Đang tải... (xem toàn văn)
(NB) Giáo trình Thiết kế quy trình công nghệ cung cấp cho người học những kiến thức như: Các nguyên tắc xác định thứ tự các nguyên công; Lập sơ đồ gá đặt, chọn máy, chọn dụng cụ cắt; Tính lượng dư gia công, chọn phôi cho các bước công nghệ; Tính chế độ cắt, thời gian gia công và cách tính thời gian máy; Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết điển hình. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung giáo trình phần 2 dưới đây.
Chương Tính chế độ cắt, thời gian gia cơng cách tính thời gian máy Giới thiệu: Tính tốn, tra bảng chế độ cắt phù hợp cho bước ngun cơng, đảm bảo an tồn hệ thống cơng nghệ I Mục tiêu bài: - Xác định yếu tố (lượng dư gia công, vật liệu gia cơng, vật liệu dụng cụ cắt đặc tính kỹ thuật, độ cứng vững máy) để chọn - Giải thích xác định thành phần thời gian gia công chi tiết theo yêu cầu; - So sánh chi phí sản xuất ứng với phương án công nghệ cụ thể II Nội dung bài: 4.1 Tính chế độ cắt - Khi gia cơng yếu tố chế độ cắt người ta phải tính tới đặc điểm gia cơng, loại kích thước dụng cụ cắt vật liệu phần cắt, vật liệu trạng thái phơi, loại tình trạng thiết bị * Các yếu tố chế độ cắt thường xác định theo trình tự sau: 4.1.1 Chiều sâu cắt t(mm) - Khi gia công thô lấy theo khả lớn t toàn lượng dư gia công phần lớn lượng dư - Khi gia công tinh chiều sâu cắt phụ thuộc độ xác kích thước độ nhám bề mặt gia cơng 4.1.2 Lượng chạy dao S (mm/vịng) - Khi gia công thô lấy theo lượng chạy dao lớn xuất phát từ độ cứng vững độ bền hệ thống công nghệ máy, dao, đồ gá, chi tiết gia công, Công suất máy độ bền cứng vững mảnh hợp kim yếu tố khác - Khi gia công tinh lượng chạy dao phụ thuộc cấp xác kích thước độ nhám bề mặt gia cơng 4.1.3 Tốc độ cắt V (vịng/phút) - Tốc độ tính tốn theo cơng thức thực nghiệm cho tất dạng gia công V có dạng tổng quat sau: 60 Cv – hệ số; m,x,y – số mũ, T chu kỳ bền dụng cụ cắt lấy theo dạng gia công giới thiệu bảng Vb - tốc đọ cắt lấy theo gia strij cụ thể S,t,T cịn tốc độ cắt thực xác định theo Vb phải kể them loạt yếu tố yếu tố khác, để nhận tốc độ cắt thực V cần phải vào hệ số điều chỉnh tốc độ cắt Kv Khi tốc độ cắt thực tính theo cơng thức: V= Vb K v Trong Kv – tích số loạt hệ số Các hệ số quan trọng dunhf chung cho loại gia công khác là; K MV hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công (Bảng 4-1 ) K nv hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phơi K uv hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu dụng cụ cắt Bảng 4-1 hệ số điều chỉnh K MV phụ thuộc vào tính chất lý vật liệu gia công Vật liệu gia công Cơng thức tính tốn Thép Gang xám Gang dẻo - Giới hạn bền vật liệu gia công, HB- độ cứng vật liệu gia công - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép theo tính gia cơng, nv- số mũ bảng Ví dụ tính chế độ cắt: Cho ngun cơng phay mặt phẳng với kích thước phôi (180x100x50) - Máy: + Máy phay đứng vạn HMTH 1100 + Công suất động cơ: N=2Kw, hiệu suất máy 𝜂 = 0,75 + Dịch chuyển ngang dọc 0.75Kw + Dịch chuyển lên xuống: 0.75Kw -Dao: + Dụng cụ cắt : Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim BK8 Các thông số dao tra bảng 4-96 trang 377 sổ tay công nghệ CTM tập + Đường kính dao: D = 63 61 + Số răng: Z = + Chiều dài: L = 180mm + Côn mooc: + Góc nghiêng: ω = 300 Chuẩn : Cạnh bên G1 định vị bậc tự mặt I định vị bậc tự Đồ gá : Ê tô vạn - Dụng cụ đo kiểm tra: Thước cặp 1/20 panme Tra chế độ + Bước 1: Gia công thô Chiều sâu cắt: t = 3,2 mm Lượng chạy dao: 𝑆𝑧 = 0,1 mm/răng ( tra bảng 5-33 trang 29 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập – Nguyễn Đắc lộc…) Lượng chạy dao vòng : 𝑆𝑣 = 14.0,1 = 1,4 mm/vòng Tốc độ cắt tra được: 𝑉𝑏 = 121m/phút Tốc độ tính tốn: 𝑉𝑡 = 𝑉𝑏 k1.k2.k3.k4.k5 Trong đó: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng gang, k1=1,0 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim, k2=0,8 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công, k3=0,8 K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay, k4=1,13 K5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính, k5=0,95 𝑉𝑡 = 121.1,0.0,8.0,8.1,13.0,95 = 104 m/phút Tốc độ trục chính: 104 = 1000 𝜋.𝐷 π.63 = 525.5 vòng/phút 𝑛𝑡 = 1000 𝑉𝑡 Chọn tốc độ máy: 𝑛𝑚 =500 vòng/phút Tốc độ cắt thực tế 𝑉𝑡 = 𝜋D.𝑛𝑚 1000 = π*63*500 1000 = 98,9 m/phút 62 Lượng chạy dao: 𝑆𝑝 = 500.1,4 = 700 mm/phút + Gia công tinh: Chiều sâu cắt: t = 0,16 mm Lượng chạy dao: S = 0,55 mm/vòng Tốc độ cắt tra được: 𝑉𝑏 = 127m/phút Tốc độ tính tốn: 𝑉𝑡 = 𝑉𝑏 k1.k2.k3.k4.k5 Trong đó: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng gang, k1=1,0 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim, k2=0,8 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công, k3=1 K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay, k4=1,13 K5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính, k5=0,95 𝑉𝑡 = 127.1,0.1.0,8.1,13.0,95 = 109 m/phút Tốc độ trục chính: 109 = 1000 𝜋.𝐷 π.63 = 550.7 vòng/phút 𝑛𝑡 = 1000 𝑉𝑡 Chọn tốc độ máy: 𝑛𝑚 =500 vòng/phút Tốc độ cắt thực tế 𝑉𝑡 = 𝜋D.𝑛𝑚 1000 = π*63*550 1000 = 108.8 m/phút Lượng chạy dao: 𝑆𝑝 = 550.0,55 = 302.5 mm/phút Bảng chế độ cắt: Tinh HMTH1100 BK8 0,55 0,16 550 108.8 Thô HMTH1100 BK8 1,4 3,2 500 98,9 Bước Máy Dao S(mm/ vịng) cơng nghệ 63 t(mm) n(vịng/phút) V(m/phút) d Tuổi bền dụng cụ cắt T( phút) - Tuổi bền dụng cụ thời gian làm việc dụng cụ cắt mịn chia loại gia công khác phụ thuộc vào điều kiện dụng cụ cắt Khi gia công nhiều dụng cụ ( dao) thi tuổi bền T lấy tăng lên Nó phụ thuộc trước hết vào số dụng cụ đồng thời làm việc, tương quan thời gian cắt với thời gian bước công nghệ, vật liệu dụng cụ dạng thiết bị Khi phục vụ nhiều máy tổi bền T tăng lên với việc tăng số máy 4.2 Tính thời gian gia công - Trong sản xuất hàng loạt hàng khối thời gian gia công xác định theo công thức sau: Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn Trong đó: Ttc : Thời gian gia cơng (thời gian nguyên công) To : Thời gian ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước tính chất lí chi tiết; thời gian thực máy tay trường hợp gia cơng cụ thể có cơng thức tính tương ứng) Tp : Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao bàn máy, kiểm tra kích thước chi tiết…) Khi xác định thời gian ngun cơng ta lấy giá rị gần Tp = 10%To Tpv : Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, mài dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ Tpvkt = 8%To); thời gia phục vụ tổ chức (Tpvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn gia ca kíp (Tpvtc=3%To) Ttn- Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên công nhân ( Ttn =5%To) To = L L1 L2 S.n Trong đó: L- Chiều dài bề mặt gia công L1 – Chiều dài ăn dao L2 – Chiều dài thoát dao S – lượng chạy doa vòng(mm/vòng) n- Số vòng quay hành trình kép phút 64 Thời gian ngun cơng Phay mặt phẳng phơi có kích thước (113x113x50) mm L = 113 mm L1 = t(D t) L2 = mm Bước : L1 = 3,2(50 3,2) =15 mm To1 = L L1 L2 = 0,16 phút S.n Bước : L1 = 0,16(50 0,16) =5,8 mm To1 = L L1 L2 113+5.8+3 = 550*0.55 = 0,4phút S.n Bảng 4.2 cơng thức tính thời gian tiện Tên nguyên công Sơ đồ cắt Cơng thức tính Tiện ngồi suốt chiều dài Tiện ngồi ống kẹp Tiện dùng cữ chặn 65 Tiện suốt chiều dài Tiện cắt đứt 4.3 Xác định bước công nghệ Tùy theo khả mức độ tận dụng q trìnhcơng nghệ điển hình, q trình cơng nghệ áp dụng đạt hiệu tốt mà tính chất khối lượng thiết kế trình cơng nghệ ứng với nhiệm vụ gia cơng khác Nghĩa q trình cơng nghệ thiết kế hồn tồn mới, xây sở điều chỉnh bổ sung quy trình cơng nghệ sẵn có thực tế Sau nội dung bước thiết kế Tính cơng nghệ kết cấu tính chất quan trọng sản phẩm chi tiết khí nhằm đảm lượng tiêu hao kim loại nhất, khối lượng gia cơng lắp ráp nhất, giá thành chế tạo thấp điều kiện quy mồ sản xuất định Khi nghiên cứu nâng cao tỉnh công nghệ kết cấu khí cần phải hiểu sở sau đây: - Tính cơng nghệ kết cấu khí phụ thuộc nhiều vào quy mơ sản xuất tính chất hàng loạt sản phẩm - Tính cơng nghệ kết cấu phải nghiên cứu đồng kết cấu tổng thể sản phẩm, không tách riêng phần tử kết cấu, sở đảm bảo chức điều kiện làm việc - Tính cơng nghệ kết cấu phải trọng triệt để giai đoạn q trình chế tạo sản phẩm khí - Tính cơng nghệ kết cấu cần nghiên cứu theo điều kiện sản xuất cụ thể 66 Vì khối lượng lao động vật liệu tiêu hao xác định xác q trình cơng nghệ thiết kế hồn chinh, nên tính cơng nghệ kết cấu khí thường đánh giá gần theo tiêu sau: Trọng lượng kết cấu nhỏ Sử dụng vật liệu thống nhất, tiêu chuẩn, dễ kiếm rẻ; Quy định kích thước, dung sai độ nhám bề mặt hợp lý Sự dụng chi tiết máy bề mặt chi tiết máy Thống nhất, tiêu chuẩn Kết cấu hợp lý để gia cơng khí, lắp ráp thuận tiện (ít mối lắp ghép, chuỗi kích thước hơp lý tính lắp lẫn thích hợp, tạo khả lắp ráp suất cao Đế đảm bảo hiệu chung trình chế tạo sản phẩm tính cơng nghệ kết cấu sản phẩm phải trọng nghiên cứu, phê phán từ bắt đầu thiết kế kết cấu sản phẩm Trước tiến hành thiết kế q trình cơng nghệ cho sản phẩm phải kiểm tra hệ thống tính cơng nghệ kết cấu chi tiết, cụm, phận kết cấu tổng thể sản phẩm Trên sở vẽ chế tạo Cần đặc biệt quan tâm đến mối liên hệ chức năng, điều kiện làm việc tính cơng nghệ kết cấu khí, tránh đề yêu cầu kỹ thuật cao khơng cần thiết, hạn chế chi phí sản xuấtnói chung Đối với trình cắt gọt chi tiết máy tính cơng nghệ kết cấu chi tiết máy xét sở yêu cầu cụ thể sau: - Giảm lượng vật liệu cắt gọt cách thiết kế phôi bề mặt gia công hợp lý, xác định xác lương dư gia cơng, giới hạn khối lượng cắt gọt bề mặt quan trọng - Giảm quãng đường chạy dao cắt - Đơn giản hóa kết cấu, đảm bảo gia cơng kinh tế' (ví dụ tách chi tiết phức tạp thành hai nhiều chi tiết đơn giản, để gia công, tạo điều kiện gá nhiều chi tiếttiết gia công - Tạo điều kiện sử dụng dụng cụ thống nhất, tiêu chuẩn - Đảm bảo dụng cụ cắt làm việc thuận tiện, không bị va đập cắt - Đảm bảo chi tiết đủ cứng vững, tạo điều kiện cắt gọt với chế độ cắt lớn - Góp phần giảm phí tổn điều chỉnh thiết bị, trang bị công nghệ, giảm số lần gá đặt chi tiết gia công - Phân biệt rõ ràng bề mặt gia công bề mặt không gia công bề mặt ứng với nguyên công khác - Chú ý đặc tính riêng vẽ kết cấu chi tiết sản phẩm trường hợp áp dụng phương pháp gia công đặc biệt trang thiết bị công nghệ chuyên dùng 67 Những yêu cầu thỏa mãn tốt, có cộng tác chặt chẽ phận thiết kể kếtcấu phận thiết kế công nghệ cỏ sở đảm bảo chức năng, điều kiện làm việc hiệu kinh tế trình chế tạo sản phẩm Tùy theo quy mỏ sản xuất nhiệm vụ sản xuất cụ thể mà cần có hỗ trợ chuyên gia kinh tế - kỹ thuật, tổ chức sản xuất, khoa học lao động nhằm nâng cao tính cơng nghệ kết cấu sản phẩm 4.4 So sánh phương án công nghệ Những phương án khả thi công nghệ để chế tạo chi tiết xét cho tồn qui trình hay ngun công cụ thể, đánh giá so sánh theo hiệu kinh tế kỹ thuật đạt với tùng phương án Từ xác định phương án tối ưu thích hợp với điều kiện sản xuất cụ thể Xét lực sản xuất khả đầu tư phát triển sản xuất theo giải pháp tiên tiến Phương án tối ưu phương án đảm bảo đạt tiêu kỹ thuật với chi phí cơng nghệ nhất, số phương án khả thi Chi phí cơng nghệ (K) ứng với phương án khả thi I xác định sau: Ki= Kvi+ Kli ( a+ b)+ KMi + KGi + KDi (đ/ năm) Trong đó: Kvi Chi phí vật liệu chế tạo tính cho sản lượng chi tiết; Kli chi phí lượng cho thợ để chế tạo toàn sản lượng chi tiết; a hệ số lương xét đến bảo hiểm, phụ cấp.( a= 1,14- 1,23) b Hệ số xét đến chi phí quản lý điều hành sản xuất.(b= 1,4- 4) KMi chi phí máy gia cơng; KGi chi phí trang bị cơng nghệ; KDi chi phí dụng cụ gia cơng 68 Chương Lập quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết điển hình I Mục tiêu: - Trìmh bày ý nghĩa việc thiết kế quy trình cơng nghệ; - Phân tích chọn phương án hợp lý, sử dụng loại sổ tay công nghệ thiết kế; - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động tích cực sáng tạo học tập II Nội dung Trong ngành Chế tạo máy, chi tiết gia cơng có hình dạng hình học phong phú với chi tiết có quy trình cơng nghệ chế tạo Tuy nhiên, tập hợp số lớn chi tiết nhóm máy thành số loại có hạn, bảo đảm có khả chuyển từ q trình cơng nghệ đơn thành q trình cơng nghệ hàng loạt mang dấu hiệu điển hình đặc trưng cho loại Những chi tiết xếp loại hay nhóm chúng có chức quy trình cơng nghệ tương tự Trong điều kiện sản xuất hàng loạt, quy trình cơng nghệ điển hình có tác dụng làm giảm bớt cơng việc chuẩn bị sản xuất, không cần lập một vài phương án công nghệ cho riêng chi tiết, không cần thiết kế chế tạo trang bị công nghệ riêng cho chi tiết Hiện nay, chi tiết khí phân loại thành chi tiết dạng hộp, dạng càng, dạng bạc, dạng trục, dạng đĩa Chương trình bày quy trình cơng nghệ gia cơng cho dạng chi tiết điển hình Khi làm công tác chuẩn bị sản xuất chi tiết đó, trước hết cần xem xét thuộc dạng chi tiết dạng để định hướng tham khảo quy trình cơng nghệ điển hình chi tiết tương ứng, sở bổ sung nội dung cần thiết để có quy trình cơng nghệ gia cơng cho chi tiết cần sản xuất 5.1 Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết dạng hộp Trong tất loại máy móc có chi tiết dạng hộp Hộp bao gồm chi tiết có hình khối rỗng (xung quanh có thành vách) thường làm nhiệm vụ chi tiết sở để lắp đơn vị lắp (nhóm, cụm, phận) chi tiết khác lên tạo thành phận máy nhằm thực nhiệm vụ động học máy Hộp có nhiều kiểu công dụng khác tùy theo yêu cầu làm việc Đặc điểm chi tiết hộp có nhiều vách, độ dày mỏng vách khác nhau, vách lại có nhiều gân, nhiều phần lồi lõm; nhiều mặt phẳng 69 Trong đó: - 2Zb min: Lượng dư giới hạn bước cơng nghệ cần tính - Rza: Độ nhám bề mặt bước công nghệ trước để lại - Ta: Lớp hư hỏng bề mặt bước công nghệ trước để lại Các Giá trị Rza Ta xác định từ bảng 13 trang 40 (3) - a lk2 lt2 cv2 : sai lệch không gian + lk : sai lệch không gian lệch khuôn gây + lt : sai lệch không gian lệch tâm + cv : sai lệch không gian cong vênh ta có: lk = lt = cv = a = - b: sai số gá đặt bước công nghệ gia công b c2 k2 + c : Sai số chẩn Do đây, chuẩn định vị trùng với gốc kích thước nên ta có: c=0 +k : sai số kẹp chặt gây Lực kẹp song song với đường tâm lỗ gây biến dạng kích thước chiều dài lỗ mà khơng ảnh hưởng tới kích thước đường kính lỗ k = b c2 k2 = Ta có bảng tính lượng dư gia công lỗ sau: Với dung sai kích thước đạt sau bước cơng nghệ tra bảng 3-91 trang 248 (2) TT ND Các T.P Zb 2Zb Dtt Dgh 2.Zgh Rza Ta a b (m) (mm) Max Fôi đặc Khoan 20 60 0 9,82 150 9,82 9,67 - Doa thô 25 0 160 9,98 60 9,92 250 160 70 10,05 20 10 Doa tinh 126 9,98 - 10,05 10,03 110 30 Từ ta thấy: bước cơng nghệ ta chọn kích thước dao khoan 9,8 Khi với lượng dư tính tốn kích thước đường kính lỗ đảm bảo 1.5 Chế độ cắt: 1.5.1 Bước : khoan lỗ 9,8 Chiều sâu cắt: t = 9,8 =4,9 mm Lượng chạy dao: Với gang xám có Hb190 Theo bảng 5-25 (trang 21 sổ tay CNCTM) có: S=0,3 (mm/vịng) Tốc độ cắt :V tính theo cơng thức V= Cv D q T m S y Kv Theo bảng 5-28 (trang 23) bảng 5-30(trang 24) sổ tay CNCTM có: Cv = 34,2; q=0,45 ; m=0,2 ; y=0,3; T=45(phút) Hệ số Kv = KMV.kUV.KLV nv KLV 190 = Bảng 5-1 Sổ tay CNCTM II HB HB = 190 KMV = KUV = 0,83, Bảng 5-6 trang Sổ tay CNCTM II KLV = , Bảng 5-31 trang 24 Sổ tay CNCTM II KLV = 0,83 1=0,83 nt = Vt = 34,2.9,8 0, 45 0,83 450, 2.0,30,3 1000.V = 3,14 D = 51=3,134 (m/phút) 1000.53,134 = 1725,84 vòng/phút 3,14.9,8 chọn theo máy: nmáy=1440 (vòng/phút) Vtt nm D 1440. 9,8 44,334(m / ph) 1000 1000 Bước : doa lỗ thô 9,96 127 Chiều sâu cắt: t 9,96 9,8 0,08mm Lượng chạy dao: S =2,2 mm/vòng( Bảng 5-27 trang22,sổ tay CNCTM ) Tốc độ cắt: V tính theo cơng thức Cv Dq V = m x y Kv T t S Trong đó, hệ số tra bảng5-28 trang 23 (Sổ tay CNCTM): Cv = 109 ; q=0,2 ; m=0,45 ; y=0,5 , x = Tuổi thọ mũi doa BK8 T =60 phút ( Bảng 5-30, sổ tay CNCTM ) Hệ số Kv = KMV.KUV.KLV nv KLV 190 = Bảng 5-1 Sổ tay CNCTM II HB HB = 190 KMV = KUV = 0,83 , Bảng 5-6 Sổ tay CNCTM II KLV = , Bảng 5-31 Sổ tay CNCTM II KLV = 0,83 Vt = nT = 109.9,96 0, 0,83 60 0, 45.1.2,2 0,5 =18,45(m/phút) 1000.V 1000.18,45 = = 587,35(v/ph) 3,14.9,96 3,14 D chọn theo máy có: nmáy=720 (vịng/phút) Vtt nm D 720. 9,96 22,62(m / ph) 1000 1000 1.5.2 Doa tinh lỗ 10: Chiều sâu cắt: t 10 9,96 0,04mm Luợng chạy dao: Sthô = Stinh = 2,2 mm/vòng Tốc độ cắt: nm=720(vòng/phút) 1.6 Tính lực kẹp 1.6.1 Sơ đồ tính lực 128 Khi khoan mũi khoan tác dụng vào phôi mô men khoan Mx lực Po hướng từ xuống Để chống lại ảnh hưởng mô men Mx tới yêu cầu gia công ta phải cân mô men khoan cách tạo mô men ma sát Để có mơ men ma sát ta phải tạo lực có chiều hướng từ xuống.Như trọng lực lực cắt P0 đóng vai trị lực kep Tuy trọnh lượng chi tiết khơng đáng kể ta tính lực kẹp lực cắt P0 lực kẹp chặt W cấu kẹp chặt sinh Hình 6.15 Sơ đồ gá đặt 1.6.2 Tính lực cắt: Như phân tích lực cắt bao gồm : Mơ men xoắn Mx lực chiều trục P0 Theo sổ tay cơng nghệ chế tạo máy ta có: Khi khoan: Mô men khoan lực cắt khoan: Mk = 10 CM Dq Sy kp ; P0 = 10 CP Dq Sy kp ; Theo bảng 5-9 trang 9, sổ tay CNCTM ta có kp=1 Theo bảng 5-32 trang 25, sổ tay CNCTM : với vật liệu phôi Gang xám GX15-32 vật liệu dao hợp kim cứng có : - hệ số cho MK: CM=0,012; q = 2,2 ; y= 0,8 Mk =10 0,012 9,82,2 0,30,8 = 6,94 N.m - Hệ số cho P0: CP =42; q = 1,2; y=0,75 P0 =10 42 9,81,2 0,30,75 =2633,67N 129 Khi doa: Mô men doa lực cắt doa: Md = 10 CM Dq tx Sy kp ; P0 = 10 CP Dq tx Sy kp ; Theo bảng 5-9 trang 9, sổ tay CNCTM ta có kp=1 Theo bảng 5-32 trang 25, sổ tay CNCTM : với vật liệu phôi Gang xám GX15-32 vật liệu dao hợp kim cứng có : - hệ số cho Md: CM=0,196; q = 0,85; x=0,8 ; y= 0,7 Mk =10 0,196 9,960,85 0,50,8 2,20,7 = 11,838 N.m - Hệ số cho P0: CP =46; q = 0; x=1; y=0,4 P0 =10 46 9,960 0,51 2,20,4 =288,359N công suất cắt: Ncắt= M x nm 9750 khoan: N cắt= Khi doa: N cắt= 6,94.1440 1,025( Kw) 9750 11,838.720 0,874(kw) 9750 N cắt=1,1986 < Nnáy. =1,5 0,8 =1,2 (kw) máy đủ công suất để gia công lỗ 10 1.6.3 Tính lực kẹp : Điều kiện cân bằng: Mms = Mx Để tăng tính chất an tồn kẹp chặt ta thêm hẹ số an toàn K Mms K.Mx + Với sơ đồ tính lực kẹp hình vẽ ta có: Mms = Fms L Fms =(W+P0) f Mms = (W+P0) f L 130 Trong f hệ số ma sát Với mỏ kẹp có khía nhám f =0,45 L: khoảng cách tay đòn; L=16 mm (W+P0) f L Mx W K Mx - P0 f L K: hệ số an tồn,được tính sau : K = Ko.K1 K2 K3 K4 K5 K6 Ko:là hệ số an toàn trường hợp , lấy Ko=1,5 K1:là hệ số kể đến lượng dư không ,khi khoan lấy K2=1,2 K2:là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt ,lấy K2=1,5 K3:là hệ số kể đến lực cắt không liên tục , lấy K3=1 K4:là hệ số kể đến nguồn sinh lực , kẹp chặt tay lấy K4=1,3 K5:là hệ số kể đến vị trí tay quay kẹp , lấy K5=1,2 K6:là hệ số kể đến tính chất tiếp xúc , lấy K6=1 K = 1,5 1,2 1,5 1,3 1,2 = 4,212 W 1000 6,94 4,212 2633,67 = 1426,3 N 0,45.16 Hình 6.16 Sơ đồ gá đặt Chọn cấu kẹp: Kẹp chặt: Dùng cấu kẹp đơn giản, kẹp chặt mối ghép ren, lực kẹp hướngtừ xuống thông qua mỏ kep Từ sơ đồ cấu kẹp ta có phương trình cân lực: W.(la+lb) = Q lb Q = 131 W (la lb ) lb Trong : la=30mm; lb=25mm Q= 1426,3.(30 25) =3137,86 (N) 25 1.6.4 Cơ cấu dẫn hướng cấu khác: Cơ cấu dẫn hướng Cơ cấu dẫn hướng dùng phiến dẫn cố định , bạc dẫn chọn loại bạc thay nhanh, bạc cố định cho bạc thay nhanh Các cấu khác Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy Bulông đai ốc Thân đồ gá chọn theo kết cấu vẽ lắp , thân chế tạo gang 1.7 Xác định sai số đồ gá: Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu nguyên công để quy định điều kiện kĩ thuật chế tạo lắp ráp đồ gá Như ta có: Sai số gá đặt cho phép : gd c2 k2 m2 ld2 ctlr gd 1 5 ctlr gd 1 2 k2 m2 ld2 c2 Trong k: sai số kẹp chặt phôi , trường hợp lực kẹp vng góc với phương kích thước thực k= m: sai số mịn đồ gá,ta có m= N với N số chi tiết gia công ; chọn N = 11035 chi tiết m= N =0,18 11035 =18,9m lđ: sai số lắp đặt đồ gá , lấy lđ= 10 m c : sai số chuẩn định vị chi tiết gia công Do chuẩn định vị trùng gốc kích thước nên có: c=0 gđ: sai số gá đặt, theo bảng 7-3 sổ tay & atlat đồ gá ta có gđ=80m ctlr gd k2 m2 ld2 c2 80 18,9 10 77 m 132 W Hình 6.17 Sơ đồ gá đặt 1.8 Yêu cầu kỹ thuật đồ gá: - Độ không song song mặt phiến tỳ mặt đáy không 0,077 (mm) - Độ không vuông góc giũa đường tâm bạc dẫn hướng với mặt đáy gá không lớn 0,077mm V nguyên công VIIi: 1.1 Định vị: Mặt đầu bích định vị phiến tỳ hạn chế bậc tự Chốt trụ ngắn định vị mặt lỗ hạn chế bậc tự Chốt tỳ hạn chế bậc tự chống xoay Kẹp chặt hai mỏ kẹp 1.2 Chọn máy: Thực máy khoan đứng 2M112 1.3 Chọn dao: Dao khoan khoét đầu gắn mảnh hợp kim cứng - Dao khoan đuôi côn: 250x170 - Dao khoét chuôi côn: 160x80 1.4 Lượng dư gia công: 1.4.1 Bước 1: Khoan 8,5 2Zb=8,5(mm) 1.4.2 Khoét rộng 13 2Zb=13 - 8,5 = 4,5(mm) 133 1.5 Chế dộ cắt: 1.5.1 Bước 1: Chiều sâu cắt: t = 8,5 4,25(mm) Lượng chạy dao: Theo bảng 5-25 trang 21(Sổ tay CNCTM) ta có: S=0,3(mm/vg) Tốc độ cắt: theo bảng 5-90 trang 86 (Sổ tay CNCTM) ta có: Vb=35,5 (m/ph) Vt = Vb K1.K2.K3 Trong đó: - K1: Hệ số phụ thuộc độ cứng chi tiết K1=1 (bảng 5-1 đến 5-4) - K2: Hệ số phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt K2=0,83.(bảng 5-6) - K3: Hệ số phụ thuộc chiều sâu khoan K3=1(bảng 5-31) Vt = 35,5 0,83 = 29,465 (m/ph) nt = Vt 1000 29,465.1000 1103,4(v / ph) D 8,5 chọn theo máy có: nm= 1015 (v/ph) Vtt nm D 1015. 8,5 27,1(m / ph) 1000 1000 1.8.2 Khoét 13: Chiều sâu cắt: t = 13 8,5 2,25(mm) Lượng chạy dao: Theo bảng 5-26 trang 22(Sổ tay CNCTM) ta có: S=0,8(mm/vg) Tốc độ cắt: Bảng 5-109 trang 101(Sổ tay CNCTM) ta có: Vb=86(m/ph) Vt = Vb K1.K2.K3 Trong đó: - K1: Hệ số phụ thuộc độ cứng chi tiết K1=1 (bảng 5-1 đến 5-4) - K2: Hệ số phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt K2=0,83.(bảng 5-6) - K3: Hệ số phụ thuộc chiều sâu khoét K3=1.(bảng 5-31) Vt =86 0,83 = 71,38 (m/ph) 134 nt = Vt 1000 71,38.1000 1747,76(v / ph) D 13 chọn theo máy có: nm= 2000(v/ph) Vtt VI nm D 2000. 13 81,68(m / ph) 1000 1000 Ngun cơng kiểm tra: Hình 6.18 Sơ đồS.kiơ đ6.1 BƯỚC 4: TÍNH THỜI GIAN NGUN CƠNG Thời gian gia công (T0) thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước tính chất lý chi tiết Thời gian gia cơng tính theo cơng thức: T0 L L1 L2 (phút) S n Trong đó: L- Chiều dài bề mặt gia công (mm) L1- Chiều dài ăn dao (mm) L2 - Chiều dài thoát dao(mm) S: Lượng chạy dao vòng (mm/vòng) n: Số vòng quay số hành trình kép phút Tuỳ sơ đồ gia cơng ta có cơng thức tính cụ thể bảng 2732 trang 55 (HDTKĐACN) 1.1 Tiện mặt đầu T0 L L1 L2 (phút) S n 135 L D 34 17(mm) 2 L1 t 1,5 (0,5 2) (0,5 2) 2(mm) tg tg 60 L3 = (mm) Sthô= Stinh= 0,2(mm/phút) nthô= ntinh = 400 (v/ph) T0 thô =T0 tinh = 17 0,275 (phút) 0,2.400 1.2 Tiện mặt đầu bích T0 L L1 L2 (phút) S n L D d 70 32 19(mm) 2 L1 t 0,625 (0,5 2) (0,5 2) 2(mm) tg tg 60 L3 = (mm) S = 0,3(mm/phút) n = 160 (v/ph) T0 = 19 0,5 (phút) 0,3.160 1.3 Tiện mặt 30 T0 L L1 (phút) S n L=35(mm) L1= Sthô= 0,4; Stinh= 0,5(mm/phút) nthô= 960; ntinh = 1000 (v/ph) T0 thô = 35 35 0,096 ; T0 tinh = 0,074 (phút) 0,4.960 0,5.1000 1.4 Tiện mặt ngồi bích 70 T0 L L1 L2 (phút) S n 136 L=17(mm) L1= (mm) L2 = 2(mm) Sthô= 1; Stinh= 0,5(mm/phút) nthô= 310; ntinh = 480 (v/ph) T0 thô = 17 17 0,068 ; T0 tinh = 0,088 (phút) 1.310 0,5.480 1.5 Tiện bóc vỏ mặt ngồi 32 28 T0 L L1 (phút) S n L=60(mm) L1= (mm) Sthô= 0,5(mm/ph); nthô= 1000(v/ph) T0 thô = 60 0,124 (phút) 0,5.1000 1.6 Tiện mặt 28 T0 L L1 (phút) S n L=43(mm) L1= Sthô= 0,5; Sbán tinh= 0,5(mm/phút) nthô= 1000; ntinh = 1250 (v/ph) T0 thô = 43 43 0,09 ; T0 bán tinh = 0,072 (phút) 0,5.1000 0,5.1250 1.7 Tiện mặt 32 T0 L L1 (phút) S n L=17(mm) L1= Stinh= Stinhmỏng= 0,5(mm/phút) nthô= ntinh = 1000 (v/ph) T0 tinh= T0 tinhmỏng = 17 0,038 (phút) 0,5.1000 137 1.8 Khoan lỗ 18 L L1 L2 (phút) S n T0 L=112(mm) L1= d 18 cot g (0,5 2) cot g 40 (0,5 2) 11,5(mm) 2 L2 = 2(mm) S = 0,5 (mm/phút) n = 310 (v/ph) T0 = 112 11,5 1,2 (phút) 0,5.310 1.9 Khoét, doa thô, doa tinh lỗ 21 L L1 (phút) S n T0 L=25(mm) L1= (mm) Skhoét = 1(mm/phút) Sd.thô= 2(mm/phút) Sd.tinh= 1(mm/phút) nkhoét = 310(v/ph) nD.thô = 800(v/ph) nD.tinh= 800(v/ph) T0 khoét= 25 0,087 (phút) 1.310 T0 D.thô= 25 0,017 (phút) 2.800 T0 D.tinh= 25 0,034 (phút) 1.800 1.10 Phay hai mặt song song bích T0 L L1 L2 (phút) S n L=54,44(mm) L1= t ( D t ) 17(200 17) 55,77 L2 = 2(mm) S = 240 (mm/phút) n = 60 (v/ph) T0 = 54,44 55,77 0,0081 (phút) 240.60 138 1.11 Khoan,doa lỗ 10 T0 L L1 L2 (phút) S n L=12(mm) L1= d 10 cot g (0,5 2) cot g 40 (0,5 2) 6,5(mm) 2 L2 = 2(mm) Skhoan = 0,3 (mm/phút) SD.thô = SD.tinh= 2,2(mm/phút) nkhoan = 1440 (v/ph) nD.thô = nD.tinh= 720(v/ph) T0 khoan = 12 6,5 0,047 (phút) T0 D.thô 0,3.1440 T0 khoan = T0 D.tinh = 12 6,5 0,014 (phút) 2,2.720 1.12 Gia công lỗ bắt bulông 10 Khoan: 8,5 T0 L L1 L2 (phút) S n L=17(mm) L1= d 8,5 cot g (0,5 2) cot g 40 (0,5 2) 6(mm) 2 L2 = 2(mm) S = 0,3 (mm/phút); n = 1015 (v/ph) T0 = 17 0,082 (phút) 0,3.1015 Khoét: 13 T0 L L1 (phút) S n L=8(mm) L1= S = 0,8(mm/phút) n = 2000(v/ph) T0 = 83 0,0072 (phút) 0,8.2000 139 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].PGS- TS Trần Văn Địch- Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy – NXB KH&KT1999 [2] Nguyễn Đắc Lộc; Lê Văn Tiến; Ninh Đức Tốn- Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập – NXB KH&KT - 2001 [3] Lê Văn Tiến; Trần Văn Địch; Trần Xuân Việt- Đồ gá khí hố tự động hố NXB KH&KT – 2000 [4] Nguyễn Đắc Lộc tác giả khác- Công nghệ chế tạo máy tập – NXB KH&KT – 2000 [5] Phạm Đắp- Cơ sở máy công cụ - ĐHBKHN – 1976 140 ... công - Những tài liệu thiết bị máy công cụ, dụng cụ, đồ gá - Các sổ tay cơng nghệ chế tạo máy 6 .2. 2 Trình tự thiết kế QTCN Khi tiến hành thiết kế q trình cơng nghệ gia công chi tiết hay sản phẩm... nâng cao tính cơng nghệ, giảm khối lượng lao động, tăng hệ số sử dụng vật liệu hạ giá thành sản phẩm Rz40 Ø13 50±0 ,2 Ø70 Ø10 1 ,25 Rz20 Rz20 Rz40 ? ?21 H7 k6 Ø30 2, 5 Ø 32 -0 , 025 ? ?28 Ø15 +0,018 ỉ8,5x2... GX1 5-3 2 Độ cứng C Si Mặt HB 20 0 3,0 – 3,7 1 ,2 – 2, 5 0 ,25 – 1,00 < 0, 12 107 S P 0,05 – 1,00 Thành phần hoá học GX1 5-3 2: Nếu Thép kim loại có tính tổng hợp cao, chịu tải trọng nặng, độ bền cao
