đồ án kỹ thuật cơ khí Thiết kế quy trình công nghệ gia công dao doa tay f18H8

Trong thời gian qua em đã nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế quy trình công nghệ gia công dao doa tay 18H8H8H8" Đây là một dụng cụ cắt để gia công lỗ chính xác tuỳ theo yêu cầ

Lời nói đầu

Đồ án tốt nghiệp nhằm tổng kết kiến thức sau thời gian học tập vànghiên cứu tại trường của mỗi sinh viên trước khi ra trường Đối với cáctrường thuộc khối kĩ thuật nói chung và khoa cơ khí thuộc trường Đại HọcKỹThuật Công Nghiệp nói riêng đó là một điều không thể thiếu được cho mỗisinh viên sau thời gian học tại trường

Trong ngành cơ khí chế tạo dao doa tay, việc nghiên cứu, tính toán

và thiết kế dụng cụ cắt là một việc rất quan trọng đối với nền công nghiệp cònđang trên đà phát triển của nước ta Đây là một công việc có thể nói là khởiđầu và tiến tới gia công những máy chuyên dùng và đẩy cao trình độ chuyênmôn hoá trong sản xuất

Việc tính toán thiết kế dụng cụ cắt hiện nay đã được hiện đại hoá bằngcách sử dụng tin học ứng dụng, song sinh viên cần phải nắm vững và hiểu rõđược những phương pháp tính toán thiết kế mang tính truyền thống để ápdụng vào thực tiễn sau khi ra trường

Trong thời gian qua em đã nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài:

“Thiết kế quy trình công nghệ gia công dao doa tay 18H8H8H8"

Đây là một dụng cụ cắt để gia công lỗ chính xác tuỳ theo yêu cầu vềcông nghệ gia công, với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo Trịnh Khắc Nghiêmcùng với các thầy cô, trong bộ môn và sự cố gắng của bản thân Song ở emcòn hạn chế về kiến thức và tài liệu tham khảo nên đồ án chắc chắn còn nhiềusai sót, em mong các Thầy, Cô tạo điều kiện để cho em được hoàn thiện hơnvới đồ án tốt nghiệp này

Thái Nguyên, ngày 3 tháng 2002

Sinh viên thiết kế

Hoàng Minh Bắc

PHẦN I

THIẾT KẾ DAO DOA TAY 18H8H8H8

I CÔNG DỤNG VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA DAO DOA

1- Giới thiệu chung về giao doa:

- Đây là dụng cụ để gia công những lỗ chính xác tuỳ theo yêu cầu củacông nghệ gia công Khi gia công bằng mũi dao doa có thể đạt độ chính xác

từ cấp 69 và độ nhẵn bề mặt đạt từ ra 0,162,5m

- Mòi doa được dùng sau khi gia công sơ bộ bằng mũi khoan, mũikhoét, dao tiện lỗ có thể dùng để gia công tinh hoặc thô Sự làm việc của mũidao doa phụ thuộc vào kết cấu và chất lượng chế tạo chúng cũng nh điều kiện

sử dụng, chế độ cắt, việc làm nguội lượng dư để doa chất lượng mài sắc, màibóng của mũi doa và các yếu tố khác

2- Đặc điểm của mũi doa:

- Do mòi doa là dụng cụ chóng mòn nên việc khống chế dung saiđường kính mũi doa là rất khắt khe Dao doa khi gia công thì không thể sửađược các sai lệch về hình dáng hình học và vị trí tương quan hoặc nếu sửađược thì cũng rất Ýt Lưỡi cắt của dao doa được bố trí không đều trên vòngtròn nhằm mục đích sửa những sai sè in dập của các lưỡi cắt để lại trên lỗkhoan sau khi gia công

Trong quá trình sử dụng dao doa có một số hạn chế sau:

- Không nên doa những lỗ có đường kính quá lớn

- Không nên doa lỗ không thông lỗ phi tiêu chuẩn

- Không nên doa những vật liệu quá cứng hoặc quá mềm Dao doa là dụng cụ cắt có giá thành cao và thường đi cùng với mũikhoan, khoét nên giá trị kinh tế tăng lên

3 Phạm vi sử dụng của dao doa:

- Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ thường sử dụng dao doa tay

- Trong sản xuất loạt lớn, hàng khối lớn thường sử dụng dao doa máy

II CHỌN VẬT LIỆU LÀM DAO:

A/ Yêu cầu chung:

Mét trong những biện pháp hiệu quả để nâng cao năng suất lao độngtrong chế tạo máy là lựa chọn và sử dụng các loại vật liệu nói chung và vậtliệu dụng cụ cắt riêng một cách hợp lí

Trong quá trình cắt gọt, dụng cụ cắt chịu tác động của lực cắt, lực masát, lực rung động và đặc biệt phải chịu nhiệt độ cao ở vùng cắt Vì vậy vậtliệu dụng cụ cắt phải đáp ứng đầy đủ các yêu cầu sau:

1 Độ cứng:

- Đây là một trong những chỉ tiêu quan trọng của vật liệu dụng cụ cắtmuốn cắt được thì vật liệu làm dao phải có độ cứng cao hơn độ cứng vật liệugia công từ 25 HRC trở lên Độ cứng phần cắt của dao thường đạt HRC6065 Nâng cao độ cứng phần cắt là nầng cao khả năng chịu mòn của dao vìvậy có thể nâng cao tốc độ cắt

2 Độ bền nhiệt:

- Là tính năng quan trọng nhất của vật liệu dụng cụ cắt Nó quyết địnhđến việc duy trì khả năng cắt của dao trong điều kiện gia công nhiệt độ và áplực rất lớn ở vùng cắt

- Độ bến nhiệt là khả năng giữ được độ cứng cao và các tính năng cắtkhác ở nhiệt độ cao trong khoảng thời gian dài

- Độ bền nhiệt được đặc trưng bởi nhiệt độ giới hạn mà khi nung vậtliệu dụng cụ cắt mà ở nhiệt độ đó độ cứng của nó không giảm quá mức quiđịnh (HRC = 60)

4 Độ bền cơ học:

- Vật liệu dụng cụ cắt ngoài tính chịu mòn, chịu nhiệt thì phải có khảnăng chịu nén tốt Có khả năng chịu dung động va đập và độ bền mái Vìvậy muốn dụng cụ cắt có được tuổi bền cao thì vật liệu chế tạo dụng cụ phải

có độ bền cơ học cao

5 Độ dẫn nhiệt:

- Độ dẫn nhiệt của vật liệu dụng cụ cắt càng cao thì nhiệt truyền khỏilưỡi cắt càng lớn, giảm lượng nhiệt tập trung ở vùng cắt, tăng độ bền mòn chodụng cụ cắt và cho phép nâng cao tốc độ cắt

6 Tính công nghệ:

- Dụng cụ cắt thường có hình dáng hình học phức tạp vì vậy vật liệu cắt

có khả năng cho phép gia công hợp lý dễ dàng bằng các phương pháp giacông khác nhau

- Vì tôi trong nước nên tốc độ nguội nhanh gây nên biến dạng nứt, vỡmặt khác thép Cácbon dụng cụ cũng rất nhạy cảm với quá nhiệt sẽ bị mẻ, gãy

do kích thước các hạt tăng

- Độ bền nhiệt thấp nên chịu mòn kém, tính năng cắt thấp nhưng thépCácbon dụng cụ lại rẻ và dễ mài sắc Từ những đặc điểm trên ta thấy nên chế

thuật vì mũi dao doa là dụng cụ cắt đòi hỏi độ chính xác cao, nếu trong quátrình tôi bị quá nhiệt hoặc nguội nhanh sẽ bị phế phẩm, vì vậy ta không chọnthép Cácbon dụng cụ làm vật liệu chế tạo mũi doa.

2 Nhóm thép hợp kim dụng cụ:

- Cũng giống loại thép Cácbon dụng cụ nhưng có thêm một số nguyên

tố hợp kim Vonforam, nanadi, silic sau khi tôi và ram độ cứng đạt HRC

63  67, độ bền nhiệt thấp khoảng 250oC, nhiệt độ tôi từ 820  850oC, giáthành thÊp hơn so với thép hợp kim khác, độ thấm tôi và tính tôi tốt có thểlàm nguội trong dầu nên Ýt bị biến dạng, phân bố các bít đều trong thép hợpkim dụng cụ người ta thường sử dụng nhóm thép mang nhãn hiệu GXC cóthành phần hoá học gồm:

Tra bảng I-17- STCNCTM - ĐHBK:

C = 0,85  0,95 ; Mn = 0,3  0,6

S = 1,2  1,6 ; Cr = 0,95  1,25

Ni = 0,35

Ưu nhược điểm:

- Khó gia công, dễ thoát Cácbon làm ảnh hưởng tới độ cứng dễ tạo ralưới các bít làm dao bị mẻ

- Từ kết quả phân tích ở trên và đặc điểm của mũi doa ta thấy mũi doa

là dụng cụ cắt có nhiều lưỡi cùng tham gia cắt, nếu các lỗ gia công có rãnh tảitrọng thay đổi nên nếu mũi doa có lưới các bít sẽ bị mẻ răng Đồng thời lưỡicắt của mũi doa nhá khi nhiệt luyện sẽ dễ thoát Cácbon, vì vậy ảnh hưởng tớilưỡi cắt làm mũi dao doa chóng mòn Bởi vậy ta không chọn thép hợp kimdụng cụ để chế tạo dao

3 Nhóm thép giã:

- Đây là một loại thép mà trong đó có hàm lượng Vonfoam chiếm từ

6  19% và Cr chiếm từ 3  6%:

- So với thép các bon và thép hợp kim dụng cụ thì thép gió có độ cứng,

độ bền nhiệt, độ bền cao hơn, nó có độ thấm tôi lớn, độ bền cơ học cao(b = 2500  3800 N/mm2)

- Độ cứng sau khi nhiệt luyện đạt HRC 62  67 độ bền nhiệt

- Độ bền nhiệt từ 600  650oC

- Tốc độ cắt V = 30  50m/phút

Thép gió phân làm hai nhóm:

+ Nhóm có năng suất cắt thường :P18, P9

+ Nhóm có năng suất cắt cao: P182, P184

- Nhóm có năng xuất cao thường được dùng khi gia công hợp kim bềnnhiệt, thép có độ bền cao, thép không gỉ

Nhóm thép có năng suất thường:

600oC, độ bền cơ học cao, tính mài tốt, Ýt nhạy cảm với quá nhiệt

- Thép gió P9 có độ bền nhiệt và tính năng cắt không khác so với thépP18 NÕu cắt ở tốc độ thấp thì thép P18 có tuổi bền cao hơn P9 hai lần vì hàmlượng các bít ở P18 cao hơn Nhưng thép P9 dÔ gia công hơn thép P18 và ởthép P19 có tính mài kém vì có nhiều hàm lượng vanađi

- Nhược điểm cơ bản của thép gió: là sự phân bố các bit không đều của

cacbít nên thường làm giảm cơ tính Biện pháp khắc phục là trước khi chế tạothì thép phải được gia công áp lực nhiều lần để được phân bố lại các bít nângcao cơ tính của thép gió, vì Vonfram là nguyên tố hợp kim đắt tiền nên có thể

- Trong thép gió mà không giảm độ bền nhiệt, tăng độ dai va đập độkhông đồng nhất về các bít cũng giảm đáng kể Tăng tính dẫn nhiệt gồm có:P613, P18M, P9M.

- Khi thêm vào cô ban: Tăng thêm độ chịu nhiệt, độ cứng tăng tính cắtcủa thép gió nếu tăng quá sẽ giòn và giảm độ bền

- Khi thêm vanađi: Tăng độ bền nhiệt, độ cứng, độ mòn nhưng khó rèn

III KẾT CẤU VÀ THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA DAO:

Những yếu tố cơ bản của dao doa là:

- Phần cắt,

- Góc nghiêng chính  của phần căt mũi doa còng nh góc  của dao

tiện, nó quyết định dạng phôi và tỉ số các thành phần lực cắt Với cùng mộtlượng chạy dao và chiều sâu cắt Khi thay đổi góc  thì chiều dày cắt tăng lênlàm giảm độ mòn ở mặt sau, nếu chọn góc  nhỏ hơn một giới hạn nào đó thìlực chiều trục giảm đi, mũi dao dễ đưa vào ra khỏi lỗ, nhưng lực hướng kính

sẽ lớn Lớp kim loại bề mặt gia công sẽ bị biến dạng đàn hồi, do đó lỗ sau khigia công sẽ có thể bị nhỏ hơn kích thước yêu cầu Trên cơ sở nghiên cứu thựcnghiệm, đối với mũi dao doa tay thường lấy  = 10  2o

+ Chiều dài phần côn cắt l1 được tính theo công thức :

5

2

1 Cotg l 2

D D

Trong đó :

- D2 là đường kính nhỏ nhất của phần dẫn hướng D2 = D - 1,4  2t

- t là lượng dư cho doa một phía (t = 0,02)

D2 = D - 1,4  2t = 18  1,4  0,94 = 17,04mm

8 , 1 5 , 1 1 cot 2

94 17 18 2

0 5

Phần côn ngược: Để giảm ma sát giữa mũi doa và mặt lỗ gia công,ngăn ngừa sự lay động lỗ của phần sửa đúng gây ra ở đoạn cuối

Đối với mũi doa tay thường lấy phần côn ngược từ 0,003  0,005 mm

và đối với độ côn nhỏ như vậy thường không chế tạo đoạn trên phần sửa đúng

mà làm côn ngay sau phần cắt

PnP

y

P

x

2P

3 Số răng của dao doa:

- Số răng của mũi doa thường được lấy chẵn để dễ đo đường kínhbằng các dụng cụ đo trực tiếp nh thước điện tử, pame, thước đo góc, đồng hồ

đo và các thiết bị quang học

Số răng được chọn tuỳ thuộc vào đường kính và công dụng của mũidoa Số răng của mũi doa được chọn theo công thức sau:

2 5

Ta chọn số răng dao doa chẵn để kiểm tra đường kính dễ dàng

- Tra bảmg 22-VI-TKDCCKL với mũi doa tay 18 ta chọn số răng;

Z = 8 răng

4 Hướng của răng:

- Mòi doa thường có răng thẳng hoặc răng nghiêng với đường tâm trụchoặc răng xoắn Mũi doa răng xoắn đảm bảo bề mặt gia công nhẵn hơn vàtuổi thọ bền hơn

- Mòi doa răng thẳng nếu kết cấu hợp lý cùng gia công lỗ thoả mãnyêu cầu về độ chính xác và chất lượng gia công

Việc chế tạo, mài sắc và kiểm tra các loại mũi doa này đơn giản hơnnhiều so với mũi dao doa có răng xoắn Vì thế ta chọn mũi doa có hướng răngtẳng với góc  = 00

5 Góc sau và góc trước phần cắt:

- Góc trước  : Góc trước của mũi doa thường lấy bằng 0o ( = 0o).Nghĩa là góc trước của mũi doa hướng vào tâm và mũi doa là dụng cụ giacông tinh, lượng dư Ýt nên góc trước chọn  = 0o

Nếu chọn  < 0o thì sức bền của răng mũi doa có thể được tăng lênnhưng khi gia công thường dễ bị dính và độ nhẵn bề mặt giảm

- Góc sau  : Góc sau  thường được chọn nhỏ để tăng sức bền răng

dao, tăng điều kiện dẫn nhiệt và đồng thời tăng tuổi thọ của dao

Ở những mũi doa trụ điều chỉnh mặt sau ở phần sửa đúng nên mài haigóc  = 3  8o và 1 = 15  20o Ở đây ta chọn  = 6o vì khi chọn góc  tăngcắt dễ nhưng góc sắc giảm nên răng bị yếu Điều kiện thoát phoi kém, tăng độmòn của lưỡi cắt

6 Cạnh viền f:

Cạnh viền được bố trí dọc theo các răng của mũi doa Nó đảm bảođịnh hướng tốt mũi doa trong lỗ, sửa đúng lỗ theo kích thước, làm nhẵn bềmặt gia công và để kiểm tra đường kính được dễ dàng Tuỳ theo đường kínhcủa mũi doa, chiều rộng của cạnh viền f được chọn bằng 0,08  0,5 (mm) tachọn f = 0,08 (mm) như gia công vật liệu dẻo, để tránh hiện tượng dính phoi

và sửa đúng bề mặt gia công f trên răng sửa đúng fsđ = 0,5 (mm)

7 Bước răng:

Bước răng của dao doa được bố trí không đều, nhằm loại trừ nhữngvạch dọc tương ứng với bước răng xuất hiện trên bề mặt lỗ gia công Nguyênnhân sinh ra những vạch dọc này là do sự thayđổi tải trọng có chu kỳ trênrăng của mũi doa Bước răng phân bố không đều có thể thực hiện được bằngnhiều cách Trong đó phổ biến nhất là phân bố không đều các góc Bước răng() theo nửa đường tròn

Phương pháp này vừa đơn giản khi chế tạo, vừa thuận tiện cho việckiểm tra đường kính mũi doa Việc bố trí không đều bước răng có ảnh hưởngtốt đến quá trình làm việc của mũi doa, do đó có thể tránh được sai sè in dậplắp lại c ủa lưỡi cắt trên bề mặt gia công khi có rung động theo chu kỳ để tạođược bước răng không đều này khi gia công rãnh răng, mũi doa được gá trên

đồ gá có dấu phân độ chuyên dùng của máy phay

8H8 Dạng rãnh:

- Hình dạng rãnh mòi doa không quan trọng như đối với mũi khoan và

ta rô, vì lượng dư gia công nhỏ cho nên có thể gia công rãnh răng bằng daophay một góc, khi đó mặt trước của mũi dao không được nhẵn và làm chonhững răng ở mặt đầu của dao phay chóng mòn Để khắc phục nhược điểmnày ta dùng dao phay hai góc để tránh sự xuất hiện vết nứt ở đáy rãnh khi tôithì đáy rãnh được vê tròn với bán kính r Ta có sơ đồ gia công rãnh mũi daonhư hình vẽ

 = 800

r = 0,5mm  = 200Theo bảng 23 – VI TKDCC

(tập 2) ta có góc răng ở mũi doa

Ta có sơ đồ gia công rãnh:

7 8

2 sin 2

sin r sin sin

) (

Sin R b

Trong đó: t – chiều sâu phay

b – khoảng cách giữa trục dao doa và trục dao phay

"48

1 sin(

20 2

80 Sin

0

0 0

0

20 sin

.

"

48 '

49 1

sin

) 42 80

"

48 '

49 1

20 2

80 sin

o o

=1,83 (mm)

Tương tự như trên ta có: 2 = 2 = 6 = 44o

9 Dung sai đường kính mũi doa:

- Dao doa là loại dụng cụ cắt có tuổi thọ thấp vì vậy cần đặc biệt chú ýtới việc quy định dung sai của đường kính Nếu quy định dung sai không tốtthì không tận dụng được thời gian làm việc của mũi doa, làm tăng giá thànhsản phẩm và có khi mài sắc lại nhiều lần vẫn không đảm bảo được kích thướccuả lỗ gia công

Ta có sơ đồ phân bố dung sai đường kính mũi doa:

KÝch th íc danh nghÜa

Trong đó:

 : là dung sai đường kính lỗ gia công

BC: là giới hạn trên của đường kính mũi doa

CD: Giới hạn dưới của đường kính mũi doa đã mòn

N : Dung sai chế tạo mũi doa

J : Lượng dự trữ mòn trong quá trình sử dụng

Pmax: Lượng lay động lớn nhất của lỗ

Pmin : Lượng lay động nhỏ nhất của lỗ

- Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ lay rộng của lỗ như các yếu tốkết cấu và thông số hình học của mũi doa đường kính lỗ và vật liệu gia công,tốc độ cắt, lượng chạy dao dung dịch làm nguội, phương pháp kẹp mũi doa,lượng dư của dao doa, tình trạng máy

- Tra theo bảng 20-VI – TKDCC KL với dao doa tay 18H8 có:

10 Phần kẹp chặt của mũi doa:

- Phần kẹp chặt của mũi doa có nhiều dạng khác nhau, tuỳ theo côngdụng cua nã Đối với mòi doa tay tiếp với phần làm việc của dao là cổ daongắn và phần chuôi trụ có đầu vuông dùng để lắp tay quay, phần chuôi còn cótác dụng định hướng mũi doa như doa những lỗ sâu

Các thông số phần chuôi trụ được tra theo bảng 17-VI-(II) –TKDCCKL

11 Phần cổ dao:

- Phần cổ dao là phần có đường kính nhỏ hơn dùng để thoát đá trongquá trình gia công các bề mặt của phần cắt và phần kẹp chặt Phần cổ daocũng là nơi in nhãn của dụng cụ cắt

- Đường kính phần cổ doa : d1 = 17 cm

- Chiều dài phần cổ doa : l = 18 cm

12 Kết cấu của hai lỗ tâm và tác dụng:

- Dựa vào kết cấu và kích thước đường kính ngoài của mũi doa 18 Ởđây ta chọn lỗ tâm theo kích thước nhỏ nhất (kích thước a của phần chuôi trụ)

để đảm bảo độ bền

Trên hai bề mặt của mũi doa được chế tạo hai lỗ tâm dùng để làmchuẩn định vị của mòi doa khi mài lại

- Kết cấu của mòi doa yêu cầu độ chính xác cao nên ta sử dung lỗ tâm

có kết cấu như sau:

- Dựa vào kích thước ngoài của mũi doa 18 Tra theo bảng 3-30 –TKDCC ta có:

- Mặt 1200 giữ cho mặt côn 600 làm việc không bị biến dạng hoặc xâyxát khi làn việc hoặc khi vận chuyển

PHẦN II

LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG

MÒI DAO DOA TAY 18H8H8H8

I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

- Chi tiết cần chế tạo là mũi doa tiêu chuẩn 18H7 Chức năng vànhiệm vụ của nó là để gia công các lỗ có độ chính xác cao từ cấp 69 Độnhẵn bề mặt đạt từ Ra = 0,16  1,25m Do vậy mà mũi doa là một chi tiếtđòi hỏi chế tạo với độ chính xác cao cho nên khi chế tạo mũi doa phải quakhâu nguyên công gia công chính xác nh mài tinh và mài nghiền Ngoài radao doa là một dụng cụ gia công định kích thước Do đó dộ chính xác của mũidoa sẽ quyếtđịnh đến độ chính xác nh chất lượng lỗ gia công Nh vậy dung saicủa đường kính của mũi doa phải được tính toán hợp lí nhằm nâng cao tuổithọ của dao

19,5 5,4

0,2

- Phần lưỡi cắt phải được mài sắc cẩn thận và có độ bóng cao để có thểhớt đi một lượng kim loại mỏng, đặc biệt là độ bóng của cạnh viền phải caohơn độ bóng yêu cầu của bề mặt chi tiết gia công.

- Các răng cắt được chế tạo sao cho không thành sù in dập của lưỡi lên

bề mặt lỗ gia công và tạo điều kiện cho việc kiểm tra đường kính trực tiếpbằng các dụng cụ đo kiểm

- Dao doa máy 18H8 là chi tiết dạng trục nên trong quá trình gia côngcũng phải tuân theo qui trình công nghệ gia công của một chi tiết trục

- Tính công nghệ trong kết cấu:

Kết cấu mũi doa gồm 3 phần chính:

+ Phần làm việc+ Phần cổ dao+ Phần chuôi dao

- Phần làm việc: Là phần chính của mũi doa, trên phần này có các răng

cắt và răng sửa đúng Các răng được bố trí đối xứng và bước răng không đÒu.Tuy nhiên nó vẫn đảm bảo tính gia công được dễ dàng và còn tạo điều kiệncho việc đo kiểm

- Phần cổ dao và phần chuôi dao: Chủ yếu là các bề mặt tròn xoay đơn

giản dễ dàng đạt được kích thước bằng các phương pháp gia công thôngthường nh tiện - phay nh vậy chi tiết đảm bảo kết cấu dễ gia công

II XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT:

Dạng sản xuất là một khái niệm kinh tế kĩ thuật tổng hợp, nó phản ánhmối quan hệ giữa các đặc trưng về công nghệ kĩ thuật của nhà máy và cáchình thức sản xuất, quản lí kinh tế được sử dụng nhằm đạt hiêu quả kinh tếcao nhất

Dạng sản xuất là một yếu tố quan trọng trong việc thiết kế quy trìnhcông nghệ và xác định được dạng sản xuất, biết được điều kiện cho phép vềvốn đầu tư về trang thiết bị… để từ đó các biện pháp kĩ thuật cũng như quản líhợp lí nhất

- Các yếu tố của dạng đặc trưng sản xuất

- Sản xuất hàng năm

- Khối lượng chi tiết

- Tính lặp lại của quá trình sản xuất

ĐÓ xác định được dạng sản xuất thì phải biết được khối lượng sảnlượng cơ khí hàng năm của chi tiết cần phải gia công

1 1 Xác định sản lượng cơ khí hàng năm:

- Được tính theo công thức:

Ni i chi tiết/ năm

Trong đó:

- Ni : Sản lượng cơ khí

- N : Sản lượng kế hoạch (N = 25.000 ct/ năm)

- mi : Số lượng chi tiết cùng tên trong sản phẩm; mi = 1

3 5

1 = 27000 (ct/ năm)

Việc xác định sản lượng cơ khí nhằm xác định lượng phôi cấu tạo ra đểđảm bảo đủ sản lượng theo đúng kế hoạch

2 Tính khối lượng của chi tiết:

Áp dụng công thức được xác định khối lượng của chi tiết:

M = V   (kg)

Trong đó:

- V : Thể tích của chi tiết

-  : Khối lượng riêng của thép;  = 8,55 (kg/ dm3 )

Tính toàn bộ thể tích của toàn chi tiết: V = V1 + V2 + V3

sử dụng đồ gá chuyên dùng.

III CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

1 Cơ sở cho việc chọn phôi.

Việc chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi là phải phù hợp với việcchế tạo chi tiết, chúng căn cứ vào các yêu cầu sau:

- Vật liệu: Cã tính vật liệu mà chi tiết yêu cầu

Dạng sản xuất, tính sản xuất và trang thiết bị dụng cụ gia công Nóichung việc chọn phôi mà có kích thước, hình dáng hình học càng giống vớichi tiết càng tốt vì có thể tiết kiệm được vật liệu chế tạo, giảm được thời giangia công, góp phần tăng năng suất và giảm được giá thành sản phẩm

Để chọn phôi cho chi tiết họ trục có các phương pháp sau:

1) Đúc trong khuôn cát, làm khuôn bằng tay.

Để chính xác của phôi thấp, phụ thuộc vào tay nghề của công nhân, cóthể đúc được chi tiết phức tạp cơ tính kém, lượng dư lớn

2) Đúc trong nhôm kim loại:

Do độ dẫn nhiệt lớn, cơ tính không đồng đều, kích thước chính xáctrong khoảng 0,3  0,6 Thường dùng trong sản xuất loạt lớn, hàng khối vớicác chi tiết có m < 12 (kg)

3) Đúc ly tâm:

Dưới tác dụng của lực ly tâm kim loại bị Ðp vào thành khuôn và nguội

đi, phôi có cấu tạo rất chặt tinh thể nhỏ, cơ tính tốt, nhưng không đều từ ngoàivào trong

4) Dập nóng:

Có thể dập nóng trên máy búa, máy Ðp hoặc máy nằm ngang, máy Ðpthuỷ lực, máy Ðp trục vít, có thể dập trong khuôn kín, khuôn hở Dập thể tíchthường thực hiện trên các khuôn có nhiều lòng khuôn khác nhau Để chế tạophôi có độ chính xác cao, tiết kiệm được nguyên vật liệu, giảm sức lao độngcủa công nhân, phôi có cơ tính tốt, thích hợp với dạng sản xuất loạt lớn, hàngkhối

5) Cán thép:

Cán nóng: Có prôfin đơn giản, thường là tròn, vuông lục lăng, dùng để

chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính Ýt thay đổi, cơ tính của thép cáncao Phương pháp cán được dùng hợp lý trong trường hợp sau khi cán khôngcần phải gia công cơ nhiều, đặc biệt khi chế tạo các chi tiết bằng thép và hợpkim khó gia công

Phương pháp này cho phôi có cơ tính tốt, kim loại chặt, chịu xoắn tốt.Hình dạng phôi chế tạo đơn giản, không có bậc, độ chính xác của phôi tươngđối cao và thấp hơn so với dập thể tích, phù hợp vói dạng sản xuất loạt lớn vàchi tiết chế tạo phôi thấp hơn nhiều so với dập thể tích

Tóm lại: Qua các phương pháp tạo phôi trên, dựa vào kết cấu và đặc

điểm của chi tiết gia công và các yêu cầu kỹ thuật, dạng sản xuất loạt cho tachọn phương pháp tạo phôi là cán nóng

Để đơn giản cho quá trình chế tạo thép gió P18 nên ta chọn phần làmviệc, cổ dao, chuôi dao, tự chọn đồng nhất là thép gió P18.

IV CÁC KÍCH THƯỚC CỦA PHÔI LẤY THEO TIÊU CHUẨN.Tra bảng 3-53 – STCNCTM

* Phân tích khi chọn chuẩn.

- Chọn chuẩn là một việc có ý nghĩa quan trọng, mục đích của việcchọn chuẩn là phải đảm bảo hai yêu cầu sau:

- Đảm bảo chất lượng chi tiết trong quá trình gia công

- Đảm bảo năng suất cao, giá thành hạ

Để chọn chuẩn hợp lý cần phải tuân theo các nguyên tắc sau:

- Nguyên tắc 6 điểm: Khi được định vị chi tiết tuỳ theo yêu cầu giacông ở từng nguyên công mà số bậc định vị từ 1  6

- Chọn chuẩn sao cho khi sư dụng đồ gá đơn giản, sử dụng thuận tiện.Chọn chuẩn sao cho khi gia công dưới tác dụng của lực cắt, lực kẹp, mà chitiết không bị cong vênh, biến dạng

1 Chọn chuẩn tinh:

Chọn chuẩn tinh phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Phải đảm bảo phân bổ lượng dư đồng đều cho các bề mặt gia công

- Phải đảm bảo về độ chính xác của các vị trí tương quan giữa các bềmặt gia công với nhau

Từ các yêu cầu trên, người ta đưa ra năm lời khuyên cần tuân theo khichọn chuẩn tinh

Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực cắt,lực kẹp gây ra Mặt chuẩn phải đủ diện tích để định vị.

Error! Not a valid link.Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản thuận tiệncho việc sử dụng

Lêi khuyªn 3:

Cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất, không nên đổi chuẩn trong quátrình gia công Dựa vào các lỗ khuyên khi chọn chuẩn và yêu cầu của chi tếtgia công, ta có các phương án chọn chuẩn tinh sau:

1) Phương án I:

Chọn chuẩn tinh là hai lỗ tâm khống chế 5 bậc tự do Phương án này có

ưu điểm cho phép gá đặt nhanh, không gây sai số hướng kính, gia công được hầuhết các bề mặt của chi tiết đảm bảo tốt các kích thước là qua nhiều lần gá đặt

Ưu điểm: Đồ gá đơn giản, gọn nhẹ, được sử dụng cả trong kiểm tra và

sửa chữa sau này

Nhược điểm: Độ cứng vững thấp, mũi tâm cháy mòn vì nhiệt sinh ra

lớn khi gia công

Ta có được sơ đồ định vị nh sau:

Kết luận:

Qua hai phương án đã trình bày ở trên, ta chọn phương án I làm chuẩntinh để gia công vì nó có nhiều ưu điểm hơn phương án II Phương án I khôngnhững dùng để gia công mà còn dùng để kiểm tra và sửa chữa chi tiết sau này

V CHỌN CHUẨN THÔ:

2 Chọn chuẩn thô được sử dụng ở nguyên công đầu tiên Việc lùachon chuẩn thô nó ảnh hưởng trực tiếp đến các nguyên công sau đó về độchính xác gia công của chi tiết

3 Việc lựa chọn chuẩn thô phải theo các nguyên tắc sau:

- Theo một phương kích thước nhất định, nÕu trên chi tiết gia công cómột mặt không gia công thì ta chọn mặt không gia công đó làm chuẩn thô

- Theo một phương kích thước nhất định nếu trên chi tiết gia công cóhai hay nhiều bề mặt không gia công thì ta chọn bề mặt không gia công nào

có quan hệ chính xác nhất với các bề mặt gia công để làm chuẩn thô

- Theo một phương kích thước nhất định, nếu trên chi tiết gia công cótất cả các bề mặt đều phải gia công thì ta nên chọn mặt phôi nào ứng với bềmặt gia công mà bản thân mặt đó đòi hỏi phải bố trí lượng dư đều phải nhỏnhất

- Ứng với mét bậc tự do cần thiết cho hai hay nhiều lần gá thì chuẩnthô không được sử dụng không quá một lần trong số các lần gá đó

Trong những mặt phôi đã thoả mãn lời khuyên chung hoặc riêng đối vớichuẩn thô thì ta nên chọn mặt phôi nào bằng phẳng, trơn trô nhất làm chuẩn thô

Căn cứ vào yêu cầu và lời khuyên cùng với kết cấu của chi tiết gia công

là dao doa tay 18H8 dùng phương pháp tạo phôi là cán nên ta chọn chuẩnthô là bề mặt trụ ngoài kết hợp với mặt đầu khống chế 5 bậc tự do

Ta có sơ đồ định vị nh sau:

VI LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG:

Mòi doa là một dụng cụ cắt chuyên dùng để gia công lỗ có độ chínhxác cao vì vậy dung sai chế tạo rất nhỏ Mặt khác do vật liệu chế tạo là thépgió P18 có giá thành tương đối cao nên trong quá trình chế tạo chúng ta nênkhống chế lượng dư một cách hợp lý Từ đó ta giảm được giá thành sản phẩm,nâng cao được tính hiệu quả kinh tế

1- Gia công mặt ngoài.

Bao gồm một phần côn cắt, chu vi cạnh viên, cổ dao và phần chuôi dao,

do độ bóng các bề mặt này cao đặc biệt là độ chính xác kích thước phần sửađúng các bề mặt này có thể gia công bằng phương pháp tiện mài vạn nănghoặc trên các máy tự động

Mặt trụ phần sửa đúng và phần côn cắt là các bề mặt cần có độ bóng,

độ chính xác cao Ta phải thực hiện qua các bước gia công trên máy vạn năng

và tự động (tiện thô, tiện tinh, mài thô, mài tinh, mài nghiền, ) do vậy trongquá trình gia công thô và bán tinh ta chọn máy tiện vạn năng để gia công vàdùng dao gắn mảnh hợp kim cứng Để nâng cao tốc độ cắt và sử dụng chuẩn

là hai lỗ tâm khống chế năm bậc tự do, khi gia công sử dụng đá mài hình trụ

để gia công, chuẩn định vị là hai lỗ tâm

2- Gia công rãnh răng và phần chuôi vuông.

Để gia công rãnh răng và phần chuôi vuông có thể thực hiện trên cácmáy bào, máy phay, như gia công trên máy phay có thể gá đặt thuận lợi, độchính xác và độ bóng cao hơn, đặc biệt khi phay cho năng suất cao hơn bào vìcác lý do trên ta chọn máy phay để thực hiện các nguyên công

a) Gia công góc nghiêng chính  :

Để đưa dao vào lỗ và thực hiện quá trình cắt được dễ dàng ta cần phảitạo ra độ con cắt nhưng góc  rất nhỏ đối với dao doa tay  = 1o nên ta giacông góc  bằng cách mài trên các máy mài

Căn cứ vào sự phân tích tính năng công nghệ gia công các bề mặt và sơ

bộ chọn các loại máy và dao đồng thời để nâng cao năng suất và đảm bảo yêucầu kỹ thuật cũng như hiệu quả kinh tế cao, đảm bảo hợp lý trong dây chuyềnsản xuất được liên tục không bị gián đoạn, sơ bộ ta đưa ra hai phương án gồmtrình tự các nguyên công sau

LẬP BẢNG THỨ TỰ NGUYÊN CÔNG

3 Tiện thô - tinh phần cổ dao, chuôi dao T616 T15K6 Mũi tâm

tốc kẹp

4 Tiện thô - tiện tinh chuôi dao – vát mép T616 T15K6 Mũi tâm

tốc kẹp

5 Tiện thô- Tiện tinh phần làm việc T616 T15K6 Mũi tâmtốc kẹp

6 Tiện thô - tinh phần côn cắt T616 T15K6 Mũi tâmtốc kẹp

10 Kiểm tra trung gian

11 Nhiệt luyện

12 Mài sửa lỗ tâm 2A135 ЗБ 40CM 2 K Bạc kẹp

tốc kẹp

tốc kẹp

15 Mài phần côn ngược ЗБ135 ЗБ50CM 1 K Mũi tâmtốc kẹp

16 Mài chuôi dao ЗБ135 ЗБ50CM 1 K Mũi tâmtốc kẹp

17 Mài thô tinh mặt trước răng ЗБ642 ЗБ40CM 2 K Mũi tâmtốc kẹp

18 Mài thô - tinh mặt sau răng sửa đúng ЗБ642 ЗБ40CM 2 K Mũi tâmtốc kẹp

19 Mài thô - tinh mặt sau răng côn cắt ЗБ642 ЗБ40CM 2 K Mũi tâm

24 Bảo quản, bao gãi

VI LẬP SƠ ĐỒ CÁC NGUYÊN CÔNG

1- Nguyên công I: Cắt phôi.

2- Nguyên công II: Khoả mặt đầu – khoan tâm.

3- Nguyên công III: Tiện thô, tinh cổ dao - đuôi dao.

- Máy T616

- Dao T15K6

- Đồ gá: Mũi tâm – tốc kẹp

Bước 1: Tiện thô - cổ chuôi + vát mép

Bước 2: Tiện thô + phần làm việc + vát mép

4- Nguyên công IV: Tiện thô, tinh phần chuôi dao – vát mép.

5- Nguyên công V: Tiện thô, tinh phần làm việc.

- Máy T616

- Đồ gá : Mũi tâm tốc kẹp

Bước 1 : Tiện thô

Bước 2 : Tiện tinh

8H8- Nguyên công VIII: Phay chuôi vuông.

9- Nguyên công IX: Lăn ký hiệu

10- Nguyên công X: - Kiểm tra trung gian.

- Kiểm tra hình dáng răng

- Kiểm tra vị trí tương quan giữa các răng

11- Nguyên công XI: - Nhiệt luyện.

12- Nguyên công XII: Mài sửa lỗ tâm.

13- Nguyên công XIII: Mài phần côn cắt.

16- Nguyên công XVI: Mài chuôi dao.