Thiết kế quy trình gia công chế tạo máy 16 1

GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh MỤC LỤC Lời nói đầu Chương I: Xác định dạng sản xuất Chương II: Phân tích chi tiết gia cơng Chương III: Chọn phơi Chương IV: Chọn tiến trình gia công Chương V: Thiết kế nguyên công Chương VI: Xác định lượng dư trung gian kích thước trung gian Chương VII: Xác định chế độ cắt Chương VIII: Tính toán thiết kế đồ gá Kết luận Tài liệu tham khảo Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 12 15 22 29 34 35 Trang GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy tổng hợp kiến thức nhiều môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy, Vẽ Kỹ Thuật, Chi Tiết Máy, Công Nghệ Vật Liệu Và Xử Lý … Qua đồ án giúp cho sinh viên hệ thống hóa, củng cố phát triển kiến thức học công nghệ chế tạo chi tiết qua việc thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết cụ thể với suất, chất lượng cho trước giá thành gia công thấp nhât đồng thời giúp sinh viên làm quen với quy trình cơng nghệ đại trước làm luận án tốt nghiệp Việc thiết lập quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết nhằm ứng dụng công nghệ gia công mới, loại bỏ công nghệ lạc hậu không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất lượng Ngoài việc thiết lập quy trình cơng nghệ gia cơng giúp người chế tạo giảm thời gian gia công tăng suất làm việc để đáp ứng sản phẩm theo yêu cầu sử dụng Một sản phẩm có nhiều phương án công nghệ khác Việc thiết lập quy trình cơng nghệ gia cơng cịn so sánh có chọn lựa để tìm phương án cơng nghệ hợp lý nhằm đảm bảo yêu cầu chất lượng, giá thành, thời gian gia công cho sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội Sinh viên thực Nguyễn Sĩ Triều Châu Đinh Thanh Danh Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh Chương I XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Mục đích chương xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) để từ cải thiện tính cơng nghệ chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý để gia cơng chi tiết Để thực điều trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạo năm nhà máy theo công thức sau [1, trang 24, công thức 2.1]:       N  N m 1   1    100   100  với: N0 : số sản phẩm năm theo kế hoạch N0 = 20000 m : số lượng chi tiết sản phẩm m=1  : số phần trăm dự kiến cho chi tiết máy dùng làm phụ tùng thay   10%  : số phần trăm chi tiết phế phẩm trình chế tạo   5%   Vậy:      0.1   0.05   chieá c N  20000   1   1   20030 naê m 100 100     Khối lượng chi tiết: m  0.24  kg   Vậy theo bảng thống kê [1, trang 25, bảng 2.1] dạng sản xuất chi tiết  loạt vừa  Xác định nhịp sản xuất: t = 60F phút N Trong đó: F : tổng thời gian làm việc năm tính F = 300×8 = 2400 N: sản lượng chi tiết hàng năm cần sản xuất N = 20000 t = 60  2400 = 7.2 ( phút ) 20000 Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh Chương II PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG Mục đích phần xem kết cấu điều kiện kỹ thuật cho vẽ chi tiết có phù hợp hay khơng chức phục vụ khả chế tạo 2.1/ Phân tích chi tiết gia công:  Chi tiết tay biên (thanh truyền) chi tiết dạng càng, phận thường gặp hệ thống truyền động khí  Chi tiết dạng thường có chức biến chuyển động thẳng chi tiết thành chuyển động quay chi tiết khác Ngoài chi tiết dạng dùng để đẩy bánh (khi cần thay đổi tỷ số truyền hộp tốc độ)  Thông thường ta gặp chi tiết tay biên động đốt Khi chi tiết phận trung gian để biến chuyển động thẳng Piston thành chuyển động quay cốt máy 2.2/ Phân tích kỹ thuật:  Vật liệu chế tạo tay biên là: Gang Xám 18 – 36  Độ cứng HB: 190   k 18  kg 2 mm    Giới hạn kéo:   u 36  kg 2 mm    Giới hạn uốn:  Khối lượng chi tiết: m  0.24  kg   Gang xám hợp kim Sắt với Cacbon có chứa số nguyên tố (0.54.5)% Si, (0.40.6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S số nguyên tố khác như: Cr, Ni, Cu, Al …  Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mịn, tính đúc tốt, có góp phần làm giảm rung động nên sử dụng nhiều chế tạo máy  Trong trình làm việc tay biên chủ yếu chịu nén tiết làm gang xám phù hợp Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh Chương III CHỌN PHƠI 3.1/ Chọn dạng phơi: - Có nhiều phương pháp để tạo nên phơi Do cần phải phân tích (phân tích ưu điểm, khuyết điểm) kiểu tạo phơi với nhằm tìm phương pháp tạo phơi thích hợp 3.1.1/ Phơi rèn dập: - Phôi rèn dập tay hay máy cho độ bền tính cao, tạo nên ứng suất dư chi tiết lại tạo cho chi tiết dẻo tính đàn hồi tốt - Chi tiết cho làm gang xám nên việc chế tạo phơi theo phương pháp khơng hợp lý gang xám có tính dịn nên rèn làm cho chi tiết dễ làm cho chi tiết bị tượng nứt nẻ 3.1.2/ Phôi cán: - Chi tiết làm phơi cán có tính gần giống phơi rèn dập 3.1.3/ Phơi đúc: - Phơi đúc có tính khơng cao phơi rèn dập, việc chế tạo khuôn đúc cho chi tiết phức tạp dễ dàng, thiết bị lại đơn giản Đồng thời chi tiết phù hợp với chi tiết có vật liệu gang có đặc điểm sau: + Lượng dư phân bố + Tiết kiệm vật liệu + Giá thành rẻ, dùng phổ biến + Độ đồng phôi cao, việc điều chỉnh máy gia cơng giảm + Tuy nhiên phơi đúc khó phát khuyết tật bên (chỉ phát lúc gia công) nên làm giảm suất hiệu * Kết luận: - Từ phương pháp tạo phôi trên, ta nhận thấy phôi đúc phù hợp với chi tiết cho có nhiều ưu điểm so với phương pháp khác đặc biệt vật liệu chi tiết gang xám - Vậy ta chọn phương pháp để tạo chi tiết (tay biên) dạng phôi đúc 3.2/ Phương pháp chế tạo phơi: đúc phơi có phương pháp sau: 3.2.1/ Đúc 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 loạt nhỏ - Loại phơi có cấp xác: IT 16 IT17 - Độ nhám bề mặt: Rz 160m Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh 3.2.2/ Đúc khuôn cát mẫu kim loại: - Nếu công việc thực máy có cấp xác cao, giá thành cao so với đúc khuôn mẫu gỗ Loại phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa lớn - Loại phôi có cấp xác: IT 15 IT 16 - Độ nhám bề mặt: Rz 80m 3.2.3/ Đúc khuôn kim loại: - Độ xác cao giá thành thiết bị đầu tư lớn, phơi có hình dáng gần giống với chi tiết Giá thành sản phẩm cao Loại phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn hàng khối - Loại phơi có cấp xác: IT 14 IT 15 - Độ nhám bề mặt: Rz 40m 3.2.4/ Đúc ly tâm: - Loại phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đặc biệt hình ống, hình xuyến 3.2.5/ Đúc áp lực: - Dùng áp lực để điền đầy kim loại lòng khn Phương pháp thích hợp với chi tiết có độ phức tạp cao, yêu cầu kỹ thuật cao Trang thiết bị đắt tiền nên giá thành sản phẩm cao 3.2.6/ Đúc khuôn vỏ mỏng: - Loại tạo phơi xác cho chi tiết phức tạp dùng sản xuất hàng loạt lớn hàng khối Kết luận: - Với yêu cầu chi tiết cho, tính kinh tế dạng sản xuất chọn ta chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn máy” + Phơi đúc đạt cấp xác là: II + Cấp xác kích thước: IT 15 IT 16 + Độ nhám bề mặt: Rz 80m 3.3/ Tạo phôi – Thông số phôi: - Chi tiết tay biên chế tạo gang xám, đúc khuôn cát mẫu kim loại, làm khuôn máy, mặt phân khn X-X + Lượng dư phía trên: 3.5mm + Lượng dư phía mặt bên: 3mm + Góc nghiêng khn: 10 + Bán kính góc lượn: 5mm Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh Chương IV CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CƠNG 4.1/ Mục đích Xác định trình tự gia cơng hợp lý nhằm đảm bảo độ xác kích thước, vị trí tương quan, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng bề mặt theo yêu cầu chi tiết cần chế tạo 4.2/ Nội dung: - Chọn phương pháp gia công bề mặt phôi - Chọn chuẩn công nghệ sơ đồ gá đặt - Chọn trình tự gia công bề mặt chi tiết 4.2.1/ Chọn phương pháp gia công bề mặt phôi - Sử dụng thiết bị như: Máy phay, khoan, khoét, doa, tiện… 4.2.2/ Chọn chuẩn cơng nghệ - Khi phân tích chi tiết tay biên ta nhận thấy bề mặt làm việc hai lỗ 15 10 (tương ứng với hai bề mặt 6) + Hai lỗ phải đạt dung sai kích thước, độ nhám theo u cầu + Độ vng góc với mặt đầu lỗ + Độ song song hai lỗ - Qua phân tích ngun tắc chọn chuẩn thơ tinh ta chọn chuẩn công nghệ sau: + Chuẩn thô: Dùng bề mặt 11 làm chuẩn thô để gia công thô tinh hai bề mặt + Chuẩn tinh: Dùng hai bề mặt làm chuẩn tinh để gia cơng bề mặt cịn lại 4.2.3/ Chọn tiến trình gia cơng bề mặt phơi: - Từ phân tích chuẩn đây, nguyên công để gia công chi tiết tay biên bao gồm: + Gia công hai bề mặt đầu + Gia công thô tinh hai lỗ + Kiểm tra Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh 4.2.3.1/ Gia công bề mặt 1, 11 5, 8: - Trạng thái phôi ban đầu: + Cấp xác kích thước: IT15, R z 80 m + Phơi có dạng khơng gian - Chi tiết cần đạt yêu cầu: + Độ nhám bề mặt: Ra  2.5 m - Ta chia làm hai bước: gia công thô gia công tinh 4.2.3.1.1/ Gia công thô gia công tinh hai mặt 11 A/ Gia công thô - Theo [1, trang 143 144, phụ lục 11] ta dùng phương án sau: + Phương án 1: Tiện thơ  Cấp xác kích thước: IT 1516  Độ nhám bề mặt: Ra = 25100m + Phương án 2: Bào thơ  Cấp xác kích thước: IT 1214  Độ nhám bề mặt: Ra =12.525m + Phương án 3: Xọc thô  Cấp xác kích thước: IT 1415  Độ nhám bề mặt: Ra =2550m + Phương án 4: Phay thô  Cấp xác kích thước: IT 1214  Độ nhám bề mặt: Ra = 6.312.5m * Phân tích để so sánh lựa chọn phương án: - Phương án 1: + Vì mặt gia cơng mặt phẳng, chi tiết lại khơng có dạng trịn xoay nên gá đặt máy tiện gặp nhiều khó khăn, đồ gá phức tạp + Tiện cho suất cao chi tiết có hình dạng trịn xoay + Vậy ta không nên chọn phương án - Phương án 2: + Đối với chi tiết dạng gá đặt máy xọc khơng khó khăn suất thu khơng cao + Xọc phù hợp với dạng sản xuất đơn loạt nhỏ + Vậy ta không nên chọn phương án - Phương án 3: Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh + Máy bào đạt suất cao chi tiết nhỏ dài (dạng thanh) có hành trình chạy khơng dao + Thường bào phù hợp với dạng sản xuất đơn loạt nhỏ + Phương pháp bào gia cơng dùng bề mặt đầu nhỏ, rải rác nên suất thấp + Vậy ta không nên chọn phương án - Phương án 4: + Phay phương pháp gia công phổ biến, gia công tốt mặt phẳng lại cho suất cao + Phay thích hợp với tất dạng sản xuất từ đơn đến hàng loạt + Với chi tiết tay biên gia cơng thơ khơng cần độ xác độ bóng bề mặt cao nên phương án phay phù hợp + Vậy ta chọn phương án phay gia công mặt đầu B/ Gia công tinh: - Theo [1, trang 143 144, phụ lục 11] ta dùng phương án sau: + Phương án 1: Tiện tinh  Cấp xác kích thước: IT 79  Độ nhám bề mặt: Ra = 1.63.2m + Phương án 2: Bào tinh  Cấp xác kích thước: IT 1113  Độ nhám bề mặt: Ra = 3.26.3m + Phương án 3: Mài bán tinh  Cấp xác kích thước: IT 811  Độ nhám bề mặt: Ra = 3.2m + Phương án 4: Chuốt bán tinh  Cấp xác kích thước: IT 89  Độ nhám bề mặt: Ra = 3.26.3m + Phương án 5: Phay tinh  Cấp xác kích thước: IT 10  Độ nhám bề mặt: Ra = 2.5m * Phân tích để so sánh lựa chọn phương án: - Phương án 1: + Vì mặt gia cơng mặt phẳng, chi tiết lại khơng có dạng tròn xoay nên gá đặt máy tiện gặp nhiều khó khăn, đồ gá phức tạp + Tiện cho suất cao chi tiết có hình dạng trịn xoay Đồ án mơn học Cơng Nghệ Chế Tạo Máy Trang GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh + Vậy ta không nên chọn phương án - Phương án 2: + Máy bào đạt suất cao chi tiết nhỏ dài (dạng thanh) có hành trình chạy khơng dao + Thường bào phù hợp với dạng sản xuất đơn loạt nhỏ + Vậy ta không nên chọn phương án - Phương án 3: + Mài dùng lượng dư gia cơng nhỏ mà u cầu độ bóng bề mặt cấp xác cao Ngược lại lượng dư gia cơng lớn sử dụng mài khơng hợp lý suất khơng cao + Vậy ta không nên chọn phương án - Phương án 4: + Mặt đầu chi tiết tay biên gia cơng phương pháp chuốt Khi chuốt mặt đầu gia cơng riêng Gia cơng xong đầu lớn gia công đầu nhỏ + Chuốt cho suất cao trang thiết bị phức tạp đắt tiền + Thường chuốt phù hợp với sản xuất hàng loạt lớn hàng khối + Vậy ta không nên chọn phương án - Phương án 5: + Phay phương pháp gia công phổ biến, gia công tốt mặt phẳng lại cho suất cao + Phay thích hợp với tất dạng sản xuất từ đơn đến hàng loạt + Bề mặt cần gia cơng có dạng mặt phẳng, lượng dư gia cơng khơng lớn nên chọn phương án phay phù hợp + Vậy ta chọn phương án phay gia công mặt đầu * Kết luận: - Vậy ta chọn phương án phay thô tinh để gia công hai bề mặt 11 + Độ nhám bề mặt đạt sau hai bước gia công thô tinh là: Ra  2.5 m 4.2.3.1.2/ Gia công hai bề mặt 8: - Tương tự cách chọn phân tích phương án gia cơng khác dùng cho hai bề mặt 11 ta chọn phương án phay thô tinh cho hai bề mặt * Kết luận: - Vậy ta chọn phay thô tinh để gia công hai bề mặt + Độ nhám bề mặt đạt sau hai bước gia công thô tinh là: Ra  2.5 m 4.2.3.2/ Gia công bề mặt 2, 3, 6, 7, 9, 12: Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 10 GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh Chương VII: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT 7.1/ Xác định chế độ cắt phương pháp phân tích cho bề mặt bề mặt 12: - Vì chiều sâu cắt bề mặt lớn bề mặt 12 0.5mm nên xác định chế độ cắt cho hai bề mặt ta chọn bề mặt để đánh giá (nếu bề mặt thõa mãn bề mặt 12 thõa) 7.1.1/ Phay thô bề mặt 1: - Theo [2, trang 226, bảng 225] chọn dụng cụ cắt dao phay đĩa ba mặt cắt - Chiều sâu cắt: B=Zmax=2.5mm - Lượng chạy dao: SZ=0.05mm/răng (Theo [2, trang 223, bảng 260-2]) * Vận tốc cắt V: - Theo [4, trang 369, cơng thức X-38] tốc độ cắt dao phay xác định theo công thức: CV D qV V  m X V YV UV PV kV T t SZ B Z + Theo [4, trang 377, bảng X-44] ta có: CV 85 qv 0.2 m 0.15 XV 0.5 YV 0.4 UV 0.1 PV 0.1 + Theo [4, trang 380, bảng X-45] tuổi thọ T dao là: 150phút + Khi sử dụng dao dao phay đĩa chiều sâu phay chiều rộng phay xác định theo hình X-4: B=2.5mm t=30mm + Tổng hệ số hiệu chuẩn tốc độ xét đến điều kiện cắt khác kV xác định theo công thức X-39: kV k mV k nV k uV với: k mV : hệ số xét đến chất lượng vật liệu gia công ([4, trang 344, bảng X-10) k nV : hệ số xét đến trạng thái bề mặt phôi [4, trang 346, bảng X-15) k uV : hệ số xét đến vật liệu dụng cụ [4, trang 347, bảng X-16] Vậy: kV 1  0.7  0.7 + Đường kính dao phay: D=110mm + Số dao: Z=14răng + Lượng chạy dao: SZ=0.05mm/răng Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 26 GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh Vậy: 72 110 0.2  0.7 V  0.15 25.8 m ph 150  300.5  0.050.4  2.50.1 140.1 - Số vòng quay cần thiết cho trục chính: 1000V 1000  25.8 nct   74.6 v ph D 3.14 110 - Theo lý lịch máy chọn ta chọn: ntt 75 v ph - Vậy vận tốc cắt thực tế là: Vtt  3.14  75 110 25.9 v ph 1000 * Lực cắt PZ: - Theo [4, trang 369, công thức X-40] trị số lực vịng phay tính theo cơng thức: PZ  C P t X P S YP B U P Z kP D q P n P + Theo [4, trang 381, bảng X-46] ta có: CP 30 XP 0.83 YP 0.65 P UP qP 0.83 + Số vòng quay dao: n 75 v ph + Lượng chạy dao: S S Z Z 0.05 14 0.7 mm voøng + Hệ số hiệu chuẩn chung lực cắt kP , đặc điểm trình cắt phay phụ thuộc vào vật liệu gia công biểu thị k m mà trị số xác định P [4, trang 353, bảng X-22 bảng X-23] Vậy: PZ  30  300.83  0.7 0.65  2.51 14 1 283.2 kG 110 0.83  750 - Công suất tính tốn: N tt  PZV 25.9  283.2  1.19 KW 60 102 60 102 - Công suất hữu ích: N e  N d  1.7  0.75 1.275 KW Vậy: N tt  N e  Máy làm việc an tồn - Momen xoắn trục chính: Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 27 GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN M SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh PZ D 283.2 110  15.6 KGm 1000 1000 7.1.2/ Phay tinh bề mặt 1: - Theo [2, trang 226, bảng 225] chọn dụng cụ cắt dao phay đĩa ba mặt cắt - Chiều sâu cắt: B=Zmax=1mm - Lượng chạy dao: SZ=0.025mm/răng (Theo [4, trang 370, bảng X-39]) * Vận tốc cắt: - Theo [4, trang 369, cơng thức X-38] tốc độ cắt dao phay xác định theo công thức: CV D qV V  m X V YV UV PV kV T t SZ B Z + Theo [4, trang 377, bảng X-44] ta có: CV 85 qv 0.2 M 0.15 XV 0.5 YV 0.4 UV 0.1 PV 0.1 + Theo [4, trang 380, bảng X-45] tuổi thọ T dao là: 150phút + Khi sử dụng dao dao phay đĩa chiều sâu phay chiều rộng phay xác định theo hình X-4: B=1mm t=30mm + Tổng hệ số hiệu chuẩn tốc độ xét đến điều kiện cắt khác kV xác định theo công thức X-39: kV k mV k nV k uV với: k mV : hệ số xét đến chất lượng vật liệu gia công ([4, trang 344, bảng X-10) k nV : hệ số xét đến trạng thái bề mặt phôi [4, trang 346, bảng X-15) k uV : hệ số xét đến vật liệu dụng cụ [4, trang 347, bảng X-16] Vậy: kV 1  0.7  0.7 + Đường kính dao phay: D=110mm + Số dao: Z=14răng + Lượng chạy dao: SZ=0.025mm/răng Vậy: 72 110 0.2  0.7 V  0.15 34 m ph 150  30 0.5  0.0250.4 10.1 140.1 - Số vịng quay trục chính: 1000V 1000  34 nct   98.44 v ph D 3.14 110 - Theo lý lịch máy chọn ta chọn: Đồ án mơn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 28 GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN ntt 118 v SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh ph - Vậy vận tốc cắt thực tế là: 3.14  118  110 40.75 v ph 1000 Vtt  * Lực cắt PZ: - Theo [4, trang 369, cơng thức X-40] trị số lực vịng phay tính theo cơng thức: PZ  C P t X P S YP B U P Z kP D q P n P + Theo [4, trang 381, bảng X-46] ta có: CP 30 XP 0.83 YP 0.65 P UP qP 0.83 + Số vòng quay dao: n 118 v ph + Lượng chạy dao: S S Z  Z 0.025 14 0.35 mm voøng + Hệ số hiệu chuẩn chung lực cắt kP , đặc điểm trình cắt phay phụ thuộc vào vật liệu gia công biểu thị k m mà trị số xác định P [4, trang 353, bảng X-22 bảng X-23] Vậy: PZ  30  30 0.83  0.350.65 11 14 1 72.2 kG 110 0.83 118 - Công suất tính tốn: N tt  PZV 40.75  72.2  0.48 KW 60 102 60 102 - Công suất hữu ích: N e  N d  1.7  0.75 1.275 KW Vậy: N tt  N e  Máy làm việc an toàn - Momen xoắn trục chính: M PZ D 72.2 110  3.97 KGm 1000 1000 * Xác định thời gian gia công phay mặt phẳng xác định theo cơng thức: - Theo [4, trang 449] ta có: T0  L  L1  L2 L  Y  Y1 i  i S n S ph Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 29 GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh với: L: chiều dài bề mặt gia công L1: chiều dài ăn dao L2: chiều dài thoát dao S: lượng chạy dao vịng n: số vịng quay hành trình kép phút i: số lượng lát cắt Sph: bước tiến phút (mm) * Phay thô mặt 1: S ph  S Z  Z  n 0.05  14  75 52.5 mm ph L 30mm Y  t ( D  t  2b)   0.5  3  30110  30   2.5  49.4mm Y1 2mm T01  30  49.2  1.55 ph 52.5 * Phay tinh mặt 1: S ph S Z  Z  n 0.025 14 118 43.1 mm ph L 30mm Y  t ( D  t  2b)   0.5  3  30110  30  1  50.4mm Y1 2mm T0  30  50.4  1.99 ph 41.3 * Phay thô mặt 5: S ph S Z  Z  n 0.05 14  75 52.5 mm ph L 24mm Y  t ( D  t  2b)   0.5  3  24110  24   2.5  46.1mm Y1 2mm T03  24  46.1  1.37 ph 52.5 * Phay tinh mặt 5: S ph S Z  Z  n 0.025 14 118 41.3 mm ph L 24mm Y  t ( D  t  2b)   0.5  3  24110  24  1  46.9mm Y1 2mm T0  30  46.9  1.74 ph 41.3 Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 30 GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh - Vậy tổng thời gian cho toàn nguyên công phay là: T0 T01  T02  T03  T04 1.55  1.99  1.37  1.74 6.65 ph mà: T T0  T phụcvụ Ttổchức T phu'  Tnghu'T0  8%T0  3%T0  10%T0  5%T0 1.26  T0 1.26  6.65 8.432 ph 7.2/ Xác định chế độ cắt thời gian cắt phương pháp tra bảng cho bề mặt lại: Phương pháp gia công Khoan Khoét Lỗ 15 Doa thô Doa tinh Khoan Doa thô Lỗ 10 Doa tinh Vát mép 15 Vát mép 10 Chiều sâu cắt t(mm) 6.5 0.425 0.05 0.025 4.9 0.08 0.02 1.5 1.5 Lượng chạy dao S(mm/v) 0.47 0.4 1.9 0.6 0.4 1.6 0.8 0.1 0.1 Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Vận tốc cắt V(m/ph) 28 30 18.3 10 31 20.3 10 30 30 Số vòng quay n(v/ph) 680 680 140 140 680 140 140 272 272 Công suất cắt N(KW) 1.3 1.3 1 1 1 Thời gian gia công T(ph) 0.395 0.148 0.365 0.55 0.22 0.31 0.46 0.2 0.2 Trang 31 GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh Chương VIII: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 8.1/ Nhiệm vụ thiết kế: 8.1.1/ Nhiệm vụ đồ gá: - Độ định vị phải xác - Kẹp chặt phải vị trí gá đặt không làm biến dạng chi tiết cần gia công, dễ dàng thực thao tác nhanh chóng để tăng suất - Gá đặt tháo lắp chi tiết dễ dàng nhanh chóng - Đồ gá phải có kết cấu đơn giản, rẻ tiền 8.1.2/ Nội dung thiết kế: - Nhằm đơn giản trình kẹp chặt gá đặt, giảm sức lao động, giảm khoảng thời gian phụ tăng suất - Yêu cầu: Phải đảm bảo yêu cầu sản phẩm + Đảm bảo khoảng cách tâm hai lỗ gia công hai nguyên công trước + Độ không song song hai lỗ + Độ khơng vng góc với mặt đầu + Cấp xác + Độ nhám Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 32 GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh Sơ đồ gá đặt W W z x y * Nguyên lý hoạt động đồ gá: - Đồ gá dùng định vị kẹp chặt chi tiết tiến hành gia công lỗ - Cấu tạo đồ gá gồm: + Một chốt trụ ngắn định vị lỗ (khống chế hai bậc tự do) + Phiến tì định vị mặt đầu (khống chế ba bậc tự do) + Một chốt trụ chống xoay (khống chế bậc tự do) + Ngồi cịn có chốt tì đỡ phụ tự lựa - Tất gá đồ gá kẹp chặt đòn kẹp ta dùng kẹp loại kẹp địn liên động xiết Bulơng để tạo lực kẹp Q lớn lực sinh trình khoan (PK) - Vậy chi tiết kẹp chặt Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 33 GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh * Quy tắc sử dụng: - Vì đồ gá định vị cho chi tiết đủ bậc tự nên ta cần đặt chi tiết vào vị trí tiến hành gia cơng - Mỏ kẹp nhấn chi tiết xuống ta xiết Bulông Lấy chi tiết theo chiều ngược lại 8.2/ Tính tốn đồ gá: 8.2.1/ Sai số gá đặt: - Theo [7, trang 88, cơng thức 62] ta có sai số chế tạo cho phép đồ gá tính theo công thức sau: 2 2  chếtạo   gá đặt  C   K   m   dc  với: +  gáđặt: sai số gá đặt  gáđặt  : dung sai nguyên công (theo [2, trang 34, bảng 21-1]  160m + C: sai số chuẩn  C 0 (vì chuẩn định vị trùng với chuẩn chi tiết gia công) + k: sai số kẹp chặt  k 0 (vì phương lực kẹp vng góc với phương kích thước thực gia cơng) +  m : sai số đồ gá bị mòn gây  m  N với: N số lượng chi tiết gia công đồ gá Do dùng chốt định vị nên:  0.1 0.5 Chọn  0.3 Vậy:  m 0.3 10000 30 m 0.03mm +  ñc : sai số điều chỉnh sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá  ñc 5 10 m Chọn:  ñc 10m 0.01mm - Vậy sai số chế tạo cho phép đồ gá là:  160  2 2  chếtạo       30  10 43m 0.043mm     * Kiểm nghiệm:  chếtạo   sảnphẩm mà:  sảnphẩm2  0.023 0.046 Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 34 GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh Vậy: 0.043  0.046   chếtạo  sảnphẩm - Vậy ta chọn đồ gá phương án gá đặt phù hợp 8.2.2/ Tính tốn lực kẹp chặt: 8.2.2.1/ Tính lực cắt: - Theo [4, trang 358, cơng thức X-32] ta có cơng thức tính lực cắt khoan: P0 C p  D Z P  S y P  k mP với: CP: hệ số lực chiều trục, điều kiện cắt định Z P , y P : số mũ ảnh hưởng đến đường kính mũi khoan D: đường kính dụng cụ cắt D 9.8mm S: lượng chạy dao S 0.4 mm voøng + Theo [4, trang 367, bảng X-38] ta có C p 42.7 Z P 1 y P  + Theo [4, trang 353, bảng X-22] hệ số k P xác định theo công thức:  HB  k P    190  nP  190     190  0.6 1 - Vậy: P0 42.7  9.81  0.4 0.8  201kG 8.2.2.2/ Tính Momen: - Theo [4, trang 358, cơng thức X-31] ta có: M C M D Z M S yM k M Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 35 GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh với: CM: hệ số momen xoắn xét đến điều kiện cắt Z M , y M : hệ số hiệu chỉnh D: đường kính dụng cụ cắt D 9.8mm S: lượng chạy dao S 0.4 mm voøng + Theo [4, trang 368, bảng X-38] ta có: C M 0.021 Z M 2 y M 0.8 - Vậy: M 0.021  9.8  0.4 0.8  0.969kGm 8.2.2.3/ Tính lực kẹp chặt khoan: P0 M W W N - Do kết cấu đồ gá có tính chất chống xoay khoan nên lực dọc trục P làm cho chi tiết bật khỏi vị trí định vị Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 36 GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh - Từ hình vẽ ta có phương trình cân lực sau: 2Wtínhtoán P0  W P0 201  100.5kG 2 - Trong thực tế để đảm bảo an tồn q trình gia cơng chi tiết ta nhân vào thêm hệ số an toàn K Theo [7, trang 80, cơng thức 36] ta có: K  K K1 K K K K K với: K0= 1.5 : hệ số an toàn cho tất trường hợp K1= 1.2 : hệ số tính đến trường hợp dộ bóng thay đổi K2= : hệ số tăng lực cắt dao mòn K3= : hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn K4= 1: hệ số xét đến sai số cấu kẹp chặt K5= 1: hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay K6= 1.5: hệ số tính momen làm quay chi tiết + Vậy: K 1.5 1.2 11111.5 2.7 - Vậy lực kẹp thực tế là: Wthực KWtínhtoán2.7  100.5 271.35kG * Lực kẹp chặt Bulơng đai ốc xác định theo quan hệ: L1 Q W L - Theo hình vẽ ta có phương trình cân lực: QL1  WL 0  Chọn:  Q W L L1 L 2 L1 Q Wthực 271.35  135.675kG 2 * Chọn Bulông: - Theo [7, trang 61] ta có: Đồ án mơn học Cơng Nghệ Chế Tạo Máy Trang 37 GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN d c SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh W  với: c 1.4  8 10 kG mm W 135.675kG - Vậy: d 1.4 135.675 5.8mm Vậy ta chọn: d 10mm * Các chi tiết khác đồ gá: - Chọn mối lắp trụ ngắn lỗ mối lắp có khe hở H7/h6 + Theo [8, bảng 4-2] ta có dung sai chốt trụ ngắn  chốt  0.012 - Bulơng (bắt vào đế bàn máy) M124 - Phiếm định vị: R=24mm - Lò xo: + Đường kính ngồi: D=20mm + Đường kính trong: d=2mm - Ngồi ta cịn sử dụng bạc tháo nhanh đầu khoan tháo nhanh * Bảo quản đồ gá: - Nếu khơng sử dụng tháo rời, bơi mỡ dầu định kỳ chống rỉ sét… Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 38 GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh KẾT LUẬN Trong thời gian thực đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy em cố lại kiến thức học tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích khác Ngồi việc cố mặt lý thuyết công nghệ chế tạo chi tiết máy, em tìm hiểu kỹ phương pháp cơng nghệ thơng dụng khác Qua tạo cho em hiểu biết rõ ràng so với nghiên cứu lý thuyết Tuy nhiên số liệu mà em tính tốn đưa góc độ sử dụng tư liệu, sổ tay phải gặp điều khơng thực tế Do q trình làm đồ án em khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong thầy dẫn thêm Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Dỗn Sơn tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án môn học TPHCM, ngày 20 tháng 12 năm 2000 Sinh viên thực Nguyễn Duy Điền Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 39 GVHD: PHẠM NGỌC TUẤN SVTH: Nguyễn Sĩ Triều Châu-ĐinhThanh Danh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]: Hướng dẫn đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy (Lê Trung Thực - Đặng Văn Nghìn) [2]: Sổ Tay Cơng Nghệ Chế Tạo Máy 1, 2, (Nguyễn Đắc Lộc – Ninh Đức Tốn – Lê Văn Tiến – Trần Xuân Việt) [3]: Cơ Sở Công Nghệ Chế Tạo Máy (Bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy, Khoa Cơ khí, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội) [4]: Thiết kế đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy (Trần Văn Địch – Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội 2000) [5]: Đồ Gá Cơ Khí Hóa Tự Động Hóa (Lê Văn Tiến – Trần Văn Địch – Trần Xuân Việt) [6]: Sổ Tay Thiết Kế Công Nghệ Chế Tạo Máy 1, (Bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội) [7]: Đồ Gá Gia Công Cơ Khí Tiện Phay Bào Mài (Hồ Viết Bình  Lê Đăng Hồnh  Nguyễn Ngọc Đào) [8]: Tính Tốn Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí (Trịnh Chất) Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Trang 40 ... làm hai bước: gia công thô gia công tinh 4.2.3 .1. 1/ Gia công thô gia công tinh hai mặt 11 A/ Gia công thô - Theo [1, trang 14 3 14 4, phụ lục 11 ] ta dùng phương án sau: + Phương án 1: Tiện thô ... nghệ gia công Phôi Khoan Khoét Doa thô Doa tinh Cấp xác IT15 IT 11 IT10 IT9 IT6 Dung sai 0 .18 0.07 0.043 0. 011 Lượng dư gia công tra bảng (2Z) 15 14 0.85 0 .1 0.05 Kích thước trung gian 13 +0 .18 13 .85+0.07... 0.02 1. 5 1. 5 Lượng chạy dao S(mm/v) 0.47 0.4 1. 9 0.6 0.4 1. 6 0.8 0 .1 0 .1 Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy Vận tốc cắt V(m/ph) 28 30 18 .3 10 31 20.3 10 30 30 Số vòng quay n(v/ph) 680 680 14 0 14 0