THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT DẠNG CÀNG

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT DẠNG CÀNGTHIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT DẠNG CÀNG

XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

MÔ HÌNH HÓA CHI TIẾT

Sử dụng phần mềm CAD 3D (Creo Parametric) để mô hình hóa chi tiết hình trụ gồm những bước sau đây:

- Bước 1: Vẽ lần lượt các biên dạng của chi tiết theo từng kích thước.

Hình 1.1 Biên dạng của chi tiết trước khi mô hình hóa 3D

- Bước 2: Sử dụng lệnh Extrude để tạo bề dày chi tiết ở hình dáng 3D

Hình 1.2 Chi tiết được mô hình hóa 3D sau khi dùng lệnh Revolve

XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CHI TIẾT

Để xác định khối lượng chi tiết, trước tiên cần xây dựng mô hình 3D bằng phần mềm Creo Parametric Tiếp theo, gán vật liệu cho chi tiết bằng cách chọn File, sau đó chọn mục Prepare và cuối cùng là Mode properties trên thanh công cụ chính của phần mềm.

Hình 1.3 Vị trí mục Mode Properties

To modify the material properties, open the Mode properties panel and select the Change option under the Material section Choose the corresponding material, such as Steel_medium_carbon (for temporary use) Set the units to Millimeter, Kilogram, and Second as shown in the image.

Hình 1.4 Bảng Mode properties để gán vật liệu

Sau khi gán vật liệu xong ta tiến hành đo khối lượng, thể tích chi tiết bằng các chọn Analysis, chọn mục Mass properties.

Hình 1.5 Vị trí của mục Mass properties trên thanh công cụ

Hộp thoại Mass properties hiện ra và ta chọn Preview để hiện kết quả khối lượng, thể tích của chi tiết.

Hình 1.6 Hộp thoại Mass properties

Vì trong phần mềm Creo Parametric không có vật liệu cụ thể để gán nên ta chỉ lấy thể tích của chi tiết dạng càng là V = 93498 mm 3 = 9,3498.10 -5 m 3

Theo như tài liệu [2] ta có khối lượng riêng của thép CT3 là D = 7,85 g/cm 3

= 7850 kg/m 3 Ta có khối lượng riêng và thể tích thì sẽ tìm được khối lượng của chi tiết cữ trụ theo công thức: m = D.V = 7850 9,3074.10 -5 = 0,73 kg

Trong đó: m, khối lượng (kg)

XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Để thực hiện được điều này, trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm của nhà máy theo công thức (2.1) [1, trang 24].

N: Số chi tiết được sản xuất trong một năm.

Số sản phẩm được sản xuất trong một năm được xác định là N˳ = 4000 Mỗi sản phẩm bao gồm m = 1 chi tiết giống nhau Tỷ lệ dự trữ cho chi tiết máy này dành cho phụ tùng là α = 15%, nằm trong khoảng 10 đến 20% Ngoài ra, tỷ lệ chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo được lấy là β = 5%, trong khoảng từ 3 đến 5%.

Dựa vào khối lượng, sản lượng của chi tiết và tài liệu [1, trang 25, bảng 2.1] ta xác định được dạng sản xuất là hàng loạt vừa.

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

YÊU CẦU KỸ THUẬT

Yêu cầu kỹ thuật: Các kích thước không ghi sai lệch giới hạn H7, h7, ±IT7/2.

Hình 2.1 bản vẽ chi tiết

Dựa vào bản vẽ chi tiết, ta có các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết là:

- Vật liệu chế tạo là CT3.

- Kớch thước ỉ24 mm đảm bảo độ trũn, độ trụ đạt cấp chớnh xỏc IT9, độ nhỏm bề mặt Ra = 1.6 àm.

- Kớch thước lỗ ỉ16 mm đảm bảo độ trũn, độ đồng tõm đạt cấp chớnh xỏc IT7, độ nhỏm bề mặt Ra = 0,8 àm.

- Kớch thước lỗ ỉ6 mm đảm bảo độ trũn, độ đồng tõm đạt cấp chớnh xỏc IT7, độ nhỏm bề mặt Ra = 0.8 àm.

- Kớch thước ỉ16 mm đảm bảo độ trũn, độ trụ đạt cấp chớnh xỏc IT9, độ nhỏm bề mặt Ra = 1,6 àm.

- Bề mặt bên kích thước 100 mm, khi dập ra đạt cấp chính xác IT14, độ nhám bề mặt Ra = 12,5 àm.

- Các bề mặt còn lại đảm bảo độ phẳng, độ song song, độ vuông góc đạt cấp chính xỏc IT9, độ nhỏm bề mặt Ra = 1,6 àm.

VẬT LIỆU CHẾ TẠO

Vật liệu dùng để chế tạo chi tiết là thép CT3.

Vật liệu thép CT3 có thành phần hóa học và cơ tính như ở bảng 2.1 bên dưới

Bảng 2.1 Bảng thống kê thành phần hóa học của vật liệu CT3 [3]

Bảng 2.2 Cơ tính của thép CT3 [3]

Thông số Giá trị Đơn vị

Giới hạn chảy ≥210 MPa Độ giãn dài ≥16 % Độ thắt tương đối ≥40 % Độ cứng 160-220 HB Độ cứng sau ủ ≤197 HB Độ dai va đập ≥5 kJ

2.3 PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU

Dựa vào bản vẽ chi tiết, cần đảm bảo rằng các yếu tố quan trọng của chi tiết đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và môi trường làm việc Điều này bao gồm các vấn đề liên quan đến thiết kế, chế tạo, tối ưu hóa và phù hợp với hình thức sản xuất cũng như nhu cầu thực tế.

Phần lớn các bề mặt của chi tiết được gia công bằng phương pháp phay, với việc gá kẹp trên khối V Sử dụng hai khối V để kẹp chặt hai đầu của chi tiết giúp quá trình gá đặt trên máy phay trở nên dễ dàng, từ đó tiết kiệm thời gian cho việc gá đặt.

Lỗ ỉ16 yêu cầu cấp chính xác (IT7) với độ nhám Ra = 0.8µm Sau quá trình khoan, khoét và doa, cần thực hiện mài thô và mài bán tinh trên khối V để đạt được độ nhám mong muốn và đảm bảo độ đồng tâm.

Kích thước IT9 yêu cầu chính xác với độ nhám Ra = 1.6 Sau khi thực hiện phay thô, sản phẩm sẽ được phay bán tinh và phay tinh, được gá kẹp trên khối V để đảm bảo độ nhám, độ tròn và độ trụ.

Lỗ ỉ6 yêu cầu cấp chính xác IT7 với độ nhám Ra = 0.8 Sau khi thực hiện các bước khoan, khoét và doa, quá trình mài thô và mài bán tinh trên khối V sẽ giúp đạt được độ nhám cần thiết và đảm bảo độ đồng tâm.

Các bề mặt yêu cầu cấp chính xác IT9 với độ nhám Ra = 1.6µm Sau khi thực hiện tiện thô trên khối V, tiến hành tiện bán tinh và tiện tinh bằng cách gá kẹp bằng chốt chặn và chốt trám Quá trình này nhằm đảm bảo độ nhám, độ phẳng, độ song song và độ vuông góc của sản phẩm.

Chi tiết có kết cấu hợp lý không cần phải thay đổi hay chỉnh sửa Hình dạng và kết cấu của chi tiết này đơn giản, dễ gia công, chỉ cần sử dụng máy móc truyền thống như máy phay và khoan Do đó, có thể đạt được độ nhám theo yêu cầu.

CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

CHỌN DẠNG PHÔI

Dựa trên các yếu tố như hình dạng, kích thước, trọng lượng và nguyên liệu (thép CT3), chi tiết gia công có những đặc điểm riêng biệt Sản xuất hàng loạt vừa giúp tối ưu hóa quy trình và đảm bảo chất lượng cho từng chi tiết.

+ Dạng sản xuất: Hàng loạt vừa , trang thiết bị đơn giản.

+ Hình dạng CT: Hình dạng đơn giản.

Chi tiết dạng càng có hình dạng đơn giản và kích thước nhỏ, cho phép định hình bề mặt không thể gia công với độ chính xác IT14, rất phù hợp cho phương pháp dập.

Thép CT3 nổi bật với khả năng dập tốt nhờ hàm lượng carbon thấp và tính chất cơ học vượt trội Quá trình dập không chỉ tăng cường độ bền kéo mà còn cải thiện độ cứng, từ đó nâng cao khả năng chịu tải của vật liệu.

- Sản xuất hàng loạt vừa cần phương pháp thực hiện nhanh chóng, vì vậy phôi dập phù hợp với yêu cầu này.

- Dập phôi có thể tối ưu hóa lượng vật liệu sử dụng, giảm lãng phí.

- Thép CT3 dễ mài mòn khuôn dập, giảm tuổi thọ khuôn.

Chi tiết có hình dạng đơn giản và dễ chế tạo rất phù hợp với phương pháp đúc, giúp tiết kiệm thời gian và tăng năng suất trong quá trình cắt gọt Bằng cách tăng thể tích lò phôi, chiều dài phôi tạo ra cũng được cải thiện, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất.

- Chi tiết dạng càng có hình dáng đơn giản, kích thước nhỏ gọn nên dùng phương pháp đúc sẽ là một lựa chọn dễ dàng.

- Quá trình đúc có thể nhanh chóng hoàn thành, rút ngắn thời gian sản xuất phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa.

- Lượng dư gia công lớn thép CT3 cần sản xuất hàng loạt vừa nên cần lượng dư ít, tiết kiệm chi phí.

Công nghệ, các trang thiết bị đơn giản.

Vật liệu thép CT3 có thể gặp phải khuyết tật như rỗ khí và nứt trong quá trình đông đặc, điều này ảnh hưởng đến tính chất cơ học của nó Do đó, thép CT3 không phù hợp cho quá trình đúc.

- Chi tiết dạng càng vật liệu thép CT3 có hình dáng đơn giản và kích thước không lớn nên có thể dễ dàng cho việc rèn tự do.

Thép CT3 có đặc điểm nổi bật là khả năng rèn tốt nhờ vào hàm lượng carbon thấp Với tính chảy loãng kém hơn gang, loại thép này cần được loại trừ các khuyết tật trong quá trình sản xuất Thép CT3 dễ dàng uốn cong và gia công, do đó rất phù hợp để

- Chi tiết không yêu cầu độ bền và tính đồng nhất cao, chi phí sản xuất cao nên không phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa

Hình dạng thanh dẹp đơn giản với kích thước nhỏ gọn, sản xuất hàng loạt cho phép dập chính xác cao Quy trình gia công nhanh chóng, thích hợp cho vật liệu thép CT3 và sản xuất hàng loạt vừa.

CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Các chi tiết có hình dạng đơn giản rất phù hợp với phương pháp dập nguội, nhờ vào việc tạo ra các sản phẩm có hình dạng chính xác và giảm thiểu vật liệu dư thừa Điều này không chỉ giúp tiết kiệm vật liệu mà còn giảm chi phí cho thép CT3.

Dập nguội thường sử dụng vật liệu thép có hàm lượng cacbon từ 0,14 đến 0,35% Đối với thép C45 với hàm lượng cacbon từ 0,14 đến 0,22%, quá trình dập nguội có thể thực hiện nhưng gặp khó khăn trong việc tạo hình do kim loại ở trạng thái nguội ít dẻo và dễ bị biến cứng.

3.2.1.2 Dập nóng (dập thể tích)

- Hình dáng của vành chia tương đối đơn giản, khối lượng nhỏ nên việc dập nóng dễ dàng thỏa mãn yêu cầu.

Dập nóng được thực hiện ở nhiệt độ cao nhằm giảm thiểu sự căng cứng của kim loại trong vành chia trong quá trình biến dạng, từ đó nâng cao cơ tính của sản phẩm, điều này rất quan trọng đối với các chi tiết.

Nung nóng kim loại giúp giảm độ cứng và tăng độ dẻo, từ đó cải thiện khả năng biến dạng và điền đầy khuôn hiệu quả Phương pháp này không chỉ tiết kiệm kim loại mà còn nâng cao năng suất, rất phù hợp cho sản xuất hàng loạt vừa.

Phương pháp này cho phép đạt được độ chính xác cao cho các bề mặt chi tiết vành chia đều, với độ chính xác lên tới ± (0,1 ÷ 0,05) mm và độ nhám bề mặt đạt cấp 4 (Ra ữ 5 àm).

- Chi phí để chế tạo khuôn cao vì phải dùng khuôn hợp kim.

- Độ chính xác của phôi phụ thuộc vào quá trình chế tạo khuôn đòi hỏi công nghệ chế tạo cao chỉ phù hợp với sản hàng loạt.

Kết luận, phương pháp dập nóng là lựa chọn tối ưu nhờ vào năng suất cao và độ chính xác tốt Phương pháp này đặc biệt phù hợp với quy trình sản xuất các chi tiết dạng càng.

Chọn khuôn dập kín là giải pháp tối ưu cho chi tiết dạng càng, giúp giảm thiểu bavia và đáp ứng yêu cầu sản xuất hàng loạt với độ chính xác cao Việc sử dụng khuôn kín không chỉ nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn tăng hiệu quả kinh tế trong quá trình sản xuất.

3.3 TRA LƯỢNG DƯ SƠ BỘ

Vật liệu phôi dập là thép CT3

Hình dáng và kích thước của phôi đóng vai trò quan trọng trong việc xác định lượng dư, độ chính xác và dung sai kích thước Do đó, việc tra cứu lượng dư sơ bộ cho phôi là cần thiết.

Với dạng sản xuất hàng loạt thì phôi dập có độ chính xác cấp II

Kích thước của phôi là tổng kích thước của chi tiết và lượng dư các bề mặt

Lượng dư gia công một phía những bề mặt cần gia công là 2mm

Dung sai kích thước của phôi dập

Dập trong khuôn hở sẽ có dung sai chính xác dưới 800mm

Dựa vào tài liệu, bảng dung sai và lượng dư của phôi dập với kích thước danh nghĩa từ 50-120 được xác định là es +1.7 và ei = -0.9.

Với kích thước danh nghĩa là < hoặc = 50 thì ta có lượng dư 1,6mm và dung sai kích thước cụ thể như sau:

Kích thước danh nghĩa bề dày 6mm có dung sai về kích thước là es= +1,6; ei= - 0,8.

Kích thước danh nghĩa bề dày 14mm có dung sai về kích thước es= +1,6; ei= -0,8.

Chương 4 LẬP QUY TRÌNH GIA CÔNG

Mục tiêu của phần này là xác định quy trình gia công hợp lý để đảm bảo độ chính xác, độ nhám và độ cứng theo yêu cầu của bề mặt chi tiết.

CHỌN CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT CỦA PHÔI

Đánh số thứ tự cho các bề mặt cần gia công từ trái sang phải theo chiều kim đồng hồ giúp lập trình tự gia công dễ dàng hơn Việc xác định trình tự gia công của chi tiết không chỉ giúp rà soát các bước gia công mà còn tránh tình trạng thiếu sót trong quá trình thực hiện.

Hình 4.1 Bản vẽ đánh số các bề mặt của chi tiết

Để đạt được chất lượng bề mặt theo yêu cầu bản vẽ, cần xác định trình tự và quy trình công nghệ gia công dựa trên độ nhám bề mặt, hình dạng, cấp chính xác và khả năng công nghệ của các phương pháp gia công Việc lựa chọn phương pháp gia công cũng phải đảm bảo tính kinh tế phù hợp.

Dựa vào tài liệu 1, trang 88

Bảng 4.1 Bảng mô tả các nguyên công

Bề mặt Cấp chớnh xỏc Ra/Rz (àm) Cỏc bước gia cụng

2.Phay bán tinh3.Phay tinh

LẬP TIẾN TRÌNH GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT

Mục đích của phần này là xây dựng bảng tiến trình gia công hợp lý (bảng 4.2) để xác định các bước nguyên công, bề mặt gia công, bề mặt định vị và loại máy cần thiết cho việc chuẩn bị gia công chi tiết.

Bảng 4.2 Bảng tiến trình gia công

Nguyên công Bề mặt gia công

1 Chuẩn bị phôi, kiểm tra làm sạch phôi

Tất cả các bề mặt

5 Khoan, khoét thô, doa bán tinh

7 Phay bán tinh 5 3, 6, 8 Máy phay

THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

NGUYÊN CÔNG 1: CHUẨN BỊ PHÔI

Để chuẩn bị cho các nguyên công cơ trên máy công cụ, cần làm sạch tất cả bề mặt của phôi ban đầu, vì nó có chất lượng bề mặt kém và nhiều bụi bẩn Việc cắt bỏ các phần thừa và bavia do quá trình chế tạo phôi gây ra là rất quan trọng.

NGUYÊN CÔNG 2: PHAY THÔ

Sử đụng bề mặt 8 để khống chế 3 bật tự do, mặt 1 và 7 để khống chế 3 bật tự do.

Hình 5.1 Sơ đồ gá đặt cho nguyên công 2 5.2.2 Các bước của nguyên công

- Bước 1: Phay thụ bề mặt 5 đạt cấp chớnh xỏc IT12, độ nhỏm bề mặt Ra = 6,3 àm.

5.2.3 Chọn máy công nghệ Ở nguyên công phay thô ta cần chọn máy có công suất lớn để cắt gọt càng nhiều kim loại càng tốt để đạt được năng suất cao Tra cứu tài liệu [4, trang 217, phụ lục], chọn được máy phay 6H10, máy có các thông số kỹ thuật như sau:

- Khoảng cách từ trục hoặc mặt dầu dao tới bàn máy (mm): 50-380.

- Kích thước bàn máy (mm): 200 x 800.

- Giới hạn chạy dao dọc (mm/ph): 25-1120.

- Giới hạn chạy dao ngang: 18-800.

- Giới hạn chạy dao đứng: 9-400.

- Giới hạn vòng quay (v/ph): 50-2240.

- Công suất động cơ (kW): 3.

- Độ phức tạp sửa chữa R: 16.

Sử dụng 1 khối V cố định, 1 khối V di động và 3 chốt tì để định vị kẹp chặt chi tiết.

Chọn được dao phay mặt đầu phải và trái cho bề mặt 5 tra tài liệu [5, trang 159, bả ng 4.79] Dao lắp ghép răng nhỏ có kết cấu như hình 5.2.

Hình 5.2 Dao phay mặt đầu

- Phạm vi sử dụng: Phay thô bề mặt 5.

Bảng 5.1 Thông số của dao phay mặt đầu

- Phạm vi ứng dụng: Để phay thô bề mặt với chiều sâu cắt lớn.

Theo tài liệu [1, Trang 49], ta chọn các thông số hình học cho dao phay như sau:

- Góc trước: chọn γ = 20º (Đối với thép gió P9 có σB = 73 kG/mm 2 )

Sử đụng bề mặt 1 và 7 để khống chế 5 bật tự do, bề mặt mặt 5 để khống chế 1 bậc tự do.

Hình 5.3 Sơ đồ gá đặt cho nguyên công 3

5.3.2 Các bước của nguyên công

- Bước 1: Phay thụ bề mặt 8 đạt cấp chớnh xỏc IT12, độ nhỏm bề mặt Ra = 6,3 àm.

Chọn được dao phay mặt đầu cho bề mặt 8 tra tài liệu [5, trang 159, bảng 4.79]. Dao phay lắp ghép răng nhỏ có kết cấu như hình 5.2.

- Bước 1: Tiện thụ bề mặt 2 đạt cấp chớnh xỏc IT12, độ nhỏm bề mặt Ra = 6,3 àm.

NGUYÊN CÔNG 5: KHOAN, KHOÉT THÔ, DOA BÁN TINH

- Bước 1: Khoan bề mặt 3, 6 đạt cấp chính xác IT12, độ nhám bề mặt Ra = 12,5 àm.

- Bước 2: Khoét thô bề mặt 3, 6 đạt cấp chính xác IT9, độ nhám bề mặt Ra = 6,3 àm.

- Bước 3: Doa bán tinh bề mặt 3, 6 đạt cấp chính xác IT7, độ nhám bề mặt Ra = 3,2 àm.

Máy khoan đứng A125 được chọn từ tài liệu [4, trang 220, phụ lục] với các thông số kỹ thuật nổi bật Máy có khả năng khoan thép với đường kính lớn nhất lên tới 25 mm và côn moóc chính N° = 3.

Công suất động cơ 2,8 kW - hiệu suất máy n = 0,8

Số vòng quay trục chính (v/ph) : 97; 140; 195; 272; 392; 545; 680; 960; 1360Bước tiến (mm/v): 0,1 - 0,13 - 0,17 - 0,22 - 0,28 - 0,36 - 0,48 - 0,62 - 0,81 - Lực hướng trục cho phép của cơ cấu tiến dao Pmax = 900 KG

Tra tài liệu [5, trang 102, bảng 4.57], chọn được dao khoan ruột gà có đuôi trụ (loại dài).

Dao có kết cấu như hình 5.8.

Hình 5.8 Dao khoan ruột gà có đuôi trụ

- Phạm vi sử dụng: Khoan lỗ bề mặt 9, 10.

- Chiều dài của dao: 150 mm.

- Chiều dài phần cắt : 100 mm.

Theo tài liệu [1, Trang 47], chọn các thông số hình học cho dao khoan như sau:

- Góc nghiêng của lưỡi cắt ngang: Ψ = 50º.

- Góc nghiêng chính của lưỡi cắt:

Tra tài liệu [5, trang 102, bảng 4.57], chọn được dao khoét ruột gà có đuôi trụ (loại dài).

Hình 5.9 Dao khoét ruột gà có đuôi trụ

- Phạm vi sử dụng: Khoét lỗ bề mặt 3, 6.

- Chiều dài của dao: 150 mm.

- Chiều dài phần cắt : 100 mm.

Theo tài liệu [1, Trang 47], chọn các thông số hình học cho dao khoét như sau:

Tra cứu tài liệu [5, trang 131, Bảng 4.73], chọn được dao doa máy liền khối. Dao có kết cấu như hình 5.23.

Hình 5.10 Dao doa bán tinh mũi nhọn

- Phạm vi sử dụng: Doa bán tinh bề mặt 3, 6.

Bảng 5.2 Thông số của dao doa liền khối (mm)

- Góc nghiêng chính của lưỡi cắt: φ º.

Tra cứu tài liệu [5, trang 131, Bảng 4.73], chọn được dao doa máy liền khối.

Hình 5.11 Dao doa bán tinh mũi nhọn

- Phạm vi sử dụng: Doa bán tinh bề mặt 3, 6.

Bảng 5.2 Thông số của dao doa liền khối (mm)

Theo tài liệu [1, Trang 48], chọn các thông số hình học cho dao khoét như sau:

- Góc nghiêng chính của lưỡi cắt: φ º.

NGUYÊN CÔNG 6: KHOAN, TARO

Sử đụng bề mặt 3, 6 để khống chế 5 bật tự do, và bề mặt 8 để khống chế 1 bật tự do.

- Bước 1: Khoan bề mặt 4 đạt cấp chính xác IT14, độ nhám bề mặt Ra = 6.3.

Máy khoan đứng A125 được chọn theo tài liệu [4, trang 220, phụ lục] với các thông số kỹ thuật đáng chú ý, bao gồm khả năng khoan thép với đường kính lớn nhất lên đến 25 mm và côn moóc chính N° = 3.

Công suất động cơ 2,8 kW - hiệu suất máy n = 0,8

Số vòng quay trục chính (v/ph) : 97; 140; 195; 272; 392; 545; 680; 960; 1360Bước tiến (mm/v): 0,1 - 0,13 - 0,17 - 0,22 - 0,28 - 0,36 - 0,48 - 0,62 - 0,81 - Lực hướng trục cho phép của cơ cấu tiến dao Pmax = 900 KG

Sử dụng 1 chốt trụ, 1 chốt trám, 3 phiếm tì để định vị và kẹp chặt chi tiết.

Tra cứu tài liệu [6, trang 102, Bảng 4.9], ta chọn được dao khoan ruột gà đuôi trụ (loại dài)

Hình 5.13 Dao khoan ruột gà đuôi trụ

- Phạm vi ứng dụng: để khoan bề mặt 4.

Bảng 5.2 Thông số của dao khoan ruột gà đuôi trụ (mm)

Theo tài liệu [1, Trang 47], chọn các thông số hình học cho dao khoan như sau:

Tra cứu tài liệu [6, trang 172, Bảng 4.13], ta chọn được taro máy, taro để cắt ren hệ mét cơ sở.

- Phạm vi ứng dụng: để tiện tinh bề mặt 4.

Bảng 5.2 Thông số của taro máy (mm)

NGUYÊN CÔNG 7: PHAY BÁN TINH

- Bước 1: Phay bán tinh bề mặt 5 đạt cấp chính xác IT9, độ nhám bề mặt Ra = 3,2 àm.

Tra cứu tài liệu [4, trang 217, phụ lục], chọn được máy phay 6H10, máy có các thông số kỹ thuật như sau:

- Phạm vi ứng dụng: Để phay bán tinh bề mặt với chiều sâu cắt nhỏ.

NGUYÊN CÔNG 10: PHAY TINH

- Bước 1: Phay tinh bề mặt 5 đạt cấp chớnh xỏc IT7, độ nhỏm bề mặt Ra = 1,6àm.

- Phạm vi ứng dụng: Để phay tinh bề mặt với chiều sâu cắt nhỏ.

5.10.6 Chọn dung dịch trơn nguội

5.10.7 Chọn dụng cụ kiểm tra

XÁC ĐỊNH LƯƠNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG

Xác định lượng dư cho bề mặt 5, L= 6

Bề mặt cần tính lượng dư trung gian và kích thước trung gian là bề mặt 5, có độ chớnh xỏc IT7 và độ nhỏm bề mặt Ra = 1,6 àm.

Tiến trình gia công gồm 3 bước:

Phay thô đạt CCX IT12, dung sai kích thước: T1 = 0,120 mm [1, phụ lục 17, trang 153].

Phay bán tinh đạt CCX IT9, dung sai kích thước: T1 = 0,030 mm

Phay tinh đạt CCX IT7, dung sai kích thước: T1 = 0,012 mm.

+ Ta có lượng dư tổng cộng 2 phía: 2 Z0 = 1,6 mm [3, bảng 3-110, trang 259]. + Sai lệch cho phép 0,3 mm [3, bảng 3-110, trang 259].

- Kích thước của phôi: D = 6 + 1,6 = 7,6mm

- kích thước lớn nhất của phôi: D = 7,6 + 0,3 = 7,9 mm

- Lượng dư cho bước phay bán tinh: 2 = 30%.2.0,8 = 0,48 mm.

- Lượng dư tổng cộng 2 phía cho bước phay tinh: 2 = 20%.2.0,8 = 0,32 mm.

- Kích thước trung gian lần lượt được xác định như sau:

+ Kích thước của phôi sau bước phay thô:

+ Kích thước của phôi sau bước phay bán tinh:

+ Kích thước của phôi sau bước phay tinh:

Bảng 6.2 Bảng kết quả tính lượng dư và kích thước trung gian 2

CCX DS (mm) LD tra bảng

Xỏc định lượng dư cho bề mặt 3 lỗ ỉ16

Yờu cầu cấp chớnh xỏc và độ nhỏm: IT7, Ra= 3,2 àm.

Quỏ trỡnh cụng nghệ gia cụng bề mặt lỗ ỉ16 gồm cỏc bước sau:

+ Khoan, khoét đạt độ chính xác IT12, dung sai kích thước: = 0,8 mm.

+ Doa bán tinh đạt độ chính xác IT7, dung sai kích thước: = 0,2 mm.

- Tra bảng 1,64 ở tài liệu [4, trang 75]

- Vậy lượng dư trung gian khoan, khoét là = 15 mm.

- Lượng dư trung gian doa: =1 mm

- Kích thước trung gian lần lượt

Vậy kích thước lớn nhất sau khoan, khoét là: = 15,8 mm.

Kích thước lớn nhất sau doa là = 16,2 mm.

Bảng 6.3 Bảng kết quả tính lượng dư và kích thước trung gian bề mặt 3

Cấp chính xác Dung sai δ,

Kích thước trung gian (mm) Phôi

Xỏc định lượng dư cho bề mặt 6 lỗ ỉ6

Yờu cầu cấp chớnh xỏc và độ nhỏm: IT7, Ra= 3,2 àm.

Quỏ trỡnh cụng nghệ gia cụng bề mặt lỗ ỉ6 gồm cỏc bước sau:

+ Khoan, khoét đạt độ chính xác IT12, dung sai kích thước: = 0,8 mm.

+ Doa bán tinh đạt độ chính xác IT7, dung sai kích thước: = 0,2 mm.

- Tra bảng 1,64 ở tài liệu [4, trang 75]

- Vậy lượng dư trung gian khoan, khoét là = 5 mm.

- Lượng dư trung gian doa: = 1 mm

- Kích thước trung gian lần lượt

Vậy kích thước lớn nhất sau khoan, khoét là: = 5,8 mm.

Kích thước lớn nhất sau doa là = 6,2 mm.

Bảng 6.4 Bảng kết quả tính lượng dư và kích thước trung gian bề mặt

Cấp chính xác Dung sai δ,

Kích thước trung gian (mm) Phôi

XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN CƠ BẢN

XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢN CHO NGUYÊN CÔNG 5

+ Lượng dư bề mặt gia công: t = = 1,12 mm

+ Chiều sâu cắt: Khi phay thô, chiều sâu cắt bằng lượng dư tại bề mặt gia công t = Z7 = 1,12 mm.

+ Lượng chạy dao khi cắt thô được tính theo (bước tiến dao răng).

+ Theo bảng 2.26 [7, trang 163] = (0,04 – 0,06) mm/răng, ta chọn = 0,06 mm/răng.

7.1.3 Tính toán tốc độ cắt

+ Vận tốc cắt được xác định theo công thức:

- D là đường kính dao, D = 50 mm.

- Z là số răng dao phay, Z = 12.

- t là chiều sâu cắt, t = 1,12 mm.

- B là bề rộng phay, B = 16 mm. là hệ số xét đến vật liệu gia công và điều kiện khi tính vận tốc cắt.

- m, , , , , là chỉ số mũ xét đến ảnh hưởng của bước tiến, chiều sâu cắt, tuổi bền dụng cụ đến vận tốc cắt.

Theo bảng 2.30 [7, trang 165] ta có: = 64,7; m = 0,2; = 0,1; = 0,4; 0,25; = 0,15; = 0,1.

- T là tuổi bền trung bình của dụng cụ cắt Theo bảng 2.31 [7, trang 169] ta có T = 180 phút.

- là hệ số điều chỉnh vận tốc cắt.

- là hệ số ảnh hưởng của vật liệu gia công Tra bảng 2.9 [7, trang 154], với thép P18 có = C M ( 75 σ b ) n v = 0 ,6 ( 75 73 ) 1 = 0,616

- là hệ số ảnh hưởng của trạng thái bề mặt Tra bảng 2.13 [7, trang 155], ứng với phôi dập = 0.8.

- = là hệ số ảnh hưởng của vật liệu dụng cụ cắt Tra bảng 2.14[7, trang

156], ứng với vật liệu dao P9 = 1.

+ Thay các giá trị vừa tính được vào công thức ta có vận tốc cắt lý thuyết bằng:

+ Số vòng quay trong một phút của dao: n = 1000.V π D (vòng/phút) [9, trang 62, CT 3.5].

+ Theo thuyết minh máy phay đứng 6H10 chọn n = 300 (vòng/ph).

+ Suy ra, tốc độ cắt thực tế là:

+ Lượng chạy dao phút được tính theo công thức:

+ Lượng chạy dao vòng được tính theo công thức:

7.1.5 Thời gian gia công cơ bản

+ Xác định thời gian cơ bản:

- L: Chiều dài hành trình dao.

- : lượng chạy dao phút (mm/ph).

+ Chiều dài hành trình dao được xác định theo công thức:

- : chiều dài khoảng ăn dao (mm), khi phay dao mặt đầu. la = 0,5 ) [9, trang 68].

- = chiều dài khoang thoát dao (mm), lấy từ 1 – 6 mm, ta chọn = 5 mm. Thay vào ta có L = 1,3 + 96 + 5 = 102,3 mm.

+ Suy ra, thời gian cơ bản là:

Hình 7.1 Hình minh họa phay bề mặt 5 Bảng 7.1 Số liệu chế độ cắt của nguyên công 2 n (vòng/ph) V (m/ph) S (mm/vg) t (mm) To (giây)

- T là tuổi bền trung bình của dụng cụ cắt

Hình 7.2 Hình minh họa phay bề mặt 8

Bảng 7.2 Số liệu chế độ cắt của nguyên công 3 n (vòng/ph) V (m/ph) S (mm/vg) t (mm) To (giây)

- = chiều dài khoang thoát dao (mm), lấy từ 1 – 6 mm, ta chọn = 5 mm. Thay vào ta có L = 4 + 24 + 5 = 33 mm.

XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢNG CHO NGUYÊN CÔNG 5

7.4.1 Khoan, Khoét thô doa bán tinh cho bề mặt 3

Khi khoan chiều sâu cắt được tính theo công thức: t = 0,5.D [1,trang104].

Trong đó: D: là đường kính mũi khoan (mm). t = 0,5.14 = 7 mm.

+ Khi khoan, bước tiến dao được tra theo bảng 8-3 [4, trang 88] S = (0,31 – 0,37 ) mm, ta chọn S = 0,35 mm/vg.

- Tính toán tốc độ cắt.

Với vận tốc cắt, = 34 m/ph [4, trang 95, bảng 18-3].

Với tích số của một loạt các hệ số:

- Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao: 0,84 [4, trang 96, bảng 20-3].

- Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dao: 1 [4, trang 92, bảng 16-3].

- Kiểm tra tốc độ cắt theo công suất.

Tra bảng theo tài liệu [4, trang 97, bảng 22-3] từ thông số chiều sâu cắt, lượng ăn dao, vận tốc cắt ta có công suất cắt = 1,1 kW.

Công suất theo điều kiện của nguyên công 2: N = a = 1,1.1,2 = 1,32 kW. Với a là hệ số điều chỉnh.

Theo lý lịch máy có công suất N = 6 kW.

Vậy máy đảm bảo điều kiện công suất.

- Thời gian gia công cơ bản.

+ Số vòng quay trong một phút của dao:

+ Theo thuyết minh máy khoan đứng A125 chọn n = 680 (vòng/ph).

Suy ra, tốc độ cắt tế là:

+ Xác định thời gian cơ bản: [10, trang 17, (1.17)].

- i: số lần chuyển dao, với = 1.

- L: Chiều dài hành trình dao, theo [10, trang 18, (1,20)]. với L = + = 5 + 10 + 5= 20.

- S: lượng chạy dao vòng (mm/vg), S = 0,24 mm/vg.

Bảng 7.4 Số liệu chế độ cắt của bước 1 nguyên công 5 n (vòng/ph) V (m/ph) S (mm/vg) t (mm) To (phút)

7.4.2 Khoan, Khoét thô doa bán tinh cho bề mặt 6

Khi khoan chiều sâu cắt được tính theo công thức: t = 0,5.5 [1,trang104].

Trong đó D: là đường kính mũi khoan (mm). t = 0,5.5 = 2.5 mm.

+ Khi khoan, bước tiến dao được tra theo bảng 8-3 [4, trang 88] S = (0,14 – 0,18) mm, ta chọn S = 0,15 mm/vg.

Theo lý lịch máy có công suất N = 2,8 kW.

- L: Chiều dài hành trình dao, theo [10, trang 18, (1,20)]. với L = + = 5 + 6 + 5= 16.

Hình 7.4 Hình minh họa khoan bề mặt 3, 6 Bảng 7.5 Số liệu chế độ cắt của bước 2 nguyên công 5 n (vòng/ph) V (m/ph) S (mm/vg) t (mm) To (giây)

XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢNG CHO NGUYÊN CÔNG 6

7.5.1 Khoan, taro cho bề mặt 4

Khi khoan chiều sâu cắt được tính theo công thức: t = 0,5.D [1,trang104].

Trong đó: D: là đường kính mũi khoan (mm). t = 0,5.8 = 4 mm.

+ Khi khoan, bước tiến dao được tra theo bảng 8-3 [4, trang 88] S = (0,18 – 0,22 ) mm, ta chọn S = 0,2 mm/vg.

Theo lý lịch máy có công suất N = 3 kW.

- L: Chiều dài hành trình dao, theo [10, trang 18, (1,20)].

- S: lượng chạy dao vòng (mm/vg), S = 0,2 mm/vg.

Hình 7.5 Hình minh họa khoan bề mặt 4

Bảng 7.6 Số liệu chế độ cắt của bước 1 nguyên công 6 n (vòng/ph) V (m/ph) S (mm/vg) t (mm) To (Giây)

7.6.1 Phay bán tinh bề mặt 5

+ Chiều sâu cắt: Khi phay thô, chiều sâu cắt bằng lượng dư tại bề mặt gia công t = = 0,48 mm.

- : chiều dài khoảng ăn dao (mm), khi phay dao mặt đầu. l = 0,5 ) [9, trang 68].

- t là chiều sâu cắt, t =0,48 mm.

- = chiều dài khoang thoát dao (mm), lấy từ 1 – 6 mm, ta chọn =5 mm. Thay vào ta có L = 4 + 24 + 5 = 33 mm.

Hình 7.8 Hình minh họa phay bề mặt 2 Bảng 7.9 Số liệu chế độ cắt của nguyên công 9 n (vòng/ph) V (m/ph) S (mm/vg) t (mm) To (giây)

+ Theo bảng 2.26 [7, trang 163] = (0,04 – 0,06) mm/răng, ta chọn = 0,04

- = chiều dài khoang thoát dao (mm), lấy từ 0 – 6 mm, ta chọn = 5 mm.Thay vào ta có L = 1,3 + 96 + 5 = 102,3 mm.

- là hệ số ảnh hưởng của trạng thái bề mặt Tra bảng 2.13 [7, trang

7.11 XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢN CHO NGUYÊN CÔNG 12

- t là chiều sâu cắt, t =0,36 mm.

- = chiều dài khoang thoát dao (mm), lấy từ 1 – 6 mm, ta chọn =5 mm. Thay vào ta có L = 4 + 24 + 5 = 33 mm.

Tiêu đề	Thiết Kế Quy Trình Công Nghệ Gia Công Chi Tiết Dạng Càng
Trường học	Trường Đại Học Nha Trang
Chuyên ngành	Công Nghệ Chế Tạo Máy
Thể loại	Đồ án
Năm xuất bản	2024
Thành phố	Nha Trang

Định dạng
Số trang	99
Dung lượng	2,12 MB

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT DẠNG CÀNG

XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

MÔ HÌNH HÓA CHI TIẾT

XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CHI TIẾT

XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

YÊU CẦU KỸ THUẬT

VẬT LIỆU CHẾ TẠO

CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

CHỌN DẠNG PHÔI

CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

CHỌN CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT CỦA PHÔI

LẬP TIẾN TRÌNH GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT

THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

NGUYÊN CÔNG 1: CHUẨN BỊ PHÔI

NGUYÊN CÔNG 2: PHAY THÔ

NGUYÊN CÔNG 3: PHAY THÔ

NGUYÊN CÔNG 4: PHAY THÔ

NGUYÊN CÔNG 5: KHOAN, KHOÉT THÔ, DOA BÁN TINH

NGUYÊN CÔNG 6: KHOAN, TARO

NGUYÊN CÔNG 7: PHAY BÁN TINH

NGUYÊN CÔNG 8: PHAY BÁN TINH

NGUYÊN CÔNG 9: PHAY BÁN TINH

NGUYÊN CÔNG 10: PHAY TINH

NGUYÊN CÔNG 11: PHAY TINH

NGUYÊN CÔNG 12: PHAY TINH

XÁC ĐỊNH LƯƠNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG

Xác định lượng dư cho bề mặt 5, L= 6

Xỏc định lượng dư cho bề mặt 3 lỗ ỉ16

Xỏc định lượng dư cho bề mặt 6 lỗ ỉ6

XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN CƠ BẢN

XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢN CHO NGUYÊN CÔNG 5

XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢN CHO NGUYÊN CÔNG 3

XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢN CHO NGUYÊN CÔNG 4

XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢNG CHO NGUYÊN CÔNG 5

XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢNG CHO NGUYÊN CÔNG 6

XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢN CHO NGUYÊN CÔNG 7

XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢN CHO NGUYÊN CÔNG 8

XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢN CHO NGUYÊN CÔNG 9

XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢN CHO NGUYÊN CÔNG 10

XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢN CHO NGUYÊN CÔNG 11