có nhiều phương pháp tạo phôi khác nhau, do đó cần phân tích ưu nhược điểm của từng phương pháp để xác định phương pháp tạo phôi phù hợp nhất.
3.1.1 Phôi rèn dập : Phôi rèn dập bằng tay hay bằng máy đều có độ bền cơ tính cao, tạo ứng suất dư trong chi tiết nhưng lại được áp dụng nhiều cho chi tiết dẻo, tính đàn hồi tốt
Chi tiết được chế tạo từ thép C45, do đó việc sản xuất phôi bằng gang xám không hợp lý Gang xám có tính dòn, khiến cho quá trình rèn dễ dẫn đến hiện tượng nứt nẻ ở chi tiết.
3.1.2 Phôi cán : Cơ tính của phôi cán cũng giống như của phôi rèn dập. 3.1.3 Phôi đúc : Vật liệu chi tiết là thép C45, đặc trưng cơ học của nó là dẻo; chịu được nén tốt Mặc khác thép C45 có thể đúc, lượng dư chế tạo phôi có thể nhỏ Do đó ít tốn kém nguyên liệu khi chế tạo phôi Vậy ta chọn dạng phôi là phôi đúc.
Chọn phương pháp chế tạo phôi
3.2.1 Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ:
- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.
- Loại phôi này có cấp chính xác: IT 16 ÷ IT 17
3.2.1 Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại:
Công nghệ sản xuất bằng máy mang lại độ chính xác cao, nhưng chi phí đầu tư cũng lớn hơn so với phương pháp đúc khuôn bằng gỗ Phương pháp này thích hợp cho sản xuất hàng loạt với quy mô vừa và lớn.
- Loại phôi này có cấp chính xác: IT 15 ÷ IT 16
3.2.3/ Đúc trong khuôn kim loại:
Độ chính xác cao của thiết bị đầu tư lớn giúp tạo ra phôi có hình dáng gần giống với chi tiết sản phẩm, tuy nhiên giá thành sản phẩm cũng cao Loại thiết bị này rất phù hợp cho sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.
- Loại phôi này có cấp chính xác: IT 14 ÷ IT 15.
- Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đặc biệt là hình ống, hình xuyến.
Phương pháp sử dụng áp lực để lấp đầy kim loại trong khuôn là kỹ thuật thích hợp cho các chi tiết phức tạp và yêu cầu độ chính xác cao Tuy nhiên, do trang thiết bị tốn kém, giá thành sản phẩm cũng sẽ cao.
- Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.
Dựa trên các yêu cầu chi tiết, tính kinh tế và loại hình sản xuất đã được lựa chọn, phương pháp chế tạo phôi phù hợp sẽ là “Đúc trong khuôn kim loại, sử dụng mẫu kim loại và làm khuôn bằng máy”.
+ Phôi đúc đạt cấp chính xác là: II.
+ Cấp chính xác kích thước:
− Lượng dư gia công của vật đúc cấp chính xác cấp II, theo bảng 3-95
(trg252-ST CNTM 1) với kích thước lớn nhất vật đúc l:
+ Mặt dưới và bên cạnh: 2,5(mm)
tra lượng dư gia công cơ cho các bề mặt của phôi
Bản vẽ khuôn đúc của chi tiết
Hình 3.1 Bản vẽ khuân đúc
THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG
Nguyờn cụng 2: Khoột, doa lỗ ứ45
Hình 4.2 mô tả nguyên công 2: Khoét, doa lỗ ỉ45 Chi tiết được định vị với 6 bậc tự do, trong đó có 3 bậc tự do vào mặt phẳng nhờ phiến tỳ và 3 bậc tự do vào 2 mặt phẳng bằng 3 chốt tỳ Chi tiết được kẹp chặt bằng mỏ kẹp Để thực hiện nguyên công khoét, doa, máy khoan cần với công suất phù hợp được chọn lựa.
P = 4.5kw) Trang 220 phụ lục tài liệu [7]
- Bước 1: Khoét. d1 Chọn dao: Chọn mũi khoét lắp mảnh hợp kim cứng , chuôi côn, có D #,
Chiều dài làm việc của chi tiết là 85mm với tổng chiều dài 210mm (theo Bảng 4-47 tài liệu [1]) Lượng dư khi khoét bán tinh được xác định là 5mm (zb = 5mm) Chế độ cắt được áp dụng với chiều sâu cắt là 2.5mm và lượng chạy dao là 1mm/vòng (theo Bảng 5-107 tài liệu [2]).
- Tốc độ cắt V = 86 m/phút, bảng 5-109 tài liệu [2].
Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 0.76;
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt, k2 = 0.8;
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoét, k3 = 1.
- Tốc độ cắt tính toán vt = v.k1.k2.k3x0.76x0.8x1 = 52 m/phút.
Số vòng quay trục chính: nt = = = 720 (vòng/phút).
Chọn tốc độ máy n = 600 (vòng/phút).
Tốc độ cắt thực tế:
Lượng chạy dao phút: S = 1x600 = 600 mm/phút Chọn theo máy Sm = 474 mm/phút g1 Thời gian nguyên công:
T Với L = cotgφ + (0,5÷2)mm = cotg75 +1,5 = 2mm
Bước 2: Doa Đầu tiên, chọn dao bằng mũi doa thép gió với đường kính D $ và chiều dài L = 200 mm (theo Bảng 4-47 tài liệu [1]) Lượng dư cần thiết cho quá trình doa tinh là zb = 0.5 mm Về chế độ cắt, chiều sâu cắt được thiết lập ở t = 0.5 mm và lượng chạy dao sv là 1.9 mm/vòng (theo Bảng 5-112 tài liệu [2]).
- Tốc độ cắt V = 6.5 m/phút, bảng 5-114 tài liệu [2].
Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 0.81;
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt, k2 = 1;
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi doa, k3 = 1.
- Tốc độ cắt tính toán vt = v.k1.k2.k3=6.5x0.81x1x1 = 5.3 m/phút.
Số vòng quay trục chính: nt = = = 70 (vòng/phút).
Chọn tốc độ máy n u vòng/phút.
Lượng chạy dao phút: S = 1.9x75 = 142 mm/phút Chọn theo máy Sm = 115 mm/phút g2 Thời gian nguyên công:
T Với L = cotgφ + (0,5÷2)mm = cotg75 +1.5 = 2mm
4.3 Nguyờn cụng 3: Khoan, khoột, doa lỗ ỉ11
Nguyên công 3 bao gồm các bước khoan, khoột và doa lỗ Chi tiết được định vị với 6 bậc tự do, trong đó có 2 bậc tự do vào lỗ bằng chốt trụ ngắn và 1 bậc tự do vào mặt đầu bằng chốt tỳ Để kẹp chặt chi tiết, sử dụng ren Máy khoan cần 2H55 với công suất 4.5kw là lựa chọn phù hợp cho quá trình khoan, khoét, doa.
Bước 1 trong quy trình khoan là chọn dao khoan ruột gà bằng thép gió với chuôi trụ, có đường kính d và chiều dài L là 130mm (theo Bảng 4-40 tài liệu [1]) Để thực hiện khoan lỗ ỉ10, cần đảm bảo lượng dư zb là 5mm Chế độ cắt được thiết lập với chiều sâu cắt t là 5mm và lượng chạy dao sv là 0.4 mm/vòng (theo Bảng 5-89 tài liệu [2]).
- Tốc độ cắt V = 28 m/phút, bảng 5-90 tài liệu [2].
Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao k1 = 0.91;
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu mũi khoan k2 = 1;
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu khoan k3 = 1.
- Tốc độ cắt tính toán vt = v.k1.k2.k3(x0.91x1x1 = 25 m/phút.
Số vòng quay trục chính: nt = = = 568 (vòng/phút).
Chọn tốc độ máy n = 600 (vòng/phút).
Tốc độ cắt thực tế:
Lượng chạy dao phút: S = 0.4x600 = 240 (mm/phút) g1 Thời gian nguyên công:
T Với L = cotgφ + (0,5÷2)mm = cotg75 +1.5 = 2mm
Bước 2 trong quy trình khoét bao gồm việc chọn dao khoét thép gió với đường kính D = 8 mm và chiều dài L = 180 mm, như được chỉ ra trong Bảng 4-47 tài liệu [1] Để đảm bảo độ chính xác, lượng dư gia công khi khoét tinh cần đạt zb = 0,4 mm Chế độ cắt được thiết lập với chiều sâu cắt t = 0,75 mm và lượng chạy dao sv = 0,8 mm/vòng, theo thông tin từ Bảng 5-104 tài liệu [2].
- Tốc độ cắt V = 27.5 m/phút, bảng 5-106 tài liệu [2].
Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 0.91;
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt, k2 = 1;
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoét, k3 = 1.
- Tốc độ cắt tính toán vt = v.k1.k2.k3'.5x0.91x1x1 = 25m/phút.
Số vòng quay trục chính: n = = = 513(vòng/phút).
Chọn tốc độ máy n = 475 (vòng/phút).
Tốc độ cắt thực tế:
Lượng chạy dao phút: S = 0.8 x475 = 380mm/phút chọn sm = 375mm/phút g2 Thời gian nguyên công:
T Với L = cotgφ + (0,5÷2)mm = cotg75 +1.5 = 2mm
Bước 3: Doa Để thực hiện quá trình doa, trước tiên cần chọn dao, sử dụng mũi doa thép gió với đường kính D và chiều dài L là 170mm (theo Bảng 4-49 tài liệu [1]) Lượng dư cần thiết cho việc doa tinh là 0.5mm (zb = 0.5mm) Chế độ cắt được thiết lập với chiều sâu cắt t là 0.25mm và lượng chạy dao sv là 1.5mm/vòng (theo Bảng 5-112 tài liệu [2]).
- Tốc độ cắt V = 8.2 m/phút, bảng 5-114 tài liệu [2].
Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 0.81;
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt, k2 = 1;
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoét, k3 = 1.
- Tốc độ cắt tính toán vt = v.k1.k2.k3=8.2x0.81x1x1 = 6.6 m/phút.
Số vòng quay trục chính: nt = = = 131 (vòng/phút).
Chọn tốc độ máy n = 118 (vòng/phút).
Tốc độ cắt thực tế:
Lượng chạy dao phút: S = 1.5 x118 = 177(mm/phút) chọn sm = 135 m/phút g3 Thời gian nguyên công:
T Với L = cotgφ + (0,5÷2)mm = cotg75 +1.5 = 2mm
4.4 Nguyên công 4: Phay thô rãnh B.
Nguyên công 4: Phay thô rãnh B được thực hiện với quy trình định vị chi tiết 6 bậc tự do, bao gồm 3 bậc tự do vào mặt phẳng bằng phiến tỳ, 2 bậc tự do vào mặt trụ bằng chốt trụ và 1 bậc tự do vào mặt trụ bằng chốt tỳ Chi tiết được kẹp chặt bằng ren Máy phay đứng 6H12, với công suất P = 1.7kw và hiệu suất ŋ = 0.75, được chọn cho nguyên công phay rãnh bằng dao phay đĩa Dao phay được lựa chọn có kích thước D = 18, z = 4, phù hợp với kiểu phay rãnh bằng ngón Lượng dư gia công trong quá trình phay thô là zb = 4 mm, chiều sâu cắt t = 2 mm, và lượng chạy dao sv = 0.3 mm/vòng.
- Lượng chạy dao răng sz = = 0.01 mm/răng
- Tốc độ cắt v = 68 m/phút (bảng 5-165 tài tiệu [2]).
Các hệ số điều chỉnh theo bảng 5-127 trong tài liệu [2] được xác định như sau: k1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang với giá trị k1 = 1; k2 là hệ số điều chỉnh dựa trên bề mặt gia công có giá trị k2 = 0.8; và k3 là hệ số điều chỉnh liên quan đến chu kỳ của dao với giá trị k3 = 1.
- Tốc độ tính toán vt = v.k1k2k3k4 = 38x1x0.8x1 = 54.4 m/phút
- Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán: n = = = 178 vòng/phút.
- Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 178 vòng/phút.
- Tốc độ cắt thực tế vtt = = = 70 m/phút.
- Lượng chạy dao phút s= sv.nm = 0.3x178 = 53 mm/ phút Ta chọn lượng chạy dao theo máy sm = 55 mm/phút.
4.5 Nguyên công 5: Phay thô 2 mặt bên
Nguyên công 5: Phay thô 2 mặt bên được thực hiện với chi tiết được định vị 6 bậc tự do, bao gồm 3 bậc tự do vào mặt phẳng bằng phiến tỳ, 2 bậc tự do vào mặt trụ bằng chốt trụ và 1 bậc tự do vào mặt trụ bằng chốt trám Chi tiết được kẹp chặt bằng ren Để thực hiện nguyên công phay rãnh bằng dao phay đĩa, máy phay ngang 676M (công suất P = 1.7kw, hiệu suất ŋ = 0.75) được chọn Dao phay có kích thước hợp lý là dao D = 120,Z" (theo Bảng 4-80 tài liệu [1]) Lượng dư gia công trong quá trình phay thô là zb = 4 mm, chiều sâu cắt t = 2 mm, và lượng chạy dao sv = 0.3 mm/vòng (theo Bảng 5-34 tài liệu [2]).
- Lượng chạy dao răng sz = = 0.01 mm/răng
- Tốc độ cắt v = 68 m/phút (bảng 5-165 tài tiệu [2]).
Trong tài liệu [2], bảng 5-127 cung cấp các hệ số điều chỉnh quan trọng Cụ thể, hệ số điều chỉnh k1 phụ thuộc vào độ cứng của gang với giá trị k1 = 1 Hệ số k2 liên quan đến bề mặt gia công, có giá trị k2 = 0.8 Cuối cùng, hệ số k3 phụ thuộc vào chu kỳ của dao, với giá trị k3 = 1.
- Tốc độ tính toán vt = v.k1k2k3k4 = 38x1x0.8x1 = 54.4 m/phút
- Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán: n = = = 178 vòng/phút.
- Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 178 vòng/phút.
- Tốc độ cắt thực tế vtt = = = 70 m/phút.
- Lượng chạy dao phút s= sv.nm = 0.3x178 = 53 mm/ phút Ta chọn lượng chạy dao theo máy sm = 55 mm/phút.
4.6 Nguyờn cụng 6: Khoan, khoột, lỗ ỉ11.
Hình 4.6 Nguyên công 8 mô tả quy trình khoan, khoét, lỗ Chi tiết được định vị với 6 bậc tự do, bao gồm 2 bậc tự do vào lỗ 4 bằng chốt trụ ngắn, 1 bậc tự do lỗ nhỏ bằng chốt trám và một bậc tự do chống xoay bằng chốt Chi tiết được kẹp chặt bằng ren Đối với nguyên công khoan, khoét, doa, máy khoan cần 2A55 với công suất 4.5kw là sự lựa chọn phù hợp.
Để thực hiện khoan, bước đầu tiên là chọn dao khoan ruột gà bằng thép gió với chuôi trụ và kích thước d, L là 130 Tiếp theo, cần khoan lỗ có đường kính ỉ24 với lượng dư zb là 5mm Cuối cùng, chế độ cắt được thiết lập với chiều sâu cắt t là 7mm và lượng chạy dao sv là 0.4 mm/vòng.
- Tốc độ cắt V = 28 m/phút, bảng 5-90 tài liệu [2].
Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao k1 = 0.91;
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu mũi khoan k2 = 1;
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu khoan k3 = 1.
- Tốc độ cắt tính toán vt = v.k1.k2.k3(x0.91x1x1 = 25 m/phút.
Số vòng quay trục chính: nt = = = 568 (vòng/phút).
Chọn tốc độ máy n = 600 (vòng/phút).
Tốc độ cắt thực tế:
Lượng chạy dao phút: S = 0.4x600 = 240 (mm/phút) g1 Thời gian nguyên công:
T Với L = cotgφ + (0,5÷2)mm = cotg75 +1.5 = 2mm
Bước 2 trong quy trình khoét bao gồm việc chọn dao khoét thép gió với kích thước D, L = 180 (theo Bảng 4-47 tài liệu [1]) Lượng dư cần thiết cho khoét tinh là 0.5 mm Chế độ cắt được thiết lập với chiều sâu cắt t = 0.75 mm và lượng chạy dao sv = 0.8 mm/vòng (theo Bảng 5-104 tài liệu [2]).
- Tốc độ cắt V = 27.5 m/phút, bảng 5-106 tài liệu [2].
Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 0.91;
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt, k2 = 1;
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoét, k3 = 1.
- Tốc độ cắt tính toán vt = v.k1.k2.k3'.5x0.91x1x1 = 25m/phút.
Số vòng quay trục chính: nt = = = 513(vòng/phút).
Tốc độ cắt thực tế:
Lượng chạy dao phút: S = 0.8 x475 = 380mm/phút chọn sm = 375mm/phút g2 Thời gian nguyên công:
T Với L = cotgφ + (0,5÷2)mm = cotg75 +1.5 = 2mm
Nguyên công 7 là quá trình cưa phôi, trong đó chi tiết được định vị với 6 bậc tự do: 3 bậc tự do vào mặt phẳng qua phiến tỳ, 2 bậc tự do vào mặt trụ bằng chốt trụ, và 1 bậc tự do vào mặt trụ bằng chốt trám Chi tiết được kẹp chặt bằng ren Máy được chọn cho nguyên công này là máy phay rãnh bằng cưa đĩa Lượng dư gia công được xác định là zb = 2 mm, chiều sâu cắt t = 1 mm, và lượng chạy dao s = 0.3 mm/vòng (theo bảng 5-34 tài liệu [2]).
- Lượng chạy dao răng sz = = 0.01 mm/răng
- Tốc độ cắt v = 68 m/phút (bảng 5-165 tài tiệu [2]).
Nguyên công 5: Phay thô 2 mặt bên
Nguyên công 5: Phay thô 2 mặt bên bao gồm các bước chính như sau: Định vị chi tiết với 6 bậc tự do, trong đó có 3 bậc tự do vào mặt phẳng bằng phiến tỳ, 2 bậc tự do vào mặt trụ bằng chốt trụ, và 1 bậc tự do vào mặt trụ bằng chốt trám Chi tiết được kẹp chặt bằng ren Để thực hiện nguyên công phay rãnh bằng dao phay đĩa, máy phay ngang 676M được chọn với công suất 1.7kw và hiệu suất 0.75 Dao phay có kích thước hợp lý D = 120,Z" được lựa chọn dựa trên kiểu phay rãnh Lượng dư gia công trong quá trình phay thô là 4 mm, chiều sâu cắt là 2 mm, và lượng chạy dao là 0.3 mm/vòng.
- Lượng chạy dao răng sz = = 0.01 mm/răng
- Tốc độ cắt v = 68 m/phút (bảng 5-165 tài tiệu [2]).
Hệ số điều chỉnh trong bảng 5-127 tài liệu [2] bao gồm: k1, phụ thuộc vào độ cứng của gang với giá trị k1 = 1; k2, phụ thuộc vào bề mặt gia công với giá trị k2 = 0.8; và k3, phụ thuộc vào chu kỳ của dao với giá trị k3 = 1.
- Tốc độ tính toán vt = v.k1k2k3k4 = 38x1x0.8x1 = 54.4 m/phút
- Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán: n = = = 178 vòng/phút.
- Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 178 vòng/phút.
- Tốc độ cắt thực tế vtt = = = 70 m/phút.
- Lượng chạy dao phút s= sv.nm = 0.3x178 = 53 mm/ phút Ta chọn lượng chạy dao theo máy sm = 55 mm/phút.
Nguyờn cụng 6: Khoan, khoột, lỗ ỉ11
Hình 4.6 Nguyên công 8 mô tả quy trình khoan, khoét và doa với các bước cụ thể như sau: Định vị chi tiết với 6 bậc tự do, bao gồm 2 bậc tự do vào lỗ 4 bằng chốt trụ ngắn, 1 bậc tự do lỗ nhỏ bằng chốt trám và 1 bậc tự do chống xoay bằng chốt Chi tiết được kẹp chặt bằng ren để đảm bảo độ chính xác Đối với nguyên công khoan, khoét, doa, máy khoan cần 2A55 với công suất 4.5 kW là sự lựa chọn phù hợp.
Bước 1 trong quy trình khoan bao gồm việc chọn dao khoan ruột gà bằng thép gió với chuôi trụ, kích thước d và chiều dài L là 130mm (theo Bảng 4-40 tài liệu [1]) Đối với lượng dư, cần khoan lỗ với đường kính ỉ24 và lượng dư zb là 5mm Chế độ cắt được thiết lập với chiều sâu cắt t là 7mm và lượng chạy dao sv là 0.4 mm/vòng (theo Bảng 5-89 tài liệu [2]).
- Tốc độ cắt V = 28 m/phút, bảng 5-90 tài liệu [2].
Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao k1 = 0.91;
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu mũi khoan k2 = 1;
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu khoan k3 = 1.
- Tốc độ cắt tính toán vt = v.k1.k2.k3(x0.91x1x1 = 25 m/phút.
Số vòng quay trục chính: nt = = = 568 (vòng/phút).
Chọn tốc độ máy n = 600 (vòng/phút).
Tốc độ cắt thực tế:
Lượng chạy dao phút: S = 0.4x600 = 240 (mm/phút) g1 Thời gian nguyên công:
T Với L = cotgφ + (0,5÷2)mm = cotg75 +1.5 = 2mm
Bước 2 trong quy trình khoét bao gồm việc chọn dao khoét bằng thép gió với đường kính và chiều dài là 180 mm (theo Bảng 4-47 tài liệu [1]) Lượng dư cần thiết cho khoét tinh là 0.5 mm Chế độ cắt được thiết lập với chiều sâu cắt là 0.75 mm và lượng chạy dao là 0.8 mm/vòng (theo Bảng 5-104 tài liệu [2]).
- Tốc độ cắt V = 27.5 m/phút, bảng 5-106 tài liệu [2].
Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 0.91;
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt, k2 = 1;
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoét, k3 = 1.
- Tốc độ cắt tính toán vt = v.k1.k2.k3'.5x0.91x1x1 = 25m/phút.
Số vòng quay trục chính: nt = = = 513(vòng/phút).
Tốc độ cắt thực tế:
Lượng chạy dao phút: S = 0.8 x475 = 380mm/phút chọn sm = 375mm/phút g2 Thời gian nguyên công:
T Với L = cotgφ + (0,5÷2)mm = cotg75 +1.5 = 2mm
Nguyên công 7: Cưa phôi
Nguyên công 7 là quá trình cưa phôi, trong đó chi tiết được định vị với 6 bậc tự do: 3 bậc tự do trên mặt phẳng nhờ phiến tỳ, 2 bậc tự do trên mặt trụ bằng chốt trụ, và 1 bậc tự do trên mặt trụ bằng chốt trám Chi tiết được kẹp chặt bằng ren và sử dụng máy phay rãnh bằng cưa đĩa Lượng dư gia công được xác định là zb = 2 mm, chiều sâu cắt t = 1 mm và lượng chạy dao s = 0.3 mm/vòng (theo bảng 5-34 tài liệu [2]).
- Lượng chạy dao răng sz = = 0.01 mm/răng
- Tốc độ cắt v = 68 m/phút (bảng 5-165 tài tiệu [2]).
Hệ số điều chỉnh trong bảng 5-127 tài liệu [2] bao gồm các giá trị quan trọng như sau: k1, hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang, có giá trị k1 = 1; k2, hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào bề mặt gia công, có giá trị k2 = 0.8; và k3, hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ của dao, có giá trị k3 = 1.
- Tốc độ tính toán vt = v.k1k2k3k4 = 38x1x0.8x1 = 54.4 m/phút
- Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán: n = = = 178 vòng/phút.
- Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 178 vòng/phút.
- Tốc độ cắt thực tế vtt = = = 70 m/phút.
- Lượng chạy dao phút s= sv.nm = 0.3x178 = 53 mm/ phút Ta chọn lượng chạy dao theo máy sm = 55 mm/phút.
TÍNH LƯỢNG DƯ
TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT
THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 6
Yêu cầu đối với đồ gá Khoan khoét
Khi thực hiện khoét lực cắt nhỏ và liên tục, rung động không đáng kể, tuy nhiên, đồ gá khoét cần có độ cứng vững đủ lớn Cơ cấu kẹp chặt phải đảm bảo lực kẹp và độ cứng vững cần thiết Kết cấu đồ gá khoét bao gồm các thành phần chính như cơ cấu định vị, cơ cấu kẹp chặt và cơ cấu gá đặt đồ gá lên bàn máy.
Nhiêm vụ thiết kế đồ gá
Đồ gá cần phải đảm bảo quá trình định vị và kẹp chặt diễn ra nhanh chóng, giúp rút ngắn thời gian gia công và đáp ứng nhịp độ sản xuất yêu cầu Thời gian cần thiết cho việc gá đặt và kẹp chặt phải được tối ưu hóa để nâng cao hiệu quả sản xuất.
- Đồ gá phải góp phần đảm bảo độ chính xác gia công.
- Giá thành phải rẻ, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và lắp ghép, vật liệu dễ tìm, dễ thay thế và dễ sử dụng.
Nội dung thiết kế đồ gá
7.3.1 Nguyên lý hoạt động của đồ gá như sau:
Chi tiết gia công được đặt lên 2 phiến tỳ tròn định vị vào mặt đầu và lỗ trụ trụ Φ44 và Φ11 khống chế 6 bậc tự do,
Khi quay đai ốc kẹp chặt
Sử dụng bạc dẫn hướng tháo lắp nhanh dẫn hướng dụng cụ cắt nhằm gia công đạt yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.
7.3.2 Tính lực kẹp cần thiết khi khoét.
- Sơ đồ phân tích lực khi khoan:
Hình 7.1 Sơ đồ phân tích lực
- Ta có các phương trình cân bằng lực sau:
Với K0 = 1.5 Hệ số an toàn, trong mọi trường hợp;
K1 = 1.2 hệ số phụ thuộc vào lượng dư không đều khi gia công thô;
K2 = 1.2 hệ số phụ thuộc vào mòn dao lam tăng lực cắt;
K3 = 1.3 hệ số phụ thuộc vào nguồn sinh lực không ổn định;
K4 = 1 hệ số phụ thuộc vào moomen làm lật phôi quanh điểm tựa.
M: moment xoắn khi khoét M=2.9 kGm (tính ở chương chế độ cắt). f: là hệ số ma sát , lấy f = 0.4 (bảng 34 tài liệu [4]). a :Là khoảng cách từ tâm mũi khoét đến tâm mõ kẹp a = 43mm.
- Lực kẹp cần thiết khi gia công:
Sử dụng cơ cấu đòn kẹp - bánh lệch tâm.
7.3.3 Lực kẹp Q do bánh lệch tâm sinh ra.
- Theo hình vẽ ta có: Q x 42 = Wct x 33 => Q = = = 370 KGm.
7.4 Tính sai số cho phép của đồ gá.
Sai số gá đặt cho phép được tính theo công thức sau: dc m ct k c dcg k c gd =ε +ε +ε =ε +ε +ε +ε +ε ε
=>ε ct = ε gd 2 −[ε c 2 +ε k 2 +ε m 2 +ε dc 2 ] (Trang 93 tài liệu [4])
Sai số chuẩn: ε c =0.5δ D ( - 1),(Bảng 7-7 tài liệu [9]). α = 45 bằng ẵ gúc của khối V δ D :Dung sai của lỗ: 1.2 mm
- Sai kẹp chặt: ε k = 0 vì phương lực kẹp vuông góc với phương kích thước.
- Sai số mũn đồ gỏ: ε m =β N = 0 5 ì 88200 = 148 5 à m β: Hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị β = 0.3÷0.8 (định vị bằng khối V)
N: Số lượng chi tiết gia công (N = 88200 chi tiết)
- Sai số điều chỉnh mỏy: ε đc = 5 ữ 10 àm: là sai số do điều chỉnh mỏy, lấy bằng 10 à m
1 gd δ : dung sai kích thước nguyên công cần cho thiết kế đồ gá. δ 0 à m
-Sai số chế tạo: ε ct = ε gd 2 − [ ε c 2 + ε k 2 + ε m 2 + ε dc 2 ] = 600 2 − [ 250 2 + 0 + 148 5 2 + 10 2 ] =524 à m
7.5 Điều kiện kĩ thuật của đồ gá.
Từ kết quả tính toán sai số chế tạo cho phép trên đây ta đưa ra các yêu cầu kĩ thuật của đồ gá:
- Độ không song song giữa mặt bên của thân đồ gá và mặt bên của phiến tỳ là: ≤ 0.01mm.
Trong quá trình gia công, cần đảm bảo không để phoi bám trên bề mặt định vị Sau khi sử dụng, hãy lau sạch và quét kỹ bụi cùng phoi bám trên các phiến tì để duy trì hiệu quả công việc.
-Khi cất giữ cần bảo quản trong điều kiện có bôi nhớt chống oxi hóa lên bề mặt đồ gá.
-Đây là đồ gá chuyên dung nên phải bảo quản trong điều kiện tốt.
Bảo quản đồ gá
Trong quá trình gia công, cần đảm bảo không để phoi bám trên bề mặt định vị Sau khi sử dụng, hãy lau sạch và quét kỹ bụi, phoi bám trên các phiến tì để duy trì hiệu quả làm việc và bảo vệ thiết bị.
-Khi cất giữ cần bảo quản trong điều kiện có bôi nhớt chống oxi hóa lên bề mặt đồ gá.
-Đây là đồ gá chuyên dung nên phải bảo quản trong điều kiện tốt.