CHƯƠNG II. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI 2.1 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi. 2.1.1 Chọn phôi Đối với chi tiết dạng trục, việc chọn phôi phụ thuộc vào hình dáng, kết cấu và sản lượng của loại trục đó. Từ đó sẽ giảm được chi phí ban đầu giảm giá thành sản phẩm sau này. Có rất nhiều cách chế tạo phôi khác nhau như phôi thép thanh, phôi thép cán, phôi dập , phôi rèn tự do, phôi đúc Đối với chi tiết dạng trục này, ta không nên chọn phôi đúc vì phôi đúc cho chất lượng bề mặt không tốt, cơ tính không cao. Phôi thép thanh thì có độ chính xác chấp nhận được nhưng lại rất tốn vật liệu. Vậy nên chọn phôi dập nóng vì loại phôi này đảm bảo được những tiêu chuẩn như; hình dáng phôi gần với chi tiết gia công, lượng dư hợp lý, có thể sản xuất phôi hàng loạt 2.1.1 Phương pháp chế tạo phôi a) Phương pháp dập nóng Dập nóng là phương pháp gia công kim loại bằng áp lực ở trạng thái nóng mà phôi biến dạng khống chế bởi lòng khuôn. Vật liệu sử dụng trong dập nóng chủ yếu là các loại thép thỏi, thép đúc, thép cán. Dụng cụ sử dụng là các loại khuôn dập nóng trực tiếp làm biến dạng kim loại. Thiết bị là các loại máy ép, máy búa tạo ra lực công tác. Dập nóng được thực hiện ở nhiệt độ cực cao (lên đến 1150ºC đối với thép, 360 520ºC đối với hợp kim AlCO...). Nhiệt độ này là cần thiết để tránh sự căng cứng của kim loại trong quá trình biến dạng. Ưu, nhược điểm của phương pháp gia công dập nóng: Ưu điểm : Vật liệu rèn nóng có độ dẻo tăng lên khiến chúng có thể tạo thành nhiều hình dạng phức tạp.Dập nóng linh hoạt hơn so với dập nguội và có khả năng tùy chỉnh sản phẩm. Sản phẩm dập ra có sức bền cơ tính cao. Sản phẩm có độ bóng và độ chính xác cao. Năng suất cao áp dụng cơ khí hoá và tự động hoá. Chất lượng bề mặt cho phép các hoạt động như đánh bóng, sơn, phù hợp với nhu cầu cụ thể của khách hàng. Nhược điểm : Phôi liệu phải rèn sơ bộ bằng tay. Độ bền khuôn thấp. Giá thành chế tạo khuôn cao vì vật liệu chế tạo khuôn bằng théphợp kim. Lòng khuôn chế tạo khó, phải sử dụng máy chuyên dùng (máy gia công tia lửa điện). Quá trình làm mát cũng cần được thực hiện trong điều kiện đặc biệt nếu không sẽ xảy ra tình trạng cong vênh. Ngoài ra, vật liệu cũng bị hao cháy trong quá trình biến dạng. Khuôn dập nóng Khuôn dập nguội chỉ có thể tạo hình một số sản phẩm có phôi nguyên liệu mềm mỏng, dễ biến dạng trong khi những sản phẩm có độ cứng cao, phôi dày khó làm biến dạng thì cần phải nung nóng nguyên liệu đến một nhiệt độ nhất định giúp cho quá trình tạo hình dễ dàng hơn. Tuy nhiên độ bền của khuôn dập nguội thông thường không cho phép dập những nguyên liệu ở nhiệt độ cao vì vậy cần chế tạo khuôn dập nóng để phù hợp với yêu cầu chế tạo sản phẩm. Khuôn dập nóng sử dụng để gia công kim loại bằng áp lực ở trạng thái nóng, khi đó phôi nguyên liệu sẽ được nung nóng đến nhiệt độ tối đa cho phép. Sau đó phôi sẽ được đưa vào khuôn dập cho đến nhiệt độ tối thiểu để được chi tiết, sản phẩm với hình dạng và kích thước như thiết kế. Cấu tạo của khuôn dập nóng : Với công dụng chủ yếu là tạo hình sản phẩm ở nhiệt độ cao nên thành phần cấu tạo của khuôn dập nóng cần có những yêu cầu khắt khe hơn. Ngoài độ bền, cứng chịu áp lực tốt để có thể tạo hình sản phẩm thì khuôn dập nóng phải chịu được nhiệt độ cao. Thông thường phôi nguyên liệu sẽ được nung cho tăng nhiệt độ để dễ gia công rồi mới đưa vào khuôn để tạo hình. Chính vì vậy vật liệu làm khuôn phải là những vật liệu đặc biệt chịu nhiệt tốt nhưng vẫn phải đảm bảo độ cứng để có thể dập nguyên liệu thành phẩm. Điều kiện và yêu cầu đối với vật liệu làm khuôn dập nóng: độ bền và độ dai cao, độ cứng vừa phải, 35 – 46 HRC, tính chống mài mòn cao, tính chịu nhiệt độ cao (có thể tiếp xúc với phôi nóng tới 10000 oC). b) Dập nguội Dập nguội là một trong các phương pháp thuộc nhóm gia công áp lực. Đây là phương pháp biến dạng dẻo kim loại trong khuôn. Dưới tác dụng của ngoại lực, phôi ở dạng tấm tạo thành sản phẩm có hình dạng, kích thước theo yêu cầu. Quá trình này được tiến hành ở trạng thái nguội. Vật liệu thường dùng là vật liệu dẻo như thép cacbon thấp, thép hợp kim, kim loại và hợp kim màu.... Có rất nhiều hình thức dập nguội: đột dập, dập vuốt, dập sâu, khuôn kéo, chuốt sợi. Phương pháp dập nguội mang đến cho cuộc sống hằng ngày rất nhiều sản phẩm đa dạng như chậu rửa mặt, nồi, chảo, đồ dùng y tế, bình xăng, ống bô xe máy,... Ưu nhược điểm của phương pháp dập nguội: Ưu điểm : Phương pháp dập nguội nhanh hơn đa số các phương pháp dập khác. Nếu sản phẩm cần phải thực hiện các quy trình như vẽ hoặc gấp mép, bạn phải sử dụng dập nguội. Nó có thể chế tạo được những chi tiết lắp lẫn với độ chính xác cao mà không cần gia công cơ sau đó. Bạn có thể sử dụng khá linh hoạt các nguyên liệu trong dập nguội. Phương pháp này có thể sản xuất được những sản phẩm có độ chính xác cao như thép I, E... trong máy biến thế roto động cơ điện... Năng suất cao, dễ cơ khí hóa, tự động hóa. Hao phí vật liệu ít Khuôn dập nguội sử dụng lâu hơn so với khuôn dập nóng Không cần có công nhân trình độ cao Sản lượng lớn, giá thành hạ. Nhược điểm : Cần công suất lớn hơn yêu cầu Có thể tồn tại ứng xuất dư Kim loại bị hóa cứng, ít dẻo hơn Cần xử lý khuôn dập chịu ứng suất lớn. Khuôn dập nguội Khuôn dập nguội là áp lực vật liệu bằng khuôn dập trên máy ép để tạo hình ở trạng thái nguội. Có rất nhiều hình thức dập nguội: đột dập, dập vuốt, dập sâu, khuôn kéo, chuốt sợi. Với khuôn dập nguội khi hoạt động phải chịu áp lực lớn, lực va đập và ma sát lớn nên khi chọn vật liệu cho khuôn dập nguội thì cần là vật liệu inox có độ bền, độ cứng, độ dai, khả năng chống mài mòn cao, đảm bảo được cho khuôn làm việc lâu dài, tạo ra được các sản phẩm có độ chính xác cao, chất lượng tốt và già thành hạ. Các tính năng của khuôn dập nguội là nó được xử lý bằng thiết bị khuôn và dập, dễ tự động hóa, năng suất cao và dễ vận hành.Với các máy ép nhựa thông thường có thể tạo ra vài chục sản phẩm mỗi phút, nhưng với áp lực dập tốc độ cao của khuôn dập người ta có thể tạo ra hàng trăm sản phẩm mỗi phút. Vậy nên ta chọn phôi là phôi dập, chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp dập nóng. 2.2 Tính toán lượng dư cho bề mặt Ø70
DANH MỤC HÌNH VẼ Tên hình Trang Hình 2.2 Bản vẽ lồng phôi DANH MỤC BẢNG BIỂU Tên bảng Bảng Bảng kết tính tốn lượng dư bề mặt Ø70 Bảng Thông số lượng dư bề mặt Ø70 Trang CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI 2.1 Chọn phôi phương pháp chế tạo phôi 2.1.1 Chọn phôi Đối với chi tiết dạng trục, việc chọn phơi phụ thuộc vào hình dáng, kết cấu sản lượng loại trục Từ giảm chi phí ban đầu giảm giá thành sản phẩm sau Có nhiều cách chế tạo phơi khác phôi thép thanh, phôi thép cán, phôi dập , phôi rèn tự do, phôi đúc Đối với chi tiết dạng trục này, ta khơng nên chọn phơi đúc phôi đúc cho chất lượng bề mặt không tốt, tính khơng cao Phơi thép có độ xác chấp nhận lại tốn vật liệu Vậy nên chọn phơi dập nóng loại phơi đảm bảo tiêu chuẩn như; hình dáng phơi gần với chi tiết gia công, lượng dư hợp lý, sản xuất phơi hàng loạt 2.1.1 Phương pháp chế tạo phơi a) Phương pháp dập nóng Dập nóng phương pháp gia công kim loại áp lực trạng thái nóng mà phơi biến dạng khống chế lịng khn Vật liệu sử dụng dập nóng chủ yếu loại thép thỏi, thép đúc, thép cán Dụng cụ sử dụng loại khuôn dập nóng trực tiếp làm biến dạng kim loại Thiết bị loại máy ép, máy búa tạo lực cơng tác Dập nóng thực nhiệt độ cực cao (lên đến 1150ºC thép, 360 - 520ºC hợp kim Al-CO ) Nhiệt độ cần thiết để tránh căng cứng kim loại trình biến dạng Ưu, nhược điểm phương pháp gia cơng dập nóng: - Ưu điểm : Vật liệu rèn nóng có độ dẻo tăng lên khiến chúng tạo thành nhiều hình dạng phức tạp.Dập nóng linh hoạt so với dập nguội có khả tùy chỉnh sản phẩm Sản phẩm dập có sức bền tính cao Sản phẩm có độ bóng độ xác cao Năng suất cao áp dụng khí hố tự động hố Chất lượng bề mặt cho phép hoạt động đánh bóng, sơn, phù hợp với nhu cầu cụ thể khách hàng - Nhược điểm : Phôi liệu phải rèn sơ tay Độ bền khuôn thấp Giá thành chế tạo khn cao vật liệu chế tạo khn théphợp kim Lịng khn chế tạo khó, phải sử dụng máy chuyên dùng (máy gia công tia lửa điện) Quá trình làm mát cần thực điều kiện đặc biệt khơng xảy tình trạng cong vênh Ngoài ra, vật liệu bị hao cháy q trình biến dạng Khn dập nóng Khn dập nguội tạo hình số sản phẩm có phơi ngun liệu mềm mỏng, dễ biến dạng sản phẩm có độ cứng cao, phơi dày khó làm biến dạng cần phải nung nóng nguyên liệu đến nhiệt độ định giúp cho trình tạo hình dễ dàng Tuy nhiên độ bền khuôn dập nguội thông thường không cho phép dập nguyên liệu nhiệt độ cao cần chế tạo khn dập nóng để phù hợp với u cầu chế tạo sản phẩm Khn dập nóng sử dụng để gia công kim loại áp lực trạng thái nóng, phơi ngun liệu nung nóng đến nhiệt độ tối đa cho phép Sau phơi đưa vào khn dập nhiệt độ tối thiểu để chi tiết, sản phẩm với hình dạng kích thước thiết kế Cấu tạo khn dập nóng : Với cơng dụng chủ yếu tạo hình sản phẩm nhiệt độ cao nên thành phần cấu tạo khn dập nóng cần có u cầu khắt khe Ngồi độ bền, cứng chịu áp lực tốt để tạo hình sản phẩm khn dập nóng phải chịu nhiệt độ cao Thông thường phôi nguyên liệu nung cho tăng nhiệt độ để dễ gia công đưa vào khn để tạo hình Chính vật liệu làm khuôn phải vật liệu đặc biệt chịu nhiệt tốt phải đảm bảo độ cứng để dập nguyên liệu thành phẩm Điều kiện yêu cầu vật liệu làm khuôn dập nóng: độ bền độ dai cao, độ cứng vừa phải, 35 – 46 HRC, tính chống mài mịn cao, tính chịu nhiệt độ cao (có thể tiếp xúc với phơi nóng tới 10000 oC) b) Dập nguội Dập nguội phương pháp thuộc nhóm gia công áp lực Đây phương pháp biến dạng dẻo kim loại khuôn Dưới tác dụng ngoại lực, phơi dạng tạo thành sản phẩm có hình dạng, kích thước theo u cầu Q trình tiến hành trạng thái nguội. Vật liệu thường dùng vật liệu dẻo thép cacbon thấp, thép hợp kim, kim loại hợp kim màu Có nhiều hình thức dập nguội: đột dập, dập vuốt, dập sâu, khn kéo, chuốt sợi Phương pháp dập nguội mang đến cho sống ngày nhiều sản phẩm đa dạng chậu rửa mặt, nồi, chảo, đồ dùng y tế, bình xăng, ống bơ xe máy, Ưu nhược điểm phương pháp dập nguội: - Ưu điểm : Phương pháp dập nguội nhanh đa số phương pháp dập khác Nếu sản phẩm cần phải thực quy trình vẽ gấp mép, bạn phải sử dụng dập nguội Nó chế tạo chi tiết lắp lẫn với độ xác cao mà khơng cần gia cơng sau Bạn sử dụng linh hoạt nguyên liệu dập nguội Phương pháp sản xuất sản phẩm có độ xác cao thép I, E máy biến roto động điện Năng suất cao, dễ khí hóa, tự động hóa Hao phí vật liệu Khn dập nguội sử dụng lâu so với khn dập nóng Khơng cần có cơng nhân trình độ cao Sản lượng lớn, giá thành hạ - Nhược điểm : Cần công suất lớn yêu cầu Có thể tồn ứng xuất dư Kim loại bị hóa cứng, dẻo Cần xử lý khuôn dập chịu ứng suất lớn. Khuôn dập nguội Khuôn dập nguội áp lực vật liệu khn dập máy ép để tạo hình trạng thái nguội Có nhiều hình thức dập nguội: đột dập, dập vuốt, dập sâu, khuôn kéo, chuốt sợi Với khuôn dập nguội hoạt động phải chịu áp lực lớn, lực va đập ma sát lớn nên chọn vật liệu cho khn dập nguội cần vật liệu inox có độ bền, độ cứng, độ dai, khả chống mài mịn cao, đảm bảo cho khn làm việc lâu dài, tạo sản phẩm có độ xác cao, chất lượng tốt già thành hạ Các tính khn dập nguội xử lý thiết bị khn dập, dễ tự động hóa, suất cao dễ vận hành.Với máy ép nhựa thơng thường tạo vài chục sản phẩm phút, với áp lực dập tốc độ cao khuôn dập người ta tạo hàng trăm sản phẩm phút Vậy nên ta chọn phôi phôi dập, chọn phương pháp chế tạo phơi phương pháp dập nóng 2.2 Tính tốn lượng dư cho bề mặt Ø70 Tính tốn lượng dư gia cơng tiện lỗ Ø70+0,01, cấp xác phôi cấp II, vật liệu phôi: thép C45 Quy trình cơng nghệ gồm bước: tiện thơ - tiện tinh Theo bảng 3.2 trang 70 (hdtkdactm) có giá trị Ri = 200 𝜇𝑚 Ti = 300 𝜇𝑚 Theo bảng 3.4 trang 71 (hdtkdactm) chất lượng bề mặt sau gia công phôi cách tiện ,ta giá trị Ti =50 𝜇𝑚; Ri = 50 𝜇𝑚 Theo bảng 3.5 trang 71 (hdtkdactm) chất lượng bề mặt sau gia công phôi cách tiện tinh lỗ ,ta giá trị sau bước tiện tinh, giá trị Ri = 20 𝜇𝑚, Ti =25 𝜇𝑚; Sai lệch không gian tổng cộng xác định theo công thức sau: ρphôi=√ ρc + ρcm 2 (2.1) + Giá trị cong vênh 𝜌𝑐 lỗ được xác định theo hai phương hướng kính hướng trục: ρc=√ ¿ ¿ (2.2) Với: 𝛥𝑘 tra theo bảng 3.7 trang 70 (hdtkdactm) : 𝛥𝑘 = l d đường kính trục chiều dài trục Thay vào cơng thức (2.2), ta được: Ρc = √ (1 ×70)2 +(1 ×204)2 = 215 (𝜇𝑚) + Giá trị sai lệch 𝜌𝑐𝑚 xác định theo công thức sau: ρcm = ρcm = √ 2 √ √ δb δc + 2 (2.3) δ b δc 200 200 = = 142 (𝜇𝑚) + + 2 2 Ở 𝜌𝑏, 𝜌𝑐 dung sai kích thước b,c phơi Như thay vào cơng thức (2.1) sai số không gian tổng cộng là: ρphôi=√ ρc2 + ρcm (2.4) ρphôi=√ ρc2 + ρcm = √ 2152 +1422 = 257 (𝜇𝑚) Sai lệch không gian cịn lại sau tiện thơ là: 𝜌1 = 0,05 𝜌𝑝 𝜌1 = 0,05 𝜌𝑝 = 0,05.257 = 12,85 (𝜇𝑚) (2.5) Sai số gá đặt tiện thô lỗ xác định sau: gd = √ ε c +ε k = √ 02 +1002 = 100 (𝜇𝑚) Sai số gá đặt cịn lại ngun cơng tiện tinh là: 𝑔𝑑2 = 0,05 𝑔𝑑 = 0,05.100 = (𝜇𝑚) Lượng dư nhỏ tính theo cơng thức (gia công song song bề mặt trụ trong): 2𝑍𝑖𝑚𝑖𝑛 = 2( R zi−1 + T i−1+ √ ρi−12+ ε i2) (2.6) + Lượng dư nhỏ tiện thô : 2𝑍𝑚𝑖𝑛 = 2(200 + 300 + √ 2572 +1002) = 1551 (𝜇𝑚) + Lượng dư nhỏ tiện tinh : 2𝑍𝑚𝑖𝑛 = 2(20 + 25 +√ 12,852+ 52 ) = 117 (𝜇𝑚) Cột kích thước tính tốn xác định sau Ta lấy kích thước cuối trừ lượng dư gia công tiện tinh kích thước tiện thơ, sau lấy kích thước tiện thơ trừ lượng dư tiện thơ ta kích thước phơi: d1 = 70,01 – 0,11= 69,9 mm Kích thước phơi d1= 69,9 – 1,55= 68,35 mm Dung sai tiện tinh 𝛿 = 50𝜇𝑚 dung sai tiện thô 𝛿 = 170𝜇𝑚 dung sai thước tính tốn làm trũn theo bảng số có nghĩa dung sai ta đươc dmax sau lấy dmax trừ dung sai ta dmin Vậy ta có: + Sau tiện tinh: dmax = 70,01 mm; dmin = 70,01 - 0,05 =69,96 mm + Sau tiện thô: dmax = 69,9 mm, dmin = 69,9 - 0,17 = 69,73 mm +Kích thước phơi: dmax = 68,35mm, dmin = 68,35 – 0,4 = 67,95 mm Cột lượng dư giới hạn xác định sau: Zmin hiệu hai kích thước lớn nguyên công kề Zmax hiệu hai kích thước nhỏ ngun cơng kề - Khi tiện tinh: 2Zmin = 70,01 – 69,9= 0,11 mm 2Zmax = 69,96 – 69,73 = 0,23 mm - Khi tiện thô : 2Zmin = 69,9 – 68,35 = 1,15 mm 2Zmax = 69,73 – 67,95 = 1,78 mm Lượng dư tổng cộng : 2Z0min = 0,11 + 1,15 = 1,26 mm 2Z0max = 0,23 + 1,78 = 2,01 mm Để tiện cho việc tính tốn, ta lập bảng sau: Bảng 2 Bảng kết tính tốn lượng dư bề mặt Ø70 Bước Rz Ti ( ( 𝜌 ( 𝑔𝑑 ( Dt (m𝑚) 𝜇𝑚) 𝜇𝑚) 𝜇𝑚) 𝜇𝑚) Phôi 200 300 585 Tiện thô 50 50 29 Tiện tinh 20 25 Tổng - - - 𝛿 ( Dmin Dmax 2Zmin 2Zmax (m𝑚) (m𝑚) (𝑚m) (𝑚m) 𝜇𝑚) 68,35 400 67,95 68,35 100 69,9 170 69,73 69,9 1,15 1,78 70,01 50 69,96 70,01 0,11 0,23 - - - - - 1,26 2,01 Kiểm tra kết tính tốn: + Sau tiện tinh: 2Zmax – 2Zmin = 0,23 – 0,11 = 0,12mm + Sau tiện thô: 2Zmax – 2Zmin = 1,78 – 1,15 = 0,63 mm Bảng 2.3 Thơng số lượng dư bề mặt Ø70 Bề mặt Kích thước Lượng dư Tra bảng Tính tốn Ø70 2,5 mm 2,01 mm Chọn lượng dư 2,5 mm, tiện , chi tiết dễ bị thiếu hụt kim loại ăn dao sâu nên chọn lượng dư 2,5 mm cho an tồn 2.3 Tính chọn lượng dư cho bề mặt Từ phương pháp chế tạo phơi chọn trên, ta xác định lượng dư sai lệch kích thước cho chi tiết đúc sau: - Lượng dư gia công kích thước phơi Theo bảng 3-18 trang 195(Sổ tay CNCTM) ta có lượng dư kích thước phơi: + Với kích thước 5 L 25mm: lượng dư đạt mm + Với kích thước 25 L 50mm: lượng dư đạt 1,5 mm + Với kích thước 50 L 100mm: lượng dư đạt 2,5 mm - Sai lệch cho phép kích thước phơi Theo bảng 3-18 trang 195 (Sổ tay CNCTM) ta có: + Với kích thước 5 L 25mm: sai lệch cho phép: 0,3 mm + Với kích thước 25 L 50mm: sai lệch cho phép: 0,5 mm + Với kích thước 50 L 100mm: sai lệch cho phép: 1,0 mm Chọn lượng dư cho bề mặt: + Lượng dư gia công lỗ Ø 50 là: 25 mm + Lượng dư gia công lỗ Ø 40 là: 20 mm + Lượng dư gia công lỗ Ø 20 là: 10 mm + Lượng dư then là: mm Hình 2.2 Bản vẽ lồng phôi 2.4 Kết luận chương Từ phân tích ta chọn phơi với lượng dư gia công cho bề mặt, lượng dư phân bố bề mặt gia công, phương pháp gia công phôi Việc lựa chọn phôi giúp tiết kiệm chi phí gia cơng, tính cao, phương pháp đơn giản phù hợp với sản xuất hàng loạt lớn CHƯƠNG III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT TRỤC 3.1 Xác định đường lối công nghệ Quy trình cơng nghệ lập theo phương pháp phân tán ngun cơng Quy trình cơng nghệ chia nhiều nguyên công nhỏ, nguyên công thực máy Sử dụng máy thông dụng, dụng cụ tiêu chuẩn trang thiết bị đơn giản Phương pháp phân tán ngun cơng có tính linh hoạt cao 3.2 Lập quy trình cơng nghệ Nguyên công 1: Tiện mặt trụ A1 mặt đầu B1 Nguyên công 2: Tiện mặt trụ A 2, mặt côn A3, mặt đầu B2, B3, tiện rãnh D1, D2, khoan lỗ E Nguyên công 3: Phay rãnh then F Nguyên công 4: Phay bậc đầu trục Nguyên công 5: Kiểm tra 3.3 Thiết kế nguyên công 3.3.1 Nguyên công Các bước gia công: Bước 1: Tiện mặt trụ A1 Bước 2: Tiện mặt đầu B1 Sơ đồ gá đặt định vị Chuẩn: Chọn mặt trụ A1 làm chuẩn thô Định vị: Mâm cặp cặp dài định vị bậc tự Kẹp chặt: Mâm cặp chấu Đồ gá: Định vị mâm cặp chấu máy tiện Chọn máy chọn dao Máy gia cơng: Máy tiện T620 có cơng suất động 10Kw, số vịng quay trục 12,5 - 2000 v/p Chọn dao: Dao tiện có gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 10 Hình 3.1 Ngun cơng Tính chế độ cắt Chế độ gia cơng thời gian gia cơng tiện đường kính ngồi A1 Khi tiện thô: Chiều sâu cắt: t = (mm) Lượng chạy dao S (mm/vòng) tra bảng 5-11 [ST2, tr11]: S = (mm/vòng) Tốc độ cắt: V (m/phút) Tốc độ cắt tính theo cơng thức: V= Cv m T t x S y Cv Trong đó: C v , m, x, y : hệ số mũ Tra bảng 5.17 (sổ tay CNCTM tập 2) với vật liệu gia công thép 40CrMo, vật liệu lưỡi cắt thép hợp kim cứng Ta có : C v =340 ; x = 0,15; y = 0,45; m = 0,2 - T : chu kì tuổi bền dao T = 30 ÷ 60 (phút) chọn T = 60 Hệ số hiệu chỉnh chung tốc độ cắt, phụ thược vào điều kiện cắt cụ thể: K v =K mv K uv K nv Trong đó: 11 K mv : hệ số phụ thuộc vào chất liệu vật gia công, theo bảng 5.1 (sổ tay CNCTM tập 2) 750 n K mv =K n( ) Theo bảng 5.2 (sổ tay CNCTM tập 2): n v =1,75 => K mv =1 σb v K nv : hệ số phụ thuộc vào tình trạng phôi Theo bảng 5.5 – sổ tay CNCTM tập K nv =1 K uv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt Theo bảng 5.6 - sổ tay CNCTM tập K uv =1 K v =1.1.1=1 V= N= 340 m 1=112( ) 0,15 0,45 phút 60 0,2 1000 V 1000.112 vòng = =44 ( ) π.D π 806 ph út Lực cắt P0 : Lực cắt tính theo cơng thức: (tr16 sổ tay CNCTM2 ) P x, y , z=10 C p t x S y V n k p Trong đó: theo bảng 5.23( sổ tay CNCTM2) C p=300 ; x = 1; y = 0,75; n = 0,4 k p= Theo bảng 5.9: hệ số tính đến gia cơng thực tế 0,5 0,75 =1 0,75 0,4 P0=10.300 112 1=138645 ( N ) Cơng suất cắt: Cơng suất cắt tính theo công thức: (tr16 sổ tay CNCTM2) N c= P z V 55.112 = =0,1(kW ) 1020.60 1020.60 So sánh với công suất máy: Nc ≤ Nm η Nghĩa là: 0,1 ≤ 10 Vậy máy tiện T620 đủ công xuất tiện thơ mặt ngồi A1 Khi tiện tinh: Chiều sâu cắt t = (mm) Lượng chạy dao: tra bảng 5.14 – sổ tay CNCTM2, ta chọn lượng chạy dao vòng là: 12 S = 0,25 (mm/vg) Tốc độ cắt: V (m/ph) Tốc độ cắt tính theo công thức: V= Cv m T t x S y Cv Trong đó: C v , m, x, y : hệ số mũ Tra bảng 5.17 (sổ tay CNCTM tập 2) với vật liệu gia công thép 40CrMo, vật liệu lưỡi cắt thép hợp kim cứng Ta có : C v =350 ; x = 0,15; y = 0,35; m = 0,2 - T : chu kì tuổi bền dao T = 30 ÷ 60 ( phút ) chọn T = 60 Hệ số hiệu chỉnh chung tốc độ cắt, phụ thược vào điều kiện cắt cụ thể: K v =K mv K uv K nv Trong đó: K mv : hệ số phụ thuộc vào chất liệu vật gia công, theo bảng 5.1 (sổ tay CNCTM tập 2) K mv =K n( nv 750 ) Theo bảng 5.2 (sổ tay CNCTM tập 2): n v =1,7 => K mv =1 σb K nv : hệ số phụ thuộc vào tình trạng phơi Theo bảng 5.5 – sổ tay CNCTM tập K nv =1 K uv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt Theo bảng 5.6 - sổ tay CNCTM tập K uv =1 K v =1.1.1=1 350 m V = 0,2 0,15 1=251( ) 0,35 phút 60 0,25 N= 1000 V 1000.251 vg = =115( ) π.D π 692 phút Lực cắt P0 : Lực cắt tính theo công thức: (tr16 sổ tay CNCTM2) x y n P x, y , z=10 C p t S V k p Trong đó: theo bảng 5.23 (sổ tay CNCTM2) C p=339 ; x = 1; y = 0,5; n = 0,4 Theo bảng 5.9: hệ số tính đến gia cơng thực tế 0,5 k p= 0,75 =1 0,75 0,4 P0=10.339 0,25 251 1=15454 ( N ) 13 Công suất cắt: Công suất cắt tính theo cơng thức: (tr16 sổ tay CNCTM2) N c= P z V 55.251 = =0,225(kW ) 1020.60 1020.60 So dánh với công suất máy: Nc ≤ Nm η Nghĩa là: 0,225 ≤ 10 Vậy máy tiện T620 đủ cơng xuất tiện tinh mặt ngồi A1 Chế độ gia công thời gian gia công tiện khỏa mặt đầu B1 Khi tiện thô: Chiều sâu cắt: t = (mm) Lượng chạy dao S (mm/vòng) tra bảng 5-11 [ST2, tr11]: S = (mm/vòng) Tốc độ cắt: V (m/phút) Tốc độ cắt tính theo công thức: V= Cv m T t x S y Cv Trong đó: C v, m, x, y : hệ số mũ Tra bảng 5.17 (sổ tay CNCTM tập 2) với vật liệu gia công thép 40CrMo, vật liệu lưỡi cắt thép hợp kim cứng Ta có : C v =340 ; x = 0,15; y = 0,45; m = 0,2 - T : chu kì tuổi bền dao T = 30 ÷ 60 (phút) chọn T = 60 Hệ số hiệu chỉnh chung tốc độ cắt, phụ thược vào điều kiện cắt cụ thể: K v =K mv K uv K nv Trong đó: K mv : hệ số phụ thuộc vào chất liệu vật gia công, theo bảng 5.1 (sổ tay CNCTM tập 2) K mv =K n( nv 750 ) Theo bảng 5.2 (sổ tay CNCTM tập 2): n v =1,75 => K mv =1 σb K nv : hệ số phụ thuộc vào tình trạng phôi Theo bảng 5.5 – sổ tay CNCTM tập K nv =1 14 K uv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt Theo bảng 5.6 - sổ tay CNCTM tập K uv =1 K v =1.1.1=1 340 m V = 0,2 0,15 0,45 1=127( ) phút 60 N= 1000 V 1000.127 vòng = =58 ( ) π.D π 692 ph út Lực cắt P0 : Lực cắt tính theo công thức: (tr16 sổ tay CNCTM2 ) x y n P x, y , z=10 C p t S V k p Trong đó: theo bảng 5.23 (sổ tay CNCTM2) C p=339 ; x = 1; y = 0,5; n = 0,4 Theo bảng 5.9: hệ số tính đến gia cơng thực tế 0,5 k p= 0,75 =1 0,75 0,4 P0=10.339 127 1=70606 ( N ) Công suất cắt: Công suất cắt tính theo cơng thức: (tr16 sổ tay CNCTM2) N c= P z V 55.127 = =0,11kW 1020.60 1020.60 So sánh với công suất máy: Nc ≤ Nm η Nghĩa là: 0,11 ≤ 10 Vậy máy tiện T620 đủ công xuất tiện thô mặt đầu B1 Khi tiện tinh: Chiều sâu cắt t = 0,5 (mm) Lượng chạy dao: tra bảng 5.14 – sổ tay CNCTM2, ta chọn lượng chạy dao vòng là: S = 0,25 (mm/vg) Tốc độ cắt: V (m/ph) Tốc độ cắt tính theo công thức: 15 V= Cv m x T t S y Cv Trong đó: C v , m, x, y : hệ số mũ Tra bảng 5.17 (sổ tay CNCTM tập 2) với vật liệu gia công thép 40CrMo, vật liệu luỡi cắt thép hợp kim cứng Ta có : C v =350 ; x = 0,15; y = 0,35; m = 0,2 - T : chu kì tuổi bền dao T = 30 ÷ 60 ( phút ) chọn T = 60 Hệ số hiệu chỉnh chung tốc độ cắt, phụ thược vào điều kiện cắt cụ thể: K v =K mv K uv K nv Trong đó: K mv : hệ số phụ thuộc vào chất liệu vật gia công, theo bảng 5.1 (sổ tay CNCTM tập 2) K mv =K n( nv 750 ) Theo bảng 5.2 (sổ tay CNCTM tập 2): n v =1,7 => K mv =1 σb K nv : hệ số phụ thuộc vào tình trạng phơi Theo bảng 5.5 – sổ tay CNCTM tập K nv =1 K uv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt Theo bảng 5.6 - sổ tay CNCTM tập K uv =1 K v =1.1.1=1 V= 350 m 1=278( ) 0,15 0,35 phút 60 0,5 0,25 N= 0,2 1000 V 1000.278 vg = =128( ) π.D π 692 phút Lực cắt P0 : Lực cắt tính theo cơng thức: (tr16 sổ tay CNCTM2) x y n P x, y , z=10 C p t S V k p Trong đó: theo bảng 5.23 (sổ tay CNCTM2) C p=339 ; x = 1; y = 0,5; n = 0,4 Theo bảng 5.9: hệ số tính đến gia cơng thực tế 0,5 k p= 0,75 =1 0,75 0,4 P0=10.339 0,5 0,25 278 1=80493 ( N ) Công suất cắt: 16 Công suất cắt tính theo cơng thức: (tr16 sổ tay CNCTM2) N c= P z V 55.278 = =0,25(kW ) 1020.60 1020.60 So dánh với công suất máy: Nc ≤ Nm η Nghĩa là: 0,25 ≤ 10 Vậy máy tiện T620 đủ công xuất tiện tinh mặt đầu B1 3.3.2 Nguyên công Các bước gia công: Bước 1: Tiện mặt trụ A2 Bước 2: Tiện mặt côn A3 Bước 3: Tiện mặt đầu B2, B3 Bước 4: Tiện rãnh D1, D2 Bước 5: Khoan lỗ E Sơ đồ gá đặt định vị Chuẩn: Chọn mặt trụ A1 làm chuẩn tinh chính, mặt đầu B1 làm chuẩn tinh phụ Định vị: Mâm cặp cặp dài định vị bậc tự Kẹp chặt: Mâm cặp chấu Đồ gá: Định vị mâm cặp chấu máy tiện Chọn máy chọn dao Máy gia cơng: Máy tiện T620 có cơng suất động 10Kw, số vịng quay trục 12,5 - 2000 v/p Chọn dao: - Dao tiện có gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 - Mũi khoan thép hợp kim 17 Hình 3.2 Ngun cơng Tra chế độ cắt: Tiện thô - Mặt trụ A2: Chiều sâu cắt: t = (mm) Lượng chạy dao: S = 0,97 (mm/vòng) Vận tốc cắt: V = 231 (m/phút) N = 118 (vịng/phút) - Mặt A3: Chiều sâu cắt: t = (mm) Lượng chạy dao: S = 0,97 (mm/vòng) Vận tốc cắt: V = 231 (m/phút) N = 109 (vòng/phút) - Mặt đầu B2: Chiều sâu cắt: t = (mm) Lượng chạy dao: S = (mm/vòng) Vận tốc cắt: V = 127 (m/phút) N = 58 (vòng/phút) - Mặt đầu B3: Chiều sâu cắt: t = (mm) Lượng chạy dao: S = 0,97 (mm/vòng) 18 Vận tốc cắt: V = 287 (m/phút) N = 147 (vòng/phút) - Mặt rãnh D1: Chiều sâu cắt: t = (mm) Lượng chạy dao: S = (mm/vòng) Vận tốc cắt: V = 127 (m/phút) N = 58 (vòng/phút) - Mặt rãnh D2: Chiều sâu cắt: t = (mm) Lượng chạy dao: S = (mm/vòng) Vận tốc cắt: V = 231 (m/phút) N = 108 (vòng/phút) - Khoan lỗ E: Chiều sâu cắt: t = 70 (mm) Lượng chạy dao: S = (mm/vòng) Vận tốc cắt: V = 40 (m/phút) N = 1800 (vòng/phút) Tiện tinh - Mặt trụ A2: Chiều sâu cắt: t = 1,5 (mm) Lượng chạy dao: S = 0,75 (mm/vòng) Vận tốc cắt: V = 417 (m/phút) N = 214 (vòng/phút) - Mặt côn A3: Chiều sâu cắt: t = 1,5 (mm) Lượng chạy dao: S = 0,75 (mm/vòng) Vận tốc cắt: V = 417 (m/phút) N = 198 (vòng/phút) - Mặt đầu B2: 19 Chiều sâu cắt: t = 0,5 (mm) Lượng chạy dao: S = 0,25 (mm/vòng) Vận tốc cắt: V = 278 (m/phút) N = 128 (vòng/phút) - Mặt đầu B3: Chiều sâu cắt: t = 1,5 (mm) Lượng chạy dao: S = 0,75 (mm/vòng) Vận tốc cắt: V = 417 (m/phút) N = 214 (vòng/phút) - Mặt rãnh D1: Chiều sâu cắt: t = 0,5 (mm) Lượng chạy dao: S = 0,25 (mm/vòng) Vận tốc cắt: V = 278 (m/phút) N = 128 (vòng/phút) - Mặt rãnh D2: Chiều sâu cắt: t = 0,5 (mm) Lượng chạy dao: S = 0,25 (mm/vòng) Vận tốc cắt: V = 278 (m/phút) N = 128 (vịng/phút) 3.3.3 Ngun cơng Các bước gia công: Phay rãnh then F - Sơ đồ gá đặt định vị Chuẩn: Chọn mặt trụ A3 làm chuẩn tinh chính, mặt đầu B1 làm chuẩn tinh phụ Định vị: khối V ngắn định vị bậc tự Kẹp chặt: Kẹp chặt vấu kẹp Đồ gá: Định vị khối v ngắn, kẹp chặt vấu kẹp Chọn máy chọn dao Máy gia công: Máy phay vạn 6H12 Chọn dao: Dao phay ngón thép hợp kim 20