Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết tay biên với sản lượng 8000 chi tiết năm, điều kiện sản xuất tự do

LỜI NĨI ĐẦU Mơn học cơng 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 tốn qui trình cơng nghệ chế tạo chi tiết cụ thể Được giúp đỡ hướng dẫn tận tình thầy Bùi Ánh Hưng môn công nghệ chế tạo máy đến đồ án môn học em hoàn thành Tuy nhiên việc thiết kế đồ án khơng tránh khỏi sai sót em mong bảo thầy bảo bạn Em xin chân thành cảm ơn thầy Bùi Ánh Hưng giúp đỡ em hồn thành cơng việc giao Phân tích chức làm việc chi tiết: Theo đề thiết kế: ” Thiết kế qui trình cơng nghệ chế tạo chi tiết tay biên” với sản lượng 8000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự Tay biên dạng chi tiết họ chi tiết dạng càng, chúng loại chi tiết có lỗ mà tâm chúng song song với tao với góc Chi tiết dạng thường có chức biến chuyển động thẳng chi tiết ( thường piston động cơ) thành chuyển động quay chi tiết khác (như trục khuỷu) ngược lại Ngồi chi tiết dạng dùng để đẩy bánh ( cần thay đổi tỉ số truyền hộp tốc độ) Điều kiện làm việc tay biên đòi hỏi cao: + Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ + Ln chịu lực tuần hồn, va đập Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết: Bề mặt làm việc chủ yếu tay biên hai bề mặt hai lỗ Cụ thể ta cần đảm bảo điều kiện kỹ thuật sau đây: - lỗ dùng để dẫn dầu vào lỗ I II (trong lỗ I II có lắp bạc thay) - Hai đường tâm hai lỗ I II phảI song song với vng góc với mặt đầu tay biên Hai đường tâm hai lỗ I II phảI đảm bảo khoảng cách A = 165 0,1, độ không song song hai tâm lỗ 0,08 mm l = 25 mm (0,08/25), độ khơng vng góc tâm lỗ so với mặt đầu 0,08 mm l = 25 mm (0,08/25) Hai lỗ thường có lắp bạc lót tháo lắp Qua điều kiện kỹ thuật ta đưa số nét cơng nghệ điển hình gia cơng chi tiết tay biên sau: + Kết cấu phải đảm bảo khả cứng vững + Với tay biên, với kích thước khơng lớn phơI nên chọn phơI dập để đảm bảo điều kiện làm việc khắc nghiệt tay biên + Chiều dài lỗ nên chọn mặt đầu chúng thuộc hai mặt phẳng song song với tốt + Kết cấu nên chọn đối xứng qua mặt phẳng Đối với tay biên lỗ vng góc cần phảI thuận lợi cho việc gia công lỗ + Kết cấu phảI thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết lúc + Kết cấu phảI thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô chuẩn tinh thống Với tay biên , nguyên công gia công hai mặt đầu lúc để đảm bảo độ song song mặt đầu để làm chuẩn cho nguyên công sau ( gia cơng hai lỗ ) nên chọn chuẩn thơ hai mặt thân biên không gia công Và thứ tự gia công hai mặt đầu phay hai dao phay đĩa mặt sau mài phẳng để đạt yêu cầu Xác định dạng sản xuất: Sản lượng hàng năm xác định theo công thức sau đây: N = N1m(1 + /100) Trong đó: N : Số chi tiết sản xuất năm; N1 : Số sản phẩm (số máy) sản xuất năm; m : Số chi tiết sản phẩm;  : Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)  N = 8000.1.(1 + 6%) = 8480 ( sản phẩm) Sau xác định sản lượng hàng năm ta phảI xác định trọng lượng chi tiết Trọng lượng chi tiết xác định theo công thức: Q = V. = 0,123.7,852 = kg Theo bảng trang 13 – Thiết kế đồ án CNCTM, ta có: Dạng sản suất: HÀNG LOẠT LỚN Chọn phưong pháp chọn phôi: Phôi ban đầu để rèn dập nóng: Trước rèn dập nóng kim loại ta phảI làm kim loại, cắt bỏ phần nhỏ phần phù hợp thực máy cưa Trong trường hợp trọng lượng chi tiết ( biên liền)khoảng kg (< 10 kg) ta chọn phơI cán định hình Rèn tự do: Dập lần 1: Dập lần 2: Cắt bavia: Bản vẽ lồng phôI: Từ cách chế tạo phơI ta tra lượng dư theo bảng 3-9 (Lượng dư phôi cho vật rèn khuôn ) Sổ tay cơng nghệ Chế tạo Máy Các kích thước vật rèn khuôn, xác định bề mặt gia công chi tiết làm tròn tăng lượng dư lên với độ xác : + 0,5 mm Trị số lượng dư cho bảng cho bề mặt R z = 80; bề mặt gia cơng có R z = 20  40 trị số lượng dư tăng 0.3  0.5 mm; bề mặt có độ nhấp nhơ thấp trị số lượng dư tăng thêm 0.5  0.8 mm Trong trường hợp bề mặt gia công ta có Ra = 1.25 (cấp nhẵn bóng : cấp có R z = 6.3) Ta có lượng dư tương ứng sau: Lập thứ tự nguyên công, bước (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động dao, chi tiết) Lập sơ nguyên công: - Nguyên công : Phay mặt đầu đạt kích thước 29 0,1, gia cơng máy phay ngang hai dao phay đĩa mặt có đường kính tối thiểu 200 mm sau mài phẳng ( đạt độ nhám R a = 1,25 - cấp độ bóng cấp 7) để làm chuẩn định vị cho nguyên công sau - Nguyên công : Gia công lỗ nhỏ tay biên đạt kích thước 300,033 vát mép lỗ, gia công máy doa mũi khoét, mũi doa dao vát mép để đạt độ nhám Ra = 1,25 - Nguyên công : Gia công lỗ to tay biên đạt kích thước 500,037 vát mép lỗ, gia công máy doa mũi khoét, mũi doa dao vát mép để đạt độ nhám Ra = 1,25 - Nguyên công : Gia công vấu đầu nhỏ tay biên máy phay đứng dao phay ngón để đạt kích thước 28 0,1 - Nguyên công : Gia công lỗ dầu đầu nhỏ, khoan máy khoan với mũi có đường kính 6 2 - Ngun cơng : Gia công vấu đầu to tay biên máy phay đứng dao phay ngón để đạt kích thước 40 0,16 - Nguyên công : Gia công lỗ dầu đầu nhỏ, khoan máy khoan với mũi có đường kính 6 2 - Ngun cơng : Gia công lại mặt đầu đầu nhỏ, Phay hạ bậc máy phay ngang với dao phay đĩa mặt để đạt kích thước 25 0,1 - Nguyên công : Kiểm tra Độ song song hai lỗ biên khơng q 0,08 mm, độ vng góc hai lỗ với mặt đầu tương ứng không vượt 0,08 mm, độ song song hai mặt đầu không vượt 0,08 mm Thiết kế nguyên công cụ thể: Nguyên công I : Phay mặt đầu Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song cần phảI đối xứng qua mặt phẳng đối xứng chi tiết, ta sử dụng cấu kẹp tự định tâm hạn chế bậc tự do, má kẹp có khía nhám định vị vào hai mặt phẳng thân tay biên chuẩn thô Kẹp chặt: Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng lực kẹp từ hai phía tiến vào, phương lực kẹp phương với phương kích thước thực Để đảm bảo độ phẳng hai mặt đầu ta cần gia công hai mặt hai đầu biên nguyên công ta dùng cấu bàn phân độ Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82 Công suất máy Nm = 7kW Chọn dao: Phay hai dao phay đĩa ba mặt gắn mảnh thép gió, có kích thước sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 250 mm, d =50 mm, B = 18 mm, số Z = 26 Lượng dư gia công: Phay lần với lượng dư phay thô Z b1 = 2.5 mm lượng dư màI thô Zb2 = 0.5 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho dao Chiều sâu cắt t = 2.5 mm, lượng chạy dao S = 0.1 – 0.18mm/răng, tốc độ cắt V = 32.5 (30,5 27,5)m/phút Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm tính thép cho bảng 5225 Sổ tay CNCTM2- k1 = K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng tháI bề mặt gia công chu kỳ bền dao cho bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k2 = 0,8 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho bảng 5-132 Sổ tay CNCTM2- k3 = Vậy tốc độ tính tốn là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 32,5.1.0,8.1 = 26 m/phút Số vòng quay trục theo tốc độ tính tốn là: nt = 33.12 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 30 vòng/phút Như vậy, tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 23,56 m/phút Lượng chạy dao phút Sp = Sr.z.n = 0,13.26.30 =101,4 mm/phút Theo máy ta có Sm = 95 mm/phút Nguyên công II:Khoét, Doa, vát mép lỗ 300.033 Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ biên đầu nhỏ cần đảm bảo độ đồng tâm tương đối hình trụ hình tròn ngồi phơi độ vng góc tâm lỗ mặt đầu ta định vị nhờ mặt phẳng hạn chế bậc tự định vị vào mặt đầu bạc côn chụp vào đầu biên nhỏ hạn chế hai bậc tự có tác dụng định tâm ( khối V cố định định vị vào mặt trụ ngoàI đầu nhỏ tay biên hạn chế bậc tự do) Kẹp chặt: Dùng cấu trụ trượt kẹp từ xuống Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135(K135) có đường kính mũi khoan lớn khoan thép có độ bền trung bình max = 35mm Công suất máy Nm = kW Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 29.5 mm( có kích thước sau: L = 180  355mm, l = 85210 mm), Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng D = 30mm,Vát mép D = 35mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): Lượng dư gia công: Gia công lần với lượng dư khoét Z b1 = 1,25 mm lượng dư Doa Zb2 = 0,25 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét Chiều sâu cắt t = 1,25 mm, lượng chạy dao S = 0.8 mm/vòng(0,81), tốc độ cắt V = 10 mm/vòng Ta tra hệ số phụ thuộc: k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTM t.2, k2=1 k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k3 = vt = vb.k1.k2.k3 = 72.1.1.1.1 = 72 m/phút Ta xác định số vòng quay tính tốn trục nt vào cơng thức: nt = 709,68 vòng/phút  Số vòng quay trục theo dãy số vòng quay: nm = 696 vòng/phút lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng Xác định chế độ cắt cho Doa Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lượng chạy dao S = mm/vòng(11,3), tốc độ cắt V = 10 mm/vòng Ta xác định số vòng quay tính tốn trục nt vào cơng thức: nt = 106,2 vòng/phút  Số vòng quay trục theo dãy số vòng quay: n m = 87 vòng/phút lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng Ngun cơng III: Kht, Doa, vát mép lỗ 500.037 Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ biên đầu to cần đảm bảo độ đồng tâm tương đối hình trụ hình tròn ngồI phơI độ vng góc tâm lỗ mặt đầu đồng thời cần đảm bảo khoảng cách tâm hai lỗ A = 165 0.1 ta định vị nhờ mặt phẳng hạn chế bậc tự định vị vào mặt đầu, bạc côn chụp vào đầu biên to hạn chế hai bậc tự có tác dụng định tâm chốt chám định vị vào lỗ 30 vừa gia công nguyên công trước hạn chế bậc tự chống xoay( khối V di động định vị vào mặt trụ ngoàI đầu to tay biên hạn chế bậc tự chốt trụ ngắn định vị lỗ 30 hạn chế hai bậc tư lại) Kẹp chặt: Dùng cấu trụ trượt kẹp từ xuống Chọn máy: Máy khoan đứng 216A có đường kính mũi khoan lớn khoan thép có độ bền trung bình max = 75mm Cơng suất máy Nm = 13 kW Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 49.5 mm, Mũi Doa thép gió D = 50mm,Vát mép thép gió D = 55mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): Lượng dư gia công: Gia công lần với lượng dư khoét Z b1 = 1,25 mm lượng dư Doa Zb2 = 0,25 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét Chiều sâu cắt t = 1,25 mm, lượng chạy dao S = mm/vòng(11,3), tốc độ cắt V = 86 (hoặc 96)mm/phút Ta tra hệ số phụ thuộc: k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTM t.2, k2=1 k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k3 = vt = vb.k1.k2.k3 = 86.1.1.1.1 = 86 mm/phút Ta xác định số vòng quay tính tốn trục nt vào cơng thức: nt = 558,9 vòng/phút  Số vòng quay trục theo dãy số vòng quay: nm = 500 vòng/phút lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng Xác định chế độ cắt cho Doa Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lượng chạy dao S = 1,17 (1,0  1,5 )mm/vòng, tốc độ cắt V = 10 mm/vòng Ta xác định số vòng quay tính tốn trục nt vào cơng thức: nt = 106,2 vòng/phút  Số vòng quay trục theo dãy số vòng quay: n m = 89 vòng/phút lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng Ngun cơng IV:Phay vấu đầu nhỏ Lập sơ đồ gá đặt: Mặt đầu vấu đầu nhỏ tay biên cần đảm bảo độ song song với mặt phẳng đối xứng tay biên cần phảI đạt khoảng cách tới tâm lỗ 280,1, ta sử dụng cấu để hạn chế bậc tự sau: mặt đầu hạn chế bậc tự do, chốt trụ ngắn hạn chế bậc tự chốt chám hạn chế bậc tự chống xoay lại K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác vật liệu mũi khoan, k1 = vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 43.1.1.1.1 = 43 m/phút Ta xác định số vòng quay tính tốn trục nt vào cơng thức: nt = 6847 vòng/phút  Số vòng quay trục theo dãy số vòng quay: nm = 1360vòng/phút lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng Ngun cơng VIII:Phay hạ bậc đầu nhỏ Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song cần phải đối xứng qua mặt phẳng đối xứng chi tiết, ta sử dụng cấu kẹp hạn chế bậc tự do: mặt phẳng hạn chế bậc tự do, chốt trụ ngắn định vị vào mặt trụ 50 hạn chế bậc tự Kẹp chặt: Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng lực kẹp từ hai phía tiến vào Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82 Công suất máy Nm = 7kW Chọn dao: Phay hai dao phay đĩa ba mặt gắn mảnh thép gió, có kích thước sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 160 mm, d = 40 mm, B = 18 (22)mm, số Z = 18 Lượng dư gia công: Phay lần với lượng dư phay Zb = mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho dao Chiều sâu cắt t = mm, lượng chạy dao S = 0,13 (0.1 – 0.18)mm/răng, tốc độ cắt V = 25 (24,5)m/phút Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm tính thép cho bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2- k1 = K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng tháI bề mặt gia công chu kỳ bền dao cho bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k2 = 0,8 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho bảng 5-132 Sổ tay CNCTM2- k3 = 0,8 Vậy tốc độ tính tốn là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 25.1.0,8.0,8 = 16 m/phút Số vòng quay trục theo tốc độ tính tốn là: nt = 31.85 v/ph Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 30 vòng/phút Như vậy, tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 15,072 m/phút Lượng chạy dao phút Sp = Sr.z.n = 0,13.18.30 =70,2 mm/phút Theo máy ta có Sm = 60 mm/phút Nguyên công IX:Kiểm tra Kiểm tra độ không song song hai tâm lỗ 30 50 Kiểm tra độ khơng vng góc đường tâm lỗ măt đầu Tính lượng dư bề mặt đó, tất bề mặt gia cơng khác chi tiết tra theo Sổ tay Cơng nghệ [7] Tính lượng dư bề mặt 50+0,037 Độ xác phơI dập cấp , trọng phơI: kg vật liệu phơI: thép 45 Qui trình cơng nghệ gồm hai nguyên công (hai bước) : khoét doa Chi tiết định vị mặt phẳng đầu ( hạn chế bậc tự do), chốt trụ ngắn lỗ 30+0,033 ( hạn chế bậc tự do), khối V tuỳ động định vị vào đường kính ngồI đầu biên lớn ( hạn chế bậc tự do) Cơng thức tính lượng dư cho bề mặt trụ đối xứng 50+0,037: Zmin = Rza + Ti + Trong : RZa : Chiều cao nhấp nhơ tế vi bước công nghệ sát trước để lại Ta : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt bước công nghệ sát trước để lại a : Sai lệch vị trí khơng gian bước cơng nghệ sát trước để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song …) b : Sai số gá đặt chi tiết bước công nghệ thực Theo bảng 10 – Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có: Rz = 150 m Ti = 200 m Sai lệch vị trí khơng gian tổng cộng xác định theo công thức sau: a = Giá trị cong vênh c lỗ tính theo hai phương hướng kính hướng trục: c= = 87 m Trong đó: - k lấy theo bảng 15 –Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy - l,d chiều dàI đường kính lỗ Giá trị cm (Độ xê dịch phôI dập ) tra theo bảng 3.77 – Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1, cm = 0.3 mm = 300m  a == 312,36 m Sai lệch khơng gian lại sau kht là: 1 = k.a gia cơng lỗ k = 0,05, gia cơng thơ( hệ số xác hoá) 1 = 0,05.312,36 =15,618 m Sai số gá đặt chi tiết b bước nguyên công thực xác định tổng véctơ sai số chuẩn c sai số kẹp chặt, không xét đến sai số đồ gá: b = Trong đó: c : sai số chuẩn( gốc kích thước khơng trùng với chuẩn định vị) c = 0.2 + 2.e (chọn e = 0- không tồn độ lệch tâm) c = 0,2 k: sại số kẹp chặt (Bảng 24)  k = 80 m  b = = = 215.41 m Bây ta xác định lượng dư nhỏ theo công thức: 2.Zmin = 2.(RZi-1 + Ti-1 + ) = 2.(150 + 200 + ) = 2.729,43 = 1458,86 m  Lượng dư nhỏ khoét (gia cơng thơ): 2.Zmin = 1458,86 m Tính lượng dư cho bước gia công tinh( doa): 1 = k. = 0,05.312,36 = 15.618 m b = 0,05.215,41 = 10,771 m RZi = 50 m Ti = 50 m ( sau kht thơ đạt cấp xác – theo Bảng 13 )  2.Zmin = 2.(50 + 50 + ) = 2.118,97 = 237.94 m  Ta lập bảng tính tốn lượng dư sau: Bước RZa m Phôi 150 200 Khoé t Doa 50 Ti m 50 a m 312.3 15.61 b m 215.4 10.77 Zmt m 729 119 dt m 48.34 49.79 50.03  m 2000 100 25 Dmin mm 46.34 Dmax mm 48.34 49.69 49.79 50.01 50.03 Tổng Kiểm tra: Tph – Tch = 2000 – 25 = 1975 = 3671 – 1696 = 2Zbmax – 2Zbmin 2Zmin 2Zmax m m 1458 3358 238 313 1696 3671 Tính chế độ cắt bề mặt đó, tất bề mặt gia cơng khác chi tiết tra theo Sổ tay Cơng nghệ [7] Ngun cơng tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế đồ gá): Ngun cơng – Phay mặt đầu để đạt kích thước 290,1 cấp nhẵn bóng Ra = 1,25 m Ta có thơng số đầu vào: Phay máy phay nằm vạn với công suất động N m = 7kW Phay hai dao phay đĩa ba mặt gắn mảnh thép gió, có kích thước sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 250 mm, d =50 mm, B = 18 mm, số Z = 26 Ta có: - Chiều sâu phay t = 70 mm - Chiều rộng phay B = 2,5 mm - Lượng chạy dao S = 0,13 - Tốc độ cắt V(m/ph) Tốc độ cắt tính theo cơng thức: V = = 26,19 m/ph Trong đó: Cv, m, x, y, u, q p: hệ số số mũ cho bảng 5-39- Sổ tay CNCTM tập  Cv = 48.5, m = 0.2, x = 0,3, y = 0,4, u = 0.1, q = 0.25, p = 0.1 T : chu kỳ bền dao cho bảng 5-40- Sổ tay CNCTM tập  T = 240 phút kv: hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào điều kiện cắt cụ thể kv = kMV.knv.kuv =1,22.0,8.1 = 0,976 Trong đó: kMV- hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công cho bảng 5-1 5-4 kMV = = = 1,22 Trong đó: b : Giới hạn bền vật liệu, b = 600 Mpa Kn : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép theo tính gia công, kn = Nv : số mũ cho bảng 5-2, nv = 0.9 knv- hệ số phụ thuộc vào trạng tháI bề mặt phôi cho bảng 5-5, k m = 0,8 kuv- hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt cho bảng 5-6, knv = - Lực cắt Pz, N: Lực cắt tính theo cơng thức: PZ = = = 3192.3 N Trong đó: Z – số dao phay, Z =26 răng; N – số vòng quay dao: N = = = 33,36 vòng/phút Cp - số mũ – cho bảng – 41  Cp = 68.2, x = 0.86, y = 0.72, u = 1.0, q = 0.86, w = Kmp – hệ số điều chỉnh cho chất lượng vật liệu gia công thép gang cho bảng 5-9: Kmp = = = 0.935 Giá trị lực cắt thành phần khác: Lực ngang P h, Lực thẳng đứng Pv, Lực hướng kính Py, Lực hướng trục Px xác định từ quan hệ cắt theo bảng 5-42: Py = 0,5.Pz = 0,5.3192,3 = 1596,15 N - Mơmen xoắn Mx [Nm], để tính trục dao theo uốn: Mx = - Công suất cắt Ne [kw] Tính thời gian cho tất nguyên công: Trong sản xuất hàng loạt sản xuất hàng khối thời gian nguyên công xác định theo công thức sau đây: Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn Trong : Ttc - Thời gian (thời gian nguyên công) To - Thời gian ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước tính chất lí chi tiết; thời gian thực máy tay trường hợp gia cơng cụ thể có cơng thức tính tương ứng) Tp - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao bàn máy, kiểm tra kích thước chi tiết ) Khi xác định thời gian ngun cơng ta giá trị gần T p = 10%To Tpv – Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, màI dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (Tpvkt = 8%To); thời gian phục vụ tổ chức (T pvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (Tpvtc=3%To) Ttn – Thời gian nghỉ ngơI tự nhiên công nhân (Ttn = 5%To) Xác định thời gian theo công thức sau đây: To = Trong đó: L – Chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 – Chiều dài ăn dao (mm) L2 – Chiều dài thoát dao (mm) S – Lượng chạy dao vòng(mm/vòng) n – Số vòng quay hành trình kép phút 8.1 Thời gian nguyên công 1: Phay mặt đầu dao phay đĩa: L = 70 mm L1 = = + = 115 mm L2 = (2  5) mm To1 = = = 0,067 phút 8.2 Thời gian nguyên công 2: Khoét – Doa – Vát mép lỗ  30: - Khoét: L = 29 mm L1 = cotg + (0.5  2) = cotg300 + (0,5  2) = mm L2 = (1  3) mm To2.1 = = = 0,036 phút - Doa: L = 29 mm L1 = cotg + (0.5  2) = cotg300 + (0,52) = mm L2 = (1  3) mm To2.2 = = = 3,908 phút - Vát mép: L = mm L1 = (0,5  2) mm To2.3 = = = 0,034 phút 8.3 Thời gian nguyên công 3: Khoét - Doa - Vát mép lỗ  50: - Khoét: L = 29 mm L1 = cotg + (0.5  2) = cotg300 + (0,5  2) = mm L2 = (1  3) mm To3.1 = = = 0,583 phút - Doa: L = 29 mm L1 = cotg + (0.5  2) = cotg300 + (0,52) = mm L2 = (1  3) mm To3.2 = = = 3,184 phút - Vát mép: L = mm L1 = (0,5  2) mm To3.3 = = = 0,05 phút 8.4 Thời gian nguyên công 4: Phay vấu đầu nhỏ: L = 15 mm L1 = = + = 13,5 mm L2 = (2  5) mm To4 = = = 0,067 phút 8.5 Thời gian nguyên công 5: Khoan lỗ dầu đầu nhỏ: - Khoan lỗ dầu 6, không thông suốt: L = 10 mm L1 = cotg + (0.5  2) = cotg300 + (0,5  2) = mm To5.1 = = = 0,074 phút - Khoan lỗ dầu 2: L = mm L1 = cotg + (0.5  2) = cotg300 + (0,5  2) = mm L2 = (1  3) mm To5.2 = = = 0,051 phút 8.6 Thời gian nguyên công 6: Phay vấu đầu to: L = 15 mm L1 = = + = 13,5 mm L2 = (2  5) mm To6 = = = 0,067 phút 8.7 Thời gian nguyên công 7: Khoan lỗ dầu đầu to: - Khoan lỗ dầu 6, không thông suốt: L = 10 mm L1 = cotg + (0.5  2) = cotg300 + (0,5  2) = mm To5.1 = = = 0,074 phút - Khoan lỗ dầu 2: L = mm L1 = cotg + (0.5  2) = cotg300 + (0,5  2) = mm L2 = (1  3) mm To5.2 = = = 0,051 phút 8.8 Thời gian nguyên công 8: Phay hạ bậc: L = 50 mm L1 = = + = 4,5 mm L2 = (2  5) mm To1 = = = 0,033 phút  Vậy thời gian để gia công chi tiết là: To = T01 + T02.1 + T02.2 + T02.3 + T03.1 + T03.2 + T03.3 + T04 + T04.1 + T04.2 + T05 + T05.1 + T05.2 + T06 + T06.1 + T06.2 + T07 + T07.1 + T07.2 + T08 = 7,596 phút Thiết kế đồ gá gia công đồ gá kiểm tra định giáo viên hướng dẫn.(Nguyên công I: Đồ gá dùng Nguyên công Phay hạ bậc) Khi thiết kế đồ gá cần tuân theo bước sau đây: 9.1 Xác định kích thước bàn máy 320x1250 mm 2, khoảng cách từ bàn máy tới trục Đó số liệu cần thiết để xác định kích thước đồ gá 9.2 Xác định phương pháp định vị Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song cần phảI đối xứng qua mặt phẳng đối xứng chi tiết, ta sử dụng cấu kẹp tự định tâm hạn chế bậc tự do, má kẹp có khía nhám định vị vào hai mặt phẳng thân tay biên chuẩn thô 9.3 Trong trường hợp có phơI để gia cơng cụ thể cần xác định kích thước thực bề mặt dùng làm chuẩn để từ chọn kết cấu đồ định vị cho hợp lí: định vị vào thân tay biên chuẩn thơ có kích thước khoảng 105x35 mm ta chọn miếng miếng kẹp Êtô( phiến kẹp có khía nhám) có kích thước B < 105 mm, h > 35 mm 9.4 Vẽ đường bao chi tiết nguyên công thiết kế đồ gá( theo tỉ lệ 1:1) Đường bao chi tiết vẽ nét chấm gạch Việc thể hai ba hình chiếu tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp đồ gá Hình chiếu thứ chi tiết phảI thể vị trí gia cơng máy 9.5 Xác định phương, chiều điểm đặt lực cắt, lực kẹp Phương lực kẹp vng góc với thân tay biên có hướng từ hai phía tiến vào tự định tâm Điểm đăt lực kẹp ta chọn vào phiến kẹp (PK thu gọn về) 9.6 Xác định vị trí vẽ kết cấu đồ định vị( cần đảm bảo cho lực cắt, lực kẹp hướng vào đồ định vị vng góc với chúng) 9.7 Tính lực kẹp cần thiết Khi phay ta thấy: Lực kẹp cần thiết để kẹp chặt chi tiết phay mặt đầu đầu to lớn phay đầu nhỏ Bởi ta cần tính phay đầu to Hai dao phay có điều kiện gia công giống ta cần xác định lực cắt cho dao sau lấy gấp đôi lực cắt Dựa vào sơ đồ cắt ta xác định gia cơng chi tiết có xu hướng xoay quay chốt tỳ cố định: Pc.l1 – Px.l2 < Mms Trong đó: Pc : Lực cắt theo phương thẳng đứng xác định mục 7, Pc = Pz = 3192,3 N L1 : Khoảng cách từ điểm đặt lực tới tâm tâm chốt tỳ theo phương ngang, l = 32 mm Px : Lực cắt theo phương ngang xác định mục 7, Px = 1296,15 N L2 : Khoảng cách từ điểm đặt lực tới tâm tâm chốt tỳ theo phương đứng, l = 15 mm Mms: Mômen ma sát Mms = Pk.f.l Trong đó: Pk : Lực kẹp cần xác định f : hệ số ma sát mặt chuẩn đồ định vị, mặt thô f = 0,2  0,3 l : Khoảng cách từ tâm phiến kẹp tới chốt tỳ cố định, = 50,5 mm Nếu thêm hệ số K ta có: K : Các hệ số phụ thuộc K0 : Hệ số an toàn trường hợp K0 = 1,52; K1 : Hệ số kể đến lượng dư không trường hợp gia công thô K1 = 1,2; K2 : Hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt, K2 = 11,9; K3 : Hệ số kể đến cắt khơng liên tục làm tăng lực cắt, K3 = 1; K4 : Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định kẹp tay, K4 = 1,3; K5 : Hệ số kể đến vị trí tay quay cấu kẹp có thuận tiện khơng, kẹp chặt tay góc quay < 90o K5 = 1; K6 : Hệ số kể đến mômen lật phôi quay điểm tựa, định vị phiến tỳ K = 1,5; K = K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 = 2.1,2.1,5.1.1,3.1.1,5 = 7,02  Pk = K = 7,02 = 43488,6 N 9.8 Chọn cấu kẹp chặt Cơ cấu phụ thuộc vào loại đồ gá vị trí hay nhiều vị trí, phụ thuộc vào sản lượng chi tiết hay trị số lực kẹp: Ta chọn cấu kẹp Êtô( kẹp ren) 9.9 Vẽ cấu dẫn hướng so dao 9.10 Vẽ chi tiết phụ đồ gá vít, lò xo, đai ốc phận khác cấu phân độ 9.11 Vẽ thân đồ gá 9.12 Vẽ hình chiếu đồ gá xác định vị trí tất chi tiết đồ gá Cần ý tới tính cơng nghệ gia cơng lắp ráp, đồng thời phải ý tới phương pháp gá tháo chi tiết, phương pháp thoát gia cơng 9.13 Vẽ phần cắt trích cần thiết đồ gá 9.14 Lập bảng kê khai chi tiết đồ gá 9.15 Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá [CT] 9.15.1 Các thành phần sai số gá đặt Khi thiết kế đồ gá cần ý số điểm sau đây: - Sai số đồ gá ảnh hưởng đến sai số kích thước gia cơng, phần lớn ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan bề mặt gia công bề mặt chuẩn - Nếu chi tiết gia cơng dao định hình dao định kích thước sai số đồ gá khơng ảnh hưởng đến kích thước sai số hình dáng bề mặt gia công - Khi gia công phiến dẫn dụng cụ sai số đồ gá ảnh hưởng đến khoảng cách tâm lỗ gia công khoảng cách từ mặt định vị tới tâm lỗ - Sai số đồ gá phân độ ảnh hưởng đến sai số bề mặt gia công - Khi phay, bào, chuốt đồ gá nhiều vị trí độ xác kích thước độ xác vị trí bề mặt gia cơng phụ thuộc vào vị trí tương quan chi tiết định vị đồ gá - Độ không song song mặt định vị mặt đáy đồ gá gây sai số dạng bề mặt gia công bề măt chuẩn Sai số gá đặt tính theo cơng thức sau( phương sai số khó xác định ta dùng công thức véctơ ): = Trong đó: - c: sai số chuẩn chuẩn định vị khơng trùng với gốc kích thước gây - k: sai số kẹp chặt lực kẹp gây Sai số kẹp chặt xác định theo công thức bảng 20-24 Cần nhớ phương lực kẹp vng góc với phương kích thước thực sai số kẹp chặt khơng - m: sai số mòn Sai số mòn xác định theo cơng thức sau đây: (m) = 0,3 = 26,83 m - đc: sai số điều chỉnh sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả điều chỉnh dụng cụ để điều chỉnh lắp ráp Trong thực tế tính tốn đồ gá ta lấy đc =  10 m - gđ: sai số gá đặt, tính tốn đồ gá ta lấy giá trị sai số gá đặt cho phép: [gđ] = 1/3 - với  - dung sai nguyên công  [gđ] = 200/3 = 66,67 m - ct: sai số chế tạo cho phép đồ gá [ct] Sai số cần xác định thiết kế đồ gá Do đa số sai số phân bố theo qui luật chuẩn phương chúng khó xác định nên ta sử dụng cơng thức sau để tính sai số gá đặt cho phép: [ct] = = = 60,21 m = 0,06 mm 9.16 Dựa vào sai số chế tạo cho phép [CT] đặt yêu cầu kỹ thuật đồ gá TÀI LIỆU THAM KHẢO SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Nhà xuất khoa học kỹ thuật – Tập 1,2 SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Nhà xuất Trường đại học Bách khoa Hà Nội TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MÁY CƠNG CỤ CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY (Giáo trình) ... chức làm việc chi tiết: Theo đề thiết kế: ” Thiết kế qui trình cơng nghệ chế tạo chi tiết tay biên với sản lượng 8000 chi tiết/ năm, điều kiện sản xuất tự Tay biên dạng chi tiết họ chi tiết dạng... đó: N : Số chi tiết sản xuất năm; N1 : Số sản phẩm (số máy) sản xuất năm; m : Số chi tiết sản phẩm;  : Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)  N = 8000. 1.(1 + 6%) = 8480 ( sản phẩm)... tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): Lượng dư gia công: Gia công lần với lượng dư khoan Zb1 = d1/2 = mm lượng dư khoan lần Zb2 = d2/2 =1 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lần lỗ 6, chi u