1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

(TIỂU LUẬN) TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ CHẾ tạo máy THIẾT kế NGUYÊN CÔNG CHO sản PHẦM

81 3 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết Kế Nguyên Công Cho Sản Phẩm
Tác giả Nguyễn Tuấn Anh, Trần Xuân Hòa, Phạm Minh Khôi, Dương Trương Ngọc Khoa, Nguyễn Nhật Thiên Kim, Dương Trương Thế Vinh
Người hướng dẫn GVHD Trương Nguyễn Luân Vũ
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.Hcm
Chuyên ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy
Thể loại tiểu luận
Định dạng
Số trang 81
Dung lượng 3,27 MB

Cấu trúc

  • III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT (6)
  • IV. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG (6)
  • V. CHỌN CHUẨN ĐỊNH VỊ (8)
  • VI. XÁC ĐỊNH CÁC NGUYÊN CÔNG (9)
  • A. NGUYÊN CÔNG 1 (11)
    • 1. Lượng dư gia công (11)
    • 2. Chế độ cắt (12)
    • 3. Thiết kế nguyên công (15)
    • 4. Lực kẹp cần thiết (16)
    • 5. Sai số chế tạo đồ gá (18)
    • 6. Bản vẽ gá đặt (32)
  • B. NGUYÊN CÔNG 2 (20)
  • C. NGUYÊN CÔNG 3 (33)
  • D. NGUYÊN CÔNG 4 (42)
  • E. NGUYÊN CÔNG 5 (52)

Nội dung

XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

- N 0 : số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch

- m: số lượng chi tiết cùng tên trong một sản phẩm

- β: số phần trăm gối đầu kế hoạch (10 ÷ 20 %)

- α: số phần trăm phế phẩm cho phép (≤ 3%)

 Trọng lượng riêng GX 16-36: ∂ = 7150 kg/ m 3

Q = ∂ V = 7150 x 0,00053122275 = 3,8 kg Với N = 60108 (chiếc / năm) và khối lượng Q = 3,8 kg

 Dựa vào bảng bên dưới ta chọn dạng sản xuất hàng khối

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

Chi tiết là một thành phần bậc quan trọng, chủ yếu được sử dụng để che chắn, định vị và dẫn hướng các chi tiết khác bên dưới hoặc bên trong máy.

- Chi tiết nắp lỗ này thuộc loại nắp ổ hở, dùng để lắp trục xuyên qua

Chi tiết có khả năng hoạt động trong các hộp giảm tốc hoặc các cơ cấu như trục quay, giúp chắn dầu hoặc mỡ bôi trơn cho ổ Ngoài ra, chi tiết này còn có chức năng chắn bụi cho ổ và các bộ phận bên trong hộp Nó hoạt động trong trạng thái tĩnh, không chịu tác động của lực.

 Gang xám 16 – 36, ta có thông số sau:

 Gang xám được ký hiệu bằng hai chữ và hai số.

 Số thứ nhất chỉ giới hạn bền ko, số thứ hai chỉ giới hạn bền uốn tính theo kg/mm 2

∙ Giới hạn bền ko: 150 N/mm 2 ∙

∙ Giới hạn bền uốn: 320 N/mm 2

∙ Giới hạn bền: 600 N/mm 2 ∙ Độ cứng 170-229 HB, chọn HB = 190

∙ Dạng grafit: tấm tương đối thô.

∙ Tính chất hóa-lý đủ đáp ứng chức năng phục vụ và công nghệ chế tạo.

3 Phương pháp chế tạo phôi

Với kết cấu được đơn giản hóa gần như hoàn thiện, phương pháp tạo phôi phù hợp nhất là Đúc.

Các bề mặt gia công chủ yếu bao gồm bề mặt lỗ và bề mặt phẳng Để đạt được năng suất cao, nên áp dụng các phương pháp gia công phổ biến như phay, khoan và khoét.

Nắp nhỏ là một chi tiết hình tròn xoay có vai trò quan trọng trong lắp đặt, ảnh hưởng trực tiếp đến các bộ phận lắp ráp và năng suất Do đó, thiết kế nắp cần đảm bảo độ cứng vững và độ đối xứng cao.

CHỌN CHUẨN ĐỊNH VỊ

Quy tắc chọn chuẩn định vị thô trong gia công là rất quan trọng Theo quy tắc 1, nếu chi tiết gia công có một bề mặt không được gia công, bề mặt đó nên được sử dụng làm chuẩn thô Việc chọn chuẩn thô đúng sẽ giúp cải thiện độ chính xác và hiệu quả trong quá trình gia công.

Khi có bề mặt không gia công, hãy ưu tiên chọn bề mặt nào có yêu cầu chính xác về vị trí tương quan cao nhất đối với các bề mặt gia công để làm chuẩn thô.

Khi tất cả bề mặt của chi tiết cần gia công, hãy chọn một mặt có lượng dư yêu cầu đều và nhỏ nhất để làm chuẩn thô.

Qui tắc 4: Bề mặt chọn làm chuẩn thô nên tương đối bằng phẳng, không có mép rèn dập

(bavia), đậu rót, đậu ngót hoặc quá gồ ghề.

Qui tắc 5: Chuẩn thô chỉ nên dùng một lần trong quá trình công nghệ gia công.

Bảng 1 Phân tích chuẩn định vị thô

PHÂN TÍCH QT 1 QT 2 QT 3 QT 4 QT 5 KẾT QUẢ

 Như vậy, ta thấy mặt 3 và 9 đã đạt nhiều quy tắc nhất nên phù hợp để trở thành chuẩn định vị thô.

Khi chọn chuẩn định vị tinh, quy tắc đầu tiên là nên chọn chuẩn tinh chính Việc này giúp đảm bảo rằng các chi tiết gia công sẽ có vị trí tương tự khi thực hiện công việc, từ đó nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong quá trình sản xuất.

Qui tắc 2: Nên chọn trùng chuẩn tinh và gốc kích thước để sai số chuẩn bằng 0.

Khi chọn chuẩn tinh, cần đảm bảo rằng quá trình gia công không gây ra biến dạng quá mức cho chi tiết do lực cắt và lực kẹp Lực kẹp nên được đặt gần bề mặt gia công, trong khi đó, mặt định vị cần có diện tích đủ lớn để đảm bảo độ ổn định và chính xác trong quá trình gia công.

Qui tắc 4: Nên chọn chuẩn tinh sao cho kết cấu đồ gá đơn giản và sử dụng tiện lợi.

Qui tắc 5: Lựa chọn chuẩn tinh thống nhất là rất quan trọng Việc sử dụng một chuẩn duy nhất trong nhiều lần gá đặt giúp đảm bảo độ chính xác cho các nguyên công trong quy trình công nghệ Thay đổi chuẩn có thể dẫn đến sai số tích lũy ở các lần gá sau, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

Bảng 2 Phân tích chuẩn định vị tinh

PHÂN TÍCH QT 1 QT 2 QT 3 QT 4 QT 5 KẾT QUẢ

 Như vậy, ta thấy mặt 3 và 4 đã đạt nhiều quy tắc nhất nên phù hợp để trở thành chuẩn định vị tinh.

XÁC ĐỊNH CÁC NGUYÊN CÔNG

Để gia công, chế tạo chi tiết dựa vào hình dáng và vật liệu chế tạo chi tiết là Gang (GX16-

Với kích thước trung bình và độ phức tạp không cao, phương pháp chế tạo phôi được lựa chọn là đúc trong khuôn cát, đạt cấp chính xác II.

Như vậy, các nguyên công để hoàn thiện chi tiết (theo các mặt trong hình) là:

 Nguyên công 3: Tiện các mặt 6, 7, 8, 10.

 Nguyên công 4: Khoan và khoét các mặt 2 và 5.

 Nguyên công 5: Phay các mặt 1 và 9.

NGUYÊN CÔNG 1

Lượng dư gia công

Chúng tôi chọn gia công mặt đáy A (mặt 3) với kích thước 50 ± 0.1 Do chi tiết được chế tạo từ gang (GX16-36) và có kích thước trung bình không quá phức tạp, phương pháp chế tạo phôi được lựa chọn là đúc trong khuôn kim loại với cấp chính xác II Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại mang lại độ chính xác cao nhưng yêu cầu đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dạng gần giống với chi tiết, tuy nhiên giá thành sản phẩm cao, phù hợp với sản xuất hàng loạt và hàng khối.

- Phôi đúc, dung sai phôi δ ph =4 mm

- Để đạt R z , ta cần thực hiện 2 bước: phay thô và phay tinh.

 Xác định sai lệch vị trí tương quan

- Sai lệch độ cong vênh ρ cv =1.5 mm

- Sai lệch độ song song ρ ss =2.5 mm

- Sai lệch không gian ρ a = √ ρ cv 2 + ρ ss 2 = √ 1.5 2 +2.5 2 = 2.92 mm

Ta tính được: ρ a ( phay thô )=¿ 0.06 * 2.92 = 0.175 mm = 174.9 μm ρ a ( phay tinh )=¿ 0.04 * 174.9 = 6.99 μm

 Sai số gá đặt: ε b = √ ε c 2 +ε k 2 + ε dg 2 = 0

+ Sai số kẹp chặt ε k =0 + Sai số chuẩn ε c =0 + Bỏ qua sai số đồ gá ε đg =0

 Xác định Z bmin :2Z bmin =2∗(R Za +T a + √ ρ a 2 + ε b 2 )

No 1 The basic Element of the

 Lượng dư nhỏ nhất của phay thô:

 Lượng dư nhỏ nhất của phay tinh:

 Lượng dư tổng cộng của phay thô và tinh:

Z 0max - Z 0min = 12 – 8.2 = 3.8 (mm) δ ph - δ ct = 4 – 0.2 = 3.8 (mm)

 Thõa yêu cầu Z 0max - Z 0min = δ ph - δ ct

Chế độ cắt

Gang xám 16 – 36, ta có thông số sau:

Gang xám được ký hiệu bằng hai chữ và hai số.

Số thứ nhất chỉ giới hạn bền kéo, số thứ hai chỉ giới hạn bền uốn tính theo kg/mm 2 Đặc tính của GX 16-36

- Giới hạn bền kéo: 150 N/mm 2 ∙

- Giới hạn bền uốn: 320 N/mm 2

- Độ cứng 170-229 HB, chọn HB = 190

- Dạng grafit: tấm tương đối thô.

- Tính chất hóa-lý đủ đáp ứng chức năng phục vụ và công nghệ chế tạo.

Chọn máy: Máy phay 6H81, N = 4.5 kW (tra bảng 9.38 sổ tay CNCTM tập 3).

Dụng cụ cắt: dao phay mặt đầu D = 40 mm, 10 lưỡi dao lắp hợp kim cứng BK8 để phay thô và

BK6 để phay tinh (bảng 4-92 stcnctm-tập 1)

Gia công thô Gia công tinh

Chiều sâu cắt t (mm) t=Z bmin

Lượng chạy dao S (mm/vòng)

Với vật liệu gang xám có HB < 200, tra bảng 5.34

- T = 50 (ph) (theo bảng 4.3 với vật liệu gia công là gang xám, vật liệu dụng cụ cắt là hợp kim cứng)

- k v ( tinh)=k lv k MV k uv k nv =1 ×1 ×0,83 ×0,85=0,706

- k v (thô)= k lv k MV k uv k nv =1 ×1× 1× 0,85=0,85 Với:

 k u v =0,83 (tinh) hoặc 1.0 (thô) (Theo bảng (5-6)

Số vòng quay trục chính n (vòng/phút) n t = 1000 V t π D ¿ 1000× 32.85

 Theo máy: n max 00 vg/ ph ; n min e vg/ ph ; số cấp tốc độ là m

65 =4.287 Theo bảng 8 ứng với φ=1,41 có φ x =4.00 là gần φ x =4.02

Theo bảng 8 ứng với φ =1,41có φ x =5.04 là gần φ x =5.335

Vận tốc cắt thực tế (m/phút)

Như vậy: máy đã chọn đủ công suất để gia công mặt 3

Nguyên công T (mm) S (mm/vg) v (m/ph) n (vg/ph)

Thiết kế nguyên công

a Sơ đồ gá đặt b Định vị

Chốt đỡ cố định hạn chế 3 bậc tự do, phiến tỳ phẳng hạn chế 2 bậc tự do. c Chọn máy

Máy phay 6M82III, N = 7,5 kW (tra bảng 9.39 sổ tay CNCTM tập 3). d Chọn dao

Dao phay ngón có đường kính ngoài của dao D= ∅ 50 và đường kính chân răng d= ∅ 46với

Z = 4 răng (tra bảng 5.146 sổ tay CNCTM tập 2). e Chế độ cắt

Nguyên công t (mm) S (mm/vg) v (m/ph) n (vg/ph)

Phay tinh 1.295 0.15 41.17 327.6 f Thời gian gia công

Lực kẹp cần thiết

Bước 1: Thiết kế phương pháp định vị và kẹp chặt Hướng và giá trị của lực cắt, lực kẹp và lực hư cấu

Bước 2: Lập phương trình cân bằng lực hoặc động lượng

Theo bảng 8 – 43, Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2:

Sơ đồ tính lực kẹp khi phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu.

Phương trình cân bằng lực: k P a ≤2 W l k P y a ≤ 2.W b

Bước 3: Hệ số an toàn K:

 K 0 = 1,5, hệ số cho mọi trường hợp an toàn.

 K 1 = 1,2 đối với gia công thô và K 1 = 1 đối với gia công tinh

 K 2 = 1 ~ 1,8 (hệ số này liên quan đến dụng cụ cắt) => chọn K 2 =1,5

 K 4 = 1,3 đối với trường hợp kẹp bằng tay và K 4 = 1 đối với trường hợp sử dụng thiết bị kẹp cơ khí.

 K 5 = 1 (trường hợp thuận tiện) và K 5 = 1,2 (trường hợp không thuận tiện) khi có thể sử dụng thiết bị kẹp bằng tay.

 K 6 = 1 (sử dụng chốt định vị); K 6 = 1,5 (sử dụng bề mặt cho vị trí)

Bước 4: Từ phương trình cân bằng lực hoặc động lượng, có thể xác định được lực kẹp cần thiết

Lực tiếp tuyến (lực vòng):

 C p P : hệ số đặc trưng cho vật liệu gia công (gang xám)

 t = 6,84 (GC thô) – t = 1,295 (GC tinh): chiều sâu cắt (mm)

 S z =0,15 : lượng chạy dao của một rang (mm/rang)

 D = 50: đường kính dao phay (mm)

 n = 260 (GC thô) – n = 327,6 (GC tinh): số vòng quay của dao (vg/phút)

 Z = 8: số rang của dao phay

 k = 1: hệ số phụ thuộc chất lượng của vật liệu gia công.

Theo bảng 5 – 39 (Sổ tay CNCTM tập 2), chọn dao phay mặt đầu P6M5: x = 0,9 y = 0,72 q = 1 ω=0 u =1,14

Thay số vào công thức (2), ta được:

Gia công thô Gia công tinh

Thay số vào công thức (1), ta được:

Sai số chế tạo đồ gá

Sai số gá đặt ε gđ = ε c 2 + ε k 2 + ε đg 2

Trong đó: ε c - sai số do chọn chuẩn (định vị) ε k - sai số do kẹp chặt ε đg - sai số do đồ gáMà: ε đg = ε ct 2 + ε m 2 + ε đch 2 + ε 2 phd

Trong quá trình chế tạo đồ gá, có bốn loại sai số chính cần lưu ý: ε ct là sai số do chế tạo đồ gá, ε m là sai số phát sinh từ sự mài mòn của các phần tử gá đặt và dẫn hướng, ε dch là sai số do lắp đặt và điều chỉnh đồ gá trên máy, và ε phd là sai số do quá trình phân độ gây ra.

Ta có: ε ct = 0.01 (mm) ε m = 0 (mm) ε dch = 0 ÷ 0.03 → (Chọn) 0.01 (mm) ε phd = β = 2 × arctg ε dch

Ngoài ra: ε c = 0 (vì chọn chuẩn định vị là chuẩn tinh thống nhất)

Gia công thô: ε k = β × √ N (với: β - phân độ của chi tiết sau quá trình gá đặt ε k = 0.0076 × √ 3177.053 (với: N - lực kẹp tác dụng lên chi tiết) ε k = 0.043 ε gđ = ε c 2 + ε k 2 + ε đg 2 = 0 2 + 0.043 2 + 0.00026 2 = 0.000185 ≈ 0

Gia công tinh: ε k = β × √ N (với: β - phân độ của chi tiết sau quá trình gá đặt ε k = 0.0076 × √ 739.951 (với: N - lực kẹp tác dụng lên chi tiết) ε k = 0.021 ε gđ = ε c 2 + ε k 2 + ε đg 2 = 0 2 + 0.021 2 + 0.00026 2 = 0.000044 ≈ 0

Dựa vào hình dáng và vật liệu chế tạo của chi tiết Gang (GX16-36), với kích thước trung bình và độ phức tạp không cao, phương pháp chế tạo phôi được lựa chọn là đúc trong khuôn kim loại, đạt cấp chính xác II.

Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại mang lại độ chính xác cao và sản phẩm có hình dạng gần giống với chi tiết mong muốn Tuy nhiên, giá thành đầu tư thiết bị lớn làm cho chi phí sản phẩm cũng cao Phương pháp này phù hợp nhất cho sản xuất hàng loạt và hàng khối.

- Phôi đúc, dung sai phôi δ ph mm

- Để đạt R a =0.8 , ta cần thực hiện 2 bước: khoét thô và khoét tinh.

 Xác định sai lệch vị trí tương quan

- Sai lệch khoảng cách tâm lỗ ρ tl =0.8 mm

- Sai lệch độ song song ρ ss =2.5 mm

- Sai lệch không gian ρ a = √ ρ tl 2 + ρ ss 2 = √ 0.8 2 +2.5 2 = 2.62 mm

Ta tính được: ρ a ( khoét thô)=¿ 0.06 * 2.62 = 0.157 mm = 157.5 μm ρ a (khoét tinh )=¿ 0.04 * 157.5 = 6.3 μm

 Sai số gá đặt: ε b = √ ε c 2 +ε k 2 + ε dg 2 = 0

+Sai số kẹp chặt ε k =0 +Sai số chuẩn ε c =0 +Bỏ qua sai số đồ gá ε đg =0

No 1 The basic Element of the MRA (àm)

Z 0max - Z 0min = 16.784 - 6.8 = 9.984 (mm) δ ph - δ ct = 10 – 0.016 = 9.984 (mm)

 Thõa yêu cầu Z 0max - Z 0min = δ ph - δ ct

 Gia công mặt lỗ bậc (mặt 8), có kích thước gia công là 50 ± 0.1

- Phôi đúc, dung sai phôi δ ph =4 μm

- Để đạt R z , ta cần thực hiện 2 bước: tiện thô và tiện bán tinh.

● Xác định sai lệch vị trí tương quan

- Sai lệch độ cong vênh ρ cv =1.5 mm

- Sai lệch độ song song ρ ss =2.5 mm

- Sai lệch không gian ρ a = √ ρ cv 2 + ρ ss 2 = √ 1.5 2 +2.5 2 = 2.92 mm

Ta tính được: ρ a (ti n ệ thô )=¿ 0.06 * 2.92 = 0.175 mm = 174.9 μm ρ a ( ti n ệ tinh)=¿ 0.04 * 174.9 = 6.99 μm

- Sai số gá đặt: ε b = √ ε c 2 +ε k 2 + ε dg 2 = 0

+ Sai số chuẩn ε c =0 + Bỏ qua sai số đồ gá ε đg =0

No 1 The basic Element of the

Z 0max - Z 0min = 7.6 – 3.8 = 3.8 (mm) δ ph - δ ct = 4 – 0.2 = 3.8 (mm)

 Thõa yêu cầu Z 0max - Z 0min = δ ph - δ ct

 Gia công mặt bậc (mặt 10), có kích thước gia công là 20 ± 0.1

- Phôi đúc, dung sai phôi δ ph =4 μm

- Để đạt R z , ta cần thực hiện 2 bước: tiện thô và tiện bán tinh.

● Xác định sai lệch vị trí tương quan

- Sai lệch độ cong vênh ρ cv =1.5 mm

- Sai lệch độ song song ρ ss =2.5 mm

- Sai lệch không gian ρ a = √ ρ cv 2 + ρ ss 2 = √ 1.5 2 +2.5 2 = 2.92 mm ρ a (ti n ệ thô )=¿ 0.06 * 2.92 = 0.175 mm = 174.9 μm ρ a (ti n ệ tinh)=¿ 0.04 * 174.9 = 6.99 μm

- Sai số gá đặt: ε b = √ ε c 2 +ε k 2 + ε dg 2 = 0

+ Sai số kẹp chặt ε k =0 + Sai số chuẩn ε c =0 + Bỏ qua sai số đồ gá ε đg =0

- Xác định Z bmin :2 Z bmin =2∗( R Za +T a + √ ρ a 2 + ε b 2 )

2 Z bmin =2 ∗(0.5 + √ 2.92 2 +0 2 ) = 6.82 mm + Tiện bán tinh:

No 1 The basic Element of the

Z 0max - Z 0min = 7.6 – 3.8 = 3.8 (mm) δ ph - δ ct = 4 – 0.2 = 3.8 (mm)

 Thõa yêu cầu Z 0max - Z 0min = δ ph - δ ct

Gang xám 16 – 36, ta có thông số sau:

Gang xám được ký hiệu bằng hai chữ và hai số.

Số thứ nhất chỉ giới hạn bền kéo, số thứ hai chỉ giới hạn bền uốn tính theo kg/mm 2 Đặc tính của GX 16-36

- Giới hạn bền kéo: 150 N/mm 2 ∙

- Giới hạn bền uốn: 320 N/ mm 2

- Độ cứng 170-229 HB, chọn HB = 190

- Dạng grafit: tấm tương đối thô.

- Tính chất hóa-lý đủ đáp ứng chức năng phục vụ và công nghệ chế tạo.

Chọn máy: Máy khoan 2H175, N = 10 kW (tra bảng 9.21 sổ tay CNCTM tập 3).

Dụng cụ cắt: hợp kim cứng BK8 để khoét thô và BK4 để khoét tinh (bảng 4-3 stcnctm-tập 1)

 Tính toán chế độ cắt

Gia công thô Gia công tinh

Với vật liệu gang xám có HB < 200, D= ∅ 40 mm, tra bảng 9-3

- T = 50 (ph) (theo bảng 4.3 với vật liệu gia công là gang xám, vật liệu dụng cụ cắt là hợp kim cứng và đường kính của dụng cụ cắt là ¿ ∅ 40 mm)

Số vòng quay trục chính n (vòng/phút) n t = 1000 V t π D ¿ 1000 × 41,812 39,485 π 37,07( v ph ) ¿ 1000 × 61,084

 Theo máy: n max 0 vg / ph ; n min vg/ ph ; số cấp tốc độ là m

18 ',01 Theo bảng 8 ứng với φ =1,41 có φ x 00 là gần φ x ,73

Theo bảng 8 ứng với φ =1,41có φ x ".56 là gần φ x ',01

Vận tốc cắt thực tế (m/phút)

Như vậy: máy đã chọn đủ công suất để gia công lỗ ∅ 40 mm

Nguyên công T (mm) S (mm/vg) v (m/ph) n (vg/ph)

3 Thiết kế nguyên công a Sơ đồ gá đặt b Định vị

-Hạn chế 5 bậc tự do, dùng phiến tì hạn chế 2 BTD, chốt trụ 2 BTD, chốt chống xoay 1 BTD c Kẹp chặt

-Từ trên xuống, cơ cấu kẹp nhanh d Chọn máy

-Chọn máy khoan 2H175 công suất 10KW, 10 cấp tốc độ trục chính 18÷800 vòng/phút, 12 cấp chạy dao 0,07÷3,15 mm/vòng (Bảng 9-21 STCTM tập 3) e Chọn dao

Chọn dao phay ngón gắn mảnh hợp kim cứng với các thông số cụ thể: đường kính dao D@mm, số răng Z = 6, và tuổi bền T = 90 phút, sử dụng vật liệu thép gió f Cần tra cứu chế độ cắt phù hợp khi thực hiện khoét.

-Chiều sâu cắt: Khi khoét thô t = 3,12 mm; Khi khoét tinh t = 0,258 mm -Lượng chạy dao: Khi khoét thô S = 1,5 mm/vòng

Khi khoét tinh S = 1,5 mm/vòng-Vận tốc cắt thực tế: Khi khoét thô V = 35,73 m/phút

Khi khoét tinh V = 51,03 m/phút -Số vòng quay tính toán: Khi khoét thô n = 288 vg/phút

Khi khoét tính n = 406,08 vg/phút g Tính thời gian gia công

Theo bảng trên, thời gian khi khoét theo công thức:

-Thời gian của cà 2 bước là:

-Thời gian từng chiếc cho nguyên công này là:

4 Lực kẹp cần thiết Bước 1: Design the method of the location and clamping The direction and value of cutting force, clamping force, and fiction force as well

Bước 2: Make the equilibrium equation for forces or momentum

Theo bảng 8 – 43, Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2:

Bước 3: Hệ số an toàn K:

 K 0 = 1,5, hệ số cho mọi trường hợp an toàn.

 K 1 = 1,2 đối với gia công thô và K 1 = 1 đối với gia công tinh

 K 2 = 1 ~ 1,8 (hệ số này liên quan đến dụng cụ cắt) => chọn K 2 =1,3

 K 4 = 1,3 đối với trường hợp kẹp bằng tay và K 4 = 1 đối với trường hợp sử dụng thiết bị kẹp cơ khí.

 K 5 = 1 (trường hợp thuận tiện) và K 5 = 1,2 (trường hợp không thuận tiện) khi có thể sử dụng thiết bị kẹp bằng tay.

 K 6 = 1 (sử dụng chốt định vị); K 6 = 1,5 (sử dụng bề mặt cho vị trí)

Bước 4: From the equilibrium equation for forces or momentum, the necessary clamping force can be identified

- Do nguyên công này sử dụng phương pháp gia công là khoét, theo thực nghiệm ta có lực dọc trục rất nhỏ, nên ta có thể bỏ qua

M c – moment xoắn trên mũi khoan do lực cắt gây ra d – đường kính mũi khoan, mm

P 0 −l c ự d c ọ tr c ụ , N f – hệ số ma sát r – khoảng cách từ tâm phiến tỳ đến tâm chi tiết, mm

5 Sai số chế tạo đồ gá Sai số gá đặt: ε ´ gđ =´ ε c + ´ ε k +´ ε ct + ´ ε m +´ ε dc

Sai số chuẩn: ε c = 0 (vì chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước) Sai số kẹp chặt: ε k = 0,08 (mm) (Bảng 5.13 HDTK DACNCTM)

Sai số chế tạo: ε ct ≤ 1

Với δ là dung sai kích thước Xét kích thước gia công lỗ suốt ∅40 Độ nhám yêu cầu là Ra 2.5 = > cấp chính xác là 6 Nên ∅40 với CCX là 6 => ∅ 40 0

Sai số chế tạo: ε ct = 1

Sai số mài mòn được tính theo công thức ε m = β x √ N, trong đó ε m là sai số mòn tính bằng micromet (μm) Đối với trường hợp cụ thể, ε m = 0,3 x √ 60108, với β là hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị, thường dao động từ 0,2 đến 0,4 cho chốt định vị phẳng Kết quả cuối cùng cho thấy ε m = 75 μm, trong đó N là số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá.

Sai số điều chỉnh được chọn là ε dc = 8 (μm) trong khoảng 5 ÷ 10 Để tính sai số gá đặt, ta sử dụng công thức: ε ´ gđ = ε c + ε k + ε ct + ε m + ε dc Thay các giá trị vào, ta có: ε ´ gđ = 0 + 0,08 - 0,005 + 0,075 + 0,08 = 0,23 (mm) Sau đó, so sánh với sai số gá đặt cho phép để kiểm tra tính thỏa mãn.

Sai số gá đặt cho phép: [ ε gd ] = 1 3 δ = 1 3 × 840(0(μm) = 0.28 (mm)

NGUYÊN CÔNG 2

Dựa vào hình dáng và vật liệu chế tạo chi tiết bằng gang GX16-36, với kích thước trung bình và không quá phức tạp, phương pháp chế tạo phôi được lựa chọn là đúc trong khuôn kim loại, đạt cấp chính xác II.

Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại mang lại độ chính xác cao, tuy nhiên, yêu cầu đầu tư thiết bị lớn và chi phí sản phẩm cao Phôi được tạo ra có hình dạng gần giống với chi tiết cuối cùng, vì vậy phương pháp này phù hợp cho sản xuất hàng loạt và hàng khối.

- Phôi đúc, dung sai phôi δ ph mm

- Để đạt R a =0.8 , ta cần thực hiện 2 bước: khoét thô và khoét tinh.

 Xác định sai lệch vị trí tương quan

- Sai lệch khoảng cách tâm lỗ ρ tl =0.8 mm

- Sai lệch độ song song ρ ss =2.5 mm

- Sai lệch không gian ρ a = √ ρ tl 2 + ρ ss 2 = √ 0.8 2 +2.5 2 = 2.62 mm

Ta tính được: ρ a ( khoét thô)=¿ 0.06 * 2.62 = 0.157 mm = 157.5 μm ρ a (khoét tinh )=¿ 0.04 * 157.5 = 6.3 μm

 Sai số gá đặt: ε b = √ ε c 2 +ε k 2 + ε dg 2 = 0

+Sai số kẹp chặt ε k =0 +Sai số chuẩn ε c =0 +Bỏ qua sai số đồ gá ε đg =0

No 1 The basic Element of the MRA (àm)

Z 0max - Z 0min = 16.784 - 6.8 = 9.984 (mm) δ ph - δ ct = 10 – 0.016 = 9.984 (mm)

 Thõa yêu cầu Z 0max - Z 0min = δ ph - δ ct

 Gia công mặt lỗ bậc (mặt 8), có kích thước gia công là 50 ± 0.1

- Phôi đúc, dung sai phôi δ ph =4 μm

- Để đạt R z , ta cần thực hiện 2 bước: tiện thô và tiện bán tinh.

● Xác định sai lệch vị trí tương quan

- Sai lệch độ cong vênh ρ cv =1.5 mm

- Sai lệch độ song song ρ ss =2.5 mm

- Sai lệch không gian ρ a = √ ρ cv 2 + ρ ss 2 = √ 1.5 2 +2.5 2 = 2.92 mm

Ta tính được: ρ a (ti n ệ thô )=¿ 0.06 * 2.92 = 0.175 mm = 174.9 μm ρ a ( ti n ệ tinh)=¿ 0.04 * 174.9 = 6.99 μm

- Sai số gá đặt: ε b = √ ε c 2 +ε k 2 + ε dg 2 = 0

+ Sai số chuẩn ε c =0 + Bỏ qua sai số đồ gá ε đg =0

No 1 The basic Element of the

Z 0max - Z 0min = 7.6 – 3.8 = 3.8 (mm) δ ph - δ ct = 4 – 0.2 = 3.8 (mm)

 Thõa yêu cầu Z 0max - Z 0min = δ ph - δ ct

 Gia công mặt bậc (mặt 10), có kích thước gia công là 20 ± 0.1

- Phôi đúc, dung sai phôi δ ph =4 μm

- Để đạt R z , ta cần thực hiện 2 bước: tiện thô và tiện bán tinh.

● Xác định sai lệch vị trí tương quan

- Sai lệch độ cong vênh ρ cv =1.5 mm

- Sai lệch độ song song ρ ss =2.5 mm

- Sai lệch không gian ρ a = √ ρ cv 2 + ρ ss 2 = √ 1.5 2 +2.5 2 = 2.92 mm ρ a (ti n ệ thô )=¿ 0.06 * 2.92 = 0.175 mm = 174.9 μm ρ a (ti n ệ tinh)=¿ 0.04 * 174.9 = 6.99 μm

- Sai số gá đặt: ε b = √ ε c 2 +ε k 2 + ε dg 2 = 0

+ Sai số kẹp chặt ε k =0 + Sai số chuẩn ε c =0 + Bỏ qua sai số đồ gá ε đg =0

- Xác định Z bmin :2 Z bmin =2∗( R Za +T a + √ ρ a 2 + ε b 2 )

2 Z bmin =2 ∗(0.5 + √ 2.92 2 +0 2 ) = 6.82 mm + Tiện bán tinh:

No 1 The basic Element of the

Z 0max - Z 0min = 7.6 – 3.8 = 3.8 (mm) δ ph - δ ct = 4 – 0.2 = 3.8 (mm)

 Thõa yêu cầu Z 0max - Z 0min = δ ph - δ ct

Gang xám 16 – 36, ta có thông số sau:

Gang xám được ký hiệu bằng hai chữ và hai số.

Số thứ nhất chỉ giới hạn bền kéo, số thứ hai chỉ giới hạn bền uốn tính theo kg/mm 2 Đặc tính của GX 16-36

- Giới hạn bền kéo: 150 N/mm 2 ∙

- Giới hạn bền uốn: 320 N/ mm 2

- Độ cứng 170-229 HB, chọn HB = 190

- Dạng grafit: tấm tương đối thô.

- Tính chất hóa-lý đủ đáp ứng chức năng phục vụ và công nghệ chế tạo.

Chọn máy: Máy khoan 2H175, N = 10 kW (tra bảng 9.21 sổ tay CNCTM tập 3).

Dụng cụ cắt: hợp kim cứng BK8 để khoét thô và BK4 để khoét tinh (bảng 4-3 stcnctm-tập 1)

 Tính toán chế độ cắt

Gia công thô Gia công tinh

Với vật liệu gang xám có HB < 200, D= ∅ 40 mm, tra bảng 9-3

- T = 50 (ph) (theo bảng 4.3 với vật liệu gia công là gang xám, vật liệu dụng cụ cắt là hợp kim cứng và đường kính của dụng cụ cắt là ¿ ∅ 40 mm)

Số vòng quay trục chính n (vòng/phút) n t = 1000 V t π D ¿ 1000 × 41,812 39,485 π 37,07( v ph ) ¿ 1000 × 61,084

 Theo máy: n max 0 vg / ph ; n min vg/ ph ; số cấp tốc độ là m

18 ',01 Theo bảng 8 ứng với φ =1,41 có φ x 00 là gần φ x ,73

Theo bảng 8 ứng với φ =1,41có φ x ".56 là gần φ x ',01

Vận tốc cắt thực tế (m/phút)

Như vậy: máy đã chọn đủ công suất để gia công lỗ ∅ 40 mm

Nguyên công T (mm) S (mm/vg) v (m/ph) n (vg/ph)

3 Thiết kế nguyên công a Sơ đồ gá đặt b Định vị

-Hạn chế 5 bậc tự do, dùng phiến tì hạn chế 2 BTD, chốt trụ 2 BTD, chốt chống xoay 1 BTD c Kẹp chặt

-Từ trên xuống, cơ cấu kẹp nhanh d Chọn máy

-Chọn máy khoan 2H175 công suất 10KW, 10 cấp tốc độ trục chính 18÷800 vòng/phút, 12 cấp chạy dao 0,07÷3,15 mm/vòng (Bảng 9-21 STCTM tập 3) e Chọn dao

Chọn dao phay ngón gắn với mảnh hợp kim cứng là một bước quan trọng trong quá trình gia công Theo bảng 5-148 STCTM tập 2, các thông số cần lưu ý bao gồm đường kính dao D@mm, số răng Z = 6 và tuổi bền T = 90 phút Vật liệu dao được làm từ thép gió f, giúp nâng cao hiệu quả cắt Để đảm bảo chất lượng khoét, cần tra cứu chế độ cắt phù hợp.

-Chiều sâu cắt: Khi khoét thô t = 3,12 mm; Khi khoét tinh t = 0,258 mm -Lượng chạy dao: Khi khoét thô S = 1,5 mm/vòng

Khi khoét tinh S = 1,5 mm/vòng-Vận tốc cắt thực tế: Khi khoét thô V = 35,73 m/phút

Khi khoét tinh V = 51,03 m/phút -Số vòng quay tính toán: Khi khoét thô n = 288 vg/phút

Khi khoét tính n = 406,08 vg/phút g Tính thời gian gia công

Theo bảng trên, thời gian khi khoét theo công thức:

-Thời gian của cà 2 bước là:

-Thời gian từng chiếc cho nguyên công này là:

4 Lực kẹp cần thiết Bước 1: Design the method of the location and clamping The direction and value of cutting force, clamping force, and fiction force as well

Bước 2: Make the equilibrium equation for forces or momentum

Theo bảng 8 – 43, Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2:

Bước 3: Hệ số an toàn K:

 K 0 = 1,5, hệ số cho mọi trường hợp an toàn.

 K 1 = 1,2 đối với gia công thô và K 1 = 1 đối với gia công tinh

 K 2 = 1 ~ 1,8 (hệ số này liên quan đến dụng cụ cắt) => chọn K 2 =1,3

 K 4 = 1,3 đối với trường hợp kẹp bằng tay và K 4 = 1 đối với trường hợp sử dụng thiết bị kẹp cơ khí.

 K 5 = 1 (trường hợp thuận tiện) và K 5 = 1,2 (trường hợp không thuận tiện) khi có thể sử dụng thiết bị kẹp bằng tay.

 K 6 = 1 (sử dụng chốt định vị); K 6 = 1,5 (sử dụng bề mặt cho vị trí)

Bước 4: From the equilibrium equation for forces or momentum, the necessary clamping force can be identified

- Do nguyên công này sử dụng phương pháp gia công là khoét, theo thực nghiệm ta có lực dọc trục rất nhỏ, nên ta có thể bỏ qua

M c – moment xoắn trên mũi khoan do lực cắt gây ra d – đường kính mũi khoan, mm

P 0 −l c ự d c ọ tr c ụ , N f – hệ số ma sát r – khoảng cách từ tâm phiến tỳ đến tâm chi tiết, mm

5 Sai số chế tạo đồ gá Sai số gá đặt: ε ´ gđ =´ ε c + ´ ε k +´ ε ct + ´ ε m +´ ε dc

Sai số chuẩn: ε c = 0 (vì chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước) Sai số kẹp chặt: ε k = 0,08 (mm) (Bảng 5.13 HDTK DACNCTM)

Sai số chế tạo: ε ct ≤ 1

Với δ là dung sai kích thước Xét kích thước gia công lỗ suốt ∅40 Độ nhám yêu cầu là Ra 2.5 = > cấp chính xác là 6 Nên ∅40 với CCX là 6 => ∅ 40 0

Sai số chế tạo: ε ct = 1

Sai số mài mòn được tính theo công thức ε m = β x √ N, trong đó ε m là sai số mòn tính bằng micromet (μm) Đối với trường hợp cụ thể, khi ε m = 0,3 x √ 60108, ta có β là hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị, với giá trị β cho chốt định vị phẳng dao động từ 0,2 đến 0,4 Kết quả tính toán cho thấy ε m đạt 75 μm, trong đó N là số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá.

Sai số điều chỉnh được xác định là ε dc = 8 (μm), trong khi đó, sai số gá đặt được tính toán từ các yếu tố khác nhau Cụ thể, sai số gá đặt ε ´ gđ được tính bằng tổng các sai số: ε ´ gđ = ε c + ε k + ε ct + ε m + ε dc = 0 + 0,08 − 0,005 + 0,075 + 0,08 = 0,23 (mm) Kết quả này cần được so sánh với sai số gá đặt cho phép để xác định xem có thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật hay không.

Sai số gá đặt cho phép: [ ε gd ] = 1 3 δ = 1 3 × 840(0(μm) = 0.28 (mm)

NGUYÊN CÔNG 3

1 Lượng dư gia công 1.1 Gia công mặt lỗ bậc (mặt 6), có kích thước gia công là 30 ± 0.08

- Phôi đúc, dung sai phôi δ ph =4 μm

- Để đạt R z , ta cần thực hiện 2 bước: tiện thô và tiện bán tinh.

● Xác định sai lệch vị trí tương quan

- Sai lệch độ cong vênh ρ cv =1.5 mm

- Sai lệch độ song song ρ ss =2.5 mm

- Sai lệch không gian ρ a = √ ρ cv 2 + ρ ss 2 = √ 1.5 2 +2.5 2 = 2.92 mm ρ a (ti n ệ thô )=¿ 0.06 * 2.92 = 0.175 mm = 174.9 μm ρ a (ti n ệ tinh)=¿ 0.04 * 174.9 = 6.99 μm

- Sai số gá đặt: ε b = √ ε c 2 +ε k 2 + ε dg 2 = 0

+ Sai số kẹp chặt ε k =0 + Sai số chuẩn ε c =0 + Bỏ qua sai số đồ gá ε đg =0

No 1 The basic Element of the

Z 0max - Z 0min = 10.32 – 6.82 = 3.5 (mm) δ ph - δ 2 = 4 – 0.5 = 3.5 (mm)

 Thõa yêu cầu Z 0max - Z 0min = δ ph - δ ct

1.2 Gia công bề mặt thành lỗ (mặt 7), có kích thước gia công là 120 H 60 0

- Phôi đúc, dung sai phôi δ ph =6 mm

- Để đạt R a =6.3 , ta cần thực hiện 2 bước: tiện thô và tiện tinh.

● Xác định sai lệch vị trí tương quan

- Sai lệch độ cong vênh ρ cv =1.5 mm

- Sai lệch li tâm ρ ¿ =1mm

- Sai lệch không gian ρ a = √ ρ cv 2 + ρ ch 2 = √ 1.5 2 +1 2 = 1.5 mm

Ta tính được: ρ a (ti n ệ thô )=¿ 0.06 * 1.5 = 0.09 mm = 90 μm ρ a ( ti n ệ tinh)=¿ 0.04 * 90 = 3.6 μm

- Sai số gá đặt: ε b = √ ε c 2 +ε k 2 + ε dg 2 = 0

+ Sai số kẹp chặt ε k =0 + Sai số chuẩn ε c =0 + Bỏ qua sai số đồ gá ε đg =0

No 1 The basic Element of the

Z 0max - Z 0min = 7.498 – 1.998 = 5.5 (mm) δ ph - δ 2 = 6 – 0.5 = 5.5 (mm)

 Thõa yêu cầu Z 0max - Z 0min = δ ph - δ ct

Chọn máy: Máy tiện T630, N = 10 kW (tra bảng 9.21 sổ tay CNCTM tập 3).

Dụng cụ cắt: dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng BK8 (bảng 5-95 stcnctm-tập 2)

2.1 Gia công mặt lỗ bậc (mặt 6), có kích thước gia công là 30 ± 0.08

Gia công thô Gia công bán tinh

Chiều sâu cắt t (mm) t=6.8 mm t =0.5 mm

Lượng chạy dao S (mm/vòng)

Số vòng quay trục chính n (vòng/phút ) n t = 1000× V t π × D ¿ 1000× 87 3.14 ×30 3,09( v ph ) ¿ 1000× 140

 Theo máy: n max u0 vg/ ph ; n min vg / ph ; số cấp tốc độ là m

Theo bảng 8, ứng với φ=1,26có φ x d là gần φ x e,935

Theo bảng 8, ứng với φ =1,26có φ x 1,61 là gần φ x 6,1

Vận tốc cắt thực tế (m/phút)

P x =C p x t x p x S Y p x V n x K p x ( Kg) ¿ 92 6,8 1 0,5 0,75 84,44 0 1 (KG )72( KG) ¿ 54 6,8 0,9 0,5 0,7 84,44 0 1 ( KG)6,6( KG) ¿ 46 6,8 0,8 0,5 0,4 84,44 0 1 ( KG)1,56 (KG) ¿ 92 0,5 1 0,5 0,75 84,44 0 1 (KG )',35(KG) ¿ 54 0,5 0,9 0,5 0,7 84,44 0 1 ( KG ),81(KG) ¿ 46 0,5 0,8 0,5 0,4 84,44 0 1 ( KG),43 (KG)

Như vậy: máy đã chọn đủ công suất để gia công.

2.2 Gia công bề mặt thành lỗ (mặt 7), có kích thước gia công là 120 H 60 0

Gia công thô Gia công tinh

Chiều sâu cắt t (mm) t=2 mm t=0.38 mm

Lượng chạy dao S (mm/vòng)

Số vòng n t = 1000× V t π × D quay trục chính n (vòng/phút) ¿ 1000 × 62 3.14 ×120 4.46( v ph ) ¿ 1000 × 124

 Theo máy: n max u0 vg/ ph ; n min vg / ph ; số cấp tốc độ là m

14 #,49 Theo bảng 8, ứng với φ =1,26có φ x ,08 là gần φ x ,74

Theo bảng 8, ứng với φ =1,26có φ x ,16 là gần φ x #,49

Vận tốc cắt thực tế (m/phút)

P x =C p x t x p x S Y p x V n x K p x ( Kg) ¿92 2 1 0,5 0,75 53,15 0 1 ( KG)9.4( KG) ¿54 2 0,9 0,5 0,7 53,15 0 1 ( KG )b,02( KG) ¿46 2 0,8 0,5 0,4 53,15 0 1 ( KG)`,7(KG) ¿ 92 0,38 1 0,5 0,75 106,31 0 1 ( KG) ,78( KG) ¿ 54 0,38 0,9 0,5 0,7 106,31 0 1( KG ),91( KG) ¿ 46 0,38 0,8 0,5 0,4 106,31 0 1 ( KG ),07( KG)

Như vậy: máy đã chọn đủ công suất để gia công.

3 Thiết kế nguyên công a Định vị: 4 bậc tự do b Chọn máy: Máy tiện T630, N = 10 kW c Chọn dao

Dụng cụ cắt: dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng BK8 d Chế độ cắt

-Chiều sâu cắt: Khi khoét thô t = 6,8 mm; Khi khoét tinh t = 0,5 mm -Lượng chạy dao: Khi khoét thô S = 0,5 mm/vòng

Khi khoét tinh S = 0,5 mm/vòng -Vận tốc cắt thực tế: Khi khoét thô V = 84,44 m/phút

Khi khoét tinh V = 134,02 m/phút -Số vòng quay tính toán: Khi khoét thô n = 896 vg/phút

Khi khoét tính n = 1422 vg/phút Tiện kích thươc phi 120

-Chiều sâu cắt: Khi khoét thô t = 2 mm; Khi khoét tinh t = 0,38 mm -Lượng chạy dao: Khi khoét thô S = 0,5 mm/vòng

Khi khoét tinh S = 0,5 mm/vòng -Vận tốc cắt thực tế: Khi khoét thô V = 53,15 m/phút

Khi khoét tinh V = 106,31 m/phút-Số vòng quay tính toán: Khi khoét thô n = 141 vg/phút

Khi khoét tính n = 282 vg/phút

4 Lực kẹp cần thiết Tiện thô: lực cắt

Sử dụng mâm cặp 3 chấu: Z=3

Hệ số an toàn: K = 1,4 Lực kẹp tiện thô:

5 Sai số chế tạo đồ gá

Sai số gá đặt: ε gđ = √ ε c 2 +ε k 2 + ε ct 2 +ε m 2 + ε dc 2

Sai số chuẩn: ε c = 0 (vì chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước) Sai số kẹp chặt: ε k = 0

Sai số chế tạo: [ ε gđ ] = 1

Sai số mài mòn được tính bằng công thức ε m = β x √ N, trong đó ε m là sai số mòn tính bằng micromet (μm) Đối với trường hợp này, với β là hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị (đối với chốt định vị phẳng, β nằm trong khoảng 0,2 đến 0,4), khi N là số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá, ta có ε m = 0,2 x √ 5000, dẫn đến ε m = 14 (μm).

Sai số điều chỉnh: Chọn ε dc = 1 (μm)

NGUYÊN CÔNG 4

- Phôi đúc, dung sai phôi δ ph =5 mm

- Để đạt R a =0.8 , ta cần thực hiện 2 bước: khoét thô và khoét tinh

● Xác định sai lệch vị trí tương quan

- Sai lệch khoảng cách tâm lỗ ρ tl =1 mm

- Sai lệch độ song song ρ ss =3 mm

- Sai lệch không gian ρ a = √ ρ tl 2 + ρ ss 2 = √ 1.2 2 + 3.3 2 = 3.51 mm

Ta tính được: ρ a (khoét thô)=¿ 0.06 * 3.51 = 0.2106 mm = 210.6 μm ρ a (khoét tinh )=¿ 0.04 * 210.6 = 8.42 μm

-Sai số gá đặt: ε b = √ ε c 2 +ε k 2 + ε dg 2 = 0

+Sai số kẹp chặt ε k =0 +Sai số chuẩn ε c =0 +Bỏ qua sai số đồ gá ε đg =0

No 1 The basic Element of the

Z 0max - Z 0min = 13.484 – 8.5 = 4.984 (mm) δ ph - δ ct = 5 – 0.016 = 4.984 (mm)

 Thõa yêu cầu Z 0max - Z 0min = δ ph - δ ct

 Gia công mặt 5: có kích thước 25 ± 0.1

- Phôi đúc, dung sai phôi δ ph =8,3 mm

- Để đạt R a =0.8, ta cần thực hiện 2 bước: khoét thô và khoét tinh

● Xác định sai lệch vị trí tương quan

- Sai lệch khoảng cách tâm lỗ ρ tl =0.9 mm

- Sai lệch độ song song ρ ss =2.8 mm

- Sai lệch không gian ρ a = √ ρ tl 2 + ρ ss 2 = √ 0.9 2 +2.9 2 = 3,04 mm

Ta tính được: ρ a ( phay thô )=¿ 0.06 * 3,04 = 0.1824 mm = 182.4 μm ρ a ( phay tinh)=¿ 0.04 * 182.4 = 7.3 μm

-Sai số gá đặt: ε b = √ ε c 2 +ε k 2 + ε dg 2 = 0

+Sai số kẹp chặt ε k =0 +Sai số chuẩn ε c =0 +Bỏ qua sai số đồ gá ε đg =0

No 1 The basic Element of the

Z 0max - Z 0min = 15.1 – 6.9 = 8.2 (mm) δ ph - δ ct =8.3 – 0.1 = 8.2 (mm)

 Thõa yêu cầu Z 0max - Z 0min = δ ph - δ ct

Gia công mặt 2: lỗ D = ∅ 15 Chọn máy: Máy khoan 2H175, N = 10 kW (tra bảng 9.21 sổ tay CNCTM tập 3).

Dụng cụ cắt: hợp kim cứng BK8 để phay thô và BK4 để k tinh (bảng 4-3 stcnctm-tập 1)

Gia công thô Gia công tinh

Với vật liệu gang xám có HB < 200, D= ∅ 15 mm, tra bảng 9-3

- T = 30 (ph) (theo bảng 4.3 với vật liệu gia công là gang xám, vật liệu dụng cụ cắt là hợp kim cứng và đường kính của dụng cụ cắt là ¿ ∅ 15 mm)

Số vòng quay trục chính n (vòng/phút) n t = 1000 V t π D ¿ 1000× 49,81 14,38 π 02,57 ( v ph ) ¿ 1000 × 74,37

 Theo máy: n max 0 vg / ph ; n min vg/ ph ; số cấp tốc độ là m

18 ,67 Theo bảng 8 ứng với φ =1,41 có φ x E,22 là gần φ x a,25

Theo bảng 8 ứng với φ =1,41có φ x d là gần φ x ,67

Vận tốc cắt thực tế (m/phút)

Như vậy: máy đã chọn đủ công suất để gia công lỗ ∅ 15 mm

3 Thiết kế nguyên công a Sơ đồ gá đặt b Định vị

- Mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do c Chọn máy Máy khoan 2H175, N = 10 kW (tra bảng 9.21 sổ tay CNCTM tập 3). d Chế độ cắt

Chiều sâu khoét thô t = 3,54mm, khi khoét tinh t=0,26mm Lượng chạy dao S=1,1 mm/ vòng

Vận tốc thực tế: khi khoét thô V = 31m/phut Khi khoét tinh V = 63m/phut

Số vòng quay tính toán: khi khoét thô n= 406vg/phút Khi khoét tinh n = 810vg/phút e Thời gian gia công

Sơ đồ gá đặt a Định vị

Mặt đáy của máy khoan hạn chế 3 bậc tự do, trong khi chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do và chốt tỳ chống xoay chỉ hạn chế 1 bậc tự do Để thực hiện khoét, chọn máy khoan 2H175 với công suất N = 10 kW theo bảng 9.21 trong sổ tay CNCTM tập 3 Chế độ cắt khi khoét cần được xác định chính xác để đảm bảo hiệu quả và độ chính xác của quá trình khoan.

Chiều sâu khoét thô t = 4,01mm, khi khoét tinh t = 0,31mm Lượng chạy dao S=0,6 mm/ vòng

Vận tốc thực tế: khi khoét thô V = 37m/phut Khi khoét tinh V = 74m/phut

Số vòng quay tính toán: khi khoét thô n= 814vg/phút Khi khoét tinh n = 1578,1vg/phút d Thời gian gia công

4 Lực kẹp cần thiết Bước 1: Design the method of the location and clamping The direction and value of cutting force, clamping force, and fiction force as well

Bước 2: Make the equilibrium equation for forces or momentum

Theo bảng 8 – 43, Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2:

Bước 3: Hệ số an toàn K:

 K 0 = 1,5, hệ số cho mọi trường hợp an toàn.

 K 1 = 1,2 đối với gia công thô và K 1 = 1 đối với gia công tinh

 K 2 = 1 ~ 1,8 (hệ số này liên quan đến dụng cụ cắt) => chọn K 2 =1,3

 K 4 = 1,3 đối với trường hợp kẹp bằng tay và K 4 = 1 đối với trường hợp sử dụng thiết bị kẹp cơ khí.

 K 5 = 1 (trường hợp thuận tiện) và K 5 = 1,2 (trường hợp không thuận tiện) khi có thể sử dụng thiết bị kẹp bằng tay.

 K 6 = 1 (sử dụng chốt định vị); K 6 = 1,5 (sử dụng bề mặt cho vị trí)

Bước 4: From the equilibrium equation for forces or momentum, the necessary clamping force can be identified

- Do nguyên công này sử dụng phương pháp gia công là khoét, theo thực nghiệm ta có lực dọc trục rất nhỏ, nên ta có thể bỏ qua

M c – moment xoắn trên mũi khoan do lực cắt gây ra d – đường kính mũi khoan, mm

R 0 −kho ng ả cách từ tâm mũi khoan đ n ế tâm chi ti t ế , mm

P 0 −l c ự d c ọ tr c ụ , N f – hệ số ma sát r – khoảng cách từ tâm phiến tỳ đến tâm chi tiết, mm

3.2 Sai số chế tạo đồ gá Sai số gá đặt: ε gđ = √ ε c 2 +ε k 2 + ε ct 2 +ε m 2 + ε dc 2

Sai số chuẩn: ε c = 0 (vì chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước) Sai số kẹp chặt: ε k = 0,07 (mm) (Bảng 24 HDTK DACNCTM)

Sai số chế tạo: [ ε gđ ] = 1

Sai số mài mòn được tính bằng công thức ε m = β x √ N, trong đó ε m là sai số mòn tính bằng micromet (μm) Đối với trường hợp này, với β là hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị (đối với chốt định vị phẳng, β có giá trị từ 0,2 đến 0,4), và N là số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá Cụ thể, khi N = 5000, sai số mòn sẽ được tính là ε m = 0,2 x √5000, dẫn đến ε m = 14 (μm).

Sai số điều chỉnh: Chọn ε dc = 1 (μm)

NGUYÊN CÔNG 5

1 Lượng dư gia công 1.1 PHAY MẶT 1

 Phôi đúc, dung sai phôi δ ph mm

 Để đạt R a =0.8 , ta cần thực hiện 2 bước: Phay thô và phay tinh.

 Theo bảng 3-65 (Sổ tay Công nghệ chế tạo máy – tập 2):

 Theo bảng 3-65 (Sổ tay Công nghệ chế tạo máy – tập 2):

 Xác định sai lệch vị trí tương quan

 Theo bảng 3-67 (Sổ tay Công nghệ chế tạo máy – tập 2):

 Sai lệch khoảng cách tâm lỗ ρ tl =0.9 mm

 Sai lệch độ song song ρ ss =2.8 mm

 Sai lệch không gian ρ a = √ ρ tl 2 + ρ ss 2 = √ 0.9 2 +2.9 2 = 3,04 mm

Phay thô Phay tinh ρ a ( phay thô)=¿ 0.06 x 3,04

 Sai số gá đặt: ε b = √ ε c 2 +ε k 2 + ε dg 2 = 0

 Bỏ qua sai số đồ gá ε đg =0

 Xác định Z bmin : 2Z bmin =2∗(R Za +T a + √ ρ a 2 + ε b 2 )

No 1 The basic Element of the MRA (àm)

 Thõa yêu cầu Z 0max – Z 0min = δ ph - δ ct

 Gia công mặt 9, có kích thước là 150h8

 Phôi đúc, dung sai phôi δ ph =5mm

 Độ nhám bề mặt R z 20, ta cần thực hiện 2 bước phay thô và phay tinh.

 Ứng với R z 20 thì ta có cấp chính xác là 8 và chọn được dung sai cho mặt 9 là ∅ 150 −0.063

 Theo bảng 3-65 (Sổ tay Công nghệ chế tạo máy – tập 2):

 Theo bảng 3-83 (Sổ tay Công nghệ chế tạo máy – tập 2):

 Xác định sai lệch vị trí tương quan:

 Theo bảng 3-67 (Sổ tay Công nghệ chế tạo máy – tập 2):

Sai lệch độ cong vênh ρ cv =1 mm

Sai lệch độ song song ρ ss =2.5 mm

Sai lệch không gian ρ a = √ ρ cv 2 + ρ ss 2 = √ 1 2 + 2.5 2 = 2.5 mm

Phay thô Phay tinh ρ a ( phay thô )=¿ 0.06 × 2.5

 Sai số gá đặt: ε b = √ ε c 2 +ε k 2 + ε dg 2

Trong đó: – Sai số kẹp chặt ε k =0

 Bỏ qua sai số đồ gá ε đg =0

 Xác định Z bmin : 2Z bmin =2×(R Za +T a + √ ρ a 2 +ε b 2 )

No 1 The basic Element of the MRA (àm)

 Thõa yêu cầu Z 0max - Z 0min = δ ph - δ ct

 Chọn máy: Máy phay 6H81, N = 4.5 kW (tra bảng 9.21 sổ tay CNCTM tập 3).

 Dụng cụ cắt: hợp kim cứng BK8 để phay thô và BK4 để phay tinh (bảng 4-3 stcnctm-tập 1)

 Tính toán chế độ cắt

Gia công thô Gia công tinh

Lượng chạy dao S (mm/vòng)

Với vật liệu gang xám có HB = 190, D mm, tra bảng 5-34

- T = 20 (ph) (theo bảng 5-40 với vật liệu gia công là gang xám, vật liệu dụng cụ cắt là hợp kim cứng và đường kính của dụng cụ cắt là ¿ 20 mm)

Số vòng n t = 1000 V t π D quay trục chính n (vòng/phút) ¿ 1000× 189,6 20,43 π )54,07 ( v ph ) ¿ 1000× 308,87

 Theo máy: n max 00 vg/ ph ; n min e vg/ ph ; số cấp tốc độ là m

65 v,01 Theo bảng 8 ứng với φ =1,26 có φ 16 @,0là gần φ x E,45

Theo bảng 8 ứng với φ =1,26có φ 19 ,64 là gần φ x v,01

Vận tốc cắt thực tế (m/phút)

Như vậy: máy đã chọn đủ công suất để gia công D = 20mm

Nguyên công t (mm) S (mm/vg) v (m/ph) n (vg/ph)

3 Sai số chế tạo đồ gá

 Sai số gá đặt: ε ´ gđ =´ ε c + ´ ε k +´ ε ct + ´ ε m +´ ε dc

 Sai số chuẩn: ε c = 0 (vì chọn chuẩn định vị trùng với gốc kích thước)

 Sai số kẹp chặt: ε k = 0,08 (mm) (Bảng 5.13 HDTK DACNCTM)

 Sai số chế tạo: ε ct ≤ 1

3 δ (Với: δ là dung sai kích thước)

Xét kích thước gia công mặt 1:

 Độ nhám yêu cầu là 0,4

 Chọn kích thước mặt 1 là 20 ± 0,1→ Dung sai kích thước: δ =0,1 −(−0,1 )=0,2

 Sai số chế tạo: ε ct = 1

 β là hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị (đối với chốt định vị phẳng β = 0,2 ÷0,4)

 N là số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá

 Sai số điều chỉnh: ε dc = 5 ÷ 10 → Chọn ε dc = 5 (μm)

 Sai gá đặt: ε ´ gđ =´ ε c + ´ ε k +´ ε ct + ´ ε m +´ ε dc

 Sai số gá đặt cho phép:

 Sai số chế tạo cho phép:

Ta thấy: ε gd < [ ε gd ] (0,18 mm < 0,27 mm) ε ct < [ ε ct ] (0,04 mm < 0,25 mm) Nên đồ gá thỏa mãn các yêu cầu.

When designing a clamping method, it is essential to consider the direction and magnitude of cutting, clamping, and friction forces Additionally, establishing equilibrium equations for these forces or moments is crucial for ensuring stability and effectiveness in the clamping process.

Theo bảng 8 – 43, Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2:

Sơ đồ tính lực kẹp khi phay có lực kẹp W vuông góc lực cắt P và mặt chuẩn chính.

 f 1 : hệ số ma sát giữa mỏ kẹp và chi tiết Mặt thô và mặt tinh: f 1 =(0,1 ÷ 0,15)→ Ch n ọ f 1 =0,1

 f 2 : hệ số ma sát giữa mặt chuẩn của chi tiết và chi tiết định vị Mặt thô: f 2 =(0,1 ÷ 0,3)→ Ch n ọ f 2 =0,15 và mặt tinh: f 2 =(0,1 ÷ 0,15) → Ch n ọ f 2 =0,1

 Phương trình cân bằng lực:

W ( f 1 + f 2 ) =K P c Tính hệ số an toàn K:

 K 0 = 1,5: hệ số cho mọi trường hợp an toàn.

 K 1 = 1,2 đối với gia công thô và K 1 = 1 đối với gia công tinh

 K 2 = 1 ~ 1,8 (hệ số liên quan đến độ mòn của dụng cụ cắt) => chọn K 2 =1,5

 K 3 = 1,3: Hệ số phụ thuộc vào lực cắt

 K 4 = 1,3 đối với trường hợp kẹp bằng tay và K 4 = 1 đối với trường hợp sử dụng thiết bị kẹp cơ khí => chọn K 4 = 1,3.

 K 5 = 1 (trường hợp thuận tiện) và K 5 = 1,2 (trường hợp không thuận tiện) khi có thể sử dụng thiết bị kẹp bằng tay => chọn K 5 = 1,2.

 K 6 = 1 (sử dụng chốt định vị); K 6 = 1,5 (sử dụng bề mặt cho vị trí) => chọn K 6 = 1,5.

K =1,5 × 1× 1,5 × 1,3× 1× 1× 1 ¿ 2,93 d From the equilibrium equation for forces or momentum, the necessary clamping force can be identified

 Lực tiếp tuyến (lực vòng):

 C p P : hệ số đặc trưng cho vật liệu gia công (gang xám)

 t = 3,54 (GC thô) – t = 2,65 (GC tinh): chiều sâu cắt (mm)

 S z =0,15 : lượng chạy dao của một rang (mm/rang)

 D = 16: đường kính dao phay (mm)

 n = 2600 (GC thô) – n = 5241,6 (GC tinh): số vòng quay của dao (vg/phút)

 Z = 2: số rang của dao phay

 k = 1: hệ số phụ thuộc chất lượng của vật liệu gia công.

Theo bảng 5 – 39 (Sổ tay CNCTM tập 2), chọn dao phay T15K6: x = 0,19 y = 0,28 q = 0,17 ω=0 u = 0, 8

Thay số vào công thức (2), ta được:

Thay số vào công thức (1), ta được:

 Sơ đồ gá đặt a Định vị

Chốt đỡ cố định hạn chế 3 bậc tự do, phiến tỳ phẳng hạn chế 2 bậc tự do. b Chọn máy

Máy phay 6M82III, N = 7,5 kW (tra bảng 9.39 sổ tay CNCTM tập 3). c Chọn dao

Dao phay ngón có đường kính ngoài của dao D= ∅ 16 và đường kính chân răng d= ∅12với

Z = 3 răng (tra bảng 5.146 sổ tay CNCTM tập 2). d Thời gian gia công

0,3 ×5241,6 =0,019 phút e Bản vẽ thiết kế đồ gá (file đính kèm)

Ngày đăng: 24/12/2023, 14:33

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w