Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết mỏ động êtô

Mỏ động êtô là một chi tiết quan trọng của êtô. Nó cùng với mỏ tĩnh, trục vít và một số chi tiết khác làm nhiệm vụ kẹp chặt chi tiết khi gia công cơ. Êtô là một trong những dụng cụ hết sức ph

Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết mỏ động êtô

Mỏ động êtô là một chi tiết quan trọng của êtô Nó cùng với mỏ tĩnh, trục vítvà một số chi tiết khác làm nhiệm vụ kẹp chặt chi tiết khi gia công cơ.

Êtô là một trong những dụng cụ hết sức phổ biến và được sử dụng rộng rãitrong nghành cơ khí Trong bất cứ một tổ hợp sản suất cơ khí nhỏ nào cho đến mộtnhà máy cơ khí lớn đều có mặt của êtô.

Ở xưởng gia công nguội nó được bắt trên bàn nguội để kẹp chặt chi tiết chocác thợ sửa chữa nguội.

Ở bàn máy nó được kết hợp cùng với bàn máy làm nhiệm vụ kẹp chặt chi tiếttrong quá trình gia công cơ.

Như vậy êtô là một dụng cụ không trực tiếp gia công ra sản phẩm nhưng nógián tiếp tạo ra sản phẩm, vì vậy nó không thể thiếu được trong nghành cơ khí.

Chương I: Phân Tích Chi Tiết Gia Công

I Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

Mỏ động êtô kết hợp với mỏ tĩnh tham gia vào kẹp chặt chi tiết khi gia công.Chi tiết gia công được kẹp chặt trên êtô và cần phải đẩm bảo các yêu cầu khácđối với từng chi tiết cụ thể.

Ngoài ra phần mỏ trực tiếp kẹp ta cần phay lõm để tạo không gian bắt tấm kẹp,dễ thay thế sửa chữa sau khi làm việc nhiều lần (tấm kẹp phải được nhiệt luyệnđảm bảo yêu cầu kĩ thuật).

Vật liệu tạo mỏ động là: GX15-32 với các thành phần hóa học như sau:C=(2 ¿ 4)% ; Si=(0.4 ¿ 3.5)% ; Mn=(0.2 ¿ 1.5)%P=(0.04 ¿ 1.5)% ; S=(0.02 ¿ 0.2)%

II Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết:

Qua bản vẽ được dao, cùng với sự tìm hiểu qua vhi tiết cụ thể tại xưởng thựcnghiệm gia công cơ ta nhận thấy chi tiết có một số kết cấu công nghệ như sau:

Mặt đầu đối diện với lỗ 20 không cần gia công vì nó không tham gia vào quátrình làm việc Song ta nên gia công để làm chuẩn cho nguyên công gia công lỗ 20.Mặt đáy có phần lõm với chiều dài 65mm nhằm làm giảm diện tích tiếp xúc.Qua thực tế ta thấy với chiều dài như vậy và chiều rộng 10mm ta không cần phảikhoét lõm để tạo điều kiện thuận lợi khi đúc.

Trên bản vẽ chưa có yêu cầu kĩ thuật và thiếu một số kích thước, cần quathực tế để xác định và bổ xung, các bề mặt gia công thiếu dung sai chế tạo và cácchỉ tiêu độ bóng nên ta cần qua thực tế để bổ xung.

III Xác định dạng sản xuất:

1 Tính sản lượng hàng năm của chi tiết:

Được xác định theo công thức sau:N=N1.m.(1+

100 )chiếc/năm.Trong đó:

N: Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm.

N1: Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong năm, N1=1000.m: Số chi tiết trong một sản phẩm, m=1.

a: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ, a=(5 ¿ 7)%.b: Số chi tiết phế phẩmchủ yếu khi đúc, b=(3 ¿ 6)%.Từ đó ta có:

100 )=1100chiếc/năm.

3 Tính trọng lượng chi tiết:

Qua bản vẽ được dao ta tính gần đúng trọng lượng chi tiết như sau:Q=V.(Kg)

Trong đó:

Q: Trọng lượng chi tiết.

V: Thể tích chi tiết.

: Khối lượng riêng của chi tiết, =(6.7 ¿ 7.4)Kg/dm3.Ta có:

V=V1+V2+V3 = (

3 Xác định dạng sản xuất:

Tra bảng trong sổ tay công nghệ chế tạo máy(STCNCTM) ứng vớim=0.77Kg và N=1100chiếc/năm ta được dạng sản xuất loạt vừa.

Chương II: Xác Định Phương Pháp Chế Tạo Phôi

Với chi tiết mỏ động Êtô có thể chế tạo theo các phương pháp khác nhau nhưrèn, dập, tuy vậy do đặc điểm kết cấu của chi tiết sẽ có lượng dư gia công rất lớnvới các phương pháp chế tạo phôi trên.

Căn cứ vào kết cấu của chi tiết và sản lượng cùng với các yêu cầu kĩ thuật củachi tiết ta phôi đúc loại khuôn cát vừa đơn giản lại phù hợp với điều kiện sản xuấthiện nay của nước ta, đồng thời lượng dư gia công không lớn, tiết kiệm được kimloại và thời gian gia công.

Xác định lượng dư gia công cho phôi: Tra bảng 3-3 STCNCTM tập 1 ta có:Sai lệch kích thước chi tiết đúc:

Với kích thước <120mm thì sai lệch là 1.5mmVới kích thước từ 120 ¿ 260 thì sai lệch là 2mmVới kích thước từ 260 ¿ 500 thì sai lệch là 2.5mm

Chọn cách bố trí vật đúc trong hòm khuôn như hình vẽ, các kích thước tratrong STCNCTM tập 1.

Chương III: Thiết Kế Qui Trình Công Nghệ Gia Công Chi Tiết

I Lập thứ tự nguyên công :

1 Phay mặt đáy rãnh 10 6H82 Dao đĩa P182 Xén mặt đầu tiện 30x70 6H82 Dao vai BK83 Khỏa mặt đầu tiện lỗ 14+0.035 x

T616 Dao vai và dao lỗ BK8

6 Phay mặt phẳng lắp má kẹp 6H82 Dao đĩa P187 Khoan hai lỗ vít lắp má kẹp 4 2A59

Mũi khoan P98 Khoan lỗ lắp bích chặn 3 2A59

II Tra chế độ cắt cho các nguyên công :

Nguyên công 1: Phay mặt đáy và rãnh

Định vị: Bề mặt 30 định vị trên khối V khống chế 4 bậc tự do, haimặt bên khống chế một bậc tự do.

Chọn dao: Dao phay mặt đĩa có ba mặt cắt P18 có D/Z = 60/16 và ghépdao nên chọn một dao theo tiêu chuẩn có D/Z = 52/12, tuổi bền của dao là T = 120phút.

Tra lượng dư gia công Zb = 6,5mm.Phay thô hai lần:

Bước một: Phay thô với chiều sâu cắt t = 0,6.6,5 = 3,9mm.Bước hai: Phay thô với vhiều sâu cắt t = 0,3.6,5 = 1,95mm.

Phay tinh một lần: Với chiều sâu cắt là t = 6,5(3,9 + 1,95) = 0,65mm.Chế độ cắt tra theo bảng 5.34 STCNCTM ta có:

Phay thô:

Sr = 0,12mm/răng (lượng chạy dao răng).Tốc độ cắt vb = 34,5m/phút (tra bảng).Số vòn quay của máy là:

Sz = 0,08m/phút

Vbảng = 38m/phút (Tra theo bảng5.136 STCNCTM).Các hệ số điều chỉnh khác (Tra theo bảng STCNCTM):

Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công K1 = 1.Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K2 = 0,8.

Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao K3 = 1.Vậy tốc độ tính toán là:

Vt = Vbảng.K1 K2. K3 = 38.1.0,8.1 = 30,4m/phút.Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

Nguyên công 2: Xén mặt đầu, tiện 300,1.700,5

Định vị: Chi tiết được định vị trên đồ gá như hình vẽ.

Lượng dư gia công: Zb = 2,5mm (tra bảng 3.95 STCNCTM).

Chế độ cắt: Tra bảng 5.136 STCNCTM ta được chiều sâu cắt t=2,5mm.Lượng chạy dao Sz = 0,4mm/răng.

Tốc độ cắt (tra bảng 5.36): Vb = 84,4m/phút.Số vòng quay của trục chínhtheo tính toán là:

Chế độ cắt trên áp dụng cho cả xén mặt đầu.Bảng chế độ cắt của nguyên công hai:

Nguyên công 3: Tiện mặt đầu và khoét lỗ Φ18 0,035 và 140,035

Định vị: Chi tiết được định vị ở phần trụ Φ30 khống chế bốn bậc tự do.

Phần bậc khống chế một bậc tự do.Kẹp chặt: Mâm kẹp ba chấu tự định tâm.Chọn máy: Máy tiện T616.

Chọn dao: Dao tiện BK8 xén mặt đầu, dao khoét Φ18 và Φ14

Lượng dư gia công:

Tiện mặt đầu với t = 3mm.Khoét thô với t = 2,5mm.Khoét tinh với t = 0,5mm.

Chế độ cắt: (tra bảng) S = 0,3mm/vòng và V = 108mm/ph.Hệ số điều chỉnh (theo bảng 263-2 STCNCTM) ta có:

Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K1 = 0,85.Hệ số phụ thuộc vào vật liệu làm dao K2 = 0,85.

Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao K3 = 1.

Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của vật gia công K4 = 0,85.Vậy tốc độ chính của dao là:

Vt = Vbảng.K 1 K 1 K 1 K 1 = 108.0,85.0,85.1.0,85 = 66,3m/ph.Số vòng quay của trục chính là:

Ta có bảng chế độ cắt của nguyên công ba:

Nguyên công bốn: Phay mặt phẳng trên

Định vị: Chi tiết được định vị trên đồ gá, trong đó mặt đáy khống chế ba bậctự do, mặt đầu khống chế một bậc tự do, hai mặt rãnh khống chế hai bậc tự do.

Chọn dao: dao phay mặt đầu P18, có D/Z = 18/10.

Lượng dư gia công Zb = 3mm (tra bảng 3.95 STCNCTM).

Chế độ cắt: t = 3mm, lượng chạy dao Sz = 0,1mm/răng (tra bảng 263-2STCNCTM).

Sz(mm/v) V(mm/ph)

N(v/ph)Phay mặt

phẳng trên

6H82 Phay mặt đầuP18

Nguyên công năm: Phay hai mặt bên

Định vị: Đồ gá như nguyên công bốn ở trên.

Bảng chế độ cắt của nguyên công năm:

Sz(mm/v) V(mm/ph)

N(v/ph)Phay hai

mặt bên

Nguyên công sáu: Phay mặt bậc má kẹp

Định vị: Đồ gá như nguyên công bốn, năm ở trên.

Sz(mm/v) V(mm/ph)

N(v/ph)Phay mặt

Nguyên công bảy: Phay hai lỗ Φ4 lắp má kẹp

Định vị: Chi tiết được gá đặt trên đồ gá, trong đó mặt đáy khống chế ba bậctự do, hai mặt bên khống chế hai bậc tự do, mặt phẳng đầu khống chế một bậc tựdo.

Kẹp chặt: Dùng một bulông tì vào mặt phẳng12x80.

Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có côngsuất Nm = 2,8KW, n= 45÷2000 vòng/phút.

Chọn dao: Mũi dao ruột gà chuôi côn, vật liệu làthép gió 4P9, có t = 20phút.

Ta lấy số vòng quay theo máy là Nm = 1500v/ph.Tốc cắt thực tế là:

5

Sz(mm/v) V(mm/ph) N(v/ph)Khoan 2A12

Mũi khoanP9

Nguyên công tám: Phay hai lỗ Φ3 lắp má kẹp

Định vị: Chi tiết được gá đặt trên đồ gá, trong đó mặt đáy khống chế ba bậctự do, hai mặt bên khống chế hai bậc tự do, mặt phẳng đầu khống chế một bậc tựdo.

Kẹp chặt: Dùng một bulông tì vào mặt phẳng12x80.

Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có côngsuất Nm = 2,8KW, n= 45÷2000 vòng/phút, T =120phút.

Chọn dao: Mũi dao ruột gà chuôi côn, vật liệulà thép gió 4P9, có t = 20phút.

Chế độ cắt:

Chiều sâu cắt t = 1,5mm.

Lượng chạy dao: Sz = 0,13mm/vòng.Tốc độ cắt, tra bảng ta được Vb = 20m/ph.Các hệ số điều chỉnh tra theo bảng 264-2STCNCTM ta được K1=K2=K3= K4= K5.

Ta lấy số vòng quay theo máy là Nm =1650v/ph.

Tốc cắt thực tế là:Vtt =

4

Bảng chế độ cắt của nguyên công tám:

Sz(mm/v) V(mm/ph) N(v/ph)Khoan 2A12

Mũi khoanP9

Nguyên công chín: Tarô hai lỗ má kẹp M5

Định vị: Giống như nguyên công bảy.Kẹp chặt: Giống nguyên công bảy.Chọn máy: Máy tarô bán tự động 5A95.Chọn dao: Mũi tarô M5.0,5, loại P9.Chế độ cắt:

Lượng chạy dao: S = 0,13

Tốc độ cắt, tra bảng ta được Vb = 6m/ph.Tính toán và tra bảng ta được K = 1,1.Nên: Vt = Vb.K = 1,2.6 = 6,6/ph.

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:Nt =

112 = 10, nên  = 1,58.x =

112 = 3,75, gần với 3 = 3.Bảng chế độ cắt của nguyên công chín:

V(m/ph) N(v/ph)

Nguyên công mười: Tarô hai lỗ M5 bắt lắp chặn

Định vị: Giống như nguyên công bảy.Kẹp chặt: Giống nguyên công bảy.Chọn máy: Như nguyên công chín.Chọn dao: Như nguyên công chín.Chế độ cắt: Như nguyên công chín.

Các thông số còn lại như nguyên công chín.

Bảng chế độ cắt của nguyên công mười:

Nguyên công mười một: Kiểm tra

Độ không đồng tâm giữa đường kính lỗ Φ14 ; Φ18 và Φ30 không quá0,01 trên toàn bộ chiều dài.

Dụng cụ:Bàn máp.Đồng hồ so.Trục kiểm.

Độ không vuông góc giữa mặt má kẹp và mặt rãnh đáy không quá0,1/82mm.

Chương IV: Tính Thời Gian Gia Công Cơ Bản

1.Nguyên công 1: Phay mặt phẳng đáy và rãnh10x4

T0 =

L1 +L2 +L3S.n

L1 = 1.L2 = 2.T0 =

0,37.723 = 0,03phút.Tiện Φ30:

T0 =

L1 +L2 +L3S.n Lấy:

L1 = 1.L2 = 2.T0 =

ttg ϕ =

tg 45 = 3mm.

L2 = 1.Từ đó:

L = 20mm.L1 =

2 cotag300 + 1 = 2,73mm.L2 = 2mm.

T0 =

0 ,63+173 = 0,12phút.

Bước doa tinh được tính như khoét lỗ.

Vậy thời gian gia công: T0 = 2.0,12 + 0,15 + 0,1 = 0,49phút.

4.Nguyên công 4: Phay mặt trên

T0 =

L1 +L2 +L3

S.n.Z i (i = 1) L1 = √t( D−t )+(0,5÷3)

L2 = 4mm.T0 =

0,1.100.10 = 0,98phút.

5.Nguyên công 5: Phay hai mặt trên

T0 =

L1 +L2 +L3

S.n.Z i (i = 1) L1 = √t( D−t )+(0,5÷3)

L2 = 4mm.T0 =

L2 = 4mm.T0 =

L+ y

S.n1 (n1 = 1,25n)Y = (15 – 10) + 2.0,5 = 6.

T0 = 10+6

0,5.336 + 10+6

0,5.1,25.336 = 0,17phút.

9.Nguyên công 9: Tương tự như nguyên công 8.

Chương V: Tính Và Thiết Kế Đồ Gá Khoan Hai Lỗ 4 Để LắpMiếng Kẹp

St = CS.d0,6.K1.K2

Trong đó (theo STCNCTM): K1 = 1; K2 = 0,9; Cs = 0,065;

Vậy St = 0,065.40,6.1.0,9 = 0,134vòng/phút.Tra theo bảng, ta lấy S = 0,13vòng/phút.Tốc độ cắt:

Vt =

Cv DXv

Tm SϕV Kv

Tra bảng ta có:m = 0,125v = 0,55Kv = 0,85Cv = 10,5T = 12

Q

Xv = 0,25Từ đó ta có:

P0 = C0.D XP

S YP

.K P0

Tra bảng ta có:C0 = 60,5XP = 1YP = 0,8K P0 = 1

Từ đó ta có: P0 = 60,5.41.0,130,8.1 = 47,3KgTính Môment xoắn:

MX = CM D XM S YM

.KMTra bảng ta có:

CM = 23,3XM = 1,9YM = 0,8KM = 1

Do đó MX = 23,3.41,9.0,130,8.1 = 63,45KgmmCông suất cắt:

Xác định hệ số an toàn K:

K = K0 K1 K2 K3 K4 K5. K6

K0: Hệ số an toàn trong mọi trường hợp K0 = 1,5.

K1: Hệ số kể đến lượng dư không đều K1 = 1,2.K2: Hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt K2 = 1,4.K3: Hệ số kể đến quá trình cắt không liên tục K3 = 1.K4: Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định K4 = 1,3.K5: Hệ số kể đến vị trí tay quay K5 = 1,2.

K6: Hệ số tính đến làm lật phôi K6 = 1,5.

Từ đây ta có K = 1,5.1,2.1,4.1.1,3.1,2.1,5 = 5,9.Từ sơ đồ ga sđặt ta phân tích như sau:

P0: Lực chiều trục có tác dụng làm cho các chi tiết bị lật.MX: Môment xoắn làm cho chi tiết xoay.

W: Lực kẹp có tác dụng không làm cho chi tiết bị thay đổi vị trí dướitác dụng của lực chiều trục và môment xoắn trong quá trình gia công.

Do đó ta có: W = WX + W0Theo sơ đồ ta có:

WX =

2 K MCR (f1

= 66,4Kgmm.

W0 =

K P0f1Sinα+f2

= 70,65KgmmVậy W = WX + W0 = 66,4 + 70,65 = 137Kgmm.Chọn cơ cấu kẹp như ren vít theo sơ đồ, ta có:

L = 21mm.Ta có: Q =

W L

l = 2W.Vậy Q = 2.137 = 274Kg.

Đường kính bulông được tính theo công thức:dC √Qδ = 1,4. √27410 = 7,3mm.

Trong đó:

 = 10Kg/mm2.C = 1,4(ren hệ mét).

Chọn bulông M8 có chiều dài tay vặn là , lực vặn là

4.Tính sai số chuẩn, sai số chế tạo đồ gá:

 = √(εgd)2−(ε +εk2+εm2+εdc2 )

Sai số chuẩn  C:

Sai số chuẩn xảy ra khi chi tiết xoay đi một góc  do khe hở giữa rãnh10+0,03 và then.

Rãnh A = 15m = 0,015mm.Then Z = 13m = 0,013mm.min = 13m = 0,013mm.Do đó:

5.Thao tác và bảo quản đồ gá:

Theo yêu cầu kĩ thuật thì đồ gá phải được gá đặt cũng như thao tác phảithuận tiện.

Khi lắp đật đồ gá lên bàn máy các chi tiết phải được vệ sinh sạch sẽ Khi lắpchi tiết lên đồ gá phải điều chỉnh cho tâm của bạc dẫn hướng trùng với tâm của trụcmáy khoan.

Khi gia công thì đưa chi tiết theo phương vuông góc với hình chiếu đứngtheo hình 8), các bề mặt phải tiếp xúc với nahu tốt rồi mới vặn bilông để kẹp chitiết trên đồ gá.

Khi tháo, vặn bulông kẹp ra một khoảng so với bề mặt kẹp để chi tiết thoátra khỏi rãnh then 10+0,03 rồi đưa chi tiết ra theo phương đưa vào (hoặc ngược lại khilắp).

Bảo quản: Đồ gá dùng để xác định vị trí của chi tiết gia công so với bàn máycũng như so với dụng cụ cắt do đó các bề mặt tiếp xúc phải được bảo quản tổt,tránh va đập, gỉ, chống không bị oxi hóa.

Sau khi dùng xong phải lau sạch bôi dầu chống rỉ đẻ phục vụ cho kế hoạchsản xuất.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Trần Văn Địch

Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy

Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2000.2 Trần Văn Địch, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt

Đồ gá cơ khí hóa và tự động hóa.

Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2003.3 Trần Văn Địch

Mục Lục

Chương I: Phân tích chi tiết gia công

Chương II: Xác định phương pháp chế tạo phôi

Chương III: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết

Chương IV: Tính thời gian gia công cơ bản

Chương V: Tính và thiết kế đồ gá