Tính lượng dư cho nguyên công 3: Khoan – Khoét – Doa và tra lượng dư cho các bề mặt còn lại.. Tính chế độ cắt cho nguyên công 3 Khoan – Khoét – Doa và tra chế độ cắt cho các bề mặt còn l
Trang 1Đồ án Công nghệ chế tạo máy
SV: Lưu Hùng Cường
Trang 2Lời cảm ơn!
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy rất thiết thực cho sinh viên ngành cơ khí nói chung và cần thiết cho ngành ôtô nói riêng Nó không những phục vụ cho việc học tập nghiên cứu về công nghệ mà còn bắt buộc sinh viên tìm hiểu thêm Đây là dịp
để sinh viên có điều kiện kiểm tra, ôn lại những môn học có liên quan
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Trọng Doanh
đã hướng dẫn tận tình trong quá trình hoàn thành đồ án Do điều kiện khách quan và kiến thức bản thân, cũng như kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, nên đồ án này chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót.Vậy em mong các thầy, cô giúp đỡ chỉ bảo thêm để em được hoàn thiện hơn trong học tập cũng như trong công việc sau này
Sinh viên Lưu Hùng Cường
Trang 3Nội dung đồ án công nghệ chế tạo máy
I Phân tích chi tiết và định dạng sản xuất.
II Phân tích tính công nghệ của chi tiết.
III Xác định dạng sản xuất.
IV Chọn phương pháp chế tạo phôi.
V Lập thứ tự các nguyên công.
VI Tính lượng dư cho nguyên công 3: Khoan – Khoét –
Doa và tra lượng dư cho các bề mặt còn lại.
VII Tính chế độ cắt cho nguyên công 3 Khoan – Khoét –
Doa và tra chế độ cắt cho các bề mặt còn lại.
VIII Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên
công.
IX Thiết kế đồ gá cho nguyên công 4.
I Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
1 Chức năng
Trang 4Đầu kéo máng cào PRP.150 có chức năng làm gối đỡ cho máng cào Nó có nhiệm vụ liên kết giữa máng cào và cần máng cào Giúp cho việc tháo lắp đơn giản mà vẫn đảm bảo điều kiện làm việc của máng
2 Điều kiện làm việc
Đầu kéo máng cào thường làm việc với tải trọng lớn Bề mặt làm việc chủ yếu 150, 100, 160
III Phân tích dạng sản xuất
Ta có
.Sản lượng hàng năm :
N = 5000 chiếc/năm Trọng lượng của chi tiết : Q1 = V
là khối lượng riêng của vật liệu làm chi tiêt = 7 kg/dm3
V là thể tích của chi tiết
V = V1 + V2 + V3 + V4
V1 ,V2 , V3 , V4 là các thể tích thành phần V1 Thể tích trụ lớn
V1 = 2102.38/4 = 1316,17(cm3) V2 Thể tích hộp chữ nhật
V2 = 256.256.25= 1638,4 (cm3) V3 Thể tích trụ nằm dưới
V3 = 1602.22/4=442,33(cm3) V4 Thể tích khối trụ trong
V4= 1502.52/4=981,9 (cm3) V5 Thể tích khối trụ trong
V5= 1352.6/4=85,88(cm3)
V6 Thể tích khối trụ trong
V6= 1002.15/4=117,80(cm3)
V7 Thể tích khối trụ trong
V= 812.12/4=61,83(cm3)
V = V1 + V2 + V3 - V4- V5- V6- V7=2159,499(cm3)=2,15(dm3)
Q = V = 2,15 7 = 15,11 kg
Với:
Q = 15,11kg và N = 5000 chiếc/năm Tra bảng 3/13, [V]
Ta có:
Dạng sản xuất là hàng khối
Trang 5IV Chọn phương pháp chế tạo phôi
Dựa vào kết cấu của chi tiết, nhìn chung là không quá phức tạp Vật liệu chế tạo là gang xám CX 15– 32 Dạng sản xuất là hàng khối nên:
Chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc:
Khuôn kim loại
Mẫu gỗ
Cấp chính xác đúc là cấp II
Mặt phân khuân như sau:
V Lập thứ tự các nguyên công
Gia công chi tiết được thực hiện qua các nguyên công sau:
1 Phay mặt đáy
2 Phay các mặt đầu
3 Khoan – Khoét – doa 2 lỗ 10
4 Phay 2 mặt bên
5 Khoét – Doa lỗ 40
6 Tarô 2 lỗ ren
7 Kiểm tra độ song song giữa mặt đáy và mặt trụ 20 Sau đây là sơ đồ gá đặt,định vị, kẹp chặt và thiết kế sơ bộ cho từng nguyên công:
1 Nguyên công 1: Phay mặt đáy
* Dụng cụ:
Dao phay mặt đầu : ROTC 3252 - 59
* Máy :
Máy phay 6H82 có N = 7,5KW, = 0.75
* Mặt chuẩn định vị:
Mặt phẳng B (thô) hạn chế 3 bậc tự do
2 Khối V ngắn định vị 3 bậc tự do
* Điểm đặt lực kẹp W
W được đặt trên 1 bên của khối V
* Kích thước sau khi gia công cần đạt:
Khoảng cách đến mặt định vị là 12 mm
Độ nhám bề mặt 2,5
2 Nguyên công 2: Phay các mặt đầu
* Dụng cụ: Dao phay hình trụ có gắn mảnh hợp kim cứng :ROTC
3252 - 59
* Mặt chuẩn định vị:
Mặt phẳng A (tinh) hạn chế 3 bậc tự do 2 khối V nắn định
vị 2 bậc tự do
* Điểm đặt lực kẹp W
Trang 6W được đặt trên 1 bên của khối V
Kích thước sau khi gia công cần đạt
3 Nguyên công 3: Khoan - Doa 2 lỗ 10
* Dụng cụ:
Dao phay mặt đầu thép gió ROTC 3252 – 59
* Máy :
Máy khoan 2A125 có N = 2,2KW
* Mặt chuẩn định vị:
Mặt phẳng B (tinh) hạn chế 3 bậc tự do
2 khối V ngắn định vị 2 bậc tự do
* Điểm đặt lực kẹp W
W được đặt lên 1 bên của khối V
*Kích thước sau khi gia công cần đạt
4 Nguyên công 4 : Phay 2 mặt bên
* Dụng cụ: Dao phay đĩa ROTC 3755 - 59
* Máy phay 6H80
* Mặt chuẩn định vị:
Mặt phẳng A (tinh) hạn chế 3 bậc tự do
Chốt trụ hạn chế 2 bậc tự do, chốt trám hạn chế 1 bậc tự do
* Điểm đặt lực kẹp W
W đặt lên 2 bên của chi tiết bằng cơ cấu kẹp liên động
* Kích thước sau khi gia công cần đạt
5 Nguyên công 5: Khoét - Doa lỗ 40
* Dụng cụ:
Dao khoét chuôi cán dùng khoét lỗ thông :D = 39,6
Dao doa có đuôi côn D = 40
* Máy:
Máy doa ngang 2A125
* Mặt chuẩn định vị:
Mặt phẳng A (tinh) hạn chế 3 bậc tự do
Chốt trụ định vị 2 bậc tự do, chốt trám định vị 1 bậc tự do
* Điểm đặt lực kẹp W
W được đặt lên 2 bên của chi tiết nhờ cơ cấu kẹp liên động
* Kích thước sau khi gia công cần đạt
6 Nguyên công 6: Tarô lỗ vít
* Dụng cụ:Dao Tarô d=12 dùng cho lỗ không thông
* Máy:Khoan K25
* Mặt chuẩn định vị:
Trang 7Mặt phẳng B (tinh) hạn chế 3 bậc tự do.2 khối V ngắn định
vị 3 bậc tự do
* Điểm đặt lực kẹp W
W được đặt lên trên của 1 khối V
7 Nguyên công 7: Kiểm tra
Theo yêu cầu của chi tiết ta cần kiểm tra độ chính xác của các
bề mặt sau:
.Độ không song song giữa mặt trụ 40 và mặt phẳng đáy
VI tính lượng dư cho một bề mặt
và tra lượng dư cho các bề mặt còn lại
1.Tính lượng dư cho bề mặt gia công.
Theo yêu cầu đầu bài ta cần tính lượng dư gia công khoan – khoét – doa 2 lỗ 10
Theo bảng 21 - 1, [ I ], trang 34 ta có :
Khi khoan bằng mũi khoan ruột gà
Rz = 50
Ta = 0 ( vì chi tiết gia công là gang xám)
Cấp độ bóng 4, cấp chính xác 7
Độ lệch trục trên chiều dài 1mm y = 0,9 m
Độ lệch tâm Co = 20 m
Dung sai = 200 m
Theo bảng 22 - 1, [I], trang 35 ta có:
Khi khoét
Rz = 40
Ta = 0
Cấp độ bóng 5, cấp chính xác 6
Dung sai = 140 m
Theo bảng 23 - 1, [I], trang 36 ta có:
Khi khoét
Rz = 10
Ta = 0
Cấp độ bóng 6, cấp chính xác 5
Dung sai = 84 m
* Sai lệch không gian khi khoan
a = =
= 35,06 m = 35 m
* Sai lệch còn lại khi khoét
a = 0, 04 35 = 1,4 m = 1 m
* Sai số gá đặt khi khoan
gđ =
c : Sai số chuẩn
Trang 8Do gốc kích thước trùng với mặt chuẩn định vị cho nên
c = 0
kc: Sai số kẹp chặt
Sai số kẹp chặt xuất hiện do lực kẹp chặt phôi sinh ra
và giá trị của nó bằng lượng di động của chuẩn gốc chiếu lên phương của kích thước thực hiện
kc = (ymax - ymin).cos
: Góc giữa phương của kích thước thưc hiện và lực kẹp vì vậy trong trường hợp này = 900 do đó kc = 0
Vậy
* Sai số gá đặt khi khoét
gđ 1 = 0,05 gđ = 0
* Sai số gá đặt khi doa
gđ 2 = 0,02 gđ 1 = 0
* Lượng dư nhỏ nhất khi khoan
2.Zmim = 2.(Ra + Ta + ) Lượng dư nhỏ nhất khi khoét tinh
2.Zmin = 2.(50 + 0 + )
= 2 85 = 170 m Lượng dư nhỏ nhất khi doa
2.Zmin = 2.(40 + 0 + )
= 2 41 = 82 m
* Kích thước tính toán
Kích thước tính toán khi khoét
d = 10,05 - 0,082 = 9,968 mm
Kích thước tính toán khi khoan
d = 9,968 - 0,170 = 9,798 mm
* Kích thước giới hạn
Kích thước giới hạn sau khi doa
dmax = 10,05 mm
dmin = 10,05 - 0,05 = 10 mm
Kích thước giới hạn sau khi khoét
dmax = 9,968 mm
dmin = 9,968 - 0,14 = 9,828 mm
Kích thước giới hạn sau khi khoan
dmax = 9,798 mm
dmin = 9,798 - 0,25 = 9,548 mm
* Lượng dư giới hạn
Khi doa :
2 Zmin = 10,05 - 9,968 = 0,082 mm = 82 m
2 Zmax = 10 - 9,828 = 0,172 mm = 172 m
Khi khoét :
Trang 92 Zmin = 9,968 - 9,794 = 0,17 mm = 170 m
2 Zmax = 9,828 - 9,548 = 0,28 mm = 280 m
* Kiểm tra lại kết quả tính toán
Sau khi khoét thô:
2 Zmax - 2 Zmin = 280 - 170 = 110 m
1 - 2 = 250 - 140 = 110 m Sau khi doa thô:
2 Zmax - 2 Zmin = 170 - 82 = 88 m
1 - 2 = 140 - 50 = 90 m
Ta cóbảng tính toán như sau:
Bước R Z a
m mTi a ma mgđ mZt mmdt m mmdmin dmmmax 2Zmmin
2Z ma x
m Khoa
-Khoét 40 0 1 0 170 9,968 140 9,828 9,960 170 280 Doa 10 0 - 0 82 10,050 50 10,000 10,050 88 170
2.Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại.
2.1 Nguyên công 1: Phay mặt A
Phay thô: Zthô = 1,6 mm Phay tinh: Ztịnh = 0,5 mm
2.2 Nguyên công 2: Phay các mặt đầu
Phay thô: Zthô = 1,6 mm Phay tinh: Ztịnh = 0,5 mm
2.3 Nguyên công 3: Khoan - khoét - Doa (đã tính)
2.4 Nguyên công 4: Phay 2 mặt bên
Phay thô 2.Zthô = 1,3 mm Phay tinh 2.Ztịnh = 0,3 mm
2.5 Nguyên công 5: Khoét - Doa lỗ 400
Tiện thô Zthô = 2,3 mm Tiện tinh Ztịnh = 0,3 mm
VII tính chế độ cắt cho một bề mặt và tra chế độ cắt cho các bề mặt còn lại
1 Tính chế độ cắt.
Trang 10Ta tính chế độ cắt cho nguyên công 3: Khoan – Khoét – Doa
2 lỗ 10
Ta chọn máy gia công Máy khoan đứng nhiều trục 2H125 có N
= 2,2KW
.(Theo tài liệu [II]
Số vòng quay trục chính n = 40; 140; 195; 172; 392; 545; 680; 960; 1360; vòng/ phút
Lượng chạy dao S = 0,1; 0,13; 0,17; 0,22; 0,28; 0,31; 0,48; 0,62; 0,81; mm/ vòng
Khoan
* Chiều sâu cắt
* Lượng chạy dao S
Theo bảng 5 - 27, [IV], trang 25 Ta có S = 0,21 0,47 mm/vg Chọn theo máy S = 0,22 mm/vg
* Tốc độ cắt
Ta chọn mũi khoan ruột gà thép gió Theo bảng 5 - 28 ,[IV], trang 23 ta có:
CV = 24,2; q = 0,45; y = 0,3; m = 0,2
T : Chu kỳ tuổi bền trung bình Theo bảng 5 - 30 ,[IV], trang
24 ta có:
T = 75 phút
KV : Hệ số điều chỉnh chung khi khoan
KV = KMV + Kuv + Klv
Theo bảng 5 - 1, [IV], trang 6 tacó:
KMV = Theo bảng 5 - 2, [IV], trang 6 tacó: nv = 1,25
Kuv: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt Theo bảng 5 - 31, [IV],
Kuv = 0,83
Klv: Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan Theo bảng
5 - 31, [IV],
Klv = 1
vậy:
* Số vòng quay trục chính : n
Trang 11n = = = 1117,28 vg/phút.
Chọn theo máy n = 1075 vg/phút
Khi đó vận tốc được tính lại như sau:
* Mô men xoắn và lực chiều trục
* Mô men xoắn và lực chiều trục
Mô men xoắn:
MX = 3D .S.
MX = 3 9 2 0,36 75 = 1943 KG.mm
Lực chiều trục
Po = 2D .S
* Công suất cắt
So sánh với máy ta thấy:
NC < Nm = 2,8 0,8 = 2,24 KW
Vậy
máy 2A125 đủ công suất để thực hiện nguyên công trên
Đối với hai bước khoét và doa ta không tính toán lực cắt
Khoét
* Chiều sâu cắt
* Lượng chạy dao S
Theo bảng 5 - 26, [IV], trang 25 Ta có S = 0,9 mm/vg Chọn theo máy S = 0,81 mm/vg
* Tốc độ cắt
.Theo bảng 5 - 29, [IV], ta có:
CV = 105; q = 0,4; x = 0,15; y = 0,45; m = 0,4
T : Chu kỳ tuổi bền trung bình Theo bảng 5 - 30 ,[IV], ta có:
T = 40 phút
KV : Hệ số điều chỉnh chung
KV được tính toán như bước khoan
Trang 12* Số vòng quay trục chính : n
Chọn theo máy n = 1800 vg/phút
Khi đó vận tốc được tính lại như sau:
Doa
* Chiều sâu cắt
* Lượng chạy dao S
Theo bảng 5 - 26, [IV] Ta có S = 2,6 mm/vg
Chọn theo máy S = 2,2 mm/vg
* Tốc độ cắt
.Theo bảng 5 - 29, [IV], ta có:
CV = 109; q = 0,2; x = 0; y = 0,5; m = 0,45
T : Chu kỳ tuổi bền trung bình Theo bảng 5 - 30 ,[IV], ta có:
T = 120 phút
KV : Hệ số điều chỉnh chung
KV được tính toán như bước khoan
vậy:
* Số vòng quay trục chính : n
Chọn theo máy n = 272 vg/phút
Khi đó vận tốc được tính lại như sau:
2 Tra chế độ cắt cho các bề mặt còn lại.
2.1 Nguyên công 1: Phay mặt đáy
Phay thô:
Chọn sơ bộ
t = 1,2 mm
Trang 13S = 0,14 0,18 mm/răng
v = 132 m/phút
NC = 1 KW Chọn dao Theo tài liệu[II] , ta chọn dao phay mặt đầu thép gió, 40, 10 răng
Vậy S = 1,4 1,8 mm/vòng
Chọn máy gia công 6H112 có : N = 7 KW
Số vòng quay trục chính được tính như sau:
chọn tốc độ quay trục chính theo máy n = 950 vòng/phút
S = 1,33 1,71 m/phút chọn S = 1,5 m/phút
Tính lại vận tốc cắt
Khi đó vận tốc được tính lại như sau:
Vậy
t = 1,2 mm
S = 1,5 mm/phút
v = 119,3 m/phút
NC = 1 KW Phay tinh:
Chọn sơ bộ
t = 0,5 mm
S = 0,8 1 mm/vòng
v = 50 m/phút
NC = 1 KW Chọn dao Theo tài liệu[II] , ta chọn dao phay mặt đầu thép gió, 40, 10 răng
Chọn máy gia công 6H112 có : N = 7 KW
Số vòng quay trục chính được tính như sau:
chọn tốc độ quay trục chính theo máy n = 375 vòng/phút
S = 0,3 0,4 m/phút chọn S = 0,4 m/phút
Tính lại vận tốc cắt
Khi đó vận tốc được tính lại như sau:
Vậy
t = 0,5 mm
Trang 14S = 0,4 m/phút
v = 47,12 m/phút
NC = 1 KW
2.2 Nguyên công 2: Phay các mặt đầu
Tất cả các thông số được lấy theo nguyên công 1
2.3 Nguyên công 3: Gia công lỗ 10 (Đã tính)
2.4 Nguyên công 4: Phay 2 mặt bên
Phay thô:
Chọn sơ bộ
t = 1,6 mm
S = 0,14 0,18 mm/răng
v = 132 m/phút
NC = 1 KW Chọn dao Theo tài liệu[II] , ta chọn dao phay mặt đầu thép gió, 40, 10 răng
Vậy S = 1,4 1,8 mm/vòng
Chọn máy gia công 6H112 có : N = 7 KW
Số vòng quay trục chính được tính như sau:
chọn tốc độ quay trục chính theo máy n = 950 vòng/phút
S = 133 211 mm/phút chọn S = 192 mm/phút
Tính lại vận tốc cắt
Khi đó vận tốc được tính lại như sau:
Vậy
t = 1,2 mm
S = 192 mm/phút
v = 119,3 m/phút
NC = 1 KW Phay tinh:
Chọn sơ bộ
t = 0,5 mm
S = mm/ph
v = 50 m/phút
NC = 1 KW Chọn dao Theo tài liệu[II] , ta chọn dao phay mặt đầu thép gió, 40, 10 răng
Chọn máy gia công 6H112 có : N = 7 KW
Trang 15Số vòng quay trục chính được tính như sau:
chọn tốc độ quay trục chính theo máy n = 375 vòng/phút
S = 0,3 0,4 m/phút chọn S = 0,4 m/phút
Tính lại vận tốc cắt
Khi đó vận tốc được tính lại như sau:
Vậy
t = 0,5 mm
S = 0,4 m/phút
v = 47,12 m/phút
NC = 1 KW
2.5 Nguyên công 5: Khoét - Doa lỗ 40
Khoét:
Chọn sơ bộ
t = 2,8 mm
S = 0,05 0,2 mm/vòng
v = 24,5 m/phút
NC = 1 KW Chọn dao Theo tài liệu[III], ta chọn dao là mũi khoét 39,6mm
Chọn máy gia công 2A125 có : N = 7 KW
Số vòng quay trục chính được tính như sau:
chọn tốc độ quay trục chính theo máy n = 392 vòng/phút
Tính lại vận tốc cắt
Khi đó vận tốc được tính lại như sau:
Lượng chạy dao S được chọn theo máy S = 0,48
mm/vòng
Vậy
t = 2,8 mm
S = 0,1 mm/vòng
v = 21,15 m/phút
NC = 1 KW Doa:
Trang 16Chọn sơ bộ
t = 0,2 mm
S = 0,1 mm/vòng
v = 6,5 m/phút
NC = 1 KW Chọn dao Theo tài liệu[III], ta chọn dao là mũi doa 40 Chọn máy gia công 2A135 có : N = 7 KW
Số vòng quay trục chính được tính như sau:
chọn tốc độ quay trục chính theo máy n = 140 vòng/phút
Tính lại vận tốc cắt
Khi đó vận tốc được tính lại như sau:
Lượng chạy dao S được chọn theo máy S = 0,8
mm/vòng
Vậy
t = 0,2 mm
S = 0,8 mm/vòng
v = 8,48 m/phút
NC = 1 KW
IIi tính thời gian Gia công cơ bản
1 Nguyên công 1: Phay mặt đáy A
i = 2
L = 45
lấy L1 = 10 mm L2 = 5 mm
S = 0,157 mm/vòng
n = 950 vòng/phút
2 Nguyên công 2: Phay các mặt đầu
Tính toán như nguyên công 1 T0 = 0,82 phút
3 Nguyên công 3: Gia công lỗ 10
Khoan:
Trang 17i = 2
L = 30
L1 = ctg + (0,5 2)
= ctg60o + (0,5 2) = 6,29 + (0,5 2)
lấy L1 = 8 mm
L2 = (1 3) mm lấy L2 = 3 mm
S = 0,22 mm/vòng
n = 680 vòng/phút
Khoét:
i = 1
L = 30
L1 = ctg + (0,5 2)
= 0,052 + (0,5 2) lấy L1 = 2,5 mm
L2 = (1 3) mm lấy L2 = 3 mm
S = 0,81 mm/vòng
n = 1360 vòng/phút
Doa:
i = 1
L = 30
L1 = ctg + (0,5 2)
= 0,058 + (0,5 2) lấy L1 = 2 mm
L2 = (1 3) mm lấy L2 = 3 mm
S = 2,2 mm/vòng
n = 272 vòng/phút
T03 = 0,274 + 0,003 + 0,06 = 0,337 phút