đồ án công nghệ chế tạo máy, Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy là một môn học của ngành cơ khí, môn học này không những giúp cho sinh viên có cái nhìn cụ thể, thực tế hơn với kiến thức đã được học, mà nó còn là cơ sở rất quan trọng cho các môn học chuyên ngành sẽ được học sau này.
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG
Phân tích vật liệu chế tạo
Dựa vào bản vẽ chi tiết, các thông số kích thước, vị trí lỗ, có thể thấy chức năng của chi tiết giá đỡ là lắp cố định ở phần đầu máy cán, dùng để đỡ các tấm tôn phẳng trước khi đưa vào cán.
Sau khi xác định được chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết ta có thể lựa chọn ra vật liệu được sử dụng cho chi tiết là gang xám GX15-32
Hình dạng chi tiết có độ phức tạp trung bình, do đó có thể sử dụng khuôn đúc một mặt Các bề mặt làm việc có vị trí tương đối đơn giản và độ dày của chi tiết tương đối đều đặn, giúp cho việc đúc trở nên dễ dàng hơn.
Thành phần hóa học của vật liệu Gang xám được trình bày ở bảng sau:
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của gang xám GX15-32
Gang xám GX 15-32 sở hữu đặc tính cơ học trung bình, chịu uốn và nén tốt hơn kéo Đặc điểm này giúp gang xám GX 15-32 thích ứng với cả điều kiện mài mòn và rung động, phù hợp để chế tạo các chi tiết chịu tải trung bình ổn định Tùy vào yêu cầu thực tế, người dùng có thể lựa chọn những mác gang phù hợp mà không cần thay đổi vật liệu chế tạo Gang xám GX 15-32 có độ cứng là 190HB.
Tính công nghệ trong kết cấu
Kết cấu chi tiết đơn giản.
Các bề mặt cần được gia công của chi tiết đều là bề mặt phẳng và lỗ, do đó có thể sử dụng các biện pháp gia công phổ biến như khoan, khoét, doa, phay…
Các bề mặt gia công nằm đơn địu thuận tiện cho việc thoát dao.
Hai lỗ ỉ18 và ỉ30 cựng nằm trờn cựng một mặt phẳng và song song với nhau nờn dễ dàng gia công trên một lần gá đặt.
Vì kết cấu chi tiết đơn giản nên việc đưa dao vào các bề mặt cần được gia công mặt phẳng và lỗ khá dễ dàng.
Các lỗ trên chi tiết đều là lỗ thông suốt nên rất thuận tiện trong việc tăng tốc độ gia công chi tiết.
Các bề mặt trên chi tiết hợp với nhau bằng những góc vuông và song song nên sẽ thuận tiện trong phần gá đặt, không tốn thời gian canh chỉnh Đồng thời tương tự, các lỗ cũng vuông góc với bề mẳt lỗ nên khi gia công và gá đặt sẽ dễ dàng hơn.
Phần đáy của chi tiết khá lớn để có thể làm chuẩn cho chi tiết.
Vật liệu gang xám có độ bền và chống rung động tốt, thuật tiện cho việc chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.
Mặt phẳng đáy: Độ bóng cấp 7, sau khi gia công được chọn làm chuẩn tinh thống nhất, hạn chế 3 bậc tự do, đảm bảo độ vuông góc đường tâm lỗ và mặt đáy Dùng để định vị gia cụng 2 lỗ chớnh ỉ18 và ỉ 30.
Lỗ phụ ỉ16: Cấp chớnh xỏc 7, sau khi gia cụng sẽ tham gia quỏ trỡnh định vị trong quá trình thực hiện các nguyên công sau.
Lỗ chớnh ỉ18: cấp chớnh xỏc 7, sau khi gia cụng chớnh xỏc sẽ chọn làm chuẩn tinh thống nhất để gia cụng chớnh xỏc lỗ ỉ30 với cỏc bề mặt cần gia cụng cũn lại.
XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Khối lượng của chi tiết gia công
Từ phần mềm Auto CAD
Thể tích của chi tiết là: 361612,2215 mm 3
Ta có khối lượng riêng của gang xám là: 7,15 kg/dm 3
Từ đó ta tính ra khối lượng của chi tiết như sau:
Khối lượng = Thể tích * Khối lượng riêng
Sản lượng sản xuất trong 1 năm
Theo số liệu bản giao của đồ án ta biết được sản lượng yêu cầu là 100000 chiếc/năm.
Dựa vào công thức (CT2, Trang 12, [1]) ta có:
Trong đó: m =1 – Số lượng chi tiết trong một sản phẩm;
N 1 000 – Số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm; α – (3% - 6%) ta chọn 4 %; β – Số chi tiết được chế tạo thâm để dự trữ (5% - 7%) Ta chọn 6%;
Dựa vào thông số khối lượng và sản lượng ta tra trong (Bảng 2, trang 13,[1])
Bảng 2.1 Bảng xác định dạng sản xuất dựa vào trọng lực và sản lượng.
Q1 – Trọng lượng của chi tiết
Sản lượng hàng năm của chi tiết (chiếc) Đơn chiếc < 5 < 10 < 100
Ta kết luận được chi tiết được sản xuất hàng khối.
Xác định nhịp sản xuất
F – Tổng thời gian làm việc trong 1 năm tính bằng giờ với 300 ngày trong năm
N – Sản lượng chi tiết hàng năm cần xản xuất N = 110000 t`.2400
CHỌN PHÔI, XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI
Chọn phôi
Việc chọn phôi phụ thuộc rất nhiều vấn đề như chức năng, kết cấu, vật liệu sử dụng và yêu cầu kỹ thuật…Vì vậy chúng ta sẽ đưa ra nhiều phương án chế tạo phôi để phân tích và lựa chọn phương án tối ưu cho chi tiết như sau:
Phôi chế tạo bằng phương pháp gia công áp lực.
Phôi chế tạo bằng phương pháp hàn.
Phôi chế tạo bằng phương pháp đúc.
Với những phân tích ở chương I, II Ta có được những số liệu của chi tiết phôi như sau:
Vật liệu phôi là gang xám GX 15-32.
Khối lượng chi tiết là 2,586 Kg.
Kết cấu chi tiết không quá phức tạp.
Sản lượng yêu cầu là 110000 chiếc/năm.
Từ đó ta đề xuất được các phương pháp chế tạo phôi tối ưu là phương pháp đúc. Phôi chế tạo bằng phương pháp đúc có cá ưu và nhược điểm sau: Ưu điểm:
- Có thể đúc tất cả các kim loại và hợp kim
- Có thể đúc được các chi tiết có hình dạng kết cấy phức tạp
- Dễ cơ khí hóa, tự động hóa, cho năng suất cao, giá thành thấp và đáp ứng được tính chất linh hoạt trong sản xuất.
- Tốn kim loại trong hệ thống đậu rót, đậu ngót.
- Để kiểm tra chất lượng vật đúc cần phải có thiết bị hiện đại.
Phương pháp chế tạo phôi
Trong phôi đúc có những phương pháp sau:
- Đúc trong khuôn kim loại
3.2.1 Phương pháp đúc trong khuôn cát: Ưu điểm:
- Đúc được các loại vật liệu kim loại khác nhau có khối lượng từ vài chục gam đến vài chục tấn.
- Đúc được các chi tiết có hình dạng phức tạp và những phương pháp khác khó hoặc không thể gia công.
- Tính sản xuất linh hoạt, thích hợp với các dạng sản xuất.
- Đầu tư ban đầu thấp.
- Dễ cơ khí hóa và tự động hóa
- Độ chính xác vật đúc không cao dẫn tới lượng dư gia công lớn.
- Chất lượng phôi thấp, thường có rỗ khí, rỗ xỉ, chất lượng bề mặt vật đúc thấp. Đúc trong khuôn cát có hai loại:
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 hàng loạt vừa và lớn.
Loại phôi này có cấp chính xác: IT15 – IT16 Độ nhám bề mặt: Rz = 80μmm
Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại:
Nếu công việc thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát mẫu bằng gỗ loại này phù hợp với dang sản xuất hàng loạt vừa và lớn. Loại phôi này có cấp chính xác: IT15 – IT16 Độ nhám bề mặt: Rz = 25μmm
3.2.2 Phương pháp đúc trong khuôn kim loại: Ưu điểm:
- Độ chính xác về hình dạng và kích thước cao.
- Tổ chức vật đúc mịn chặt, chất lượng bề mặt vật đúc cao.
- Dễ cơ khí hóa, tự động hóa và năn xuất cao.
- Khối lượng vật đúc hạn chế, khó chế tạo những hình dạng phức tạp.
- Khó chế tạo chi tiết có thành mỏng, bề mặt chi tiết dễ bị biến cứng.
- Giá thành thiết bị đầu tư lớn Từ đó giá thành cao. Đặc điểm:
- Phôi có hình dáng gần giống với chi tiết.
- Phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và khối.
- Loại phôi này có cấp chính xác: IT14 – IT15
- Độ nhám bề mặt: Rz = 40μmm
Loại này chỉ phù hợp với các chi tiết dạng tròn xoay Đặt biệt là hình ống.
Là dùng áp lực để điền đầy kim loại trong khuôn Phương pháp này chỉ phù hợp với chi tiết có độ phức tạp cao Trang thiết bị đắt tiền nên giá thành sản phẩm cao.
Kết luận: Sau khi phân tích ưu nhược và tính phù hợp của các chi tiết về tính kinh tế, dạng sản xuất Cùng với yêu cầu chi tiết đã cho ta lựa chọn phương pháp đúc trong khuôn cát mẫu gỗ làm khuôn bằng máy.
Phôi đúc đạt cấp chính xác là II
Cấp chính xác kích thước : IT15 – IT16
Xác định lượng dư gia công và thiết kế bản vẽ lồng phôi
Để xác định lượng dư gia công, cần tìm kích thước thực của chi tiết sau khi đúc xong Thông số này sẽ được sử dụng để tạo bản vẽ lồng phôi Có hai phương pháp để xác định lượng dư gia công cho các bề mặt: tra bảng và tính toán Bài viết này sẽ sử dụng phương pháp tra bảng để xác định lượng dư.
Với phương pháp được chọn là đúc có cấp chính xác II và vật liệu được lựa chọn là gang với kích thước lớn nhất của chi tiết là 145,5mm Ta tra (bảng 3-95, trang 252, [2]) và (bảng 3-98, trang 253, [2]), Từ đó ta xác định được lượng dư của từng bề mặt và dung sai kích thước như sau:
Khi đúc kích thước thẳng:
Với kích thước danh nghĩa là 36mm Ta tra được lượng dư của hai mặt trên và dưới là: 2t=4+3=7mm Dung sai kích thước là: 43±0,5mm.
Với kích thước danh nghĩa là 24mm Ta tra được lượng dư của một mặt dưới là: t=3mm Dung sai kích thước là: 27±0,5mm.
Với kích thước danh nghĩa là 18mm Ta tra được lượng dư của một mặt bên cạnh là: t=3mm Dung sai kích thước là: 21±0,5mm.
Khi đúc kích thước lỗ:
Với kớch thước lỗ là ỉ30mm Ta tra được lượng dư của hai mặt bờn là: 2t=3+3=6mm. Dung sai kớch thước là: ỉ24±0,5mm.
Với ba lỗ ỉ16mm cú kớch thước nhỏ ta sẽ đỳc đặc mà thực hiện gia cụng lỗ sau. Thuận tiện sau đúc gia công nhanh, nâng cao năng suất và giảm thời gian gia công. Góc nghiêng thoát khuôn: 0 0 45’
Bán kính góc lượn: 3mm
CHỌN TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
Mục đích
Xác định trình tự gia công hợp lý là bước quan trọng để đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trí tương quan, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng của bề mặt theo yêu cầu của chi tiết cần chế tạo Trình tự gia công hợp lý sẽ giúp quá trình gia công diễn ra hiệu quả, giảm thiểu sai sót và tiết kiệm thời gian, chi phí.
Nội dung
- Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi.
- Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt.
- Chọn trình tự gia công các bề mặt chi tiết.
4.2.1 Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi
- Để chọn phương pháp gia công cho chi tiết ta có cá lựa chọn sau:
Gia công theo phương pháp tập trung nguyên công:
Phương án này có nghĩa là bố trí nhiều bước công nghệ vào một nguyên công và được thực hiện trên một máy.
Phương pháp tập trung nguyên công được sử dụng để gia công các chi tiết phức tạp, nhiều bề mặt gia công Trong phương pháp này, máy gia công chuyên dụng có năng suất cao như máy tổ hợp nhiều trục chính sẽ được sử dụng Bên cạnh đó, để gia công hiệu quả hơn, người ta sẽ sử dụng thêm nhiều dao cắt cho từng công đoạn.
Ngoài năng suất gia công tăng lên, phương pháp này còn cho phép nâng cao hệ số sử dung mặt bằng sản xuất Tuy nhiên phương pháp này dùng máy có độ phức tạp cao và điều chỉnh máy cũng rất khó khăn.
Gia công theo phương pháp phân tán nguyên công:
Phương pháp này có nghĩa là chia qui trình công nghệ ra nhiều nguyên công nhỏ, mỗi nguyên công thực hiện trên một máy, trong trường hợp này người ta sử dụng các máy thông dụng, các dụng cụ tiêu chuẩn và các trang thiết bị đơn giản Nhờ những nét đặt trung đó mà phương pháp phân tán nguyên công có tính linh hoạt cao, cụ thể là quá trình chuyển đổi đối tượng gia công được thực hiện nhanh chóng và chi phí gia công không đáng kể.
Với Phương pháp này ta sử dụng các loại máy như: máy phay, máy khoan, khoét, doa cho chi tiết giá đỡ.
- Từ những phân tích của hai phương pháp trên ta nhận thấy được ưu nhược điểm của từng phương pháp Với chi tiết giá đỡ này khi chọn phương pháp gia công tập trung ta cần quan tâm đến khả năng gá đặt trên một lần gá của chi tiết có được đáp ứng hay không, độ cứng cũng của chi tiết trong một lần gá có đảm bảo hay không.
- Khi phõn tớch chi tiết giỏ đỡ, ta thấy rằng cỏc bề mặt làm việc là hai lỗ ỉ30 và ỉ16 tương ứng với hai bề mặt 8, 9.
- Hai lỗ này phải đạt dung sai về kích thước, độ nhám theo yêu cầu.
- Độ vuông góc với mặt đầu của lỗ.
- Độ song song của hai lỗ.
Qua phân tích các nguyên tắc chuẩn thô và tinh ta chọn chuẩn công nghệ như sau:
Chuẩn thô: bề mặt đói diện với bề mặt đáy.
Chuẩn tinh:dùng bề mặt đáy và rãnh để phay các bề mặt còn lại.
4.2.3 Chọn tiến trình gia công
Xác định thứ tự gia công các bề mặt chi tiết càng ta dựa vào các nguyên tắc sau:
- Nguyên công sau (bước sau) phải giảm được sai số và tăng được độ bóng của nguyên công trước (bước trước ) để lại
- Trước hết phải gia công được những bề mặt dùng để làm chuẩn cho các nguyên công sau
- Tiếp theo đó cần gia công những bề mặt có lượng gia công lớn nhất để có khả năng phát hiện những biến dạng của chi tiết
- Các bề mặt còn lại nên gia công theo trình tự:bề mặt nào càng chính xác thì càng ghia công sau
- Cuối cùng là gia công bề mặt có độ chính xác cao nhất và có ý nghĩa lớn nhất đối với tính chất sử dụng của chi tiết
- Các lỗ trên chi tiết nên được gia công sau cùng (trừ những lỗ làm chuẩn khi gia công)
- Không nên gia công thô và gia công tinh bằng dao định thước trên cùng một máy
- Nếu chi tiết cần phải nhiệt luyện nên chia quy trình công nghệ ra hai giai đoạn:trước và sau nhiệt luyện
- Các nguyên công kiểm tra phải được tiến hành sau khi dùng những nguyên công có khả năng gây nhiều phế phẩm, những nguyên công phức tạp và cuối cùng tổng kiểm tra
- Gia cụng mặt đỏy phẳng đỏy, gia cụng rónh và hai lỗ ỉ16.
- Gia cụng thụ và tinh hai lỗ ỉ30 và ỉ16.
- Chọn chuẩn tinh thống nhất………
Phương án gia công
Bảng 4.1 Các phương án gia công chi tiết.
Tên nguyên công Dụng cụ cắt Cấp chính xác Độ nhám (R Z )
Phay rãnh 49x140mm thuộc mặt phẳng A
2 Phay bề mặt lỗ ỉ30 song song với mặt phẳng B
3 Phay bề mặt 2 lỗ ỉ30 và ỉ16 thuộc mặt phẳng B
4 Khoan-khoột-doa lỗ ỉ16 BK8 12-9-7 32-10-3,2
5 Kiểm tra: Độ song song của mặt phẳng, độ chính xác về kích thước, độ nhám…
Bảng 4.2 Các phương án gia công chi tiết.
Tên nguyên công Dụng cụ cắt Cấp chính xác Độ nhám (R a )
2 Phay rãnh 49x140mm thuộc mặt phẳng A
4 Phay bề mặt lỗ ỉ30 song song với mặt phẳng B
5 Phay bề mặt 2 lỗ ỉ30 và ỉ16 thuộc mặt phẳng B
6 Khoan-khoột-doa lỗ ỉ16 BK8 12-9-7 32-10-3,2
7 Kiểm tra: Độ song song của mặt phẳng, độ chính xác về kích thước, độ nhám…
Chọn phương án tối ưu:
Các tiêu chí Phương án 1 Phương án 2
Năng suất cao do áp dụng phương pháp phay khi gia công các bề mặt phẳng.
Năng suất thấp do áp dụng phương pháp bào khi gia công các bề mặt phẳng.
Chất lượng Chất lượng bề mặt tốt đảm bảo kích thước và độ nhám.
Chất lượng bề mặt tốt đảm bảo kích thước và độ nhám.
Thời gian gia công và hoàn thành ngắn Do các bước gia công được thực hiện với số lần gá ít
Vì ta gia công chi tiết với nhiều lần gá đặt dẫn đến thời gian gia công và hoàn thành dài.
Phương án tối ưu là phương án 1 Do đó phương án sẽ là phương án được sử dụng đẻ thực hiện tiến trình gia công chi tiết giá đỡ.
THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG
Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết
5.1.1 Chuẩn định vị khi gia công.
- Khi định vị chi tiết gối để gia công, khi đảm bảo được vị trí tương đối của các bề mặt mới nhau, của các lỗ với nhau và độ vuông góc của các lỗ với mặt đầu của nó.
- Vì vậy, chuẩn thô ban đầu được chọn là bề mặt đối diện bề mặt đáy và hai mặt khác của phôi, chọn chuẩn như vậy để gia công bề mặt đáy, khe rãnh ở đáy và gia công hai lỗ cơ bản.
- Gia công mặt đáy, rãnh và lỗ
- Gia công thô và tinh các bề mặt lỗ
- Gia công các lỗ chính
Thiết kế nguyên công
Phay thô tinh mặt phẳng A.
Hình 5.1 Sơ đồ định vị nguyên công 1 Định vị: Chi tiết gia công được định vị trên đồ gá bằng hai phiến tỳ khía nhám ở bề mặt đối diện song song với bề mặt A khống chế 3 bậc tự do (Qox, Qoy, Toz) cùng với các chốt tỳ hạn chế bậc tự do (Toy) và chốt điều chỉnh khống chế bậc tự do (Tox) Kẹp chặt chi tiết gia công được thực hiện nhờ cơ cấu kẹp liên động
Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt nhờ lực được thực hiện bằng cơ cấu kẹp Hướng kẹp được đẩy từ mặt trước ra sau.
- Chọn máy: Máy phay 6H12 (Bảng máy phay, trang 221, [5])
+ Bề mặt làm việc của bàn (mm 2 ): 320x1250
+ Công suất động cơ (kW): 7
+ Số vòng quay trục chính (v/ph):
+ Bước tiến của bàn (mm/ph):
+ Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy (KG): 1500
Dùng dao phay mặt đầu có gắn mảnh cắt hợp kim cứng (Bảng 4-95, trang 376, [2])
Kích thước lớn nhất của dao là D00 (mm)
Tuổi bền của dao là T@0 (phút)
Ta chọn kích thước của dao là D0 mm, BP mm, d(H7)2 mm, số răng Z=8
Phay rãnh 49x140mm thuộc mặt phẳng A Định vị: Chi tiết gia công được định vị trên đồ gá bằng hai phiến tỳ khía nhám ở bề mặt đối diện song song với bề mặt A khống chế 3 bậc tự do (Qox, Qoy, Toz) cùng với các chốt tỳ hạn chế bậc tự do (Toy) và chốt điều chỉnh khống chế bậc tự do (Tox) Kẹp chặt chi tiết gia công được thực hiện nhờ cơ cấu kẹp liên động
Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt nhờ lực được thực hiện bằng cơ cấu kẹp Hướng kẹp được đẩy từ mặt trước ra sau.
- Chọn máy: Máy phay 6H12 (Bảng máy phay, trang 221, [5])
+ Bề mặt làm việc của bàn (mm 2 ): 320x1250
+ Công suất động cơ (kW): 7
+ Số vòng quay trục chính (v/ph):
+ Bước tiến của bàn (mm/ph):
+ Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy (KG): 1500
Dùng dao phay mặt đầu bằng thép gió (Bảng 4-95, trang 376, [2])
Kích thước lớn nhất của dao là D` (mm)
Tuổi bền của dao là T0 (phút)
Ta chọn kích thước của dao là DP mm, L6 mm, d(H7)" mm, số răng Z
Khoan 2 lỗ ỉ16H10 Định vị: Chi tiết gia công được định vị trên đồ gá bằng hai phiến tỳ khía nhám ở bề mặt đối diện song song với bề mặt A khống chế 3 bậc tự do (Qox, Qoy, Toz) cùng với các chốt tỳ hạn chế bậc tự do (Toy) và chốt điều chỉnh khống chế bậc tự do (Tox) Kẹp chặt chi tiết gia công được thực hiện nhờ cơ cấu kẹp liên động
Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt nhờ lực được thực hiện bằng cơ cấu kẹp Hướng kẹp được đẩy từ mặt trước ra sau.
- Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135 (Trang 220, [5])
+ Đường kớnh mũi khoan lớn nhất gia cụng được ỉmax5 (mm)
+ Công suất động cơ (kW): 6 – Hiệu suất máy η : 0,8
+ Số vòng quay trục chính (vg/ph): 68-100-140-195-275-400-530-750-1100
+ Dùng mũi khoan ruột gà bằng thép gió đuôi loại ngắn (Bảng 4-40, trang 320, [2])
Ta chọn kích thước của mũi khoan là D mm, L= 61÷205 mm.
Hình 5.2 Sơ đồ định vị nguyên công 2
5.1.3 Nguyờn cụng 2: Phay 2 bề mặt lỗ ỉ30 Định vị: Chi tiết được định vị trên bề mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do ở mặt phẳng đáy (Toz; Qoy; Qox), chốt trụ ngắn khống chế thêm 2 bậc tự do (Tox, Toy), và chốt trám khống chế 1 bậc tự do (Qoz).
Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt nhờ cơ cấu kẹp nhằm giữ chi tiết đươc cố định
- Chọn máy: Máy phay ngang 6H82T (Bảng máy phay, trang 221,
+ Bề mặt làm việc của bàn (mm 2 ): 320x1250
+ Công suất động cơ (kW): 7
+ Số vòng quay trục chính (v/ph):
+ Bước tiến của bàn (mm/ph):
+ Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy (KG): 1500
Dùng dao phay mặt đầu có gắn mảnh cắt hợp kim cứng (Bảng 4-95, trang 376, [2])
Kích thước lớn nhất của dao là D00 (mm)
Tuổi bền của dao là T$0 (phút)
Ta chọn kích thước của dao là D0 mm, BP mm, d(H7)2 mm, số răng Z=8
5.1.4 Nguyờn cụng 3: Phay bề mặt lỗ ỉ16
Hình 5.3 Sơ đồ định vị nguyên công 3 Định vị: Chi tiết được định vị trên bề mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do ở mặt phẳng đáy của chi tiết (Toy; Qoy; Qoz), chốt trụ ngắn khống chế thêm 2 bậc tự do (Toz, Tox), và chốt trám khống chế 1 bậc tự do (Qox).
Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt nhờ cơ cấu kẹp liên động nhằm giữ chi tiết đươc cố định.
- Chọn máy: Máy phay 6H12 (Bảng máy phay, trang 221, [5])
+ Bề mặt làm việc của bàn (mm 2 ): 320x1250
+ Công suất động cơ (kW): 7
+ Số vòng quay trục chính (v/ph):
+ Bước tiến của bàn (mm/ph):
+ Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy (KG): 1500
Dùng dao phay mặt đầu có gắn mảnh cắt hợp kim cứng (Bảng 4-95, trang 376, [2])
Kích thước lớn nhất của dao là D00 (mm)
Tuổi bền của dao là T$0 (phút)
Ta chọn kích thước của dao là D0 mm, BP mm, d(H7)2 mm, số răng Z=8
Hình 5.1 Sơ đồ định vị nguyên công 4,5,6 Định vị: Chi tiết được định vị trên bề mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do ở mặt phẳng đáy của chi tiết (Toy; Qoy; Qoz), chốt trụ ngắn khống chế thêm 2 bậc tự do (Toz, Tox), và chốt trám khống chế 1 bậc tự do (Qox).
Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt nhờ cơ cấu kẹp liên động nhằm giữ chi tiết đươc cố định.
- Chọn máy: Máy khoan đứng 2H175 (Bảng 9-21, trang 45, [4])
+ Đường kớnh mũi khoan lớn nhất khi gia cụng thộp ỉmaxu (mm)
+ Bề mặt làm việc của bàn (mm 2 ): 560x630
+ Công suất động cơ (kW): 10
+ Số cấp tốc độ trục chính: 8
+ Phạm vi tốc độ trục chính (vg/ph): 18-800
+ Phạm vi bước tiến (mm/vg): 0,07-3,15
+ Dùng mũi khoan ruột gà bằng thép gió đuôi loại ngắn (Bảng 4-40, trang 320, [2])
Ta chọn kích thước của mũi khoan là D mm, L= 61÷205 mm.
+ Dùng mũi khoét gắn mảnh hợp kim cứng (Bảng 4-47, trang 332, [2])
Ta chọn kích thước của mũi khoét là D,5 mm, L= 180÷355 mm.
+ Dùng mũi doa có gắn mãnh hợp kim cứng (Bảng 4-49, trang 336, [2])
Ta chọn kích thước của mũi doa là D mm, L= 140÷340 mm.
+ Dùng dao vát mép bằng thép gió 90 0 , D mm.
定位 Khoót-doa lỗ ỉ30 vị trí cụ thể trên mặt phẳng, hạn chế 3 bậc tự do của mặt phẳng đáy chi tiết (Toy; Qoy; Qoz) Loại chốt trụ ngắn có chức năng khống chế thêm 2 bậc tự do (Toz, Tox), trong khi chốt trám đảm nhiệm vai trò khống chế 1 bậc tự do (Qox).
Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt nhờ cơ cấu kẹp liên động nhằm giữ chi tiết đươc cố định.
- Chọn máy: Máy khoan đứng 2M57 (Bảng 9-21, trang 45, [4])
+ Đường kớnh mũi khoan lớn nhất khi gia cụng thộp ỉmaxu (mm)
+ Bề mặt làm việc của bàn (mm 2 ): 1300x2065
+ Công suất động cơ (kW): 7,5
+ Số cấp tốc độ trục chính: 22
+ Phạm vi tốc độ trục chính (vg/ph): 12,5-1600
+ Phạm vi bước tiến (mm/vg): 0,063-3,15
+ Dùng mũi khoét liền khối (Bảng 4-47, trang 332, [2])
Ta chọn kích thước của mũi khoét là D),5 mm, L= 160÷350 mm.
+ Dùng mũi doa gắn mảnh hợp kim cứng (Bảng 4-49, trang 336, [2])
Ta chọn kích thước của mũi doa là D0 mm, L= 140÷340 mm.
5.1.6 Nguyên công 5: Kiểm tra. Độ không song song của hai lỗ chính Kiểm tra độ vuông góc của hai lỗ so với bề mặt đáy.
Sau khi gia công các bề mặt, kiểm tra chất lượng là bước quan trọng để đảm bảo chi tiết đạt yêu cầu về kích thước, bề mặt, độ song song và độ vuông góc Những chi tiết không đạt yêu cầu sẽ bị loại bỏ ngay sau bước gia công đầu tiên, giúp tiết kiệm thời gian và nguồn lực Trong trường hợp sai số là sai số hệ thống, có thể loại bỏ chi tiết để tiếp tục gia công chi tiết mới đảm bảo đạt tiêu chuẩn.
ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC
Xác định lượng dư trung gian, kích thước trung gian bằng phương pháp phân tích
6.1.1 Tớnh lượng dư của lỗ ỉ30 0,021 Định vị: Chi tiết được định vị trên bề mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do ở mặt phẳng đáy của chi tiết (Toy; Qoy; Qoz), chốt trụ ngắn khống chế thêm 2 bậc tự do (Toz, Tox), và chốt trám khống chế 1 bậc tự do (Qox).
Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt nhờ cơ cấu kẹp liên động nhằm giữ chi tiết đươc cố định.
Dung sai: δ = 840 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz0 = 80 μmm
Dung sai: δ = 210 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz1 = 50 μmm
Dung sai: δ = 84 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz2 = 30 μmm
Dung sai: δ = 33 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz3 = 10 μmm
Dung sai: δ = 21 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz4 = 5 μmm
Lỗ được máy dập có chất lượng bề mặt: (Bảng 10, trang 39, [1])
Cụng thức tớnh lượng dư cho bề mặt trụ trong đối xứng ỉ30 +0,021
R z i−1 : Chiều cao nhấp nhô tế vi do nguyên công trước để lại t c i−1 : Chiều cao lớp khuyết tật do nguyên công trước để lại ρ i−1 : Sai số vị trí không gian do nguyên công trước để lại ε gđ i : Sai số gá đặt chi tiết ở nguyên công đang thực hiện
Sai lệch vị trí không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau: ρ=√ C 0 2 + ( Δ y ⋅ l ) 2
C 0 : Độ lệch tâm của mũi khoan so với vị trí ban đầu. Δ y : Độ cong đơn vị. l: Chiều dài gia công.
Tra Bảng 18, ta có: (Bảng 18, trang 44, [1])
C 0 %μmm/mm Δ y =0,9μmm/mm l = 36 mm
Tính sai số gá đặt: ε gđ i =√ ε c
Trong đó: ε c : Sai số chuẩn của chi tiết khi gá đặt trên các loại đồ gá. ε k : Sai số kẹp chặt. ε c = δ D
Lượng dư của bước gia công khoét thô:
Lượng dư của bước gia công khoét tinh:
Lượng dư của bước gia công doa thô:
Lượng dư của bước gia công doa tinh:
Như vậy ta có các kích thước lớn nhất:
Doa thô: Dmax3 = Dmax4 – 2.Zmin3 = 30,021 – 70,048.10 -3 = 29,951 mm
Khoét tinh: Dmax2 = Dmax3 – 2.Zmin2 = 29,951 – 140,96.10 -3 = 29,81 mm
Khoét thô: Dmax1 = Dmax2 – 2.Zmin1 = 29,81 – 225,788.10 -3 = 29,5842 mm
Phôi: Dmax phôi = Dmax1 – 2.Zmin0 = 29,5842 – 1715,85.10 -3 = 27,8684 mm
Ta quy tròn các kích thước tính toán trên về phía bé hơn cho việc gia công được an toàn và tính kích thước bé nhất:
Doa tinh: Dmax4 = 30,021 mm; Dmin4 = 30,021 – 0,021 0 mm
Doa thô: Dmax3 = 29,951 mm; Dmin3 = 29,951 – 0,033 = 29,918 mm
Khoét tinh: Dmax2 = 29,81 mm; Dmin2 = 29,81 – 0,084 = 29,726 mm
Khoét thô: Dmax1 = 29,5845 mm; Dmin1 = 29,5842 – 0,21 = 29,3742 mm
Phôi: Dmax phôi = 27,8695 mm; Dmin phôi = 27,8684 – 0,84 = 27,0275 mm
Lượng dư trung gian bé nhất và lớn nhất của các bước:
2.Zmax1 = Dmin1 – Dmin phôi = 29,3745 – 27,0275 = 2,345 = 2345 μmm
2.Zmin1 = Dmax1 – Dmax phôi = 29,5845 – 27,8695 = 1,715 = 1715 μmm
Kiểm tra kết quả tính toán:
2Zmax – 2Zmin = 2970,5 – 2151,5 = 819 μmm = δ phôi – δ doa tinh = 840 – 21 = 819 μmm
Bảng 5.1 Tính toán lượng dư lỗ.
Các yếu tố tạo thành lượng dư [àm]
Lượng dư giới hạn nghệ tính toán 2Z min
R zi t i 𝜌 i gdi d min d max 2Z min 2Z max
6.1.2 Tính lượng dư của bề mặt 2.
- Định vị: Chi tiết gia công được định vị trên đồ gá bằng hai phiến tỳ khía nhám ở bề mặt đối diện song song với bề mặt A khống chế 3 bậc tự do (Qox, Qoy, Toz) cùng với các chốt tỳ hạn chế bậc tự do (Toy) và chốt điều chỉnh khống chế bậc tự do (Tox) Kẹp chặt chi tiết gia công được thực hiện nhờ cơ cấu kẹp liên động
- Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt nhờ lực được thực hiện bằng cơ cấu kẹp Hướng kẹp được đẩy từ mặt trước ra sau.
Dung sai: δ = 1600 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz0 = 80 μmm
Dung sai: δ = 400 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz1 = 40 μmm
Dung sai: δ = 160 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz2 = 10 μmm
Mặt phẳng được máy dập có chất lượng bề mặt: (Bảng 10, trang 39, [1])
Công thức tính lượng dư cho bề mặt đáy 18 ±0,035
R z i−1 : Chiều cao nhấp nhô tế vi do nguyên công trước để lại t c i−1 : Chiều cao lớp khuyết tật do nguyên công trước để lại ρ i−1 : Sai số vị trí không gian do nguyên côn trước để lại ε gđ i : Sai số gá đặt chi tiết ở nguyên công đang thực hiện
Sai lệch vị trí không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau: ρ=ρ c +ρ cm ρ c : độ công vênh. ρ c =Δ k l=1.1400μmm Δ k =1μmm/mm (Bảng 15, trang 43, [1]) l: chiều dài gia công ρ cm : độ xê dịch. ρ cm p0μmm (Bảng 17, trang 43, [1])
Tính sai số gá đặt: ε gđ i =√ ε c 2 + ε k 2
Trong đó: ε c : Sai số chuẩn của chi tiết khi gá đặt trên các loại đồ gá. ε k : Sai số kẹp chặt. ε c =δ!μmm ε k 0μmm (Bảng 24, trang 48, [1])
Lượng dư của bước gia công phay thô:
Lượng dư của bước gia công phay tinh:
Như vậy ta có các kích thước lớn nhất:
Phay thô: lmin1 = lmin2 + Zmin1 = 17,965 + 77,109.10 -3 = 18,042 mm
Phôi: lmin phôi = lmin1 + Zmin0 = 18,042 + 1542,18.10 -3 = 19,58 mm
Ta quy tròn các kích thước tính toán trên về phía bé hơn cho việc gia công được an toàn và tính kích thước bé nhất:
Phay tinh: lmin2 = 17,965 mm; lmax2 = 17,965 + 0,16 = 18,125 mm
Phay thô: lmin1 = 18,042 mm; lmax1 = 18,042 + 0,4 = 18,442 mm
Phôi: lmin phôi = 19,58 mm; lmax phôi = 19,58+ 1,6 = 21,18 mm
Lượng dư trung gian bé nhất và lớn nhất của các bước:
Zmax1 = lmax phôi – lmax1 = 21,18 – 18,442 = 2738 μmm
Zmin1 = lmin phôi – lmin1 = 19,58 – 18,042 = 1538 μmm
Kiểm tra kết quả tính toán:
Zmax – Zmin = 3055 – 1615 = 1440 μmm = δ phôi – δ phay tinh = 1600 – 160 = 1440 μmm
Bảng 5.2 Tính toán lượng dư.
Các yếu tố tạo thành lượng dư [àm]
Kích thước tính toán l [mm]
Kích thước giới hạn [mm]
Lượng dư giới hạn [mm]
R zi T i 𝜌 i gdi l min l max Z min Z max
6.2 Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian bằng phương pháp tra bảng.
6.2.1 Tra lượng dư và kích thước bề mặt 5
Dung sai: δ = 1000 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz0 = 80 μmm
Dung sai: δ = 250 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz1 = 40 μmm
Dung sai: δ = 100 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz2 = 10 μmm
Mặt phẳng được đúc có chất lượng bề mặt: (Bảng 10, trang 39, [1])
Theo (Bảng 3-95, trang 252, [2]), ta có lượng dư gia công cơ: Z = 4+3 = 7 mm
Bảng 6.3 Tra lượng dư bề mặt 5.
Stt Các bước gia công bề mặt
Cấp chính xác (IT) Độ nhám (Rz m)
Kích thước trung gian (mm)
6.2.2 Tra lượng dư và kích thước bề mặt 6.
Dung sai: δ = 1000 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz0 = 80 μmm
Dung sai: δ = 250 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz1 = 40 μmm
Dung sai: δ = 100 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz2 = 10 μmm
Mặt phẳng được đúc có chất lượng bề mặt: (Bảng 10, trang 39, [1])
Theo (Bảng 3-95, trang 252, [2]), ta có lượng dư gia công cơ: Z = 4+3 = 7 mm
Bảng 6.3 Tra lượng dư bề mặt 6
Stt Các bước gia công bề mặt
Cấp chính xác (IT) Độ nhám (Rz m)
Kích thước trung gian (mm)
6.2.3 Tra lượng dư và kích thước bề mặt 7.
Dung sai: δ = 1000 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz0 = 80 μmm
Dung sai: δ = 250 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz1 = 40 μmm
Dung sai: δ = 100 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz2 = 10 μmm
Mặt phẳng được đúc có chất lượng bề mặt: (Bảng 10, trang 39, [1])
Theo (Bảng 3-95, trang 252, [2]), ta có lượng dư gia công cơ: Z = 3 mm
Bảng 6.3 Tra lượng dư bề mặt 7
Stt Các bước gia công bề mặt
Cấp chính xác (IT) Độ nhám (Rz m)
Kích thước trung gian (mm)
6.2.4 Tra lượng dư và kích thước bề mặt 1.
Dung sai: δ = 700 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz0 = 80 μmm
Dung sai: δ = 180 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz3 = 40 μmm
Mặt phẳng được đúc có chất lượng bề mặt: (Bảng 10, trang 39, [1])
Bảng 6.6 Tra lượng dư bề mặt 1
Stt Các bước gia công bề mặt
Cấp chính xác (IT) Độ nhám (Rz m)
Kích thước trung gian (mm)
6.2.5 Tra lượng dư và kích thước bề mặt 3.
Dung sai: δ = 700 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz1 = 40 μmm
Dung sai: δ = 180 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz2 = 30 μmm
Dung sai: δ = 27 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz3 = 10 μmm
Dung sai: δ = 18 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz4 = 5 μmm
Bảng 6.6 Tra lượng dư bề mặt 3
Stt Các bước gia công bề mặt
Cấp chính xác (IT) Độ nhám (Rz m)
Kích thước trung gian (mm)
6.2.6 Tra lượng dư và kích thước bề mặt 9.
Dung sai: δ = 160 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz0 = 10 μmm
Dung sai: δ = 250 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz1 = 40 μmm
Dung sai: δ = 100 μmm Độ nhám bề mặt đạt được: Rz2 = 10 μmm
Mặt phẳng được đúc có chất lượng bề mặt: (Bảng 10, trang 39, [1])
Từ nguyên công tược ta có lượng dư gia công cơ: Z = 3 mm
Bảng 6.3 Tra lượng dư bề mặt 6.
Stt Các bước gia công bề mặt
Cấp chính xác (IT) Độ nhám (Rz m)
Kích thước trung gian (mm)
TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT
Xác định chế độ cắt bằng phương pháp pháp phân tích
7.1.1 Xác định chế độ cắt cho bề mặt 2 (nguyên công 1)
- Vật liệu: Gang xám GX 15-32
- Công suất động cơ: 7 kW
- Số vòng quay trục chính:
Dùng dao phay mặt đầu có gắn mảnh cắt hợp kim cứng (Bảng 4-95, trang 376, [2])
Ta chọn kích thước của dao là D0 mm, BP mm, d(H7)2 mm, số răng Z=8
Xác định chiều sâu cắt t:
Xác định lượng chạy dao s:
Tra (Bảng 5-34, trang 29, [3]) ta có:
- Phay thô: Sz1 = 0,09÷0,18 mm/vg, chọn S1 = 0,15 mm/vg
- Phay tinh: Sz2 = 0,7.S1 = 0,1 mm/vg
Xác định vận tốc cắt V:
Sz – là lượng chạy dao.
T = 180 _ là chu kỳ bền trung bình của dao (Bảng 5-40, trang 34, [3])
Z – số răng của dao. kv – là hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện thực tế: kv = kMV kuv knv
Trong đó: kMV – là hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công. k MV =k n ( 190 HB ) n v (Bảng 5-1, trang 6, [3]) kn = 1 (Bảng 5-2, trang 6, [3]) nv = 1,25 (Bảng 5-2, trang 6, [3])
Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (kMV) bằng 1,25, còn hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi (knv) là 0,8 Các giá trị này được lấy từ bảng 5-5 và 5-6 trong sách [3], ở trang 8.
Bảng 7.1 Hệ số và số mũ trong công thức tình toán chế độ cắt
Theo máy chọn n = 600 vg/ph
Theo máy chọn n = 750 vg/ph
Lượng chạy dao phút, Sph:
Phay thô: Sph1 = S n = Sz1 Z n = 0,15.8.600 = 720 mm/ph
Phay thô: Sph1 = S n = Sz1 Z n = 0,1.8.750 = 600 mm/ph
Bảng 7.2 Hệ số và số mũ trong công thức tình toán chế độ cắt
Mômem xoắn Mx: (CT , trang 28, [3])
Thời gian gia công: (CT, trang 56, [1])
L: Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1: chiều dài ăn sao (mm)
L2: chiều dài thoát dao (mm)
S: lượng chạy dao vong (mm/vg) n: số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút.
Theo (Bảng 5-31, trang 65, [1]), ta có:
Bảng 7.3 Thống kê kết quả tính toán chế độ cắt nguyên công 1.
Lượng chạy dao s (mm/vg)
Số vòng quay n (vg/ph)
Thời gian gia công (ph)
7.1.2 Xỏc định chế độ cắt cho bề mặt 4 (nguyờn cụng 5, 6: khoột, doa lỗ ỉ30).
- Công suất động cơ: 7,5 kW
- Số vòng quay trục chính : 12,5-1600 vg/ph
+ Dùng mũi khoét gắn mãnh hợp kim cứng (Bảng 4-47, trang 332, [2])
Ta chọn kích thước của mũi khoét là D),5 mm, L= 160÷350 mm.
+ Dùng mũi doa gắn lưỡi bằng thép gió (Bảng 4-49, trang 336, [2])
Ta chọn kích thước của mũi doa là D0 mm, L= 140÷340 mm.
Xác định chiều sâu cắt t:
Xác định lượng chạy dao s:
Tra (Bảng 5-26, trang 22, [3]) ta có:
- Khoét thô: S1 = 1,1÷1,3 mm/vg, chọn S1 = 1,2 mm/vg
Xác định vận tốc cắt V:
D – là đường kính. s – là lượng chạy dao.
T – là chu kỳ bền trung bình của dao (Bảng 5-30, trang 24, [3])
Doa T = 75 ph kv – là hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện thực tế: kv = kMV kuv knv klv
Trong đó: kMV – là hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công. k MV =( 190 HB ) n v (Bảng 5-1, trang 6, [3]) kn = 1 (Bảng 5-2, trang 6, [3]) nv = 1,3 (Bảng 5-2, trang 6, [3])
Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt kV = (190190)1,3 = 1 kuv Hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi kuv = 0,83 Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu gia công klv = 1 đối với khoan và doa.
Bảng 7.4 Hệ số và số mũ trong công thức tình toán chế độ cắt.
Ta chọn chọn n = 600 vg/ph
Theo máy chọn n = 850 vg/ph
Theo máy chọn n = 550 vg/ph
Theo máy chọn n = 350 vg/ph
Mômem xoắn M và lực chiều trục P:
Bảng 7.5 Hệ số và số mũ trong công thức tình toán chế độ cắt.
Bảng 7.6 Hệ số và số mũ trong công thức tình toán chế độ cắt.
Thời gian gia công: (CT, trang 56, [1])
L: Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1: chiều dài ăn sao (mm)
L2: chiều dài thoát dao (mm)
S: lượng chạy dao vong (mm/vg) n: số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút.
Theo (Bảng 28, trang 60, [1]), ta có:
Bảng 7.7 Thống kê kết quả tính toán chế độ cắt nguyên công 3.
Lượng chạy dao s (mm/vg)
Số vòng quay n (Vg/ph)
Thời gian gia công (ph)
Xác định chế độ cắt bằng phương pháp pháp tra bảng
7.2.1 Xác định chế độ cắt cho bề mặt 3 (nguyên công 4).
- Vật liệu: Gang xám GX 15-32
- Công suất động cơ: 10 kW
- Số vòng quay trục chính : 18-800 vg/ph
+ Dùng mũi khoan ruột gà thep gió (Bảng 4-40, trang 319, [2])
Ta chọn kích thước của mũi khoan là d = 17, L = 20, l = 24
+ Dùng mũi khoét gắn mãnh hợp kim cứng (Bảng 4-47, trang 333, [2])
Ta chọn kích thước của mũi khoét là D,5 mm, L= 140÷250 mm.
+ Dùng mũi doa gắn mãnh hợp kim cứng (Bảng 4-49, trang 336, [2])
Ta chọn kích thước của mũi doa là D mm, L= 140÷340 mm.
Xác định chiều sâu cắt t:
Xác định lượng chạy dao s:
Khi khoan: S1 = 0,5 mm/vg (Bảng 5-90, trang 86, [3])
Xác định vận tốc cắt V:
Khi khoan: Vk = Vtra bảng kcác hệ số điều chỉnh (m/ph) (Bảng 5-90, trang 86, [3])
Khi khoét: Vkh = Vtra bảng kcác hệ số điều chỉnh (m/ph) (Bảng 5-108, trang 99, [3])
Khi doa: Vd = Vtra bảng kcác hệ số điều chỉnh (m/ph) (Bảng 5-116, trang 107, [3])
Theo máy chọn n = 800 vg/ph
Theo máy chọn n = 1450 vg/ph
Theo máy chọn n = 1850 vg/ph
Theo máy chọn n = 1400 vg/ph
Công suất cắt N: (Bảng 5-92, trang 87, [3])
Thời gian gia công: (CT, trang 56, [1])
L: Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1: chiều dài ăn sao (mm)
L2: chiều dài thoát dao (mm)
S: lượng chạy dao vong (mm/vg) n: số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút.
Theo (Bảng 5-28, trang 58, [1]), ta có:
Bảng 7.8 Thống kê kết quả tính toán chế độ cắt nguyên công 4.
Lượng chạy dao s (mm/vg)
Số vòng quay n (Vg/ph)
Thời gian gia công (ph)
7.2.2 Xác định chế độ cắt cho bề mặt 9 (nguyên công 1).
- Vật liệu: Gang xám GX 15-32
- Công suất động cơ: 7 kW
- Số vòng quay trục chính:
Dùng dao phay ngón thép gió (Bảng 5-148, trang 133, [3])
Ta chọn kích thước của dao là D@ mm, L=2 mm, t=3,5 mm, số răng Z=6
Xác định chiều sâu cắt t:
Xác định lượng chạy dao s:
Phay thô: Sz1 = 0,25 mm/vg (Bảng 5-146, trang 131, [3])
Phay tinh: Sz2 = 0,16 mm/vg (Bảng 5-146, trang 131, [3])
Xác định vận tốc cắt V:
Phay thô: Vk = Vtra bảng kcác hệ số điều chỉnh (m/ph) (Bảng 5-148, trang 133, [3])
Phay tinh: Vk = Vtra bảng kcác hệ số điều chỉnh (m/ph) (Bảng 5-148, trang 133, [3])
Theo máy chọn n = 300 vg/ph
Theo máy chọn n = 375 vg/ph
Lượng chạy dao Sph, mm/ph:
Công suất cắt N: (Bảng 5-152, trang 136, [3])
Thời gian gia công: (CT, trang 56, [1])
L: Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1: chiều dài ăn sao (mm)
S: lượng chạy dao vong (mm/vg) n: số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút.
Theo (Bảng 5-31, trang 65, [1]), ta có:
Bảng 7.9 Thống kê kết quả tính toán chế độ cắt nguyên công 5.
Lượng chạy dao s (mm/vg)
Số vòng quay n (Vg/ph)
Thời gian gia công (ph)
7.2.3 Xác định chế độ cắt cho bề mặt 1 (nguyên công 1).
- Vật liệu: Gang xám GX 15-32
- Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135 (Trang 220, [5])
+ Đường kớnh mũi khoan lớn nhất gia cụng được ỉmax5 (mm)
+ Công suất động cơ (kW): 6 – Hiệu suất máy η : 0,8
+ Số vòng quay trục chính (vg/ph): 68-100-140-195-275-400-530-750-1100
+ Dùng mũi khoan ruột gà bằng thép gió đuôi loại ngắn (Bảng 4-40, trang 320, [2])
Ta chọn kích thước của mũi khoan là D mm, L= 61÷205 mm.
Xác định chiều sâu cắt t:
Xác định lượng chạy dao s:
Khi khoan: S = 0,25 mm/vg (Bảng 5-87, trang 84, [3])
Xác định vận tốc cắt V:
Khi khoan: Vk = Vtra bảng kcác hệ số điều chỉnh (m/ph) (Bảng 5-86, trang 83, [3])
Theo máy chọn n = 530 vg/ph
Thời gian gia công: (CT, trang 56, [1])
L: Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1: chiều dài ăn sao (mm)
S: lượng chạy dao vong (mm/vg) n: số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút.
Theo (Bảng 5-28, trang 59, [1]), ta có:
Bảng 7.13 Thống kê kết quả tính toán chế độ cắt nguyên công 6.
Lượng chạy dao s (mm/vg)
Tốc độ cắt v (mm/ph)
Số vòng quay n (Vg/ph)
Thời gian gia công (ph)
7.2.4 Xác định chế độ cắt cho bề mặt 5, 6 và 7.
- Vật liệu: thép Gang xám 15-32
- Công suất động cơ: 7 kW
- Số vòng quay trục chính:
Dùng dao phay mặt đầu có gắn mảnh cắt hợp kim cứng (Bảng 4-95, trang 376, [2])
Kích thước lớn nhất của dao là D00 (mm)
Tuổi bền của dao là T$0 (phút)
Ta chọn kích thước của dao là D0 mm, BP mm, d(H7)2 mm, số răng Z=8
Xác định chiều sâu cắt t:
Xác định lượng chạy dao s:
Phay thô: Sz1 = 0,2 mm/vg (Bảng 5-125, trang 113, [3])
Phay tinh: Sz2 = 0,14 mm/vg
Xác định vận tốc cắt V:
Phay thô: Vk = Vtra bảng kcác hệ số điều chỉnh (m/ph) (Bảng 5-147, trang 132, [3])
Phay tinh: Vk = Vtra bảng kcác hệ số điều chỉnh (m/ph) (Bảng 5-147, trang 132, [3])
Theo máy chọn n = 375 vg/ph
Theo máy chọn n = 475 vg/ph
Lượng chạy dao Sph, mm/ph:
Công suất cắt N: (Bảng 5-151, trang 136, [3])
Thời gian gia công: (CT, trang 56, [1])
L: Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1: chiều dài ăn sao (mm)
S: lượng chạy dao vong (mm/vg) n: số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút.
Theo (Bảng 5-31, trang 65, [1]), ta có:
Bảng 7.9 Thống kê kết quả tính toán chế độ cắt nguyên công 5.
Lượng chạy dao s (mm/vg)
Số vòng quay n (Vg/ph)
Thời gian gia công (ph)
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
Kết cấu đồ gá
- Đây là nguyên công khoan ,khoét ,doa nên đòi hỏi độ chính xác, độ cứng vững của đồ gá. Các yếu tố này phải đạt những yêu cầu trong tính toán đảm bảo được độ chính xác trong suốt quá trình gia công.
- Đồ gá cho nguyên công này là dụng cụ cơ cấu kẹp liên động Chi tiết gia công được định vị
6 bậc tự do bởi phiến tỳ, 1 chốt trụ và 1 chốt trám.
Thành phần đồ gá
Cơ cấu kẹp chặt có tác dụng giữ cho chi tiết không bị xê dịch trong quá trình gia công Ở đây ta chọn cơ cấu ren.
8.2.2 Cơ cấu dẫn hướng. Đây là cơ cấu giữ cho dao tiến không bị xê dịch bởi lực cắt, lực kẹp và rung động Cơ cấu này là bạc dẫn hướng.
8.2.3 Thân gá và đồ gá.
Thân gá và đồ gá có ten gọi khác là chi tiết cơ sở thường là các đế hình vuông, hình tròn có rãnh hoặc có lỗ ren để các chi tiết khác bắt lên nó tạo thành đồ gá.
8.2.4 Các chi tiết nối ghép. Đây là buloong đai ốc…dùng để nối các bộ phận của đồ gá lại với nhau Các chi tiết này thường chế tạo theo tiêu chuẩn.
8.2.5 Cơ cấu định vụ kẹp chặt đồ gá trên bàn máy.
Cơ cấu này thường là then dẫn hướng và đồ gá có rãnh chữ u để kẹp chạt đồ gá trên bàn máy.
Tính toán lực kẹp
Theo đó, phương trình cân bằng lực có dạng như sau:
Q=2.K M R f d R 1 −P 0 (CT 48, trang 86, [1]) f = 0,1: hệ số ma sát
R: khoảng cách từ tâm mũi khoan đến tâm chi tiết.
R1: Là khoảng cách từ tâm phiến tỳ đến tâm chi tiết
M: Mômen cắt d: Đường kính dao khoan
K: là hệ số an toàn có tính đến khả năng tăng lực cắt trong quá trình gia công Trong điều kiện gia công cụ thể, hệ số K đ ược tính như sau:
- K0: hệ số an toàn định mức Ở điều kiện lý tưởng, chọn K0 = 1,5 cho tất cả các trường hợp.
- K1: hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi Khi gia công thô thì K1 1,2.
- K2: hệ số tăng lực cắt khi dao mòn Chọn K2 = 1,5.
- K3: hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn Chọn K3 = 1,2.
- K4: hệ số tính đến độ ổn định của cơ cấu kẹp chặt gây ra Khi kẹp chặt bằng tay,chọn K4 1,3.
- K5: hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay, chọn K5 = 1.
- K6: hệ số tính đến mômen làm lật chi tiết quanh điểm tựa Khi định vị chi tiết bằng phiến tỳ, chọn K6 = 1,5.
Như vậy, lực kẹp là:
0,1.12.35 −0814 Đường kính danh nghĩa của bulong kẹp chặt được xác định theo công thức: d=C √ [ Q σ ]
+ C = 1,4 đối với ren hệ mét.
+ = ứng suất kéo (nén) cho phép Với vật liệu bulong được chế tạo từ thép C45, ta có thể lấy [ 800 1000 (N.mm 2 ). d=C √ [ Q σ ] =1,4 √ 7802 800 = 4,37 mm
Như vậy, ta chọn bulong M12 là thỏa điều kiện.
Tính sai số gá đặt của đồ gá
ε´ gđ =´ε c + ´ε k +´ε ct + ´ε m + ´ε dc (CT 60, trang 90, [1])
Trong đó: ε´ gđ : sai số gá đặt. ε´ c : sai số chuẩn. ε´ k : sai số kẹp chặt. ε´ ct : sai số chế tạo. ε´ m : sai số mòn. ε´ dc : sai số điều chỉnh.
Sai số chuẩn, vì chi tiết được định vị trên phiến tỳ và các chốt tỳ, gốc kích thước trùng với chuẩn định vị nên ta có ε c =0μmm
ε ´ k : sai số kẹp chặt. ε k pμmm (Bảng 24, trang 48, [1])
ε ´ m : sai số mòn. ε m =β √ N= 0,3 √ 100000 μmm (CT 61, trang 90, [1]) β: hệ số phụ thuộc vào kết cấu định vị.
N: số lượng chi tiết gia công trên đồ gá.
ε ´ dc : sai số điều chỉnh. ε m =5÷10μmm
ε ´ gđ : sai số gá đặt.
Như vậy, sai số chế tạo là:
Những yêu cầu kỹ thuật của đồ gá
Đồ gá phải xác định vị trí tương quan giữa phôi và dụng cụ cắt.
Phải kẹp chặt chi tiết để chi tiết được cố định trong suốt quá trình gia công. Đồ gá hạn chế được 6 bậc tự do của chi tiết để xác định đúng được tâm lỗ chi tiết gia công.
Yêu cầu đối với thân đồ gá.
- Tất cả thân đồ gá và đế đồ gá phải được ủ để khử ứng suất dư.
- Phải kiểm tra tất cả các kích thước chuẩn.
- Kiểm tra chế độ lắp ghép của các chi tiết.
- Kiểm tra độ cứng vững của đồ gá.
- Sau khi đồ gá được kiểm tra tất cả các bề mặt gia công cần pha sơn dầu Màu sơn có thể tùy ý, lớp sơn phải khô.
- Các chi tiết như chi tiết khóa, bulong, đai ốc được nhuộm lấy màu phương pháp hóa học.
Những yêu cầu an toàn về đồ gá.
- Những chi tiết ngoài không được có cạnh sắc.
- Không được làm xê dịch vị trí của đồ gá khi thay đổi điều chỉnh máy.
- Đồ gá cần được cân bằng tĩnh và cân bằng động.
- Kết cấu của đồ gá thuận tiện cho việc quét dọn phôi và dung dịch nguội trong quá trình gia công.
- Khi lắp chi tiết trên đồ gá cần phải có dụng cụ chuyên dùng.