NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 1.Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:Theo đề bài thiết kế: “Thiết kế quy trình công nghệ gia công thân gối đỡ phụ“ với sản lượng 10000 chi tiếtnăm, điều kiện sản xuất tự do.Chi tiết “Thân gối đỡ phụ “ có chức năng đỡ phụ cho đầu kéo máng cào P.R.P –150. Đây là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng hộp, có nhiệm vụ của chi tiết cơ sở là để lắp các đơn vị lắp (cụ thể là đầu máng cào P.R.P 150) tạo thành một bộ phận máy nhằm thực hiện nhiệm vụ động học là kéo máng cào.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:Chi tiết “ thân gối đỡ phụ” có kết cấu thoả mãn tính công nghệ của chi tiết dạng hộp, cụ thể : chi tiết có đủ độ cứng vững để không bị biến dạng khi gia công (chiều dày lớn nhất là 85 mm) và có thể ding chế độ cắt cao, đạt năng suốt cao. Các bề mặt có thể dùng làm chuẩn có đủ diện tích nhất định cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và cho phép thực hiện quá trình gá đặt nhanh. Các lỗ ren chi tiết có kết cấu đơn giản ( là các bề mặt trụ trơn), không có rãnh hoặc dạng định hình, bề mặt lỗ không đứt quãng. Các lỗ đồng tâm có đường kính giảm dần từ ngoài vào trong (150, 135, 100, 81). Chi tiết không có lỗ nghiêng so với bề mặt đáy hoặc bề mặt ăn dao.3.Xác định dạng sản xuất:Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau đây:N = N1m(1 + (+)100)Trong đó:N : Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm N1 : Số chi tiết được sản xuất trong một năm, N1 = 10000(chiếc)m : Số chi tiết trong một sản phẩm, m=1.b: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%) : tỉ lệ phế phẩm, = 3% 6% Chọn + = 7% N = 10000.1.(1 + 7%) = 10700 ( chi tiết). Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết. Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:Q = V. Từ bản vẽ chi tiết ta xác định được thể tích của chi tiết V = 203 (dm3). Với vật liệu là gang xám ta có trọng lượng riêng = (6,8 – 7,4) kgdm3. Chọn = 7 kgdm3, do đó: Q = 203.7 = 14,21 (kg) Theo bảng 2 trang 13 – Thiết kế đồ án CNCTM, ta được dạng sản xuất là dạng hàng khối4.Chọn phương pháp chọn phôi:Chi tiết được làm bằng gang xám, kết cáu gồm nhiều bề mặt trụ trong, đơn giản, sản lượng hàng năm lớn do đó ta chọn phươn pháp đúc để chế tạo phôi.
Trang 1Lời nói đầu
Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong chơng trình
đào tạo kỹ s và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục
vụ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy kỳ 9 là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác nh: máy công cụ, dụng cụ cắt Đồ án còn giúp cho sinh viên đợc hiểu dần về thiết
kế và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể
Đợc sự giúp đỡ và hớng dẫn tận tình của thầy Trơng Hoành Sơn trong bộ môn công nghệ chế tạo máy đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành Tuy nhiên việc thiết kế đồ án không tránh khỏi sai sót em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy
và sự chỉ bảo của các bạn
Em xin chân thành cảm ơn thầy Trơng Hoành Sơn đã giúp đỡ em hoàn thành công việc đợc giao
Hà Nội, ngày 20/11/2003
Sinh viên: Nguyễn Đức Minh
Trang 2Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học công Nghệ Chế Tạo Máy
1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:
Theo đề bài thiết kế: “Thiết kế quy trình công nghệ gia công thân gối đỡ phụ“ với sản lợng 10000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do
Chi tiết “Thân gối đỡ phụ “ có chức năng đỡ phụ cho đầu kéo máng cào P.R.P –
150 Đây là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng hộp, có nhiệm vụ của chi tiết cơ sở là để lắp các đơn vị lắp (cụ thể là đầu máng cào P.R.P 150) tạo thành một
bộ phận máy nhằm thực hiện nhiệm vụ động học là kéo máng cào
2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:
Chi tiết “ thân gối đỡ phụ” có kết cấu thoả mãn tính công nghệ của chi tiết dạng hộp, cụ thể :
- chi tiết có đủ độ cứng vững để không bị biến dạng khi gia công (chiều dày lớn nhất là 85 mm) và có thể ding chế độ cắt cao, đạt năng suốt cao
- Các bề mặt có thể dùng làm chuẩn có đủ diện tích nhất định cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và cho phép thực hiện quá trình gá đặt nhanh
- Các lỗ ren chi tiết có kết cấu đơn giản ( là các bề mặt trụ trơn), không có rãnh hoặc dạng định hình, bề mặt lỗ không đứt quãng Các lỗ đồng tâm có đờng kính giảm dần từ ngoài vào trong (φ150, φ135, φ100, φ81)
- Chi tiết không có lỗ nghiêng so với bề mặt đáy hoặc bề mặt ăn dao
3 Xác định dạng sản xuất:
Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau đây:
N = N1m(1 + (α+β)/100) Trong đó:
N : Số sản phẩm (số máy) đợc sản xuất trong một năm
N1 : Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm, N1 = 10000(chiếc)
m : Số chi tiết trong một sản phẩm, m=1
β : Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)
α : tỉ lệ phế phẩm, α = 3% - 6%
⇒ Chọn α+β = 7%
⇒ N = 10000.1.(1 + 7%) = 10700 ( chi tiết)
Sau khi xác định đợc sản lợng hàng năm ta phải xác định trọng lợng của chi tiết Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức:
Q = V.γ
Từ bản vẽ chi tiết ta xác định đợc thể tích của chi tiết V = 203 (dm3) Với vật liệu là gang xám ta có trọng lợng riêng γ = (6,8 – 7,4) kg/dm3 Chọn γ = 7 kg/dm3, do đó:
Theo bảng 2 trang 13 – Thiết kế đồ án CNCTM, ta đợc dạng sản xuất là dạng hàng khối
4 Chọn phơng pháp chọn phôi:
Chi tiết đợc làm bằng gang xám, kết cáu gồm nhiều bề mặt trụ trong, đơn giản, sản lợng hàng năm lớn do đó ta chọn phơn pháp đúc để chế tạo phôi
5 Lập sơ bộ các nguyên công:
- Nguyên công 1 : Tiện mặt đầu và mặt trụ ngoài φ160
2
Trang 3- Nguyên công 2 : Tiện mặt đầu, các mặt trụ trong φ150, φ100, φ81
- Nguyên công3 : Khoan 4 lỗ φ26
- Nguyên công 4 : Khoan 4 lỗ φ10,5 gá đặt tơng tự nguyên công 3
- Nguyên công 5: Ta rô 4 lỗ M12x25
- Nguyên công 6 : Kiểm tra độ
- Nguyên công 7 : Kiểm tra
6 Thiết kế các nguyên công cụ thể:
a Nguyên công 1 :
Định vị: Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ
song song và cần phảI đối xứng qua mặt phẳng
đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu
hai khối v và một khối v di động và mặt chuẩn
thô là mặt bên
Kẹp chặt: Dùng hai khối v kẹp chặt chi tiết,
ph-ơng thức lực kẹp song song với mặt định vị
dùng khối v vát tạo lực vuông góc với mặt
định vị
3
W
W
Trang 4Chọn máy: Máy phay đứng 6H10 Công suất của máy Nm = 3kW
Chọn dao: Phay bằng dao phay đĩa mặt đầu răng gắn mảnh thép gió, có các
kích thớc sau( Tra theo bảng 4-93 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
D = 100 mm, d =32 mm, B = 40 mm, số răng Z = 10 răng
L ợng d gia công: Phay 1 lần với lợng d phay thô Zb1 = 2.5 mm và lợng d màI thô Zb2 = 0.5 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao Chiều sâu cắt t = 2.5 mm, lợng
chạy dao S = 0.2mm/răng, tốc độ cắt V = 34,5 (34,5 hoặc 31)m/phút Các
hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng tháI của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k2 = 0,8
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-132 Sổ tay CNCTM2- k3 = 1
Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 34,5.1.0,8.1 = 27,6 m/phút
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
π 3,14.100
6 , 27 1000 d
v
1000 t
87.9 vòng/phút
Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 50 vòng/phút Nh vậy, tốc độ cắt thực tế
sẽ là:
1000
50 100 14 , 3 1000
n d
Lợng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,2.10.50 =100 mm/phút Theo máy ta có
Sm = 95 mm/phút
i Nguyên công II:Phay mặt đầu,mặt còn lại.
Lấy mặt vừa gia công làm mặt chuẩn.cách tính toán t ơng tự nh nguyên công 1.
Nguyên công3: Gia công các vấu bằng máy phay 3 l ỡi.
Lập sơ đồ gá đặt: Gia công các vấu cần đảm bảo độ bằng phẳng và độ nhám
đạt yêu cầu.Ta định vị bằng lỗ thô có đợc nhờ phơng pháp tạo phôi.Mặt bên hạn chế 3 bậc tự do, hai chốt trụ hạn chế 3 bậc tự do
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu má kẹp ,kep bằng cách xiết chặt ốc
Chọn máy: Máy phay đứng 6H10 Công suất của máy Nm = 3kW
Chọn dao: Phay bằng dao phay đĩa mặt đầu răng gắn mảnh thép gió, có các
kích thớc sau( Tra theo bảng 4-93 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
D = 100 mm, d =32 mm, B = 40 mm, số răng Z = 10 răng
L ợng d gia công: Phay 1 lần với lợng d phay thô Zb1 = 2.5 mm và lợng d màI thô Zb2 = 0.5 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao Chiều sâu cắt t = 2.5 mm, lợng
chạy dao S = 0.2mm/răng, tốc độ cắt V = 34,5 (34,5 hoặc 31)m/phút Các
hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng tháI của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k2 = 0,8
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-132 Sổ tay CNCTM2- k3 = 1
Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 34,5.1.0,8.1 = 27,6 m/phút
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
π 3,14.100
6 , 27 1000 d
v
1000 t
87.9 vòng/phút
Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 50 vòng/phút Nh vậy, tốc độ cắt thực tế
sẽ là:
Trang 5Vtt = π = =
1000
50 100 14 , 3 1000
n d
Lợng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,2.10.50 =100 mm/phút Theo máy ta có
Sm = 95 mm/phút
Nguyên công4:Phay mặt lắp ghép bằng rao phay ngón chuôI côn.
Chọn dao: Mũi rao phay gắn mảnh hợp kim cứng loạI T15K10 D=(50)mm,
L=(190)mm, l=(32)mm( Tra theo bảng 4-69, Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
L ợng d gia công: Phay 1 lần với lợng d phay thô Zb1 = 2.5 mm và lợng d màI thô Zb2 = 0.5 mm
Chế độ cắt: : Xác định chế độ cắt cho một dao Chiều sâu cắt t = 2.5 mm,
l-ợng chạy dao S = 0.2mm/răng, tốc độ cắt V = 34,5 (34,5 hoặc 31)m/phút Các hệ số hiệu chỉnh:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1
K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng tháI của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k2 = 0,8
K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-132 Sổ tay CNCTM2- k3 = 1
Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 34,5.1.0,8.1 = 27,6 m/phút
Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:
π 3,14.100
6 , 27 1000 d
v
1000 t
87.9 vòng/phút
Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 50 vòng/phút Nh vậy, tốc độ cắt thực tế
sẽ là:
1000
50 100 14 , 3 1000
n d
Lợng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,2.10.50 =100 mm/phút Theo máy ta có
Sm = 95 mm/phút
Xác định chế độ cắt cho, Khoan chiều sâu cắt t=6,4 mm, S=0.1mm/vòng,V=29,2m/phút Ta tra đợc các hệ số phụ thuộc:
k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1
k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTM t.2,
k2=1
k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k3 = 1
vt = vb.k1.k2.k3 = 29,2.1.1.1.1 = 29,2 m/phút
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:
π 3,14.13.14
2 , 29 1000 d
v
1000 t
726,5 vòng/phút
⇒ Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 696 vòng/phút và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng
Nguyên công5: Khoét, Doa,hai lỗ định vị φ16: Gia công lỗ định
vị cần đảm bảo chính xác cao Rz=3,2 để bảo đảm lắp ghép chính xác hai nửa của biên.Cần đảm bảo độ song song với đờng dóng của tâm biên.Định
vị nhờ 3 vấu đã gia công làm chuẩn lực kẹp đợc thực hiện bằng hai má kẹp nhờ hai bu lông đợc xiết chặt
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu má kẹp đợc xiết chặt từ mặt bên của biên bằng bu
lông
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135 có đờng kính mũi khoan lớn nhất khi
khoan thép có độ bền trung bình φmax = 35mm Công suất của máy Nm =4 kW
Trang 6Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 29.5 mm, Mũi Doa
bằng thép gió D = 30mm,Vát mép bằng thép gió D = 35mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
L ợng d gia công: Gia công 2 lần với lợng d khoét Zb1 = 1,25 mm và lợng d Doa Zb2 = 0,25 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét Chiều sâu cắt t = 1,25 mm, lợng
chạy dao S =0.8 mm/vòng(0.8ữ1), tốc độ cắt V =72 mm/phút Ta tra đợc các hệ số phụ thuộc:
k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1
k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTM t.2,
k2=1
k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k3 = 1
vt = vb.k1.k2.k3 = 72.1.1.1.1 =72 mm/phút
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:
29 14 , 3
72 1000
1000
d
v t
⇒ Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 696 vòng/phút và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng
Xác định chế độ cắt cho Doa Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lợng chạy dao S = 1 (1 ữ 1,3 )mm/vòng, tốc độ cắt V = 10 mm/vòng
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:
30 14 , 3
10 1000
1000
d
v t
⇒ Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 89 vòng/phút
và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng
ii Nguyên công 6:Khoan lỗ φ6
Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ đầu lớn cần đảm bảo độ xuyên tâm của tâm lỗ và
tâm của lỗ biên đầu to ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do nh sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do chốt còn lạI hạn chế 1 bậc tự do
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp,phơng của đòn kẹp theo phơng nằm ngang
lực kẹp bằng cách xiết chặt bu lông
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đờng kính mũi khoan lớn nhất khi
khoan thép có độ bền trung bình φmax = 25mm Công
suất của máy Nm = 2,8 kW
Chọn dao: Mũi khoan có kích thớc nh sau d = 4 mm ( Tra
theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy
tập 2):
L ợng d gia công: Gia công 2 lần với lợng d khoan 1 Z =
d/2 = 2 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lần 1 lỗ φ4,
chiều sâu cắt t = 2 mm, lợng chạy dao S = 0,17
(0.14ữ0,18)mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5 m/phút Ta
có các hệ số:
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1
K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1
K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan, k1 = 1
vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 27,5.1.1.1.1 = 27,5 m/phút
Trang 7Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: nt =
=
=
π 3,14.4
5 , 27 1000 d
v
⇒ ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm =
2025vòng/phút
Nguyên công 7: Khoan ,khoét,doa lỗ đấu nhỏφ55 Gia công lỗ đầu nhỏ cần
đảm bảo độ vuông góc của hai mặt bên của biên.Định vị nhờ mặt bên của biên làm chuẩn tinh,lực kẹp từ trên xuống dới.Mặt bên của biên hạn chế 3 bậc tự do, chốt chám hạn chế 2 bậc tự do,chốt chống xoay hạn chế 1 bậc
tự do
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu má kẹp đợc xiết chặt từ trên của mặt biên bằng bu
lông xuống
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135 có đờng kính mũi khoan lớn nhất khi
khoan thép có độ bền trung bình φmax = 55mm Công suất của máy Nm =4 kW
Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 29.5 mm, Mũi Doa
bằng thép gió D = 30mm,Vát mép bằng thép gió D = 35mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
L ợng d gia công: Gia công 2 lần với lợng d khoét Zb1 = 1,25 mm và lợng d Doa Zb2 = 0,25 mm
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét Chiều sâu cắt t = 1,25 mm, lợng
chạy dao S =0.8 mm/vòng(0.8ữ1), tốc độ cắt V =72 mm/phút Ta tra đợc các hệ số phụ thuộc:
k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1
k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTM t.2,
k2=1
k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k3 = 1
vt = vb.k1.k2.k3 = 72.1.1.1.1 =72 mm/phút
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:
29 14 , 3
72 1000
1000
d
v t
⇒ Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 696 vòng/phút và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng
Xác định chế độ cắt cho Doa Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lợng chạy dao S = 1 (1 ữ 1,3 )mm/vòng, tốc độ cắt V = 10 mm/vòng
Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:
30 14 , 3
10 1000
1000
d
v t
⇒ Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 89 vòng/phút
và lợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng
iii Nguyên công 8 Khoan ,khoét ,doa lỗ đầu to φ81 Đồ gá,định vị ,lực kep
t-ơng tự nh ở nguyên công 7.Cách tính tt-ơng tự nh nguyên công 7
iv Nguyên công9 :Kiểm tra
Kiểm tra độ không song song của hai tâm lỗ φ13 và φ30
Kiểm tra độ không vuông góc giữa đờng tâm lỗ và măt đầu
tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].
Tính lợng d của bề mặt φ55+0,021 Độ chính xác của phôi dập cấp , trọng lợng phôi: 4 kg vật liệu phôi: thép 20
Trang 8Qui trình công nghệ gồm hai nguyên công (hai bớc) : khoét và doa Chi tiết
đ-ợc định vị mặt phẳng đầu ( hạn chế 3 bậc tự do), chốt trụ ngắn ở lỗ φ13+0,018 ( hạn chế
2 bậc tự do), khối V tuỳ động định vị vào đờng kính ngoài của đầu biên lớn ( hạn chế 1 bậc tự do)
Công thức tính lợng d cho bề mặt trụ trong đối xứng φ55+0,021:
Zmin = Rza + Ti + 2 2
b
a ε
ρ +
Trong đó :
RZa : Chiều cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc để lại
Ta : Chiều sâu lớp h hỏng bề mặt do bớc công nghệ sát trớc để lại
ρa : Sai lệch về vị trí không gian do bớc công nghệ sát trớc để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song …)
εb : Sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện
Theo bảng 10 – Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có:
Rz = 150 àm
Ti = 200 àm
Sai lệch vị trí không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau:
ρa = 2 2
cm
c ρ
ρ +
Giá trị cong vênh ρc của lỗ đợc tính theo cả hai phơng hớng kính và hớng trục:
ρc= ( ) ( )2 ( ) (2 )2
k
2
k.d + ∆ l = 1,5.30 + 1,5.14
Trong đó:
- ∆k :lấy theo bảng 15 –Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy
- l,d :là chiều dài và đờng kính lỗ
Giá trị ρcm (Độ xê dịch phôi dập ) đợc tra theo bảng 3.77 – Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1, ρcm = 0.3 mm = 300àm
⇒ρa = 502+3002 = 304,14 àm
Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét là:
ρ1 = k.ρa đối với gia công lỗ thì k = 0,05, đối với gia công thô( hệ số chính xác hoá)
ρ1 = 0,05.304,14 =15,207 àm
Sai số gá đặt chi tiết εb ở bớc nguyên công đang thực hiện đợc xác định bằng tổng véctơ sai số chuẩn εc và sai số kẹp chặt, nếu không xét đến sai số đồ gá:
εb = 2 2
k
c ε
ε +
Trong đó:
εc : sai số chuẩn( khi gốc kích thớc không trùng với chuẩn định vị)
εc = 0.2 + 2.e (chọn e = 0- không tồn tại độ lệch tâm)⇒εc = 0,2
εk: sại số kẹp chặt (Bảng 24) ⇒εk = 70 àm
⇒εb = 2 2
k
c ε
ε + = 702 +2002 = 211.9 àm
Bây giờ ta có thể xác định lợng d nhỏ nhất theo công thức:
2.Zmin = 2.(RZi-1 + Ti-1 + 2 2
1 i
i ε
= 2.(150 + 200 + 304,142 +211,92 )
= 2.720,68 = 1441,36 àm
⇒ Lợng d nhỏ nhất của khoét (gia công thô):
2.Zmin = 1441,36 àm
Tính lợng d cho bớc gia công tinh( doa):
Trang 9ρ1 = k.ρ = 0,05.304,14 = 15.207 àm.
εb = 0,05.211,9 = 10,595 àm
RZi = 50 àm
Ti = 50 àm
( sau khi khoét thô đạt cấp chính xác 3 – theo Bảng 13 )
⇒ 2.Zmin = 2.(50 + 50 + 15,2072 +10,5952 )
= 2.118,53 = 237.07 àm
⇒ Ta có thể lập đợc bảng tính toán lợng d nh sau:
n
2Zma x
àm àm àm àm àm àm àm mm mm àm àm Phôi 150 200 304.14 28.325 2000 26.325 28.325
Khoé
t 50 50 15.618 211.9 720 29.783 100 29.683 29.783 1441 3358
Tổng 1678 3671 Kiểm tra: Tph – Tch = 2000 – 25 = 1975 = 3671 – 1678 = 2Zbmax – 2Zbmin
của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].
Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế đồ gá): Nguyên công 1 – Phay mặt đầu để đạt kích thớc 55± 0,02 và cấp nhẵn bóng Ra = 5 àm Ta có các thông
số đầu vào: Phay trên máy phay nằm vạn năng với công suất động cơ Nm = 3kW Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích thớc sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
D = 100 mm, d =32 mm, B = 40 mm, số răng Z = 10 răng
Ta có:
- Chiều sâu phay t = 50 mm
- Chiều rộng phay B = 66,67 mm
- Lợng chạy dao S = 0,065
- Tốc độ cắt V(m/ph)
Tốc độ cắt đợc tính theo công thức:
z x m
q
Z B S t T
D C
.
.
18 67 , 66 065 , 0 50 180
100 322
0 2 , 0 4
, 0 1
, 0 2 , 0
2 , 0
226,99 m/ph Trong đó:
Cv, m, x, y, u, q và p: hệ số và các số mũ cho trong bảng 5-39- Sổ tay CNCTM tập 2 ⇒ Cv = 322, m = 0.2, x = 0,1, y = 0,4, u = 0.2, q = 0.2, p = 0,
T : chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-40- Sổ tay CNCTM tập 2 ⇒ T = 180 phút
kv: hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể
kv = kMV.knv.kuv =1,14.0,8.1 = 0,91 Trong đó:
kMV- hệ số phụ thuộc vào chất lợng của vật liệu gia công cho trong bảng 5-1ữ 5-4
kMV =
v
n
B n k
σ
750 =
9 0 650
750
Trong đó:
Trang 10σb : Giới hạn bền của vật liệu, σb = 650 Mpa.
Kn : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép theo tính gia công, kn = 1
Nv : số mũ cho trong bảng 5-2, nv = 0.9
knv- hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi cho trong bảng 5-5, km = 0,8
kuv- hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt cho trong bảng 5-6, knv = 1
- Lực cắt Pz, N:
Lực cắt đợc tính theo công thức:
PZ = q Z w y u MV
x
n D
Z B S t C
.
.
89 , 722 100
10 67 , 66 065 , 0 50 5 , 82 10
0 1
, 1
1 1 8
, 0 95
, 0
= 22800 N Trong đó:
Z – số răng dao phay, Z =10 răng;
N – số vòng quay của dao:
N =
d
v
.
1000
99 , 226 1000
= 722,89 vòng/phút
Cp - và các số mũ – cho trong bảng 5 – 41
⇒ Cp = 82.5, x = 0.95, y = 0.8, u = 1.1, q = 1.1, w = 0
Kmp – hệ số điều chỉnh cho chất lợng của vật liệu gia công đối với thép và gang cho trong bảng 5-9:
Kmp = B n
750
750
650
Giá trị các lực cắt thành phần khác: Lực ngang Ph, Lực thẳng đứng Pv, Lực h-ớng kính Py, Lực hớng trục Px đợc xác định từ quan hệ cắt chính theo bảng 5-42:
Py = 0,3.Pz = 0,3.22800 = 6840 N
- Mômen xoắn Mx [Nm], để tính trục dao theo uốn:
Mx =
100 2
.D
P z
- Công suất cắt Ne [kw]
Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công đợc xác định theo công thức sau đây:
Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn Trong đó :
Ttc - Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công)
To - Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thớc và tính chất cơ lí của chi tiết; thời gian này có thể đợc thực hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng trờng hợp gia công cụ thể có công thức tính tơng ứng)
Tp - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để ngời công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích thớc của chi tiết ) Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể giá trị gần
đúng Tp = 10%To
Tpv – Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, màI dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng
cụ (Tpvkt = 8%To); thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (Tpvtc=3%To)
Ttn – Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân (Ttn = 5%To)
Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây:
To =
n S
L L L
.
2
1 + +