1. Chọn máy.
Máy1732 Máy tiện chép hình của nga có các thông số sau:
- Công suất động cơ điện: N = 20kw - Hiệu suất của máy: ξ = 0,8 - Số cấp tốc độ 26
- Phạm vi tốc độ trục chính ( Vg/ph) 56 - 990 - Số bàn dao chép hình cắt đứt 1
- Phạm vi tốc độ bàn dao - chép hình: 7,5 - 500 (m/p) - cắt đứt: 25 - 400 (m/ph) - Bớc tiến nhanh bàn dao chép hình - dọc ( vào : 4,4, ra :4)
- ngang 0,2
- Đờng kính lớn nhất vật tiện: Trên bệ máy 580 mm Trên bàn dao 315 mm - Khoảng cách giữa hai mũi tâm: L = 1400mm
- 2. Chọn dao.
a) Chọn vật liệu dụng cụ cắt:
Vật liệu phần cắt: Để tăng năng suất gia công ta chọn vật liệu phần cắt là hợp kim cứng (HKC). Tra bảng 4-2 HDTKD. Vật liệu phần cắt đ- ợc chế tạo thành mảnh dao. Theo bảng 4-6 HDTKD. Chọn mảnh hợp kim cứng số 08 với số liệu mảnh dao 0825 và kích thớc mảnh dao F = 25.40 và φ60o .
Vật liệu phần thân dao:ta chọn là thép 45 b) Chọn chuẩn dụng cụ cắt.
- Tra bảng 4-22 (HDTKD) chọn dao tiện ngoài đầu cong.
5o
60o 10o
Các thông số hình học của dao đợc tra theo bảng:
+ Tra bảng 4-42(HDTKD) chọn kích thớc thân dao B.H = 25.40 + Tra bảng 4-25 (HDTKD) chọn chiều dài dao; L = 200mm.
+ Tra bảng 4-32; 4-33 ; 4-33 chọn:
q = 60o ; γ = 15o ; n = 1,5 mm ; f1 = 6mm ϕ1 = 15o ; α = 8o ; λ = 5o ; f = 14 mm c) Chọn trị số độ mòn cho phép của dao.
- Trị số độ mòn cho phép của phần cắt đợc chọn phụ thuộc vào kiểu dao tiện, vật liệu gia công, điều kiện làm việc cụ thể. Đối với dao tiện ngoài kích thớc tiết diện ngang của dao 16 x25, vật liệu gia công là gang cầu.Tra bảng 4- 39 (HDTKD) ta có độ mòn cho phép là 0,8 ữ 1 mm. Ta chọn độ mòn cho phép là 0,9mm.
d) Chọn tuổi bền của dụng cụ cắt.
Số lần mài lại cho phép và tuổi thọ của dao đợc chọn phụ thuộc vào kiểu dao tiện, hình dáng, kích thớc, tiết diện ngang thân dao, vật liệu gia công, điều kiện làm việc. Tra bảng 4-39 (HDTKD) ta có:
Tuổi thọ của dao = 16 giờ.
Số lần mài lại = 15 lần.
VËy:
Tuổi bền = =
1 15
16
+ = 1 giê 3. Chọn chiều sâu cắt.
Chiều sàn cắt phụ thuộc vào lợng ăn gia công h.
Lợng d gia công thô: h = 3,7 mm Tuổi dao Số lần mài lại + 1
B
a l
m = 9(mm)
L = 200 (mm) a = 18(mm) H
f
f1 α
γ
8o f
f1 α
8o
Gia công một lần nên: t =
2 7 ,
3 = 1,85 mm 4. Chọn lợng chạy dao:
a) Xác định lợng chạy dao để đảm bảo độ bền thân dao.
- Để đảm bảo độ bền thân dao lợng chạy dao đợc xác định theo công thức sau:
S1 ≤ y [ ]
Pz XPz
Pzt K L
C
n W
. . .
δ (mm/v)
[δ n] thÐp 45 = 250 N/mm2 Trong đó:
W - là môđuyn tiết diện thân dao, thân dao cổ tiết diện hình chữ nhật.
W = 6 BH2
= 6 40 . 25 2
= 6666,6 mm2
L - tâm với (khoảng cách từ mũi dao đến tiết diện nguy hiểm) L = (1 ữ1,5H) = (40 ữ 60) mm chọn L = 60mm.
t - chiều sâu cắt; t = 1,85 mm.
CP - hệ số tính lực cắt; PZ .
XPz - là hệ số mũ xét tới ảnh hởng của t đến Pz . YPz - là hệ số mũ xét tới ảnh hởng của S tới PZ .
Các hệ số: CPz , XPz , Ypz đợc tra theo bảng 4-53 (HDTKD) CPz = 3000 ; XPz = 1;
YPz = 0,75.
KPz - hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hởng của các nhân tố tới hiệu lực cắt.
KPz = KMPz . KφPz . KγPz . KPPz . Krpz . Kh/spz
KMPz - là hệ số kiểm chỉnh xét tới ảnh hởng của vật liệu gia công tới Pz . Tra bảng 4-53 (HDTKD). Vật liệu gang
KMPZ =
4 , 0
190
HB =
4 , 0
190 250
= 1.11
ở đây trớc nguyên công tiện chi tiết đợc tôi cải thiên đạt độ cứng 201ữ 251HB tra bảng 2-14 (HDTKD) δn = 610 (KN/mm2). Các hệ số hiệu chỉnh còn lại đợc tra bảng 4-56 (HDTKD).
Cã: KϕPz = 0,94 ; KrPz = 0,89 ; KγPz = 1 ; Khs Pz = 0,95 KPPz = 1 ⇒ KPz = 2,08 . 0,94 . 1 . 1 . 0,89 . 0,95 = 1,65 VËy: S1 ≤ 0,753000.1,851.1,05.60
200 . 6 ,
6666 = 3,6 mm/vg
b) Xác định lợng chạy dao để đảm bảo độ bền của cơ cấu chạy dao.
Để đảm bảo độ bền của cơ cấu chạy dao:
S2 ≤ [ ]
YPz
Pz XPz
Pxt K
C Pm
. . . 45 ,
1 mm/vòng
[Pm] = 3600 N , lực lớn nhất theo chiều trục cho phép tác dụng lên cơ
cấu chạy dao.
KPx - hệ số tính lực cắt Px .
XPz - số mũ xét tới ảnh hởng của chiều cắt với Px . t - 1,85 mm ; chiều sâu cắt.
YPx - số mũ xét tới ảnh hởng của lợng chạy dao tới Px . Tra bảng 4-56 (HDTKD).
CPx = 240 ; XPx = 1,05 ; YPx = 0,2 KPx - hệ số hiệu chỉnh.
KPx = KMPx . KϕPx . KγPx . Kppx . Kypx . Khs Px
KMPx - hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hởng của vật liệu gia công tới Px. Tra bảng 4-56 (HDTKD) ta có:
KMPx = (
190
230)0.8 = 1.24
Các hệ số hiệu chỉnh: KϕPx , KγPx , Kppx , KVPx , Khs px đợc tra theo bảng 4-56 (HDTKD).
KϕPx = 0,77 ; Kppx = 0,85 ; KγPx = 0,1 ; KhsPx = 1 ; Krpx = 1
⇒ KPx = 1.24 . 0,77 . 0,1 . 0,85 . 1 .1 = 5,32 VËy: S2 ≤ 0,51,45.240.1,851.5,32
3600 =1,10 mm/vòng
S2 ≤ 1,10 mm/vòng
c) Xác định lợng chạy dao để đảm bảo độ cứng vững chi tiết.
Để đảm bảo độ cứng vững chi tiết gia công.
S3 ≤ YPz
3 Py XPz
Py t. .K .L C
] f [ J . E . K
K - hệ số phụ thuộc vào cách gá đặt chi tiết, chi tiết trục khi gia công dùng tâm hai đầu nên K = 48.
E - môđuyn đàn hồi của vật liệu gia công (gang cầu);
(E = 9 . 104 N/mm2 ).
J - mômen quán tính tiết diện ngang là tròn;
J = 64 D4
π =
64 78 . 14 ,
3 4 = 1816051,185 mm4 f - độ võng cho phép của chi tiết gia công;
Tiện trên nền: f = (0,2 ữ 0,4) mm lấy f = 0,3 mm
t = 1,85 mm ; chiều sâu cắt;
L = 53 mm ; chiều dài tiết diện đoạn gia công CPy - hệ số tính lực cắt tra bảng 4-54 (HDTKD) (CPy = 2430) XPy, YPy - là các hệ số mài xét tới ảnh hởng của chiều sâu cắt và lợng chạy dao tới Py .
Tra bảng 4-54 (HDTKD0 ta có: XPy = 0,9 ; YPy = 0,6 KPy - hệ số hiệu chỉnh: KPy = KMPy . KγPy . KPPy . KvPY . KhsPY
Tra bảng 4-55 (HDTKD) ta có:
KMPY =
1
190 250
= 1,3
Các hệ số: KϕPy , KγPy , Kppy , KVPy , Khs py đợc tra bảng:
KϕPy = 0,77 ; KγPy = 1 ; Kppy = 1,25 ; KVPy = 0,72 ; Khs py = 1 KPY = 0,77 . 1 . 1,25 . 0,72 . 1 = 0,69 . 1,3 = 0,897
VËy: S3 ≤ 0,9 0,9 3 4
850 . 897 , 0 . 85 , 1 . 2430
3 . 0 . 185 , 1816051 .
10 . 9 .
48 = 1,01 mm/vòng
d) Xác định lợng chạy dao trục của máy S máy với 3 lợng chạy dao đã
tÝnh.
S1 ≤ 3,6 mm/vòng ; S2≤ 1,1 mm/vòng ; S3 ≤ 1,01 mm/vòng Ta thấy: S1 > S2 > S3 nên ta chọn S3 làm lợng chạy dao an toàn.
So sánh S2 với lợng chạy dao trong bảng thuyết minh của máy, ta chọn lợng chạy dao trợt của máy là:
Sm = 0,074 mm/vòng
5. Xác định tốc độ cắt V và số vòng quay n.
a) Tốc độ cắt:
VT = m xvV XV
S t T
C .
. . Kv (m/ph) T = 1 giờ = 60 phút - là tuổi bền của dao.
t = 1,85 mm - chiều sâu cắt.
S = 0,074 mm/vòng - lợng chạy dao của vòng.
CV - hệ số tuổi bền.
XV , Yv - số mũ xét tới ảnh hởng của t và S tới tốc độ cắt.
CV , XV , YV , m đợc tra bảng 4-62 (HDTKD).
CV = 349 ; YV = 0,25 ; XV = 0,15 ; m = 0,2
KV - hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hởng của các nhân tố khác nhau.
KV = Kcn . KM . KP . Vct . Khs . Kϕ. KMT
Tra bảng 4-59; 4-63 ; 4-69 ta có:
KCn = 1 ; K q = 0,81 ; Kd= = 0,83
Kp = 80 ; KMT = 1,05 ; Khs = 1
KM = 10 75 δ =
610
75 = 0,122
⇒ KV = 1. 0,12 . 0 ,6 . 0,83 . 1 . 0,81 . 1,05 = 0,05 VËy: VT = (600,12.1,850,15.0,0740,35
349 ) 0,05 = 24,3 (m/ph) b) Xác định số vòng quay n:
n = 3,14.78 3 , 24 . 1000 .
1000 = D
V
π = 99,2 vòng/phút
D = 78 mm - đờng kính trục gia công.
So sánh n tính đợc c họn nk và nk+1 .
nk < n < nk+1 . Tra thuyết minh máy chọn.
99 < 99,2 < 110 Ta có hai phơng án sau:
* Ph ơng án 1: Chọn số vòng quay nk và giữ nguyên lợng chạy dao thực Sm.
nk = 99 vòng/ph ; Sm = 0,074 mm/vg
* Ph ơng án 2: Chọn số vòng quay nk+1 và lợng chạy dao đợc tính theo công thức sau:
Sk+1 = Sm
Yo
1
1 k
k
n n
+
= 0,074 0,35
1
110 99
= 0,058 mm/vg
Để đảm bảo thời gian máy To ta so sánh:
mk . Sm và nk+1 . Sk+1 rồi tính chọn số lớn hơn có:
n1 = Sm . nv = 0,074 . 99 = 7,3 v/ph n2 = Sk+1 . nk+1 = 0,058 . 110 = 6,38 v/ph
Nh vậy n1 > n2 nên ta chọn phơng án 1 để tính thời gian máy To: n = 99 v/ph
- Tính lại tốc độ cắt theo công thức: V = 1000
n . D π. D = 78 mm - đờng kính trục gia công;
n = 99 v/ph - số vòng quay trục
S = 0,074 mm/vg - lợng chạy dao trục.
VËy: VTT = 3
10 99 . 78 . 14 ,
3 = 24,24 m/ph 6. Tính lực cắt:
a) Lùc tiÕp tuyÕn: Pz
Pz = CPz . txPz . SYPZ . VnPz . KPz
Tra bảng 4-54 (HDTKD) ta có các số mũ và các hệ số.
CPz = 3000 ; npz = 915 . XPz = 1 ; KPz = 1,65
YPz = 0,75 ; Pz = 3000.1,851.0,0740,.75.21,50,15.1,65 = 183,3 (N)
b) Lùc chiÒu trôc Px:
Px = CPx . tXPz . Snpx . Vnpx . KPx Tra bảng 4-54 (HDTKD) ta có:
XPx = 1 ; YPx = 0,5 ; nPx = 0,4 ; KPx = 5,32
Px = 3390 . 1,851 . 0,0740,5 . 24,24-0,4 . 5,32 = 246,5 (N) c) Lùc híng kÝnh Py:
Py = CPy . txpy . Sypy . Vxpy . Kpy
Tra bảng 4-54 (HDTKD) ta có:
Cpy = 2430 ; Xpy = 0,9 ; Ypy = 0,6 ; npy = 0,3 ; Kpy = 13,5
⇒ Py = 2430 . 1,850,9 . 0,0740,6 . 21,5-0,3 . 13,5 = 36385,2 N 7. Kiểm nghiệm chế độ cắt:
- Chế độ cắt phải xác định thoả mãn:
NC =
100 . 60
V .
Pz ≤ N®/c . η
⇒ NC = 18360,3.100.24,4 ≤ 20.0,8
↔ 0,74 ≤ 168 ⇒ thoả mãn Vậy: NC thoả mãn.
MC =
1000 . 2
D .
Pz ≤ [MC ] : MC là mô men cắt;
[MX] là mômen xoắn lớn nhất cho phép của trục chính.
MC =
2000 78 . 3 ,
183 ≤ [MX] = 5 ≤ [MX] = 3600N 8. Tính thời gian máy T0:
To =
n . S
Y Y L+ + 1
. i
L = 53mm ; S = 0,074 mm/vg. n = 125 v/ph Y = 1,67 mm ; Y - là lợng ăn tới.
Y1 = 0 (mm) ; Y1 - là lợng vợt đá
VËy T0 = 530+,71.,12567+0.1 = 0,62 (ph)