Thiết kế quy trình công nghệ gia công cần ly hợp ( ko kèm bản vẽ)

Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phụng Phần : GVHD: Đặng Minh XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT I Phân tích chi tiết gia công : Công dụng : Chi tiết gia công cần ly hợp dùng để đóng mở cấu truyền chuyển động chi tiết Cần ly hợp có khối lượng kích thước nhỏ, lực tác dụng lên chi tiết không lớn, yêu cầu kỹ thuật đòi hỏi cao độ song song hai lỗ 0.03 , độ đồng tâm 0.02 Độ nhám lỗ Ra1,6 ,độ nhám mặt phẳng Rz25 - Tên chi tiết: CẦN LY HP - Chi tiết gồm phần: + Phần thân: Hình trụ chiều dài 180mm, đường kính Þ56mm, đường +0.025 kính lỗ Þ36 −0 thân có gờ Þ 46 để bắt bulông M24 +0.021 + Phần đế: Gồm hai có chứa hai lỗ Ø21 −0 Yêu cầu kỹ thuật : - Độ song song hai lỗ 0.03, độ đồng tâm 0.02 Vật liệu : Cần ly hợp 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 18 – 36, 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 sản xuất thành dạng :  Sản xuất đơn  Sản xuất hàng loạt (lớn, vừa, nhỏ)  Sản xuất hàng khối - Mỗi dạng sản xuất có đặt điểm riêng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác Để xác đònh dạng sản xuất, ta cần phải tính : Sản lượng hàng năm chi tiết : 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 : phần trăm phế phẩm chủ yếu phân xưởng đúc rèn (α = 3% - 6%) β : số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ : (β = 5% - 7%) Với số liệu từ phiếu nhiệm vụ, ta có: N0 = 80.000 chiếc/năm SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phụng m=1 α = 3%; β = 5% Ta có: N = 80,000.1.( + GVHD: Đặng Minh 3+ ) = 86.400 chiếc/năm 100 Trọng lượng chi tiết xác đònh theo công thức: 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: Trọng lượng riêng gang xám là: 7,4 (kg/dm3 ) Và ta phân chi tiết thành phần nhỏ để tính thể tích chi tiết: SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phụng GVHD: Đặng Minh Qua hình vẽ phân tích chi tiết gia công thành phần, sau ta tính thể tích phần tổng hợp t hể tích lại, ta tích chi tiết V = π 28 180 = 443341,5 V = π 22 26 = 39533,8 V = π 23 26 = 43209,46 V = π 22 24 = 72985,48 V5 = 46.50 45.16.2 =69120 V = 30.15.98 = 41100 Thể tích rỗng chi tiết sau đúc V =18 180 π = 183217,6 V = 10,5 π 24.2 = 16625,3 V =10,5 π 32.2 =2111,15 Vậy: V = V1 + V2 + V + V + V + V - V - V - V = 507336,19 Ta có: Trọng lượng chi tiết là: Q1 = 0,507 x 7,4 = 3,7 (kg) SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phụng GVHD: Đặng Minh * Cách xác đònh dạng sản xuất : Dạng sản xuất > 200 kg Q1 – Trọng lượng chi tiết – 200 kg < 4kg Sản lượng hàng năm chi tiết (chiếc) Đơn 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 khối Phần : VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI I Vật liệu: Với chi tiết Cần Ly Hợp này, ta chọn vật liệu chế tạo gang xám GX 18-36 Với vật liệu gang xám GX 18-36 có thành phần sau : Mác gang GX 18 - 36 Độ bền Độ rắn HB Kéo Uốn 18 36 170 – 229 Hàm lượng nguyên tố (%) C Si Mn P S Không 3,3 1,4 0,7 0,2 0,15 II Phương pháp chế tạo phôi: Vì dạng sản xuất hàng khối vật liệu gang xám GX 18-36 nên ta chọn phương pháp chế tạo phôi phương pháp đúc khuôn cát mẫu cát, với CCX II Loại phôi có CCX kích thước IT14 ÷ IT17 Máy làm khuôn: ta chọn dòng máy làm khuôn 91271БM Liên Xô (cũ) Đặc tính máy Công dụng Nửa tự động, dằn, Khuôn Kích thước khuôn rỗng (DxRxC) Lực ép kG Số lần dằn phút Kích thước bao máy Khối lượng máy, kg 500x400x200 6.250 210 1.660x1.060x 1.550 1.260 SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đặng Minh Phụng có ép khuôn thêm, có chốt đẩy Máy làm ruột: ta chọn dòng máy làm ruột 4554Б2 Liên Xô (cũ) Đặc tính máy Công dụng Năng suất lần/h Kích thước ruột, mm Thời gian chế tạo ruột, s Kích thước bao máy Khối lượng máy, kg Máy thổi cát vò trí, làm ruột nửa tự động Ruột cát 40 – 60 220x150x200 120 – 180 2.385x1.660x 1.367 1.970 (Thiết kế đúc – trang 216) Bản vẽ khuôn đúc : Thông khí Đạâu Hệ thống rót T D A Rãnh dẫn A Thành phần tính chất hỗn hợp cát làm khuôn : Tính chất hỗn hợp Loại hỗn hợp cát Cát áo khuôn tươi đúc gang Khối lượng vật đúc, kg < 200 Cỡ hạt 0,16 – 0,2 SVTH: PHẠM CÔNG DU Lượng đất sét, % – 10 MSSV : 09703028 Độ thông khí 40 – 70 Độ bền N/cm2 Nén tươi Kéo khô 4–5 Trang : Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phụng Loại hỗn hợp cát Khối lượng vật đúc, kg Cát áo khuôn tươi đúc gang < 200 Độ ẩm % 4,5 – 5,5 GVHD: Đặng Minh Thành phần, % khối lượng Cát – đất Cát cũ Bột than sét 45 – 75 21 – 51 Mùn cưa 3–5 (Thiết kế đúc – trang 298) 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 - Tránh bò biến trắng cục bộ, ráp khuôn nên tránh khe hở lớn ruột tạo rìa thừa, gây nứt mép cạnh Phần 3: CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG I Qui trình công nghệ : Ta có vẽ lòng phôi SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phụng GVHD: Đặng Minh Qua vẽ lồng phôi chi tiết, ta nhận thấy có phương pháp gia công sau: 10 11 Phương án : STT TÊN NGUYÊN CÔNG Phay mặt dao phay đầu Phay dao phay mặt đầu Phay dao phay măt đầu SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 BỀ MẶT ĐỊNH VỊ 3 Trang : Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phụng STT TÊN NGUYÊN CÔNG Phay dao phay dóa Khoét doa Khoét doa Khoét doa Khoan taro Phay dao phay mặt đầu 10 Khoan taro GVHD: Đặng Minh BỀ MẶT 3,4 10 11 ĐỊNH VỊ 6 6 6 1,2 1 4 5 5 6 6 Phương án : Phay băng dao phay dóa Phay băng dao phay dóa Khoét doa Khoét doa Khoét doa Phay dao phay mặt đầu Khoan taro Phay dao phay mặt đầu Khoan taro II Phương án gia công : Qua phương án nêu ra, ta nhận thấy với phương án khả thi Nên ta chọn phương án 1, phương án mà qua phân tích ta thấy có nhiều ưu điểm hẳn phương án lại: Trình tự gia công hợp lý - Về mặt tính toán thiết kế đồ gá tương đối dễ so với phương án lại - Các sai số trình gia công xuất chuẩn chọn nguyên công theo nguyên tắc chọn chuẩn - Thời gian thực cho nguyên công thấp so với phương án lại Phần 4: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG I Nguyên công : Phay dao phay mặt đầu SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phụng GVHD: Đặng Minh n S W Sơ đồ gá đặt: hình vẽ Đònh vò: hạn chế bậc tự Chọn máy : Máy phay 6H13 (trang 221-chế độ cắt) ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT Bề mặt làm việc bàn (mm2) Công suất động kW Hiệu suất máy η Số vòng quay trục (v/ph) Bước tiến bàn máy (mm/ph) THÔNG SỐ 400x1600 10 0,75 0,7530-37,5-4,75-60-95-118-150-190-235300-375-475-600-753-950-1180-1500 23-30-37-47-60-75-95-120-150-190-240300-370-470-600-750-1200 Lực lớn cho phép theo cấu tiến 2000 máy (KG) Dụng cụ cắt : Dao phay mặt đầu chắp gắn mảnh hợp kim cứng BK6 (DxBxdxZ = 100x39x32x10) (Bảng 4-3 trang 293 Bảng 4-94 trang 376 sổ tay tập 1) Lượng dư gia công: (mm) a.Phay thô : * Chế độ cắt : - Chiều sâu cắt: t = (mm) - Lượng chạy dao: SZ = 0,24 (mm/răng) (Bảng 5-125 trang 113 sổ tay 2) - Lượng chạy dao vòng: S = SZ.Z = 0,24.10 = 2,4 (mm/vòng) - Tốc độ cắt: v =141 (m/ph) (Bảng 5-127 trang 115 sổ tay tập 2) - Số vòng quay trục theo tính toán là: 1000v 1000.141 n tt = = = 449 (vòng/phu ùt) πD 3,14.100 SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đặng Minh Phụng Ta chọn số vòng quay theo máy, n = 475 (vòng/ph) (Sách chế độ cắt trang 221) - SM = SZ.Z.n = 0,24.10.475 = 1140 (mm/ph) - Tra bảng ta chọn SM = 1200 (mm/ph) - Tốc độ cắt thực tế : π D.n 3,14.100.475 = = 149.2 (m/ph) Vtt = 1000 1000 - Công suất cắt: N = 9.4 (kW) (Bảng 5-130 trang 118 sổ tay tập 2) * Thời gian thực bước phay thô : TTC = T0 + TP + TPV + TTN Với : TTC : thời gian ( thời gian nguyên công ) T0 : thời gian bản, thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước tính chất lý chi tiết TP: thời gian phụ, thời gian để gá, kiểm tra kích thước, tháo chi tiết… Giá trò gần TP = 10%T0 TPV: thời gian phục vụ chỗ làm việc, gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật ( Tpvkt = 8%T0 ) thời gian phục vụ tổ chức ( Tpvtc = 3%T0 ) TTN : thời gian nghỉ ngơi tự nhiên công nhân ( TTN = 5%T0 ) Với: thời gian xác đònh công thức sau: L + L1 + L T0 = ( phút ) S.n Với: L: chiều dài bề mặt gia công ( mm ) L1: chiều dài ăn dao ( mm ) L2 : chiều dài thoát dao ( mm ) S: lượng chạy dao vòng ( mm/vòng ) n: số vòng quay hành trình kép phút Do cắt với lượng dư là: 2,5 (mm), nên thời gian thực bứớc là: TB1 = T01 + TP + TPV + TTN Với thời gian xác đònh công thức sau: L + L1 + L2 T01 = (phút) S.n Chiều dài bề mặt gia công: L = 170 (mm) Do nguyên công phay mặt đầu nên chiều dài ăn dao là: L1 = t ( D − t ) + ( 0,5 ÷ 3) (mm) (Bảng 31 trang 67 TK ĐACNCTM)  L1 = 2,5(100 − 2,5) + = 18,61 (mm) Chiều dài thoát dao: L2 = (mm) (Bảng 31 trang 67 TK ĐACNCTM) Lượng chạy dao vòng: S = 2,4 (mm/vòng) Số vòng quay: n = 475 (v/ph) Thời gian gia công là: L + L1 + L 170 + 18,61 + T01 = = = 0,17 (phút) S.n 2,4.475 SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : 10 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đặng Minh Phụng Thời gian gia công là: L + L1 + L 35 + + T02 = = = 0,12 ( phút ) S.n 3.150 Thời gian thực bước là: TB2 = T02 + 10%T02 + 8%T02 + 3%T02 +5%T02 = 0,15 (phút) Vậy thời gian thực cho nguyên công là: TTC = TB1 + TB2 = 0,3 (phút) IX Nguyên công :phay dao phay mặt đầu n n S W Sơ đồ gá đặt: hình vẽ Đònh vò: hạn chế bậc tự Chọn máy : Máy phay 6H13 (trang 221-chế độ cắt) ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT Bề mặt làm việc bàn (mm2) Công suất động kW Hiệu suất máy η Số vòng quay trục (v/ph) Bước tiến bàn máy (mm/ph) THÔNG SỐ 400x1600 10 0,75 0,7530-37,5-4,75-60-95-118-150-190-235300-375-475-600-753-950-1180-1500 23-30-37-47-60-75-95-120-150-190-240300-370-470-600-750-1200 Lực lớn cho phép theo cấu tiến máy (KG) SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 2000 Trang : 33 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đặng Minh Phụng Dụng cụ cắt : Dao phay mặt đầu chắp gắn mảnh hợp kim cứng BK6 (DxBxdxZ = 100x39x32x10) (Bảng 4-3 trang 293 Bảng 4-94 trang 376 sổ tay tập 1) Lượng dư gia công: (mm) a.Phay thô : * Chế độ cắt : - Chiều sâu cắt: t = (mm) - Lượng chạy dao: SZ = 0,24 (mm/răng) (Bảng 5-125 trang 113 sổ tay 2) - Lượng chạy dao vòng: S = SZ.Z = 0,24.10 = 2,4 (mm/vòng) - Tốc độ cắt: v =141 (m/ph) (Bảng 5-127 trang 115 sổ tay tập 2) - Số vòng quay trục theo tính toán là: 1000v 1000.141 n tt = = = 449 (vòng/phu ùt) πD 3,14.100 Ta chọn số vòng quay theo máy, n = 475 (vòng/ph) (Sách chế độ cắt trang 221) - SM = SZ.Z.n = 0,24.10.475 = 1140 (mm/ph) - Tra bảng ta chọn SM = 1200 (mm/ph) - Tốc độ cắt thực tế : π D.n 3,14.100.475 = = 149.2 (m/ph) Vtt = 1000 1000 - Công suất cắt: N = 9.4 (kW) (Bảng 5-130 trang 118 sổ tay tập 2) * Thời gian thực bước phay thô : TTC = T0 + TP + TPV + TTN Với : TTC : thời gian ( thời gian nguyên công ) T0 : thời gian bản, thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước tính chất lý chi tiết TP: thời gian phụ, thời gian để gá, kiểm tra kích thước, tháo chi tiết… Giá trò gần TP = 10%T0 TPV: thời gian phục vụ chỗ làm việc, gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật ( Tpvkt = 8%T0 ) thời gian phục vụ tổ chức ( Tpvtc = 3%T0 ) TTN : thời gian nghỉ ngơi tự nhiên công nhân ( TTN = 5%T0 ) Với: thời gian xác đònh công thức sau: L + L1 + L T0 = ( phút ) S.n Với: L: chiều dài bề mặt gia công ( mm ) L1: chiều dài ăn dao ( mm ) L2 : chiều dài thoát dao ( mm ) S: lượng chạy dao vòng ( mm/vòng ) n: số vòng quay hành trình kép phút Do cắt với lượng dư là: (mm), nên thời gian thực bứớc là: TB1 = T01 + TP + TPV + TTN Với thời gian xác đònh công thức sau: SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : 34 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đặng Minh Phụng L + L1 + L2 T01 = (phút) S.n Chiều dài bề mặt gia công: L = 46 (mm) Do nguyên công phay mặt đầu nên chiều dài ăn dao là: L1 = t ( D − t ) + ( 0,5 ÷ 3) (mm) (Bảng 31 trang 67 TK ĐACNCTM)  L1 = 3(100 − 3) + = 20 (mm) Chiều dài thoát dao: L2 = (mm) (Bảng 31 trang 67 TK ĐACNCTM) Lượng chạy dao vòng: S = 2,4 (mm/vòng) Số vòng quay: n = 475 (v/ph) Thời gian gia công là: L + L1 + L 46 + 20 + T01 = = = 0,06 (phút) S.n 2,4.475 Thời gian thực bước là: TB1 = T01 + 10%T01 + 8%T01 + 3%T01 +5%T01 = 0,07 (phút) b Bước : Phay tinh : * Chế độ cắt : - Chiều sâu cắt: t = (mm) - Lượng chạy dao: SZ = 0,19 (mm/răng) (Bảng 5-125 trang 113 sổ tay 2) - Lượng chạy dao vòng: S = SZ.Z = 0,19.10 = 1,9 (mm/vòng) - Tốc độ cắt: v = 180 (m/ph) (Bảng 5-127 trang 115 sổ tay tập 2) - Số vòng quay trục theo tính toán là: 1000v 1000.180 n tt = = = 573 (vòng/phu ùt) πD 3,14.100 Ta chọn số vòng quay theo máy : n = 600 (v/ph) (Tra trang 221 chế độ cắt) - SM = SZ x Z x n = 0,19x10x600 = 1140 (mm/ph) - Tra bảng ta chọn SM = 1200 (mm/ph) - Tốc độ cắt thực tế là: π.D.n 3,14.100.6 00 v tt = = = 188,4(m/ph ) 1000 1000 - Công suất cắt: N = 7,8 (kW) (Bảng 5.130 trang 118 sổ tay tập 2) * Thời gian thực bước phay tinh: Do cắt với lượng dư : 0,5 (mm), nên thời gian thực bứớc là: TB2 = T02 + TP + TPV + T Với thời gian xác đònh công thức sau: L + L1 + L T02 = (phút) S.n Chiều dài bề mặt gia công: L = 46 (mm) Do nguyên công phay mặt đầu nên chiều dài ăn dao là: L1 = t ( D − t ) + ( 0,5 ÷ 3) (mm) (Bảng 31 trang 63 TK ĐACNCTM) SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phụng GVHD: Đặng Minh  L1 = 1.(100 − 1) + = 12,9 (mm) Chiều dài thoát dao: L2 = (mm) (Bảng 31 trang 63 TK ĐACNCTM) Lượng chạy dao vòng: S = 1,9 (mm/vòng) Số vòng quay: n = 600 (v/ph) Thời gian gia công là: L + L1 + L 46 + 12,9 + T02 = = = 0,05(phút) S.n 1,9.600 Thời gian thực bước là: TB2 = T02 + 10%T02 + 8%T02 + 3%T02 +5%T02 = 0,063(phút) Vậy thời gian cho thực nguyên công : TTC = TB1 + TB2 = 0,133 (phút Phần : TÍNH TOÁN VÀ TRA LƯNG DƯ Nguyên công Khoét Doa lỗ Þ36 I Xác đònh lượng dư phương pháp phân tích : Do chi tiết dạng hộp, vật liệu gang xám GX 18-36, nên ta có bước công nghệ đạt độ nhám, cấp xác sau:  Phôi : Rz0 = 250 µm; T0 = 350 µm  Rz0 + T0 = 600 µm (Bảng 10 trang 39-TKĐACNCTM) Do chi tiết gang xám nên sau bước thứ loại trừ Ti RZ Theo bảng 13 trang 42 – TKDACNCTM ta có : 1- Khoét thô Rz1= 50µm T1= 3- Doa Rz2= 5µm T2= - Sai số không gian bề mặt gia công bước gia công sát trước để lại ρ = ρ cv2 + ρlk2 Trong đó: ρcv = ∆ k.L :sai số cong vênh bề mặt gia công (µm) (với ∆ k = (µm/mm) (Bảng 15 trang 43-TKĐACNCTM) ρlk : sai số lệch khuôn (µm) Ta có: - Giá trò cong vênh lỗ tính theo phương hướng kính hướng trục: ρcv = (Δ k d)2 + (Δ k L)2 = (2.36)2 + (2.180)2 = 367,13 (µm) - Sai số lệch khuôn: 2 2 δ  δ   500   500  ρlk =  b  +  c  =   +  = 353.55(µm)  MSSV   : 09703028     SVTH: PHẠM CÔNGDU Trang : 36 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phụng GVHD: Đặng Minh -Vậy sai lệch không gian tổng cộng phôi là: ρ0 = (367.13)2 + (353.55)2 = 509.69( µm) - Các sai số không gian lại:  Sai số không gian lại sau bước khoét thô: ρ1 = 0,05.ρ0 = 0,05.509,69 = 25,48( µm )  Sai số không gian lại sau bước doa tinh: ρ2 = 0,03.ρ0 = 0,03.509,69 = 15,3( µm ) Sai số gá đặt: εi = ε c2 + ε k2 + ε gd  Sai số chuẩn: ε c = chuẩn công nghệ trùng với chuẩn thiết kế  Sai số kẹp chặt: εk = chuẩn kích thước vuông góc với chuẩn gia công  Sai số đồ gá: nhỏ nên bỏ qua , εđg =  Vậy : Sai số gá đặt: 2 ε = ε c + ε k + ε gđ = (µm) Ta có: - Lượng dư nhỏ phía: Zimin = RZi-1 + Ti-1 + Pi-1 + εi - Lượng dư nhỏ hai phía: 2Zimin = 2(RZi-1 + Ti-1 + Pi −21 + ε i2 ) 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) - Vậy lượng dư nhỏ hai phía tính cho bước nguyên công:  Lượng dư nhỏ cho bước gia công khoét thô: 2Zmin1 = 2(Rz0 + T0 + ρ 02 + ε 02 ) = 2(250 + 350 + (509,69) + ) = 2219,38 (µm)  Lượng dư nhỏ cho bước gia công doa tinh: 2Zmin2 = 2(Rz2 + T2 + ρ 22 + ε 22 ) = 2(50 + + (25,48) + ) = 150,36(µm) Các kích thứơc trung gian lỗ:  Kích thước trung gian lỗ lớn chi tiết: Dmax2 = 36 + 0,025 = 36,025 (mm)  Kích thước trung gian lỗ sau bước doa tinh : Dmax1 = Dmax2 - 2Zmin2 = 36,025 – 0,1503 = 35,874(mm)  Kích thước trung gian lỗ sau bước khoét thô: SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : 37 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đặng Minh Phụng Dmax0 = Dmax1 - 2Zmin1= 35,874 –2,219= 33,655 (mm) - Ta có giá trò dung sai bước công nghệ: (Bảng trang 102 – DSLG )  Dung sai phôi: δo = 1,6 (mm) (phôi đúc IT16) (Bảng 3-11 trang 182-ST1)  Dung sai khoét thô: δ1 = 0.16 (mm) ( IT11 )(Bảng 1.4 trang11 – STDSLG)  Dung sai doa tinh: δ3 = 0,036(mm) (IT7)(Bảng 1.4 trang11 – STDSLG) Ta có:  Đường kính trung gian nhỏ phôi: Dmin0 = Dmax0 – δo = 33,655 – 1,6 = 32,055 (mm)  Đường kính trung gian sau gia công khoét Dmin1 = Dmax1 – δ1 = 35,874 – 0,16 = 35,714 (mm)  Đường kính trung gian sau gia công doa tinh: Dmin2 = Dmax2 – δ2 = 36,025 – 0,025 = 36 (mm) - Tính lượng dư lớn bé lỗ: +Khoét thô 2Zmax1 = D1min - D0min = 35,72 – 32,05 = 3,66mm 2Zmin1 = D1max - D0max = 35.874 – 33,655 = 2,219mm + Doa tinh 2Zmax2 = D2min – D1min = 36 – 35,714 = 0,286mm 2Zmin2 = D2max – D1max = 36,025 – 35,874 =0,15mm -Lượng dư tổng cộng lớn bé : Z0max = ∑ Z i = 3,66+0,286 = 3.374(mm) i =1 Z0min = ∑ Z i max = 2,219 + 0,15 = 2,369 (mm) i =1 II Bảng xác đònh lượng dư phương pháp phân tích : Trình tự Các bước công nghệ Các yếu tố tạo thành lượng dư (µm) Lượng dư tính toán 2Zmin (µm) Kích thước tính toán (µm) Dung sai ( mm ) Rzi Ti ρi εi Phôi 250 350 509 - 33,655 Khoét thô 50 25,48 2219,38 Doa tinh 15,3 150,36 SVTH: PHẠM CÔNG DU Kích thước giới hạn (mm) Lượng dư giới hạn Dmax Dmin 2Zmax 2Zmin 1600 33,65 32,05 - - 35,874 160 35,86 35,714 366 221 36,025 0,025 36,025 36 286 165 MSSV : 09703028 Trang : 38 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phụng Phần : GVHD: Đặng Minh TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT Nguyên công 10 Khoan TaRo I Tính chế độ cắt phương pháp phân tích : Vật liệu: Vật liệu chi tiết gang xám có HB = 170-229 Chọn máy : Máy khoan cần 2A55 ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT THÔNG SỐ Đường kính lớn khoan thép ( 50 σ b = 60 KG / mm ) (mm) Côn mooc trục Số Công suất đầu khoan (kW) 4,5 Công suất nâng xà ngang (kW) 1,7 30-37, 5-47, 5-60-75-95-118-150-190-225Số vòng quay trục (v/ph) 300-375-475-600-950-1180-1500-1700 0,05-0,07-0,1-0,14-0,2-0,28-0,4-0,56-0,79Bước tiến vòng quay trục (mm/v) 1,15-1,54-2,2 Moment xoắn lớn (KG) 75 Lực dọc trục lớn (KG) 2000 (Trang 220-Chế độ cắt gia công khí) Trình tự làm việc nguyên công : * Bước : Khoan * Bước : TaRo Chọn dao : - Mũi khoan ruột gà thép gió P18, đuôi trụ kiểu I (dxLxl =21x90x59) (Bảng 4-3 trang 294 Bảng 4-47 – trang 332 – ST1) - Mũi Tarô thép gió P18 (dxpxLxl = 24x3x135x45) (Bảng 4-136 trang 423 sổ tay tập 1) II Tính chế độ cắt * Bước : Khoan Chiều sâu cắt : t= D 21 = = 10,5 (mm) 2 Lượng chạy dao: SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : 39 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phụng S =7,34 GVHD: Đặng Minh D 0,81 210,81 =7,34 =1,5(mm/vòng) 210O ,75 HB O , 75 Vận tốc cắt : Tính theo công thức: C V D ZV V = m x V y V K V T t S (m/phút) Theo bảng: (3-3 trang 84- Chế độ cắt GCCK) CV = 9,8; Zv =0,4 ; xv = 0; yv = 0,51; m = 0,2 Kv = Kmv Kuv Klv Knv Trong : - Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công: Kmv = 1,25 (5-3 trang 86- Chế độ cắt GCCK) - Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt : Kuv = 1,25 (bảng 8-1 trang 17 – Chế độ cắt GCCK) - Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan : Klv = 0,75 (bảng 6-3 trang 86 – Chế độ cắt GCCK) - Hệ số điều chỉnh bổ sung : Knv = 0,8 (bảng 7-1 trang 17 – Chế độ cắt GCCK) Chu kỳ bền T = 45 (bảng 4-3 trang 24 ST2 ) Kv =1,25.0,8.1,25.0,75 = 0,94 Thay vào công thức: V= 9,8 210,4 0,94 = 12,63 (m/phút) (45) 0,2 (10) (1,5) 0,5 Số vòng quay phút: n= 1000.V 1000.12,63 = = 191(v/phút) π D 3,14.21 Theo thuyết minh máy chọn Vận tốc thực cắt: π D.n n =190 (v/phút) Vtt = 1000 3,14.21.190 ⇒ Vtt = = 12,5 (m/phút) 1000 4.Tính Moment xoắn : * Ta có lực cắt P0 trục khoan : Po = CP Dzp Syp Kmp ,KG Trong : Theo bảng 7-3 trang 87 sách CĐCGCCK Cp = 42,7 SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : 40 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phụng Zp = 1,0 , yp = 0,8 Kmp = ( GVHD: Đặng Minh HB np 190 0, ) =( ) = (Bảng 12-1 sách CĐCGCCK) 190 190 ⇒ Po = 42,7 211 1,50,8.1 = 1240 KG *Ta có Mômen xoắn ( mômen cắt ) khoan : Mx = CM Dzm Sym Knm , KGm Trong : Theo bảng 7-3 trang 87 sách CĐCGCCK CM =0,021 , ym =0,8 , zm = 2,0 Knm = Kmp = ⇒ Mx = 0,021 212 1,50,8.1 = 12,8 KGm 5.Công suất cắt gọt N= Mn 12,8.190 = =2,4 kw 975 975 So với công suất may(N)=4,5 kw đảm bảo an toàn làm viêc Phần : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ Nguyên công 10 :Khoan Taro M24 I Kết cấu đồ gá: Đây nguyên công Khoan ,Taro 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 Ren Vít Chi tiết gia công đònh vò bậc tự do, phiến tỳø, chốt trụ chốt chống xoay Chi tiết gia công kẹp chặt ta quay tay quay đai (2) làm tác dụng lực vào trục ren vít (3), chi tiết gia công kẹp chặt vào thân đồ gá nhờ miếng chêm gắn đầu trục ren II Thành phần đồ gá: Cơ cấu đònh vò : -Phiến tỳ - Chốt tỳ, chốt trám chống xoay Cơ cấu kẹp chặt : Cơ cấu kẹp chặt có tác dụng giữ cho chi tiết không bò xê dòch gia công Ở ta chọn : Cơ cấu kẹp chặt ren vít có miếng chêm Cơ cấu dẫn hướng : SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : 41 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đặng Minh Phụng Đây cấu giữ cho hướng tiến dao không bò xê dòch lực cắt, lực kẹp, rung động Cơ cấu có hai loại : bạc dẫn phiến dẫn Thân gá , đế gá : Thân gá, đế gá có tên gọi khác chi tiết sở Các chi tiết sở thường đế hình vuông, hình tròng có rãnh có lỗ ren để chi tiết khác bắt lên tạo thành đồ gá Các chi tiết nối ghép : Đây bulông, đai ốc… dùng để nối phận đồ gá lại với Các chi tiết thường chế tạo theo tiêu chuẩn Cơ cấu đònh vò kẹp chặt đồ gá bàn máy : Cơ cấu thường then dẫn hướng đế đồ gá có rãnh chữ U để kẹp chặt đồ gá bàn máy III Yêu cầu : - Đồ gá phải xác đònh vò trí tương quan phôi dụng cụ cắt - Phải kẹp chặt chi tiết để cố đònh suốt trình gia công - Đồ gá hạn chế bậc tự chi tiết để xác đònh lỗ tâm chi tiết gia công IV Trình tự thiết kế: Chọn máy : Máy khoan cần 2A55 ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT Đường kính lớn khoan thép ( σ b = 60 KG / mm ) (mm) Côn mooc trục Công suất đầu khoan (kW) Công suất nâng xà ngang (kW) Số vòng quay trục (v/ph) Bước tiến vòng quay trục (mm/v) Moment xoắn lớn (KG) Lực dọc trục lớn (KG) THÔNG SỐ 50 Số 4,5 1,7 30-37, 5-47, 5-60-75-95-118-150-190-225300-375-475-600-950-1180-1500-1700 0,05-0,07-0,1-0,14-0,2-0,28-0,4-0,56-0,791,15-1,54-2,2 75 2000 (Trang 220-Chế độ cắt gia công khí) Phương pháp đònh vò : Mặt phẳng, chốt chống xoay Xác đònh phương chiều điểm đặt lực cắt, lực kẹp : SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : 42 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phụng - Lực cắt: từ xuống - Lực kẹp: từ vào Tính lực kẹp: * Lực kẹp cần thiết khoan: Wct = GVHD: Đặng Minh K P0 l1 l2 n p0 w - Trong đó: Wct : lực kẹp chi tiết ( KG ) Po : lực cắt khoan (KG) l1: khoảng cách từ tâm mũi khoan đến mặt tỳ, l = 88 (mm) l2: khoảng cách từ tâm lỗ Þ36 đến điểm lật O, l = 56 (mm) K: hệ số an toàn SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : 43 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đặng Minh Phụng * 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 =1,2; K3 =1,2; K4 = 1,3; K5 =1,2; K6 = 1,2 ⇒ K =1,5.1,2.1,2.1,2.1,3.1,2.1,2 = 4,85 * Ta có lực cắt P0 trục khoan : Po = CP Dzp Syp Kmp ,KG Trong : Theo bảng 7-3 trang 87 sách CĐCGCCK Cp = 42,7 Zp = 1,0 , yp = 0,8 Kmp = ( HB np 190 0, ) =( ) = (Bảng 12-1 sách CĐCGCCK) 190 190 ⇒ Po = 42,7 211 0,130,8.1 = 175 KG *Ta có Mômen xoắn ( mômen cắt ) khoan : Mx = CM Dzm Sym Knm , KGm Trong : Theo bảng 7-3 trang 87 sách CĐCGCCK CM =0,021 , ym =0,8 , zm = 2,0 Knm = Kmp = ⇒ Mx = 0,021 212 0,130,8.1 = 12,8 KGm Vậy lực kẹp cần thiết kẹp chặt chi tiết là: Wct = K P0 l1 4,85.175.88 = = 1133 KG l2 56 Tính lực kẹp cho cấu kẹp ren vít : Ta có công thức : W= Q.L , β Rtb tan(α + ϕ ) + f R ′.Cotg ( ) KG Trong : Q : lực đặt tay quay , Q = 14 ÷ 20 , chọn Q = 14 SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : 44 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đặng Minh Phụng L : Chiều dài tay quay , L = 100 mm Rtb : bán kính trung bình ren ban đầu , Rtb = 7,35 ( bảng 8-50 trang 468 ST2) R’ : bán kính mặt cầu đầu ren vít , R’ = α : góc nâng ren α ~ 2030 ÷ 3030 , chọn 2030 φ : góc ma sát cặp ren vít – đai ốc φ0 = 6040 β : góc hai đường tiếp tuyến mặt cầu đầu ren vít β = 1200 f : hệ số ma sát , chọn f = 0,1 ⇒ W= 14.100 7,35 tan(2,5 + 6,67) + 0,1.0.Cotg ( 120 ) = 1179 KG Tính chọn bulông Ta có công thức tính chọn đường kính bulong sau: d=C W σ (mm) (Trang 79 – giáo trình CNCTM) Với: d: đường kính bulong (mm) C = 1,4 ren hệ mét W : lực kẹp ren tạo (KG) σ: ứng suất kéo (N/mm 2), bulông thép 45 σ = 8÷ 10 Chọn σ = 10 ⇒ d = 1,4 1179 = 15,02 10 (mm) Như ứng với bu lông M16, kết cấu đồ gá để đảm bảo sức bền bu lông ta nên chọn bu lông M18x2,5 7.Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá ε ct : Ta có: Sai số gá đặt đồ gá: ε gđ = ε c + ε k + ε ct + ε m + ε đc Với : εgđ : sai số gá đặt εc : sai số chuẩn εk : sai số kẹp chặt εct : sai số chế tạo εm : sai số mòn, εm = β N εdc : sai số điều chỉnh * Sai số chế tạo: ( CT 61 – trang 88 – TKĐACNCTM ) ε ct = ε gđ - ( ε c + ε k + ε ct + ε m + ε đc ) SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : 45 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Đặng Minh Phụng - εc = chuẩn đònh vò trùng với gốc kích thước - εk = 40 (µm) = 0,04 (mm) Bảng 24 trang 50 TKĐAMH - εđc = (µm) = 0,005 (mm) - εm = β N = 0,1 86400 = 29 (µm) = 0,029 (mm) - εgđ = δ = 0,15 = 0,05 (mm) , δ : dung sai nguyên công Vậy: sai số chế tạo là: ε ct = ε gd − (ε c2 + ε k2 + ε m2 + ε dc2 ) ⇒ ε ct = 0,05 − (0 + 0,04 + 0,029 + 0,005 ) = 0,000034 = 0,005 (mm) Yêu cầu kỹ thuật: - Độ không vuông góc tâm bạc dẫn đáy đồ gá ≤ 0,005 (mm) - Độ không vuông góc tâm chốt đònh vò đáy đồ gá ≤ 0,005 (mm) - Độ không vuông góc mặt gờ chốt đònh vò đáy đồ gá ≤ 0,005(mm) SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : 46 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phụng GVHD: Đặng Minh TÀI LIỆU THAM KHẢO GS-TS Trần Văn Đòch THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY , NXB KHKT 2000 SỔ TAY VÀ ATLAS , NXB KH&KT 2000 ĐỒ GÁ GIA CÔNG CƠ , NXB KHKT 2002 PGS-TS Nguyễn Đắc Lộc – PGS-TS Lê Văn Tiến SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập 1, NXB KH&KT – 1999 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 - 2000 Ninh Đức Tốn SỔ TAY DUNG SAI LẮP GHÉP, NXB Giáo Dục Nguyễn Ngọc Đào – Trần Thế San – Hồ Viết Bình CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ – NXB ĐÀ NẴNG - 2002 SVTH: PHẠM CÔNG DU MSSV : 09703028 Trang : 47 ... thời gian xác đònh công thức sau: L + L1 + L2 T01 = (phút) S.n Chiều dài bề mặt gia công: L = 170 (mm) Do nguyên công phay mặt đầu nên chiều dài ăn dao là: L1 = t ( D − t ) + ( 0,5 ÷ 3) (mm) (Bảng... thời gian xác đònh công thức sau: L + L1 + L T02 = (phút) S.n Chiều dài bề mặt gia công: L = 170 (mm) Do nguyên công phay mặt đầu nên chiều dài ăn dao là: L1 = t ( D − t ) + ( 0,5 ÷ 3) (mm) (Bảng... thời gian xác đònh công thức sau: L + L1 + L2 T01 = (phút) S.n Chiều dài bề mặt gia công: L = 150 (mm) Do nguyên công phay mặt đầu nên chiều dài ăn dao là: L1 = t ( D − t ) + ( 0,5 ÷ 3) (mm) (Bảng