1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

đồ án kỹ thuật cơ khí Thiết kế mũi khoan xoắn 17

112 932 3

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 112
Dung lượng 1,32 MB

Nội dung

Lỗ khoan có thể khoan thủng hoặc không thủng tuỳ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật của chi tiết gia công.cao và độ nhẵn bề mặt của chi tiết gia công đạt đợc không cao nên mũi khoan thờng Gia cô

Trang 1

Lời nói đầuTrong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nớc, các ngành

kỹ thuật nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi các kỹ s và các cán

bộ kỹ thuật phải có kiến thức tơng đối rộng và biết tận dụng sáng tạo những kiến thức đã chọn để giải quyết những vấn đề thờng gặp trong thực tế.

Trong đó môn học Nguyên lý và dụng cụ cắt là một trong những môn chính của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy Trong quá trình 2 năm học tập và rèn luyện tại trờng, thời gian làm đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về môn học, trang bị cho bị sinh viên những kiến thức cơ bản và kỹ năng vận dụng sáng tạo những kiến thức để làm Cơ khí sau 2 năm học tập và thực tập em đợc nhận đồ án tốt nghiệp với

đề tài: “Thiết kế và lập quy trình cônđồ án cũng nh trong công tác sau này Là một sinh viên chuyên ngành g nghệ chế tạo mũi khoan xoắn

Φ17” do thầy giáo Trịnh Khắc Nghiêm hớng dẫn.

Đối với em đây là một đề tài khá phức tạp, nhng đợc sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hớng dẫn và với những lỗ lực của bản thân, đến nay

em đã hoàn thành đồ án của mình Mặc dù vậy bản đồ án của em vẫn không tránh khỏi những thiếu sót Vậy em rất mong đợc sự chỉ bảo thêm của thầy giáo hớng dẫn và các thầy cô giáo trong bộ môn giúp em hiểu sâu hơn về môn học cũng nh các phơng pháp thiết kế và chế tạo dụng cụ cắt một cách hợp lý hơn.

Em xin chân thành cám ơn thầy giáo Trịnh Khắc Nghiêm đã tận tình

chỉ bảo để em hoàn thành đồ án đúng thời hạn Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô trong bộ môn và khoa Cơ khí chế tạo máy.

Thái Nguyên ngày tháng năm 2003

Sinh viên

Hồ văn cờng

Trang 2

Mở ĐầU

TổNG QUAN Về MũI KHOAN

Hiện nay với sự phát triển mạnh mẽ của k hoa học hiện đại và việc áp dụng nhiều biện pháp cũng nh nhữnh thàng quả hiện đại vào trong sản xuất vì vậy ma nhu cầu đòi hỏi chất lợng sản phẩm ngày càng cao hơn

Và trong công nghệ sản xuất dao cắt nói chung và trong công nghệ chế tạomũi khoan nói riêng vịêc không ngừng nâng cao chất lợng cũng nh hoàn thiện kết cấu là một nhu cầu luôn đợc đề ra để đáp ứng đợc nhu cầu thiết yếu của của nền công nghiệp hiện đại

Với đặc điểm của mũi khoan là chi tiết dạng trục nó là dụng cụ cắt để gia công lỗ hình trụ trên vật liệu đặc , khoan rộng lố đã có sẵn Mũi khoan có thể khoan thông hoặc không thông tuỳ thuộc vào yêu cầu của chi tiết gia công Gia công bằng mũi khoan đạt đợc độ chính xác cấp 11 ữ 12 cấp nhẵn bề mặt ∇3 ữ∇5 (Ra = 5 ữ 20)

Vơí từng loại công dụng mà mũi khoan có các loại sau

+Mũi khoan nòng súng(mũi khoan lỗ sâu)

Trang 3

Khi khoan lỗ sâu để han chế những nhợc điểm do mũi khoan ruột gà

ng-ời ta sử dụng mũi khoan kiểu nòng súng

+Mũi khoan tâm

+Mũi khoan xoắn (mũi khoan ruột gà)

Hiện nay mũi khoan xoắn là loại đợc sử dụng nhiều nhất , nó có thể khoan cả lỗ sâu lẫn lỗ lông tuỳ thuộc vào yêu cầu

_Một số yêu cầu của mũi khoan xoắn

+Vật liệu chế tạo :có thể dùng thép Y12A,9XC, P9, P18 hoặc gắn mảnh hợp kim cứng

+Độ cứng sau nhiệt luyện : HRC 60 ữ 65

+Độ nhẵn bề mặy sau, cạnh viền mặt chuôi không thấp hơn cấp 8

Độ nhẵn mặt rãnh không thấp hơn cấp 7

Trang 4

+Độ côn ngợc trên phần làm việc :0.04ữ0.09mm trên 100mm chiều dài.+Đòng kịnh lõi mũi khoan có thể cố định hoặc tăng dần về phía chuôI t 1,4ữ1.8mm trên 100mm chiều dài.

+Độđảo hớng kính giữa phần làm việc với phần chuôi không đựơc vợt qua trị số sau:

đờng kính D≤ 20mm là 0.12mm

Đờng kính D> 20ữ50 mm là 0.15

Đờng kính D>50mm là 0,18

+Sai lệch các góc mũi khoan khồng vợt quá 2 ± °

Với những yêu cầu kỹ thuật trên để cụ thể hoá quá trình chế tạomũi khoan xoắn tiêu chuẩn φ17 ta bớc vào thực hiện các phần sau

Trang 5

hiện đại chính vì vậy mà nhu cầu đòi hỏi lỗ có sẵn Lỗ khoan có thể khoan thủng hoặc không thủng tuỳ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật của chi tiết gia công.

cao và độ nhẵn bề mặt của chi tiết gia công đạt đợc không cao nên mũi khoan thờng Gia công bằng mũi khoan đạt đợc độ chính xác cấp 11 ữ 12 cấp nhẵn bề mặt ∇3 ữ∇5 (Ra = 5 ữ 20)

(Rz = 20 ữ 80)

Do độ chính xác đợc dùng để gia công thô

Tuỳ thuộc vào công dụng mà mũi khoan có những loại sau:

+ Mũi khoan loại sâu+ Mũi khoan lỗ tâm+ Mũi khoan xoắn

ở đây ta chỉ xét mủi khoan xoắn

II Chọn vật liệu làm dao

Để đảm bảo khả năng cắt gọt của mũi khoan vật liệu để chế tạo mũi khoan cần đảm bảo những yêu cầu sau:

- Độ cứng: Phải có độ cứng lớn hơn độ cứng của vật liệu gia công

- Độ bền cơ học: Chịu đợc lực và xung lực lớn

- Tính bền nhiệt: Khả năng làm việc ở nhiệt độ cao trong thời gian dài

- Tính chịu mài mòn: Nguyên nhân gây ra mòn dao là do hiện tợng dính giữa vật liệu dao và vật liệu gia công ở nhiệt độ chảy dính Vì vậy độ cứng của vật liệu làm dao càng cứng thì tính chịu mài mòn càng cao

- Tính công nghệ: Tính tôi tốt, độ thấm tôi cao thoát các bon khi nhiệt luyên thấp độ dẻo ở trạng thái nguội và nóng, rễ gia công độ dẫn nhiệt cao có thể chịu đợc va chạm

- Tính kinh tế: Giá thành thấp Hiên nay có các loại vật liệu làm dùng dụng cụ cắt nh :

Trang 6

+ Thép các bon dụng cụ.

+ Thép hợp kim dụng cụ

+ Thép gió

+ Thép hợp kim cứng

1 Thép các bon dụng cụ

- Để đảm bảo cho thép các bon dụng cụ có đủ độ cúng và độ bền, tính chịu mài mòn thì hàm lợng các bon trong thép phải ở trạng thái khoảng 0,7% ≤% C ≤ 2,14%

- Độ cứng sau khi tôi đạt HRC 60 ữ 62, sau khi ủ độ cứng HB = 107ữ

217 nên dỡ gia công bằng cắt và bằng áp lực

- Thép các bon dụng cụ có đặc điểm sau:

+ Tính thấm tôi thấp: Do tính thấm tôi thấp nên phải tôi trong nớc, khiến cho dụng cụ sau khi tôi dễ bị nứt vỡ, h hỏng

+ Tính chịu nóng thấp vì không đợc hợp kim hoá nên Mác ten xít của thép dễ bị phân tích khi nung nóng làm cho độ cứng của dụng

cụ giảm nhanh

+ Thép các bon dụng cụ Y7, Y8, Y9, Y10, Y12, Y13 làm việc ở tốc độ thấp 5 ữ 10 (m/ph), độ bền nhiệt (200 ữ 250)0C

2 Thép hợp kim dụng cụ :

- Thép hợp kim dụng cụ là thép có hàm lợng các bon và hàm lợng một số nguyên tố tơng đối cao (0,5 ữ 3 % C)

- Thép XBГ (crwMn) ít bị biến dạng trong khi nhiệt luyện cho nên dùng

để chế tạo dao có kích thớc nhỏ, chiều dài lớn

- Tôi trong dầu độ cứng đạt đợc > HRC 60 làm việc với tốc độ

Trang 7

- Thép gió có độ bền nhiệt cao (600ữ 650)0C, chịu độ mài mòn tốt, độ cứng sau khi nhiệt luyện đạt HRC (60ữ65) D vậy khi chọn thép gió làm dụng cụ cắt sẽ nâng cao đợc tốc đọ cắt từ 2ữ 3 lần so với thép hợp kim dụng cụ khác Tốc độ cắt tối đa của thép gió là V = 50 (m/ph).

- Mác thép thờng dùng phổ biến thờng là P9 và P 18 Ngoài ra còn sử dụng P9 φ 4, P16 φ 2, P9K5, P10K5

Nói chung khả năng cắt và tuổi bền khi làm việc ở tốc độ cao của thép gió P9, P18 là tơng đơng nhau Khi làm việc ở tốc độ thấp thì nhân tố quyết

định độ bền của dao không phải là độ bền nhiệt mà là khả năng mài mòn ở trạng thái nguội

Trong trờng hợp này tuổi bền của dao P18 lớn hơn gấp 2 lần tuổi bền của dao P9 Vì hàm lợng Va na đi cao hơn P9 (90w9Cr4V2) nên P9 cứng hơn, khó mài hơn P18 (75w18Cr4V)

Khi mài sắc dao P9 dễ gây ra hiện tợng cháy bề mặt, do đó mà độ cứng giảm

Thép P9 có hàm lợng các bít ít nên dễ gia công ở trạng thái nóng, điều này quan trọng đối với các loại dao mà phải gia công đợc ở thời điểm biến dạng dẻo

Nhợc điểm: Cơ bản của thép gió dẫn nhiệt kém, tôi và ram phức tạp.

P9: Sai số cho phép của nhiệt độ tôi không qúa 200C

P18: Sai số cho phép của nhiệt độ tôi không qúa 100C

- Nếu nhiệt độ tôi qúa thấp thì độ hạt lớn nên làm cho cơ tính giảm Nếu qúa cao thì sẽ gây ra cháy bề mặt làm giảm độ cứng

- Trong thép gió P9 và P18 thì hàm lợng (M0) nhỏ không qúa 0,3 % Để

đảm bảo giảm lợng (w) trong thép có hàm lợng (M0) theo tỷ lệ 1% M0

thay thế cho 2% w ⇒ và lúc này nhận đợc thép gió w

Nói chung tính năng của 2 loại thép gió w và M0 là nh nhau

4 Hợp kim cứng

Trang 8

Hợp kim cứng là vật liệu có tính năng cắt tốt, có độ cứng HRC < 70, độ bền nhiệt cao (800ữ1000)0C có cả ti tan từ 5ữ6%

Dao làm bằng hợp kim cứng cho phép cắt ở tốc độ cao V = 100ữ 200 (m/ph) Vì vậy mà năng xuất cao gấp 2ữ3 lần thép gió

Tuy vậy dao hợp kim cứng có độ bền uốn kém, độ dẻo kém Do vậy nó cần làm việc ở điều kiện không có va đập, lợng d gia công phân bố đồng đều,

Loại này có độ cứng cao, thờng dùng để gia công thép gió

+ Nhóm 3 các bít WC + Tic + TaC Kí hiệu TTK

Thờng đợc dùng gia công vật liệu có độ cứng và độ bền cao

Ngoài ra một số vật liệu kể trên ngày nay ngời ta còn sử dụng vật liệu gốm để làm dụng cụ cắt cho năng xuất cao

Thông qua việc phân tích tính chất và công dụng một số loại vật liệu ờng dùng chế tạo dụng cụ cắt, ta thấy rằng, để gia công vật liệu là thép có độ cứng trung bình mà dụng cụ là mũi khoan thì việc chọn vật liệu chế tạo mũi khoan là thép gió P18 là hoàn toàn hợp lý Vì nó có đầy đủ độ bền f tốt nhất là

th-độ mòn ở trạng thái nguội, tính ổn định khi nhiệt luyện, tính mài tốt hơn, đặc biệt khi mài sắc

Bảng thành phần hoá học của thép gió P18

III Kết cấu mũi khoan

- Mũi khoan xoắn tiêu chuẩn φ 17

Trang 9

+ Vật liệu chế tạo : hép gió P18.

+ Kích thớc mũi khoan: Tra trong sổ tay công nhân cơ khí

(CΠPABO4HИR- METAHΠИCTA) ⇒ ta có:

1 Kết cấu mũi khoan.

- Kết cấu mũi khoan đợc chia làm 3 phần:

+ Cán dao

+ Cổ dao

+ Phần làm việc

a Phần cán dao (l 1 ).

- Cán dao dùng để định vị mũi khoan vào trục chính của máy hoặc các

đồ gá, để truyền chuyển động và mô men xoắn khi cắt

- Với mũi khoan có đờng kính > 12 (mm) ⇒ thờng dùng cán dao dạng côn Moóc Dạng này có u điểm là khả năng định tâm cao giữa đờng tâm mũi khoan và đờng tâm máy, truyền đợc mô men xoắn lớn Nhng

Trang 10

- Trên phần cán dao có phần chuôi dẹt (e) dùng làm chuẩn công nghệ trong qúa trình chế tạo và khi tháo mũi khoan ra khỏi trục chính hoặc

đồ gá khi làm việc xong (Theo sổ tay CNCTM tập 2, 3, 4) ⇒ ta có các kích thớc phần cán côn và phần chuôi dẹt nh sau:

Trang 11

- Đờng kính phần định hớng giảm dần về phía cán dao, có tác dụng giảm

ma sát, ngăn ngừa kẹt lỗ Độ côn ngợc lấy từ (0,04 ữ 0,08) trên 100 (mm) chiều dài Đối với mũi khoan φ 17 ta chọn độ côn ngợc trên đờng kính ngoài là 0,08 trên 100(mm) chiều dài phần làm việc của mũi khoan

- Trên phần định hớng có 2 rãnh xoắn có tác dụng thoát phoi với góc xoắn

ω = 300, bớc xoắn đợc tính theo công thức:

)(5,92456,9230

17.14,3

tg tg

D

ωπ

Dạng rãnh xoắn trong tiết diện đầu tức là tiết diện thẳng góc với trục

Đối với mũi khoan tiêu chuẩn dạng lỡi cắt thờng là thẳng trên phần cắt trong tiết diện đầu nó có dạng cong

Mô đun của rãnh xoắn tơng ứng với đờng kính ngoài của mũi khoan là 2 dải cạnh viền làm nhiệm vụ định hớng mũi khoan khi làm việc, đồng thời giảm ma sát giữa mũi khoan và chi tiết gia công:

+ Chiều rộng cạnh viền:

f = (0,3 ữ 2,6) mm ⇒ chọn f = 1,6 (mm)+ Chiều cao cạnh viền:

h = (0,1 ữ 1,2) mm ⇒ chọn h = 0,6 (mm)

Phần kim loại giữa hai rãnh xoắn là lõi mũi khoan Đờng kính lõi mũi khoan thờng đợc lấy lớn dần về phía chuôi, lợng tăng dần thờng lấy từ (1,4ữ1,8) mm

Trên 100 mm chiều dài

+ Đờng kính lõi:

d0 = (0,125 ữ 0,3) d = (2,6 ữ 6) mm

⇒ Chọn d0 = 2,8 (mm)

Trang 12

+ Lỡi cắt phụ: Là đờng xoắn chạy dọc cạnh viền mũi khoan, nó là giao của mặt sau với cạnh viền.

+ Lỡi cắt ngang: Là giao của hai mặt sau:

Mặt trớc của mũi khoan là mặt xoắn vít, mặt sau của nó có thể là mặt côn, mặt phẳng hay mặt trụ, tuỳ theo phơng pháp mài sắc và nhiệm vụ của mũi khoan

Trong thực tế ngời ta thờng gặp một số phơng pháp mài sắc sau: Theo mặt côn, mặt trụ, mặt xoắn vít và theo hai mặt phẳng

ở đây với mũi khoan tiêu chuẩn ta chọn mặt sau là mặt côn, phơng pháp này đợc dùng phổ biến hơn cả trong công nghiệp

Mặt sau của mũi khoan là một phần của mặt côn với góc δ =150, mặt côn này trong thực tế không tồn tại, nó đợc hình thành nhờ động học và kết cấu

h f

d0

90 ψ

Trang 13

máy Trục của mặt côn tởng tợng này hợp với trục của mũi khoan một góc σ =

450 và cách trục này một khoảng a =(1,8ữ1,9).d = (60,6ữ32,3)

⇒ Chọn a = 32 (mm)

Trên hình chiếu trục OB song song với mũi khoan OA cách nhau một khoảng

b = (0,075 ữ 0,05) d = 1,19 ữ 0,85 ⇒ Chọn b = 1,1 (mm)

Trong đó: d là đờng kính mũi khoan

(Tra bảng IX- 49 sổ tay CNNCTM tâp 2, 3, 4)

- Chiều dài phần làm việc: l0 = 135 (mm)

a

B A

0 γ

Trang 14

sin

.

D

tg D

AN =

Trong đó:

DA: Đờng kính mũi khoan xét tại điểm A

D: Đờng kính mũi khoan xét tại đỉnh lớn nhất

ϕ: Góc nghiêng chính

ω: Góc xoắn mũi khoan

(tra bảng 37-thiết kế dụng cụ cắt kim loại tập I)

⇒ Ta có với đờng kính mũi khoan D = 17 ⇒γ = 300

b Góc sau (α )

Trang 15

Góc sau α của mũi khoan đợc đo trên bề mặt quỹ đạo chuyển động của

điểm nghiên cứu trên lỡi cắt, tức là trên mặt chứa điểm đó và đồng trục với mũi khoan

Tại số góc sau của mũi khoan thay đổi tuỳ thuộc vào điểm nghiên cứu trên lỡi cắt theo quy luật tăng dần kể từ điểm ngoài cùng đến tâm mũi khoan.(Tra bảng 39- thiết kế dụng cụ cắt tập I) ⇒ ta có: α = 8ữ140 ⇒ chọn α = 80

Góc ϕ đợc chọn phụ thuộc vào vật liệu gia công

Với mũi khoan tiêu chuẩn 2ϕ = 116 ữ 1200 ⇒ chọn góc 2ϕ = 1200

Góc xoắn tại điểm A trên lỡi cắt chính đợc xác định theo công thức:

Trang 16

DA: Đờng kính mũi khoan tại điểm A.

S: Bớc xoắn của mũi khoan

Góc xoắn (ω) thay đổi tuỳ thuộc nghiên cứu theo quy luật giảm dần kể từ

điểm ngoài cùng đến lõi mũi khoan

Khi tăng góc (ω) dẫn đến góc γ tăng ⇒ quá trình cắt gọt sẽ dễ dàng hơn,

đồng thời khi tăng (ω) phoi biến đổi từ dạng dải dài sang dạng xoắn, dễ thoát

ra ngoài Tuy vậy nếu tăng góc (ω) lên qúa sẽ làm yếu chêm cắt ở phía ngoài của mũi khoan Mặt khác góc (ω) liên quan đến cả đờng kính của mũi khoan.(Tra bảng 35- thiết kế dụng cụ cắt tập I) ⇒ ta có: Trị góc xoắn ngoài cùng ω =

300

Ta tính đợc góc xoắn của mũi khoan :

)(503,9230

17.14,3

0 mm tg

tg

D

ωπ

f Góc nghiêng của l ỡi cắt ngang (ϕ )

Góc (ϕ) là góc hợp bởi hình chiếu của lỡi cắt ngang và hình chiếu của lỡi cắt chính trên mặt phẳng vuông góc với trục của mũi khoan

Khi tăng góc (ϕ) sẽ làm giảm chiều dài lỡi cắt ngang, làm tăng chiều dài hữu ích của lỡi cắt chính, vì vậy làm độ chính xác khi khoan tốt hơn Khi giảm góc (ϕ) sẽ làm cải thiện điều kiện thoát phoi trên lỡi cắt ngang, dẫn đến tuổi bền của lỡi cắt tăng lên (Tra bảng 38- thiết kế dụng cụ cắt tập I) ⇒ ta có mũi khoan tiêu chuẩn trị số hợp lý nhất là ϕ = 45ữ 550⇒ chọn ϕ = 55 0

g Góc nâng (λ )

Góc (λ) là góc hợp bởi lỡi cắt chính và hình chiếu của nó trên mặt đáy, trị số phụ thuộc vào điểm khảo sát góc (λ) tại điểm A bất kỳ của mũi khoan đ-

ợc tính theo công thức:

Trang 17

A A

D

d0

.sinsinλ = ϕTrong đó:

DA: Đờng kính mũi khoan tại điểm đang khảo sát

d0 : Đờng kính mũi khoan đang khảo sát

Ta thấy góc (λ) thay đổi phụ thuộc vào DA tức là phụ thuộc vào điểm khảo sát trên lỡi cắt Do vậy tại điểm ngoài cùng ta có góc (λ)

3 Thông số xác định hình dạng dao phay để phay rãnh.

Các thông số xác định hình dáng dao phay rãnh, đợc xác định theo công thức thực nghiệm: R0 = CR Cr Cφ D

30

120.120.026,02

2.026,

117

.014,0

17.014,0

014,0

.014,0

14,

.3,

Chọn đờng kính ngoài của dao Dφ để phay rãnh mũi khoan là:

D

Dφ =1,3,

⇒ Cφ = 1

⇒ R0 = CR Cr Cφ D

Trang 19

Hình trang19 đã vẽ trang riêng

Trang 20

Phần II

Thiết kế quy trình công nghệ

chế tạo mũi khoan

i Đặc điểm kết cấu của mũi khoan

Khi nghiên cứu chế tạo mũi khoan cũng xuất phát từ nguyên lý chung về thiết lập quy trình công nghệ về các yêu cầu chế tạo chi tiết Song ở đây mũi khoan đợc chế tạo là một loại dụng cụ cắt, chính vì vậy mà việc thiết kế quy trình công nghệ có những nét riêng bởi vì yêu cầu kỹ thuật, hình dáng, kích thớc cao hơn so với các chi tiết bình thờng Ngoài ra nó còn có thêm những lỡi cắt, góc cắt đòi hỏi phải gia công chính xác, cụ thể:

+ Hình dáng mũi khoan đợc hình thành bởi bề mặt không gian khác nhau: mặt trụ, mặt côn, mặt xoắn vít Việc tạo hình các bề mặt này cần phải có sự phối hợp động học phức tạp của máy gia công, sự chính xác prôfin của dụng cụ cắt

+ Giao tuyến giữa các bề mặt tạo hình yêu cầu khắt khe, mặt sau so với rãnh xoắn tạo thành lỡi cắt chính, hai lỡi cắt chính phải đối xứng qua trục của mũi khoan

+ Giao tuyến giữa hai mặt sau tạo thành lỡi cắt ngang và đi qua trục mũi khoan

+ Giao tuyến giữa hai mặt trớc và hai cạnh viền tạo thành hai lỡi cắt phụ

và cũng phải đối xứng nhau qua trục mũi khoan

Để đảm bảo những yêu cầu này ở mỗi nguyên công tạo hình ngoài độ chính xác kích thớc, hình dáng, hình học còn cần phải đảm bảo độ chính xác cao đối với những chuẩn đợc lựa chọn, chất lợng bề mặt gia công đòi hỏi cao,

độ bóng bề mặt không dới 0,63

+ Trong khi đó vật liệu làm dao cắt cần phải khống chế lợng d gia công thích hợp

Trang 21

+ Độ cứng cao ở phần làm việc HRC 62 ữ 65 nhng lại không cao ở phần chuôi HRC 30ữ45.

+ Vật liệu chế tạo là thép gió P18, nhiệt luyện phúc tạp, phải tôi và Ram nhiều lần theo yêu cầu Nh vậy quá trình nhiệt luyện càng trở lên khắt khe và phức tạp hơn mới có thể đảm bảo đợc yêu cầu kỹ thuật đề ra, tránh cong vênh, nứt nẻ

+ Trang thiết bị sử dụng phải hợp lý cho từng nguyên công, tính năng công dụng thích hợp, đồng thời phải đảm bảo tính kinh tế

+ Việc chọn phôi phải hệ trọng đảm bảo các yêu cầu đề ra, phôi phải có tính đồng nhất, không rỗ, không nứt, thành phần hoá học phải đúng, hình dáng và kích thớc phôi phải hợp lý

+ Việc sắp xếp các nguyên công cũng nh các bớc công nghệ theo thứ tự hợp lý, đặc biệt là các nguyên công gia công lần cuối

+ Khi chọn chuẩn, phơng pháp định vị và kẹp chặt phải phù hợp với chi tiết gia công

II Xác định dạng sản xuất

1 Các dạng sản xuất.

Việc xác định dạng sản xuất là công việc cần phải có, vì nó liên quan

đến kế hoạch sản xuất của nhà máy Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trng,

có tính tổng hợp các yếu tố của dạng sản xuất

- Sản lợng

- Tính ổn định của sản phẩm

- Tính lặp lại của quá trình sản xuất

- Mức độ chuyên môm hoá, tự động hoá

Ngời ta chia ra làm 3 dạng sản xuất:

a Dạng sản xuất đơn chiếc.

Dạng sản xuất này có đặc điểm là sản lợng hàng năm ít, số lợng các mặt hàng nhiều, sản phẩm không ổn định, chu kỳ chế tạo không đợc xác định Do vậy việc sản xuất này thờng sử dụng trang thiết bị vạn năng, bố trí theo nhóm,

Trang 22

phơng pháp gá đặt là rà gá, phơng pháp đạt độ chính xác gia công là đo dò cắt thử Định mức kỹ thuật dựa vào kinh nghiệm, tài liệu công nghệ sơ lợc chỉ sử dụng phiếu tiến trình công nghệ.

Do đó phải sử dụng công nhân có tay nghề cao

b Dạng sản xuất hàng loạt.

Dạng sản xuất hàng loạt là dạng sản xuất mà có sản lợng hàng năm tơng

đối lớn, sản phẩm chế tạo hàng năm theo từng loạt và chu kỳ đợc xác định, số chủng loại mặt hàng ít, sản phẩm có tính lặp lại và tơng đối ổn định Căn cứ vào dạng sản xuất, ngời ta chia ra thành sản xuất loạt nhỏ, loạt vừa và loạt lớn

)(

1001

( + α + β

Trang 23

β : Số % dự trữ phòng phế phẩm trong gia công.

α = 3%,β= 3%

1001)(

1001( + α + β

)100

31)(

100

31(1.000.25

n c

=

++

=

b Khối l ợng chi tiết.

Khối lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức:

M = γ.V (Kg) Trong đó:

γ: Trọng lợng riêng của vật liệu (Kg/dm3)

V3

Trang 24

b = 6,3 ⇒ ChiÒu cao phÇn chu«i dÑt.

Trang 25

d0 = 2,8 (mm) ⇒ §êng kÝnh lâi

)(1,72

8,217

=Víi lr = nr.lS⇒ ChiÒu dµi r·nh xo¾n

46,1503,92

sin

17.14,3sin

1,7.14,324

.2

2 2

Trang 26

M = V γ = 0,036491752 8,75 = 0,319 (Kg)

Với sản lợng hàng năm của chi tiết là:

N = 25000 (c/năm)

(theo bảng 2- thiết kế đồ án CNCTM)

⇒ Ta có dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng loạt lớn

III Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi

Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật của chi tiết máy, độ chính xác và vị trí tơng quan, chất lợng bề mặt và độ bền của mũi khoan nên tiến hành chọn phôi liệu

là rất quan trọng và cần thiết Chọn phôi sao cho khi gia công chi tiết đạt đợc những yêu cầu kỹ thuật đề ra

Muốn vậy:

- Phôi không nứt, rỗ, khuyết tật và cháy

- Phải đảm bảo tính kinh tế và đảm bảo lợng d cho các nguyên công

Thực tế có các phơng pháp tạo phôi sau:

1 Phôi đúc.

Việc chế tạo phôi bằng phơng pháp đúc đợc sử dụng rộng rãi có thể đúc

đợc hình dạng và kết cấu rất phức tạp kích thớc từ nhỏ đến lớn Tuy nhiên cơ tính và độ chính xác phôi đúc lại tuỳ thuộc vào phơng pháp đúc và kỹ thuật làm khuôn

Phơng pháp này phôi có cơ tính không cao, giá thành chế tạo lại đắt, năng suất thấp, vốn đầu t mua sắm thiết bị lại cao

Vì vậy phơng pháp này chỉ phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc

Phơng pháp dập nóng đợc thực hiện trên máy búa hoặc máy ép trong khuôn kín hoặc khuôn hở

Trang 27

Phôi chế tạo theo phơng pháp này có hình dạng gần giống với chi tiết Phơng pháp này đợc áp dụng nhiều bởi vì dễ cơ khí hoá, tự động hoá, phôi có cơ tính tốt, độ bền cao Nhng lợng d tơng đối lớn sản lợng thấp.

ng vẫn có sai số kích thớc Chất lợng thép tốt thờng chế tạo chi tiết dạng trục

đờng kính trung bình Phơng pháp này cho năng suất cao, giá thành hạ vì vật thích hợp với dạng sản xuất hàng loạt

4 Phôi kéo nguội.

Với loại phôi đã qua mài cho cơ tính thép tốt, có cấp chính xác cao, thờng

sử dụng sản xuất loạt lớn

Phôi cha qua mài cho cơ tính tốt nhng sai số phôi liệu cao, lớp hỏng bề mặt càng lớn

⇒ Qua phân tích các phơng pháp tạo phôi trên, để đảm bảo cho quá trình gia công cơ ít nhất mà vẫn đảm bảo đợc các yêu cầu kỹ thuật và đảm bảo tính kinh tế, ta phải chọn phơng pháp chọn phôi hợp lý Thực tế với mũi khoan

φ17 ta chọn phơng pháp tạo phôi là phơng pháp cán nóng

Chọn phơng pháp này sẽ đảm bảo theo yêu cầu kỹ thuật và tính kinh tế Mũi khoan là chi tiết dạng trục, kích thớc các bậc khác nhau không lớn lắm φMax = 17 (mm)

⇒ Lợng d gia công sẽ không lớn lắm

Trang 28

Cơ tính mũi khoan đòi hỏi chịu đợc mô men xoắn lớn, năng suất, giá thành phù hợp với loại hình sản xuất loạt lớn.

Kí hiệu của phôi (tra bảng 3-53 sổ tay CNCTM- Tập I)

⇒ Thép cán nóng d = 20 (mm)

Sai lệch cho phép của đờng kính d khi cán chính xác:

Thờng Nang cao

5 , 0

4 , 0

+

Cao 5 , 0

2 , 0

+

3 , 0

2 , 0

− +

- Việc đảm bảo đợc các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết một phần quyết định

độ chính xác về hình dáng, kích thớc trong quy trình gia công Tính trùng chuẩn cao, chuẩn tinh thống nhất thì đảm bảo sai số chuẩn ε = 0

- Qua bản vẽ chế tạo chi tiết thấy đợc chi tiết gia công là dạng họ trục

Do vậy chuẩn tinh thờng là 2 lỗ tâm

Việc chọn chuẩn đợc tiến hành nh sau:

a Chọn chuẩn tinh

Chọn chuẩn tinh phải thoả mãn 2 yêu cầu sau:

+ Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công

+ Đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề mặt với nhau

- Từ yêu cầu trên ta có những lời khuyên khi chọn tinh

 Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính Chọn nh vậy sẽ làm cho việc

định vị chi tiết khi gia công và khi lắp ráp có tính thống nhất Do vậy độ chính xác bề mặt, kkích thớc sẽ đạt đợc khi gia công Ngoài ra còn giảm đợc bớt thời gian gia công và loại bỏ chuẩn phụ

Trang 29

 Cố gắng chọn càng trùng nhiều mặt phẳng càng tốt Nếu chuẩn khởi xuất trùng với chuẩn định vị thì sai số chuẩn giảm, nếu chuẩn khởi xuất trùng với chuẩn cơ sở trùng với chuẩn định vị thì sai số chuẩn ε = 0.

 Cố gắng hớng tới chọn chuẩn tinh thống nhất Chọn nh vậy sẽ làm cho chủng loại đồ gá ít đi, giảm đợc sai số do không phải thay đổi chuẩn

Từ những yêu cầu và lời khuyên ta chọn chuẩn tinh là mũi tâm và độ côn ngợc, khi định vị khống chế 5 bậc tự do

Sơ đồ định vị

b Chọn chuẩn thô.

- Việc chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định đến quá trình gia công và độ chính xác của chi tiết gia công

- Chọn chuẩn thô cũng phải thoả mãn 2 yêu cầu sau:

+ Phải phân phối đủ lợng d cho các bề mặt sẽ gia công

+ Phải đảm bảo độ chính xác cần thiết về vị trí tơng quan giữa những

bề mặt không gia công

- Từ yêu cầu trên ta có lời khuyên khi chọn chuẩn thô nh sau:

 Theo một phơng kích thớc nhất định của chi tiết gia công nếu có bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt không gia công đó làm bề mặt chuẩn thô  Theo một phơng kích thớc nhất định của chi tiết gia công, nếu trên chi tiết có 2 hay nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt không gia công nào đòi hỏi có vị trí chính xác tơng quan cao nhất với bề mặt gia công để làm chuẩn thô

 Theo một phơng kích thớc nhất định của chi tiết gia công, nếu trên chi tiết gia công có tất cả các bề mặt phải qua gia công thì ta nên chọn bề mặt thô

Trang 30

ứng với bề mặt gia công nào đòi hỏi lợng d đều nhỏ nhất làm bề mặt chuẩn thô.

 Theo một phơng kích thớc nhất định của chi tiết gia công, nếu trên chi tiết gia công có 2 hay nhiều bề mặt có đủ điều kiện chọn làm bề mặt chuẩn thô thì ta chọn bề mặt nào bằng phẳng nhất, trơn, trụ nhất làm chuẩn thô

 ứng với một vật tự do nhất định của chi tiết gia công, ta nên chọn chuẩn thô không qúa 1 lần

- Căn cứ vào những yêu cầu và lời khuyên trên với phôi sau khi tạo hình có dạng hình trụ, tất cả các bề mặt phải qua gia công ta chọn mặt trụ ngoài kết hợp với mặt đầu khống chế 5 bậc tự do

- Sơ đồ định vị:

2.Chọn ph ơng án công nghệ.

Có rất nhiều phơng án để chế tạo chi tiết, nhng ta chọn một phơng án có tính kinh tế nhất

Trong mỗi phơng án sẽ có yêu cầu về máy, dao, đồ gá rất khác nhau Do

đó ta chỉ chọn một phơng án có yêu cầu thiết bị đơn giản, gọn nhẹ, có tính kinh tế cao mà vẫn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đề ra của chi tiết

Để đảm bảo năng suất và các điều kiện trên, cùng với thực tế sản xuất cho thấy, mũi khoan xoắn φ17 đợc chế tạo chuôi liền Phơng pháp này nguyên liệu không tốn kém hơn phơng pháp chế tạo chuôi hàn, công nghệ chế tạo đơn giản hơn, chất lợng chi tiết sau khi chế tạo đủ tin cậy

a Quy trình công nghệ.

* Ph ơng án 1 : Bảng tiến trình công nghệ:

Trang 31

T 2 CN Tªn c«ng nghÖ M¸y Dao §å g¸

c«n

tiÖn th« phÇn chu«i

Trang 32

tiện góc 2 ϕ

là cắt phôi bằng máy tiện

Tuy nhiên phơng án 1 lại đòi hỏi vốn đầu t ban đầu cao hơn phơng án 2

T T T

nc pv p

m = 0 + + + +

Trong đó:

Trang 33

TP: Thời gian phụ

T0: Thời gian gia công cơ bản

TPV: Thời gian phục vụ

TPV = TPVkt + TPVtc

TPVkt : Thời gian phục vụ kỹ thuật

TPVtc: Thời gian phục vụ tổ chức

Tnc: Thời gian phục vụ nhu cầu cá nhân

TCK: Thời gian chuẩn bị kết thúc do loại hình sản xuất của ta là sản

m T T T T

* Ph ơng án I: Cắt phôi trên máy ca đĩa.

Thời gian gia công cơ bản T0:

+ Chế độ cắt: Lỡi ca φ 420, số răng 58, chiều rộng b1 = 1,5 (mm), cắt phôi 6 phôi 1 lần, n = 24 (v/phút)

sz = 0,04 (mm/răng)

P

S Y Y b

T0 =( + + 1) 1

b: Chiều rộng tiết diện gia công

b = d nf

Với d = 20 ⇒ đờng kính phôi

nf ⇒ Số phay cắt đợc nhiều nhất dọc theo đờng chạy dao

nf = 3 ⇒ b = 20 3 = 60 (mm)

Y⇒ Lợng ăn tới của chi tiết gia công Y = 1 (mm)

Y2⇒ Lợng vợt quá của dao Y2= 2 (mm)

SP ⇒ Lợng chạy dao phút

SP = SZ n = 0,04 58 24 = 56 (mm/phút)

Trang 34

⇒ 1,13

56

1)2160(

5 , 1

Y Y l T

.

2

1 + +

=Trong đó:

l = 10 (mm) ⇒ Chiều sâu lớn nhất máy có thể cắt đợc

Y1 = 1 (mm) ⇒ Lợng vợt quá

Y2 = 2 (mm) ⇒ Lợng ăn tới

11,006,0.2000

2110

≈++

Trang 35

346,0

=

=

m

T

 Chi phí dao cụ:

Lợng dụng cụ cần thiết để gia công lợng phôi đã cho theo công thức:

y C

i K T

N T

Trang 36

C ( ) b ( )T b

h

m T

a h

+

= Víi Tb: Tuæi bÒn dông cô

8,10

5,26522

165,0

⇒ Chän St = 5 chiÕc

- Chi phÝ dao:

Trang 37

Ct = St Gt = 5.10000 = 50000 (®/n¨m)

Gt : Gi¸ thµnh dao tiÖn Gt = 10000 ®

Chi phÝ khÊu hao.

Trang 38

G®g= 10% Gm = 10% 15 750000 = 15 75000 (®)

Hm= 0,145

⇒ CKhTB = Hm(Gm+ G®g) = 0,145 (15750000+ 1575000) = 2512125 (®/N¨m)

Ngày đăng: 16/05/2015, 12:38

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. Thiết kế dụng cụ cắt kim loại (Tập 1 + 2) NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội -1975 Khác
2. Sổ tay công nghệ chế tạo máy. Tác giả: Trần Văn ĐịchĐại Học Bách Khoa Hà Nội năm 2000 Khác
3. Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 1999 Khác
4. Hớng dẫn dụng cụ cắt kim loại (Tập 1+2) Đại Học Bách Khoa Hà Nội 1985 Khác
5. Công nghệ chế tạo máy (Tập 1+2) Đại Học Bách Khoa Hà Nội NXB Khoa họckü thuËt 1998 Khác
11. Kỹ thuật mài Tác giả: Nguyễn Văn TínhNXB Công Nhân Kỹ Thuật Hà Nội 1978 Khác
12. Sổ tay công nhân cơ khí (CΠPABO4HИR- METAHΠИCTA) Khác

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w