Chương 4: LẬP QUI TRÌNH GIA CƠNG TRỤC
4.1 Định dạng sắn xuất
Trong chế tạo máy người ta phân biệt ba dạng sản xuất:
- _ sản xuất đơn chiếc
- _ Sản xuất hàng loạt (Hàng khối lớn, hàng loạt vừa và hàng loạt nhỏ) - _ Sản xuất hàng khối
Mỗi dạng sản xuất có những đặc trưng riêng, phụ thuộc nhiều yếu tố khác nhau,
tuy nhiên ở đây chúng ta không đi sâu nghiên cứu những đặc điểm của từng dạng sản
xuất mà chỉ nghiên cứu phương pháp xác định chúng theo tính toán
Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải xác định sản lượng hàng năm của chỉ
tiết gia công Sản lượng hàng năm được xác định theo [5, công thức 2, trang 12] :
N=Nom.(1+720)44 +f , Chiếc/năm (4- 1)
Trong đó :
N: số chỉ tiết được sản xuất trong I năm (chiếc)
N¡: số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong năm, Nị = 4 chiếc
m: số chỉ tiết trong một sản phẩm, m=l
8= 4% số phần trăm chỉ tiết phế phẩm trong quá quá trình chế tạo ơ = 10% số phần trăm chỉ tiết máy trên dành làm phụ tùng
Thay các số liệu vào (4.1) ta được :
N=4 [i + a) | (i + =) = 6 (chi tiét/nam)
Tính toán trọng lượng chỉ tiết
Trang 2y : trọng lượng riêng của chỉ tiết „„= 7,852 (kg/dm) Thể tích của chỉ tiết được tính theo công thức :
Vậy ta có khối lượng của chỉ tiết là : Q = 2,96.7,852 = 23(kg)
Sau khi đã có số lượng chỉ tiết sản suất trong 1 năm và trọng lượng của chỉ tiết
gia công Q, dựa vào [15, trang 4, bang 2-1] ta xác định được dạng sản suất của chỉ tiết
là đơn chiếc Phù hợp với điều kiện máy móc hiện có tại Xí nghiệp cơ khí KHATOCO Khánh Việt
4.2 Đặc điểm và điều kiện làm việc của trục trung gian
Theo điều kiện làm việc ở hai tiết điện ¢50 là tiết diện lắp ô trục ta chọn hình thức lắp ghép theo tiêu chuẩn cho ổ bi H7/k6[4, tr 183, GT Hướng dẫn TKĐA môn học
CTIM, NXB Nông Nghiệp], như vậy sai lệch giới hạn của truc la ¢50k6
Bê mặt trục lắp với bánh đai yêu câu cầp chính xác 8 với miền dung sai h8
Hình 4 -1: Bản vẽ chế tạo trục
Hình 4 -2: Sơ đồ lắp ghép
Chi tiết gia công là chỉ tiết dạng trục, là loại chỉ tiết được dùng rất phố biến trong tất cả máy móc, thiết bị của mọi ngành công nghiệp khác nhau
Trang 3
Chúng có bề mặt cơ bản cần gia công là mặt tròn xoay ngoài, mặt này thường là
mặt lắp ghép
Trục có nhiệm vụ truyền chuyển động quay, momen xoắn cho nên chịu biến
dạng phức tạp xoắn, uốn, kéo, nén
Đề cố định các chỉ tiết máy trên trục theo chiều trục dùng vai trục có mặt định vi
và góc lượn để tiết máy có thê tỳ sát vào bề mặt định vị và để tránh tập trung ứng suất tại chỗ chuyên tiếp các đoạn trục
Trục không yêu cầu cao về dung sai khoảng cách trục, vì vậy không đòi hỏi máy gia công có độ chính xác cao
4.3 Yêu cầu kỹ thuật
Khi chế tạo trục bậc cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:
- Tôi bằng dòng điện cao tần cần đạt HRC45 50, h = 0.5 — 0.7mm
- Độ vuông góc của các bậc trụ không chỉ định không vượt quá 0.025
- Sai lệch kích thước không chỉ dẫn h12, H12
-Độ đảo các cô trục lắp ghép không vượt quá 0.01 +0.03 (mm)
-Độ không song song của các rãnh then đối với tâm trục không vượt quá 0.01mm/100mm chiêu dai
-Độ nhám của các cổ trục lắp ghép đạt R, = 1.25 + l.16, của các mặt đầu R„ = 40 +20 và bề mặt không lắp ghép R„ = 80 +40
4.4 Tính công nghệ trong kết cấu
- Chi tiết phải đủ độ cứng vững để khi gia công chỉ tiết không bị biến đạng và có thể đùng chế độ cắt cao đạt năng suất cao
- Các bề mặt làm chuẩn phải có diện tích đủ lớn đề định vị được chính xác, phải cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn định vị nhằm tránh sai số chuẩn khi thay đối chuẩn, cho phép quá trình gá đặt nhanh
- Các bề mặt gia công có khả năng gia công được bằng các dao thông thường 4.5 Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi
Trang 4- Có thê chọn phôi một trong các dạng sau: Phôi đúc, phôi rèn dập, phôi hàn, phôi
thanh
Dựa vào đặc điểm của từng loại và kết cầu của trục cần gia công cũng như tận dụng điều kiên nhà xưởng của xí nghiệp, giá thành sản phẩm Ta thấy chọn phôi thanh để gia công trục trung gian của máy giặt là hợp lý nhất, với vật liệu là thép C45 ST ean ==>] — FES) — | | ——lF | _——_ —— —_—_ ._ _—~— J sl dls Hình 4 -3: Bản vẽ phôi 4.6 Thiết kế quy trình gia công trục trung gian
Việc chuẩn bị công nghệ có vai trò quan trọng trong quá trình sản suất Mục đích của việc chuẩn bị công nghệ chế tạo chỉ tiết là đảm bảo quả trình chế tạo sản phẩm Cơ khí ôn định, ứng với từng qui mô và điều kiện sản suất nhất định, dâm bảo được các chỉ tiêu kỹ thuật Ứng với mỗi phần của quá trình công nghệ cần xác định các yêu cầu cu thé vé chat lượng, sản lượng thời gian và chi phí thực hiện, nhằm đảm bảo tính chặt chẽ của quá trình công nghệ
Hình vẽ đánh số bề mặt gia công
Hình 4 - 4: Bản vẽ đánh số
a Giới thiệu một số phương án gia công bề mặt cúa trục > Phương án 1: Tiến trình gia công các bề mặt của trục
STT | Tên nguyên công Bê mặt giacông | Bê mặt định vị | Dạng máy
Trang 54 tiện tinh, tiện rãnh, Vát Máy tiện mép , 21 +Tién tinh 4, 8,12,14,18 , 21 + Tién ranh 6,9,13,17 , 21 + Vat mép 3, 19 5 Phay ranh then 7, 11 10, 16 May phay 6H12
6 Tién ren 5 1, 21 Máy tiện
7 Nhiệt luyện Tôi cao tân Máy tôi
cao tần
8 Mai May mai
+ Mai thé 14, 18 , 21 3BI161A
+ Mai tinh 14, 18 , 21
9 Tong kiém tra Tất cả các bê mặt > Phương án 2: Tiến trình gia công các bề mặt của trục
STT | Tên nguyên công Bê mặt gia cong Bé mat dinh vi Dang may
1 | cat dt phéi Bé mat phdi | May cưa
¢60, L= 630 mm 8b545
2 Tiện mặt đầu và khoan tâm Máy tiện
+ Tiện một đoạn mặt ngoài | 16 16
+ Tiện mặt đầu 2 16
+ Khoan tam 1 16
3 + Tiện mặt ngoài còn lại 16
+ Tién mat dau 20
+ Khoan tam 21
+ Tiện thô và bản tinh 18
4 Tiện thô và bán tĩnh Máy tiện + Tiện thô 4,8,10,12,14 1, + Tiện bán tinh 4,8, 12, 14 1, 5 Tiện tính, tiện rãnh, vát Máy tiện mép 1,21 +Tién tinh 4,8, 12, 14,18 1,21 + Tién ranh 6, 9,13,15,17 1,21 + Vát mép 3, 19
6 Tiện ren 5 1,21 May tién
7 Phay ranh then 7, 11 9,18 Máy phay
6H12
8 Nhiét luyén Tôi cao tân Máy tôi
cao tần
9 Mài Máy mài
Trang 6b Phân tích và chọn phương án thiết kế
Vì chỉ tiết trục được thiết kế ở đây dùng trong sản suất đơn chiếc Căn cứ vào trang thiết bị của Xí nghiệp cơ khí KHATOCO, những yêu cầu kỹ thuật của trục và từ
những nguyên công được nêu ở hai phương án trên ta có những nhận xét sau:
+ Với phương an 1: Ta thấy số lượng nguyên công ít hơn, các bước trong
nguyên công ít, Với phương án này chuẩn định vị là 2 mũi tâm được thống nhất vì vậy Ít gây ra sai số gia công và sai lệch hình dáng hình học, đòi hỏi trình độ tay nghề công nhân cao Phù hợp với dạng sản suất hàng loạt
+ Với phương án 2: Số lượng nguyên công nhiều hơn mỗi nguyên công được tiến hành sau mỗi lần trở đầu phôi, phân chia rất hợp lý và thích hợp cho dạng sản suất
đơn chiếc, mặt khác chuẩn định vị và phương pháp gá đặt cũng rất hợp lý chăng hạn
sau khi cắt đứt phôi ta tiến hành gia cong chuẩn bị là gia cOng mat chuan, xén mat dau
rồi khoan tâm sau đó dùng mặt chuẩn đó dé gia công đầu trục còn lại sau đó dùng chuẩn tinh thống nhất đó là 2 lỗ tâm ở hai đầu trục để gia công các bề mặt còn lại như vậy sẽ bảo đảm độ đồng tâm giữa các cô trục
+ kết luân: Thông qua 2 phương án như đã phân tích ở trên ta quyết định chọn phương án 2 là phù hợp nhất
4.7 Thiết kế nguyên công công nghệ
Ở trên ta đã chọn được tiến trình gia công hợp lý, trong đó chúng ta xác định được phương pháp công nghệ, mặt chuẩn công nghệ và dạng máy Vì vậy, việc thiết kế
nguyên công là làm sáng tỏ các vấn đề kỹ thuật đặt ra cho từng bước nguyên công như:
Các bước công nghệ mà nguyên công đó phải tiến hành, định vị, đồ gá, máy công
nghệ, dụng cụ cắt gọt, dụng cụ kiểm tra, dung dịch trơn nguội
Ở đây ta chỉ thiết kế các bước công nghệ cho từng nguyên công cơ còn các nguyên công khác như: Chế tạo phôi, kiểm tra, nhiệt luyện không phải thiết kế
4.7.1 Nguyên công 1: Cắt phôi e Nội dung nguyên công
Cắt phôi ø60 mm, chiều dài l = 630 mm
Trang 7- Chiều dài lớn nhất của phôi: 3000 mm - Kích thước dụng cụ ( lưỡi cưa dai) + Dài: 6930 mm + Rộng: 40 mm + Day: 1 mm - Chiéu rộng mạch cưa: 2,2 mm - Tốc độ cắt: 10 - 90 m/ph
- Lượng chạy đao khi làm việc: 5 +400 mm/ph
- Công suất động cơ truyền dẫn chính: 4,1 kw - Các kích thước + Dài: 3325 mm + Rộng: 2900 mm + Cao: 2150 mm - Khối lượng: 4300 kg e _ Chuẩn công nghệ và phương pháp gá đặt: Chi tiết kẹp chặt trên 2 má kẹp của êtơ ® Dụng cụ cắt : Lưỡi cưa
® Dụng cụ kiểm tra :Thước lã
e Dung dịch trơn nguội: EmunxI
4.7.2 Nguyên công 2: Tiện e Nội dung nguyên công:
+ Tiện mặt ngoài l6 + xén mặt đầu 2 + Khoan lễ tâm 1 Bề mặt định vị: 16
e Máy công nghệ: máy tiện
Trang 8- Công suất động cơ 4,5kw
- khoảng cách lớn nhất của hai mũi tâm là 750 mm - Chiều cao tâm: 160 mm
e© Chuẩn cơng nghệ và Phương pháp gá đặt:
- Chỉ tiết được gá đặt bằng tay do công nhân bậc 4 thực hiện - Một số đồ gá dùng trong việc gá đặt cho nguyên công tiện:
+ Mâm cặp ba chấu tự định tâm Z2 7 Hình 4 -5: Mâm cặp 3 chấu tự định tâm + Tốc truyền động Hình 4 - 6: Tốc truyền động TOC TRUYEN DONG Kích thước cơ bản, mm D Dị D, |L, L, | Vit 65 24 12 | 130 | 85 | M12x60 + Mii tam quay:
MUI TAM QUAY
Trang 9
Hình 4 - 7: Hình mũi tâm quay và các thông số
+ Mũi khoan tâm: “yO s4 + oN = f L s ol ø_ a C NIT we | _ | NNG j ¬.= A a Z L Hình 4 —8§: Mũi khoan tâm Bảng 5.2
Tên mũi khoan | Đường kínhd | Chiêu dàiL | Chiêu dài làm việc |
Mũi khoan tâm 0,5 - 20 20 - 131 3-16 + Dao tién: KC— ` Có ẤN ) : \ \ \ | “\ co u ` \ \ ì C SS - 1 - ` ⁄ Dao vai có gắn mảnh hợp kim Dao tiện ngoài thân cong
Hình 4 - 9: Một số loại đao cụ dùng trong nguyên công tiện
Dao vai có găn mảnh hợp kim cứng theo [7, trang 297, bảng 4-6]
Trang 10+ Dùng tốc truyền động để truyền mômen xoắn
+ Dùng luynét cô định để tăng độ cứng vững trong quá trình gia cơng e© Dụng cụ kiểm tra:
+ Thước cặp: 0 750x0,05 + Dưỡng ổo ren
e Dung dịch trơn nguội: Emuxin 4.7.3 Nguyên công 3: Tiện
e Nội dung nguyên công: + Tiện mặt ngoài còn lai 16 + Tiện mặt đầu 20
+ Khoan tâm 21
+ Tiện thô và bán tính 18
se _ Máy công nghệ: Máy T616, thông số kĩ thuật (tương tự nguyên công2) e Chuan công nghệ và phương pháp gá đặt + Sơ đồ gá đặt: ˆ 3 ; + Đồ gá, Dụng cụ cắt, dụng cụ kiểm tra, dung dịch trơn nguội được trình bầy Ở nguyên công 2
4.7.4 Nguyên công 4: Tiện thô và bán tỉnh e Nội dung nguyên công:
+ Tiện thô: 4,8, 10, 12, 14, 16 + Tién ban tinh: 4, 8, 12, 14
Trang 11- Dụng cụ cắt, dụng cụ kiểm tra, dung dịch trơn nguội được trình bầy ở nguyên
công 2
4.7.5 Nguyên công 5 : Tiện tinh, tiện rãnh, vát mép
e Nội dung nguyên công:
+Tién tinh: 4, 8, 12, 14 + Tién ranh: 6, 9, 13, 15, 17
+ Vát mép: 3, 19 Bê mặt định vi: 1, 21
e« _ Máy công nghệ: Máy T616, thông số kĩ thuật (tương tự ngun cơng2) e© _ Chuẩn công nghệ và phương pháp gá đặt:
+ Sơ đồ gá đặt:
+D6 ga: +2 mũi chống tâm:
1 mũi chống tâm cô định 1 mũi chỗng tâm xoay + 1 tốc truyền động
+ 1 Luy nét © Dụng cụ cắt:
+ Dao tiện mặt ngoài
Trang 12Hình 4 — 10:Dao vai có gắn mảnh hợp kim + Dao tiện rãnh Các thông số: Ký hiệu | Tiétdién| L | a | 1 | n | By | bh Thép găn dao N° a b C 9,5 | 19,9} 1305} 5 | 12 | 5 21360-025 a, N _lx #5" A : 5 túy Thén doo chva gan hép kim 8-8 L Scr ! if | ề =c !
Hình 4 -11: Các thông số dao tiện rãnh Chon dung cụ kiếm tra: Thước cặp =
Dung dịch trơn nguội: EmunxiI 4.7.6 Nguyên công 6 : Tiện ren 5
e Nội dung nguyên công + Bê mặt gia công 5
+ Bề mặt định vị: 2 lỗ tâm 1, 21
+ Chọn dụng cụ cắt: Dao tiện ren
e_ Máy công nghệ: Máy T616, thông số kĩ thuật (tương tự nguyên công2) e_ Chuẩn công nghệ và phương pháp ga dat
Đồ gá: +2 mũi chống tâm: 1 mũi chống tâm cỗ định
I1 mũi chông tâm xoay
Trang 13
+ 1 tốc truyền động + 1 Luy net Sơ đồ gá đặt: kL SWF | SN Ứ | - ơn mỡ â Dng cụ cắt: Dao tiện ren Các thông số: Kýhiệu | Tiếtdiện L S m B, | h Thép gan dao B | H N [al bl c 26801-005| 12 16,7 | 15 | 1103) 8 | 18 | 5 Dao #rở/
Hình 4-12: Các thông số dao tiện ren + Chọn dụng cụ kiểm tra: Dưỡng ren
+ Chọn dung dịch trơn nguội: Nước xô đa 4.7.7 Nguyên công 7 : Phay ranh then: 7, 11
Trang 14
Công suât động cơ 10
Hiệu suât máy 0.75 Lực cho phép lớn nhat 2000 e Chuan céng nghệ và phương pháp gá đặt +Sơ đồ gá đặt: +Đồ ga: Chi tiết được kẹp chặt lên 2 khối V ngắn © Dụng cụ cắt:[ Theo 17, trang 360, bảng 4- 71 ] Các thông số: B L l lL, d Dị Sô h T răng 10 50 20 8 10 9,5 5 1,8 1
Hinh 4 — 13: Cac thông số dao phay rãnh then e© Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp =
e Dung dịch trơn nguội: Dùng dung dịch trơn nguội là nước xôđa 4.7.8 Nguyên công 8: Nhiệt luyên
4.7.9 Nguyên công 9: Mài e Nội dung nguyên công
+ Bề mặt gia công: 16, 20 + Bề mặt định vị : 10, 16
se _ Máy công nghệ máy mài 3B161A Với các thông số sau: Đường kính lớn nhất của chỉ tiết gia công, mm: 280
Trang 15
- _ Phạm vi đường kính gia công được, mm: tới 250 - _ Chiều đài lớn nhất gia công được, mm: 1800 - - Độ côn đầu tâm ụ trước: moóc NỈ 5
- _ Đường kính lớn nhất đá mài, mm: 750 - _ Tốc độ đá mài, vg/ph: 864; 1065
- Dich chuyén lớn nhất của bàn máy, mm: 1820 - _ Góc quay của bàn, (độ)
+ Theo chiều kim đồng hồ: +2
+ Ngược chiều kim đồng hồ: -6 - _ Số cấp tốc độ mâm cặp ụ trước: vô cấp
- Dich chuyển ngang của ụ đá sau 1 độ chia của đĩa chia, mm: 0.005; 0.02
- _ Bước tiễn ngang của ụ đá, mm/ hành trình bàn máy
- _ Phạm vi tốc độ mâm cặp ụ trước vg/ph: 43+ 400 - _ Khối lượng của máy, kg: 8500
Kích thước phủ bì của máy, mm: + Dài : 2950
+ Rộng: 2150 + Cao: 1725 e© Chuẩn cơng nghệ và phương pháp gá đặt: (hình vẽ)
Chị tiệt gá trên hai mũi tâm, một mũi cô định và một mũi tâm quay PEEL — Te © Dung cu cat: là
Hình 4 — 13: Các thông số đá mài prophin phẳng IIII Với các thông số sau: [ trang 459 bảng 4- 170] (hình vẽ)
Loại đá | d H D Vật liệu Độ hạt
TH 40 20 125 | 2A; 4A; 9A 40- 10
Dung cu kiếm tra: Dùng Panme có độ chính xác 0,01 mm
Trang 16Dung dịch trơn nguội: EmunxiI
4.7.10 Nguyên công 10: Tổng kiểm tra
Sau khi gia công xong các bề mặt ta tiến hành kiểm tra lại tất cả các bề mặt sau đó làm thủ tục chuyển phân xưởng để lắp ráp đồ gá mài thành thành phẩm
4.8 XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN Lượng dư gia công cơ khí là lớp kim loại được cắt gọt thành phơi trong quá
trình gia công cơ khí Ta phải xác định lượng dư gia công hợp lý vì những lý do sau: + Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, gia công nhiều tốn năng lượng điện, dụng cụ cắt, thời gian gia cong nhiều dẫn đến giá thành sản phẩm tăng
+ Ngược lại lượng dư quá nhỏ thì sẽ không đủ hớt di các sai lệch của phôi, để biến phôi thành chỉ tiết hoàn chỉnh
+ Ta có hệ số in đập K
A ph Trong dé: A,,, - Sai léch chi tiét
A, ~ Sai léch phéi
Như vậy, sai lệch phôi sẽ giảm đi mỗi nguyên công cắt gọt, vì vậy mà trong một quá trình công nghệ ta phải chia ra làm nhiều nguyên công nhiều bước nguyên công để có thể hớt dần lớp kim loại mang nhiều sai số trong quá trình chế tạo phôi do nguyên
công trước để lại Lượng dư phải đủ để thực hiện các nguyên công cần thiết đó
+ Mặt khác lượng dư quá bé thì khi gia công sẽ xây ra hiện tượng trượt dao và chỉ tiết, dao sẽ nhanh mòn, chỉ tiết không bóng
4.8.1 Xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích a Xác định lượng dư trung gian cho bé mat ¢50k6 mm
Phơi thanh có cấp chính xác 12 + l4, theo [ L7, trang 233, bảng 3-60] Phôi được
chọn là phôi thanh nên ta có: R;¿ =160 ¿m; Tọ = 250 ¿m;
Trang 17- - Bước 3: Tiện tinh cấp chính xác đạt được h9, độ nhám Rz; =12,5 wm, chiều sâu lớp biến cứng Ts = 10 um - - Bước 4: Mai thô cấp chính xác đạt được h7, độ nhám Rz¿ = 12,5um, chiều sâu lớp biến cứng T¿ = 50 um - - Bước 5: Mài tỉnh cấp chính xác đạt được 6, độ nhám Rz; = 3,2 um, chiều sâu lớp biến cứng T; = 15 um
Sai lệch không gian tổng cộng khi gia công các thanh tròn trên mũi tâm”
Py = |As, + A2, [ theo17, công thức 3-15, trang 230]
Trong đó:
A, = A,.L — Sai lệch không gian tổng cộng( L = 600 mm) A, =1 - Độ cong giới hạn của phôi trên 1 mm chiều đài A, = 0.25.V7? +1 - Độ lệch tâm đo khoan lỗ
[ theo 17, công thức 3-16, trang 230]
Trang 18Sau khi xác định được hết các thông số cần thiết, ta tính được lượng dư trung gian bé nhất cho các bước công nghệ như sau:
+ Lượng dư cho bước gia công tiện thô: 2Zmini= 2.(R¿o TTọ + øạ) = 2.(160+250+754,52) = 2329 ¿m + Lượng dư cho bước gia công tiện bán tỉnh: 2Zmna= 2.(R¿i TTì¡ +ø,) = 2.(100+350+45,27) = 990,54¿m + Lượng dư cho bước gia công tiện tính: 2Z.mn3= 2.(Rz TT; + ø,) = 2.(40+50+37,73) = 255,46 m + Lượng dư cho bước gia công mài bán tĩnh: 2Z ming = 2.(Rz3 +T3 + p;) = 2.(12,5+10+30,18) = 105,36 «wm + Lượng dư cho bước gia công mài thô: 2L mins = 2.(Rz4 +14 + 9,) = 2.(12,5+50422,64) = 170,28 ¿m
Kích thước trung gian được xác định như sau: - _ kích thước bé nhất của chỉ tiết:
Dains = 50+0.0023 =50,0023 mm
- Kich thuéc trung gian bé nhất của phôi trước khi mài tinh:
Daina =D mins t+2Zmins = 50,002+0,170= 50,19 mm
- _ Kích thước trung gian bé nhất của phôi trước khi mài bán tỉnh:
Dinin3 = Diningt2Z ming = 50,19 +0,105= 50,295 mm
- _ Kích thước trung gian bé nhất của phôi trước khi tiện tinh: Dain? = Dnin3t2Zmin3 = 50,295+0,255 = 50,55 mm - _ Kích thước trung gian phôi trước khi tiện ban tinh: Dan =Dmin2†2Zmina = 30,55+0,990 = 51,54 mm - _ Kích thước trung gian phôi trước khi tiện thô: Dạïno =Dmini†2Zmini = 5|,5412,33= 53,87 mm
Ta quy tròn đường kính bé nhất của phôi và chọn đúng với loại phôi thanh có đường kính nhỏ nhất D„„o lớn hơn hoặc bằng D„o và ta chọn phôi có đường kính danh nghĩa là ø60, khi đó tổng lượng dư thực là:
2Z mind = Dino — Dent min = 58,99 — 50,002 = 8,988 mm
Dung sai kích thước trung gian được tra như sau: + Dung sai phoi 6, =1,4 mm
Trang 19
+ Dung sai kích thước sau bước tiện thô: 6,=1,2 mm(hlŠ5)
+ Dung sai kích thước sau bước tiện ban tinh: 6,=0,3 mm (h12) + Dung sai kích thước sau bước tiện tinh: 6,=1,2 mm(h9) + Dung sai kích thước sau bước mài thô: ở,=0,03 mm (h7)
+ Dung sai kích thước sau bước mài tinh: ở,= 0,019 mm (h6) Ta quy tròn các kích thước tính toán trên và kích thước lớn nhất Dino =58,99 mm ; Dmaxo = 58,99 +1,4 =60,39 mm Dyint =51,54 mm ; Dyaxi = 51,54 41,2 =52,74 mm Ding =50,55 mm ; Dax = 50,55 40,3 =50,85 mm D„¡n› 50,295 mm ; Dnax3 = 50,295 +0,074= 50,369 mm Ding =50,19 mm ; Dyaxa= 50,19 +0,03 = 50,22 mm Dins =50,002 mm ; Dyaxs= 50,002+0,019 =50,029 mm e©_ Lượng dư trung gian lớn nhất và bé nhất của các bước:
- - Bước tiện thô:
2Zmini = Dạmo — Dạ = 58,99 -51,54 = 7,45 mm 2Zmax1 = Dmaxo — Dmaxi = 60,39 -52,74= 7,65 mm
- Buoc tién ban tinh:
2Zmin2 = Dini — Ding = 51,54 - 50,55 = 0,99 mm 2Z max? = Dimax1 — Dmax2 = 52,74 - 50,85 = 1,89 mm - Buéoc tiện tính:
2Z mins = Dining — Ding = 50,55- 50,295 = 0,255 mm 2Zmax3 = Dmaxa — Dạaxs = 50,85 - 50,369 = 0,48 mm - - Bước mài thô:
2Zmin4 = Dmin3 — Ding = 50,295 - 50,19 = 0,105 mm 2Zmax4 = Dinax3 — Dinaxa = 50,369 - 50,22 = 0,149 mm - Budc mai tinh:
Trang 205 2Z„„o =2 }`Z„„,= 7,65 + 1,89 + 0,48 + 0,15 + 0,19 = 10,36 mm i=l Thứ lại kết quá Ta có: ô„=l,4mm ; đ,= 0,016 mm => 6,,- 6, =1,4—0,016 =1,38 mm Ma: 2Zmax0 — 2 Zmino = 10,36 — 8,98 =1,38 mm Vậy: kết quả tính toán là đúng
- Luong du trung gian danh nghĩa cho bước tiện thé la: 2Z1E 2Zmaxi — 2ESo + ES¡ =8,98 +0,002 = 8,9 mm
- _ Lượng dư tổng cộng danh nghĩa:
2Z0 = 2Zmaxo + ESpnh + ES: = 10,36 + 0,002 = 10,4 mm Kích thước danh nghĩa của phôi:
Do = Da +2Zo = 50 + 10,4 = 60,3 mm Vậy kích thước bản vẽ lần lượt là:
Phôi: Dạụ = 60,3 *,3
Sau bước tiện thô: D=51,54.12 mm
Sau bước tién ban tinh: D = 50,55.53 mm Sau bước tiện tinh: D = 50,295.9074 mm Sau budc tién mai thé: D = 50,1953 mm
Sau bucc tién mai tinh: D = 50,02019 mm
Trang 214 Tiện 12,5 |40 |25,&4 |0 1255 50,295 |0,074 l50,3 {50,369 |0,26 |1,89 tinh 5 Mài thô |12,5 50 |19,38 |0 |105 50,19 |0,03 {50,19 |50,22 |0,09 |0,48 6.Mai tinh }3,2 15 |12,92 |0 (170 50,002 |0,019 {50,00 [50,029 |0,17 10,19 2 4.8.2 Xác định lượng dư bằng phương pháp tra bảng
a) Xác định lượng dư trung gian cho 2 mặt đầu + Phay rãnh then:
+ Tiện hai mặt đầu:Chỉ tiết trục có chiều dài 506 mm Theo [17, trang 269, bảng
3-125], ta có lượng dư một phía cho mặt đầu của trục là: Z = a =1,2(mm) va dung sai
cho chiều dài của phôi trục là:(9, ), mưn — Chiều đài của trục:
Lon = L +2a = 620 + 2.1,2 = 622,4 — Kích thước ghi trên bản vẽ: L„ = 622,4'2, (mm)
+ Phay rãnh then:
-Ta thấy, tổng lượng dư để gia công rãnh then (8) trên cô trục œ30h7 chính là chiều sâu rãnh then trên trục: Z = t = 4 (mm)
- Tổng lượng dư để gia công rãnh then (13) trên cổ trục ®40h chính là chiều sâu rãnh then trên trục: Z = t = 4,5 (mm)
b) Xác định lượng dư trung gian cho bề măt24077 : - Kích thước lớn nhất của phôi là:
Daxo = 60,3 mm
Quá trình công nghệ gồm các bước sau:
- _ Tiện thô, độ chính xác đạt được h15, dung sai bang là: 6,=1,0 mm - Tién ban tinh, d6 chinh xac dat duoc h11, dung sai bang: 6, = 0,19 mm
- _ Tiện tinh, độ chính xác đạt được h7, dung sai bằng: 6,= 0,025 mm - Theo [17T1, trang265, bang 3- 120] ta co luong du trung gian cho bước tiện
tinh la : 2Z3; =1,3 mm
- _ Lượng dư còn lại cho bước tiện thô và bán tĩnh là:
Zmaxo — Z3 = 20,3 - 1,3 =19,1 mm
(lượng dư tổng cộng lớn nhất bằng: Z„„„„ọ = 60,3 — 40 = 20,3 mm)
- _— Ta chia lượng dư thành 2 phân:
Đồ án tốt nghiệp - 102 - SVTH: Nguyễn Hữu Thiết
Trang 22+Tiện bán tinh: Z, = 5,6 mm
+Tién thé:Z, = 19- 5,6 = 13,4 mm
- Kich thudéc trung gian lân lượt được xác định như sau: + Đường kính phôi lớn nhất: D„;„o = 60,3 mm
+ Đường kính phôi sau bước tiện thô:
Dyaxi=Dmaxo — Z; = 60,3 —13,4 = 46,9 mm Trên bản vẽ sẽ ghi la: D = 46,9.1 9
+ Đường kính phôi sau khi tiện bản tĩnh là: Dmax2=D max1-Z2 = 46,9-5,6 = 41,3 mm
Trén ban vé sé ghi la: D = 41,3915 mm
+ Duong kinh sau khi tién tinh 1a: Dnax3 = Dinax2 — Z3 = 41,3 - 1,3 = 40 mm Trên bản vẽ ghi la D = 40.9925 mm Bang 4 - 3: kết quả lượng dư cho bề mặt 407
Bước công | Cấp chính xác | Dung sai Lượng dư tra | Kích thước
nghé © 45f8 mm bang, trung gian, mm Zi mm (ghi trén ban vẽ) 1 Phôi oe 2.10 60-77 2 Tién thé h15 1,0 13,4 46,91o 3 Tiện bán tính | h12 0,19 5,6 41,3-o 1o 4 Tiện tính h9 0,025 1,3 40.0 02s Cộng Zmax- 20, 3 c) Xác định lượng dư trung gian cho bé mat 430/7:
- Kích thước lớn nhất của phôi là: Dnaxo = 60,3 mm
Quá trình công nghệ gồm các bước sau:
- _ Tiện thô, độ chính xác đạt được h15, dung sai bằng: 6, = 0,84 mm
- _ Tiện bán tinh, d6 chinh xac dat duoc h11, dung sai bang: 6, = 0,13 mm
- Tién tinh, độ chính xác đạt được h7, dung sai bằng: ð,= 0,021 mm
- Theo [17T1, trang265, bang 3- 120] ta có lượng dư trung gian cho bước tiện
tinh la : 2Z3 =1,3 mm
Trang 23
2Zmaxo— 224 = 30,3- 1,3 = 29 mm
(lượng dư tổng cộng lớn nhất bằng: Z„„„„ọ = 60,3 — 30 = 30,3 mm) - _ Ta chia lượng dư thành 2 phần:
+Tién ban tinh: Z2 = 9,6 mm
+Tiện thô: Z¡= 19- 5,6 = 19,4 mm
- Kich thước trung gian lần lượt được xác định như sau: + Đường kính phôi lớn nhất: D„;xo = 60,3 mm
+ Đường kính phôi sau bước tiện thô:
Dmaxi=Dmaxo — 2¡ = 60,3 —19,4 = 40,9 mm
Trên bản vẽ sẽ ghi là: D = 40,9 g4
+ Đường kính phôi sau khi tiện bán tính là:
Dnax2=D maxi-Z2 = 40,9-9,6 = 31,3 mm
Trên bản vẽ sẽ ghi là: D = 31,3.o¡¿ mm
+ Đường kính sau khi tién tinh la: Dinax3 = Dinax2 — Z3 = 31,3 - 1,3 = 30mm Trén ban vé ghi la D = 30.9023 mm Bước công | Cấp chính xác | Dung sai Lượng dư tra | Kích thước nghệ œ45f8 mm bảng, trung gian, mm Z¡ mm (gh trên bản vẽ) 1 Phôi ne 2.15,15 6077 2 Tién thd h15 0.84 19,4 46,9 48 3 Tién ban tinh | h12 0,13 9,6 31,3.013 4 Tién tinh h9 0,021 1,3 30002 Bang 4 - 4: kết quả lượng dư cho bê mặt ¢30d9 4.9 Xác định chế độ cắt 4.9.1.Chế độ cắt cho nguyên công mài ( Phương pháp phân tích) e Xác định chiều sâu cắt:
+ Chiêu sâu cắt khi mài thô: t = 0,04 mm + Chiều sâu cắt khi mài tỉnh: t = 0,02 mm
e xác định lượng ăn dao ngang : Theo [15, bảng 3-9, trang 195] + Lượng chạy dao ngang khi mài thô: s = 0.075 mm/vong + Lượng chạy dao ngang khi mài tính: s = 0.005 mm/vòng
e xác định lượng ăn dao đọc : Theo [15, bảng 3-9, trang 195]
+ Lượng chạy dao dọc khi mài thô: s = 8 mm/vong
Trang 24
+ Lượng chạy dao dọc khi mai tinh: s = 14 mm/vong
e© Xác định tốc độ cắt : Theo [15, bảng 3-9, trang 195] + Tốc độ cắt khi mài thô : V = 30 m/ph
+ Tốc độ cắt khi mài tinh : V = 35 m/ph
Hệ số không gia công ( Mài thô: f =1,2; mài tỉnh: f=1,4) e© Xác định cơng suất cắt:
Công suất được xác định theo công thức:
N=Cu.Vj £.S”d
Theo [15, bảng 4-9, trang 198]
Cụ =1,3;r=0,75; x= 0,85; y = 0,7; Thay các số liệu vào công thức trên:
N =1,3.30”7.0,04°°°.8°” = 4,6 ( thỏa mãn thuyết minh máy) e _ Xác định thời gian gia công cơ bản cho bề mặt ø 50k6 mm _ 7Z.D.L.h/ƒ _ 10.3,14.50.60.0,25.1,2 + 10.3,14.50.60.0,1.1,4 1000V St 1000.30.8.0,04 1000.35.14.0,02 = 2,94 +1,35 = 4,29( phút) Trong đó:
L - là chiều dai mai, L = 60 mm D - Đường kính chỉ tiết gia công
h - Lượng dư gia công; Mài thô: h = 0,25 mm; mài tinh: h = 0,1 mm f— Hệ số không gia công, Mài thô: f = 1,2; mài tĩnh: f= 1,4
4.9.2 Xác định chế độ cắt cho bước khoan 2 lỗ tâm ( phương phap tra bang) e© Xác định chiều sâu cắt :t= 7 mm
e Xác định lượng chạy đao :
+ Luong chay dao vong thé: S, = 0.08 mm/vong + Luong chay dao vong tinh: S, = 0.14 mm/vong
Theo [15, bang 8-3, trang 91] e Xác định tốc độ cắt:
Trang 25Số vòng quay trục chính khi khoan thô:
n= 10007 _ 1000.50 _ 27 và 2 hút zD — 31458
Theo tiêu chuẩn, chọn số vòng quay của máy: n = 350 vòng/phút e© Xác định cơng suất cắt khi khoan: N = 1,3 (Kw)
Theo [15, bang 17-3, trang 94] , K, =1: Hé s6 diéu chinh cong suat cat
So với công suất của máy thì máy làm việc đảm bảo an toàn e Xác định thời gian gia công cơ bản: _ #DL _— 314587 _ 1000.V.8 1000.50.0,08 , Trong đó:
L - là chiều dài bậc gia công , L= 7 mm D — Duong kinh chi tiết gia công, D = 58 mm V - Tốc độ cắt, m/ph
S — Luong chay dao, mm/vong
4.9.3 Xác định chế độ cắt cho bước nguyên công tiện thô bề mặt ( phương pháp
tra bảng)
¡=4: Số lần chuyên dao e Xác định lượng chạy dao :
+ Theo [15, bang 25-1, trang 29] : S, = 0,5 mm/vong;
K, = 0,75: Hé sé diéu chinh luong an dao
+ Lượng chạy dao thực té: S = S,.k, = 0,5.0,75 = 0,375 mm/vong
Theo [15, bang 8-3, trang 91] e Xác định tốc độ cắt:
+ Theo [15, bảng 31-1, trang 34], tốc độ cắt tra bảng, ta có: Vụ = 44 m/ph
+ Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt: k, =l; ( Theo [15, bảng 8-3, trang 92] )
+ Tốc độ cắt thực tế: V = Vụ.k, = 44.1= 44 m/ph e© Xác định số vòng quay của trục chính:
Số vòng quay trục chính khi tiện thô:
Trang 26
n- 10007 _ 100044 _ 2.1 sO vòng/nhút zD — 314.58 Chọn số vòng quay của máy: n = 240 vòng/phút + Với đường kính D = 52,68 mm thì n = 266 vòng/phút Chọn số vòng quay của máy: n = 350 vòng/phút + Với đường kính D = 53,3 mm thì n = 262,90 vòng/phút Chọn số vòng quay của máy: n = 350 vòng/phút
+ Với đường kính D = 36,5 mm thi n = 383,9 vòng/phút Chọn số vòng quay của máy: n = 350 vòng/phút
e Công suất tiêu thụ của dong co: N=2,0 Kw; Theo [15, bang 8-3, trang 91]
e Công suất có Ích của dong co: N, = 4,5.0,85 =3,9 Kw Vay N<N.: May đủ công suất cắt
e Xac định thời gian gia công cơ bản:
+ Với D = 58 mm; L= 190 mm; n =240 vòng/phút
_ LL _ 4190 _
+ Với D = 52, 68 mm; L = 77 mm; n= 350 vong/phut thi T= 1,7 phút
+ Voi D= 36,5 mm; L= 56 mm; n= 350 vong/phut thi T=1,28 phut
4.9.4 Xác định chế độ cắt cho bước gia công tiện bán tinh ( phương pháp tra
bảng)
¡i= 2: Số lần chuyên dao e Xác định lượng chạy dao :
+ Lượng chạy dao tra bang: S, = 0,3 mm/vong; Theo [15, bang 25-1, trang 29]
K;, = 0,75: Hệ số điều chỉnh lượng ăn dao
Trang 274.9.5 + Tốc độ cắt thực tế: V = Vụ.k, = 62.1= 62 m/ph Xác định số vòng quay của trục chính: Số vòng quay trục chính khi tiện bán tỉnh a— 100047 _ 1000.62 zD 314.508 =388.68 vòng/phút Chọn số vòng quay của máy: n = 350 vòng/phút + Với đường kính D = 49,3 mm thì n = 400 vòng/phút Chọn số vòng quay của máy: n = 503 vòng/phút + Với đường kính D = 41,9 mm thì n = 471 vòng/phút Chọn số vòng quay của máy: n = 503 vòng/phút + Với đường kính D = 31,3 mm thì n = 630,8 vòng/phút Chọn số vòng quay của máy: n = 723 vòng/phút
Công suất tiêu thụ của động cơ: N =2,0 Kw; Theo [15, bảng 8-3, trang 91]
Công suất có ích của dong co: N, = 4,5.0,85 =3,9 Kw Vậy N<N,: Máy đủ công suất cắt
Xác định thời gian gia công cơ bản:
+ Với D = 50,8 mm; L = 77 mm; n = 350 vòng/phút
+ Với D = 41, 9 mm; L = 90 mm; n = 503 vòng/phút thì T=1,4 phút + Với D = 31.3 mm; L= 100 mm; n= 723 vong/phut thi T=1,1 phut
Xác định chế độ cắt cho bước gia công tiện tinh( phương phap tra bang) Xác định chiều sâu cắt : t = Fras = — = 0.325 mm
I
¡=2: Số lần chuyên đao Xác định lượng chạy dao :
+ Theo [15, bang 25-1, trang 29] : S, = 0,2 mm/vòng;
K, = 1.25: Hệ số điều chỉnh lượng ăn dao
+ Theo [15, bảng 30,1, trang 34; lượng chạy dao thực tế: S = Sg.k;
S5 =0,2.1,25 = 0,25 mm/vòng Xác định tốc độ cắt :
+ Theo [15, bang 31-1, trang 34] ; ta co: V, = 106 m/ph
Trang 28+ Theo [15, bảng 8-3, trang 92];Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt: k, =1; T =60 phút + Tốc độ cắt thực tế: V = Vụ.k, = 106.1= 106 m/ph Xác định số vòng quay của trục chính: n- 100077 _ 1000.106 zD — 314.503 =670 vòng/phút Chọn số vòng quay của máy: n = 723 vòng/phút + Với đường kính D = 50 mm thì n = 703 vòng/phút Chọn số vòng quay của máy: n = 723 vòng/phút + Với đường kính D = 40,6 mm thì n = 831,47 vòng/phút Chọn số vòng quay của máy: n = 958 vòng/phút
+ Với đường kính D = 30 mm thì n = 1125 vong/phut Chọn số vòng quay của máy: n = 1380 vòng/phút
Công suất tiêu thụ của dong co: N =2,9 Kw; Theo [15, bang 52-1, trang 40] Công suất có ích của dong co: N, = 4,5.0,85 =3,9 Kw
Vậy N<N,: Máy đủ công suất cắt Xác định thời gian gia công cơ bản: + Với D = 50,3 mm; L = 30 mm; n = 723vòng/phút + Với D = 48 mm; L = 25 mm; n = 723 vòng/phút thì T= 0,55 phút + Với D = 40,6 mm; L = 90 mm; n = 958 vòng/phút thì T =1,6 phút 4.9.6 Xác định chế độ cắt cho bước gia công cắt rãnh ( phương pháp tra bảng) Xác định chiều sâu cắt : t= 2 mm Xác định lượng chạy dao :
Trang 29
a— 10007 _ 1000.30,24
z.D 3.14.27 = 357 vòng/phút
Chọn số vòng quay của máy: n = 350 vòng/phút
© Kiểm tra chế độ cắt theo công suất:
+ Công suất cắt tra bang: N, = 1,4 Kw, Theo [15, bang 50-1, trang 45]
+ Công suất cắt: N =Ng.k„= 1,4 Kw;( Do K, = 1: Hé số hiệu chỉnh công suất) + Công suất có ích của dong co: N = 7,8.0,85 = 6,63 Kw
Vậy N<N,: Máy đủ công suất cắt e Xác định thời gian gia công cơ bản:
T- Z\а~4?) _ 31407? —232) _ 0.04 phút
4000.V.S 4000.30,24.0,12
4.9.7 Xác định chế độ cắt cho bước phay rãnh then ( phương phap tra bang)
e© Xác định chiều sâu cắt : t
+ Rãnh then 7:t=4 ˆ mm
+ Rãnh then I]: t= 4,5 mm
e Xác định lượng chạy đao :
+ Luong chay dao tra bang: S, = 0.035mm/vong
—S, =S„.z = 0,035.4 =0 14 mm/vòng, (với z = 4: số răng trên dao phay ngón) + Luong chay dao vong tinh Theo [15, bang 12-5, trang 127] : S, = 0.14 mm/vòng e© Xác định tốc độ cắt : + Tốc độ cắt tra bảng: V= 35 m/ph, Theo [15, bảng 60-5, trang 146] e Xác định số vòng quay của trục chính: Số vòng quay trục chính khi phay: + Rãnh then 7 "1 zr.D 3,14.30 chọn số vòng quay của máy: n = 375 vòng/phút + Rãnh then 11 n= 10007 _ 1000.35 _ 278 vòng/phút
Chọn số vòng quay của máy: n = 300 vòng/phút
Xác định công suất cắt: tra bảng ta được Np =3,6 kw (thỏa mãn máy 6H13)
Trang 30
e Xác định thời gian gia công cơ bản:
Tw = 0.00666.L = 0.0066 90 = 0,6 phút 4.9.8 Xác định chế độ cắt cho bước gia công tiện ren
e Số lát cắt và chiều sâu cắt trong mỗi lát:
Theo [15, bang 4-7, trang 171] voi dao tiện thép gió cat ren hémét budc 1,5 mm
có 4 lát cắt thô và 2 lát cắt tỉnh Ren M27X1,5 có chiều cao prifile là 3,6 mm
Chon tins = 2tinn ta CO: 3t) +2t =3,6 xt, =0,45;t =0,225
° Xác định tốc độ cắt :
- Tốc độ cắt thô tra bảng, Theo [15, bảng 7-7, trang 172] ta có: Vụ = 36 m/ph + Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt: ky =1,28; ( Theo [15, bảng 8-7, trang 173]) + Tốc độ cắt thực tế: V = Vụ.ky = 36.1,28 = 46 m/ph + Xác định số vòng quay của trục chính: n= 1000V _ 1000.46 _ 542,3 vòng/phút z.D 3,14.27 Theo thuyết minh máy Chọn số vòng quay của máy: n = 723 vòng/phút -Tốc độ cắt tinh tra bảng, ta có: Vụ = 64 m/ph Theo [15, bảng 7-7, trang 172] + Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt: ky =1,28; ( Theo [15, bảng 8-7, trang 173]) + Tốc độ cắt thực tế: V = Vụ.k,= 64.1,28 = 81,9 m/ph + Xác định số vòng quay của trục chính: n— 10007 _ 1000.819 zD 314.27 =955,5 vòng/phút vòng phú
Theo thuyết minh máy Chọn số vòng quay của máy: n = 958 vịng/phút e© Cơng suất cắt: Nụ = 2,4 kw Theo [15, bảng 50-1, trang 39]
So với công suất máy N = 4,5 kw, đảm bảo an toàn cho máy làm việc e Xác định thời gian gia công cơ bản:
T= i g= 304 | 302 915 phút
ns 27/23 2.958
Trong đó: 1 — Sô lân cắt q — 5ô môi ren 4.10 Lập phiếu nguyên công