ần bôi trơn có chứa dầu nhớt. Độ cứng vững và tính ổn định cao đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật của chi tiết nên ta sử dụng GX 2140 làm vật liệu chế tạo chi tiết. Đặc tính của GX2041 Giới hạn bền kéo của gang xám : 200 Nmm2 Giới hạn bền uốn của gang xám : 410 Nmm2 Độ cứng của bề mặt chi tiết không ghi trên bản vẽ, do đó độ cứng được lấy trong khoảng HB=163 ÷ 229. Chọn HB=185. 1.3 Phân tích tính công nghệ của chi tiết. Độ cứng của chi tiết đảm bảo có thể gia công tốt, bề mặt chuẩn có đủ diện tích để định vị. Kết cấu của càng thuận lợi cho việc gia công nhiều mặt cùng lúc. Hình dạng càng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất. 1.4 Phân tích yêu cầu kĩ thuật của chi tiết Độ nhám các bề mặt lỗ là Ra=3,2μm Độ song song giữa hai tâm lỗ là 0ần bôi trơn có chứa dầu nhớt. Độ cứng vững và tính ổn định cao đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật của chi tiết nên ta sử dụng GX 2140 làm vật liệu chế tạo chi tiết. Đặc tính của GX2041 Giới hạn bền kéo của gang xám : 200 Nmm2 Giới hạn bền uốn của gang xám : 410 Nmm2 Độ cứng của bề mặt chi tiết không ghi trên bản vẽ, do đó độ cứng được lấy trong khoảng HB=163 ÷ 229. Chọn HB=185. 1.3 Phân tích tính công nghệ của chi tiết. Độ cứng của chi tiết đảm bảo có thể gia công tốt, bề mặt chuẩn có đủ diện tích để định vị. Kết cấu của càng thuận lợi cho việc gia công nhiều mặt cùng lúc. Hình dạng càng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất. 1.4 Phân tích yêu cầu kĩ thuật của chi tiết Độ nhám các bề mặt lỗ là Ra=3,2μm Độ song song giữa hai tâm lỗ là 0ần bôi trơn có chứa dầu nhớt. Độ cứng vững và tính ổn định cao đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật của chi tiết nên ta sử dụng GX 2140 làm vật liệu chế tạo chi tiết. Đặc tính của GX2041 Giới hạn bền kéo của gang xám : 200 Nmm2 Giới hạn bền uốn của gang xám : 410 Nmm2 Độ cứng của bề mặt chi tiết không ghi trên bản vẽ, do đó độ cứng được lấy trong khoảng HB=163 ÷ 229. Chọn HB=185. 1.3 Phân tích tính công nghệ của chi tiết. Độ cứng của chi tiết đảm bảo có thể gia công tốt, bề mặt chuẩn có đủ diện tích để định vị. Kết cấu của càng thuận lợi cho việc gia công nhiều mặt cùng lúc. Hình dạng càng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất. 1.4 Phân tích yêu cầu kĩ thuật của chi tiết Độ nhám các bề mặt lỗ là Ra=3,2μm Độ song song giữa hai tâm lỗ là 0
Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Mục Lục CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1.1 Chức làm việc chi tiết 1.2 Phân tích vật liệu chi tiết 1.3 Phân tích tính cơng nghệ chi tiết 1.4 Phân tích yêu cầu kĩ thuật chi tiết 1.5 Chọn dạng sản xuất CHƯƠNG : CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 2.1 Chọn dạng phôi 2.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi 2.3 Tra lượng dư tổng cộng cho bề mặt gia công: CHƯƠNG 3: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CƠNG 3.1 Đánh số bề mặt gia công 3.2 Trình tự gia công mặt 10 3.3 Chọn chuẩn công nghệ sơ đồ gá đặt nguyên công 12 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 15 4.1 Nguyên công 1,2: Phay thô tinh mặt 2, 4, 15 4.2 Nguyên công 3: Khoét, doa mặt 11 17 4.3 Nguyên công 4: Phay cho mặt 23 4.4 Phay cho mặt 25 4.5 Nguyên công 5: Khoan lỗ 3: 27 CHƯƠNG 5: XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN 31 5.1 Tính lượng dư trung gian theo phương pháp phân tích cho bề mặt: 31 5.2 Tra lượng dư cho bề mặt lại: 36 5.3 Kích thước trung gian cho bước công nghệ: 36 CHƯƠNG 6: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN GIA CÔNG 40 6.1 Xác định chế độ cắt nguyên công 1, 2: Phay thô tinh mặt 2, 4, 40 6.2 Xác định chế độ cắt nguyên công 3: Khoét lỗ 11 42 6.3 Xác định chế độ cắt nguyên công 4: Phay mặt 49 Trang Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành 6.4 Xác định chế độ cắt nguyên công 4: Phay rảnh 51 6.5 Xác định chế độ cắt nguyên công 5: Khoan lỗ 53 6.6 Xác định chế độ cắt nguyên công 6: Phay mặt 12, 13 54 CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CÔNG NGHỆ 56 7.1 Nhiệm vụ thiết kế: 56 7.2 Số liệu ban đầu: 56 7.3 Chọn sơ đồ nguyên lí: 56 7.4 Tính tốn lực kẹp đồ gá: 56 a Tính sai số đồ gá: 59 CHƯƠNG VIII: TÍNH GIÁ THÀNH SẢN PHẨM 62 8.1 Xác định giá thành phôi đúc: 62 8.2 Chi phí trả lương 62 8.3 Giá thành điện 64 8.4 Chi phí sử dụng dụng cụ cắt 64 8.5 Chi phí khấu hao máy 65 8.6 Chi phí sửa chữa máy 65 8.7 Chi phí sử dụng đồ gá 66 8.8 Tính giá thành chi tiết 66 8.9 Xác định giá thành cho nguyên công CNC 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 Trang Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1.1 Chức làm việc chi tiết - Nhìn vào vẽ chi tiết ta thấy chi tiết có kết cấu đơn giản thuộc dạng - Lỗ Ф 32 lắp với trục thực chuyển động - Lỗ Ф 13 dùng lắp bu lông kẹp chặt - Rãnh 12 mm dùng để lắp chi tiết khác 1.2 Phân tích vật liệu chi tiết - Vật liệu làm chi tiết gang xám GX20-41 - Gang xám vật liệu có giá thành rẻ dễ nấu luyện, có nhiệt độ nóng chảy thấp khơng đòi hỏi khắt khe tạp chất Gang xám có tính đúc tốt khả tắt âm cao, tổ chức xốp nên ưu điểm cho vật liệu cần bôi trơn có chứa dầu nhớt Độ cứng vững tính ổn định cao đáp ứng yêu cầu kỹ thuật chi tiết nên ta sử dụng GX 21-40 làm vật liệu chế tạo chi tiết Đặc tính GX20-41 - Giới hạn bền kéo gang xám : 200 N/mm2 - Giới hạn bền uốn gang xám : 410 N/mm2 - Độ cứng bề mặt chi tiết khơng ghi vẽ, độ cứng lấy khoảng HB=163 ÷ 229 Chọn HB=185 1.3 Phân tích tính cơng nghệ chi tiết - Độ cứng chi tiết đảm bảo gia cơng tốt, bề mặt chuẩn có đủ diện tích để định vị - Kết cấu thuận lợi cho việc gia cơng nhiều mặt lúc - Hình dạng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô chuẩn tinh thống 1.4 Phân tích yêu cầu kĩ thuật chi tiết - Độ nhám bề mặt lỗ Ra=3,2μm - Độ song song hai tâm lỗ 0,05 100mm Trang Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành - Độ vng góc bề mặt 0,15 100mm - Các bề mặt không gia công đạt độ nhám Rz=80μm 1.5 Chọn dạng sản xuất - Mục đích phần xác định hình thức tổ sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn hay hàng khối) để từ cải thiện tính cơng nghệ chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi, chọn thiết bị công nghệ hợp lý cho việc gia công chi tiết - Để thực việc này, trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạo năm nhà máy theo công thức sau: N N0 m.1 (chiếc/năm) 1 , 100 100 Trong : N = 5000: số sản phẩm năm theo kế hoạch m= : số lượng chi tiết sản phẩm, =10 : số phần trăm dự trữ cho chi tiết máy nói dành làm phụ tùng ; ( =10 20%) =3 : số phần trăm chi tiết phế phẩm trình chế tạo, ( =3 5%) Ta có : Trang Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành 10 N 5000.1.1 5665 100 100 (chiếc/năm) Trọng lượng chi tiết Q1 V. 78405,49 106.7,2 0,56 (Kg) V = 78405,49 (mm3) : Thể tích chi tiết (Thể tích xác định nhờ công cụ Mass properties phần mềm Solidworks) = 7,2 (kg/dm3) : Trọng lượng riêng Gang xám - Dựa vào bảng 2.1 tài liệu [1] ta xác định dạng sản xuất hàng loạt vừa CHƯƠNG : CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI - - 2.1 Chọn dạng phôi Phôi xác định theo kết cấu chi tiết, vật liệu, điều kiện, dạng sản xuất cụ thể nhà máy, xí nghiệp Chọn phôi tức chọn phương pháp chế tạo xác định lượng dư , kích thước dung sai phôi Việc xác định phương pháp tạo phôi hợp lý đảm bảo tốt yêu cầu kỹ thuật chi tiết, kích thước phơi phải đảm bảo đủ lượng dư cho q trình gia cơng Hình dạng phơi giống hình dạng chi tiết giảm lượng dư gia cơng, tăng suất, giảm giá thành sản phẩm Một số dạng phôi thường gặp : a Phôi đúc Vật liệu đúc da dạng rộng rãi (kim loại, hợp kim, phi kim, cao su, chất dẽo, paraphin….) Kích thước, khối lượng vật đúc từ nhỏ đến lớn ( vài gam đến hàng tấn, vài mm đến hàng chục m) Có thể đúc dạng kết cấu phức tạp mà phương pháp chế tạo khác khó thực khơng chế tạo Trang Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành - Công nghệ đúc đơn giản, trang thiết bị không phức tạp lắm, vốn đầu tư thấp, giá thành hạ, cho suất cao - Vật đúc có nhiều khuyết tật, độ xác không cao, lượng dư gia công lớn, tốn vật liệu, tính dễ gia cơng - Có nhiều loại phương pháp đúc khác tùy theo vật liệu, hình dáng chi tiết mục đích sản xuất đúc khuôn cát, đúc khuôn kim loại, đúc áp lực, đúc ly tâm… b Phôi dập - Là phương pháp gia công áp lực - Thường dùng cho loại chi tiết: trục côn, trục thẳng, loại bánh khác, chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu,… c Phôi cán - Là trình biến dạng kim loại qua khe hở trục cán quay ngược chiều để tạo sản phẩm cán lực ma sát - Năng suất cao, dễ khí, tự động hóa, giá thành giảm - Cho sản phẩm có độ xác độ nhẵn bề mặt cao - Vật liệu thép cacbon thấp trung bình, thép hợp kim dẻo, hợp kim màu… - Cán thường tạo sản phẩm định hình : ví dụ cán thép định hình, phơi cán có prơfin đơn giản… - Có nhiều phương pháp cán như: cán nóng, cán nguội, cán ngang, cán dọc, cán nghiêng Với chi tiết gia công chi tiết cần nối vật liệu GX 20-41 có độ cứng tính giòn cao, độ uốn thấp nên thực phương pháp dập, cán, rèn Tính đúc tốt nên ta sử dụng phôi đúc để chế tạo 2.2 Chọn phương pháp chế tạo phơi - Với việc phân tích dạng phơi trên, sở sản xuất hàng loạt vừa chi tiết yêu cầu độ nhám bề mặt không gia công chi tiết Rz =80 μm, vào hình dạng chi tiết ta chọn phương pháp chế tạo phôi phương pháp đúc khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn máy Loại phơi có cấp xác kích thước IT15-IT16, độ nhám Rz = 80 μm 2.3 Tra lượng dư tổng cộng cho bề mặt gia công: - Lượng dư gia cơng khí lớp kim loại cắt gọt thành phoi trình gia cơng khí Trang Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành - Lượng dư gia cơng tổng cộng tồn lớp kim loại cắt gọt thành phoi q trình gia cơng qua tất bước nguyên công công nghệ (Z0) - Lượng dư phôi xác định dựa vào yếu tố sau: Kích thước lớn chi tiết 149 mm Cấp xác kích thước IT15 Cấp xác phơi đúc II - Kích thước danh nghĩa 45 mm: Tra tài liệu [2], trang 252, bảng 3-95 ta thơng số sau: Lượng dư phía phơi 6mm Kích thước lớn bề mặt là: 45 + = 51 mm - Đối với lỗ ɸ 32 mm: Tra tài liệu [2], trang 252, bảng 3-95 ta được: Lượng dư phía 5mm Kích thước bé lỗ: Dp: 32 – = 27 mm Dung sai kích thước phơi: IT15 Độ nhám bề mặt phôi: Rz = 80 μm Bán kính góc lượn: R=3mm Góc nghiêng tạo hình: Góc nghiêng hình thành mặt ngồi mẫu mặt lõi: 1° (tra tài liệu [2], trang 177, bảng 3-7) Góc nghiêng tạo hình: 1° (tra tài liệu [2], trang 177, bảng 3-7) Lượng dư cần gia công bề mặt: Gia công mặt mm Gia công mặt 3mm Gia công mặt lỗ 2.5mm Hình thành vẽ phơi: Dựa vào tính tốn lượng dư cần gia cơng, ta hình thành vẽ phôi sau: Trang Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Phôi sau đúc Trang Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành CHƯƠNG 3: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CƠNG 3.1 Đánh số bề mặt gia công Bảng yêu cầu gia công STT Bề mặt 4,7 3 Sai lệch vị trí tương quan Độ vng góc mặt so với A 0,15/100 Độ nhám bề mặt Ra=6,3 Phương pháp gia công Phay dao phay mặt đầu Phay dao phay đĩa Khoan Cắt dây Phay dao phay đĩa 12,13 Trang Đồ án kĩ thuật chế tạo 1,2 11 GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Độ song song mặt so với A 0,05/100 Ra=6,3 Phay dao phay mặt đầu Phay dao phay đĩa Phay Ra=3,2 Khoét, doa 3.2 Trình tự gia công mặt Phương án STT tên nguyên công Số bề mặt gia công Số bề mặt định vị Dạng máy công nghệ Phay thô dao phay đĩa 2, 4, 5, 10, 14 Máy phay ngang Phay tinh dao phay đĩa 2, 4, 5, 10, 14 Máy phay ngang Khoét, doa 11 4, 10 Máy doa Phay dao phay mặt đầu 4, 11, 14 Máy phay CNC Phay dao phay ngón 4, 11, 14 Máy phay CNC Khoan 4, 9, 11 Máy khoan cần Phay dao phay đĩa 12,13 4, 9, 11 Máy phay ngang Khoét, doa 11 4, 10 Máy khoan Khoan 4, 10, Máy khoan Trang 10 Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Ta có: 𝑆 = 𝑆𝑧 𝑍 = 0,2.12 = 2,4(mm/vòng) 𝑆𝑝ℎ = 𝑆𝑧 𝑍 𝑛 = 0.2.12.360 = 864 (mm/phút) Do thời gian gia công thô là: 𝑇𝑀1 = 𝑙𝑖 𝑆𝑛 = 45.1 2,4.360 = 0,05 (phút) 6.6.4 Công suất: Công thức xác định công suất phay, trang 601- [5] 𝑃𝐶 = 𝑎𝑝 𝑎𝑒 𝑣𝑓 𝑘 = 1,35 𝑘𝑊 60000000 𝜂 𝑐 Trong đó: + Pc cơng suất (Kw) + ap chiều sâu cắt: ap = (mm) + ae chiều rộng cắt: ae = 16 (mm) 𝑚𝑚 + vf tốc độ ăn dao (mm/phút): 𝑣𝑓 = 𝑛 𝑧𝑐 𝑓𝑧 = 360.12.0,2 = 864 ( ) 𝑝ℎú𝑡 + η =0,85 hệ số + kc lực cắt mm2: − 0.01 𝛾0 𝑁 𝑘𝑐 1.1 = 1509 ( ) 𝑚𝑐 ℎ𝑚 𝑚𝑚2 𝛾 = 100 : Góc trước hiệu (góc trước dao + góc trước hạt dao) 𝑚𝑐 =0.22 số mũ, trang 603- [4] 𝑘𝑐 1.1 lực cắt cho độ dày phôi mm: 𝑘𝑐 1.1 = 1150 (𝑁/𝑚𝑚2 ) , trang 603- [5] ℎ𝑚 = 0,08 𝑚𝑚: độ dày phơi trung bình 𝑘𝑐 = 55 Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CÔNG NGHỆ - - - 7.1 Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan khoét doa lỗ ɸ32 Vấn đề thiết kế đồ gá có ý nghĩa lớn đến việc mở rộng khả công nghệ máy móc, tăng suất lao động, nâng cao chất lượng gia cơng giảm giá thành Vì vậy, thiết kế đồ gá cần đặc biệt quan tâm đến tiêu chí Ngun cơng kht lỗ ngun cơng thường khó đạt đến độ xác mong muốn trình khoan gây lệch tâm, rung động ăn dao, thiết bị đồ gá vạn không đủ đáp ứng cho việc gá đặt định vị Vì vậy, việc thiết kế đồ gá chuyên dụng cho nguyên công cần thiết Yêu cầu việc thiết kế đồ gá: + Đồ gá phải đảm bảo cho trình định vị kẹp chặt nhanh chóng, đảm bảo thời gian gia công ngắn nhất, đáp ứng với nhịp độ sản xuất đặt + Đồ gá phải góp phần đảm bảo độ xác gia cơng + Giá thành đồ gá phải rẻ, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, lắp ghép, vật liệu dễ tìm, dễ thay thế, sử dụng dễ dàng, thuận tiện Áp dụng tối đa nguyên tắc tiêu chuẩn hóa thống hóa kết cấu đồ gá 7.2 Số liệu ban đầu: Các số liệu ban đầu cần thiết cho việc thiết kế đồ gá: - Bản vẽ phơi hồn thành ngun cơng trước Trình tự bước cơng nghệ ngun công Sơ đồ gá đặt phôi chọn Máy kích thước phần tử dùng để gá đặt đồ gá Thời gian máy thời gian nguyên công Yêu cầu lực cắt 7.3 Chọn sơ đồ nguyên lí: Sơ đồ nguyên lí chọn chương thiết kế nguyên công - Định vị: định vị phiến tì mặt phẳng vng góc với đường tâm trục ɸ32 định vị khối V ngắn trụ ɸ32 Kẹp chặt: Cấu sử dụng để kẹp chặt ren vít 7.4 Tính tốn lực kẹp đồ gá: 56 Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Khi tiến hành khoét thô khoét tinh có hai thành phần lực sinh là: Lực cắt P momen xoắn M Trong đó, lực P hướng dọc trục giúp chi tiếp chống xoay, momen xoắn M làm chi tiết xoay chống lại lực kẹp Do đó, phải tính tốn lực kẹp để thắng momen xoắn q trình kht Theo giá trị lực tính chương ta có: Kht thơ: 𝑃 = 25452𝑁 𝑀 = 40,98𝑁𝑚 Khoét tinh: 𝑃 = 2359,5𝑁 𝑀 = 4,7𝑁𝑚 Giá trị lực bước khoét thô lớn nên ta chọn để tính tốn lực kẹp để đảm bảo cho ngun cơng Tính hệ số an tồn thơng qua công thức sau, [1]-trang 126: 𝐾 = 𝐾0 𝐾1 𝐾2 𝐾3 𝐾4 𝐾5 𝐾6 Trong đó: 𝐾0 = 1,5 : Hệ số an toàn, [1]-trang 126 𝐾1 = 1,3 : Hệ số trạng thái bề mặt, [1]-bảng 2.28-trang 127 𝐾2 = 1,2: Hệ số tính đến việc tăng lực cắt mòn dao gia cơng thơ, [1]-trang 126 𝐾3 = 1,2 : Hệ số tính đến tăng lực cắt gia cơng gián đoạn có va đập, [1]-trang 126 𝐾4 = 1,3: Hệ số kể đến dạng kẹp chặt-kẹp tay, [1]-trang 127 𝐾5 = 1,2 : Hệ số ảnh hưởng đến góc xoay kẹp, góc xoay >900, [1]-trang 127 𝐾6 = 1,5: Hệ số độ lớn mặt tiếp xúc phôi với đồ gá lớn Tính được: 𝐾 = 1,5.1,3.1,2.1,2.1,3.1,2.1,5 = 5,32 Trọng lượng vật: G=mg=0,56.10=5,6N Để kẹp chặt chi tiết lực kẹp W kết hợp với lực cắt dọc trục P phải tạo momen ma sát bề mặt tiếp xúc thắng momen xoắn khoét Ta có biểu thức sau: (𝑊 + 𝑃 + 𝐺 ) 𝑓 𝑟 > 𝑀 57 Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành => (𝑊 + 𝑃 + 𝐺 ) 𝑓 𝑅 = 𝐾𝑀 => 𝑊 = 𝐾𝑀 −𝑃−𝐺 𝑓𝑅 Trong đó: W: lực kẹp chi tiết M: momen xoắn khoét thô R: Khoảng cách từ tâm bulong kẹp chặt đến điểm tiếp xúc vấu kẹp tác động lên chi tiết K: Hệ số an toàn chung P: Lực dọc trục G: Trọng lượng phụ chi tiết Tính được: 𝑊 = 𝐾𝑀 𝑓𝑅 −𝑃−𝐺 = 5,32.40,98 0,1.40.10−3 − 25452 − 5,6 = 29046𝑁 Tính chọn bulơng: Do sử dụng hai bulong để kẹp chặt nên bulong chịu nửa lực kẹp: 𝑊1 = 𝑊 = 14523𝑁 Theo [6]-bảng 6.4-trang 31 ta công công thức sau: 𝑄 = 𝑊1 𝑙 + 𝑙1 +𝑞 𝑙1 Trong đó: Q: lực xiết bulong W1: lực kẹp 58 Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành l, l1 khoảng cách hình q: Lực cản lò xo, bỏ qua Tính được: 𝑄 = 𝑊1 𝑙 + 𝑙1 40 + 80 + 𝑞 = 14523 = 21785𝑁 𝑙1 80 Chọn bulong thép cacbon trung bình có giới hạn chảy 𝜎𝑐ℎ = 300 𝑀𝑃𝑎, [7]-bảng 17.4Theo bảng 17.5 - [7]: 𝜎𝑐ℎ [𝑠] 𝜎𝑘 = Trong đó: 𝜎𝑘 : Giới hạn bền kéo MPa [s]=1,5: Hệ số an toàn vật liệu thép cacbon bulong chịu tải tĩnh Tính được: [𝜎𝑘 ] = 300 = 100𝑀𝑃𝑎 Cơng thức tính đường kính d1 bulong, [7]-trang 666: 𝑑1 ≥ √ 4𝑄 𝜋[𝜎𝑘 ] Ta tính được: 𝑑1 ≥ √ 4𝑄 4.21785 =√ = 11,77𝑚𝑚 𝜋[𝜎𝑘 ] 𝜋 200 Tra bảng 17.7-trang 663- [7] ta chọn bulong M14 M14 không phổ biến nên ta chọn bulong M16 thỏa bền a Tính sai số đồ gá: Sai số đồ gá xuất chuẩn định vị không trung với gốc kích thước, có biến dạng bề mặt chi tiết lực kẹp gây Theo [6] - trang 35: 2 + 𝜀2 𝜀𝑔𝑑 = √𝜀𝑐2 + 𝜀𝑘2 + 𝜀𝑐𝑡 + 𝜀𝑚 𝑑𝑐 59 Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Cơng thức tính sai số đồ gá, theo cơng thức (7-5) trang 48- [6]: + 𝜀2 𝜀𝑔𝑑 = √𝜀𝑐2 + 𝜀𝑚 𝑑𝑐 Trong đó: 𝜀𝑐 : Sai số chuẩn 𝜀𝑘 : Sai số kẹp chặt 𝜀𝑐𝑡 : Sai số chế tạo 𝜀𝑚 : Sai số mòn đồ gá 𝜀𝑑𝑐 : Sai số điều chỉnh i Sai số chuẩn Ở đây, mặt định vị mặt đáy gốc kích thước mặt trụ lỗ chuẩn định vị khơng trung với chuẩn kích thước nên sai số tính theo cơng thức, trang 39[6]: 𝜀𝑐 = 0,5𝛿𝐷 0,5.0,039 = = 0,028 𝑚𝑚 = 28µ𝑚 𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑠𝑖𝑛45 ii Sai số kẹp chặt: Vì lực kẹp vng góc với phương kích thước nên 𝜀𝑘 = iii Sai số mòn: Theo [6]-trang 48, cơng thức (7-6) ta có: 𝜀𝑚 = 𝛽√𝑁 Trong đó: 𝛽 = 0,18: Hệ số N=1000: Số lượng chi tiết gá đồ gá (tính cho năm) 𝜀𝑚 = 𝛽√𝑁 = 0,18√25000 = 28µ𝑚 iv Sai số điều chỉnh: Sai số phụ thuốc vào việc gá đặt công nhân, nhiên thiết kế lấy bằng: 𝜀𝑑𝑐 = 10µ𝑚 60 Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành v Sai số gá đặt cho phép: Sai số gá đặt cho phép gá ren vít, theo trang 35- [6]: [𝜀𝑑𝑔 ] = 60µ𝑚 vi Sai số chế tạo Khi đó, sai số chế tạo là: 2 + 𝜀 ) = √602 − 02 − 282 − 282 − 102 = 44µ𝑚 𝜀𝑐𝑡 = √𝜀𝑔𝑑 − (𝜀𝑘2 + 𝜀𝑐2 + 𝜀𝑚 𝑑𝑐 Đây số để chế tạo đồ gá đảm bảo độ xác kích thước đảm bảo sai số hình học, vị trí tương quan chi tiết gia cơng - Độ song song mặt định vị so với đáy đồ gá ≤0,044 Độ vng góc tâm bạc dẫn đáy đồ gá ≤0,044 Độ vng góc tâm chốt tì đáy đồ gá ≤0,044 Độ song song khối V đáy đồ gá ≤0,044 61 Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành CHƯƠNG VIII: TÍNH GIÁ THÀNH SẢN PHẨM 8.1 Xác định giá thành phôi đúc: Theo công thức (4) trang 15 - [7] 𝑆𝑝ℎ = ( 𝑆𝑝ℎ𝑜𝑖 𝑆𝑐ℎ 𝑄 𝑘𝑐𝑥 𝑘𝑝𝑡 𝑘𝑘𝑙 𝑘𝑣𝑙 𝑘𝑠𝑙 ) − (𝑄 − 𝑞) 1000 1000 Trong đó: Sch: giá thành chuẩn phôi từ loại vật liệu tương ứng, Sch = 17 triệu đồng/tấn gang xám kcx :hệ số phụ thuộc độ xác phơi, kcx = 1,05 với độ xác cấp II kpt: hệ số phụ thuộc vào mức độ phức tạp phôi, chọn kpt =1 kkl: hệ số phụ thuộc vào khối lượng phôi, kkl = 0,9 với phơi đúc từ gang có khối lượng 𝑆𝐿1 = 𝐶𝐿 𝑇𝑡𝑐 30.2,14 = = 1,07 (nghìn đồng) 60 60 Ngun cơng ta có Ttc2 2,19 phút => 𝑆𝐿2 = 𝐶𝐿 𝑇𝑡𝑐2 30.2,19 = = 1,1 (nghìn đồng) 60 60 Ngun cơng ta có Ttc3 7,356 phút => 𝑆𝐿3 = 𝐶𝐿 𝑇𝑡𝑐3 30.7,356 = = 3,678 (nghìn đồng) 60 60 Ngun cơng ta có Ttc5 2,09 phút 63 Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành => 𝑆𝐿5 = 𝐶𝐿 𝑇𝑡𝑐5 30.2 = = 1,045 (nghìn đồng) 60 60 Ngun cơng ta có Ttc6 2,1 phút => 𝑆𝐿6 = => 𝐶𝐿 𝑇𝑡𝑐6 30.2,1 = = 1,05 (nghìn đồng) 60 60 SL 1,07 1,1 3,678 1,045 1,05 7,943 nghìn đồng 8.3 Giá thành điện Theo công thức (64) trang 103- [7] : 𝑆𝑑 = 𝐶𝑑 𝑁ƞ𝑐𝑠 𝑇𝑐ℎ 60ƞ𝑑𝑐 ƞ𝑑𝑛 Trong đó: Cd = 3000 : giá thành 1kW/giờ (VNĐ) N: công suất động (kW), ηcs: hệ số sử dụng máy theo công suất 0,8 Tch: thời gian (phút), ƞ dn = 0,95: hệ số thất thoát mạng điện ƞ dc = 0,90: hiệu suất động Nguyên công 1, 2, 6: N=3,7kW ; Tch= 2,14+2,19+2,1=66,43 phút Sd1 Cd N.cs Tch 3000.3,7.0,8.6, 43 1113 VNĐ 60.dc dn 60.0,9.0,95 Nguyên công 3, 5: N=6kW, Tch=7,356+2,09=9,446 phút => Sd2 Cd N.cs Tch 3000.6.0,8.9, 446 2651,6 VNĐ 60.dc dn 60.0,9.0,95 Sd 1113 2651,5 3764,5 (VNĐ) 8.4 Chi phí sử dụng dụng cụ cắt Theo cơng thức (65) trang 103- [7] : 𝐶𝑐𝑑 𝑇𝑐𝑏 𝑆𝑑𝑐 = ( + 𝑡𝑚 𝑃𝑚 ) (đồng) 𝑛𝑚 + 𝑇 Trong đó: Cdc : giá thành ban đầu dụng cụ (VNĐ) 64 Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành nm: số lần dụng cụ mài lại lúc bị hỏng hoàn toàn Lấy nm=1 cho tất dụng cụ tm: chi phí cho phút mài dao (đồng/phút) Pm: chi phí trả lương cho thợ mài dụng cụ phút (đồng/phút), Pm = tính vào lương gia cơng Tcb: thời gian (phút) T=40: tuổi bền dụng cụ (phút) Nguyên công 1,2 : Cdc= 100.000VNĐ ; Tcb=0,3 phút => 𝑆𝑑𝑐1 = ( 𝐶𝑐𝑑 𝑛𝑚 +1 + 𝑡𝑚 𝑃𝑚 ) 𝑇𝑐𝑏 𝑇 =( 100000 1+1 + 0) 0,3 40 = 375 đồng Nguyên công : Cdc= 100.000VNĐ ; Tcb=1,347 phút => 𝑆𝑑𝑐2 = ( 𝐶𝑐𝑑 𝑛𝑚 +1 + 𝑡𝑚 𝑃𝑚 ) 𝑇𝑐𝑏 𝑇 =( 100000 1+1 + 0) 1,347 40 = 1683 đồng Nguyên công : Cdc= 100.000VNĐ ; Tcb=0,09 phút => 𝑆𝑑𝑐3 = ( 𝐶𝑐𝑑 𝑛𝑚 +1 + 𝑡𝑚 𝑃𝑚 ) 𝑇𝑐𝑏 𝑇 =( 100000 1+1 + 0) 0,09 40 = 112,5 đồng Nguyên công : Cdc= 100.000VNĐ ; Tcb=0,1 phút => 𝑆𝑑𝑐4 = ( 𝐶𝑐𝑑 𝑛𝑚 +1 + 𝑡𝑚 𝑃𝑚 ) 𝑇𝑐𝑏 𝑇 =( 100000 1+1 + 0) 0,1 40 = 125 đồng => Sdc 375 1683 112,5 125 2296 (VNĐ) 8.5 Chi phí khấu hao máy Theo công thức (66) trang 103- [7] 𝑆𝑘ℎ = 𝐶𝑚 𝐾𝑘ℎ (đồng⁄chi tiết) 𝑁 100 Trong đó: Cm: giá thành ban đầu máy (ngàn đồng) Kkh: phần trăm khấu hao (%), Kkh = 12.2 % N = 5000: số chi tiết chế tạo năm 𝑆𝑘ℎ = 𝐶𝑚 𝐾𝑘ℎ 200000000.12,2 = = 4880 (đồng) 𝑁 100 5000.100 8.6 Chi phí sửa chữa máy Theo cơng thức (19.20)/750- [10]: 65 Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành 𝑆𝑠𝑐 = 14.170 𝑅 𝑁 Trong đó: R: độ phức tạp sửa chữa máy Theo đặt tính máy N = 5000: sản lượng năm chi tiết Các máy sử dụng: Máy phay: R = Máy khoan: R=8 Máy phay: 𝑆𝑠𝑐1 = 14.170.𝑅 Máy khoan: 𝑆𝑠𝑐2 = 𝑁 = 14.170.𝑅 𝑁 14.170.8 = 5000 = 3808( VNĐ) 14.170.(8) 5000 = 3808 ( VNĐ) 8.7 Chi phí sử dụng đồ gá Theo cơng thức (67) trang 103- [7] 𝑆𝑑𝑔 = 𝐶đ𝑔 (𝐴 + 𝐵) 𝑁 Trong đó: Cđg: giá thành đồ gá (đồng) A: hệ số khấu hao đồ gá, A = 0,5 B: hệ số tính đến sửa chữa bảo quản đồ gá, B = 0,15 Tổng giá thành đồ gá: Cđg = 500000(đồng) N = 20000: sản lượng hàng năm chi tiết 𝑆𝑑𝑔 = 𝐶𝑐𝑑 (𝐴 + 𝐵) 300000(0,5 + 0,15) = = 65 (VNĐ) 𝑁 5000 8.8 Tính giá thành chi tiết Sct Sph SL Sđ Sdc Skh Ssc Sđg 14665 7943 3764,5 2296 4880 7616 65 41229 (VNĐ) 8.9 Xác định giá thành cho nguyên công CNC Yêu cầu: - Phay thô, phay tinh Máy công nghệ: máy phay CNC Vật liệu phôi: GX21-40 66 Đồ án kĩ thuật chế tạo - GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Số lượng chi tiết: 5000 chi tiết/năm Chi phí máy: 7USD/h=154000 đồng/h 8.9.1 Thời gian thiết lập Thời gian thiết lập cho máy phay CNC 1,5h Bảng thời gian thiết lập Do giá thành cho thời gian thiết lập sản phẩm là: 𝑆𝑡𝑙 = 1,5.154000 = 46,2 đồng 5000 8.9.2 Thời gian có tải khơng tải - Thời gian có tải, không tải: 33,1s - Thời gian định vị (bảng 27): 30s 67 Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Bảng 6-Bảng thời gian có tải khơng tải Chi phí khơng sản xuất: 𝑆𝑘𝑠𝑥 = (30 + 33,1).154000 = 2700 đồng 3600 8.9.3 Chi phí cắt gọt - Thời gian phay thô: 𝑡𝑚𝑐 =0,026+0,25=0,276 phút =17s - Thời gian phay tinh: 𝑡𝑚𝑠 =0,046+0,25=0,296 phút =18s - Tổng thời gian cắt gọt: t=17+18=35s - Chi phí cho cắt gọt: 𝑆𝑐𝑔 =1500 đồng 8.9.4 Chi phí thay dụng cụ - Chi phí cho gia cơng tinh: 𝑡𝑡𝑚𝑠 = 18𝑠 => 𝑆𝑡𝑚𝑠 = 760 đồng - Thời gian chi phí tối thiểu: 𝑡𝑡𝑚𝑐 = 17𝑠 => 𝑆𝑡𝑚𝑠 = 727 đồng 8.9.5 Chi phí chạy dao khơng cắt - Vận tốc cắt: Vì quãng đường không gia công, nên ta lấy vận tốc vận tốc trung bình phay thơ tinh cho lần phay mặt lần phay mặt 9: + Phay mặt 1: V=352,5 m/phút, ứng với quảng đường chạy dao S=2.28=56mm Do thời gian chạy t=0,01s + Phay mặt 9: V=140, S=20+56=76mm, t=0,03s - Thời gian chạy dao tổng: t=0,04s - Chi phí cho chạy dao khơng cắt: 1,7 đồng Do đó, chi phí cho ngun cơng CNC là:4940 đồng Giá trị tính tương đối, q trình gia cơng ta có thời gian thay giao, chạy dao phụ giá trị liên quan Suy tổng giá thành cho sản phẩm là: 41229+4940=46169 VNĐ 68 Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Đặng Văn Nghìn, Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học Công nghệ Chế tạo máy, Đại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh, 2012 [2] GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay Công nghệ chế tạo máy Tập 1, Hà Nội: NXB KH&KT, 2007 [3] GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay Công nghệ chế tạo máy Tập 2, Hà Nội: NXB KH&KT, 2005 [4] GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, Sổ tay Công nghệ chế tạo máy Tập 3, Hà Nội: NXB KH&KT, 2006 [5] Catalogue dụng cụ cắt gọt SECO, 2012 [6] GS.TS Trần Văn Địch, Sổ tay Atlas đồ gá, Hà Nội: NXB KH&KT, 2000 [7] GS.TS Trần Văn Địch, Thiết kế đồ án Công nghệ Chế tạo máy, Hà Nội: NXB KH&KT, 2005 69 ... phôi sau: Trang Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành Phôi sau đúc Trang Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành CHƯƠNG 3: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CƠNG 3.1 Đánh số bề mặt gia... hợp kim màu… - Cán thường tạo sản phẩm định hình : ví dụ cán thép định hình, phơi cán có prơfin đơn giản… - Có nhiều phương pháp cán như: cán nóng, cán nguội, cán ngang, cán dọc, cán nghiêng Với... đến hàng chục m) Có thể đúc dạng kết cấu phức tạp mà phương pháp chế tạo khác khó thực khơng chế tạo Trang Đồ án kĩ thuật chế tạo GVHD: ThS Nguyễn Văn Thành - Công nghệ đúc đơn giản, trang thiết