QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC

Nhiệt luyện đạt độ rắn HB200. Dung sai độ tròn của các mặt A không lớn hơn 0,01. Dung sai độ đối xứng của các rảnh then không lớn hơn 0,072. Dung sai độ song song của các rảnh then không lớn hơn 0,02. Dung sai độ trụ của các mặt không lớn hơn 0,01.

Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm CHƯƠNG 6: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC 6.1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 6.1.1 Điều kiện kĩ thuật Nhiệt luyện đạt độ rắn HB200. Dung sai độ tròn của các mặt A không lớn hơn 0,01. Dung sai độ đối xứng của các rảnh then không lớn hơn 0,072. Dung sai độ song song của các rảnh then không lớn hơn 0,02. Dung sai độ trụ của các mặt không lớn hơn 0,01. 15 +0.012 +0.001 18 +0.012 +0.001 20 +0.015 +0.002 22 +0.015 +0.002 24 20 22 +0.015 +0.002 0.63 0.631.25 1.25 0.03 AA A A 0.025 AA 16 C-C 5 -0.043 3 +0.2 5 C C 2 bên 40 -0.35 19 +0.084 -0.6 88 +0.436 107 +0.538 45 -0.295 52 +0.59 ( ) 2.5 R1 R1 R1,5 R3 R1,5 1,5x45° Hình 6.1 Bản vẽ chế tạo trục vào. 6.1.2 Vật liệu và phương pháp tạo phôi Chọn phôi là thép thanh được chế tạo bằng phương pháp cán nóng. Chọn vật liệu là thép 45 có cơ tính: 2 b mm/N610 =σ ; 2 ch mm/N300 =σ ; 200HB . 6.1.3 Tính công nghệ trong kết cấu Đường kính trục giảm dần về hai đầu, trục đơn giản không cần phải thay đổi kết cấu trục. Với trục này hoàn toàn có thể gia công phôi thép thanh bằnh các dao thông thường. 6.2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC Để gia công chi tiết này có yêu cầu về độ đồng tâm giữa các cổ trục và có chiều dài > 120mm nên ta sử dụng hai lỗ tâm làm chuẩn tinh thống nhất khi đó có thể hoàn thành việc gia công thô và tinh hầu hết các bề mặy của trục. Như vậy trình tự các nguyên công như sau: Nguyên công 1: Khỏa hai mặt đầu và khoan hai lỗ tâm. Nguyên công 2: Tiện thô và tinh các mặt. SVTH: Hoàng Văn Thùy – Lớp 03C1C Trang 88 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Nguyên công 3: Phay rảnh then. Nguyên công 4: Kiểm tra độ đồng tâm giữa các bề mặt lắp ghép. 6.2.1 Nguyên công 1: Khỏa hai mặt đầu và khoan hai lỗ tâm 6.2.1.1 Sơ đồ địnhk vị và kẹp chặt Hình 6.2 Sơ đồ định vị nguyên công I. Chi tiết được định vị và kẹp chặt nhờ mâm cặp 3 chấu tự định tâm. - Chọn máy: 16K20. - Chọn dao: dao tiện hơp kim cứng T15K6. Mũi khoan thép gió. 6.2.1.2 Chế độ cắt * Khỏa mặt đầu: - Chiều sâu cắt chọn: t = 2 (mm). - Lượng chạy dao: s = 0,5 (mm/vòng). - Vận tốc cắt: V = 50 (m/phút). - Số vòng quay: n = 250 (vòng/phút). * Khoan lỗ tâm: - Chiều sâu cắt: t = 1,5 (mm). - Lượng chạy dao: s = 0,25 (mm/vòng). - Vận tốc cắt: V = 50 (m/phút). - Số vòng quay: n = 250 (vòng/phút). 6.2.2 Nguyên công 2: Tiện thô và tinh các mặt 6.2.2.1 Sơ đồ định vị và kẹp chặt Hình 6.3 Sơ đồ định vị nguyên công II. Chi tiết được định vị 5 bậc tự do nhờ hai mũi chống tâm và một chốt tỳ ở mặt đầu. Kẹp chặt mũi tâm tùy động. - Chọn máy: 16K20. - Chọn dao: dao tiện hơp kim cứng T15K6. SVTH: Hoàng Văn Thùy – Lớp 03C1C Trang 89 n s 4 . . . . Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm 6.2.2.2 Chế độ cắt * Tiện thô: - Chiều sâu cắt: t = 1,82 (mm). - Lượng chạy dao: s = 0,5 (mm/vòng). - Vận tốc cắt: V = 76,11 (m/phút). - Số vòng quay: n = 1212 (vòng/phút). * Tiện tinh: - Chiều sâu cắt: t = 0,19 (mm). - Lượng chạy dao: s = 0,1 (mm/vòng). - Vận tốc cắt: V = 100,5 (m/phút). - Số vòng quay: n = 1600 (vòng/phút). * Tiện tinh mỏng: - Chiều sâu cắt: t = 0,1 (mm). - Lượng chạy dao: s = 0,1 (mm/vòng). - Vận tốc cắt: V = 100,5 (m/phút). - Số vòng quay: n = 1600 (vòng/phút). 6.2.3 Nguyên công 3: Phay rảnh then 6.2.3.1 Sơ đồ định vị và kẹp chặt Hình 6.4 Sơ đồ định vị nguyên công III. Chi tiết được định vị 5 bậc tự do nhờ hai khối V và một chốt tỳ ở mặt đầu. - Chọn máy: 6H12. - Chọn dao: dao phay ngón thép gió. 6.2.3.2 Chế độ cắt * Then I: - Chiều sâu cắt: t = 3 (mm). - Lượng chạy dao: s = 0,24 (mm/vòng). - Vận tốc cắt: V = 30,5 (m/phút). - Số vòng quay: n = 540 (vòng/phút). * Then II: - Chiều sâu cắt: t = 3,5 (mm). - Lượng chạy dao: s = 0,24 (mm/vòng). - Vận tốc cắt: V = 30,5 (m/phút). SVTH: Hoàng Văn Thùy – Lớp 03C1C Trang 90 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm - Số vòng quay: n = 540 (vòng/phút). 6.3 TÍNH LƯƠNG DƯ GIA CÔNG MẶT TRỤ 015,0 002,0 20 + + φ Vì chuẩn định vị là hai lỗ tâm nên 0 b =ε do đó: ( ) aaZ TR2Z2 minb ρ++= 6.3.1 Tiện thô Từ phôi thanh có: R a = 150 m µ ; T a = 150 m µ (bảng3.3[18]) 2 lt 2 cv ρ+ρ=ρ cv ρ : độ cong vênh của phôi: L. kcv ∆=ρ . k ∆ : độ cong đơn vị trên 1mm chiều dài: 1,0 k =∆ [18] L: chiều dài mặt gia công: L = 244 4,24244.1,0L. kcv ==∆=ρ m µ lt ρ : sai lệch do tạo lỗ tâm: 22 ph lt 25,0) 2 ( + δ =ρ ph δ : dung sai của đường kính mặt chuẩn phôi dung để gia công lỗ tâm: ph δ =3mm. 0,25: sai số do điều chỉnh máy khi khoan lỗ tâm. Vậy: mm52,125,0) 2 3 (25,0) 2 ( 2222 ph lt =+=+ δ =ρ . Sai số không gian của phôi: m152015204,24 222 lt 2 cv µ=+=ρ+ρ=ρ ( ) ( ) m364015201501502TR2Z2 aaZ minb µ=++=ρ++= 6.3.1 Tiện tinh Sau tiện thô ta có: R a = 50 m µ ; T a = 50 m µ (bảng3.9[18]) m911520.06,0.06,0 a ' a µ==ρ=ρ ( ) ( ) m3829150502TR2Z2 aaZ minb µ=++=ρ++= 6.3.1 Tiện tinh mỏng Sau tiện tinh mỏng ta có: R a = 30 m µ ; T a = 30 m µ (bảng3.9[18]) m5,451520.03,0.03,0 a ' a µ==ρ=ρ ( ) ( ) m2115,4530302TR2Z2 aaZ minb µ=++=ρ++= Từ kết quả trên ta lập được bảng tính lượng dư như sau: Bước công nghệ Các thành phần của lượng dư Lượng dư tt Kích thước Dung sai Kích thước gh Lượng dư gh SVTH: Hoàng Văn Thùy – Lớp 03C1C Trang 91 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm 2Z min tt d ph δ m µ mm m µ R z T ρ ε d min d max 2Z min gh 2Z max gh Phôi 150 150 1520 0 24,235 3000 25 28 Tiện thô 50 50 91 3640 20,595 400 20,6 21 4400 7000 Tiện tinh 30 30 45,5 382 20,213 120 20,22 20,34 380 660 Tiện tinh mỏng 3 211 20,002 10 20,002 20,012 218 328 Tổng cộng 4998 7988 3.4 TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT MẮT TRỤ 015,0 002,0 20 + + φ 3.4.1 Tiện thô Chiều sâu cắt: 82,1 2 595,20235,24 t = − = Lượng chạy dao: Tra bảng 5-11[20] chọn s = 0,5 (mm/vg). Tốc độ cắt: )ph/m(k s.t.T C V v yxm v = [20]. Tra bảng 5-17[20] ta được: C v = 292; x = 0,3; m = 0,18; y = 0,15. T: tuổi bền của dụng cụ cắt T = 45 phút. k v : hệ số điều chỉnh do ảnh hương của điều kiện cắt. k v = k mv. K uv. K nv. K ov. kϕ v. k ϕ 1v. k rv. k qv Tra bảng 5-1÷5-8 [20] ta được: k mv K uv K nv K ov kϕ v k ϕ 1v k rv k qv 0,3 1,54 0,8 1 1 0,94 1,03 1 Vậy: k v = 0,3.1,54.0,8.1.1.0,94.1,03.1 = 0,36. Tốc độ cắt: )ph/m(96,7536,0. 5,0.82,1.45 292 V 15,03,018,0 == ⇒ )ph/v(1202 20.14,3 96,75.1000 D. V.1000 n == π = Theo dãy số vòng quay của máy chọn n = 1212(v/ph). ⇒ vận tốc thực tế khi cắt: )ph/m(11,76 1000 1212.20.14,3 1000 n.D. V tt == π = . Lực cắt: P x = 10.C p .t x .S y .V n .k p (N) [20] Tra bảng 5-13[20] ta được: C p = 300; x = 1; y = 0,75; n = -0,15. k p : hệ số điều chỉnh do ảnh hương của điều kiện cắt. k v = k MP. k ϕ P. k γ P. k λ P. k rP. Trong đó: SVTH: Hoàng Văn Thùy – Lớp 03C1C Trang 92 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm 85,0 75 60 75 k 75,0 np b MP =       =       σ = . Tra bảng 5-22[20] ta được: k ϕ P = 1; k γ P = 1; k λ P = 1; k rP = 1,04. ⇒ k P = 0,85.1.1.1.1,04 = 0,88. ⇒ P z = 10.300.1,82 1 .0,5 0,75 .76,11 -0,15 .0,88 = 1492 (N). Công suất cắt: )kw(86,1 60.1020 11,76.1492 60.1020 V.P N ttz === . Tính thời gian cơ bản: )phút(i. n.s LLL T 21 0 ++ = . Trong đó: L = 69 (mm). L 1 = mm42,1 45tg 82,1 )25,0( tg t =+=÷+ ϕ . L 2 = (1 ÷ 3) mm chọn L 2 = 2mm. s: lượng chạy dao dọc, mm/vg. S = 0,5 (mm/vg). N: số vòng quay trục chính, vg/ph: n = 1212. i: số đường chạy dao: i = 1. ⇒ )ph(125,01. 1212.5,0 2469 T 0 = ++ = . 3.4.2 Tiện tinh Chiều sâu cắt: 19,0 2 213,20595,20 t = − = (mm) Lượng chạy dao: Tra bảng 5-11[20] chọn s = 0,3 (mm/vg). Tốc độ cắt: )ph/m(k s.t.T C V v yxm v = [20]. Tra bảng 5-17[20] ta được: C v = 292; x = 0,3; m = 0,18; y = 0,15. T: tuổi bền của dụng cụ cắt T = 45 phút. k v : hệ số điều chỉnh do ảnh hưởng của điều kiện cắt. k v = k mv. K uv. K nv. K ov. kϕ v. k ϕ 1v. k rv. k qv Tra bảng 5-1÷5-8 [20] ta được: k mv K uv K nv K ov kϕ v k ϕ 1v k rv k qv 0,3 1,54 0,8 1 1 0,94 0,94 1 Vậy: k v = 0,3.1,54.0,8.1.1.0,94.0,94.1 = 0,33. Tốc độ cắt: )ph/m(75,9533,0. 3,0.19,0.45 292 V 15,03,018,0 == SVTH: Hoàng Văn Thùy – Lớp 03C1C Trang 93 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm ⇒ )ph/v(1524 20.14,3 75,95.1000 D. V.1000 n == π = Theo dãy số vòng quay của máy chọn n = 1600(v/ph). ⇒ vận tốc thực tế khi cắt: )ph/m(5,100 1000 1600.20.14,3 1000 n.D. V tt == π = . Lực cắt: P x = 10.C p .t x .S y .V n .k p (N) [20] Tra bảng 5-13[20] ta được: C p = 300; x = 1; y = 0,75; n = -0,15. k p : hệ số điều chỉnh do ảnh hương của điều kiện cắt. k v = k MP. k ϕ P. k γ P. k λ P. k rP. Trong đó: 85,0 75 60 75 k 75,0 np b MP =       =       σ = . Tra bảng 5-22[20] ta được: k ϕ P = 1; k γ P = 1; k λ P = 1; k rP = 0,93. ⇒ k P = 0,85.1.1.1.0,93 = 0,79. ⇒ P z = 10.300.0,19 1 .0,3 0,75 .50,24 -0,15 .0,79 = 123 (N). Công suất cắt: )kw(2,0 60.1020 5,100.123 60.1020 V.P N ttz === . Tính thời gian cơ bản: )phút(i. n.s LLL T 21 0 ++ = . Trong đó: L = 69 (mm). L 1 = mm28,1 45tg 19,0 )25,0( tg t =+=÷+ ϕ . L 2 = (1 ÷ 3) mm chọn L 2 = 2mm. s: lượng chạy dao dọc, mm/vg. S = 0,3 (mm/vg). N: số vòng quay trục chính, vg/ph: n = 1600. i: số đường chạy dao: i = 1. ⇒ )ph(15,01. 1600.3,0 2269 T 0 = ++ = . 3.4.3 Tiện tinh mỏng Chiều sâu cắt: 1,0 2 002,20213,20 t = − = (mm) Lượng chạy dao: Tra bảng 5-11[20] chọn s = 0,1 (mm/vg). Tốc độ cắt: )ph/m(k s.t.T C V v yxm v = [20]. SVTH: Hoàng Văn Thùy – Lớp 03C1C Trang 94 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm Tra bảng 5-17[20] ta được: C v = 292; x = 0,3; m = 0,18; y = 0,15. T: tuổi bền của dụng cụ cắt T = 45 phút. k v : hệ số điều chỉnh do ảnh hưởng của điều kiện cắt. k v = k mv. K uv. K nv. K ov. kϕ v. k ϕ 1v. k rv. k qv Tra bảng 5-1÷5-8 [20] ta được: k mv K uv K nv K ov kϕ v k ϕ 1v k rv k qv 0,3 1,54 0,8 1 1 0,94 0,94 1 Vậy: k v = 0,3.1,54.0,8.1.1.0,94.0,94.1 = 0,33. Tốc độ cắt: )ph/m(13733,0. 1,0.1,0.45 292 V 15,03,018,0 == ⇒ )ph/v(2181 20.14,3 137.1000 D. V.1000 n == π = Theo dãy số vòng quay của máy chọn n = 1600(v/ph). ⇒ vận tốc thực tế khi cắt: )ph/m(5,100 1000 1600.20.14,3 1000 n.D. V tt == π = . Lực cắt: P x = 10.C p .t x .S y .V n .k p (N) [20] Tra bảng 5-13[20] ta được: C p = 300; x = 1; y = 0,75; n = -0,15. k p : hệ số điều chỉnh do ảnh hương của điều kiện cắt. k v = k MP. k ϕ P. k γ P. k λ P. k rP. Trong đó: 85,0 75 60 75 k 75,0 np b MP =       =       σ = . Tra bảng 5-22[20] ta được: k ϕ P = 1; k γ P = 1; k λ P = 1; k rP = 0,93. ⇒ k P = 0,85.1.1.1.0,93 = 0,79. ⇒ P z = 10.300.0,1 1 .0,1 0,75 .100,5 -0,15 .0,79 = 21 (N). Công suất cắt: )kw(04,0 60.1020 5,100.21 60.1020 V.P N ttz === . Tính thời gian cơ bản: )phút(i. n.s LLL T 21 0 ++ = . Trong đó: L = 69 (mm). L 1 = mm29,1 45tg 1,0 )25,0( tg t =+=÷+ ϕ . SVTH: Hoàng Văn Thùy – Lớp 03C1C Trang 95 Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Cắt Thép Tấm L 2 = (1 ÷ 3) mm chọn L 2 = 2mm. s: lượng chạy dao dọc, mm/vg. S = 0,1 (mm/vg). N: số vòng quay trục chính, vg/ph: n = 1600. i: số đường chạy dao: i = 1. ⇒ )ph(45,01. 1600.1,0 2269 T 0 = ++ = . SVTH: Hoàng Văn Thùy – Lớp 03C1C Trang 96 200 . 24 20 22 +0.015 +0.002 0 .63 0 .63 1.25 1.25 0.03 AA A A 0.025 AA 16 C-C 5 -0.043 3 +0.2 5 C C 2 bên 40 -0.35 19 +0.084 -0 .6 88 +0.4 36 107 +0.538 45 -0.295. 0,88. ⇒ P z = 10.300.1,82 1 .0,5 0,75 . 76, 11 -0,15 .0,88 = 1492 (N). Công suất cắt: )kw( 86, 1 60 .1020 11, 76. 1492 60 .1020 V.P N ttz === . Tính thời gian cơ