thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng gạt đôi ( ko kèm bản vẽ)

GVHD: Phùng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân LỜI NÓI ĐẦU Hiện khoa học kỹ thuật phát triển nhanh theo thời dại, mang lai lợi ích cho người vật chất tinh thần Xã hội hướng tới thực mục tiêu “ công nghiệp hóa đại hóa đất nước” Nhằm phục vụ cho công nghiệp nay, ngành khí chế tạo máy đóng vai trò quan trọng việc sản xuất thiết bò, công cụ cho ngành kinh tế quốc dân Để phục vụ cho việc phát triển ngành khí cần đẩy mạnh đội ngũ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao tất lónh vực công nghiệp, đồng thời phải đáp ứng công nghệ tiên tiến, công nghệ tự động sản xuất khí Đồ án môn học công nghệ chế tao máy đồ án chuyên ngành sinh viên ngành khí chế tạo máy, tiền đề hướng dẫn sinh viên giải vấn đề tổng hợp công nghệ chế tạo máy, sau thời gian trang bò môn lý thuyết công nghệ chế tạo máy tiến hành làm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy với đề tài: Thiết kế qui trình công nghệ gia công “ CÀNG GẠT ĐÔI” Do thời gian có hạn người thiết kế chưa có kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi thiếu sót Kính mong q thầy cô bạn đọc đóng góp ý kiến để đồ án đạt kết tốt Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy Phùng Rân đóng góp bạn sinh viên lớp chế tạo máy Sinh viên thực Phan Khánh Luân SVTH: Phan Khánh Luân Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân Chương I: GVHD: Phùng PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 1.Công dụng chi tiết : - Chi tiết gia công có dạng dùng để điều chỉnh hoạt động chi tiết gắn vào với nó, chuyền động nhờ trục gắn vào lỗ làm việc có đường kính Φ = 40mm (lỗ 4) gắn chặt nhờ then gắn chặt trục Nhờ trục điều khiển chi tiết khác gắn vào hai lỗ hai đầu có đường kính Φ = 20mm Mục đích làm thay đổi khỏang cách trục nhằm thay đổi tỉ số truyền dẫn đến làm thay đổi số vòng quay trục - Độ vuông góc đườøng tâm lỗ mặt đầu cần phải bảo đảm *Tên chi tiết :CÀNG GẠT ĐÔI _Chi tiết gồm phần : -Phần thân :là hình trụ có chiều dài 120mm đường kính 80mm,đường kính 40mm -Càng 1:là khồi trụ ngắn dài 30mm,đường kính ngòai 30mm đường kính 20mm -Càng :có trụ ngắn ,khoảng cách 2trụ 20mm, trụ có đường kính 30mm đường kính 20mm Các yêu cầu kỹ thuật : - Các chi tiết gia công thuộc họ ta chọn lỗ Φ = 40mm mặt làm việc dựa vào bề mặt làm việc để gia công lỗ lại (lỗ lỗ 6) - Vò trí tương quan bề mặt: Độ song song lỗ làm việc so với hai lỗ hai đầu 0.1/100 mm -Độ không song song bề mặt khoảng 0.01mm toàn chiều dài -Độ không vuông góc lỗ với mặt đầu khoảnng 0.05mm 100mm bán kính -Độ nhám bề mặt Rz25 Độ nhám + Lỗ (4) có Φ = 40mm làm việc có độ nhám bề mặt tương đối cao Ra= 1.6µm + Lỗ hai đầu hai đầu có độ nhám Ra= 1.6µm + Các bề mặt lại không gia công có Rz= 80µm + Các góc lượn R= 3mm -Các kích thước không ghi chế tạo theo cấp xác ± IT 15 Vật liệu chi tiết: SVTH: Phan Khánh Luân Trang GVHD: Phùng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân - Chi tiết gang xám,ký hiệu GX 15-32, theo {8,trang 237, bang 11} ta có thông số sau : Mác gang GX 15 – 32 Độ bền Kéo Uốn 15 32 Độ cứng HB 163 – 229 Thành phần hoá học ( % ) C Si Mn P S Không 3,6 2,2 0,6 0,3 0,15 • Giới hạn bền kéo 150 N/mm2 • Độ giãn dài δ ≈ 0,5% • Giới hạn bền uốn 320 N/mm2 • Giới hạn bền nén 600 N/mm2 • Độ cứng 170-229 HB, chọn HB = 190 • Dạng grafit: nhỏ mòn Tính chất hóa-lý đủ đáp ứng chức phục vụ công nghệ chế tạo SVTH: Phan Khánh Luân Trang GVHD: Phùng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân Chương II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Sản lượng chi tiết cần chế tạo : - Số lượng chi tiết cần chế tạo năm tính theo công thức :  α +β  N = N0 m  + ÷(chiếc/ năm)  100  Trong đó: No :số sản phẩm sản xuất năm ( No =18400 chiếc) N:số chi tiết sản xuất năm β = 10 - 20% : số % chi tiết chế tạo thêm dể dự trữ chọn β = 10% α= - 7% : số % chi tiết phế phẩm trình chế tạo Ta chọn α=5% Ta được:   N= 18400 x x  + + 10  ÷ = 21160 (chiêc /nam ) 100  Khối lượng chi tiết : _Trọng lượng chi tiết xác đònh theo công thức : Q=Vxγ SVTH: Phan Khánh Luân Trang GVHD: Phùng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân Trong đó: V : thể tích chi tiết ( dm3) •Tính thể tích: V1 = 451560 mm3 V3 = 23542.4 mm3 V2 = 35325 mm3 V4 = 39345.7 mm3 V5 = 23820.8 mm3 Thể tích chi tiết : V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 = 451560 + 25325 + 2354.4 +39345.7 +23820.8 = 533593.9 mm3 •Trọng lượng riêng gang xám 7.2 kg/dm3 •Trọng lượng chi tiết : Q = 7.2 x 533593.9 = 3.84( kg) Dạng sản xuất đặc trưng Bảng xác đònh dạng xản xuất Dạng sản xuất > 200 kg Đơn Hàng loạt nhỏ Hàng loạt vừa Hàng loạt lớn Hàng khối Q1 – Trọng lượng chi tiết – 200 kg < 4kg Sản lượng hàng năm chi tiết ( ) 1000 > 5000 > 50.000 • Dựa theo sản lượng chi tiết cho khối lượng chi tiết , tra [5, trang 24, bảng 2.1] ta xác đònh gần dạng sản xuất hàng lọat lớn Chương III: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI Dạng phôi : - Chi tiết dạng càng, vật liệu chế tạo chi tiết gang xám GX 15-32, phương pháp chế tạo phôi đúc 2.Chọn phương pháp chế tạo phôi: -Vì dạng sản xuất hàng loạt lớn vật liệu chi tiết gang xám GX15- dùng phương pháp đúc khuôn cát mẫu kim loại, làm khuôn máy, với CCX II Loại phôi có CCX kích thước IT15 ÷ IT16 (theo tài liệu HDTK trang 27 Theo tài liệu sổ tay công nghệ tập trang 185 ,bảng 3-13) Do kích thước lớn 120 mm, nên ta chọn lượng dư gia công cho bề mặt sau: + Lượng dư cho bề mặt (1-5-7-8-9-12) : mm + Lượng dư cho bề mặt (3-11) :3 mm + Lượng dư cho bề mặt(4): mm SVTH: Phan Khánh Luân Trang GVHD: Phùng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân + Góc thoát khuôn 30 + Bán kính góc lượn R = mm Bản vẽ chế tạo phôi: - Từ kích thước vẽ chi tiết ta có kích thước cho vẽ phôi : - Kích thước phôi = kích thước chi tiết + kích thước lượng dư - Các góc lượn lấy R = mm - Góc thoát khuôn lấy 30 - Dung sai kích thước phôi theo cấp xác đối xứng [Theo bảng phụ lục 17 ] - Theo hướng dẫn đồ án CNCTM dung sai kích thước ± IT 15 (ghi vẽ phôi) - Độ nhám Rz = 80 µm • 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 SVTH: Phan Khánh Luân Trang GVHD: Phùng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân > 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 - Chi tiết làm thiết bò phun cát khô phun cát ướt tự động bán tự động Chương IV: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG Hình 4.1 : Bản vẽ đánh dấu bề mặt cần gia công SVTH: Phan Khánh Luân Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân GVHD: Phùng Chọn phương pháp gia công bề mặt phôi • Bề mặt (1)-(3), (5)-(7)-(8)-(9)-(12)-(13) độ nhám Rz25 cấp Dung sai kích thước ±0.055mm, cấp xác kích thước cấp 11.⇒ Phay mặt đầu • Bề mặt (4) lỗã φ40 mm, độ nhám Ra = 1,6 µm, cấp 7, dung sai kích thước +0,033 mm, cấp 8, khoét, doa • Bề mặt (2)-(6) lỗ φ20 mm, độ nhám Ra = 1.6 µm, cấp 7, dung sai kích thước +0,027 mm, cấp ⇒ Khoan, khoét doa • Bề mặt (11) độ nhám Ra = 1.6 µm, cấp 7, dung sai kích thước +0,012 ⇒ Xọc rãnh then Chọn chuẩn công nghệ • Dùng bề mặt trụ làm chuẩn thô cho nguyên công • Dùng bề mặt làm chuẩn tinh thống cho nguyên công Chọn trình tự gia công bề mặt Mục đích : - Xác đònh trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ xác kích thùc,vò trí tương quan độ nhám bề mặt theo yêu cầu đề Nội dung : 2.1 Chọn phương pháp gia công bề mặt phôi: - Dựa vào yêu cầu đặc tính kỹ thuật ta chọn phương pháp gia công cho bề mặt sau : phay, khoan,khoét, doa… 2.2 Lập quy trình công nghệ:  Quy trình công nghệ I : -Nguyên công 1: Bước 1: Đònh vò mặt trụ khối chữ V phay thô mặt (3) Bước 2: Đònh vò mặt trụ khối chữ V phay tinhâ mặt (3) -Nguyên công 2: SVTH: Phan Khánh Luân Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân GVHD: Phùng Bước 1:Đònh vò mặt (3) mặt trụ khối chữ V phay thô mặt (12) Bước 2: Đònh vò mặt (3) mặt trụ khối chữ V phay tinhâ mặt (12) - Nguyên công 3: Bước 1: Đònh vò mặt (3) mặt trụ khoét thô lỗâ(4) Bước 2: Đònh vò mặt (3) mặt trụ khoét tinh lỗ(4) Bước 3: Đònh vò mặt (3) mặt trụ doa lỗ(4) - Nguyên công 4: Bước 1: Đònh vò mặt (3) (11) êtô tự đònh tâm phay thô mặt (5)(7)-(8)-(9) Bước 2: Đònh vò mặt (3) (12) phay tinh mặt mặt (5)-(7)-(8-)- (9) - Nguyên công 5: Bước 1: Đònh vò mặt(3) (12) êtô tự đònh tâm phay thô mặt (1)-(13) Bước 2: Đònh vò mặt (3)-(12) phay tinh mặt (1) - (13) - Nguyên công 6: Bước 1: Đònh vò lỗ (4) mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan lỗ (2) Bước 2: Đònh vò lỗ (4) mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoét lo ã(2) Bước 3: Đònh vò lỗ (4) mặt (3) kết hợp kẹp chặt doa lỗ (2) - Nguyên công 7: Bước 1: Đònh vò lỗ (4) mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan lỗ (6)-(10) Bước 2: Đònh vò lỗ (4)và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoét lỗ(6)-(10) Bước 3: Đònh vò lỗ (4)và mặt (3) kết hợp kẹp chặt doa lỗ (6)-(10) - Nguyên công 8: Đònh vò mặt trụ ngoài, (3) kết hợp kẹp chặt chuốt rãnh then (13)  Quy trình công nghệ II : - Nguyên công 1: Bước 1: Đònh vò mặt mặt trụ khối chữ V khoét thô lỗâ(4) Bước 2: Đònh vò mặt mặt trụ khối chữ V khoét tinh lỗ(4) Bước 3: Đònh vò mặt mặt trụ khối chữ V doa lỗ(4) - Nguyên công 2: Bước 1: Đònh vò mặt (4) (12) phay thô mặt (3) Bước 2: Đònh vò mặt (4) (12) phay tinh mặt (3) - Nguyên công 3: Bước 1: Đònh vò mặt (4) (3) phay thô mặt (12) Bước 2: Đònh vò mặt (4) (3) phay tinh mặt (12) - Nguyên công 4: Bước 1: Đònh vò mặt (3) (12) êtô tự đònh tâm phay thô mặt (5)(7)-(8)-(9) SVTH: Phan Khánh Luân Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân GVHD: Phùng Bước 2: Đònh vò mặt (3) (11) phay tinh mặt mặt (5)-(7)-(8-)- (9) - Nguyên công 5: Bước 1: Đònh vò mặt(3) (12) êtô tự đònh tâm phay thô mặt (1)-(13) Bước 2: Đònh vò mặt (3)-(12) phay tinh mặt (1) - (13) - Nguyên công 6: Bước 1: Đònh vò lỗ (4) mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan lỗ (2) Bước 2: Đònh vò lỗ (4) mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoét lo ã(2) Bước 3: Đònh vò lỗ (4) mặt (3) kết hợp kẹp chặt doa lỗ (2) - Nguyên công 7: Bước 1: Đònh vò lỗ (4) mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan lỗ (6)-(10) Bước 2: Đònh vò lỗ (4)và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoét lỗ(6)-(10) Bước 3: Đònh vò lỗ (4)và mặt (3) kết hợp kẹp chặt doa lỗ (6)-(10) - Nguyên công 8: Đònh vò mặt trụ ngoài, kết hợp kẹp chặt chuốt rãnh then (11)  Quy trình công nghệ III : - Nguyên công 1: Bước 1: Kẹp chặt mặt trụ mâm cập chấu tự đònh tâm tiện thô mặt (3) Bước 2:Kẹp chặt mặt trụ mâm cập chấu tự đònh tâm tiện tinhâ mặt (3) Bước 3: Tiện thô lỗ (4) Bước : Tiện tinh lỗ (4) - Nguyên công 2: Bước 1: Đònh vò mặt (3) lỗ (4) kết hợp kẹp chặt phay thô mặt (12) Bước 2: Đònh vò mặt (3) lỗ (4) kết hợp kẹp chặt phay tinhâ mặt (12) - Nguyên công 3: Bước 1: Đònh vò mặt (3) (11) êtô tự đònh tâm phay thô mặt (5)(7)-(8)-(9) Bước 2: Đònh vò mặt (3) (12) phay tinh mặt mặt (5)-(7)-(8-)- (9) - Nguyên công 4: Bước 1: Đònh vò mặt(3) (12) êtô tự đònh tâm phay thô mặt (1)-(13) Bước 2: Đònh vò mặt (3)-(12) phay tinh mặt (1) - (13) - Nguyên công : Bước 1: Đònh vò lỗ (4) mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan lỗ (2) Bước 2: Đònh vò lỗ (4) mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoét lo ã(2) Bước 3: Đònh vò lỗ (4) mặt (3) kết hợp kẹp chặt doa lỗ (2) - Nguyên công 6: Bước 1: Đònh vò lỗ (4) mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan lỗ (6)-(10) Bước 2: Đònh vò lỗ (4)và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoét lỗ(6)-(10) Bước 3: Đònh vò lỗ (4)và mặt (3) kết hợp kẹp chặt doa lỗ (6)-(10) SVTH: Phan Khánh Luân Trang 10 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân GVHD: Phùng Ta có: Chiều dài bề mặt gia công: L = 80 (mm) Do nguyên công phay mặt phẳng nên chiều dài ăn dao là: D−d 19.8 − 18 cot g Φ + ( 0.5 – ) = cot g 60 + = 3.06 ( mm) ( TKĐA –  L1 = 2 trang 58 Chiều dài thoát dao: L2 = ÷ 3, chọn L2 = ( mm ) Lượng chạy dao vòng: S =0.9 ( mm / vòng ) Số vòng quay: n = 950 ( v/ph ) Thời gian gia công là: L + L1 + L 80 + 3.06 + T02 = = = 0.1 ( phút ) S.n 0.9x950 Thời gian thực bước là: TB2 = T02 + 10%T02 + 8%T02 + 3%T02 +5%T02 = 0.126 ( phút ) Bước 3: Doa lỗ Φ 20 - Dụng cụ cắt : mũi doa gắn hợp kim cứng ( bảng – 49 trang 302 ST1) ( Dx L x l = 20 x Chiều sâu cắt: t = 0.2 ( mm ) - Lượng chạy dao vòng : S =1.2 (mm/vòng) ( bảng 5-116 trang 107 – ST2 ) - Tốc độ cắt: v = 60 ( m/ph ( bảng 5-109 trang 101 – ST2 ) - Số vòng quay trục theo tính toán là: 1000v 1000x60 n tt = = = 955.4 ( vòng / phút ) πD 3,14x20 - Ta chọn số vòng quay theo máy, n = 950 ( v/ph ) ( CĐC trang 211 ) - Tốc độ cắt thực tế là: π.D.n 3,14x20x95 v tt = = = 59.6 ( m/ph ) 1000 1000 Thời gian thực bứơc 3: Ta có: Chiều dài bề mặt gia công: L = 80 (mm) Do nguyên công doa nên chiều dài ăn dao là: D−d 20 − 19.8 cot g Φ + ( 0.5÷2) = cot g 6.5 + = 3.14 ( mm) ( TKĐA –  L1 = 2 trang 58 Chiều dài thoát dao: L2 = ÷ 3, chọn L2 = ( mm ) Lượng chạy dao vòng: S = 1.2 ( mm / vòng ) Số vòng quay: n = 950 ( v/ph ) Thời gian gia công là: SVTH: Phan Khánh Luân Trang 33 GVHD: Phùng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân T02 = L + L1 + L S.n = 80 + 3.14 + = 0.07 ( phút ) ; 1.2x950 Thời gian thực bước là: TB2 = T02 + 10%T02 + 8%T02 + 3%T02 +5%T02 = 0.08 ( phút ) Nguyên công8 :Chuốt rãnh then Sơ đồ gá đặt: hình vẽ Đònh vò: hạn chế bậc tự Chọn máy: máy chuốt đứng 7A710 - Công suất : 14 KW ( CĐC trang 224 ) N 14 Tốc độ cắt : V =61200 P η = 61200 522 0.5 = 820 z SVTH: Phan Khánh Luân Trang 34 GVHD: Phùng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân Chương 6: TÍNH TOÁN VÀ TRA LƯNG DƯ Nguyên công 6: KHOAN - KHOÉT – DOA LỖ Φ 20+0.021 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 Φ 20 có độ nhám bề mặt Ra 1.6ø hợp lí Qua phân tích hình dạng, ta nhận thấy để đạt đựơc độ nhám nầy ta cần phải gia công qua bước: khoét thô, khoét tinh, doa Do chi tiết dạng càng, vật liệu gang xám GX 15 – 32, nên ta có bước công nghệ đạt độ nhám , cấp xác sau:  Phôi : Rz0 = µm; T0= µm : Do phôi đúc đặc ( TKĐACNCTM – trang 41 ) Do chi tiết có vật liệu gang xám nên sau bước thứ loại trừ T i, nên bước gia công Ti = 0:  Khoan Rz = 40 T1= ( TKĐACNCTM – trang 40 )  Khoét Rz2= 40 µm; T2=  Doa Rz3= µm; T3= Ta có : - Sai số không gian bề mặt gia công bước gia công sát trước để lại ρ = ρ cv2 + ρlk2 SVTH: Phan Khánh Luân Trang 35 GVHD: Phùng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân Trong đó: ρcv = ∆ k.L :sai số cong vênh bề mặt gia công ( µm ) ( với ∆ k = 1,5 ( µm/mm) ( TKĐACNCTM – trang 43 ) ρlk : sai số lệch khuôn ( µm ) Ta có: - Giá trò cong vênh lỗ tính theo phương hướng kính hướng trục: ρ cv = (Δ k d) + (Δ k L) = (3x20) + (3 × 20) = 108 ( µm) - Sai số lệch khuôn: δ  δ  ρ lk =  b  +  c      2    1850  =   +  = 928( µm) 2   - Vậy sai lệch không gian tổng cộng phôi là: ρ = 108 + 928 = 934( µm) - Các sai số không gian lại:  Sai số không gian lại sau bước khoét thô: ρ1 = 0,05 x ρ0 = 0,05 x 934 =46.7 ( µm )  Sai số không gian lại sau bước khoét tinh: ρ2 = 0,04 x ρ0 = 0,04 x 934 = 37.3 ( µm )  Sai số không gian lại sau bước doa: ρ3 = 0,02 x ρ0 = 0,02 x 934 = 18.6 ( µm )  Sai số gá đặt: ε = ε 2c + ε 2k + ε 2gđ  Sai số chuẩn: ε c = chuẩn công nghệ trùng với chuẩn thiết kế  Sai số kẹp chặt: εk = chuẩn kích thước vuông góc chuẩn gia công  Sai số đồ gá: nhỏ nên bỏ qua , εđg =  Vậy : Sai số gá đặt: ε= ε 2c + ε 2k + ε 2gđ =0 ( 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 + 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 ) - Vậy lượng dư nhỏ hai phía tính cho bước nguyên công: Ta có bảng số đạt sau gia công lỗ: SVTH: Phan Khánh Luân Trang 36 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân GVHD: Phùng Rz ( µm ) Ti ( µm ) Phương pháp gia công Khoan 40 Khoét 40 Doa ( Bảng 13 – trang 40 – TKĐACNCTM )  Lượng dư cho bước gia công khoan :  2Zmin1 = 2( Rz1 + T1 + ρ12 + ε 12 ) = (0 + 934 ) = 1908 (µm)  Lượng dư cho bước gia công khoét: 2Zmin2 = 2(Rz2 + T2 + ρ 22 + ε 22 ) = (40 + 46.7 ) =173.2 (µm)  Lượng dư cho bước gia công doa: 2Zmin3 = 2(Rz3+ T3 + ρ 32 + ε 32 ) = (40+ 18.6 ) = 117.2 (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 – 0.1772 = 19.843 ( mm )   Kích thước trung gian lỗ sau bước khoét : Dmax1 = Dmax2 - 2Zmin2 = 19.843 – 0.1732 = 19.670 ( mm )  Kích thước trung gian lỗ sau bước khoan : Dmax0 = Dmax1 - 2Zmin1= 19.670 – 0.198= 19.472 ( mm ) - Ta có giá trò dung sai bước công nghệ:  Dung sai khoan: δ1 = 0.021 (mm) (CCX 12 )  Dung sai khoét: δ2 = 0,110 (mm) (CCX 11 )  Dung sai doa: δ3 = 0,180 (mm) (CCX )  Dung sai phôi: δ = 1,85 (mm) ( phôi đúc CCX ) Ta có:  Đường kính trung gian nhỏ phôi: Dmin0 = Dmax0 – δ = 19.471 – 1.85 = 17.621 (mm)  Đường kính trung gian sau gia công khoan: Dmin1 = Dmax1 – δ1 = 19.669 – 0.180 = 19.489 (mm)  Đường kính trung gian sau gia công khoét: Dmin2 = Dmax2 – δ2 = 19.482 – 0.110 = 19.732 (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 = Dmin1 - Dmin0 = 19.489 – 17.621 = 1.868 (mm) SVTH: Phan Khánh Luân Trang 37 GVHD: Phùng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân 2Zmax1 = Dmax1 - Dmax0 = 19.669 – 19.471 = 0.198 (mm)  Bước khoét: 2Zmin2 = Dmin2 - Dmin1 = 19.732 – 19.489 = 0.243 (mm) 2Z2max = Dmax2 - Dmax1 = 19.482 – 19.669 = 0.173 (mm)  Bước doa: 2Zmin3 = Dmin3 - Dmin2 = 20 – 19.732 = 0.268 (mm) 2Zmax3 = Dmax3 - Dmax2 = 20.021 – 19.842 = 0.179 (mm)  Vậy lượng dư tổng cộng lớn bé nhất: Z0min = ∑ Z i = 1.868 + 0.243 + 0.268 = 2.379 ( mm ) i =1 Z0max = ∑ Z i max = 0.198 + 0.173 + 0.179 = 0.55 ( mm ) i =1  Thử lại kết : 2Z0min – 2Z0max = 2.379 – 0.55 = 1.829 mm (1) δph - δct = 1.850 – 0.021 = 1.829 mm (2) Vậy so sánh (1) (2) ta thấy tương đương  Bảng xác đònh lượng dư phương pháp phân tích Trình tự Các yếu tố tạo thành lượng dư µm bước công Rzi Ti ρi εi nghệ Lượng dư tính toán 2Zmin Phôi 0 934 - 1.Khoa n 40 46.7 1.868 2.Khoét 40 37.3 0.243 3.Doa 0.26 0.268 SVTH: Phan Khánh Luân µm Kích thước tính toán Dung sai Mm µm 17.62 19.48 19.73 20 1.85 0.180 0.110 0.021 Kích thước giới hạn Mm Dmi Dma n x 19.4 17.62 71 19.6 19.49 69 19.8 19.73 42 20.0 20 21 Lượng dư giới hạn mm 2Z 2Zm ax - - 0.19 0.17 0.17 1.86 0.24 0.26 Trang 38 GVHD: Phùng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân Chương : TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT Nguyên công 7: KHOAN - KHOÉT – DOA LỖ Φ 20+0.021 I Tính chế độ cắt phương pháp phân tích : a b Vật liệu: vật liệu chi tiết gang xám 15-32 có HB = 190 Chọn máy: Máy phay 6H12 Đặc tính kỹ thuật Công suất động (kW) Hiệu suất máy η Số vòng quay trục (v/ph) SVTH: Phan Khánh Luân Thông số 0,75 30-37, 5-47, 5-60-75-95-118-150-190-235 300-375-475-600-753-950-1180-1500 Trang 39 Phần VI: Tính toán chế độ cắt GVHD: Phùng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân 30-37, 5-47, 5-60-75-95-118-150-190-235 300-375-475-600-750-960-1500 Bước tiến bàn (mm/ph) Lực lớn cho phép theo cấu 1500 tiến máy (KG) Bề mặt làm việc bàn ( mm2 ) 320 x 1250 ( trang 221 – Chế độ cắt GCCK ) c Trình tự làm việc nguyên công: Bước1: Khoan lỗ mũi khoan ruột gà Bước 2: Khoét dao khoét có gắn mảnh hợp kim cứng BK6 Bước 3: Doa để đạt độ nhám yêu cầu - Chọn dao : - Mũi khoan ruột gà đuôiâ trụ : α = 120 , ϕ = 600 - Dao khoét gắn mảnh hợp kim cứng BK6, chuôi côn Với thông số: L = 180, l = 85, 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 BK6, chuôi côn Với thông số: L = 140 , l = 18, γ = 00 , α = 100 , ϕ0 = 4.50 , λ = , α0 = 100, α01 = 250 , c = 1, góc nghiêng 150 ( bảng 4-49 trang 302, bảng 4-50 trang 304 – ST1 ) d Xác đònh chiều sâu cắt: D − d 19.489 − 17.621 = = 0.934(mm)  Khoét thô t1 = 2  Khoét tinh t = D−d = 0.134(mm) Lượng chạy dao – S: S1 = 1.49 ( mm/vòng ) (bảng 9-3 – Trang 89 - CĐCGCCK) S2 = 0.9 ( mm/ vòng ) S3 = 1.5( mm/ vòng ) (B10-3-tr90-CĐCGCCK)  Doa e Khoan: Khoét: Doa: f Trong đó: D−d = 0.121( mm) t3 = Tốc độ cắt v : zv V = Cv D kv → T mt xv S yv Dạng gia công Khoan Khoét Cv 14.7 105 SVTH: Phan Khánh Luân zv 0,25 0,4 ( m/phút ) ( trang 77 – CĐCGCCK ) Hệ số số mũ xv yv 0,55 0,15 0,45 m 0,125 0,4 T ( phút ) 60 80 Trang 40 GVHD: Phùng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân Doa 109 0,2 0,5 0,45 ( Bảng 3-4, bảng 4-3, trang 84 – 85, CĐCGCCK ) Với: 165 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: - Khoét thô: V1 = - 14.7 x19.49 0, 25 x0,7 = 14.08(m / ph) 60 0,125 x0.930 x0,86 0,55 Khoét : 105 x19.730, V2 = 0, x0,7 = 60.50( m / ph) 80 x 0,12 0,15 x 0.9 0, 45 - Doa: 109 x 20 0.2 V3 = x0,7 = 18.46(m / ph) 1650, 45 x0,130 x1,75 0,5 g Số vòng quay: 1000 v t ( vòng/phút ) πD 1000 ×14.08 n1 = = 230.10 (vòng/phút) 3,14 ×19.49 1000 × 60.5 n2 = = 977.38 (vòng/phút) 3,14 ×19.73 1000 ×18.46 n3 = = 293.9 (vòng/phút) 3,14 × 20 nt = - Khoan: - Khoét : - Doa:  Chọn số vòng quay theo máy: - Khoan: n1 = 230.10 ( v/ph ), theo máy ta chọn: n1 = 300 ( v/ph) - Khoét : n2 = 977.38 (v/ph), theo máy ta chọn: n2 = 1180 (v/ph) - Doa: n3 = 293.9 ( v/ph ), theo máy ta chọn: n3 = 300 ( v/ph ) - Tốc độ cắt thực tế là: SVTH: Phan Khánh Luân Trang 41 GVHD: Phùng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân V1 = n1 π D 300 × 3,14 × 19.49 = = 18.35 1000 1000 n2 π D 1180 × 3,14 × 19.73 ( vòng/phút ) = = 73.10 ( vòng/phút ) 1000 1000 n π D 300 × 3,14 × 20 V3 = = = 18.84 ( vòng/phút ) 1000 1000 h Lực cắt – moment xoắn: Doa nguyên công nầy sử dụng phương pháp gia công khoét doa, nên lực dọc trục bé, ta bỏ qua Moment xoắn tính theo công thức: * Với Khoan: Mx = 10.CM.Dq.Sy.Kp *Với Khoét: Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.Kp y C p t x S z DZ * Với Doa: Mx = × 100 Hệ số số mũ Tên Vật liệu Vật liệu công thức tính moment xoắn Nguyên công gia công lưỡi cắt CM q x y GX 15-32 Khoan Thép gió 0.021 2.0 0.8 HB 190 GX 15-32 Hợp kim Khoét 0,196 0,85 0,8 0,7 HB 190 cứng ( Bảng 5-32, trang 25, ST ) - Hệ số điều chỉnh kP dùng cho gang : V2 = n  HB   190  k MP = k P =   =   190   190  * Lượng chạy dao răng: SZ = S Z 0,6 = ( bảng 5-9, trang 9, ST2 ) ( mm/răng ) Với: - Z : số dụng cụ ( Z = ) - S : lượng chạy dao vòng ( mm/vòng ) Ta có:  Khoan: S1 = 1,49 ( mm/vòng )  Khoét : S2 = 0.9 ( mm/ vòng )  Doa: S3 = 1,5 ( mm/ vòng ) Vậy: Lượng chạy dao răng:  Khoan:  Khoét :  Doa: SVTH: Phan Khánh Luân SZ1 = 0,86 ( mm/v ) SZ2 = 0,225 ( mm/ ) SZ3 = 0,375 ( mm/ ) Trang 42 GVHD: Phùng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân * Moment xoắn: + Khoan: Mx1 = 10 x 0,021 x 18 x 1.49 0.8 x = 93.6 (Nm) + Khoét : Mx2 = 10 x 0,196 x19.730,85 x 0.120,8 x 0.90,7 x = 4.2 (Nm) + Moment xoắn doa: nhỏ nên bỏ qua * Lực cắt khoan: P0 = CP x DZP x SYP x KMP * Lực cắt khoét: P0 = CP x DZP x SYP x KMP (KG) 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 Thép gió 42.7 1 HB 190 GX 15-32 Hợp kim Khoét 1 HB 190 cứng ( Bảng 7-3 – trang 87 – Chế độ cắt GCCK ) - Hệ số KMP gia công vật liệu: Khoan 0.8 np  HB  K MP =  (Bảng 12-1, 13-1, trang 21 – CĐCGCCK )  ; với np = 0,6  190  ⇒ KMP = Vậy khoan: P0 = 42.7 x 19.49 x 0,86 0.86 x = 737.6 ( KG ) -Khoét : P = x 20 x 0.9 x = 18 ( KG ) So với lực lớn cho phép máy PM = 1500 (KG) ⇒ bước tiến máy làm việc an toàn i Công suất cắt máy: Ta có: Nc = -Khoan: Khoét: Mx.n 9750 ( Trang 21 – ST2 ) 93.6 × 375 = 3.6 (Kw) 9750 4,2 × 1180 = 0.5 (Kw) N2 = 9750 N1 = * Thử lại kết quả: N1 = 3.6 (Kw) < Nđc = Nη = x 0.75 = 5,25 (Kw) Vậy: Điều đảm bảo cho máy hoạt động tốt j Xác đònh thời gian bản: Với gia công khoan, khoét doa ta có : SVTH: Phan Khánh Luân Trang 43 GVHD: Phùng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân T0 = L1 = L + L1 + L S.n ( phút ) D−d Cotgϕ + (0,5 ÷ 2) mm L2=1÷3 mm - - -Khoan: L = 80 ( mm ) ; L1 = 7.2 ; L2 = ; S = 1.49( mm/v ) ; n = 375 (v/ph) 80 + 7.2 + T1 = = 0,16 (phút) 375 x1,49 Khoét: L = 80 ( mm ) ; L1 = 2,43 ; L2 = ; S = 0.9 (mm/v) ; n = 1180 (v/ph ) 80 + 2,43 + T2 = = 0.08 (phút) 1180 x0.9 Doa: L = 80 (mm) ; L1 = 2.25 ; L2 = ; S = 1,5 (mm/v) ; n = 300 (v/ph) 80 + 2,25 + T3 = = 0.18 (phút) 1.5 x300 II Bảng kết tổng hợp chế độ cắt: Bề mặt Bước - Khoan - Khoét - Doa t (mm) 0.934 0,121 0,134 S (mm/v) 1.49 0.9 1,5 V (m/ph) 18.35 73.10 18.84 n (v/ph) 300 1180 300 T0 (phút) 0.16 0,08 1,18 Chương 8: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CÔNG NGHỆ Nguyên công 7: KHOAN - KHOÉT – DOA LỖ Φ20 I – Công dụng đồ gá: -Nâng cao suất độ xác gia công cao nên giá thành chi tiết hạ.Vò trí chi tiết so với máy , dao xác đònh sẵn đồ đònh vò,không phải rà gá nhiều thời gian SVTH: Phan Khánh Luân Trang 44 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân • • • • GVHD: Phùng -Mở rộng khả công nghệ thiết bò , ( ví dụ: mài máy tiện ) -Giảm sức lao động công nhân ,không yêu cầu tay nghề cao -Đồ gá giúp cho trình gia công nguyên công khó cách dễ dàng _Vì đồ ga ùco tác dụng quan trọng trình sản xuất ngành chế tạo máy II –Kết cấu đồ gá: -Thân đồ gá có dạng mặt phẳng chế tạo phương pháp đúc , vật liệu :gang xám -Trên thân đồ gá gắn cấu kẹp chặt,đònh vò (phiến tỳ), bạc dẫn hướng … III – Tính toán đồ gá : - Tính toán lực kẹp : Ta có phương trình cân lực : K xM = Wct xf x L f = hệ số ma sát =0.2 (bảng 34 –TKĐA ) L : khoảng cách từ tâm mũi khoan đến tâm lực kẹp L = 110 (mm) M : momen mũi khoan tạo : M = 3.36 Ta có : K =K0xK1xK2xK3xK4xK5xK6 Với : K0 :hệ số an toàn ( K0 = 1.5) K1 :hệ số kể đến tính chất gia công ( K1 =1.2 ) K2 : hệ số kể đến việc tăng lực cắt mòn dao ( K2 =1 ) K3 : hệ số kể đến việc tăng lực cắt gia công bề mặt không liên tục ( K 3=1) K4 :hệ số kể đến lực kẹp ổn đònh, kẹp tay ( K4 =1.3 ) K5 : hệ số xét đến ảnh hưởng momen làm quay chi tiết quanh trục (K5=1) K6 :hệ số xét momen làm lật phôi quanh điểm tựa ( K6 =1 ) K = 1.5 x 1.2 x x x 1.3 x x1 = 2.34 Mx = 93.6 ( Nm) = K M 93.6 = 9.36 (KGm) = 9.36 x1000 =9360 (KGmm) 10 2.34 x9360 X ⇒ Wct = L f = 110 x0.2 = 995.56( N ) (KG) Chọn đường kính bulông : d=C W δ C = 1.4 : chọn ren hệ mét SVTH: Phan Khánh Luân Trang 45 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân GVHD: Phùng W : lực kẹp cần thiết δ : ứng suất kéo ( N/mm2) δ = ÷ 10 : bulông thép ⇒ d = 1.4 995.56 = 13.9( mm) ( mm ) ⇔ bulông M14 10 - Để đảm bảo sức bền bulông chọn M16 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: Phan Khánh Luân Trang 46 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Rân GVHD: Phùng 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 THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - NXB KH&KT - 1999 NGUYỄN TÁC ÁNH –Hiệu đính: PGS.TS HOÀNG TRỌNG BÁ Giáo Trình CÔNG NGHỆ KIM LOẠI _ Đại học SPKT.TPHCM GS-TS Trần Văn Đòch ATLAT ĐỒ GÁ, NXB KH&KT 2004 Hoàng Xuân Nguyên DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT, NXB Giáo Dục 1994 TRẦN HỮU QUẾ – ĐẶNG VĂN CỨ – NGUYỄN VĂN TUẤN VẼ KỸ THUẬT, NXB GD – 1998 Lê Trung Thực – Đặng Văn Nghìn HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CNCTM, Trường ĐHBK TPHCM – 1992 SVTH: Phan Khánh Luân Trang 47