Thiết kế hệ thống kẹp phôi tự đông trên máy tiện CNC BZ100G

Đồ gá trên máy đó ảnh hưởng rất lớn đến độ chính xác gia công bởi sai số chuẩn khi định vị chi tiết trên đồ gá là một trong những thành phần sai số tổng cộng.. Để đảm bảo độ chính xác gá

Trang 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Mục Lục

Mục Lục 1

MỞ ĐẦU 4

GIỚI THIỆU VỀ ĐỒ GÁ TRÊN MÁY CÔNG CỤ CNC 7

PHẦN II: 16

QUY TRÌNH GIA CÔNG MỘT SỐ CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH 16

PHẦN A :QUY TRÌNH GIA CÔNG ÁO CÔN BẠC KẸP 16

CHƯƠNG I :PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ DẠNG SẢN XUẤT 16

1.1-Phân tích chức năng làm việc của chi tiết 16

1.2-Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 16

1.3-Xác định dạng sản xuất 16

CHƯƠNG II : XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI 18

2.1- Xác định phương pháp chế tạo phôi 18

2.2-Thiết kế bản vẽ lồng phôi 18

3.1-Xác định đường lối công nghệ 20

3.2-Chọn phương pháp gia công 20

3.3-Lập tiến trình công nghệ 20

A-TRA LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 20

Gia công áo côn bạc kẹp: 20

B-TÍNH VÀ CHẾ ĐỘ CẮT CHO TỪNG NGUYÊN CÔNG 23

Nguyên công 1 : Dập phôi 23

Nguyên công 2 : Tiện thô mặt D, mặt E và lỗ Ø44 23

Nguyên công 4 : Tiện tinh mặt A, mặt C và lỗ Ø73 và Ø32 29

Nguyên công 5 : Khoan 6 lỗ Ø10 và Ø6 32

Nguyên công 6 : Tiện thô mặt côn B 34

Nguyên công 7 : Tiện tinh lỗ Ø43 và mặt côn B 35

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 37

4.1 Xác định kích thước bàn máy,khoảng cách từ bàn máy tới trục chính 37

4.2 Phương pháp định vị 37

4.3 Xác định phương ,chiều,điểm đặt của lực cắt,lực kẹp 37

4.4 Xác định lực kẹp cần thiết 37

4.5 Chọn cơ cấu kẹp chặt 39

PHẦN B:QUY TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT COLLET 40

CHƯƠNG I:PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ DẠNG SẢN XUẤT 40

GVHD: Nguyễn Chí Bảo Khoa : Cơ Khí

Lớp : CK1-K6 1

Trang 2

CHƯƠNG II : XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI 43

A- TRA LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 45

Nguyên công 2 : Phay mặt đầu 46

Nguyên công 3 : Khoan lỗ Ø20, Ø12.5 và vát mép Ø22 47

Nguyên công 4 : Tiện thô nửa trục và tiện côn 49

Nguyên công 5 : Tiện thô nửa trục còn lại và tiện ren 51

Nguyên công 6 : Phay rãnh 52

Nguyên công 7 : Nhiệt luyện 54

Nguyên công 8 : Mài 54

Nguyên công 9 : Tiện tiện tinh lỗ ∅13 55

Nguyên công 10 : Cắt dây 57

Nguyên công 11 : Kiểm tra 57

CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 58

4.6 Tính sai số cho phép của đồ gá 59

PHẦN C : QUY TRÌNH GIA CÔNG ĐẾ GÁ 61

CHƯƠNG I :PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ DẠNG SẢN XUẤT 61

1.3-Xác định dạng sản xuất 61

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI 63

Lớp : CK1-K6 2

Trang 3

A-TRA LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 65

Nguyên công 2 : Tiện thô,tinh mặt A và tiện thô mặt B 68

Nguyên công 4 : Tiện tinh mặt C, lỗ Ø48 và Ø32 và tiện ren 73

Nguyên công 5 : Tiện thô và tiện tinh Ø70 76

Nguyên công 6 : Khoan 12 lỗ Ø5 79

Nguyên công 7 : Kiểm tra độ đồng tâm của 2 lỗ Φ32 và Φ70 79

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 80

4.6 Tính sai số cho phép của đồ gá 82

Kết luận 84

Lớp : CK1-K6 3

Trang 4

MỞ ĐẦU -  -

Trong công cuộc công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước, cơ khí nói chung đóng một vai trò rất quan trọng Nhưng ngày nay với sự phát triển vượt bậc của công nghệ, cơ khí truyền thống mang lại hiệu quả không cao trong nền kinh thế thị trường Chính vì vậy xuất hiện một xu hướng mới trong công nghệ, đó là sự kết hợp giữa cơ khí, công nghệ thông tin và điện tử để hình thành một lĩnh vực mới - Lĩnh vực

cơ khí tự động hóa Trên thế giới, cơ khí tự động hóa đã xuất hiện khá lâu đời và phát triển rất mạnh nhưng tại Việt Nam đây là lĩnh vực mới đã và đang trong quá trình phát triển

Trong các thiết bị cơ khí và các cơ cấu, đồ gá ứng dụng trong thực tiễn đã mang tính tích hợp của nhiều lĩnh vực khoa học công nghệ Một trong những sản phẩm của Cơ khí - Tự động hóa là cơ cấu kẹp phôi tự động trên máy tiện có thể kẹp các chi tiết trụ có đường kính nhỏ Nắm bắt được tầm quan trọng của hệ thống nhóm đã thực hiện nghiên

cứu hệ thống “ Thiết Kế Hệ thống Kẹp Phôi Tự Đông Trên Máy Tiện CNC BZ100G”

Đồ án tốt nghiệp không chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu mà còn là tài liệu cho sinh viên học tập và nghiên cứu nâng cao kiến thức, hiểu biết về quá trình tự động hóa sản xuất.Nhóm nghiên cứu hi vọng đồ án tốt nghiệp này sẽ giúp ích cho mọi người tìm hiểu về quá trình tự động hóa sản xuất kẹp phôi tự động trên máy tiện CNC

Được sự giúp đỡ của các thầy giáo trong khu B và đặc biệt là thầy Nguyễn Chí Bảo đã

hướng dẫn và chỉ bảo chúng em tận tình, để chúng em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp Tuy nhiên trong trình thực hiện công việc cũng có nhiều sai sót nên em mong các thầy cô giáo bổ sung và đóng góp ý kiến để chúng em có thể hoàn thiện hơn

Vậy nhóm nghiên cứu chúng em xin chân thành cảm ơn !

GVHD: Nguyễn Chí BảoKhoa : Cơ Khí

Lớp : CK1-K64

Trang 5

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

Hà Nội Ngày Tháng Năm 2015 Giáo Viên Hướng dẫn

Lớp : CK1-K6 5

Trang 6

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

………

Hà Nội Ngày Tháng Năm 2015 Giáo Viên Phản Biện

Lớp : CK1-K6 6

Trang 7

PHẦN I:

GIỚI THIỆU VỀ ĐỒ GÁ TRÊN MÁY CÔNG CỤ CNC

1 Đặc điểm của đồ gá trên máy công cụ CNC.

Một số đặc điểm chính của máy công cụ CNC là độ chính xác rất cao Đồ gá trên máy đó ảnh hưởng rất lớn đến độ chính xác gia công bởi sai số chuẩn khi định

vị chi tiết trên đồ gá là một trong những thành phần sai số tổng cộng Đồ gá trên máy CNC phải đảm bảo độ chính xác cao hơn các đồ gá vạn năng thông thường

Để đảm bảo độ chính xác gá đặt phải chọn chuẩn sao cho sai số chuẩn bằng không, sai số kẹp chặt phải có giá trị nhỏ nhất, điểm đặt lực phải tránh gây biến dạng cho chi tiết gia công

Các máy CNC có độ cứng vững cao, do đó không được giảm độ cứng vững của hệ thống công nghệ khi sử dụng máy với công suất tối đa Điều này có nghĩa là đồ gá trên máy CNC phải có độ cứng vững cao hơn so với đồ gá thông thường

Khi gia công CNC các dịch chuyển của máy và dao được bắt đầu từ gốc tọa độ, do

đó trong nhiều trường hợp đồ gá phải đảm bảo sự định hướng hoàn toàn của chi tiết gia công, có nghĩa là hạn chế tất cả các bậc tự do khi định vị trên máy

Trên máy CNC người ta cố gắng gia công được nhiều bề mặt trong một lần gá đặt,

do đó cơ cấu định vị và kẹp chặt không được ảnh hưởng tới dụng cụ cắt khi chuyển

bề mặt gia công Phương pháp kẹp chặt phải có hiệu quả nhất là kẹp chặt bề mặt đối diện với bề mặt định vị

2 Yêu cầu đối với chi tiết gia công trên máy CNC.

Chi tiết gia công trên máy CNC ảnh hưởng đến kết cấu của đồ gá, do đó phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật sau :

định gá đặt, đồng thời chi tiết phải có bề mặ thuận tiện cho việc kẹp chặt , không gây biến dạng chi tiết

- Để không phải dùng đồ gá phụ thì chi tiết không nên có các bề mặt nghiêng

và đồ gá nghiêng

- Để đảm bảo độ chính xác gá đặt cao chi tiết phải được định vị theo 3 mặt Trong trường hợp này có thể dùng các bề mặt qua gia công trên các máy vạn năng để định vị

- Nếu chi tiết không cho phép định vị theo 3 mặt thì phải định vị theo 1 mặt

và 2 lỗ khoảng cách các lỗ phải xa nhau và có cấp chính xác cấp 7

3 Đồ gá tiện trên máy CNC.

Yêu cầu đồ gá tiện trên máy CNC :

- Thiết bị kẹp thủy lực

Lớp : CK1-K67

Trang 8

- Thiết bị kẹp khí nén

• Cơ cấu kẹp cơ khí:

Thường sử dụng cơ cấu thanh chêm hay đòn bẩy.Những cơ cấu này thường được

sử dụng trên máy tiện

• Thiết bị kẹp thủy lực:

Tạo ra lực kẹp và chuyển động cần thiết bằng pittong thủy lực.Các thiết bị này sử dụng thiết bị van bằng tay Lực kẹp có thể điều khiển chính xác và đọc bởi một cơ cấu hiện thị Mặc dù thiết bị thủy lực đòi hỏi kỹ thuật phức tạp nhưng chúng hoàn toàn được tin cậy

Một số đồ gá thường dùng trên máy tiện CNC :

Các chấu kẹp thường được tôi cứng và có dạng bậc Các chấu kẹp có thể điều chỉnh do vậy kẹp được chi tiết có đường kính khác nhau

Lớp : CK1-K68

Trang 9

• Tốc kẹp – mũi tâm

Kẹp 2 mũi chống tâm được ứng dụng cho chi tiết dài, chi tiết phải được khỏa mặt

và khoan tâm 2 đầu

Kẹp bằng 2 mũi chống tâm được phân biệt theo khả năng sau, căn cứ vào đặc điểm gia công :

Hình 2.Mũi chống tâm

Lớp : CK1-K69

Trang 10

• Trục gá bung

Trục gá bung được kẹp chi tiết có lỗ từ bên trong Ngược lại so với mâm cặp chỉ sử dụng trục gá bung cho những chi tiết có lỗ nhỏ Chúng được lựa chọn dựa vào lỗ có sẵn của chi tiết gia công Có hai loại kẹp bung: kẹp bung cố định và kẹp bung đà hồi

Kẹp bung cố định chr được dùng cho gia công tinh vì chỉ có thể chịu được chiều sâu cắt nhỏ Độ đồng tâm của hai tâm quay phải được kiểm tra trước khi sử dụng

xác định bởi vị trí kẹp được xẻ rãnh dọc trục gá trong mối quan hệ lệ thuộc bởi độ đồng tâm và kẹp đều chi tiết Quá trình kẹp diễn ra bởi sức ép điền đầy của phần côn

tắc hoạt động được hình thành bởi sự bung ra trong phạm vi biến dạng đàn hồi của lớp thành mỏng bằng vật liệu tổng hợp

• Mâm hoa

Mâm hoa có khả năng kẹp những chi tiết có hình dạng phức tạp Bốn hoặc nhiều hơn nữa các pít tông được điều chỉnh riêng lẻ, Chúng cũng có thể xoay Vị trí kẹp làm việc có thể kẹp noài hoặc kẹp trong Các rãnh có sẵn để lắp đồ gá và các đối tượng

4 Nghiên cứu về cơ cấu kẹp rút.

Qua đó chúng ta thấy được sự quan trọng của nền công nghiệp hóa, hiện đại hóa.Để giảm thiểu sức lực của người công nhân và rút ngắn thời gian cho việc gá đặt,chúng em đã nghĩ ra cơ cấu kẹp rút sử dụng xilanh khí nén để kẹp chặt chi tiết.Ban đầu từ cơ cấu kẹp rút sử dụng bằng tay như hình dưới

Lớp : CK1-K610

Trang 11

Hình 3 Cơ cấu kẹp ren rút sử dụng tay để kẹp chặt

Dựa trên cơ sở đó chúng em đã nghiên cứu và xây dựng lên lực kẹp dùng điều khiển bằng xilanh khí nén van 2 chiều Tuy nhiên chúng em vẫn dựa trên mô hình như vậy và thay hệ thống kẹp bằng tay bằng hệ thống kẹp tự động

Dễ điều khiển với độ tin cậy và chính xác;

Có giải pháp và thiết bị phòng ngừa quá tải, quá áp suất hiệu quả

- Nhược điểm:

Công suất truyền động không lớn Ở nhu cầu công suất truyền động lớn,chi phí cho truyền động khí nén sẽ cao hơn 10-15 lần so với truyền động điện cùng công suất, tuy nhiên kích thước và trọng lượng lại chỉ bằng 30% so với truyền động điện;Khi tải trọng thay đổi thì vận tốc truyền động luôn có xu hướng thay đổi do khả năng đàn hồi của khí nén khá lớn,

vì vậy khả năng duy trì chuyển động thẳng đều hoặc quay đều thường là khó thực hiện.Dòng khí nén được giải phóng ra môi trường có thể gây tiếng ồn Ngày nay, để nâng cao khả năng ứng dụng của hệ thống khí nén, người ta thường kết hợp linh hoạt chúng với các hệ thống điện cơ khác và ứng dụng sâu rộng các giải pháp điều khiển khác nhau như điều khiển bằng các bộ điều khiển lập trình, máy tính…

5 Cấu tạo, chức năng và nguyên lí hoạt động của đồ gá kẹp rút

Đồ gá gồm có 12 chi tiết đó là : collet, áo côn bạc kẹp, trục, áo cò, chi tiết

cò, ổ bi, áo bi, 1 xi lanh 2 chiều và các lại bạc lót khác…các hi tiết này được lắp ghép với nhau bởi các mối lắp và các mối ren

Lớp : CK1-K611

Trang 12

Kẹp rút có khả năng kẹp chi tiết có dạng hình trụ một cách chính xác và nhanh chóng Chi tiết được kẹp rút bên ngoài bởi kẹp rút Kẹp rút thường ứng dụng cho những chi tiết có cùng đường kính hoặc kích thước tương đương vì nó có một phạm vi điều chỉnh hướng kính rất nhỏ Nó được sử dụng đặc biệt hia công hàng loạt lớn

Sau khi chi tiết được bỏ vào lỗ kẹp, thì pít tông thực hiện đẩy ra để kẹp chi tiết để thực hiện quá trình gia công thực hiện, sau khi quá trình gia công kết thúc pít tông rút trở lại để rút chi tiết ra

6 Thiết kế hệ thống kẹp rút bằng khí nén

Hệ thống điều khiển bằng khí nén được sử dụng trong nhiều lĩnh vực

mà ở đó nguy hiểm, hay xảy ra các vụ nổ, như : các thiết bị phun sơn, các loại đồ gá kẹp các chi tiết nhựa (chất dẻo), hoặc là được sử dụng cho lĩnh vực sản xuất các thiết bị điện, điện tử, vì điều kiện vệ sinh môi trường rất tốt và an toàn cao Ngoài ra hệ thống điều khiển bằng khí nén được sử dụng trong các dây chuyền tự động, trong các thiết bị vận chuyển và kiểm tra của thiết bị lò hơi, thiết bị mạ điện, đóng gói bao bì và trong công nghiệp hoá chất…

Thiết kế các chi tiết trên cụm chi tiết:

- Đối với chi tiết collet thì mặt trụ ngoài phụ thuộc vào kich thước lỗ trục chính từ đó tìm hiểu theo các tiêu chuẩn của collet như chiều dài, độ côn mà ta thiết kế.Lỗ kẹp phôi từ Ø3- Ø18.Chiều dày thành của collet cũng phải đủ độ cứng vững để sau khi nhiệt luyện và cắt rãnh thì có thể đàn hồi để kẹp phôi

đường kính ngoài của collet vừa chế tạo để ta có thể chế tạo cho phù hợp với yêu cầu

đủ độ cứng vững để làm việc không quá mỏng tránh làm mòn bạc

- Ổ bi ta chọn theo tiêu chuẩn và căn cứ vào thiết kế của cụm chi tiết sao cho không quá cồng kềnh để làm giảm kich thước của cơ cấu

- Tay gạt là chi tiết liên kết giữa cơ cấu,xilanh và thanh giằng nên độ dài của hai tay gạt hai bên phụ thuộc vào khoảng cách đầu pittong với tâm

Lớp : CK1-K612

Trang 13

của trục chính.Tay gạt chịu sự tác đông của xilanh nên độ dày cũng như các mối hàn phải được đảm bảo độ cứng vững

Chọn Xi lanh để kéo cụm chi tiết ra đường sau và để cặp chi tiết gia công

Xi lanh sử dụng trong cụm chi tiết yêu cầu:

+ Tác động nhanh

+ Hành trình không lớn, cố định

Nên chọn xi lanh tác dụng 2 chiều không có giảm chấn

Cơ sở tính toán:

Áp lực tác động vào xilanh kép theo hai phía

1 Piston 2 Đệm kín pittong 3 Trục pittong 4 Dẫn hướng trục

5.Đệm kín trục 6 Vòng chắn 7.Nắp xi lanh 8 Cửa lưu chất 9 Thân xi lanh

10 Buồng trục 11 Buồng pittong 12 Đế xi lanh 13 Cửa lưu chất

Lớp : CK1-K613

Trang 14

Với H - là khoảng chạy của pittong.

Vận tốc chuyển động của pittong phụ thuộc vào lưu lượng Q và diện tích làm việc F của pittong Nếu không kể đến rò rỉ:

Q v

A

=

Từ đó ta tính toán chọn xilanh:

Xilanh tác dụng lực để đẩy cụm chi tiết ra đường sau và kéo chi tiết trở lại,

và trong trình gia công giữ cho cụm chi tiết không bị bật lại

Với áp suất khí nén đầu vào không thay đổi thì lực tác dụng của xilanh phụ thuộc vào đường kính trong của xilanh Nên ta phải chọn xilanh có đường kính thích hợp

Phân tích lực tác dụng vào cụm chi tiết

Khi đẩy chi tiết ra ngoài ta cần 1 lực F, lực F phải đủ lớn để kéo tất cả bộ phận của chi tiết ra phía sau Trong quá trình gia công thi lực cắt tác dụng lên chi tiết 1 momen xoắn

M

Fms

F

Trong trường hợp này lực F tác dụng vào cụm chi tiết là lớn nhất nó gây ra lực

ma sát Fms1 giữa ổ bi và chi tiết khác

Lớp : CK1-K614

Trang 15

+ F là lực tác dụng để kéo cụm chi tiết ra

Giả sử lực F = 1,5 P, P là trọng lực của cụm chi tiết:

Số vòng quay n = 150 v/ph Công suất P = 40 W

Momen được tính theo công thức

T = 9,55.106 P n = 9,55.106 15040 = 2550 Nmm

Xilanh được chọn mua trên thị trường

Dựa vào kích cỡ của các bộ phận đồ gá trên máy tiện CNC BZ100G và các lực tác dụng vào để ta có thể chọn được xi lanh hợp lý

Lớp : CK1-K615

Trang 16

PHẦN II:

QUY TRÌNH GIA CÔNG MỘT SỐ CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH

PHẦN A :QUY TRÌNH GIA CÔNG ÁO CÔN BẠC KẸP

CHƯƠNG I :PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ DẠNG SẢN XUẤT

1.1-Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.

Áo côn bạc kẹp là một chi tiết quan trọng trong nhiều sản phẩm trong ngành chế tạo máy Áo côn bạc kẹp là chi tiết dùng để lắp trên trục chính máy tiện, để rút chi tiết collet vào trong và dùng để kẹp chặt chi tiết, và có tác dụng như lực kẹp để bóp chi tiết collet để giữ chi tiết gia công Các bề mặt côn thường dùng làm mặt lắp ghép Do vậy các bề mặt này thường được gia công với các độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt không phải gia công

Với vật liệu làm bằng thép C45 có thành phần như sau:

C=0,40,5% Mn=0,50.8% P=0,45% Ni=0,3%

Si=0,170.37% S=0,45% Cr=0,3%

1.2-Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.

Chi tiết gia công là chi tiết dạng bạc :

- Các bề mặt bạc có khả năng gia công bằng các dao tiện thông thường

- Trong trường hợp này có các lỗ bậc để bắt bu lông lên trục chính của máy tiện

thuỷ lực

- Ta có l/d=40/73<10 nên trục đủ độ cứng vững

- Có lỗ côn ở 2 đầu đòi hỏi sự đồng tâm cao

1.3-Xác định dạng sản xuất.

- Việc xác định dạng sản xuất là cơ sở lựa chọn cho việc đường lối công nghệ và quy

trình công nghệ gia công Dạng sản xuất gồm:

+ Sản xuất đơn chiếc

+ Sản xuất hàng loạt (loại nhỏ, loại vừa, loại lớn)

Yêu cầu sản lượng hàng năm là N1 =7000 chiếc/năm

1

αβ

m N N

Trong đó :

- N1 : sản lượng hàng năm N1 = 7000 chiếc/năm

- m : số chi tiết trong sản phẩm; m =1

Trang 17

- Khi xác định được sản lượng chi tiết trong năm ta có thể tính được trọng lượng của chi tiết.

Q = V γ

Trong đó : V : Thể tích của chi tiết

γ : Trọng lượng riêng của vật liệu

Với sản lượng hàng năm 7718chi tiết /năm⇒ thuộc dạng sản xuất hàng khối

Và cấp chính xác chi tiết dập là cấp II

Trang 18

CHƯƠNG II : XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ

THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI

2.1- Xác định phương pháp chế tạo phôi

Ta thấy áo côn bạc kẹp là chi tiết dạng bạc vật liệu thường chế tạo chi tiết dạng bạc là thép, đông thau, đồng đỏ, gang và các hợp kim đặc biệt khác Ngoài ra còn dùng chất dẻo

có thể dùng các tấm kim loại cuốn lại

Với những bạc bằng vật liệu sứ hoặc chất dẻo thường được làm bằng cách ép và sau

đó thiêu kết những phôi ếp và đúc áp lực đều có thể tạo sẵn được các lỗ có đường kính nhỏ tới 3mm hoặc nhỏ hơn nữa

Dựa vào yêu cầu kĩ thuật ta chọn vật liệu thép C45

2x45 1x45

A

D E

0.63

0.63 Rz20

Rz20

10±0.05 7

14±0.05

2.2-Thiết kế bản vẽ lồng phôi

Dựa vào sổ tay công nghê tập 1 bảng 3.17 (trang 190) các phương pháp dập nóng và dập trong khuôn kín:

Lượng dư theo chiều dài là a=3mm

Lượng dư hướng kình tại mỗi cổ trục la a=3mm

Trang 19

2x45 1x45

Trang 20

CHƯƠNG III : THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI

TIẾT

3.1-Xác định đường lối công nghệ

Trong thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết, cần nắm vững được yêu cầu của bài đề ra đòi hỏi độ chính xác, độ nhám :

- Các bề mặt ngoài của lỗ Ø43 và Ø73 có độ nhám Rz=20

- Độ nhám của bề mặt trong lỗ Ø26 là Ra=0.63

- Độ nhám của 2 lỗ côn có góc là 10o là Ra=0.63

- Có 2 lỗ bậc Ø10 và Ø6 ta dùng phương pháp khoan

- Các mặt phẳng còn lại ta dùng phương pháp tiện

3.2-Chọn phương pháp gia công

Đối với dạng sản xuất hàng loạt vừa, hàng loạt lớn và hàng khối, muốn chuyên môn hóa cao để có thể đạt năng suất cao trong đều kiện sản xuất ở nước ta hiện nay thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công (ít bước công nghệ trong một

nguyên công) Ở đây ta dùng các loại máy vạn năng kết hợp các đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng

Sau khi nghiên cứu kỹ yêu cầu kỹ thuật ta bắt đầu chia các mặt gia công và chọn phương pháp gia công thích hợp để đạt được độ bóng và độ chính xác theo yêu cầu của bề mặt đó Chọn phương pháp gia công có thể chọn theo bảng 4.1

3.3-Lập tiến trình công nghệ

-Trong sản xuất hàng khối thì nên chọn phương án gia công nhiều vị trí nhiều dao và gia công song song, còn đối với sản xuất hàng loạt nên chọn phương án gia công một vị trí một dao và gia công tuần tự

- Tuy nhiên trong thực tế sản xuất có thể kết hợp nhiều phương án gia công khác nhau Ở Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công dùng các máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và máy chuyên dụng

- Chính vì vậy mà đối với chi tiết áo côn bạc kẹp nên chọn phương án gia công như sau:

6 Tiện thô mặt côn B

7 Tiện tinh mặt côn B và lỗ Ø43

8 Kiểm tra độ đồng tâm của 2 lỗ côn

A-TRA LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

Gia công áo côn bạc kẹp:

* Nguyên công 1: Dập phôi

* Nguyên công 2: Tiện thô mặt D,E và lỗ Ø43

Trang 21

2x45 R1

Bây giờ ta xác định lượng dư nhỏ nhất theo công thức sau:

2Zimin=2(Rzi-1 + Ti-1 + ρi-1)

Lượng dư nhỏ nhất của tiện thô là :

2Zimin=2(150+250+90)=2.490 (µm)

Kích thước đường kính phôi 43,025 + 2.490=44,005 mm

Dung sai tiện tinh cấp chính xác 3 là δ =500(µm)

Vậy ta có :

Sau khi tiện thô dmax =44,01 ; dmin =44,01 – 0,5 = 43,51 mm

cột lượng dư giới hạn được tính như sau :

Zmin bằng hiệu số giữa 2 kích thước lớn nhất của 2 nguyên công kề nhau

Zmax bằng hiệu giữa 2 kích thước nhỏ nhất của 2 nguyên công kề nhau.vậy ta có

Trang 22

Dung sai δ

(µm)

Kích thước giới hạn(mm)

Lượng dư giới hạn(µm)

5

* Nguyên Công 3,4 :Tiện thô mặt A, mặt C, lỗ Ø73 và lỗ Ø32

+ Khi tiện tinh ta chọn lượng dư về một phía là a=0,5mm

+Khi tiện thô ta lấy lượng dư bằng lượng dư của phôi ,về một phía a=2,5mm

* Nguyên Công 5 : Khoan 2 lỗ đặc Ø6 và lỗ Ø 10

* Nguyên Công 6,7 : Tiện mặt côn B

+ Khi tiện tinh ta chọn lượng dư về một phía là a=0,5mm

+Khi tiện thô ta lấy lượng dư bằng lượng dư của phôi, về một phía a=2,5mm

* Nguyên Công 8 : Kiểm tra :

Trang 23

B-TÍNH VÀ CHẾ ĐỘ CẮT CHO TỪNG NGUYÊN CÔNG

Nguyên công 1 : Dập phôi

Nguyên công 2 : Tiện thô mặt D, mặt E và lỗ Ø44

2x45 R1

Các thông số của máy tiện T616 :

Đường kính gia công lớn nhất : Dmax=320mm

Khoảng cách giữa hai mũi tâm :750mm

Số cấp tốc độ trục chính : 12

Giới hạn vòng quay trục chính :44÷ 1980

Chọn dao :

Chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêngchính 90°,vật liệu T15K6

Theo bảng 4-6 STCNCTM I ,ta chọn kích thước của dao như sau:

H=16;B=10;L=100;l=40;ϕ=60°,n=4;l=10;r=0.5

Bước 1 :Khi gia công thô mặt D ta chọn chiều sâu cắt t=3mm

Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.35;

Bảng 5-63 ta chọn tốc độ cắt Vb =62(m/ph)

Các hệ số hiệu chỉnh :

Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

Trang 24

Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x62 =44.64(m/phút)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

Bước 2 :Khi gia công thô mặt Ø44 ta chọn chiều sâu cắt t=2.5 mm

Bước 3 :Khi gia công thô mặt E ta chọn chiều sâu cắt t=2.5 mm

Trang 25

Vtt=3,14.73.200 45,8( / )

Thêi gian c¬ b¶n khi tiÖn

Thời gian cơ bản khi tiện thô mặt D

T0=T01+T02+T03=0,13+0,31+0,44 = 0,88 (phút)

Trang 26

Nguyên công 3 : Tiện thô mặt A, mặt C và lỗ Ø73 và Ø26

10°

2x45 16

Ø44 hạn chế 2 bậc tự do

H=16;B=10;L=100;l=40;ϕ=60°,n=4;l=10;r=0.5

Bước 1 :Khi gia công thô mặt A ta chọn chiều sâu cắt t=2,5mm

Cỏc hệ số hiệu chỉnh :

Hệ số phụ thuộc vào trạng thỏi bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

Số vũng quay của trục chính theo tính toán là:

Trang 27

Bước 2 :Khi gia công thô lỗ Ø74 ta chọn chiều sâu cắt t=2,5mm

Bước 3 :Khi gia công thô lỗ Ø26 ta chọn chiều sâu cắt t=2,5mm

Bước 4 :Khi gia công thô mặt C ta chọn chiều sâu cắt t=2,5mm

Trang 28

Thời gian cơ bản khi tiện

Thời gian cơ bản khi tiện thô mặt A

Trang 29

Chọn dao :

H=16;B=10;L=100;l=40;ϕ=60°,n=4;l=10;r=0.5

Bước 1: Khi gia công tinh mặt A ta chọn chiều sâu cắt t=0,5mm

Bảng 5-60 ,ta chọn bước tiến dao s=0.11mm/vòng;

Cỏc hệ số hiệu chỉnh :

Hệ số phụ thuộc vào trạng thỏi bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

Như vậy tốc độ tính toán là Vt=Vb.k1.k2.k3=0.9x0.8x1x120 =87(m/phút)

Trang 30

Khi gia công tinh ∅73 ta chọn chiều sâu cắt t=0.5mm

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

-Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3=1 (theo bảng 5.7)

Bước 3:Gia công tinh phần trục có đường kính ∅32

Khi gia công tinh ∅32 ta chọn chiều sâu cắt t=0.5mm

Trang 31

Vtt=3,143.32.850 85, 4( / )

Bước 4:Gia công tinh mặt C

Khi gia công tinh mặt C ta chọn chiều sâu cắt t=0.5mm

Thời gian cơ bản khi tiện tinh mặt A

Trang 32

- Định vị : Phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do và dùng chốt côn hạn chế 2 bậc tự do

- Bước1: Chế độ cắt khi khoan Ø10: chiều sâu cắt t=8; tra bảng 5-89 tập 2

S0=0,1mm/vòng; tra bảng 5-90 Vb=45m/phút

Hiệu số điều chỉnh tốc độ cắt theo chu kì tuổi bền K1=1

Hiệu số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan K2=1

Vậy vận tốc tình toán Vt=Vb.K1=45m/phút

Số vòng quay của trục chình được tính toán là :

Trang 33

Nt= 1000.45

3,14.10 =1433,1(phút)Chọn nm=1500 vòng/phút; Vtt=3,14.10.1500

Hiệu số điều chỉnh tốc độ cắt theo chu kì tuổi bền K1=1

Hiệu số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan K2=1

(phút)+ Bước 2: khoan lỗ Φ6:

Trang 34

Nguyên công 6 : Tiện thô mặt côn B

Chọn dao :

H=16;B=10;L=100;l=40;ϕ=60°,n=4;l=10;r=0.5

Bước 1 : Khi gia công thô mặt A ta chọn chiều sâu cắt t=2,5mm

Trang 35

Chọn dao :

H=16;B=10;L=100;l=40;ϕ=60°,n=4;l=10;r=0.5

Bước 1: Khi gia công tinh lỗ Ø43 ta chọn chiều sâu cắt t=0,5mm

-Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1=0.9 (theo bảng 5.3)

-Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2=0.8 (theo bảng 5.5)

Trang 36

+Chọn dụng cụ cắt :

Khi gia công tinh mặt côn B ta chọn chiều sâu cắt t=0.5mm

Thời gian cơ bản khi tiện tinh lỗ Ø43

Trang 37

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

4.1 Xác định kích thước bàn máy,khoảng cách từ bàn máy tới trục chính

Máy gia công là máy khoan đứng 2A125,ta xác định được :

4.3 Xác định phương ,chiều,điểm đặt của lực cắt,lực kẹp

Trang 38

Công suất cắt được xác định theo công thức :

N c =

9750

m

X n M

=1, 7.2500

* Ta thấy rằng mô men xoắn khi khoan lỗ Φ10 (mm) và lực chiều trục khi khoan lỗ

Φ10 (mm) là lớn nhất Do vậy ta chọn tính đồ gá cho khi khoan lỗ Φ10 (mm))

Hệ số an toàn

K=K0.K1 K2 K3 K4 K5 K6

K0-Hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp K0=1.5

K1- Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi K1=1

K2-Hệ số tăng lực cắt khi dao mòn K2=1

K3-Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn K3=1

K4-Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt K4=1

K5-Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp chặt K5=1

K6-Hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết K6=1,5

K=1,5.1.1.1.1,2.1,3.1,5=3,51

Ta có lực kẹp chặt khi khoan:

Q=p0 là lực cắt gọt gây ra khi khoan

l=26,5mm=0,0265m là khoảng cách từ tam ren vít tới điểm đặt lực Q

r0 là bán kính trung bình của ren vít r0=d/2=5

α góc nâng của ren vít α=30

α0 là góc ma sát trong cặp ren vít đai ốc α0=6040’

Trang 39

Theo tiêu chuẩn ta chọn bu lông M15

Theo bảng 8-20 STCNCTM2 ta chọn thanh kẹp có kích thước như sau

4.6 Tính sai số cho phép của đồ gá

Chi tiết được định vị 5 bậc tự do ,kích thước lỗ ∅10 là do ta chọn mũi khoan.Số chi tiết được gia công trên đồ gá là N= 7718

Sai số của đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia công nhưng phần lớn nó ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn

Sai số của đồ gá tiên ngoài ,tiện trong,mài ngoài ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan bề mặt gia công và bề mặt chuẩn của chi tiết gia công nhưng không ảnh hưởng đến sai số hình dáng của bề mặt gia công

Trang 40

tế khi tính toán đồ gá ta có thể lấy εdc = 5÷10 (µm) ,lấy εdc = 8(µm)

e.Sai số chế tạo cho phép của đồ gá [εct]

Sai số này cần xác định khi thiết kế đồ gá.Do đó số các sai số phân bố theo quy luật chuẩn và phương của chúng khó xác định nên ta dùng công thức sau để tính

Sai số gá đặt cho phép εgđ

εct = [ ]2 [ 2 2 2 2 ]

dc m k c

Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá :

1.độ không đồng tâm của 2 bề mặt F và N là ≤0.024mm

2 Độ không vuông góc giữa của mặt R so với tâm trục gá ≤0.024mm

E R

N

PHẦN B:QUY TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT COLLET CHƯƠNG I:PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ

DẠNG SẢN XUẤT

1.1-Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.

Chi tiết collet là một chi tiết quan trọng trong nhiều sản phẩm trong ngành chế tạo máy Chi tiết collet là chi tiết dùng để lắp trên trục chính máy tiện, dùng

để kẹp các loại chi tiết trụ có đường kính nhỏ phụ thuộc vào đường kính lỗ collet

Định dạng
Số trang	85
Dung lượng	2,58 MB