Chi tiết bàn trượt là một chi tiết dạng hộp, bề mặt làm việc chủ yếu là mặt đáy và bề mặt rãnh chữ U, yêu cầu độ nhám bề mặt này thấp (Ra = 0.63) và để cho quá trình lắp ghép chính xác, dễ dàng thì yêu cầu 2 lỗ Φ10 và 4 lỗ bắt bu lông cũng có độ nhám thấp (Ra = 2.5). Các bề mặt còn lại đạt độ nhám (Rz = 20m). Ngoài ra còn có một số yêu cầu sau: Sau khi gia công xong cần tôi đạt độ cứng 5060 HRC Độ vuông góc của hai mặt bên rãnh chữ U so với mặt đáy không lơn hơn 0,08100 mm Độ không vuông góc giữa lỗ Φ10 với mặt đầu không lớn hơn 0,08100 mm Độ không song giữa các lỗ không lớn hơn 0,08100 mm
Trang 1MỤC LỤC
3 Lựa chọn phương pháp chế tạo phôi Trang 5PHẦN II: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ Trang 7
1 Phân tích chuẩn công nghệ và lập trình tự gia công Trang 7
2.1 nguyên công 1 Phay mặt đáy Trang 10
2.2 nguyên công 2 Phay mặt trên Trang 15
2.3 nguyên công 3 Khoan, doa và vạt mép 2 lỗ Φ10 Trang 20
2.4 nguyên công 4 Phay hai mặt bên trái và phải Trang 25
2.5 nguyên công 5 Phay hai mặt bên trước và sau Trang 28
2.6 nguyên công 6 Phay hai rãnh thoát dao Trang 31
2.7 Nguyên công 7 Phay mặt đáy của rãnh chữ U Trang 34
2.8 Nguyên công 8 Phay hai mặt bên của rãnh chữ U Trang 39
2.9 nguyên công 9 Khoan, khoét 4 lỗ Φ12, Khoét 4 lỗ Φ20 Trang 44
2.10 Nguyên công 10 Khoan, ta rô ren Φ20 x 1,5 Trang 50
2.11 Nguyên công 11 Nhiệt luyện Trang 54
2.12 Nguyên công 12: Mài các bề mặt đáy và bề mặt rãnh chữ U Trang 55
2.13 Nguyên công 13 Kiểm tra Trang 56PHẦN III: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG GIA CÔNG MẶT ĐÁY
Trang 57
3.1 Mục đích yêu cầu của nguyên công, sơ đồ định vị và kẹp chặt Trang 57 3.2 Tính lực cắt tác dụng lên chi tiết Trang 57 3.3 Tính lực kẹp cần thiết và lực tác dụng của tay công nhân Trang 58 3.4 Tính tính sai số gá đặt cho kích thước gia công Trang 62
Trang 2PHẦN I:
XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ TẠO PHÔI
1 Phân tích chi tiết gia công
1.1 Công dụng của chi tiết:
Hình 1.1 bản vẽ chi tiết bàn trượtĐây là chi tiết bàn trượt, chi tiết này được sử dụng nhiều ở trong các máy giacông như máy tiện, máy phay, máy CNC…
1.2 Điều kiện làm việc:
Chi tiết bàn trượt làm việc trong điều kiện chịu mài mòn cao, chịu va đập vàrung động nhiều, do đó mà độ bền và độ cứng của chi tiết yêu cầu cao
Trang 31.3 Yêu cầu kỹ thuật:
Chi tiết bàn trượt là một chi tiết dạng hộp, bề mặt làm việc chủ yếu là mặt đáy
và bề mặt rãnh chữ U, yêu cầu độ nhám bề mặt này thấp (Ra = 0.63) và để cho quátrình lắp ghép chính xác, dễ dàng thì yêu cầu 2 lỗ Φ10 và 4 lỗ bắt bu lông cũng có độnhám thấp (Ra = 2.5) Các bề mặt còn lại đạt độ nhám (Rz = 20m) Ngoài ra còn cómột số yêu cầu sau:
- Sau khi gia công xong cần tôi đạt độ cứng 50-60 HRC
- Độ vuông góc của hai mặt bên rãnh chữ U so với mặt đáy không lơn hơn0,08/100 mm
- Độ không vuông góc giữa lỗ Φ10 với mặt đầu không lớn hơn 0,08/100 mm
- Độ không song giữa các lỗ không lớn hơn 0,08/100 mm
1.4 Vật liệu chi tiết:
Vật liệu chế tạo bàn trượt là thép 20X được thấm cacbon từ 0,8 – 1,2 với cơ tính
và ứng suất cho phép sau đây:
- Giới hạn bền khi kéo b= 60 - 85 KG/mm2
- Giới hạn bền chảy T = 30 - 63 KG/mm2
- Giới hạn mỏi 20 - 42 KG/mm2
1.5 Tính công nghệ trong kết cấu:
Chi tiết yêu cầu về độ chính xác một số bề mặt phải cao đạt độ nhám Ra = 1.25,
độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt chi tiết tương đối cao
Về hình dạng của chi tiết tương đối đơn giản nên dễ dang trong quá trình tạophôi cũng như gia công
Để gia công một số bề mặt đặc biệt của chi tiết cần thiết kế đồ gá thích hợp đểđảm bảo kích thước chính xác, độ nhám thấp và cho năng suất cao…
2 Định dạng sản xuất
2.1 Các dạng sản xuất thường gặp:
Dạng sản xuất (loại hình sản xuất) là một khái niệm kinh tế, kỹ thuật tổng hợpphản ánh mối quan hệ qua lại giữa các đặc trưng về kỹ thuật, về công nghệ của nhà
Trang 4máy với các hình thức tổ chức sản xuất, hạch toán kinh tế được sử dụng trong quátrình 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 loạidạng 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
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
2.2 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 hàngnhiều, 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
Trang 5- 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 trìnhcông nghệ
b Dạng sản xuất loạt lớn thành khối: Là dạng sản xuất mà số chủng loại mặt hàngrất 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 mộtcông 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 phápchỉnh sẵn dao
- Định mức kỹ thuật: rất tỉ mỉ và chính xác, thường sử dụng các phương phápnhư 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 taynghề cao
- Văn kiện công nghệ: được lập rất tỉ mỉ, thường phải sử dụng đến phiếunguyên 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 theochu kỳ
Đặc điểm: Kết hợp giữa hai dạng sản xuất trên
N1 - Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong 1 năm
Trang 6Theo 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%)
Chọn β = 5%
- số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo (khoảng 3÷5%)
Lấy = 5%
5 55000.1.(1 )
100
N = 5500(chiếc/năm)
Ta có khối lượng của chi tiết được tính theo công thức:
M = V (kg) Trong đó: M - là khối lượng của chi tiết (kg)
V - là thể tích của chi tiết (dm3)
- là khối lượng riêng của vật liệu
Giả sử điền đầy chi tiết, khi đó thể tích chi tiết là:
Vα = 50 x 150 x 80 = 600000 (mm3)Thể tích các khoảng trống phải cắt bỏ là:
4 lỗ 20 mm: V1 = 4 x (π x 102 x 15) = 18840 (mm3)
4 lỗ 12 mm: V2 = 4 x (π x 62 x 35) = 15825.6 (mm3)
2 lỗ 10 mm: V3 = 2 x (π x 52 x 50) = 7850 (mm3)
1 lỗ ren M20: V4 = π x 102 x 25 = 7850 (mm3)Hình hộp chữ nhật khoét: V5 = 70 x 25 x 80 = 140000 (mm3)
2 lỗ hình hôp chữ nhật nhỏ: V6 =2 x (3 x 3 x 80)= 1440 (mm3)Vậy thể tích thực của chi tiết là:
V = Vα – (V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6) = 408194,4 (mm3)
V = 0,4081944 (dm3) Vật liệu làm chi tiết là thép có trọng lượng riêng là:
= 7,852 (kG/dm3)
Do đó trọng lượng của chi tiết là:
Q = V x = 0,4081944 x 7,852 = 3,205 (kG)
Trang 7Từ kết quả thu được ở trên và đối chiếu với bảng 2 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)
Với: Q < 4kG
N = 5500 (chiếc/năm) Vậy ta chọn dạng sản xuất loạt lớn cho chi tiết
3 Lựa chọn phương pháp chế tạo phôi
Phôi được chế tạo bằng vật liệu thép 20X Chi tiết có kết cấu đơn giản nhiều mặtphẳng đối xứng, kích thước khuôn khổ nhỏ và có yêu cầu kỹ thuật cao, dạng sản xuấthàng loạt lớn nên có thể chọn các phương pháp chế tạo phôi như: đúc trong khuôn kimloại, đúc trong khuôn vỏ mỏng hay dập nóng Cả 3 phương pháp này đều cho năngsuất, độ chính xác cao
Tuy nhiên, với phương pháp đúc trong khuôn kim loại lại có những nhược điểm
là vật đúc dễ bị nứt do tính co bóp của khuôn ruột kém ,chi phí chế tạo khuôn cao.Phương pháp này phù hợp hơn khi đúc hợp kim màu hơn là đúc thép 20X
Phương pháp đúc trong khuôn vỏ mỏng phù hợp với chi tiết có thành mỏng, hìnhdáng phức tạp Mặt khác phương pháp này còn đòi hỏi chất dính là nhựa nhiệt rắnbakelit đắt tiền, lại sinh ra khí độc hại khi cháy
Riêng phương pháp dập nóng, ta có thể thu được chi tiết có độ nhám bề mặt, độchính xác tương đối cao, cơ tính tốt và đạt năng suất cao, giảm lượng ba via, lại dễ cơkhí hoá và tự động hoá Vì vậy ta chọn phương pháp chế tạo phôi là dập nóng trên máydập đứng Chọn phôi có hình dạng gần giống với chi tiết gia công để thuận tiện choviệc gia công và tiết kiệm kim loại
Từ đó ta chế tạo khuôn dập như hình sau:
Trong đó:
1 – Nữa khuôn dưới
2 – Lòng khuôn
Trang 8THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ
1 Phân tích chuẩn công nghệ và lập trình tự gia công
1.1 Phân tích chọn chuẩn và định vị khi gia công:
Trước khi tiến hành gia công trên các nguyên công, chi tiết phải được gá đặtvào vị trí yêu cầu Gá đặt gồm hai giai đoạn: Định vị và kẹp chặt định vị là quá trìnhxác định ví trí chính xác của phôi trong hệ tọa độ tương đối so với dụng cụ cắt, cònkẹp chặt có nhiệm vụ cố định vị trí vừa định vị, chống dịch chuyển của phôi liệu trongquá trình gia công Quá trình định vị bao giờ cũng được thực hiện trước, quá trình kẹpchặt thực hiện sau
Trong sản xuất hàng loạt và loạt lớn quá trình gá đặt được thực hiện trên đồ gáthoe phương pháp tự động đạt kích thước nhờ các mặt chuẩn trên chi tiết
Chọn chuẩn hợp lí sẽ cho phép nâng cao độ chính xác gia công, đơn giản quátrình gá đặt và kết cấu của các cơ cấu định vị và kẹp chặt, giảm bớt thòi gian phụ.Trong phần lớn các trường hợp, để gia công một chi tiết hoàn thiện thường phải sửdụng nhiều loại máy với nhiều sơ đồ gá đặt và bề mặt chuẩn khác nhau
Có một số loại mặt chuẩn sau:
Chuẩn thiết kế là chuẩn được sử dụng trong quá trình thiết kế Chúng được
dùng để xác định vị trí của các bề mặt và khoảng cách tính toán của chúng so với bềmặt còn lại
Chuẩn đo là chuẩn mà dựa vào đó người ta xác định các kích thước cần thựchiện khi gia công hoặc kiểm tra vị trí tương đối của bề mặt chi tiết
Trang 9Chuẩn công nghệ là các bề mặt chuẩn được sử dụng để xác định vị trí của phôitrong quá trình chế tạo và lắp ghép.
Chuẩn gia công dùng để xác định vị trí của các bề mặt cần gia công Chuẩn giacông bao giờ cũng là chuẩn thực Chuẩn gia công sẽ tiếp xúc trực tiếp với các phần tửđịnh vị của đồ gá Chuẩn gia công có thể là chuẩn thô hoặc chuẩn tinh
Chuẩn thô là những bề mặt dùng làm chuẩn nhưng chưa qua gia công
Chuẩn tinh là những bề mặt được dùng làm chuẩn và đã được qua gia côngtrước
Chuẩn lắp ráp là bề mặt được sử dụng để xác định vị trí tương quan của cácphần tử tham gia vào quá trình lắp ráp
Chọn chuẩn phải được thực hiện sao cho đảm bảo tốt hai yêu cầu quan trọngcủa quá trình gia công:
- Đảm bảo chất lượng chi tiết
- Nâng cao năng suất và giảm giá thành
Trong quá trình gia công người ta thường sử dụng hai loại chuẩn là chuẩn thô
và chuẩn tinh Khi chọn chuẩn thô ta dựa vào 5 nguyên tắc chọn chuẩn thô:
- Nếu trên chi tiết có một bề mặt không gia công tốt nhất ta chọn bề mặt đó làmchuẩn thô để gia công các bề mặt còn lại
- Nếu trên chi tiết có tất cả các bề mặt gia công ta chọn chuẩn thô là bề mặtkhông gia công nào có yêu cầu độ chính xác vị trí tương quan cao nhất so với các mặtgia công cao nhất
- Nếu tất cả các bề mặt của chi tiết đều phải gia công thì nên chọn mặt nào đó
có lượng dư nhỏ, yêu cầu độ chính xác vị trí so với các bề mặt còn lại là cao nhất làmchuẩn thô
- Chuẩn thô nên chọn là các mặt có độ bằng phẳng tốt, không có đậu rót hoặcquá gồ gề
- Chuẩn thô chỉ nên dùng một lần trong cả quá trình gia công
Chuẩn tinh là những bề mặt được chọn làm chuẩn đã qua gia công cơ Khi chọnchuẩn tinh ta cũng tuân theo 5 điểm sau:
- Sử dụng nguyên tắc dùng chuẩn thống nhất
Trang 10- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính
- Cố gắng chọn chuẩn định vị trùng với chuẩn đo để tránh gây ra sai số chuẩn
- Chuẩn tinh để gia công các mặt được chọn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản vàthuận tiện khi sử dụng
- Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực cắt, lựckẹp
Từ đó ta phân tích chọn chuẩn thô chi tiết bàn trượt là bề mặt trên cho nguyêncông đầu tiên khi gia công mặt đáy vì nó có kích thước đủ lớn, khá bằng phẳng và chophép gá đặt phôi thuận lợi trên đồ gá, Còn mặt đáy sau khi gia công xong sẽ được sửdụng làm chuẩn tinh để gia công các bề mặt còn lại, do đó mà tránh gây ra sai sốchuẩn Sau khi gia công xong ta cần lật chi tiết lại và gia công bề mặt rãnh chữ U vàchọn mặt trên làm chuẩn tinh thứ hai
1.2 Lập trình tự gia công:
1 Nguyên công 1: Phay mặt đáy
2 Nguyên công 2: Phay bề mặt trên
3 Nguyên công 3: Khoan, doa và mạt mép lỗ Φ10
4 Nguyên công 4: Phay hai mặt bên trái và phải
5 Nguyên công 5: Phay hai mặt trước và sau
6 Nguyên công 6: Phay hai rãnh thoát dao
7 Nguyên công 7: Phay mặt đáy của rãnh chữ U
8 Nguyên công 8: Phay hai mặt bên của rãnh chữ U
9 Nguyên công 9: Khoan, khoét lỗ Φ12; khoét lỗ Φ20
10 Nguyên công 10: Khoan và ta rô lỗ ren M20 x 1,5
11 Nguyên công 11: Nhiệt luyện
11 Nguyên công 12: Mài bề mặt đáy và các bề mặt rãnh chữ U
13 Nguyên công 13: Kiểm tra
2 Nội dung các nguyên công
2.1 nguyên công 1: Phay mặt đáy:
Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
Trang 11Hình 1.3 Sơ đồ định vị và kẹp chặt khi phay mặt đáyĐịnh vị: mặt phẳng đáy dùng phiến tì tinh khống chế 3 bậc tự do và mặt bêncũng được khống chế 2 bậc tự do bằng 2 chốt tì cố định
Kẹp chặt chi tiết sử dụng cơ cấu kẹp ren vít hướng từ phải qua trái
Các bước gia công sau:
- Bước 1: phay thô
- Bước 2: phay tinh
Các chuyển động:
- Chi tiết gá trên bàn máy chuyển động tịnh tiến
- Dao phay chuyển động quay tròn
Chọn máyChọn máy phay 6H12 có:
- 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)
- Khối lượng máy: 2900kg
- Hiệu suất máy ŋ = 0,75(Tra bảng VIII-20 trang 47 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II,III,IV)
Chọn loại dao:
Trang 12Chọn dao phay mặt đầu có cơ cấu kẹp tròn mảnh hợp kim cứng với các thông
Lượng chạy dao răng: Sz = (0,15 – 0,18) mm/răng Chọn Sz = 0,18 (mm/răng)
(Tra bảng 6 – 5 trang 124 ST chế độ cắt khi gia công cơ)Tốc độ cắt Vb khi phay: Vb = 220 (m/phút)
(Tra bảng 34 – 5 ST chế độ cắt khi gia công cơ)Tốc độ cắt tính toán:
Vt = Vb kv
Với: kv = kmv knv kuv
Trong đó: kmv - Tra bảng 6-1 ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có kmv= 0,4
knv - Tra bảng 7-1 ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có knv= 0,8
kuv - Tra bảng 8-1 ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có kuv= 1,0
kv = 1 0,8 0,4 = 0,32
Vt = 220 0,32 = 70,4 (m/ph)
Số vòng quay tính toán:
4 , 448 50
14 , 3
4 , 70 1000
V
Trang 13475.50.14,31000
Lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy:
Sm = SZbảng Z n = 0,18 5 475 = 427,5 (mm/phút) Theo máy chọn Sm = 475 mm/phút
SZthực =
475 5
5 , 427
= 0,18 (mm/răng)Lực cắt:
PZ = . ( )
kG K n
D
Z B S t C
p wp
qp
up yp Z
xp p
Tra bảng 3 – 5 ST chế độ cắt khi gia công cơ:
Cp = 82,5 ; Xp = 1,0 ; Yp = 0,75 ; Up = 1,1; Wp = 0,2; q p = 1,3
Theo bảng (12-1) : Kp = Kmp =
3 , 0
5 80 18 , 0 1 5 , 82
2 , 0 3 , 1
75 , 0
58,74.46,15102.60
kW V
P z
So với công suất máy NM = 7 kW, máy làm việc đảm bảo an toàn
Khi phay tinh:
Trang 14knv - Tra bảng 7-1 ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có knv= 0,8
kuv - Tra bảng 8-1 ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có kuv= 1,0
kv = 1 0,8 0,4 = 0,32
Vt = 282 0,32 = 90,24 (m/ph)
Số vòng quay tính toán:
77 , 574 50
14 , 3
24 , 90 1000
V
600.50.14,31000
Lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy:
Sm = SZbảng Z n = 0,1 5 600 = 300 (mm/phút) Theo máy chọn Sm = 300 mm/phút
SZthực = 5300.600 = 0,1 (mm/răng)Lực cắt:
PZ = . ( )
kG K n
D
Z B S t C
p wp
qp
up yp Z
xp p
Tra bảng 3 – 5 ST chế độ cắt khi gia công cơ:
Cp = 82,5 ; Xp = 1,0 ; Yp = 0,75 ; Up = 1,1; Wp = 0,2; q p = 1,3Theo bảng (12-1) : Kp = Kmp =
3 , 0
5 80 1 , 0 1 5 , 82
2 , 0 3 , 1
75 , 0
52,94.49,9102.60
kw V
P z
So với công suất máy NM = 7 kw, máy làm việc đảm bảo an toàn
Tính thời gian cơ bản và thời gian nguyên công:
Ta có thời gian cơ bản:
Trang 15S
i L
T0 . (ph)Trong đó: Sm – lượng tiến dao phút , mm/ph
Khi phay thô SM = SZ Z n = 427,5 (mm/phút)Khi phay tinh SM = SZ Z n = 300 (mm/phút)
L – chiều dài hành trình chạy dao, mm, giá trị:
L = l0 + lav + lvq
l0 – chiều dài bề mặt gia công (mm), ta có lo= 80 (mm)
lav – lượng ăn vào, lav = D .t t2
Khi phay thô: 2 50 1 , 5 1 , 5 2 8 , 53
Khi phay tinh:L = l0 + lav + lvq = 80 + 4,97 + 3 = 87,97 (mm)
i – số lần chuyển dao, giá trị i = 1 Vậy ta có:
Khi phay thô: 0 , 2
5 , 427
1 53 , 91
M
S
i L
Khi phay tinh: 0 , 3
300
1 97 , 87
M
S
i L
Trang 16
Hình 1.4 Sơ đồ định vị và kẹp chặt khi phay mặt trênĐịnh vị: mặt phẳng đáy dùng phiến tì tinh khống chế 3 bậc tự do và mặt bêncũng được khống chế 2 bậc tự do bằng 2 chốt tì cố định
Kẹp chặt chi tiết sử dụng cơ cấu kẹp ren vít hướng từ phải qua trái
Các bước gia công sau:
- Bước 1: phay thô
- Bước 2: phay tinh
Các chuyển động:
- Chi tiết gá trên bàn máy chuyển động tịnh tiến
- Dao phay chuyển động quay tròn
Chọn máy Chọn máy phay 6H12 có:
- 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)
- Khối lượng máy: 2900kg
- Hiệu suất máy ŋ = 0,75(Tra bảng VIII-20 trang 47 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II,III,IV)
Chọn loại dao:
Trang 17Chọn dao phay mặt đầu có cơ cấu kẹp tròn mảnh hợp kim cứng với các thông
Lượng chạy dao răng: Sz = (0,15 – 0,18) mm/răng Chọn Sz = 0,18 (mm/răng)
(Tra bảng 6 – 5 trang 124 ST chế độ cắt khi gia công cơ)Tốc độ cắt Vb khi phay: Vb = 196 (m/phút)
(Tra bảng 34 – 5 ST chế độ cắt khi gia công cơ)Tốc độ cắt tính toán:
Vt = Vb kv
Với: kv = kmv knv kuv
Trong đó: kmv - Tra bảng 6-1 ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có kmv= 0,4
knv - Tra bảng 7-1 ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có knv= 0,8
kuv - Tra bảng 8-1 ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có kuv= 1,0
kv = 1 0,8 0,4 = 0,32
Vt = 196 0,32 = 62,72 (m/ph)
Số vòng quay tính toán:
05 , 317 63
14 , 3
72 , 62 1000
V
Trang 1834 , 59 1000
300 63 14 , 3 1000
.
Lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy:
Sm = SZbảng Z n = 0,18 6 300 = 324 (mm/phút) Theo máy chọn Sm = 300 mm/phút
SZthực =
300 6
324
= 0,18 (mm/răng)Lực cắt:
PZ = . ( )
kG K n
D
Z B S t C
p wp
qp
up yp Z
xp p
Tra bảng 3 – 5 ST chế độ cắt khi gia công cơ:
Cp = 82,5 ; Xp = 1,0 ; Yp = 0,75 ; Up = 1,1; Wp = 0,2; q p = 1,3Theo bảng (12-1) : Kp = Kmp =
3 , 0
6 80 18 , 0 1 5 , 82
2 , 0 3 , 1
75 , 0
74 , 59 05 , 15 102 60
.
kW V
P z
So với công suất máy NM = 7 kw, máy làm việc đảm bảo an toàn
Khi phay tinh:
Trong đó: kmv - Tra bảng 6-1 ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có kmv= 0,4
knv - Tra bảng 7-1 ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có knv= 0,8
Trang 19kuv - Tra bảng 8-1 ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có kuv= 1,0
kv = 1 0,8 0,4 = 0,32
Vt = 249 0,32 = 79,86 (m/ph)
Số vòng quay tính toán:
7 , 403 63
14 , 3
86 , 79 1000
V
375 63 14 , 3 1000
.
Lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy:
Sm = SZbảng Z n = 0,1 6 375 = 225 (mm/phút) Theo máy chọn Sm = 235 mm/phút
SZthực =
235 6
225
= 0,16 (mm/răng)Lực cắt:
PZ = ( )
kG K n
D
Z B S t C
p wp
qp
up yp Z
xp p
Tra bảng 3 – 5 ST chế độ cắt khi gia công cơ:
Cp = 82,5 ; Xp = 1,0 ; Yp = 0,75 ; Up = 1,1; Wp = 0,2; q p = 1,3Theo bảng (12-1) : Kp = Kmp =
3 , 0
6 80 1 , 0 1 5 , 82
2 , 0 3 , 1
75 , 0
52 , 94 26 , 9 102 60
.
kw V
P z
So với công suất máy NM = 7 kw, máy làm việc đảm bảo an toàn
Tính thời gian cơ bản và thời gian nguyên công:
Ta có thời gian cơ bản:
M
S
i L
T0 . (ph)
Trang 20Trong đó: Sm – lượng tiến dao phút , mm/ph
Khi phay thô SM = SZ Z n = 324 (mm/phút)Khi phay tinh SM = SZ Z n = 225 (mm/phút)
L – chiều dài hành trình chạy dao, mm, giá trị:
L = l0 + lav + lvq
l0 – chiều dài bề mặt gia công (mm), ta có lo= 150 (mm)
lav – lượng ăn vào, lav = 2
Khi phay tinh:L = l0 + lav + lvq = 150 + 5,6 + 3 = 158,6 (mm)
i – số lần chuyển dao, giá trị i = 1 Vậy ta có:
Khi phay thô: 0 , 5
324
1 6 , 162
M
S
i L
Khi phay tinh: 0 , 7
225
1 6 , 158
M
S
i L
Trang 21Hình 1.5 Sơ đồ định vị và kẹp chặt khi khoan lỗ Φ10
Định vị: mặt phẳng đáy dùng phiến tì tinh khống chế 3 bậc tự do, mặt bên được
và mặt trước khống chế 3 bậc tự do bằng 3 chốt tì cố định
Kẹp chặt chi tiết sử dụng cơ cấu kẹp ren vít hướng từ phải qua trái
Các bước gia công sau:
- Bước 1: khoan lỗ Φ9,8
- Bước 2: doa lỗ Φ10
- Bước 3: vạt mép 1x450
Các chuyển động:
- Chi tiết gá trên bàn máy đứng yên
- Dao khoan, doa, vạt mép chuyển động tịnh tiến và quay tròn
Chọn máyChọn máy khoan đứng của liên xô 2H135 có các thông số sau:
- Công suất động cơ trục chính là: 4(KW)
- Số cấp tốc độ của trục chính: 12
- Phạm vi tốc độ của trục chính: 31,5-1400 (v/ph)
- Khối lượng máy: 2300kg
- đường kính lớn nhất khoan được: D = 35 mm
(Tra bảng VIII-33 trang 78 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II,III,IV)
Chọn loại dao:
Trang 22Chọn mũi khoan ruột gà đuôi trụ loại thường bằng hợp kim cứng với các thông
Zv V
S t T
D C
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
Trang 23 kv = 1,25 1 1 0,75 = 0,94
24 , 0 25
5 , 9 38 , 6
45 , 0 42 , 0
5 , 0
, 9 14 , 3
1 , 9 1000
V
250 8 , 9 14 , 3 1000
.
Lực cắt và Mô men xoắn:
M = CM DzM SyN KmM (KGm)
P0 = Cp DZp Syp Kmp ed (KGm)Tra bảng 7 – 3 ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có:
CM = 0,048 ; Zm = 2 ; Ym = 0,7 ; Cp = 68 ; Zp = 2 ; Yp = 0,7Tra bảng 12 – 1 và 13 - 1 ST chế độ cắt khi gia công cơ ta có:
KmM = Kmp = 0 , 85
75
65 75
75 , 0
3 , 0 975
250 27 , 1 975
Trang 247 , 477 10
14 , 3
15 1000
V
500 10 14 , 3 1000
.
Zv V
S t T
D C
12 10
6 , 0 3 , 0 45 , 0
3 , 0
14 , 3
42 , 5 1000
V
160 12 14 , 3 1000
.
Mô men xoắn khi vạt mép:
)(1000
.2
KGm Z
D K S t C
Yp z
xp p
75 , 0
Trang 25Vậy ta có :
) (
74 , 0 1000
2
4 12 85 , 0 6 , 0 1 8 ,
195 74 , 0 975
Tính thời gian cơ bản và thời gian nguyên công:
Ta có thời gian cơ bản:
T0 =
S n
i l
.
.
(ph), Trong đó: i – số bước gia công Khi khoan và doa i = 1
n – số vòng quay của dao, ta có:
Khi khoan n= 250 vg/ph, Khi doa n= 500 vg/ph
S – lượng tiến dao vòng, mm/vòng chi tiết, ta có:
Khi khoan S= 0,24 mm/vg, Khi doa S= 0,55 mm/vg
l – chiều dài tiến dao, mm gái trị: l = l0 + lav + lvq Ta có:
Khi khoan l= 50 + 3,18 + 2 = 55,18 mmKhi doa l= 50 + 2,84 + 2 = 54,84 mm
Như vậy ta có thời gian cơ bản khi khoan:
Trang 262.4 nguyên công 4: Phay hai mặt bên trái và phải
Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
Hình 1.7 Sơ đồ định vị và kẹp chặt khi phay 2 mặt bênĐịnh vị: mặt phẳng đáy dùng phiến tì tinh khống chế 3 bậc tự do và hai lỗ địnhvị:
+ Một chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do+ Một chốt trám khống chế 1 bậc tự doKẹp chặt chi tiết sử dụng cơ cấu kẹp liên động hướng từ trên xuống
Các bước gia công sau:
- Phay bán tinh
Các chuyển động:
- Chi tiết gá trên bàn máy chuyển động tịnh tiến
- Dao phay chuyển động quay tròn
Chọn máyChọn máy phay 6H82 có:
- 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)
- Khối lượng máy: 2900kg
- Hiệu suất máy ŋ = 0,75
Trang 27(Tra bảng VIII-20 trang 47 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II,III,IV – NguyễnNgọc Anh – Phan Đình Thuyên – Hà Văn Vui)
Lượng chạy dao răng: Sz = (0,10 – 0,15) 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 = 388 (m/phút)
(Tra bảng 70 – 5 ST chế độ cắt khi gia công cơ)Tốc độ cắt tính toán:
14 , 3
16 , 124 1000
V
300.160.14,31000
Lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy:
Sm = SZbảng Z n = 0,1 10 300 = 300(mm/phút)
Trang 28Theo máy chọn Sm = 300 mm/phút
SZthực =
300 10
300
= 0,1 (mm/răng)Lực cắt:
PZ = . ( )
kG K n
D
Z B S t C
p wp
qp
up yp Z
xp p
Tra bảng 3 – 5 ST chế độ cắt khi gia công cơ:
Cp = 261 ; Xp = 0,9 ; Yp = 0,8 ; Up = 1,1; Wp = 0; q p = 1,1Theo bảng (12-1) : Kp = Kmp =
3 , 0
1 , 1
8 , 0 9 , 0
72,150.5,124102
.60
kW V
P z
So với công suất máy NM = 7 kw, máy làm việc đảm bảo an toàn
Tính thời gian cơ bản và thời gian nguyên công:
Ta có thời gian cơ bản:
M
S
i L
T0 . (ph)Trong đó: Sm – lượng tiến dao phút , mm/ph
Khi phay bán tinh SM = SZ Z n = 300 (mm/phút)
L – chiều dài hành trình chạy dao, mm, giá trị:
L = l0 + lav + lvq
l0 – chiều dài bề mặt gia công (mm), ta có lo= 80 (mm)
lav – lượng ăn vào, lav = R2 (R t) 2
Khi phay bán tinh: lav = 80 2 ( 80 1 , 5 ) 2 = 15,4(mm)
lvq – lượng vượt quá và phụ thuộc vào đường kính dao chọn lvq = 3 (mm) nên:
Khi phay bán tinh: L = l0 + lav + lvq = 80 + 15,4 + 3 = 98,4 (mm)
i – số lần chuyển dao, giá trị i = 1 Vậy ta có thời gian cơ bản là:
3 , 0 300
1 4 , 98
Trang 292.5 nguyên công 5: Phay hai mặt bên trước và sau
Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
Hình 1.8 Sơ đồ định vị và kẹp chặt khi phay 2 mặt trước và sauĐịnh vị: mặt đáy dùng phiến tì tinh khống chế 3 bậc tự do và hai lỗ định vị:
+ Một chốt trụ ngắn khống chế 2 bậc tự do+ Một chốt trám khống chế 1 bậc tự doKẹp chặt chi tiết sử dụng cơ cấu kẹp liên động hướng từ trên xuống
các bước gia công sau:
- Phay bán tinh
Các chuyển động:
- Chi tiết gá trên bàn máy chuyển động tịnh tiến
- Dao phay chuyển động quay tròn
Chọn máyChọn máy phay 6H82 có:
- 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)
- Khối lượng máy: 2900kg
- Hiệu suất máy ŋ = 0,75
Trang 30 Lượng dư:
Khi phay bán tinh Zb = 1,5 mm
Tra chế độ cắt:
Chiều sâu cắt : t = 1,5 mm
Lượng chạy dao răng: Sz = (0,10 – 0,15) 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 = 388 (m/phút)
(Tra bảng 70 – 5 ST chế độ cắt khi gia công cơ)Tốc độ cắt tính toán:
14 , 3
16 , 124 1000
V
235 180 14 , 3 1000
.
Lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy:
Sm = SZbảng Z n = 0,1 12 235 = 282 (mm/phút) Theo máy chọn Sm = 300 mm/phút
Trang 31SZthực = 10300.300 = 0,1 (mm/răng)Lực cắt:
PZ = ( )
kG K n
D
Z B S t C
p wp
qp
up yp Z
xp p
Tra bảng 3 – 5 ST chế độ cắt khi gia công cơ:
Cp = 261 ; Xp = 0,9 ; Yp = 0,8 ; Up = 1,1; Wp = 0; q p = 1,1Theo bảng (12-1) : Kp = Kmp =
3 , 0
1 , 1
8 , 0 9 , 0
82 , 132 11 , 77 102 60
.
kW V
P z
So với công suất máy NM = 7 kw, máy làm việc đảm bảo an toàn
Tính thời gian cơ bản và thời gian nguyên công:
Ta có thời gian cơ bản:
M
S
i L
T0 . (ph)Trong đó: Sm – lượng tiến dao phút , mm/ph
Khi phay bán tinh SM = SZ Z n = 300 (mm/phút)
L – chiều dài hành trình chạy dao, mm, giá trị:
L = l0 + lav + lvq
l0 – chiều dài bề mặt gia công (mm), ta có lo= 150 (mm)
lav – lượng ăn vào, lav = R2 (R t) 2
Khi phay bán tinh: lav = 2 2
) 5 , 1 90 (
90 = 16,4(mm)
lvq – lượng vượt quá và phụ thuộc vào đường kính dao chọn lvq = 3 (mm) nên:
Khi phay bán tinh: L = l0 + lav + lvq = 150 + 16,4 + 3 = 169,4 (mm)
i – số lần chuyển dao, giá trị i = 1 Vậy ta có thời gian cơ bản là:
6 , 0 300
1 4 , 169
2.6 nguyên công 6: Phay hai rãnh thoát dao