thiết kế quy trình gia công chi tiết tay biên (kèm bản vẽ)

GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lời nói đầu Qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng cần đạt yêu cầu mặt đầu, độ song song lỗ với Từ yêu cầu trên, ta phải thiết kế qui trình công nghệ hợp lý từ khâu tạo phôi đến khâu tạo thành chi tiết hoàn chỉnh Trên sở ta phải thiết kế đồ gá, tính chế độ cắt xác đònh thời gian gia công cho nguyên công cách hợp lý để đạt hiệu kinh tế, kỹ thuật cao Những yêu cầu thể : ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TAY BIÊN Các số liệu, thông số tra bảng tính toán dựa vào tài liệu kinh nghiệm thầy hướng dẫn Một sản phẩm có nhiều phương án công nghệ khác việc thiết kế quy trình công nghệ so sánh chọn lọc phương án công nghệ hợp lý đảm bảo yêu cầu chất lượng, giá thành rẻ, thời gian, đáp ứng nhu cầu xã hội Tuy nhiên, yếu kinh nghiệm thực tế nên tránh khỏi sai sót trình tính toán chọn số liệu Em mong thầy cô góp ý, bổ sung để kiến thức em vững vàng Sinh viên thực Nguyễn Quang Minh SVTH : Nguyễn Quang Minh GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy NỘI DUNG Lời nói đầu Nội dung Phiếu nhiệm vụ Ý kiến Giáo viên hướng dẫn Phần 1: Xác đònh dạng sản xuất I Phân tích chi tiết gia công II Xác đònh dạng sản xuất Phần 2: Vật liệu phương pháp chế tạo phôi I Vật liệu II Phương pháp chế tạo phôi Phần 3: Qui trình công nghệ I Các qui trình công nghệ II Phân tích qui trình công nghệ – Chọn qui trình Phần 4: Thiết kế nguyên công Nguyên công 1:Phay mặt phẳng (bề mặt 1,6 ) Nguyên công 2: Phay mặt phẳng (bề mặt 3,8 ) Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ 2, vát mép Nguyên công 5: Vát mép 5,10 Nguyên công 6: chuốt rãnh 11 Phần 5: Tính toán lượng dư cho nguyên công Phần 6: Tính toán chế độ cắt cho nguyên công Phần 7: Tính toán thiết kế đồ gá cho nguyên công Kết luận Tài liệu tham khảo SVTH : Nguyễn Quang Minh 5 8 10 11 12 14 17 22 26 32 24 28 33 36 37 GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Ý kiến Giáo viên hướng dẫn SVTH : Nguyễn Quang Minh GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Vónh Long, ngày……… tháng ……… năm 200…… Giáo viên hướng dẫn Phần 1: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT I Phân tích chi tiết gia công: Yêu cầu kỹ thuật: Vò trí tương quan bề mặt: + Độ không song song lỗ Φ12 Φ20 không 0.02 + Độ không vuông góc mặt đầu không 0.03 Độ nhám bề mặt : SVTH : Nguyễn Quang Minh Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân + Lỗ (2) có Φ = 12mm làm việc có độ nhám bề mặt tương đối cao Ra=0.63µm + Lỗ(7) có Φ = 20mm làm việc có độ nhám bề mặt tương đối cao Ra= 2.5µm + Các bề mặt 1-3-6-8 có độ nhám RZ= 40µm + Các bề mặt lại không gia công có Rz= 80µm + Các góc lượn R= 4mm Vật liệu chế tạo: Tay biên chi tiết dạng càng, chòu tải trung bình, làm việc môi trường rung động nên vật liệu chế tạo phải đáp ứng độ cứng vững Vật liệu thông thường dùng để chế tạo thép cacbon, thép hợp kim, loại gang xám Ở với chi tiết nầy ta chọn vật liệu gang xám GX 15 – 32, việc chế tạo (đúc ) gia công giá thành vật liệu gang xám thấp II Xác đònh dạng sản xuất: Trong chế tạo máy, người ta phân biệt thành dạng sản xuất:  Sản xuất đơn  Sản xuất hàng loạt ( lớn, vừa, nhỏ )  Sản xuất hàng khối - Mỗi dạng sản xuất có đặc điểm riêng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác Để xác đònh dạng sản xuất, ta cần phải tính: a Sản lượng hàng năm chi tiết: Đây số chi tiết đựơc sản xuất năm, tính công thức: N = N m.(1 + α +β ) 100 Trong đó: - N : số chi tiết sản xuất năm - N0 : số sản phẩm sản xuất năm - m: số lượng chi tiết sản phẩm - α : % phế phẩm chủ yếu phân xưởng đúc - rèn (α = 3% - 6%) - β : số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ: ( β = 5% - 7% ) Từ phiếu nhiệm vụ, ta có số liệu: Số sản phẩm sản xuất năm N0 = 16.900 chiếc/năm Số lượng chi tiết sản phẩm m = Ta chọn: Phế phẩm chủ yếu phân xưởng α = 5% Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ β = 5% 5+5 N = 16.900 x (1 + ) = 18.590 chiếc/năm Vậy : 100 b Trọng lượng chi tiết: xác đònh theo công thức: SVTH : Nguyễn Quang Minh Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân Q1 = V.γ (kg ) Trong đó: Q1: trọng lượng chi tiết ( kg ) V: thể tích chi tiết ( dm3 ) γ : trọng lượng riêng vật liệu chế tạo chi tiết Với chi tiết giá đỡ kẹp chi tiết dạng càng, vật liệu gang xám, nên : Trọng lượng riêng gang xám là: 7,2 (kg/dm3 ) Và ta phân chi tiết thành phần nhỏ để tính thể tích chi tiết, phân tích chi tiết gia công thành vùng, ta tính thể tích vùng, sau tổng hợp thể tích lại, ta tích chi tiết là:  Thể tích vùng 1: V1 = 6028.8 (mm3)  Thể tích vùng 2: V2 = 10935 (mm3)  Thể tích vùng 3: V3 = 11088 (mm3)  Thể tích vùng 4: V4 = 21449.3 (mm3)  Thể tích vùng 5: V5 = 728 (mm3)  Thể tích vùng 6: V6 = 372.28 (mm3) Vậy: Thể tích chi tiết là: V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6  V = 50600.38 ( mm3 )  V = 0.0506 ( dm3 ) V = 50600.38 1.000.000 = 0.0506 (dm ) Ta có: Trọng lượng chi tiết là: Q1 = 0.0506 x 7,4 ≈ 0,4 ( kg ) * Cách xác đònh dạng sản xuất: Dạng sản xuất Đơn Hàng loạt nhỏ Hàng loạt vừa SVTH : Nguyễn Quang Minh Q1 – Trọng lượng chi tiết > 200 kg – 200 kg < 4kg Sản lượng hàng năm chi tiết ( ) 1000 > 5000 > 50.000 ( Thiết kế ĐA-CNCTM – trang 13 ) Từ kết có qua tính toán, kết hợp với việc tra bảng xác đònh dạng sản xuất, ta kết luận chi tiết sản xuất dạng sản xuất hàng loạt lớn Phần 2: VẬT LIỆU PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI I Vật liệu: Với chi tiết tay biên, ta chọn vật liệu chế tạo gang xám GX 15-32, grafit dạng thô Với vật liệu gang xám GX 15-32 có thành phần hoá học sau: SVTH : Nguyễn Quang Minh GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Độ bền Mác gang GX 15 – 32 Kéo Uốn 15 32 Độ cứng HB 190 Thành phần hoá học ( % ) C Si Mn P S Không 3,6 2,2 0,6 0,3 0,15 ( Thiết kế đúc – trang 48 ) II Phương pháp chế tạo phôi: Do vật liệu chế tạo chi tiết gang xám, với việc chi tiết sản xuất hàng loạt lớn tiết đựơc đúc cấp xác 2, cấp xác kích thước IT 15 – IT 16, thuộc nhóm phức tạp II Chi tiết đựơc đúc khuôn kim loại ( khuôn gang ) có lõi kim loại, với mặt phân khuôn nằm ngang Đúc áp lực thấp Sai lệch cho phép kích thước chi tiết đúc: ± 0,5 ( mm )(B 3-3 tr 174 – ST1 ) Sai lệch chiều dầy thành gân không gia công: ± 0,4 ( mm )(Tr81 – TKá đúc) Sai lệch cho phép khối lựơng: 8% ( bảng 14 – trang 80 – Thiết kế đúc ) Lượng dư lớn để gia công khí vật đúc: (mm) (B19-T83-TK Đúc ) Lượng co theo chiều dài vật đúc: 1% ( B23-T90-TK Đúc ) Lượng dư gia công chi tiết: Các bề mặt gia công Lượng dư cho phép ( mm ) 1,6 3.5 3,8 2,5 ( Bảng 19 – trang 84 – TK Đúc ) • Dung sai kích thước chi tiết đúc (mm), lấy theo IT15: Kích thước danh nghóa > ÷ : 0,480 > ÷ 10 : 0,580 > 10 ÷ 18 : 0,700 > 18 ÷ 30 : 0,840 > 30 ÷ 50 : 1,000 > 50 ÷ 80 : 1,200 > 80 ÷ 120 : 1,400 > 120 ÷ 180 : 1,600 • Quá trình hình thành phôi: Theo [7, trang 63] trình hình thành phôi trải qua bước sau: - Trước hết phận kỹ thuật phải vẽ vẽ vật đúc Căn vào vẽ vật đúc phận mộc mẫu chế tạo mẫu hộp lõi Ở phận làm khuôn người ta dùng mẫu hỗn hợp làm khuôn để chế tạo khuôn Ở phận làm lõi người ta dùng hộp lõi hỗn hợp làm lõi chế tạo lõi Sau sấy khuôn lõi ta đem lắp ráp khuôn lõi lại với Tiến hành bước rót kim loại vào khuôn, mởõ khuôn lấy vật đúc, phá lõi khỏi vật đúc, làm vật đúc kiểm nghiệm SVTH : Nguyễn Quang Minh Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân - Chi tiết làm thiết bò phun cát khô phun cát ướt tự động bán tự động Bản vẽ khuôn đúc: Các lưu ý đúc chi tiết: Do gang xám dễ đúc chảy loãng tốt, co ngót nên dùng rộng rãi để đúc chi tiết, trình đúc cần lưu ý số việc sau: Do gang dễ biến trắng nên dùng vật làm nguội cần phải thận trọng Khi đúc, thông thường, nên rót kim loại vào chỗ mỏng nhằm làm đồng nhiệt độ, tránh nút nhiệt vật đúc SVTH : Nguyễn Quang Minh Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân Tránh bò biến trắng cục Khi ráp khuôn nên tránh khe hở lớn ruột tạo rìa thừa, gây nứt mép cạnh Phần 3: QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ I Các qui trình công nghệ: Ta có hình vẽ chi tiết lồng phôi bề mặt cần gia công: SVTH : Nguyễn Quang Minh 10 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân Thời gian thực bước là: TB5 = T05 + 10%T02 + 8%T02 + 3%T02 +5%T02 = 0.1 ( phút ) Bước : Doa tinh lỗ Φ 12 a Dụng cụ cắt : Mũi doa D = 12 (mm) ( γ = 00 ; α = 100 ; α1 = 25; ϕ = 50 ; w = 10 ; f = ; λ = ; c = ) ( Sổ tay dụng cụ cắt gọt ) b Lượng dư gia công : t= D − d 12 − 11.9 = = 0.05 ( mm ) 2 c Chế độ cắt : Chiều sâu cắt: t = 0,05 ( mm ) Lượng chạy dao : S = 1,4 ( mm/vòng ) ( bảng 5-112 trang 104 – ST2 ) Tốc độ cắt: v = 9.3 ( m/ph ) ( bảng 5-116 trang 107 – ST2 ) Số vòng quay trục theo tính toán là: 1000v 1000x9.3 n tt = = = 246.8 ( vòng / phút ) πD 3,14x12 Ta chọn số vòng quay theo máy, n = 350( v/ph ) Tốc độ cắt thực tế là: π.D.n 3,14x11,8x350 vtt = = = 12.9 ( v/ph ) 1000 1000 d Thời gian thực bứơc 5: Do cắt lần với lượng dư 0,2 ( mm ), nên thời gian thực bước là: TB4 = T02 + TP + TPV + TTN Với : thời gian xác đònh công thức sau: L + L1 + L T04 = ( phút ) S.n Ta có: Chiều dài bề mặt gia công: L = 30 (mm) Do nguyên công phay mặt phẳng nên chiều dài ăn dao là: D−d L1 = cotgϕ + 2 11.9 − 11.5 cot g 50 +  L1 = L1 = 4.3 mm Chiều dài thoát dao: L2 = ( mm ) Thời gian gia công là: L + L1 + L2 30 + 4.3 + T04 = = = 0.06 ( phút ) S.n 1,7x350 Thời gian thực bước là: SVTH : Nguyễn Quang Minh 21 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân TB4 = T04 + 10%T02 + 8%T02 + 3%T02 +5%T02 = 0.08 ( phút ) Bước : Vát mép a Dụng cụ cắt : Dao doa D = 12 ( ϕ = 450 ; L1 = ) (TCLX 1672 – 71 ) b Chế độ cắt : Chạy dao tay V Nguyên công : Sơ đồ gá đặt: hình vẽ Đònh vò: bậc tự Chọn máy: máy khoan 2A592 Dụng cụ cắt : Dao doa D = 20 ( ϕ = 450 ; L1 = ) ( TCLX 1672 – 71 ) Chế độ cắt : - Chạy dao tay VI Nguyên công : Chuốt rãnh then SVTH : Nguyễn Quang Minh 22 GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Sơ đồ gá đặt: hình vẽ Đònh vò: Chọn máy: máy chuốt đứng 7A710 - Công suất : 14 KW ( CĐC trang 224 ) Dụng cụ cắt : Chế độ e4 N 14 Tốc độ cắt : V =61200 P η = 61200 522 0.5 = 820 z Phần : TÍNH TOÁN VÀ TRA LƯNG DƯ Nguyên công 3: KHOÉT – DOA – VÁT MÉP LỖ Φ 20 ±0,1 I Xác đònh lượng dư phương pháp phân tích : Phân tích tính chất làm việc yêu cầu từ đầu đề, ta nhận thấy lỗ trục Φ30 ± 0,05 có dung sai δ = 0,1 , Ra = 0,63 , cấp nhẵn bóng 8, ( Bảng 2-1 , Trang 17 , Cơ sởCNCTM Trường ĐHBKHN) nên để đạt đựơc độ nhám nầy ta cần phải gia công qua bước: khoét thô, khoét tinh doa tinh ( Bảng 2-4 , Trang 142 , Cơ sở CNCTM Trường ĐHBKHN) Do chi tiết dạng càng, vật liệu gang xám GX 15 – 32, nên ta có bước công nghệ đạt độ nhám , cấp xác sau: SVTH : Nguyễn Quang Minh 23 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân  Phôi : Rz0 = 0, T0 = 0, δ0 = 1.15 ( Do lỗ ban đầu lỗ đặc) Do chi tiết có vật liệu gang xám nên sau bước thứ loại trừ Ti, nên bước gia công Ti = 0:  Khoan Rz1 = 50 µm; T1= ( CCX 12 )  Khoét Rz2= 40µm; T2= ( CCX 11 )  Doa Rz3= 10µm; T3= ( CCX10) ( B3-87, Trang 244, ST1) Sai số không gian bề mặt gia công bước gia công sát trước để lại ρ = ρ cv2 + ρ lk2 - Giá trò cong vênh lỗ tính theo phương hướng kính hướng trục: ρcv = - Sai số lệch khuôn: 2 2 δ  δ   1000   1000  ρlk =  b ÷ +  c ÷ =  ÷ + ÷ = 707.10( µ m)      2  2 - Vậy sai lệch không gian tổng cộng phôi là: ρ0 = 02 + 707.102 = 707.10( µ m) - Các sai số không gian lại: ρi = ki x f0 ( Bảng 2-12, Trang 64, HDTKĐA- TP) Sai số không gian lại sau bước khoét thô: ρ1 = 0,05 x ρ0 = 0,05 x 707.10 = 35.355( µm ) Sai số không gian lại sau bước khoét tinh: ρ2 = 0,04 x ρ0 = 0,04 x 707.10 28.284 ( µm ) Sai số không gian lại sau bước doa: ρ3 = 0,02 x ρ0 = 0,02 x 707.10 = 14.142 ( µm ) 2 Sai số gá đặt: ε = ε c + ε k + ε gđ        Sai số chuẩn: ε c = chuẩn công nghệ trùng với chuẩn thiết kế Sai số kẹp chặt: εk = chuẩn kích thước vuông góc vớ chuẩn gia công Sai số đồ gá: nhỏ nên bỏ qua , εđg =  Vậy : Sai số gá đặt: ε = ( µm ) Ta có: - Lượng dư nhỏ hai phía: 2Zimin = 2(RZi-1 + Ti-1 + Pi2−1 + ε 2i ) Trong : Zimin: lượng dư bề mặt bước công nghệ thứ i RZi-1: chiều cao nhấp nhô bước gia công trước để lại ( µm ) Ti-1 : chiều sâu lớp biến cứng bước gia công trước để lại ( µm ) Pi-1: sai số không gian bề mặt gia công bước sát trước để lại ( µm ) SVTH : Nguyễn Quang Minh 24 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân Vậy lượng dư nhỏ hai phía tính cho bước nguyên công:  Lượng dư cho bước gia công khoét thô: 2Zmin1 = Dmax1 Lượng dư cho bước gia công khoét tinh: 2Zmin2 = 2(Rz1 + T1 + ρ 12 + ε 12 ) = ( 50 + 0+ 35.3552 + 02 ) = 170.71(µm)  Lượng dư cho bước gia công doa: 2Zmin3 = 2(Rz2+ T2 + ρ 22 + ε 22 ) = ( 40 + 28.2842 + 02 ) =136.568 (µm) Các kích thứơc trung gian lỗ:  Kích thước trung gian lỗ lớn chi tiết: Dmax3 = 20 + 0,021= 20.021 ( mm )  Kích thước trung gian lỗ sau bước doa: Dmax2 = Dmax3 - 2Zmin3 = 20.021 – 0.136568 = 19.8844 ( mm )  Kích thước trung gian lỗ sau bước khoét tinh : Dmax1 = Dmax2 - 2Zmin2 = 19.8844 – 0.17071= 19.7137 ( mm )  Kích thước trung gian lỗ sau bước khoét thô: Dmax0 = Dmax1 - 2Zmin1= 19.81496 – Dmax1 = 19.7037 - 19.7137 = 0( mm ) Do gia công mặt nên làm tròn kích thước trung gian theo hàng số có nghóa dung sai giảm đơn vò ( Trang 23, CNCTM- Hồ Viết BìnhNguyễn Ngọc Đào) Dmax3 = 20.021 ( mm ); Dmax2 = 19.883 ( mm ) Dmax1 = 19.712 ( mm ) ; Dmax0 = ( mm ) - Ta có giá trò dung sai bước công nghệ:  Dung sai khoan: δ1 = 0,130(mm) (CCX11)  Dung sai khoét: δ2 = 0,084(mm) (CCX10)  Dung sai doa: δ3 = 0,021 (mm) (CCX8)  Dung sai phôi ( phôi đúc CCX ): δ0 = 1.15(mm) (B3-11, Tr182, ST1) Ta có:  Đường kính trung gian nhỏ phôi: Dmin0 = Dmax0 – δ0 = – = (mm)  Đường kính trung gian sau gia công khoét thô: Dmin1 = Dmax1 – δ1 = 19.712– 0.130 = 19.582 (mm)  Đường kính trung gian sau gia công khoét tinh: Dmin2 = Dmax2 – δ2 = 19.883 – 0,084 = 19.799 (mm)  Đường kính trung gian sau gia công doa: Dmin3 = Dmax3 – δ3 = 20.021 – 0.021= 20 (mm) - Tính lượng dư lớn bé lỗ:  Bước khoan: 2Zmin1 = Dmax1 - Dmax0 = 19.712 – 0= 19.712(mm) 2Zmax1 = Dmin1 - Dmin0= 19.582 – = 19.582 (mm)  Bước khoét: SVTH : Nguyễn Quang Minh 25 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân 2Zmin2 = Dmax2 - Dmax1 = 19.883– 19.712= 0.171(mm) 2Z2max = Dmin1 - Dmin0 = 19.799 – 19.582 = 0,217 (mm)  Bước doa: 2Zmin3 = Dmax3 - Dmax2 = 20.021 – 19.883 = 0.138(mm) 2Zmax3 = Dmin1 - Dmin0 = 20 – 19.799= 0,201(mm)  Vậy lượng dư tổng cộng lớn bé nhất: Z0max = ∑ Z i = 19.712 + 0.171 + 0.138 = 20.021 ( mm ) i =1 Z0min = ∑ Z i max = 19.8582 + 0.217 + 0.201= 20 ( mm ) i =1  Thử lại kết : 2Z0min – 2Z0max = 20.021– 20 = 0.021(mm) (1) δct - δ0 = 0.021 – = 0.021 (mm) (2) ( Đúng)  Bảng xác đònh lượng dư phương pháp phân tích Trình tự Các yếu tố tạo thành bước lượng dư công nghệ Rzi Ti ρi εi Phôi Ti + T i 0 Lượng dư tính toán 2Zmin Kích thước tính toán Dung sai δi mm 0 Kích thước giới hạn mm Lượng dư giới hạn mm Dmaxi Dmini 2Zmax 2Zmini 0 20 20.021 1.Khoan 50 0.130 19.713 19.713 0.130 19.712 19.582 19.582 19.712 2.Khoét tinh 40 0.084 170.71 19.884 0,084 19.883 19.799 0.217 0.171 3.Doa 10 0.021 136.568 20.021 0,021 20.021 20 0.201 0.138 Phần : TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT Nguyên công 3: KHOÉT – DOA LỖ – VÁT MÉP Φ 20± 0,1 I Tính chế độ cắt phương pháp phân tích : Chọn trình tự bước nguyên công Bước1: Khoan mũi khoan thép gió P18 Bước 2: Khoét tinh mũi khoét gắn mũi hợp kim cứng BK8 SVTH : Nguyễn Quang Minh 26 Phần VI: Tính toán chế độ cắt Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân Bước 3: Doa tinh mũi doa gắn mũi hợp kim cứng BK8 Sơ đồ gá đặt: hình vẽ Đònh vò: hạn chế bậc tự Chọn máy: máy khoan cần 2A55 a Chọn dao: - Dao khoét gắn mảnh hợp kim cứng BK8, chuôi côn Với thông số: L = 355, l = 210, γ = 30 , α = 80 , α1 = 200 , ϕ = 600 , ϕ0 = 300 , ω=150 ( Bảng 4-47 trang 298, bảng 4-48 trang 301 – ST1 ) Dao doa gắn mảnh hợp kim cứng BK8, chuôi côn Với thông số: D =19.7, L = 180, l = 210, γ = 00 , α = 100 , ϕ0 = 50 , λ = , α0 =100, α01 = 250 , c = 1, góc nghiêng 150 ( bảng 4-49 trang 302, bảng 4-50 trang 304 – ST1 ) b Xác đònh chiều sâu cắt: Dmin1 − D min0 19.5 - = = 9.75 (mm)  Khoan: t1 = 2 D − D min1 19.799 -19.5 = = 0.1495 (mm)  Khoét t = min2 2 D − Dmin2 20 - 19.799 t = min3 = = 0,1005 (mm)  Doa 2 c Lượng chạy dao – S: Khoan : SB = 0,7 ( mm/vòng ) (B9-3 – Tr89 - CĐCGCCK) SLT = 0,7 x Ks = 0,7 ( mm/vòng ) ( Ks = ) S = 0,79 ( mm/vòng ) Khoét : SB = 1.1 ( mm/vòng ) (B 9-3 – Trang 89 - CĐCGCCK) SLT = 1.1 x Ks = 1.1 x = 1.1 ( mm/vòng ) ( Ks = ) S = 1.15 ( mm/vòng ) SVTH : Nguyễn Quang Minh 27 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Doa: SB = 1,1( mm/vòng ) (B 10-3 – Trang 90 - CĐCGCCK) SLT = 1,1 x Ks = 1,1 x = 1,1 ( mm/vòng ) ( Ks = 1) S = 1,15 ( mm/vòng ) d Tốc độ cắt v : zv V = Cmv D k T t xv S yv v Dạng gia công Khoan Khoét Doa ( m/phút ) Cv 23.4 105 109 GVHD: Phùng Rân ( trang 77 – CĐCGCCK ) Hệ số số mũ zv xv yv m 0.25 0.1 0.4 0.125 0,4 0,15 0,45 0,4 0,2 0,5 0,45 T ( phút ) 60 40 75 ( Bảng 3-4, bảng 4-3, trang 84 – 85, CĐCGCCK ) Trong đó: Với: Kv= Kmv KuvKlvKnv = x 0,83 x x 0,85 = 0,7 Trong đó: n 190  v  = : hệ số ảnh hưởng chất lượng bề mặt gia công [2, bảng 5.1] Kmv =   HB  Kuv = 0,83 : hệ số ảnh hưởng trạng thái phôi [2, bảng 5.6 ] Klv = 1: ảnh hưởng chiều sâu lỗ V [2, bảng 5.31] Knv = 0,85 hệ số ảnh hưởng vào tình trạng bề mặt phôi {2, bảng 5.5] Ta có: - Khoan: 23.4 x 19.50.25 V1 = 0.125 x 0, = 18.05(m/ph) 60 x 9.750,1 x 0, 79 0,4 Khoét tinh: 105 x 19.799 0,4 V2 = 0,4 x 0,7 = 77.72 (m/ph) 30 x 0,14950,15 x 1.150,45 Doa: 109 x 20 0,4 V3 = 0,45 x 0,7 = 42.82 (m/ph) 45 x 0,10050 x 1,150,45 a Số vòng quay: 1000 v t nt = ( vòng/phút ) πD 1000 ×18.05 n1 = = 294.8 (v/ph) - Khoan: 3,14 ×19.5 1000 × 77.72 n2 = = 1250.1 (v/p) - Khoét tinh : 3,14 ×19.799 1000 × 42.82 n3 = = 681.8 (v/ph) - Doa: 3,14 × 20 SVTH : Nguyễn Quang Minh 28 GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy  Theo bảng thuyết minh máy, ta chọn: Khoét thô: n1 = 294.8( v/ph ), theo máy ta chọn: n1 = 300( v/ph) Khoét tinh: n2 = 1250.1 (v/ph), theo máy ta chọn: n2 =1180(v/ph) Doa: n3 = 681.8( v/ph ), theo máy ta chọn: n3 = 600( v/ph ) - Tốc độ cắt thực tế là: n π D 300 × 3,14 ×19.5 V1 = = = 18.36 (m/ph) 1000 1000 n π D 1180 × 3,14 × 19.799 V2 = = = 73.35 (m/ph) 1000 1000 n π D 600 × 3,14 × 20 V3 = = = 37.68 (m/ph) 1000 1000 Lực cắt – moment xoắn: Do nguyên công nầy sử dụng phương pháp gia công khoét doa, theo thực nghiệm ta có lực dọc trục nhỏ, nên ta bỏ qua Moment xoắn tính theo công thức: Với Khoan: Mx = CM.DZM SYM.KmM Với Khoét: Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.Kp y Với Doa: Mx = Tên Nguyên công Khoan Khoét C p t x S z DZ × 100 Vật liệu gia công Vật liệu lưỡi cắt Hệ số số mũ công thức tính moment xoắn CM ZM YM KmM GX 15-32 Thép gió 0.021 HB 190 P18 GX 15-32 Hợp kim 0,196 HB 190 cứng ( Bảng 5-32, trang 25, ST ) 2.0 0,8 1.0 0,85 0,8 0,7 - Hệ số điều chỉnh KP dùng cho gang : n 0,  HB   190  k MP = k P =   =  = ( bảng 5-9, trang 9, ST2 )  190   190  * Moment xoắn: + Khoan : Mx1 = 0.021 x 19.52.0 x 0,79 0,8 x = 6.61 (KGm) + Khoét tinh : Mx2 = 10 x 0,196 x 19.7990,85 x 0,1495 0,8 x 1.150,7 x 1.15 = 5.97 (Nm) + Moment xoắn doa: nhỏ nên bỏ qua (Tr 81 – Chế độ cắt GCCK ) * Lực cắt khoan, khoét, doa: P0 = CP x DZP x SYP x KMP (KG) SVTH : Nguyễn Quang Minh 29 GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Tên Nguyên công Vật liệu gia công Vật liệu lưỡi cắt Hệ số số mũ công thức tính moment xoắn CP ZP XP YP GX 15-32 Hợp kim 1 HB 190 cứng GX 15-32 Thép gió Khoan 42.7 1 HB 190 P18 ( Bảng 7-3 – trang 87, B12-1, T123 – Chế độ cắt GCCK ) Hệ số KMP gia công vật liệu: Khoét - 0.8 np  HB  K MP =   ; với np = 0,6  190  (Bảng 12-1, 13-1, trang 21 – CĐCGCCK ) ⇒ KMP = Vậy: P1 = 42.7 x 19.51 x 0.790.8 x = 689.5 ( KGm ) P2= x 19.7991 x 1,151 x = 22.76 ( KGm ) So với lực lớn cho phép máy PM = 1500 (KG) ⇒ bước tiến máy làm việc an toàn b Công suất cắt máy: Ta có: - Khoan: - Khoét tinh Nc = Mx.n 9750 Trang 21 – ST2 ) 6.61× 300 = 2,0 (kW) 9750 5.97 × 1180 N2 = = 0, (kW) 9750 N1 = * Thử lại kết quả: Theo thuyết minh máy, ta có: Nđc = Nη = 4,5 x 0,8 = 3,6 (Kw) ⇔ N1 = 2,0 (Kw) < Nđc = 3,6(Kw) Và: N2 = 0,7 ( kW ) < Nđc = 3,6 (Kw) Vậy: Điều đảm bảo cho máy hoạt động tốt c Xác đònh thời gian bản: Với gia công khoét doa ta có : L + L1 + L T0 = ( phút ) S.n L1 = D−d Cotgϕ + (0,5 ÷ 2) mm L2=1÷3 mm - Khoan: L = 30( mm ) ; L1 = 7.62 ; L2 = ; S = 0,79 ( mm/v ) ; n = 300 (v/ph) 30 + 7.62 + T01 = = 0,17 (ph) 0,79 x 300 TB1 = 0,21 (ph) Khoét tinh: L = 30 ( mm ) ; L1 = 2,08 ; L2 = ; S = 1.15(mm/v) ; n = 1180 (v/ph ) SVTH : Nguyễn Quang Minh 30 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân 30 + 2, 08 + T02 = = 0, 025 (ph) 1.15 x 1180 TB2 = 0,03 (ph) Doa: L = 30(mm) ; L1 = 2,05; L2 = ; S = 1,15 (mm/v) ; n = 600(v/ph) 30 + 2, 05 + T03 = = 0, 05 (ph) 1,15 x 600 TB3 = 0,064(ph) T3 = TB1 + TB2 + TB3 = 0.21 + 0.03 + 0.064 = 0.304( phút ) II Bảng kết tổng hợp chế độ cắt: Bề mặt t (mm) - Khoét thô 9.75 - Khoét tinh 0.1495 - Doa 0,1005 Bước Phần 7: THIẾT S (mm/v) 0.79 1.15 1,15 V (m/ph) 18.36 73.35 37.68 n (v/ph) 300 1180 600 T0 (phút) 0,17 0.025 0,05 TB (phút) 0.21 0.03 0,064 KẾ ĐỒ GÁ CÔNG NGHỆ Nguyên công 3: KHOÉT – DOA LỖ – VÁT MÉP Φ 20± 0,1 I Kết cấu đồ gá: Đây nguyên công Khoan, Khoét , Doa nên đòi hỏi độ xác, độ cứng vững đồ gá Các yếu tố nầy phải đạt yêu cầu tính toán đảm bảo độ xác suốt trình gia công Đồ gá cho nguyên công nầy sử dụng cấu kẹp chặt bulong kẹp Chi tiết gia công đònh vò bậc tự do, chốt tỳ phụ (3) SVTH : Nguyễn Quang Minh 31 T3 (phút) 0,304 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân phiến tỳ (4) Chi tiết gia công kẹp chặt ta siết đai ốc có tay quay làm tác dụng lực vào khối V (6), chi tiết gia công kẹp chặt vào thân đồ gá Bạc dẫn hướng (2) có tác dụng dẫn hướng cho mũi khoan, khoét, doa vào lỗ gia công II Thành phần đồ gá: Cơ cấu đònh vò: chốt tỳ phụ phiến tỳ Khối V Cơ cấu kẹp chặt: Cơ cấu kẹp chặt bulông Cơ cấu dẫn hướng: Bạc dẫn hướng cho loại dao III Tính lực kẹp: Ta có moment xoắn khoét là: Mx = 6,61 (KGm) = 6610 (KGmm) Phương trình cân chi tiết: α W ct = K × M x × sin f×L Trong đó: Wct: lực kẹp chi tiết ( KG ) Mx: moment xoắn dao khoét ( KGmm), Mx = 17000 ( KGmm ) f: hệ số ma sát bề mặt kẹp, f = 0,5 L: Chiều dài chi tiết 127 ( mm ) K: hệ số an toàn * Hệ số an toàn: K = K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 Với: K0: hệ số an toàn cho tất trường hợp K1: hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt gia công thô tinh K2: hệ số tăng lực cắt dao mòn K3: hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn K4: hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt K5: hệ số tính đến mức độ thuận lợi cớ cấu kẹp K6: hệ số tính đến moment làm quay chi tiết Ta có: K0 = 1,5 ; K1 = 1,2 ; K2 = 1,5 ;K3 = 1,2 ; K4 = 1,3 ; K5 = ; K6 = ⇒ K = 1,5 x 1,2 x 1,5 x 1,2 x 1,3 x x = 4,2 SVTH : Nguyễn Quang Minh 32 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân Vậy: Lực kẹp chặt chi tiết là: α K × M x × sin = 4,2 × 6610 × 0.866 = 378,6 ( KG) W ct = f×L 0,5 x 127 IV Tính chọn bulong: Ta có công thức tính chọn đường kính bulong sau: d=C Wct σ (mm) ( trang 79 – giáo trình CNCTM ) Với: d: đường kính bulong ( mm ) C = 1,4 ren hệ mét Wct : lực kẹp ( KG ) σ: ứng suất kéo ( KG/mm ), bulong thép 45 σ = 8÷ 10 Chọn σ = 10 ⇒ d=C Wct 378,6 = 1, = 8.61 (mm) σ 10 d = 8,61 ( mm ) ứng với bulong M10, để đảm bảo sức bền bulong độ cứng vững đồ gá, ta chọn bulong M12 V - Yêu cầu kỹ thuật: Độ không song song mặt đònh vò so với đáy đồ gá ≤ 20 (µm) Độ không vuông góc tâm bạc dẫn đáy đồ gá ≤ 20 (µm) KẾT LUẬN SVTH : Nguyễn Quang Minh 33 GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy “QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT CÀNG” thiết lập gồm có sáu nguyên công với trình tự bước công nghệ nguyên công QTCN có nhược điểm không tận dụng trang thiết bò đại có dây chuyền tự động hóa Tuy bù lại, QTCN thiết lập đơn giản, dễ dàng sử dụng, thời gian gia công nhỏ, bậc thợ không cao, đảm bảo tiêu kinh tế Toàn công việc thiết kế đồ án thực thời gian ngắn, lại thiếu kinh nghiệm, tài liệu tra cứu Do đó, đồ án hẳn nhiều sai sót Rất mong thầy cô cho em ý kiến bổ sung để nâng cao kiến thức để quy trình công nghệ hoàn thiện hơn, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng suất, hạ giá thành sản phẩm gia công đáp ứng nhu cầu sử dụng tốt Trong trình thực hiện, đồ án em hoàn thành với hướng dẫn thầy Phùng Rân Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thầy để em hoàn thành đồ án / Ngày hoàn thành Vónh Long, ngày 11 tháng 12 năm 2006 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS-TS Nguyễn Đắc Lộc – PGS-TS Lê Văn Tiến SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập 1, NXB KH&KT – 1999 SVTH : Nguyễn Quang Minh 34 GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập 2, NXB KH&KT – 2000 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập – , NXB KH&KT – 1998 Hồ Viết Bình – Nguyễn Ngọc Đào Giáo trình CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, Trường ĐHSPKT - 2004 Nguyễn Ngọc Đào – Trần Thế San – Hồ Viết Bình CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ – NXB ĐÀ NẴNG - 2002 Ya.L.Gurevits – M.V.Gorokhov – Hồng Nguyên dòch theo tiếng Nga TRA CỨU CHẾ ĐỘ CẮT VẬT LIỆU KHÓ GIA CÔNG, NXB KH&KT – 1981 Nguyễn Xuân Bông – Phạm Quang Lộc THIẾT KẾ ĐÚC, NXB KH&KT – 1978 GS-TS Trần Văn Đòch ATLAT ĐỒ GÁ, NXB KH&KT 2004 THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CNCTM, NXB KH&KT - 1999 Hoàng Xuân Nguyên DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT, NXB Giáo Dục - 1994 I.X.Vưsnepônski – Hà Quân dòch theo tiếng Nga VẼ KỸ THUẬT, NXB MIR – 1986 G.V Philipôp – Võ Trần Khúc Nhã dòch DỤNG CỤ CẮT GỌT, NXB HẢI PHÒNG - 2004 10 Lê Trung Thực – Đặng Văn Nghìn HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CNCTM, Trường ĐHBK TPHCM – 1992 11 Nguyễn Trọng Hiệp CHI TIẾT MÁY – Tập – NXB Giáo Dục - 2003 12 Catalog Mũi Khoan – Doa phay ngón HSS STRAIGHT SHANK TWIST DRILLS, HSS INC – Shanghai-China SVTH : Nguyễn Quang Minh 35 ... Phân tích quy trình công nghệ – Chọn quy trình: Qua quy trình nêu ra, ta nhận thấy quy trình có ưu nhược điểm Riêng với quy trình công nghệ 1, ta thấy qui trình gia công hợp lý so với quy trình kia,... Phùng Rân Q1 = V.γ (kg ) Trong đó: Q1: trọng lượng chi tiết ( kg ) V: thể tích chi tiết ( dm3 ) γ : trọng lượng riêng vật liệu chế tạo chi tiết Với chi tiết giá đỡ kẹp chi tiết dạng càng, vật... Sai lệch chi u dầy thành gân không gia công: ± 0,4 ( mm )(Tr81 – TKá đúc) Sai lệch cho phép khối lựơng: 8% ( bảng 14 – trang 80 – Thiết kế đúc ) Lượng dư lớn để gia công khí vật đúc: (mm) (B19-T83-TK