Đồ án môn học, chế tạo máy - thiết kế QTCN chế tạo chi tiết ổ đỡ trục

Đồ án môn học, chế tạo máy - thiết kế QTCN chế tạo chi tiết ổ đỡ trục

Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Lời nói đầu Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng chương trình đào tạo kỹ sư cán kỹ thuật thiết kế chế tạo loại máy, thiết bị phục vụ ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy đồ án có tầm quan trọng sinh viên khoa khí Đồ án giúp cho sinh viên hiểu kiến thức học môn công nghệ chế tạo máy mà môn khác như: máy công cụ, dụng cụ cắt Đồ án giúp cho sinh viên hiểu dần thiết kế tính toán qui trình công nghệ chế tạo chi tiết cụ thể Được giúp đỡ hướng dẫn tận tình thầy giáo: Hoàng Văn Thạnh môn công nghệ chế tạo máy đến đồ án môn học em hoàn thành Tuy nhiên việc thiết kế đồ án không tránh khỏi sai sót em mong bảo thầy bảo bạn Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo: Hoàng Văn Thạnh giúp đỡ em hoàn thành công việc giao Đà Nẵng, 07/2013 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Tuấn SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh PHẦN I: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ TẠO PHÔI Nhiệm vụ: Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết ổ đỡ trục với sản lượng 5000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự Phân tích yêu cầu kỹ thuật kết cấu cho chi tiết gia công: Chi tiết cần chế tạo dung để đỡ trục Vật liệu chế tạo Gang Xám Hình dạng chế tạo chi tiết phức tạp Điều kiện làm việc trục phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cao, độ song song, độ đồng tâm gối đỡ phải đảm bảo quay ko bị lệch tâm, giảm mô men uốn, giảm rung động, nâng cao sức bền mõi cho trục tuổi thọ gối đỡ Để đảm bảo điều kiện đặt ra, yêu cầu chi tiết phải đạt độ cứng vững cao, chống mài mòn tốt Cấp xác, độ bóng bề mặt gia công phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đặt chi tiết Hộp phải đủ cứng vững để gia công, không bị biến dạng dùng chế độ cắt cao để tăng suất Độ không song song đường tâm lỗ ϕ20 ϕ16 không vượt 0,03/100 mm Xác định dạng sản xuất: Sản lượng hàng năm: 5000 chiếc/năm Thể tích tính chi tiết(dùng phần mềm ProE): V = 4,6x105 mm3 đổi đơn vị ta V = 0,46 dm3 Vật liệu chế tạo Gang xám 15-32 Có khối lượng riêng γ = (6,8 -7,4) kg/dm3 Trọng lượng chi tiết xác định theo công thức: Q = V γ = 0,46x7,4 = 3,404 (kg) Theo bảng 2[1]– Thiết kế đồ án CNCTM : => Dạng sản suất: Hàng loạt vừa Phương pháp chế tạo phôi: Theo yêu cầu cần đạt sản lượng hàng loạt vừa, vât liệu gang nên không rèn, dập, cán Nên để gia công chi tiết giống với yêu cầu thi ta chọn phuơng pháp đúc, sau chuyển qua giai đoạn gia công để đat hình dạng yêu cầu kĩ thuật đề SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Phôi ban đầu phôi đúc: hình dạng chi tiết không phức tạp, vật liệu dùng làm chi tiết gang, dạng san xuất hàng loạt vừa nên đúc khuôn cát PHẦN II: SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ Phân tích chuẩn lập trình tự gia công: Ø20±0.05 50±0.1 Rz40 Ø16±0.05 1,25 Rz40 1,25 Rz20 Ø12±0.1 18±0.1 17±0.1 Rz40 28±0.1 Rz10 130±0.1 65±0.1 Các bề mặt cần gia công đánh số hình vẽ, bề mặt lại không gia công đạt độ nhám Rz = 80 Các bề mặt làm việc chi tiết gối đỡ lỗ ø20 (mm) lỗ ø16 (mm), đạt Ra=1,25 Bề mặt (1) mặt đáy chi tiết, đạt độ nhám Rz=10 Mặt đáy có lỗ ø12 (mm) đùng để bắt bulông từ mặt gờ (2) xuống, lỗ ø12(mm) đạt độ nhám Rz=20 Mặt (2) gia công đạt độ nhám Rz=40 Bề mặt (3) (4) mặt bên chi tiết, đạt độ nhám Rz40 Sau phương án chọn chuẩn gia công: - Phương án 1: chọn bề mặt (3) lỗ ø20 làm chuẩn tinh thống - Phương án 2: chọn bề mặt (1) lỗ ø12 làm chuẩn tinh thống Vì bề mặt làm việc là lỗ ø20 nên chọn bề mặt lỗ dùng để định vị Vậy ta chọn chuẩn tinh thống theo phương án Theo phương án 2, ta lập trình tự gia công sau: - Nguyên công 1: Phay mặt đáy (1) đạt Rz = 10 - Nguyên công 2: Phay mặt gờ (2) đạt Rz = 40 - Nguyên công 3: Khoan khoét lỗ ø12 đạt độ bóng Rz= 20 - Nguyên công 4: Phay hai mặt bên (3) (4) đạt Rz= 40 - Nguyên công 5: khoan, khoét, doa lỗ ø16 đạt độ bóng Ra= 1,25 - Nguyên công 6: khoan, khoét, doa hai lỗ ø20 đạt độ bóng Ra= 1,25 - Nguyên công 7: Kiểm tra SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Trình bày nội dung nguyên công: 2.1 Nguyên công I: Phay mặt đáy (1) đạt Rz = 10 W - Định vị: Mặt gờ định vị bậc tự chốt tì - Kẹp chặt: Chi tiết kẹp chặt cấu kẹp chặt khí, lực kẹp vuông góc với mặt đáy - Chọn máy: máy phay đứng 6H11 Công suất động chính: 4, 5kW Bàn làm việc: 250x1250 mm2 Số rãnh chữ T: 3, chiều rộng rãnh chữ T: 14 mm Số cấp tốc độ trục chính: 16 Phạm vi tốc độ trục chính: 65 – 1800 vg/ph Chuỗi cấp tốc độ: 65 – 80 – 100 – 126 – 158 – 196 – 245 – 306 – 382 -476 – 595 – 742 – 926 – 1156 – 1442 – 1800 vg/ph Số cấp bước tiến bàn máy: 16 Phạm vi tốc độ bước tiến dọc bàn máy: 35 – 980 mm/ph Chuỗi cấp bước tiến: 35 – 45 – 55 – 68 – 85 – 106 – 132 – 165 – 206 – 258 – 322 – 403 – 500 – 628 – 785 – 980 mm/ph Phủ bì: 2060x1530x2300 mm3 - Chọn dao: Dao phay mặt đầu (D/z = 150/14) có gắn hợp kim cứng BK8 - Tra tính chế độ cắt: Khi phay thô mặt phẳng - Lượng chạy dao Sz Sz = 0,26mm/răng (Bảng 5-33, Sổ tay CNCTM II, trang 29) - Tốc độ cắt Vb phay Vb= 158m/phút (Bảng 5-127, Sổ tay CNCTM II, trang 115) - Chiều sâu cắt t: t = 1,5mm (Bảng 5-127, Sổ tay CNCTM II, trang 115) - Tốc độ cắt tính toán Vt Vt = Vb.kv SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh với kv = kMV.knv.kuv Trong đó: kMV : hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công (Bảng 5-1 5-2 Sổ tay CNCTM II, trang 7)  190  kMV =    HB  nv  190  =   200  1, 25 = 0,9378 HB ≈ 200 (GX15-32) knv : hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi (Bảng 5-5, Sổ tay CNCTM II, trang 8) kuv : hệ số phụ thuộc vào chất lượng dụng cụ cắt (Bảng 5-6, Sổ tay CNCTM II, trang 8) Các hệ số phụ thuộc kMV knv kuv 0,9378 0,82 0,83 ⇒ Vận tốc tính toán : Vt = 158.0,9378.0,82.0,83 =100,846m/phút - Số vòng quay tính toán : n= 1000.Vt 1000.100,846 = = 214 vòng/ phút πD 3,1416.150 Chọn số vòng quay máy (theo tiêu chuẩn máy 6H82) nm = 245vòng/ phút - Vận tốc thực tế D.π nm 150.3,1416.245 Vtt = = = 115,395 m/phút 1000 1000 - Lượng chạy dao phút : Sph = Sz.z.n = 0,26.14.245 = 891,8mm/phút - Công suất thực tế máy : Ne = 4,2kw (Bảng 5-130, Sổ tay CNCTM II, trang 118) Khi phay tinh mặt phẳng S = 2,5mm/vòng (Bảng 5-37, Sổ tay CNCTM II, trang 31) - Vậy lượng chạy dao răng: Sz = S 2,5 = = 0,18 mm/răng Z 14 - Tốc độ cắt Vb phay: Vb = 180mm/phút (Bảng 5-127, Sổ tay CNCTM II, trang 115) - Chiều sâu cắt t: t = 0,5mm (Bảng 5-127, Sổ tay CNCTM II, trang 115) - Vận tốc tính toán : Vt =Vb.kv = 180.0,9378.0,82.0,83 = 114,888m/phút - Số vòng quay tính toán nt = 1000.Vt 1000.114,888 = = 243,7993 vòng/phút πD 3,1416.168 Chọn số vòng quay theo tiêu chuẩn máy : SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh nm = 245vòng/phút - Vận tố thực tế : D.π nm 150.3,1416.245 Vtt = 1000 = 1000 = 115,395 m/ phút Lượng chạy dao phút: Sph = Sz.z.nm = 0,18.14.245 = 617,4 mm/ phút Công suất thực tế: Ne = 4,2kw (Bảng 5-130, Sổ tay Công nghệ II) BƯỚC MÁY DAO t(mm) S(mm/ph) Phay thô 6H11 BK8 1,5 891.8 Phay tinh 6H11 BK8 0,5 617,4 V(m/ph) n(v/ph) Ne(kw) 115,395 245 4,2 115,395 245 4,2 - Thời gian nguyên công : Ttc = T0 + T p + T pv + Ttn (Thiết kế Đồ án CNCTM, trang 54) Trong : To - thời gian Tp - thời gian phụ (10%T0) Tpv - thời gian phục vụ chỗ làm việc (11%T0) Ttn - thời gian nghĩ tự nhiên công nhân(5%T0) T0 = L + L1 + L2 i S n L - chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 - chiều dài ăn dao (mm) L2 - chiều dài thoát dao (mm) L1 = t ( D − t ) + (0,5 ÷ 3) (mm) L2 = (2 ÷ 5) (mm) Chọn L2 = mm - Khi phay thô : t = 1,5 mm L1 = 1,5(150 − 1,5) + = 17,924 (mm) 168 + 17,924 + = 0,212 (phút) 14.0,26.245 ⇒ Ttc = (1 + 0,1 + 0,11 + 0,05)0,212 = 0,267 (phút) T0 = - Khi phay tinh : t = 0,5mm L1 = 0,5(150 − 0,5) + = 11,646 (mm) 168 + 11,646 + T0 = = 0,298 (phút) 2,5.245 ⇒ Ttc = (1 + 0,1 + 0,11 + 0,05)0,298 = 0,376 (phút) 2.2 Nguyên công II: Phay mặt gờ (2) đạt Rz=40 SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh W - Định vị: Chi tiết định vị bậc tự Mặt đáy định vị bậc tự mặt phẳng Mặt bên định vị bậc tự phiến tì - Kẹp chặt: Chi tiết kẹp chặt cấu kẹp chặt khí, lực kẹp vuông góc với mặt đáy - Chuyển động cắt gọt: Chi tiết gá bàn máy chuyển động tịnh tiến, dao phay chuyển động quay tròn - Chọn máy: máy phay đứng 6H11 Công suất động chính: 4, 5kW Bàn làm việc: 250x1250 mm2 Số rãnh chữ T: 3, chiều rộng rãnh chữ T: 14 mm Số cấp tốc độ trục chính: 16 Phạm vi tốc độ trục chính: 65 – 1800 vg/ph Chuỗi cấp tốc độ: 65 – 80 – 100 – 126 – 158 – 196 – 245 – 306 – 382 -476 – 595 – 742 – 926 – 1156 – 1442 – 1800 vg/ph Số cấp bước tiến bàn máy: 16 Phạm vi tốc độ bước tiến dọc bàn máy: 35 – 980 mm/ph Chuỗi cấp bước tiến: 35 – 45 – 55 – 68 – 85 – 106 – 132 – 165 – 206 – 258 – 322 – 403 – 500 – 628 – 785 – 980 mm/ph Phủ bì: 2060x1530x2300 mm3 - Chọn dao: Dao phay ngón (D/z = 30/4) có gắn hợp kim cứng BK8 - Tra tính chế độ cắt: Khi phay thô mặt phẳng - Lượng chạy dao vòng S = 0,15mm/ vòng (Bảng 5-36, Sổ tay CNCTM II, trang 31) - Lượng chạy dao Sz Sz = S 0,15 = = 0,0375 (mm/ răng) z - Tốc độ cắt Vb phay Vb= 208 mm/phút (Bảng 5-161, Sổ tay CNCTM II, trang 144) - Chiều sâu cắt t: t = 2mm SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh - Tốc độ cắt tính toán Vt Vt = Vb.kv với kv = kMV.knv.kuv kMV : hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công (Bảng 5-1 5-2 Sổ tay CNCTM II, trang 7)  190  kMV =    HB  nv  190  =   200  1, 25 = 0,9378 HB ≈ 200 (GX15-32) knv : hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi (Bảng 5-5, Sổ tay CNCTM II, trang 8) kuv : hệ số phụ thuộc vào chất lượng dụng cụ cắt (Bảng 5-6, Sổ tay CNCTM II, trang 8) Các hệ số phụ thuộc kMV knv kuv 0,9378 0,82 0,83 ⇒ Vận tốc tính toán : Vt = 208.0,9378.0,82.0,83 =132,7594m/phút - Số vòng quay tính toán : n= 1000.Vt 1000.132,7594 = = 1409,336 vòng/ phút πD 3,1416.30 Chọn số vòng quay máy (theo tiêu chuẩn máy 6H12) nm = 1442vòng/ phút - Vận tốc thực tế D.π nm 30.3,1416.1442 Vtt = = = 135,84 m/phút 1000 1000 - Lượng chạy dao phút : Sph = Sz.z.n = 0,0375.4.1442 = 216,3mm/phút - Công suất thực tế máy : Ne = 3,1kw (Bảng 5-145, Sổ tay CNCTM II, trang 130) BƯỚC MÁY DAO t(mm) S(mm/ph ) V(mm/ph) n(v/ph) Ne(kw) Phay thô 6H11 BK8 216,3 135,84 1442 3,1 - Thời gian nguyên công : Ttc = T0 + T p + T pv + Ttn (Thiết kế Đồ án CNCTM, trang 54) Trong : To - thời gian Tp - thời gian phụ (10%T0) Tpv - thời gian phục vụ chỗ làm việc (11%T0) Ttn - thời gian nghĩ tự nhiên công nhân(5%T0) T0 = L + L1 + L2 i S n SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh L - chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 - chiều dài ăn dao (mm) L2 - chiều dài thoát dao (mm) L1 = t ( D − t ) + (0,5 ÷ 3) (mm) L2 = (2 ÷ 5) (mm) Chọn L2 = mm - Khi phay thô : t = 2mm L1 = 2(30 − 2) + = 10,48 mm 24 + 10,48 + = 0,178 phút 0,15.1442 ⇒ Ttc = (1 + 0,1 + 0,11 + 0,05)0,178 = 0,224 phút T0 = SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT 10 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh 2.5 Nguyên công V: Khoan, khoét doa lỗ Ø16 đạt Ra=1,25 W - Định vị: Chi tiết định vị bậc tự Định vị bậc tự mặt đáybằng mặt phẳng Định vị bậc tự lại chốt trụ ngắn chốt trám lỗ Ø12 Ngoài có chốt tỳ phụ điẻu chỉnh đặt mặt bên để nâng cao độ cứng vững - Kẹp chặt: Chi tiết kẹp chặt cấu kẹp chặt khí, lực kẹp vuông góc với mặt dáy - Chuyển động cắt gọt: Chi tiết gá bàn máy đứng yên, dao khoan khoét chuyển động quay tròn - Chọn máy: máy khoan đứng 2H135 Đường kính lớn khoan φ35 mm Công suất động chính: kW Phạm vi tốc độ trục chính: 31,5 – 1400 vg/ph Chuỗi cấp tốc độ: 31,5 – 44,5 – 63 – 89 – 125 – 177 – 250 – 350 – 497 – 700 – 990 – 1400 vg/ph Số cấp bước tiến trục chính: Phạm vi tốc độ bước tiến: 0,1 – 1,6 mm/ph Chuỗi cấp bước tiến: 0,1 – 0,14 – 0,2 – 0,28 – 0,4 – 0,56 – 0,8 – 1,13 – 1,6 mm/vg Phủ bì: 1245x815x2690 mm3 - Chọn dao: Dao mũi khoan ruột gà P18 Ø12, mũi khoét BK8 Ø15 dao doa BK8 Ø16 - Tra tính chế độ cắt: Khoan lỗ Ø12 - Chiều sâu cắt t: t = 0,5.D = 0,5.12 = 6mm SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT 18 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh - Lượng chạy dao S S = 0,32mm/ vòng (Bảng 5-25, Sổ tay CNCTM II, trang 21) - Tốc độ cắt V khoan C v D q V = m y kv T S (Bảng 5-28 5- 30, Sổ tay CNCTM II, trang 23,24) Cv q y m T(phút) 17,1 0,25 0,4 0,125 60 k v = k MV k uv k lv kMV - hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công k MV  190  =   HB  nv  190  =   200  1, = 0,9355 (Bảng 5-1 5- 2, Sổ tay CNCTM II, trang 6) kuv - hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt kuv = (Bảng 5-6, Sổ tay CNCTM II, trang 8) klv - hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan klv = (Bảng 5-31, Sổ tay CNCTM II, trang 24) ⇒V = 17,1.12 0, 25 0,9355 = 28,1518 m/phút 60 0,125.0,32 0, - Số vòng quay tính toán : n= 1000.Vt 1000.28,1518 = = 747,1287 vòng/ phút πD 3,1416.12 Chọn số vòng quay máy (theo tiêu chuẩn máy K135) nm = 700vòng/ phút - Vận tốc thực tế D.π nm 12.3,1416.700 Vtt = = = 26,376 m/phút 1000 1000 - Công suất cắt Ne = 2,2kw (Bảng 5-92, Sổ tay CNCTM II, trang 87) Khoét lỗ Ø15 - Chiều sâu cắt t: t = 0,5.(D - d) = 0,5.(15 - 12) = 1,5mm - Lượng chạy dao S S = 0,7mm/ vòng (Bảng 5-26, Sổ tay CNCTM II, trang 22) - Tốc độ cắt V khoét V= Cv D q kv T m t x S y (Bảng 5-29 5- 30, Sổ tay CNCTM II, trang 23,24) Cv q x y m T(phút) 105 0,4 0,15 0,45 0,4 30 SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT 19 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh k v = k MV k uv k lv kMV - hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công  190  k MV =    HB  nv  190  =   200  1, = 0,9355 (Bảng 5-1 5- 2, Sổ tay CNCTM II, trang 6) kuv - hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt kuv = 0,83 (Bảng 5-6, Sổ tay CNCTM II, trang 8) klv - hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan klv = (Bảng 5-31, Sổ tay CNCTM II, trang 24) 105.150, ⇒ V = 0, 0,15 0,9355.0,83.1 = 68,264 m/phút 30 1,5 0,7 0, 45 - Số vòng quay tính toán : n= 1000.Vt 1000.68,264 = = 1449,34 vòng/ phút πD 3,1416.15 Chọn số vòng quay máy (theo tiêu chuẩn máy K135) nm = 1400vòng/ phút - Vận tốc thực tế D.π nm 15.3,1416.1400 Vtt = = = 65,94 m/phút 1000 1000 - Công suất cắt Ne = 2,5kw Doa lỗ Ø16 - Chiều sâu cắt t: t = 0,5.(D - d) = 0,5.(16 - 15) = 0,5mm - Lượng chạy dao S S = 2,0mm/ vòng (Bảng 5-27, Sổ tay CNCTM II, trang 22) - Tốc độ cắt V khoét Cv D q V = m x y kv T t S (Bảng 5-29 5- 30, Sổ tay CNCTM II, trang 23,24) Cv q x y m T(phút) 109 0,2 0,5 0,45 45 k v = k MV k uv k lv kMV - hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công k MV  190  =   HB  nv  190  =   200  1, = 0,9355 (Bảng 5-1 5- 2, Sổ tay CNCTM II, trang 6) kuv - hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt kuv = 0,83 (Bảng 5-6, Sổ tay CNCTM II, trang 8) klv - hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan klv = (Bảng 5-31, Sổ tay CNCTM II, trang 24) SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT 20 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy ⇒V = GVHD: Hoàng Văn Thạnh 109.16 0, 0,9355.0,83.1 = 18,789 m/phút 450, 45.0,50.2 0,5 - Số vòng quay tính toán : n= 1000.Vt 1000.18,789 = = 374 vòng/ phút πD 3,1416.16 Chọn số vòng quay máy (theo tiêu chuẩn máy K135) nm = 350vòng/ phút - Vận tốc thực tế D.π nm 16.3,1416.350 Vtt = = = 17,584 m/phút 1000 1000 - Công suất cắt Ne = 2,0kw BƯỚC MÁY DAO t(mm) S(mm/vòng) V(m/ph) n(v/ph) Ne(kw) Khoan 2H135 P18 0,32 26,376 700 2,2 Khoét 2H135 BK8 1,5 0,7 56,94 1400 2,5 Doa 2H135 BK8 0,5 17,584 1400 2,0 - Thời gian nguyên công : Ttc = T0 + T p + T pv + Ttn (Thiết kế Đồ án CNCTM, trang 54) Trong : To - thời gian Tp - thời gian phụ (10%T0) Tpv - thời gian phục vụ chỗ làm việc (11%T0) Ttn - thời gian nghĩ tự nhiên công nhân(5%T0) T0 = L + L1 + L2 i S n L - chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 - chiều dài ăn dao (mm) L2 - chiều dài thoát dao (mm) L2 = (2 ÷ 5) (mm) Chọn L2 = 2mm - Khi khoan: L1 = 60 mm 50 + + = 0,25 phút 0,32.700 ⇒ Ttc = (1 + 0,1 + 0,11 + 0,05)0,25 = 0,315 phút T0 = - Khi khoét L + L1 50 + i= = 0,056 phút S n 0,7.1400 ⇒ Ttc = (1 + 0,1 + 0,11 + 0,05)0,056 = 0,071 phút T0 = - Khi doa SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT 21 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh L + L1 50 + i= = 0,079 phút S n 2.350 ⇒ Ttc = (1 + 0,1 + 0,11 + 0,05)0,079 = 0,099 phút T0 = SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT 22 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh 2.6 Nguyên công VI: Khoan, khoét doa lỗ Ø20 đạt Ra=1,25 W - Định vị: Chi tiết định vị bậc tự Định vị bậc tự mặt đáybằng mặt phẳng Định vị bậc tự lại chốt trụ ngắn chốt trám lỗ Ø12 Ngoài có chốt tỳ phụ điẻu chỉnh đặt mặt bên để nâng cao độ cứng vững - Kẹp chặt: Chi tiết kẹp chặt cấu kẹp chặt khí, lực kẹp vuông góc với mặt dáy - Chuyển động cắt gọt: Chi tiết gá bàn máy đứng yên, dao khoan khoét chuyển động quay tròn - Chọn máy: máy khoan đứng 2H135 Đường kính lớn khoan φ35 mm Công suất động chính: kW Phạm vi tốc độ trục chính: 31,5 – 1400 vg/ph Chuỗi cấp tốc độ: 31,5 – 44,5 – 63 – 89 – 125 – 177 – 250 – 350 – 497 – 700 – 990 – 1400 vg/ph Số cấp bước tiến trục chính: Phạm vi tốc độ bước tiến: 0,1 – 1,6 mm/ph Chuỗi cấp bước tiến: 0,1 – 0,14 – 0,2 – 0,28 – 0,4 – 0,56 – 0,8 – 1,13 – 1,6 mm/vg Phủ bì: 1245x815x2690 mm3 - Chọn dao: Dao mũi khoan ruột gà P18 Ø15, mũi khoét BK8 Ø19 dao doa BK8 Ø20 - Tra tính chế độ cắt: Khoan lỗ Ø15 - Chiều sâu cắt t: t = 0,5.D = 0,5.15 = 7,5mm - Lượng chạy dao S SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT 23 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh S = 0,35mm/ vòng (Bảng 5-25, Sổ tay CNCTM II, trang 21) - Tốc độ cắt V khoan V = C v D q kv T m S y (Bảng 5-28 5- 30, Sổ tay CNCTM II, trang 23,24) Cv q y m T(phút) 17,1 0,25 0,4 0,125 60 k v = k MV k uv k lv kMV - hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công k MV  190  =   HB  nv  190  =   200  1, = 0,9355 (Bảng 5-1 5- 2, Sổ tay CNCTM II, trang 6) kuv - hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt kuv = (Bảng 5-6, Sổ tay CNCTM II, trang 8) klv - hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan klv = (Bảng 5-31, Sổ tay CNCTM II, trang 24) ⇒V = 17,1.150, 25 0,9355 = 28,7188 m/phút 60 0,125.0,350, - Số vòng quay tính toán : n= 1000.Vt 1000.28,7188 = = 609,74 vòng/ phút πD 3,1416.15 Chọn số vòng quay máy (theo tiêu chuẩn máy K135) nm = 700vòng/ phút - Vận tốc thực tế D.π nm 15.3,1416.700 Vtt = = = 32,97 m/phút 1000 1000 - Công suất cắt Ne = 2,2kw (Bảng 5-92, Sổ tay CNCTM II, trang 87) Khoét lỗ Ø15 - Chiều sâu cắt t: t = 0,5.(D - d) = 0,5.(19 - 15) = 2mm - Lượng chạy dao S S = 0,9mm/ vòng (Bảng 5-26, Sổ tay CNCTM II, trang 22) - Tốc độ cắt V khoét V= Cv D q kv T m t x S y (Bảng 5-29 5- 30, Sổ tay CNCTM II, trang 23,24) Cv q x y m T(phút) 105 0,4 0,15 0,45 0,4 30 k v = k MV k uv k lv SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT 24 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh kMV - hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công k MV  190  =   HB  nv  190  =   200  1, = 0,9355 (Bảng 5-1 5- 2, Sổ tay CNCTM II, trang 6) kuv - hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt kuv = 0,83 (Bảng 5-6, Sổ tay CNCTM II, trang 8) klv - hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan klv = (Bảng 5-31, Sổ tay CNCTM II, trang 24) ⇒V = 105.19 0, 0,9355.0,83.1 = 64,18 m/phút 30 0, 4.2 0,15.0,9 0, 45 - Số vòng quay tính toán : n= 1000.Vt 1000.64,18 = = 1075.76 vòng/ phút πD 3,1416.19 Chọn số vòng quay máy (theo tiêu chuẩn máy K135) nm = 990vòng/ phút - Vận tốc thực tế D.π nm 19.3,1416.990 Vtt = = = 59,0634 m/phút 1000 1000 - Công suất cắt Ne = 2,5kw Doa lỗ Ø16 - Chiều sâu cắt t: t = 0,5.(D - d) = 0,5.(20 - 19) = 0,5mm - Lượng chạy dao S S = 2,0mm/ vòng (Bảng 5-27, Sổ tay CNCTM II, trang 22) - Tốc độ cắt V khoét V= Cv D q kv T m t x S y (Bảng 5-29 5- 30, Sổ tay CNCTM II, trang 23,24) Cv q x y m T(phút) 109 0,2 0,5 0,45 45 k v = k MV k uv k lv kMV - hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công k MV  190  =   HB  nv  190  =   200  1, = 0,9355 (Bảng 5-1 5- 2, Sổ tay CNCTM II, trang 6) kuv - hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt kuv = 0,83 (Bảng 5-6, Sổ tay CNCTM II, trang 8) klv - hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan klv = (Bảng 5-31, Sổ tay CNCTM II, trang 24) 109.20 0, ⇒ V = 0, 45 0,5 0,9355.0,83.1 = 19,6468 m/phút 45 0,5 SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT 25 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh - Số vòng quay tính toán : n= 1000.Vt 1000.19,6468 = = 312,85 vòng/ phút πD 3,1416.20 Chọn số vòng quay máy (theo tiêu chuẩn máy K135) nm = 350vòng/ phút - Vận tốc thực tế D.π nm 20.3,1416.350 Vtt = = = 21,98 m/phút 1000 1000 - Công suất cắt Ne = 2,0kw BƯỚC MÁY DAO t(mm) S(mm/ph ) V(m/ph) n(v/ph) Ne(kw) Khoan 2H135 P18 7,5 0,35 32,97 700 2,2 Khoét 2H135 BK8 0,9 59,0634 990 2,5 Doa 2H135 BK8 0,5 21,98 350 2,0 - Thời gian nguyên công : Ttc = T0 + T p + T pv + Ttn (Thiết kế Đồ án CNCTM, trang 54) Trong : To - thời gian Tp - thời gian phụ (10%T0) Tpv - thời gian phục vụ chỗ làm việc (11%T0) Ttn - thời gian nghĩ tự nhiên công nhân(5%T0) T0 = L + L1 + L2 i S n L - chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 - chiều dài ăn dao (mm) L2 - chiều dài thoát dao (mm) L2 = (2 ÷ 5) (mm) Chọn L2 = 2mm - Khi khoan: L1 = 60 mm 50 + + 2 = 0,465 phút 0,35.700 ⇒ Ttc = (1 + 0,1 + 0,11 + 0,05)0,465 = 0,586 phút T0 = - Khi khoét L + L1 50 + i= = 0,123 phút S n 0,9.990 ⇒ Ttc = (1 + 0,1 + 0,11 + 0,05)0,123 = 0,155` phút T0 = - Khi doa T0 = L + L1 50 + i= = 0,157 phút S n 2.350 SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT 26 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh ⇒ Ttc = (1 + 0,1 + 0,11 + 0,05)0,157 = 0,198 phút 2.7 Nguyên công VII: Kiểm tra Kiểm tra độ không song song đường tâm lỗ ϕ16 đường tâm lỗ ϕ20 không vượt 0,03/100 mm PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT 27 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Nguyên công chọn để thiết kế đồ gá nguyên công V: khoan, khoét doa lỗ Ø16 Trình bày mục đích yêu cầu nguyên công, giới thiệu sơ đồ định vị kẹp chặt: 1.1 Mục đích: Nhằm định vị, kẹp chặt phôi trình gia công, thiết kế đồ gá hợp lý mang lại hiệu kinh tế thiết thực xác định vị trí phôi đồ gá cách xác nhanh chóng nhờ cấu định vị, đồng thời tạo lực kẹp đủ lớn trình gia công 1.2 Giới thiệu sơ đồ định vị kẹp chặt: Mx W - Định vị: Chi tiết định vị bậc tự SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT 28 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Định vị bậc tự mặt đáybằng mặt phẳng Định vị bậc tự lại chốt trụ ngắn chốt trám lỗ Ø12 Ngoài có chốt tỳ phụ điẻu chỉnh đặt mặt bên để nâng cao độ cứng vững - Kẹp chặt: Chi tiết kẹp chặt cấu kẹp chặt khí, lực kẹp vuông góc với mặt dáy Tính lực (momen) cắt tác dụng lên chi tiết: Bao gồm: Mômen xoắn Mx lực chiều trục Po - Khi khoan: Mx khoan=10.CM.Dq.Sy.kp Trong đó: D=Ø12 mm S=0,32 mm/vòng KP=kMP=1 Tra (Bảng 5-32, Sổ tay CNCTM II, trang 25) ta hệ số mũ: CM q y 0,021 2,0 0,8 0,8 => Mx khoan=10.0,021.12 0,32 1=12,15 (N.m) Po khoan=10.CP.Dq.Sy.kp Trong đó: D=Ø12 mm S=0,32 mm/vòng KP=kMP=1 Tra (Bảng 5-32, Sổ tay CNCTM II, trang 25) ta hệ số mũ: CP q y 42,7 1,0 0,8 0,8 => Po khoan=10.42,7.12.0.32 1=2059,34 (N) - Khi khoét: Mx khoét=10.CM.Dq.Sy.tx.kp Trong đó: D=Ø15 mm S=0,7 mm/vòng t=1.5 mm kP=kMP=1 Tra (Bảng 5-32, Sổ tay CNCTM II, trang 25) ta hệ số mũ: CM q x 0,196 0,85 0,8 0,85 0,7 0,8 => Mx khoét=10.0,196.15 0,7 1,5 1=21,1 (N.m) Po khoét=10.CP.Dq.tx.Sy.kp Trong đó: D=Ø15 mm S=0,7 mm/vòng t=1,5 mm SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT y 0,7 29 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh KP=kMP=1 Tra (Bảng 5-32, Sổ tay CNCTM II, trang 25) ta hệ số mũ: CP q x y 46 1,0 0,4 0,4 => Po khoét=10.46.0.7 1,5=598,26 (N) - Khi doa: C p t x S Zy D.Z M xdoa = 2.100 Trong đó: t=0,5 mm Sz=0,25 mm/răng D=16 mm Z=8 Tra (Bảng 5-23, Sổ tay CNCTM II, trang 18) ta hệ số mũ: CP x y 92 1,6 0,75 1, , 75 92.0,5 0,25 16.8 => M xdoa = = 6,87 (N.m) 2.100 Tính lực kẹp cần thiết: Ta có lực kẹp W vuông góc với lực cắt P mặt phẳng định vị K P Do đó: W = f1 + f Trong đó: f1 hệ số ma sát mỏ kẹp chi tiết (f 1=0,1÷0,15) chọn f1=0,15 f2 hệ số ma sát mặt chuẩn chi tiết chi tiết định vị (f2=0,1÷0,15) chọn f2=0,15 K hệ số an toàn, K=k0.k1.k2.k3.k4.k5.k6 Căn vào điều kiện cụ thể nguyên công, ta chọn hệ số k: k0 – Hệ số an toàn chung, chọn k0 = k1 – Hệ số kể đến lượng dư không đều, chọn k1 = 1,2 k2 – Hệ số xét đên dao cùn làm lực cắt tăng, chọn k2 = 1,5 k3 – Hệ số xét đến cắt không liên tục làm lực cắt tăng, k3 =1,2 k4 – Hệ số xét đên nguồn sinh lực không ổn định, chọn k4 = k5 – Hệ số kể đến thuận tiện hay không thuận tiện cấu tạo lực kẹp, chọn k5 = k6 – Hệ số tính đến momen làm lật phôi quay quanh điểm tựa, chọn k6 = 1,5 => K = 1,2 1,5 1,2 1,5 = 6,48 Lực cắt P xét lực cắt khoan, với Po khoan=2059,34 (N) SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT 30 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Như vậy: W= K P 6,48.2059,34 = = 44482( N ) f1 + f 0,15 + 0.15 Lực kẹp W tác động vào chi tiết lực piston thủy lực tạo π D p.η => W = Trong đó: D đường kính piston thủy lực Ở ta chọn đường kính piston D = 30 mm η hiệu xuất xi lanh thủy lực Chọn η = 0,9 p áp suất dầu hệ thống thủy lực Suy 4.W 4.44482 p= = = 7( N / mm ) 2 π D η π 30 0,9 -oooooo - SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT 31 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Hoàng Văn Thạnh Tài liệu tham khảo [1]- Gs.Ts Trần Văn Địch – Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy – 1999 [2]- Gs.Ts Trần Văn Địch – Sổ tay công nghệ chế tạo máy – 2000 [3]- Gs.Ts Trần Văn Địch – Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy – 2007 [4]- Lê Trung Thực Đặng Văn Nghìn – Hướng dẫn đồ án môn học công nghệ chế tạo máy – 2006 [5]- Ninh Đức Tốn – Dung sai –2000 SVTH: Nguyễn Đức Tuấn 12C1LT 32