Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật hiện nay, là những kỹ sư chế tạo máy trong tương lai chúng ta cần phải nắm vững được những kiến thức cơ bản trong nhà trường để có nền tảng kiến thức vững chắc mới mong tiếp nhận được những công nghệ khoa học tiên tiến trong thời đại hiện nay. Trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước của nước ta ngành cơ khi chế tạo máy chiếm một vị thế hết sức quan trọng. Nhận thấy được điều này Đảng và Nhà nước ta có những chính sách hết sức đúng đắn cho ngành này. Một trong những chính sách đó là đào tạo ra một lực lượng lao động có trình độ trong ngành chế tạo máy. Là một sinh viên ngành cơ khí em tự thấy rằng tốt nghiệp về công nghệ chế tạo máy là một môn học rất quan trọng đối với bản thân mình. Để củng cố kiến thức được học của môn học Công nghệ chế tạo máy máy em được giao cho đề tài đồ án môn học công nghệ chế tạo máy. Sau một thời gian nghiên cứu và làm đồ án em đã hoàn thành được đồ án này. Qua đồ án này em đã tổng hợp được nhiều kiến thức chuyên môn, giúp em hiểu rõ hơn những công việc của một kỹ sư chế tạo máy tương lai. Song với những hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn: Công nghệ chế tạo máy để đồ án của em được hoàn thiện hơn . Em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm chỉ bảo của các thầy trong bộ môn và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Lê Văn Minh. Trong quá trình tính toán thiết kế, tính toán và lựa chọn số liệu không thể tránh khỏi thiếu sót. Mong thầy cô góp ý để em bổ sung được kiến thức hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cám ơn.
TỔNG QUAN VỀ CHI TIẾT CHẾ TẠO
Phân tích chi tiết gia công
Hình 1.1 bản vẽ chi tiết bánh răng trụ răng thẳng M3Bs
Bánh răng trụ thẳng là một bộ phận kết cấu nên máy CNC nói riêng hay máy gia công cơ khí nói chung, nó thường được sử dụng trong truyền động giữa trục song song, bánh răng trụ khá phổ biến trong kết cấu hộp số nó được gia công đơn giản và dễ dàng thay thế.
Chi tiết bánh răng làm việc trong điều kiện chịu mài mòn cao, chịu va đập và rung động nhiều, do đó mà độ bền và độ cứng của chi tiết yêu cầu cao.
Bánh răng cũng là chi tiết chịu tải trọng hoặc ứng suất trong quá trình truyền chuyển động nên việc chọn vật liệu chế tạo bánh răng cũng phải đảm bảo tính cơ học cho các loại bánh răng theo yêu cầu kỹ thuật.
Chi tiết bánh trụ răng thẳng là một chi tiết trụ , bề mặt làm việc chính là bề mặt răng của bánh răng và lỗ trong lắp ghép với trục.
- Độ nhàm bề mặt lỗ Φ20 là Ra=1,25
- Độ không đồng tâm giữa mặt lỗ và đường kính vòng chia nhằm trong khoảng 0,05÷0,1 mm.
- Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ nằm trong khoảng 0,01÷0,015 mm trên 100mm đường kính lỗ.
- Mặt lỗ và các cổ trục của trục răng được gia công đạt độ chính xác cấp 7, độ nhám bề mặt Ra=1,25÷0,63
- Các kích thước rãnh then đạt dung sai kích thước 0,01mm.
- Các bề mặt khác được gia công đạt cấp chính xác 8÷10, độ nhám bề mặt
- Sau nhiệt luyện đạt độ cứng 50÷60HRC, các bề mặt không gia công độ cứng thường đạt được 180÷280 HB.
Vật liệu chế tạo bánh trụ răng thẳng là thép C45 được thấm cacbon từ 0,45 – 0,5 với cơ tính và ứng suất cho phép sau đây:
- Giới hạn bền khi kéo không nhỏ hơn σ b = 61 KG/mm 2
- Giới hạn bền chảy không nhỏ hơn σ T = 36 KG/mm 2
1.1.4 Tính công nghệ trong kết cấu:
- Bánh răng trụ thẳng thường được gia công bằng thép C45 (thép có thành phần carbon cao) do khi hoạt động sẽ tạo ra sự mài mòn, chịu lực lớn đòi hỏi sử dụng vật liệu cứng và chống ăn mòn.
- Lỗ trung tâm của bánh răng trụ thẳng được gia công đơn giản, được khoét rãnh then để gá trên trục dẫn động do vậy việc lắp đặt rất dễ dàng, không đòi hỏi nhiều thời gian lắp đặt.
- Bề mặt gia công của bánh răng trụ thẳng phải đảm bảo độ bóng cao để hạn chế mài mòn, sau đó được nhiệt luyện để đạt được độ cứng tối ưu.
CHƯƠNG II : NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT
Định dạng sản xuất
2.1.1 Các dạng sản xuất thường gặp:
Dạng sản xuất (loại hình sản xuất) là một khái niệm kinh tế, kỹ thuật tổng hợp phản ánh mối quan hệ qua lại giữa các đặc trưng về kỹ thuật, về công nghệ của nhà máy với các hình thức tổ chức sản xuất, hạch toán kinh tế được sử dụng trong quá trình đó nhằm tạo ra các sản phẩm đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật Để phân loại dạng sản xuất có nhiều quan điểm khác nhau ở đây phân loại dạng sản xuất theo sản lượng hàng năm và khối lượng chi tiết
Theo quan điểm này dạng sản xuất chia làm ba loại
+ Dạng sản xuất đơn chiếc
+ Dạng sản xuất hàng loạt
+ Dạng sản xuất hàng khối
Trong DSX hàng loạt, căn cứ vào sản lượng người ta phân thành
- Dạng sản xuất loạt nhỏ
- Dạng sản xuất loạt vừa
- Dạng sản xuất loạt lớn Dạng sản xuất loạt nhỏ có đặc điểm rất giống như với dạng sản xuất đơn chiếc. Dạng sản xuất loạt lớn có đặc điểm rất giống như với dạng sản xuất hàng khối.
Vì vậy trong thực tế người ta phân dạng sản xuất thành ba loại sau:
+ Dạng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ
+ Dạng sản xuất loạt vừa
+ Dạng sản xuất loạt lớn, hàng khối
2.1.2 Đặc điểm của các dạng sản xuất: a Dạng sản xuất đơn chiêc loạt nhỏ: Là dạng sản xuất mà sản lượng gia công của mỗi mặt hàng rất nhỏ, thường chỉ một đến vài chục chiễc Số chủng loại mặt hàng nhiều, các mặt hàng không lặp lại hoặc lặp lại theo một chu kỳ Đặc điểm:
- Sử dụng máy: chủ yếu là máy vạn năng
- Bố trí máy: thường bố trí máy theo nhóm máy
- Đồ gá và các trang bị công nghệ: chủ yếu là vạn năng
- Phương pháp gá đặt: chủ yếu sử dụng phương pháp rà gá
- Phương pháp đảm bảo độ chính xác gia công: chủ yếu sử dụng phương pháp đo dò cắt thử
- Định mức kĩ thuật: rất đơn giản, thường định mức theo kinh nghiệm
- Bậc thợ: thợ đứng máy đòi hỏi tay nghề cao, không cần thợ điều chỉnh
- Văn kiện công nghệ: được lập rất đơn giản thường chỉ sử dụng phiếu tiến trình công nghệ b Dạng sản xuất loạt lớn thành khối: Là dạng sản xuất mà số chủng loại mặt hàng rất ít, sản lượng gia công của một mặt hàng rất lớn, sản phẩm rất ổn định, lâu dài Đặc điểm:
- Sử dụng máy: chủ yếu là máy chuyên dùng, máy tự động cho năng suất cao
- Bố trí máy: theo quy trình công nghệ Tại mỗi máy thường chỉ hoàn thành một công việc nhất định của một quy trình công nghệ nhất định
- Đồ gá, trang thiết bị công nghệ: chủ yếu là chuyên dùng
- Phương pháp gá đặt: chủ yếu sử dụng phương pháp tự động đạt kích thước
- Phương pháp đảm bảo độ chính xác gia công: thường sử dụng phương pháp chỉnh sẵn dao
- Định mức kỹ thuật: rất tỉ mỉ và chính xác, thường sử dụng các phương pháp như tính toán phân tích, bấm giờ, chép thực ngày làm việc.v.v
- Bậc thợ: cần thợ điều chỉnh có tay nghề cao, thợ đứng máy không cần có tay nghề cao
- Văn kiện công nghệ: được lập rất tỉ mỉ, thường phải sử dụng đến phiếu nguyên công c Sản xuất loạt vừa: Là dạng sản xuất mà sản lượng của mỗi mặt hàng không quá ít, số chủng loại mặt hàng không quá nhiều, sản phẩm tương đối ổn định và lặp lại theo chu kỳ Đặc điểm: Kết hợp giữa hai dạng sản xuất trên
Muốn xác đinh dạng sản xuất trước hết ta phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết gia công Sản lượng hàng năm được tính theo công thức sau:
Trong đó: N - số chi tiết sản xuất trong một năm.
N1 - Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong 1 năm.
Theo đề bài : N1 = 5000 (Chiếc/năm). m - Số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm chế tạo (m = 1) β - số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (khoảng 5%÷7%)
- số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo (khoảng 3÷5%)
Xác định khối lượng của một chi tiết thành phẩm :
- Sau khi thiết kế chi tiết bằng phần mềm solidworks 2017, ta tiến hành chọn vật liệu cho chi tiết.
Hình 1.2 chọn vật liệu trên phần mềm solidworks 2017 Tính toán khối lượng chi tiết bằng phần mềm solidworks 2017.
Hình 1.3 Đặc tính của chi tiết
Khối lượng của chi tiết là Q=0,74 KG
Từ kết quả thu được ở trên và đối chiếu với bảng 1.1 cách xác định dạng sản xuất (Thiết kế đồ án CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY _GS.TS NGUYỄN VĂN ĐỊCH – NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2007)
N = 5500 (chiếc/năm) Vậy ta chọn dạng sản xuất hàng loạt lớn.
Lựa chọn lương pháp chế tạo phôi
Chi tiết được xếp vào sản xuất hàng loạt lớn.
Phôi được chế tạo bằng vật liệu thép C45 Chi tiết có kết cấu đơn giản, nhiều mặt phẳng đối xứng, kích thước nhỏ cộng với dạng sản xuất hàng loạt lớn nên có thể chọn các phương pháp chế tạo phôi như: đúc trong khuôn kim loại, đúc trong khuôn vỏ mỏng hay dập nóng Cả 3 phương pháp này đều cho năng suất, độ chính xác, độ nhẵn bề mặt cao
Tuy nhiên, với phương pháp đúc trong khuôn kim loại lại có những nhược điểm: vật đúc dễ bị nứt do tính co bóp của khuôn ruột kém, chi phí chế tạo khuôn cao Phương pháp này phù hợp khi đúc hợp kim màu hơn là thép C45.
Phương pháp đúc trong khuôn vỏ mỏng phù hợp với chi tiết có thành mỏng, hình dáng phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao trong khi chi tiết này không cần các yêu cầu cao như vậy Cho nên nếu dùng phương pháp này sẽ làm tăng giá thành, không phù hợp Mặt khác phương pháp này còn đòi hỏi chất dính là nhựa nhiệt rắn bakelit đắt tiền, lại sinh khí độc hại khi cháy.
Riêng phương pháp dập nóng, ta có thể thu được chi tiết có độ nhám bề mặt, độ chính xác phù hợp, cơ tính tốt, năng suất cao, lại dễ cơ khí hoá, tự động hoá Vì vậy, ta chọn phương pháp chế tạo phôi là dập nóng trên máy dập đứng Phôi nhận được sau dập tiếp tục được đột lỗ thông trên mặt đầu. Để phù hợp với các đặc tính của chi tiết, phù hợp với dạng sản xuất, để phù hợp tính kinh tế trong sản xuất Vậy ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phôi dập, được dập trong khuôn kim loại.
Trình tự chế tạo phôi
2.3.1 Chọn phương pháp gia công.
Do yêu cầu khi làm việc mà một số bề mặt bánh răng có những yêu cầu về độ bóng và độ chính xác kích thước nhất định Chính điều này quyết định tới phương pháp gia công chi tiết:
- Độ nhàm bề mặt lỗ Φ20 là Ra=1,25 và mặt trụ ngoài 2,5 chỉ cần tiện tinh để đảm
- Chi tiết được sản xuất với dạng sản xuất loạt lớn nên ta cần thiết kế đồ gá chuyên dụng để đảm bảo độ chính xác cho từng chi tiết gia công.
- Chi tiết được gia công trên máy gia công cơ vạn năng chuyên dụng.
2.3.2 Lập tiến trình công nghệ.
Bước2: Tiện mặt trụ ngoài Φ66
2.3.3 Tra lượng dư gia công: a) Lượng dư gia công cho mặt đầu và bề mặt trụ ngoài Φ50.
Các bước công nghệ CC
Kích thước trung gian, mm
1 Tiện thô mặt đầu 14 0,62 0,6 49 −0,62 0 Bảng 3-125 trang 209 [1]
2 Tiện bán tinh mặt đầu
10 0,1 0,3 261 0 0,12 Bảng 3-126 trang 209 [1] b) Lượng dư gia công cho bề mặt trụ ngoài Φ50 và Φ66
Các bước công nghệ CC
Kích thước trung gian, mm
1.Tiện thô bề mặt trụ ngoài Φ50.
2 Tiện tinh bán tinh mặt trụ ngoài Φ50.
10 0,1 1 50 0 0,1 Bảng 3-120 trang 265 [1] 1.Tiện thô bề mặt trụ ngoài Φ66.
2 Tiện tinh bán tinh mặt trụ ngoài Φ50.
10 0,12 1 66 0 0,12 Bảng 3-120 trang 265 [1] c) Lượng dư gia công cho bề mặt lỗ Φ20
Kích thước trung gian, mm
2 Doa tinh 6 0,013 1 20 0 +0,013 d) Lượng dư gia công cho 2 lỗ M6
Kích thước trung gian, mm
2 Taro 1 8 [2] e) Lượng dư gia công phay răng
Tính toán chế độ cắt
Sơ đồ gá đặt. Định vị, kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu và chốt tỳ mặt đầu nhỏ. n w
Sơ đồ gá đặt nguyên công 1 chọn máy
Máy tiện T6M16. Đường kính gia công lớn nhất : 320mm
Khoảng cách giữa 2 mũi tâm : 750mm
Công suất động cơ : 4 kw
Giới hạn số vòng quay/phút : 44-1980
Số vòng quay trục chính (v/ph): 44-66-91-120-173-240-350-503- 723-958-1380-1980
Lượng tiến dao ngang (mm/v): 0,04-0,05-0,07-0,08-0,09-0,1-0,11- 0,13-0,14-0,15-0,17-0,19-0,2-0,22-0,24-0,26-0,27-0,3-0,31-0,35- 0,39-0,41-0,44-0,48-0,52-0,54-0,61-0,68-0,78-0,82-0,95-1,09-
Các bước công nghệ a)Bước 1: tiện mặt đầu chọn dụng cụ cắt chọn dao tiện thân cong có góc nghiên chính 90˚, vật liệu T15K6 theo bảng (4-6) [1] STCNCTM , ta chọn kích thước của dao như sau;
H;B;L0;l@;,n=4;l;r=0.5 chế độ cắt gia công thô:
Khi tiện thô mặt đầu ta chọn chiều sâu cắt t= 0,6 mm
Bảng 5-11, ta chọn bước tiến dao s=0,35 (mm/s)
Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vbw (m/ph)
Các hệ số hiệu chỉnh :
- hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công k1=0.9 theo bảng (5.3)
- hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 theo bảng (5.5 )
- hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 theo bảng (5.7) Như vậy tốc độ tính toán là Vt=V b k1.k2.k3=0.9x0.8x1x77
Số vòng quay của trục chính tính toán là : n t = 1000× 55,4
Theo máy ta chọn được nm50(v/ph)
Như vậy tốc độ thực tế sẽ là: v tt = 3,14 ×50 × 350
1000 T,95( m / ph) chế độ cắt gia công tinh:
Khi tiện thô mặt đầu ta chọn chiều sâu cắt t= 0,3 mm
Bảng 5-11, ta chọn bước tiến dao s=0,13 (mm/s)
Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb= 130 (m/ph)
Các hệ số hiệu chỉnh :
- hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công k1=0.9 theo bảng (5.3)
- hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 theo bảng (5.5 )
- hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 theo bảng (5.7)
Như vậy tốc độ tính toán là Vt=V b k1.k2.k3=0.9x0.8x1x130
Số vòng quay của trục chính tính toán là : n t = 1000× 93,6
Theo máy ta chọn được nmr3(v/ph)
Như vậy tốc độ thực tế sẽ là: v tt = 3,14 ×50 × 723
1000 3,5(m / ph) b)Bước 2 : tiện mặt trụ Ф50
Chọn dao tiện thân cong có góc nghiên chính 45˚, vật liệu T15K6 theo bảng (4-4) [1] STCNCTM , ta chọn kích thước của dao như sau;
H;B;L0;E,m=8;a=8;r=0.5 chế độ cắt gia công thô
Khi gia công thô 50 ta chọn chiều sâu cắt t= 2 mm
Bảng 5-11, ta chọn bước tiến dao s=0,35 (mm/s)
Bảng 5-63, ta chọn tốc độ cắt Vbb (m/ph)
Các hệ số hiệu chỉnh :
- hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công k1=0.9 theo bảng (5.3)
- hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 theo bảng (5.5 )
- hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 theo bảng (5.7) Như vậy tốc độ tính toán là Vt=V b k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 D,64
Số vòng quay của trục chính tính toán là : n t = 1000× 44,64
Theo máy ta chọn được nm$0(v/ph)
Như vậy tốc độ thực tế sẽ là: v tt = 3,14 ×50 × 240
1000 7,68 (m / ph) chế độ cắt gia công tinh :
Khi gia công thô 50 ta chọn chiều sâu cắt t= 0,5 mm
Bảng 5-11, ta chọn bước tiến dao s=0,13 (mm/s)
Bảng 5-63, ta chọn tốc độ cắt Vb6(m/ph)
Các hệ số hiệu chỉnh :
- hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công k1=0.9 theo bảng (5.3)
- hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 theo bảng (5.5 )
- hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 theo bảng (5.7) Như vậy tốc độ tính toán là Vt=V b k1.k2.k3=0.9x0.8x1x106 v,3
Số vòng quay của trục chính tính toán là : n t = 1000× 76,3
Theo máy ta chọn được nmP3(v/ph)
Như vậy tốc độ thực tế sẽ là: v tt = 3,14 ×50 × 503
Sơ đồ gá đặt. Định vị, kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu và chốt tỳ mặt đầu nhỏ. n w
Sơ đồ gá đặt nguyên công 2 chọn máy
Máy tiện T6M16. Đường kính gia công lớn nhất : 320mm
Khoảng cách giữa 2 mũi tâm : 750mm
Công suất động cơ : 4 kw
Giới hạn số vòng quay/phút : 44-1980
Số vòng quay trục chính (v/ph): 44-66-91-120-173-240-350-503- 723-958-1380-1980
Lượng tiến dao ngang (mm/v): 0,04-0,05-0,07-0,08-0,09-0,1-0,11- 0,13-0,14-0,15-0,17-0,19-0,2-0,22-0,24-0,26-0,27-0,3-0,31-0,35- 0,39-0,41-0,44-0,48-0,52-0,54-0,61-0,68-0,78-0,82-0,95-1,09-
Các bước công nghệ c)Bước 1: tiện mặt đầu chọn dụng cụ cắt chọn dao tiện thân cong có góc nghiên chính 90˚, vật liệu T15K6 theo bảng (4-6) [1] STCNCTM , ta chọn kích thước của dao như sau;
H;B;L0;l@;,n=4;l;r=0.5 chế độ cắt gia công thô:
Khi tiện thô mặt đầu ta chọn chiều sâu cắt t= 0,6 mm
Bảng 5-11, ta chọn bước tiến dao s=0,35 (mm/s)
Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vbw (m/ph)
Các hệ số hiệu chỉnh :
- hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công k1=0.9 theo bảng (5.3)
- hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 theo bảng (5.5 )
- hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 theo bảng (5.7) Như vậy tốc độ tính toán là Vt=V b k1.k2.k3=0.9x0.8x1x77
Số vòng quay của trục chính tính toán là : n t = 1000× 55,4
Theo máy ta chọn được nm$0(v/ph)
Như vậy tốc độ thực tế sẽ là: v tt = 3,14 ×66 × 240
1000 I,73 (m / ph) chế độ cắt gia công tinh:
Khi tiện thô mặt đầu ta chọn chiều sâu cắt t= 0,3 mm
Bảng 5-11, ta chọn bước tiến dao s=0,13 (mm/s)
Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb= 130 (m/ph)
Các hệ số hiệu chỉnh :
- hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công k1=0.9 theo bảng (5.3)
- hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 theo bảng (5.5 )
- hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 theo bảng (5.7) Như vậy tốc độ tính toán là Vt=V b k1.k2.k3=0.9x0.8x1x130
Số vòng quay của trục chính tính toán là : n t = 1000× 93,6
Theo máy ta chọn được nmP3(v/ph)
Như vậy tốc độ thực tế sẽ là: v tt = 3,14 ×66 × 503
1000 4,24 (m / ph) d)Bước 2 : tiện mặt trụ Ф66
Chọn dao tiện thân cong có góc nghiên chính 45˚, vật liệu T15K6 theo bảng (4-4) [1] STCNCTM , ta chọn kích thước của dao như sau;
H;B;L0;E,m=8;a=8;r=0.5 chế độ cắt gia công thô
Khi gia công thô 50 ta chọn chiều sâu cắt t= 2 mm
Bảng 5-11, ta chọn bước tiến dao s=0,35 (mm/s)
Bảng 5-63, ta chọn tốc độ cắt Vbb (m/ph)
Các hệ số hiệu chỉnh :
- hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công k1=0.9 theo bảng (5.3)
- hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 theo bảng (5.5 )
- hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 theo bảng (5.7) Như vậy tốc độ tính toán là Vt=V b k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 D,64
Số vòng quay của trục chính tính toán là : n t = 1000× 44,64
Theo máy ta chọn được nm$0(v/ph)
Như vậy tốc độ thực tế sẽ là: v tt = 3,14 ×66 × 240
1000 I,7 (m / ph) chế độ cắt gia công tinh :
Khi gia công thô 50 ta chọn chiều sâu cắt t= 0,5 mm
Bảng 5-11, ta chọn bước tiến dao s=0,13 (mm/s)
Bảng 5-63, ta chọn tốc độ cắt Vb6(m/ph)
Các hệ số hiệu chỉnh :
- hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công k1=0.9 theo bảng (5.3)
- hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 theo bảng (5.5 )
- hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 theo bảng (5.7)
Như vậy tốc độ tính toán là Vt=V b k1.k2.k3=0.9x0.8x1x106 v,3
Số vòng quay của trục chính tính toán là : n t = 1000× 76,3
Theo máy ta chọn được nm50(v/ph)
Như vậy tốc độ thực tế sẽ là: v tt = 3,14 ×66 × 350
Sơ đồ gá đặt : Định vị, kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu và chốt tỳ mặt đầu nhỏ. n
Sơ đồ gá đặt nguyên công 3 chọn máy
Máy tiện T6M16. Đường kính gia công lớn nhất : 320mm
Khoảng cách giữa 2 mũi tâm : 750mm
Công suất động cơ : 4 kw
Giới hạn số vòng quay/phút : 18-1800
Số vòng quay trục chính (v/ph): 44-66-91-120-173-240-350-503- 723-958-1380-1980
Lượng tiến dao ngang (mm/v): 0,04-0,05-0,07-0,08-0,09-0,1-0,11- 0,13-0,14-0,15-0,17-0,19-0,2-0,22-0,24-0,26-0,27-0,3-0,31-0,35- 0,39-0,41-0,44-0,48-0,52-0,54-0,61-0,68-0,78-0,82-0,95-1,09-
Các bước công nghệ a) bước 1 : khoan 18
- Chọn mũi khoan ruột gà bằng thép gió: Loại chuôi côn Kiểu 1 Đường kính mũi khoan: ϕ14
Tra bảng 5-86/Tr.83 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 ta có :
- Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,2 mm/vòng.
- Tốc độ cắt lý thuyết: Vlt = 27,5 m/ph.
-Chu kỳ tuổi bền dao T = 45 phút.
- Các hệ số điều chỉnh:
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ tuổi bền dao T : k1 1,15.
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép: k2 = 1.
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu của lỗ: k3 = 0,6.
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoan: k4
Như vậy tốc độ cắt tính toán là :
* Số vòng quay trục chính theo tính toán là: n= 1000 v π d = 1000 × 18,97
3,14 × 18 = 335,6(v/ph) Theo máy ta chọn n = 350 (v/ph).
* Suy ra tốc độ cắt thực tế là: v= π × d × n
- Chọn mũi khoét liền khối chuôi côn: Đường kính mũi khoét: ϕ 15,5
Lượng dư gia công là :t =(D-d)/2=(19,8-18)/2=0,9 mm.
- Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,56 mm/vòng.
- Tốc độ cắt lý thuyết: Vlt = 34,5 m/ph.
-Chu kỳ tuổi bền dao T = 30 phút.
- Các hệ số điều chỉnh:
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ tuổi bền dao T : k1 1,23.
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép: k2 = 1.
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu của lỗ: k3 = 0,6.
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoét: k4 1.
Như vậy tốc độ cắt tính toán là :
* Số vòng quay trục chính theo tính toán là: n= 1000 v π d = 1000 × 25,46
3,14 × 19,8 @9( v/ph) Theo máy ta chọn n = 350 (v/ph).
* Suy ra tốc độ cắt thực tế là: v= π × d × n
- Chọn mũi doa lền khối kiểu chuôi côn: Đường kính mũi doa: ϕ20
Lượng dư gia công là :t =(D-d)/2=(20-19,8)/2=0.1 mm.
- Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,8 mm/vòng.
- Tốc độ cắt lý thuyết: Vlt = 7,9 m/ph.
-Chu kỳ tuổi bền dao T = 40 phút.
- Các hệ số điều chỉnh:
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ tuổi bền dao T : k1 0,85.
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép: k2 = 1.
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu của lỗ: k3 = 1.
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác vật liệu mũi doa: k4 1.
Như vậy tốc độ cắt tính toán là :
* Số vòng quay trục chính theo tính toán là: n= 1000 v π d = 1000 × 6,7
Theo máy ta chọn n = 120 (v/ph).
* Suy ra tốc độ cắt thực tế là: v= π × d × n
2.4.3 Nguyên công 4 : xọc rãnh then
Sơ đồ gá đặt Định vị và kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm và chốt tỳ nhỏ
Sơ đồ gá đặt nguyên công 4 Chọn máy xọc đứng B-5032
- Hành trình xọc tối đa : 320 mm
- Kích thước phôi tối đa : 600 x 320 mm (Chiều dài x chiều cao)
- Trọng lượng phôi tối đa : 500 kg
- Số hành trình / phút : 20, 32, 50, 80
- Hành trình điều chỉnh : 315 mm
- Khoảng cách giữa dao và bàn : 600m
- Cỡ dao kẹp tối đa : 25 x 40 mm
- Khoảng cách giữa mặt bàn và đầu dưới: 490 mm
- Hành trình bàn theo trục X : 620mm (bằng tay); 480 (bằng điện)
- Hành trình bàn theo trục Y : 560mm (bằng tay); 480 (bằng điện)
- Góc xoay bàn tối đa : 3600
- Bước dẫn tiến bàn làm việc : 0.08 – 1.21 mm
- Công suất động cơ trục chính : 4 kW
- Tốc độ động cơ trục chính : 960V/ph
- Công suất động cơ cao tốc : 0.75 kW
- Tốc độ động cơ cao tốc : 960V/ph
Chọn dao bào thân thẳng có góc nghiên chính 45 o gắn mảnh hợp kim cứng
Lượng chạy dao: gia công tinh nên chọn theo bảng (15-2) chế độ cắt gia công cơ khí
Chiều dài hành trình: L1+L2+L3= 46+46+20= (mm/hk)
Tính tốc độ cắt theo công thức :
Tra bảng (1-1) chế độ cắt gia công cơ khí
Bảng (2-1) chế độ cắt gia công cơ khí
Số hành trình kép theo công thức
+ 0,83) = 81,33 hkt/ph Theo máy chọn 80
Vận tốc căt thực tế là :
Sơ đồ định vị và kẹp chặt: n S
Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 5 Định vị, kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu và chốt tỳ mặt đầu nhỏ.
Kẹp chặt chi tiết sử dụng cơ cấu kẹp liên động hướng từ trên xuống Chọn máy khoan đứng của liên xô 2A135 dùng để khoan và ta rô có các thông số sau:
- Công suất động cơ trục chính là: 10 (KW)
- Số cấp tốc độ của trục chính: 12
- Phạm vi tốc độ của trục chính: 18 - 800 (v/ph)
- đường kính lớn nhất khoan được: D = 75 mm
(Tra bảng VIII-33 trang 78 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II,III,IV) a) Bước 1 : khoan lỗ Ф5,5
Chọn mũi khoan ruột gà đuôi trụ loại thường bằng hợp kim cứng với các thông số sau:
- Chiều dài phần làm việc l = 60 mm (Tra bảng 4 - 40 trang 319 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I)
Zb =2,9 mm (àm) Tra chế độ cắt:
Bước tiến S = (0,22 – 0,28) mm/vòng Chọn S = 0,24 (mm/vòng)
(Tra bảng 8 – 3 ST chế độ cắt khi gia công cơ) Tốc độ cắt V khi khoan tính theo công thức:
Tra bảng 5-28 và 5-29 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I) ta có các thông số:
Hệ số kv = kmv knv kuv klv
Trong đó: kmv - Tra bảng 6-1 ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có kmv= 1,25 knv - Tra bảng 7-1 ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có knv= 1,0 kuv - Tra bảng 8-1 ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có kuv= 1,0 klv - Tra bảng 8-1 ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có kuv= 0,75
Số vòng quay tính toán: nt ¿ 1000.V t π D = 1000 ×12,33
Chọn cấp tốc độ của động cơ là nm= 750 vg/ph (sách chế độ cắt gia công cơ khí)
Vậy vận tốc cắt thực tế:
1000 =¿13,66(m/ph) (Tra bảng VIII-33 trang 78 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II,III,IV)
Chọn mũi ta rô M6 bằng vật liệu hợp kim cứng.
Zb =0,25 mm (àm) Tra chế độ cắt
Bước tiến S = (0,5 – 0,6) mm/vòng Chọn S = 0,6 (mm/vòng)
(Tra bảng 9 – 3 ST chế độ cắt khi gia công cơ) Tốc độ cắt V khi khoét tính theo công thức:
Tra bảng 5-28 và 5-29 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I) ta có các thông số
Hệ số kv = kmv knv kuv klv
Tra bảng 6-1, 7-1, 8-ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có các hệ số mũ
Số vòng quay tính toán: nt ¿ 1000× V t π × D = 1000× 2,33
3,14 × 6 =¿123,67(vg/ph) Chọn cấp tốc độ của động cơ là nm= 140vg/ph (sách chế độ cắt gia công cơ khí) Vậy vận tốc cắt thực tế:
Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 6 Định vị: trục gá kẹp đàn hồi 4 bậc tự do
Kẹp chặt chi tiết bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm.
- Công suất động cơ trục chính là: 7(KW)
- Công suất động cơ chạy dao: 1,7KW
- Số cấp tốc độ của trục chính: 18
- Phạm vi tốc độ của trục chính: 30-1500 (v/ph)
- Hiệu suất máy ŋ = 0,75 Chọn loại dao:
Chọn dao phay răng mô đun 3
(Tra bảng 4 - 105 trang 381 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I)
Lượng chạy dao răng: Sz = (0,10 – 0,12) mm/răng Chọn Sz = 0,1 (mm/răng)
(Tra bảng 16 – 5 trang 130 ST chế độ cắt khi gia công cơ) Tốc độ cắt Vb khi phay: Vb = 233 (m/phút).
(Tra bảng 73 – 5 trang 155 ST chế độ cắt khi gia công cơ) Tốc độ cắt tính toán:
Với: kv = kmv knv kuv
Số vòng quay tính toán: nt¿ 1000× V t π D = 1000× 186,4
3,14 ×80 =¿742 (vg/ph) Chọn cấp tốc độ của động cơ là nm= 753 vg/ph (sách chế độ cắt gia công cơ khí)
Vậy vận tốc cắt thực tế:
1000 =¿189,15 (m/ph) Lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy:
Sm = SZbảng Z n = 0,1 x 12 x 753 = 903(mm/phút) Theo máy chọn Sm = 960mm/phút
Sơ đồ thời gian nhiệt luyên
Kiểm tra đổ không vuông góc giữa đường tâm bánh răng và mặt A
Sơ đồ gá đặt kiểm tra
THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 2
Sơ đồ nguyên lý gá đặt
Sơ đồ gá đặt nguyên công 2 Định vị, kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu và chốt tỳ mặt đầu nhỏ. chọn máy
Máy tiện T6M16. Đường kính gia công lớn nhất : 320mm
Khoảng cách giữa 2 mũi tâm : 750mm
Công suất động cơ : 4 kw
Giới hạn số vòng quay/phút : 44-1980
Lượng tiến dao ngang (mm/v): 0,04 2,45.
Phân tích lực trong quá trình gá phôi
Chi tiết được gá trên mâm cặp, dưới tác dụng của mô mem Mc và Px chi tiết có thể quay quanh tâm của nó và trượt trên các chấu kẹp.
Hình 3.2 sơ đồ phân tích lực Điều kiện cân bằng:
- Phương trình cần bằng mô mem :
Lực kẹp trên mỗi chấu:
Phương trình cân bằng chống trượt dọc:
Lực kẹp trên mỗi chấu:
- W : Tổng lực kẹp của các chấu kẹp ( N).
- W : lực kẹp của một chấu.
- Mc : mô men cắt, - Mc = Pc x Rc (Nm)
- Rc : bán kính gia công.
- R : bán kính mặt chuẩn (mm).
- Pz : thành phần lực cắt tiếp tuyến (N).
- Px : thành phần lực cắt theo phương x (N)
(+) Momen cắt trong quá trình tiện tạo ra được xác định theo công thức:
- kp = KMP kφp p kγpp kλpp.krp
- Tra bảng 5.22 ta có các thông số như sau :
R0 đường kính lớn nhất của chi tiết gia công chon Emm
Chiều sâu cắt lớn nhất của chi tiết là 1.5mm t x = 1.51=1.5
Vận tốc cắt lớn nhất của chi tiết là 50 mm/phút > V = 50 = 18.8
Lượng chạy dao lớn nhất là : s = 0.36 > Sy = 0.360 75 = 0.465
→ Mc = 10x300.x1.5x0.465x18.8x1.998x0.045 = 3537 (Nm) Điều kiện cân bằng khi tiện là:
Trong đó K là hệ số an toàn K=K0.K1 K2 K3 K4 K5 K6
K0-Hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp K0=1.5
K1- Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi K1=1
K2-Hệ số tăng lực cắt khi dao mòn K2=1
K3-Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn K3=1
K4-Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt K4=1
K5-Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp chặt K5=1
K6-Hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết K6=1
K=1,5.1.1.1.1,2.1,3.1=1.95 f2-Hệ số ma sát của bề mặt tiếp xúc giữa tốc cặp với chi tiết ,theo bảng 34 ta chọn f2=0.2 f1-Hệ số ma sát giữa chi tiết và mỏ kẹp f1=0.3
Thay số vào ta được : W = 2.25x3537 / (( 0.3x45 +0.2x0.5x45)
Tính sai số cho phép của đồ gá
Chi tiết được định vị 5 bậc tự do, sai số của đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia công nhưng phần lớn nó ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn.
Sai số của đồ gá tiện ngoài , tiện trong , mài ngoài , mài trong ảnh hưởng tới sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn của chi tiết gia công , nhưng không ảnh hưởng tới sai số hình dáng của của bề mặt gia công a.Sai số chuẩn
c do chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước gây ra Do ta sử dụng mũi tâm mềm và mũi tâm cứng do đó chuẩn kích thước băng không b.Sai số kẹp chặt k
Do lực kẹp gây ra sai số kẹp chặt được xác định
k =0.06(mm) c.Sai số mòn gây ra
Do đồ gá bị gây ra sai số mòn được tính theo công thức sau:
m = 0,5 √ 5000 = 35(m) d.Sai số điều chỉnh dc
Là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá.Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp.Trong thực tế khi tính toán đồ gá ta có thể lấy dc = 510 (m) ,lấy dc = 8(m) e.Sai số chế tạo cho phép của đồ gá ct
Sai số này cần xác định khi thiết kế đồ gá.Do đó số các sai số phân bố theo quy luật chuẩn và phương của chúng khó xác định nên ta dùng công thức sau để tính. Sai số gá đặt cho phép gđ
Với sai số gá đặt cho phép gd = (1/2 1/5)., lấy gd =1/3. = 1/3 0,2 = 0.07 (mm)
Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá :
1 Độ không vuông góc giữa trục chính máy tiện và mâm cặt 3 chấu tự định tâm là 0.0052 trên 100mm chiều dài
2 Độ không vuông góc giữa bề mặt cữ chặn và đường tâm trục chính 0,052 (mm).