PHẦN I : PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 1.1 Công dụng của chi tiết : Dựa vào bản vẽ ta thấy đây là chi tiết dạng càng.Ống kẹp là loại đồ gá chuyên dụng dùng để định vị và kẹp chặt các chi tiết dạng trụ,…Lỗ làm việc chính có đường kính Ø 56 mm được điều chỉnh kích thước của từng phôi qua lỗ Ø 18, lỗ ren M14 và rãnh 4 mm trong suốt quá trình gia công. Đồng thời đảm bảo độ cứng vững, độ chính xác về hình dạng, kích thước cũng như vị trí các bề mặt tương quan. Và thường dùng ở dạng sản xuất hàng loạt, hàng khối. 1.2 Điều kiện làm việc : Chi tiết làm việc trong môi trường chịu rung động do lực kẹp tác dụng, dễ mài mòn do ma sát với chi tiết trong quá trình gia công. Do đó, chi tiết dễ biến dạng cong vênh. 1.3 Yêu cầu kỹ thuật : Chi tiết gia công cần có độ cứng vững tốt Lỗ làm việc chính Ø 56 mm phải gia công với cấp chính xác 7, độ nhám Ra = 1,25 Độ không song song giữa mặt đầu và mặt đáy trong khoảng 0.03100 mm Độ không vuông góc giữa tâm lỗ Ø 56H7 và 2 mặt bên trong khoảng 0.05100 mm Bề mặt đáy cần gia công với độ nhám Ra= 2.5 với cấp chính xác 6 Lỗ Ø 18, gia công với độ nhám Ra = 2.5 Rãnh 4 mm, gia công với độ nhám Ra = 5 Các bề mặt còn lại không gia công có Rz = 40 1.4 Vật liệu và cơ tính của chi tiết : Do ống kẹp làm việc với tải trọng không lớn nên thép cacbon C45 thoả mãn yêu cầu kỹ thuật. Nó có một số tính chất sau: Vật liệu 2 b Kéo (Nmm ) 2 buốn (Nmm ) Độ giản dài δ Độ cứng HB Dạng Grafit thép C45 150 320 0,5 150÷350 Tấm Thành phần hoá học của gang xám: Thép cacbon có độ bền nén cao (600 Nmm2), chịu mài mòn ,va đập tốt đồng thời có tính công nghệ cao. Tính cơ lý phù hợp với yêu cầu chế tạo 1.5 Tính công nghệ của chi tiết : Từ đặc điểm của ống kẹp, tại lỗ kẹp chi tiết cần gia công phải chế tạo có độ nhám Ra = 1.25, có cấp nhẵn bóng 7, lỗ Ø18 có Ra =2.5 và rãnh có Ra= 5, mặt đáy có Ra = 2.5 và các bề mặt còn lại không gia công có Rz = 40. Bề mặt làm việc chính của chi tiết là bề mặt có lỗ Ø 56H7, có sai lệch cơ bản là H, cấp chính xác 7, miền dung sai H7, có dung sai lỗ là H7 0.02 Kết cấu chi tiết cho phép đưa dao vào và thoát dao ra dễ dàng , các lỗ thông suốt. Chi tiết đảm bảo độ cứng vững, an toàn trong quá trình sản xuất. 1.6 Yêu cầu về độ chính xác vị trí tương quan giữa các bề mặt ta có thể dùng các dụng cụ sau : Kiểm tra đường kính lỗ bằng thước cặp hoặc đồng hồ so Kiểm tra độ không song song giữa hai bề mặt đầu và đáy bằng đồng hồ so và bàn máp Kiểm tra độ không vuông góc giữa lỗ Ø 56H7 và mặt đầu bằng đồng hồ so và đồ gá chuyên dụng Tuỳ sản lượng và độ chính xác chi tiết mà ta chọn đồ gá chuyên dụng hay vạn năng PHẦN II : DẠNG SẢN XUẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI phương án chế tạo phôi và thiết kế đồ gá phụ thuộc nhiều vào dạng sản xuất. Dạng sản xuất phụ thuộc vào : số chủng loại sản phẩm, số chi tiết trong 1 chủng loại,chu kỳ ổn định của sản phẩm, điều kiện sản xuất cụ thể. Hiệu quả kinh tế có thể đạt cao nhất nếu công nghệ được thiết kế phù hợp với dạng và điều kiện sản xuất cụ thể. 2.1 Định dạng sản xuất: mục đích là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, loạt nhỏ, loạt vừa, loạt lớn và hàng khối để từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi, chọn trang thiết bị công nghệ hợp lý cho việc gia công chi tiết. 2.1.1 Sản lượng chi tiết cần chế tạo: sản lượng cần chế tạo trong 1 năm của chi tiết được xác định theo công thức: N= N1.m.(1+ (α+β)100 ) Trong đó: N số chi tiết được sản xuất trong 1 năm N1 số sản lượng được sản xuất trong 1 năm (12000 CTnăm) M số chi tiết trong 1 sản phẩm α số phế phẩm trong xưởng đúc = (3÷6) β số chi tiết được chế tạo thêm đẻ dự trữ =(5÷7)% Vậy N= 12000.1(1+(6+4)100)= 13200( chiếcnăm) Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức: Q1= V×y ( kg) Trong đó: Q1 trọng lượng chi tiết y trọng lượng riêng của vật liệu thép cacbon = 7.83(kgdm³) Thể tích của chi tiết tính theo công thức: V= Vth+ VtVr Vth thể tích phần thân trụ Vt thể tích phần tai Vr thể tích phần thân trụ rỗng Vth= 3.14×43×48= 6481 mm³ Vt= 46×48×30= 66240 mm³ Vr= 28×48×3.14= 4220 mm³ V= 6481+662404220= 68501 mm³= 0.068 dm³ vậy Q1=V.y= 0.068×7.83= 0.5 (kg) Dựa vào N và Q1 trong bảng 2 TKDA CNCTM ta có dạng sản xuất hàng loạt lớn. 2.2 Xác định phương pháp chế tạo phôi Ta thấy chi tiết là dạng càng làm bằng thép C45.Phương pháp chế tạo phôi thép C45 có nhiều phương pháp nhưng ta chọn 2 phương pháp đúc và gia công áp lực. 2.2.1 Đúc ưu điểm: phạm vi ứng dụng rộng, đúc được nhiều vật liệu khác nhau như thép,gang,vật liệu phi kim loại. tạo ra được các chi tiết phức tạp mà các phương pháp khác không làm được hoặc làm được nhưng giá thành cao. có thể đúc được nhiều lớp kim loại khác nhau trong một vật đúc. có thể đúc các chi tiết từ rất nhỏ cho đến rất lớn,từ vài gam cho đến hàng chục tấn. có khả năng cơ khí hóa và tự động hóa. giá thành chế tạo vật đúc rẻ vì vốn ban đầu thấp. nhược điểm: độ chính xác về hình dáng,kích thước và độ bóng cao. hao tốn kim loại cho hệ thống rót, đậu ngót. dể gây ra khuyến tật : thiếu hụt, rổ khí,cháy cát. khó kiểm tra khuyết tật trong vật đúc, đòi hỏi thiết bị hiện đại. Gia công áp lực đặc điểm: so với đúc,chế tạo phôi bằng rèn dập tạo ra sản phẩm dạng thở, có độ bền cao, khả năng chịu lực tốt hơn, độ chính xác và độ nhẵn bề mặt cao hơn, tiết kiệm kim loại,năng suất cao nhưng cần thiết tạo lực phức tạp và đắt tiền. sản phẩm gia công áp lực dung chế tạo chi tiết máy,cơ cấu chịu lực cao, cơ cấu tải trọng hay tải trọng va đập. Vật liệu gia công áp lực thường là các loại có độ dẻo cao như thép it cacbon, kim loại màu, hợp kim màu. so sánh đặc điểm 2 phương pháp chế tạo và đặc điểm của chi tiết ống kẹp không phức tạp ta chọn phương pháp đúc. Đúc cũng có 2 phương pháp thường dùng phổ biến là đúc trong khuôn cát và đúc trong khuôn kim loại. a.đúc trong khuôn kim loại. ưu điểm: khuôn kim loại là loại khuôn vĩnh cữu có thể dùng được nhiều lần . vật đúc có độ bóng độ, chính xác cao. tổ chức hạt kim loại nhỏ,mịn nên cơ tính tốt. tiết kiệm được vật liệu làm khuôn và điều kiện lao động tốt. phù hợp sản xuất hàng loạt lớn. năng suất cao. nhược điểm: khuôn khó chế tạo, giá thành khuôn dắt nên dùng cho sản xuất hàng loạt. độ dẫn nhiệt khuôn lớn nên khi đúc gang dễ bị biến trắng và giảm khả năng điền đầy kim loại vì thế khó đúc thành mỏng và phải dùng nhiều lỏi khi đúc vật phức tạp. khuôn, lõi làm kim loại nên không có tính lún, ngăn cản sự co của kim loại của nhiều làm cho vật đúc dễ bị nứt. khó thoát khí. b. đúc trong khuôn cát. ưu điểm: dể chế tạo khuôn và lõi, quá trình chế tạo khuôn thấp nên vốn ban đầu thấp, hạ giá thành sản phẩm. khuôn cát có tính lún nên ứng suất dư trong vật đúc giảm. khuôn cát có khả năng thoát khí tốt. nhược điểm: độ chính xác, độ bóng bề mặt không cao,dể bị rổ khí cháy cát... do mỗi lần đúc phải chế tạo khuôn 1 lần nên năng suất thấp. tốn kim loại cho hệ thống rót, đậu hơi, rãnh lọc xỉ,rãnh dần,... do bề mặt làm việc không cần chính xác và ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng máy. Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt ba via. Lập thứ tự các nguyên công. phương án 1: Nguyên công I: phay 2 mặt bên Nguyên công II: phay mặt đầu, mặt đáy Nguyên công III: khoan, khoét lỗ ∅18 Nguyên công IV: khoét, doa, vát mép lỗ ∅56 Nguyên công V: khoan,taro lỗ M14 Nguyên công VI: phay rãnh 4 Nguyên công VII: kiểm tra độ vuông góc phương án 2: nguyên công I: phay 2 mặt bên Nguyên công II: phay mặt đầu Nguyên công III: phay mặt đáy Nguyên công IV: khoan lỗ ∅18 Nguyên công V: khoét lỗ Ø18 Nguyên công VI: khoét doa lỗ Ø56 Nguyên công VII: doa, vát mép lỗ Ø56 8. Nguyên công VIII: khoan, taro lỗ M14 9. Nguyên công IX: phay rãnh 4 10. Nguyên công X: kiểm tra độ vuông góc phương án 2: Nguyên công I: phay 2 mặt bên Nguyên công II: khoét, doa, vát mép lỗ ∅56 Nguyên công III: khoan,taro lỗ M14 Nguyên công IV: phay mặt đầu, mặt đáy Nguyên công V: khoan, khoét lỗ ∅18 Nguyên công VII: phay rãnh 4 Nguyên công VIII: kiểm tra độ vuông góc Lựa chọn quy trình công nghệ : Quy trình công nghệ 2,3 có thể thực hiện được tuy nhiên việc gá đặt phức tạp,độ chính xác không cao, trang thiết bị phức tạp đòi hỏi trình độ tay nghề công nhân + Thời gian gá đặt nhanh + Chuẩn được chọn liên tục nên độ chính xác cao. + Khả năng chọn chuẩn tốt hơn + Các nguyên công ít và được sắp xếp hợp lý hơn. + Đạt hiệu quả kinh tế cao Chọn phương pháp gia công: Gia công lỗ ∅56±0.02 vật liệu là thép C45 ta thấy dung sai 0.02 là cấp chính xác 7, với độ nhám Ra= 1.25 . Ta chọn phương pháp gia công lần cuối là doa tinh. Các bước gia công trung gian là khoét, doa thô. Gia công 2 mặt bên đạt Ra= 2.5 và mặt đầu,mặt đáy đạt Ra= 2.5.theo bảng 21 TK DA CN CTM có cấp độ bóng là 6. Lỗ ∅18 khoan, khoét đạt dung sai 0.02 cấp chính xác 7 với Ra = 2.5 Lỗ ren M14 chỉ cần khoan và taro. Do đó, lựa chọn quy trình công nghệ 1 vì những lý do sau: khó cơ khí hóa tự động hóa, nên phù hợp với sản xuất dơn chiếc và hàng loạt nhỏ... PHẦN III: TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO 1 NGUYÊN CÔNG VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG CÒN LẠI. 3. 1 nguyên công 1: phay 2 mặt bên. sơ đồ gá đặt: Định vị : 6 bậc tự do. + Dùng 3 chốt tỳ hạn chế 3 bậc tự do. + Dùng khối V không chế 2 bậc tự do. + Dùng khối V di động khống chế 1 bậc tự do. Kẹp chặt : Khối V tuỳ động có vít điều chỉnh lực chiều lực tác dụng như hình vẽ. Chọn máy công nghệ : Chọn máy phay ngang 6H82 Г. + Công suất 7 kw. + Số vòng quay trục chính : (vph) 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 234; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500. Chọn dao: Dùng 2 dao phay đĩa 3 mặt răng ghép lại với nhau phay cùng một lúc tra bảng 4.82 ( sổ tay CNCTM tập 1 ) : Đường kính dao D(Js16) Chiều rộng: B Đường kính trong d(H7) Số răng: Z 100 12 32 20 Dùng dung dịch trơn nguội. Chuyển động cắt : Chuyển động quay của dao và chuyển động của bàn máy mang phôi. Xác đinh chế độ cắt: Lượng dư gia công chung là : 4 mm Thực hiện phay thô 1 bên với t = 1,5 mm và 1 bước phay tinh với t = 0.5mm Bước 1: phay thô bằng 2 dao D = 100 Chiều sâu cắt: t = 1.5 mm. Lượng chạy dao răng Sz = 0.13 mmrăng (bảng 5170 sổ tay CN CTM 2) Lượng chạy dao vòng S0 =0.13 × 20=2.6 (mmvòng). Tốc độ cắt : tra bảng 5171 sổ tay CN CTM 2 ta có : Vb = 32mph Số vòng quay của trục chính là : n = (V×1000)(π ×D) = (32×1000)(3.14×100) =102 (vòngphút). Theo máy ta chọn n = 118 vòngphút. Như vậy tốc đọ cắt thực tế là: Vtt = (π×D×n)1000 = (3.14×100×118)1000 = 36 mphút Công suất cắt N = 3.0 kw (bảng 5174 sổ tay CN CTM 2) N