Đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết bạc côn

LỜI NÓI ĐẦUTrong công cuộc đổi mới, chúng ta đang phát triển hết sức mạnh mẽ con đường “công nghiệp hoá và hiện đại hoá” đất nước theo định hướng Xã Hội Chủ Nghĩa. Trong đó, ngành công nghiệp đóng vai trò hết sức quan trọng, trong việc phát triển nền kinh tế và giải phóng sức lao động của con người. Để làm được điều đó chúng ta phải có một nền công nghiệp vững mạnh, với hệ thống máy móc hiện đại cùng một đội ngũ cán bộ kỹ sư đủ năng lực. Từ những yêu cầu như vậy, đòi hỏi mỗi con người chúng ta cần phải tìm kiếm, nghiên cứu và học tập rất nhiều để mong đáp ứng được nhu cầu đó. Là sinh viên chuyên ngành “công nghệ chế tạo máy” của trường ĐHSPKT Vinh, em cảm nhận được tầm quan trọng của công nghệ, thiết bị máy móc trong nền công nghiệp, cũng như trong sản xuất. Hôm nay, em được thực hiện đồ án công nghệ với nội dung “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết bạc côn” dưới sự hướng dẫn của một thầy giáo nhiều bề dày kinh nghiệm trong giảng dạy và thực tiễn Đậu Phi Hải, xong với hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiêm thực tế không nhiều nên đồ án của em có thể không tránh khỏi thiếu sót. Nên em rất mong sự giúp đỡ của các thầy cùng toàn bộ các bạn sinh viên có kinh nghiệm để đồ án của em được hoàn thiện hơn.Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô, các bạn trường ĐHSPKT Vinh, đặc biệt là dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Đậu Phi Hải đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.Vinh ngày…tháng…năm 2020 Sinh viên thực hiện Hồ Minh Tâm CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG1.1. Chức năng điều kiện làm việca. Chức năng Chi tiết ta cần thiết kế quy trình công nghệ gia công có tên là bạc côn, là chi tiết dạng bạc. Đây là chi tiết được sử trông đồ gá khoan lỗ trên bề mặt trụ tròn, chi tiết bạc côn này vừa có chức năng vữa dấn hướng mũi khoan vừa có chức năng định vị trực tiếp bề mặt trụ tròn nhờ đầu côn. Chi tiết có các bề mặt sau.+ Bề mặt trụ ngoài ø105 có chiều cao h là 23mm trên bề mặt có 6 lỗ trơn thông suốt ø8. Đây là bề mặt dùng để lắp ghép chi tiết lên phiến đỡ thông qua 6 mỗi ghép bu lông. + Bề mặt lỗ ø30 đây là bề mặt làm việc chính của bạc, có chức năng dấn hướng mũi khoan, hoạc kết hợp với bề mặt lỗ bậc ø73 để lắp các bạc lót khác khi khoan các lỗ khoan có đường kính nhỏ hơn.b. Điều kiện làm việc.Chi tiết làm việc trông môi trường có lực tác của mũi khoan nên chịu ứng suất xoắn. 1.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.Đối với tất cả các chi tiết thì tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng nó ảnh hưởng đến năng suất cũng như độ chính xác gia công. Vì vậy kết cấu của bạc phải chú ý đến.+ Vật liệu của bạc chịu được momen xoắn. Các bề mặt lắp ráp phải đều là lắp ghép bề mặt trơn nên phải đảm bạo độ nhắn bóng cũng như mòn bề mặt. + Khoảng kích thước chiều dài của bạc cũng rất quan trộng vì nó ảnh hưởng đến độ cứng vững của bạc +Bề mặt lỗ trong và lỗ bậc đảm bảo độ đồng tâm với nhau+ Từ những phân tích như trên ta chọn vật liệu liệu làm chi tiết là thép C45 theo tài liệu HD TKĐA CNCTM, bảng 1, trang 7 thì vật liệu này có cơ tính như sau+ Là thép cacbon trung bình có chứa: C: 0,45% Mn: 0,50 – 0,80% Si: 0,17 – 0,37 %S: 0,045 %P: 0,045 %Ni: 0,30 %Cr: 0,30 %+ Còn lại là Fe+ Giới hạn bền đút : 610 Nmm2+ Giới hạn bền uốn : 400Nmm2+ Độ giãn dài tương đối 16%+ Độ cứng 23HRC sau khi nhiệt luyện độ cứng có thể lên tới 50HRC+ Đây là loại vật liệu có độ dẻo dai cao hịu được tải trộng, dễ gia công bằng các phương pháp gia công cơ 1.3. Yêu cầu kĩ thuật của chi tiết gia công Để xác định được yêu cầu kĩ thuật của chi tiết đang gia công.Ta cần xác định bề mặt làm việc chính của chi tiết, bề mặt lắp ráp và bề mặt không làm việc.Từ đó ta sẽ xác định và sẽ có các cấp chính xác và sai lệnh giới hạn và độ nhám phù hợp cho từng bề mặt. Với chi tiết bạc côn ta có các bề mặt sau. Đối với bề mặt trụ ø105 có h=23mm trên bề mặt này có các bề mặt sau. Mặt vai D, mặt đầu B,mặt trụ ngoài C và 6 lỗ ø8.+ Ở bề mặt vai D đây là bề mặt tiếp xúc trực tiếp khi lắp bạc côn lên phiến dẫn bề mặt này quyết định đến độ vuông góc của bạc nên ta cần gia công đạt cấp chính xác IT8 độ nhám bề mặt Ra 2.5.+ Bề mặt đầu B và mặt trụ ngoài C đây là hai bề mặt không tham gia vào quá trình làm việc của chi tiết cũng như quá trình lắp ráp chí tiết nhưng hai bề mặt này có vị trí tương quan trông quá trình tạo chuẩn gia công các bề mặt khác nên ta gia công hai bề mặt này đạt cấp chính xác IT9 là đật yêu cầu, độ nhám bề mặt Rz=20, độ không phẳng của mặt đầu này 0.05100mm.+ Ở bề mặt 6 lỗ ø8 cách đều nhau nằm trên cung tròn ø85 đây là bề mặt lỗ để lắp các bu long kẹp chặt chi tiết, trên bề mặt lỗ không có ren, chọn miền dung sai lắp ghép ở bề mặt lỗ H9 cấp chính xác gia công IT9, yêu cầu độ không đối xứng qua tâm chi tiết là 0,06 Bề mặt làm việc chính của bạc côn là bề mặt lỗ A ø50 và bề mặt côn H 11°+ Ở bề mặt lỗ A có chức năng dẫn hướng cho mũi khoan khi khoan, quyết định độ chính xác của lỗ sau khi khoan, tăng độ cứng vững cho mũi khoan, ta chọn miền dung sai của bề mặt lỗ này là H7 độ nhám bề mặt Ra=1,25, độ không tròn và độ trụ của lỗ 0,03100mm.+ Ở bề mặt lỗ côn H đây là bề mặt dùng để định vị chi tiết khi khoan các khối trụ ta gia công bề mặt này đạt cấp chính xác IT7 độ nhám bề mặt Ra=1,25µm. Ở bề mặt lỗ K ø73 đây là bề mặt trông một số trường hợp cần khoan các lỗ khoan có đường kính nhỏ hơn ta có thể lắp thêm các bạc lên lót khác lên bề mặt này, để đảm bảo độ chính xác ta gia công bề mặt này đạt cấp chính xác IT 8 độ nhám bề mặt Ra= 2,5. Ở bề mặt E không làm việc ta để dộ chính xác theo phương pháp chế tạo phôi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT VINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO - - ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Đề tài: Thiết kế quy trình cơng nghệ gia công chi tiết bạc côn Giáo viên hướng dẫn: Đậu Phi Hải Sinh viên thực hiện: Hồ Minh Tâm Mã sinh viên: 1105160212 Lớp: ĐH CTM CLC K11Z Vinh 2020 MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng đổi mới, phát triển mạnh mẽ đường “cơng nghiệp hố đại hố” đất nước theo định hướng Xã Hội Chủ Nghĩa Trong đó, ngành cơng nghiệp đóng vai trị quan trọng, việc phát triển kinh tế giải phóng sức lao động người Để làm điều phải có cơng nghiệp vững mạnh, với hệ thống máy móc đại đội ngũ cán kỹ sư đủ lực Từ yêu cầu vậy, đòi hỏi người cần phải tìm kiếm, nghiên cứu học tập nhiều để mong đáp ứng nhu cầu Là sinh viên chun ngành “cơng nghệ chế tạo máy” trường ĐHSPKT Vinh, em cảm nhận tầm quan trọng cơng nghệ, thiết bị máy móc công nghiệp, sản xuất Hôm nay, em thực đồ án công nghệ với nội dung “Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết bạc côn” hướng dẫn thầy giáo nhiều bề dày kinh nghiệm giảng dạy thực tiễn Đậu Phi Hải, xong với hiểu biết hạn chế với kinh nghiêm thực tế không nhiều nên đồ án em khơng tránh khỏi thiếu sót Nên em mong giúp đỡ thầy tồn bạn sinh viên có kinh nghiệm để đồ án em hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy cô, bạn trường ĐHSPKT Vinh, đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy giáo Đậu Phi Hải giúp đỡ em hoàn thành đồ án Vinh ngày…tháng…năm 2020 Sinh viên thực Hồ Minh Tâm CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG 1.1 Chức điều kiện làm việc a Chức Chi tiết ta cần thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng có tên bạc cơn, chi tiết dạng bạc Đây chi tiết sử trông đồ gá khoan lỗ bề mặt trụ tròn, chi tiết bạc vừa có chức vữa dấn hướng mũi khoan vừa có chức định vị trực tiếp bề mặt trụ trịn nhờ đầu Chi tiết có bề mặt sau + Bề mặt trụ ø105 có chiều cao h 23mm bề mặt có lỗ trơn thông suốt ø8 Đây bề mặt dùng để lắp ghép chi tiết lên phiến đỡ thông qua ghép bu lông + Bề mặt lỗ ø30 bề mặt làm việc bạc, có chức dấn hướng mũi khoan, hoạc kết hợp với bề mặt lỗ bậc ø73 để lắp bạc lót khác khoan lỗ khoan có đường kính nhỏ b Điều kiện làm việc Chi tiết làm việc trơng mơi trường có lực tác mũi khoan nên chịu ứng suất xoắn 1.2 Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết Đối với tất chi tiết tính cơng nghệ có ý nghĩa quan trọng ảnh hưởng đến suất độ xác gia cơng Vì kết cấu bạc phải ý đến + Vật liệu bạc chịu momen xoắn Các bề mặt lắp ráp phải lắp ghép bề mặt trơn nên phải đảm bạo độ nhắn bóng mịn bề mặt + Khoảng kích thước chiều dài bạc quan trộng ảnh hưởng đến độ cứng vững bạc +Bề mặt lỗ lỗ bậc đảm bảo độ đồng tâm với + Từ phân tích ta chọn vật liệu liệu làm chi tiết thép C45 theo tài liệu HD TKĐA CNCTM, bảng 1, trang vật liệu có tính sau + Là thép cacbon trung bình có chứa: C: 0,45% Mn: 0,50 – 0,80% Si: 0,17 – 0,37 % S: 0,045 % P: 0,045 % Ni: 0,30 % Cr: 0,30 % + Còn lại Fe + Giới hạn bền đút : 610 N/mm2 + Giới hạn bền uốn : 400N/mm2 + Độ giãn dài tương đối 16% + Độ cứng 23HRC sau nhiệt luyện độ cứng lên tới 50HRC + Đây loại vật liệu có độ dẻo dai cao hịu tải trộng, dễ gia công phương pháp gia công 1.3 Yêu cầu kĩ thuật chi tiết gia công Để xác định yêu cầu kĩ thuật chi tiết gia công.Ta cần xác định bề mặt làm việc chi tiết, bề mặt lắp ráp bề mặt khơng làm việc.Từ ta xác định có cấp xác sai lệnh giới hạn độ nhám phù hợp cho bề mặt Với chi tiết bạc ta có bề mặt sau - Đối với bề mặt trụ ø105 có h=23mm bề mặt có bề mặt sau Mặt vai D, mặt đầu B,mặt trụ C lỗ ø8 + Ở bề mặt vai D bề mặt tiếp xúc trực tiếp lắp bạc côn lên phiến dẫn bề mặt định đến độ vng góc bạc nên ta cần gia cơng đạt cấp xác IT8 độ nhám bề mặt Ra 2.5 + Bề mặt đầu B mặt trụ ngồi C hai bề mặt khơng tham gia vào trình làm việc chi tiết q trình lắp ráp chí tiết hai bề mặt có vị trí tương quan trơng q trình tạo chuẩn gia công bề mặt khác nên ta gia cơng hai bề mặt đạt cấp xác IT9 đật yêu cầu, độ nhám bề mặt Rz=20, độ không phẳng mặt đầu 0.05/100mm + Ở bề mặt lỗ ø8 cách nằm cung tròn ø85 bề mặt lỗ để lắp bu long kẹp chặt chi tiết, bề mặt lỗ khơng có ren, chọn miền dung sai lắp ghép bề mặt lỗ H9 cấp xác gia cơng IT9, yêu cầu độ không đối xứng qua tâm chi tiết 0,06 - Bề mặt làm việc bạc côn bề mặt lỗ A ø50 bề mặt côn H 11° + Ở bề mặt lỗ A có chức dẫn hướng cho mũi khoan khoan, định độ xác lỗ sau khoan, tăng độ cứng vững cho mũi khoan, ta chọn miền dung sai bề mặt lỗ H7 độ nhám bề mặt Ra=1,25, độ khơng trịn độ trụ lỗ 0,03/100mm + Ở bề mặt lỗ côn H bề mặt dùng để định vị chi tiết khoan khối trụ ta gia công bề mặt đạt cấp xác IT7 độ nhám bề mặt Ra=1,25µm - Ở bề mặt lỗ K ø73 bề mặt trông số trường hợp cần khoan lỗ khoan có đường kính nhỏ ta lắp thêm bạc lên lót khác lên bề mặt này, để đảm bảo độ xác ta gia cơng bề mặt đạt cấp xác IT độ nhám bề mặt Ra= 2,5 - Ở bề mặt E khơng làm việc ta để dộ xác theo phương pháp chế tạo phôi 1.4 Đề xuất điều chỉnh chi tiết gia công - Những bề mặt khơng trực tiếp vào q trình làm việc, khơng tham gia vào trịnh định vị chuẩn để gia cơng bề mặt khác u cầu độ nhám bề mặt dộ nhám phương pháp chế tạo phôi đạt - Đối với góc ngồi góc lượn chi tiết để đảm bảo tính an tồn di chuyển ta bo trịn góc R2 1.5 Bản vẽ kỹ thuật chi tiết gia công CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ PHƯƠNG ÁN CHẾ TẠO PHÔI 2.1 Xác định dạng sản xuất 2.1.1 Ý nghĩa việc xác định dạng sản xuất Dạng sản xuất khái niệm đặc trưng có tính chất tổng hợp giúp cho việc xác định hợp lý đường lối biện pháp công nghệ đề phương án tổ chức sản xuất để tạo sản phẩm đạt tiêu kinh tế kỹ thuật Trong điều kiện việc xác định dạng sản xuất chủ yếu dựa vào sản lượng khối lượng chi tiết gia công Các yếu tố đặc trưng dạng sản xuất là: - Sản lượng - Tính ổn định sản phẩm - Tính lặp lại q trình sản xuất - Mức độ chun mơn hố sản xuất Tuỳ theo sản lượng hàng năm mức độ ổn định sản phẩm mà người ta chia làm dạng sản xuất sau - Sản xuất đơn (đặc điểm: sản lượng hàng năm ít) - Sản xuất hàng loạt (đặc điểm: sản lượng khơng q chế tạo thành loạt theo chu kỳ) - Sản xuất hàng khối (có sản lượng lớn, sản phẩm ổn định, trình độ chun mơn hố cao, trang thiết bị dụng cụ chuyên dùng) Mỗi dạng sản xuất có đặc điểm riêng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác Việc xác định dạng sản xuất có ý nghĩa quan trọng, dạng sản xuất ảnh hưởng trực tiếp đến vấn đề định đầu tư trang thiết bị máy móc, nhân lực, mặt sản xuất Với dạng sản xuất loạt lớn cho phép vốn đầu tư vào trang thiết bị máy móc đại, chuyên dùng, tổ chức sản xuất theo dây truyền Với dạng sản xuất đơn loạt nhỏ khơng nên đầu tư trang thiết bị máy móc mà nên tận dụng có sẵn để sản xuất Dựa vào ta lập quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết hợp lý nhằm đạt hiệu kinh tế cao 2.1.2 Xác định dạng sản xuất Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải xác định sản lượng khí khối lượng chi tiết gia cơng - Sản lượng hàng năm tính theo cơng thức: N = N1.m (1 +(α+β/100)) Trong đó: N: Số chi tiết sản xuất năm N1: Số sản phẩm (số máy) sản xuất năm (1500 chi tiết/năm) m: Số chi tiết sản phẩm (một máy) β: Số chi tiết chế tạo thêm để dự phịng (5 ÷ %) α: Số chi tiết phế phẩm (chủ yếu phân xưởng rèn đúc) = ÷ % Như N tính sau: N = 1500.1.[1 + (6+5)/100)] = 1665 Vậy ta có N = 1665 (chi tiết / năm) - Tính thể tích chi tiết v L?Ø9 v v v v Ø50 Ø55 Ø30 Ø105 Ø85 Ø73+0.05 -0.05 +0.1 15 -0.1 +0.1 23 -0.1 +0.1 93 -0.1 V=V1+ V2- V3- V4- V5 Vn=π.r2.h Để tính thể tích chi tiết ta tiến hành chia chi tiết làm nhiều phần để tính Vi sau lấy tổng Vi sau tính tốn ta V = 0.13(dm3) - Khối lượng riêng hợp kim thép: γ = 7,85 kG/dm3 - Trọng lượng chi tiết: Q = γ.V Vậy Q = 1,3.7,85 =1,03 (kg) Dựa vào bảng tkđa công nghệ với sản lượng 1665 chi tiết / năm khối lượng chi tiết 1,03 kg ta xác định dạng sản xuất hàng loại vừa Dạng sản xuất Đơn Hàng loạt nhỏ Hàng loạt vừa Hàng loạt lớn Hàng khối Q1 – Trọng lượng chi tiết > 200 kg – 200 kg < 4kg Sản lượng hàng năm chi tiết (chiếc) 1000 > 5000 > 50.000 2.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi 2.2.1 Phôi phương pháp tạo phơi - Trong sản xuất có nhiều phương pháp chế tạo phôi khác nhau, tuỳ điều kiện cụ thể dạng sản xuất điều kiện sản xuất nhà máy mà ta có phương pháp tạo phơi khác Điều cần ý chọn phơi phơi phải có hình dáng gần giống chi tiết cần gia công, giảm bước công nghệ, nguyên công cần thiết lượng dư gia công không cần thiết Từ giảm chi phí ban đầu giảm giá thành sản phẩm sau Có nhiều cách chế tạo phôi khác phôi thép thanh, phôi thép cán, phôi dập, phôi rèn tự do, phôi đúc 2.2.2 Xác định phương pháp chế tạo phôi a Phôi thép thanh: b Trục, bánh có đường kính nhỏ … c Phôi rèn tự - Trong sản xuất đơn loạt nhỏ người ta chọn phơi rèn tự ưu điểm phôi rèn tự sản xuât loạt nhỏ giá thành phôi hạ (không phải chế tạo khuôn) d Phôi đúc - Phôi đúc dùng cho tất chi tiết như: gối đỡ, chi tiết dạng hộp dạng phức tạp, chi tiết dạng đĩa… Vật liệu dùng cho phôi đúc thường gang, thép, đồng, nhôm loại kim loại khác Vật liệu làm chi tiết thép C45 dạng sản xuất hàng loại vừa.Chênh lệch đường kính bề mặt ngồi lớn bé lớn nên chọn phôi thép để tranh tốn vật liệu giảm thời gian gia công dạng sản xuất, chọn phơi rèn độ đồng phơi khơng cao, độ xác thấp Ta chọn phôi dập hoạc phôi đúc Ở chi tiết có hình dạng phức tạp khó dùng phương pháp dập.đường kính lớn phơi 105 Tuy nhiên chiều cao 93 mm thành mỏng nên ta dùng phương pháp đúc hợp lý * Phương pháp đúc - Phương pháp đúc áp lực Đúc chi tiết có kết cấu phức tạp,vật liệu phưc tạp,có thành mỏng,đúc lỗ nhỏ có kích thước khác nhau,có độ nhẵn bóng cao tính vật liệu tốt,năng xuất cao, khn nhanh mịn kim loai nóng bào mịn đực dẫn áp lực lớn - Đúc khn cát: Là phương pháp đúc rót kim loại lần phá khuôn Ưa điểm đúc chi tiết lớn có hình dáng phúc tạp, phương pháp chế tạo khuôn đơn 10 + Chọn mũi khoan thép gió có d = 16mm + Chiều sâu cắt: t = mm + Chiều sâu lỗ khoan 20mm + Lượng chạy dao vòng Sv Tra bảng 5-25 tr 21 sổ tay CN CTM tập với D = 16 mm, HB 160-240, với nhóm vật liệu thép ta có Sv = 0,25 ÷ 0,28 Ta lấy Sv = 0,36 mm/vòng + Chu kỳ bền : T = 45 phút + Tốc độ cắt: Tra bảng 5-86 tr 83 sổ tay CN CTM tập V b = 15 m/phút Tốc độ cắt tính tốn Vt = Vb.k1.k2.k3, đó: - k1 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan ta chọn k1 = 0,9 - k2 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T mũi khoan ta chọn k2 = - k3 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoan k3 =0,6 Từ ta có Vt = 15.0,9.0,6.1 = 8,1 (m/phút) + Tốc độ quay trục là: = 143,3(vịng/phút) Chọn theo máy nm = 140 (vòng/phút) Vận tốc cắt thực tế là: = 7,9 (m/phút) Bước Chiều sâu cắt t (mm) Lượng tiến dao S (mm) Tốc độ cắt v (m/ph) Tốc độ trục nm (v/ph) Khoan 0,36 7,9 140 4.6.1 Định vị Chi tiết định vị hai phiến tỳ phẳng mặt đầu G khống chế bậc tự do, chốt trụ ngắn bề mặt lỗ A khống chế bậc tự 4.6.2.Kẹp chặt Kẹp chặt băng cấu bu long đai óc lên mặt K, cấu thay nhanh dùng bạc chữ C 4.6.3 Chọn máy Để khoan lỗ ø8 tra bảng 9-21 tr 45 Sổ tay CN CTM tập 3, ta chọn máy khoan đứng kiểu Việt Nam K125 có đặc tính kỹ thuật sau: Đường kính mũi khoan lớn khoan thép 25 mm,phạm vi tốc độ trục 97-1360 vịng/phút Tốc độ trục chính: 97; 140; 195; 272; 315; 392; 680; 900; 1000,1360 Cơng suất trục N = 2,8kW 50 Khoảng cách từ đường tâm trục tới trụ 250mm Khoảng cách lớn từ mút trục tới bàn 700mm Kích thước bề mặt làm việc bàn máy 375x500mm Dịch chuyển lớn trục 175mm Số cấp tốc độ trục Số cấp bước tiến Phạm vi bước tiến 0,1-0,81 mm/vòng - Lượng chạy dao:0,1-0,13-0,17-0,22-0,28-0,36-0,48-0,62-0,81 Lực tiến dao 900kg Momen xoắn 2500 kgcm Khối lượng máy 925 kg Các đặc tính kỹ thuật khác tra bảng 9-21 tr 45 Sổ tay CN CTM tập 4.6.4 Chọn dao Ta dùng mũi khoan ruột gà thép gió trụ loại ngắn kiểu II, tra bảng 4-40 tr 319 sổ tay CN CTM tập Mác thép gió : P6M5 ( 6% volfram, 5% molipden), Chọn dung dịch trơn nguội : Emunxi Bảng 4.6.1 Thông số dao cho khoan doa lỗ ø8,5 nguyên công IV Dụng cụ cắt Vật liệu Đường kính D (mm) Mũi khoan P6M5 Chiều dài L (mm) Chiều dài phần làm việc l (mm) 100 50 4.6.5 Lượng dư Chiều sâu khoan 23 ±0,02mm Khoan phơi đặc d=8mm 4.6.6 Tính chế độ cắt cho ngun cơng: Với đường kính mũi khoan ta có chiều sâu cắt t mm - Lượng chạy dao vòng Sv Tra bảng 5-25 tr 21 sổ tay CN CTM tập với D = 8mm, vật liệu gia cơng thép C45 có HB =114 Sv = 0,19÷ 0,29 Ta lấy Sv = 0,27 mm/vịng - Chu kỳ bền : tra bảng 5-30 tr24 sổ tay CN CTM tập2 Dối với mũi khoan có vật liệu lưỡi cát thép gió, vật liệu gia cơng thép cacbon đường kính lỗ khoan 6-10 mm chu kì bền dao 25 phút Tốc độ cắt: Tra bảng 5-86 tr 83[3] sổ tay CN CTM tập tóc độ cắt khoan thép cacbon mũi khoan thép gió với vật liệu gia cơng thép CT38 thuộc nhóm có HB=114 ta có dạng mài mũi khoan kiểu H 51 Vb = 32 m/phút Vt= Vb.kv Kv tích hệ số diều chỉnh khoan Kv = kmv Kuv.kiv =0,8.1.1=0,8 Kmv hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công bảng 5-1 stcnctmt2 Kuv hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt bảng 5-6 stcnctmt2 Kiv hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan bảng 5-31stcnctmt2 Từ ta có Vt = 32.0,8 =25 (m/phút) Tốc độ quay trục là: = 1326(vịng/phút) - Chọn theo máy nm = 900 (vòng/phút) - Vận tốc cắt thực tế là: = 16,9 (m/phút) - Momen xoắn : Tra bảng 5-32 ta có : = 4,29 N.m Công suất cắt: = = 0,42 kw Bảng 4.6.2 chế độ cắt ngun cơng VI Dường kính mũi khoan Chiều sâu cắt t mm Bước tiến S mm/ vòng 0,27 52 Số vòng quay máy vòng/ phút 900 Vận tóc cắt v mm/phút 17 4.6.7 Sơ đồ định vị gia công nguyên công VI 4.7 Nguyên công VII: kiểm tra độ không đồng tâm bề mặt côn h bề mặt trụ ø73 Dụng cụ kiểm tra Đồng hơ so có phân độ 100 vạch vạch tương đương 0.001 mm Cách thước gá đạt kiểm tra Chi tiết định vị trục trơn ø30 lên bề mặt lỗ A gá đặt chống tâm hai đầu máy tiện Cách thức kiểm tra Đưa đồng hồ so tới chạm nhẹ lên bề lỗ ø73 nhờ bàn dao dọc máy tiện kim dịch chuẩn giá trị lớn - Dùng tay xoay trục động cho chi tiết xoay vòng xem giá trị thay đổi đồng hồ so giá trị độ không đồng tâm bề mặt lỗ ø73 Lưa ý trông lúc kiểm tra để đảm bảo an toàn máy tiện ngắt điện hoàn toàn 53 Sơ đồ kiểm tra 54 CHƯƠNG V: TÍNH TỐN VÀ CHỌN LƯỢNG DƯ Tính tốn lượng dư gia công cho bề H Các bước công nghệ: Tiện thô, tiện tinh Như công thức Zmin khơng có sai số gá đặt Sai lệch vị trí khơng gian phơi xác định theo cơng thức sau đây: ρlk2 + ρct2 + ρt2 ρρ = Trong đó: ρlk- độ lệch khn dập (phơi khuôn bị lệch) so với tâm danh nghĩa phôi (giá trị ρlk phụ thuộc vào trọng lượng trục phôi) ρct- độ cong vênh phôi thô (độ cong đường trục phôi) ρct = ∆c.Lc = ∆c.15 = 0,03mm (ở ∆c = độ cong đơn vị: 1μm/mm tra bảng 15 sách thiết kế đồ án CNCTM, Lc chiều dài từ mặt đầu chi tiết đến cổ trục cần xác định lượng dư: L c = 15mm) ρt – sai lệch phôi lấy tâm làm chuẩn ρt xác định theo công thức sau: ρt =  δρ   2   + 0,252  Trong đó: δρ δρ - dung sai phôi dập: = 2mm 0,25 độ võng tâm phôi Như ta có: 2   + 0,25 2 ρt = = 1,03mm δρ Do sai lệch khơng gian phôi δρ là: 12 + 0,032 + 1,032 = = 1,43mm = 1430μm Sai lệch lại sau nguyên công tiện thô: ρ1 = 0,06 ρρ = 0,06.1430 = 85,8μm Sai lệch cịn lại sau ngun cơng tiện tinh: ρ2 = 0,4 ρ1 = 0,4.85,8 = 34,3μm 55 Lượng dư nhỏ xác định theo công thức sau(cột bảng dưới): 2.Zbmin = 2(Rza + Ta + ρa) Như ta có: - Tiện thơ: 2Zbmin = 2(150 + 250 + 1430) = 2.1830μm - Tiện tinh: 2Zbmin = 2(50 + 50 + 85,8) = 2.185,8μm Cột kích thước tính tốn (cột số 7) xác định sau: Ghi kích thước chi tiết (kích thước nhỏ nhất) vào hàng cuối cùng, cịn kích thước khác lấy kích thước ngun cơng trước cộng với lượng dư tính tốn nhỏ Như ta có: - Tiện thơ: d1 = 50,01+ 2.0,185 = 50,38mm - Phôi: d0 = 50,38 + 2.1,830 = 54,04mm Lập cột dung sai kích thước ngun cơng (cột số 8) cách tra bảng sổ tay CNCTM tập Xác định kích thước giới hạn nhỏ (cột 9) cách làm trịn số kích thước tính tốn theo hàng số có nghĩa dung sai Xác định kích thước giới hạn lớn (cột 10) cách cộng kích thước giới hạn nhỏ dmin với dung sai lỗ δ - Tiện tinh: d2 = 73 + 0,1 = 73,1mm - Tiện thô: d1 = 73,38 + 0,4 = 73,78mm - Phôi: d0 = 77,04 + = 79,04mm Xác định lượng dư giới hạn (cột 11 cột 12) Zbmax - hiệu kích thước giới hạn lớn Zbmin - hiệu kích thước giới hạn nhỏ - Tiện tinh: 2Zbmax = 73,782 – 73,11 = 0,672mm = 672μm 2Zbmin = 73,382 – 73,01 = 0,372mm = 372μm - Tiện thô: 2Zbmax = 79,04 – 73,78 = 5,26mm = 5260μm 2Zbmin = 77,04 – 73,38 =3,66 mm = 3660μm Xác định lượng dư tổng cộng: lượng dư tổng cộng lớn tổng lượng dư trung gian (lượng dư nguyên cơng) lớn nhất, cịn lượng dư tổng cộng nhỏ n ∑Z Z0max = b max = 672 + 5260= 5932μm 56 n ∑Z Z0min = b = 372 +3660 = 4032μm Kiểm tra phép tính: phép tính ta có biểu thức sau: Z0max - Z0min = δ phôi - δ chi tiết Thật vậy: 5932 - 4032 = 2000 – 100 Thứ tự gia công Phôi Tiện thô Tiện tinh Các yếu tố tạo thành lượng dư (μm) ρ ɛb RZ T 15 25 1430 50 50 85,8 30 30 34,3 a Giá trị tính tốn Zbmin (μm) Kt (mm) 77,04 73,38 2.1830 2.185, 73,01 Tổng cộng - 57 Dun g sai δ (μm) 2000 400 100 Kích thước giới hạn (mm) Max Min 79,0 73,7 73,1 79,0 73,3 73,0 Lượng dư giới hạn (μm) Max Min - - 5260 3660 672 372 5932 4032 CHƯƠNG VI : TÍNH TỐN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG KHOAN LỖ Ø8 6.1 Vai trò, nhiệm vụ đồ gá + Đồ gá thiết bị quan trọng trình gia công máy cắt kim loại trình lắp ráp kiểm tra Đồ gá có vai trị quan trọng việc nâng cao suất lao động, tăng độ xác gia cơng, giảm nhẹ sức lao động q trình gia cơng + Đồ gá xác định cách xác vị trí chi tiết gia cơng so với dụng cụ Trong ngành khí sử dụng nhiều loại đồ gá, loại có cơng dụng khác nhau, kết cấu khác + Đồ gá có thuận lợi q trình cơng nghệ mà ngày mở rộng tính cơng nghệ đồ gá, tạo điều kiện khí hố tự động hố q trình gá đặt 6.2 u cầu đồ gá Yêu cầu thân đồ gá: Tất thân đồ gá đế phải ủ để khử ứng suất Kiểm tra đồ gá: Phải kiểm tra tất kích thước chuẩn (kích thước chi tiết định vị), khoảng cách tâm bạc dẫn Kích thước cấu kẹp chặt khả đưa chi tiết gia công vào lúc kẹp chặt rút chi tiết gia công tháo lỏng Kiểm tra chế độ lắp ghép chi tiết Kiểm tra khả di trượt chi tiết di động đồ gá Sơn đồ gá: Sau kiểm tra tất bề mặt không gia công phải sơn dầu Các chi tiết bulông đai ốc nhuộm màu phương pháp hóa Những chi tiết ngồi đồ gá khơng có cạnh sắc Khơng làm thay đổi vị trí đồ gá ta thay đổi hay điều chỉnh bàn máy Đồ gá cân tĩnh cân động Lắp chi tiết đồ gá nên có dụng cụ chuyên dùng 6.3 Máy gia công Nguyên công thục máy khoan đứng kiểu Việt Nam K125 có đặc tính kỹ thuật sau: Đường kính mũi khoan lớn khoan thép 25 mm,phạm vi tốc độ trục 97-1360 vịng/phút Tốc độ trục chính: 97; 140; 195; 272; 315; 392; 680; 900; 1000,1360 Công suất trục N = 2,8kW Khoảng cách từ đường tâm trục tới trụ 250mm 58 Khoảng cách lớn từ mút trục tới bàn 700mm Kích thước bề mặt làm việc bàn máy 375x500mm Dịch chuyển lớn trục 175mm Số cấp tốc độ trục Số cấp bước tiến Phạm vi bước tiến 0,1-0,81 mm/vòng - Lượng chạy dao:0,1-0,13-0,17-0,22-0,28-0,36-0,48-0,62-0,81 Lực tiến dao 900kg Momen xoắn 2500 kgcm Khối lượng máy 925 kg Các đặc tính kỹ thuật khác tra bảng 9-21 tr 45 Sổ tay CN CTM tập 6.4 Cơ cấu định vị + Ở mặt đáy ø50 ta dùng hai phiến tỳ phẳng định vị bậc tự Tịnh tiện theo OZ Xoạy quanh OX OY + Ở bề mặt lỗ A ø30 ta dùng chốt trụ ngắn khống chế bậc tự tịnh tiện theo OX OY 6.5 Cơ cấu kẹp chặt Kẹp chặt bu lông đai ốc (cơ cấu mỏ kẹp đôi ) Lực kẹp tác dụng lên mặt đầu ø140.Lực kẹp hướng từ xuống - Trục ren M16 kết hợp chốt trụ ngắn (1) làm vật liệu C45 - Bu long M16 (2) làm vật liệu CT3 - Thay nhanh bạc chữ C(3) làm vật liệu C45 59 6.6 Cơ cấu dẫn hướng - Bạc lót (1) vật liệu CD70A HRC 55-60 - Bạc dẫn hướng cố định có vai (2) vật liệu CD100A HRC 60-65 - Phiến dẫn (3) làm vật liệu C45, độ cứng đạt HRC 40-45 6.7 Cơ cấu phân độ Với lỗ nằm đương tròn ø85 ta dùng đĩa phân độ đơn gian với lỗ tương đương chốt đĩa phân độ 6.8 Thân đồ gá Ta chọn thân đồ gá chế tạo phương pháp lắp ghép vì: - Ngun cơng thực khơng u cầu độ xác cao, chiều sâu cắt nhỏ, chất lượng bề mặt không yêu cầu cao - Kết cấu đồ gá gồm thành phần, đơn giản - Thời gian chế tạo nhanh, rẻ tiền Chọn vật liệu thân đồ gá thép kết cấu 6.9 Tính tốn sai số đồ gá xác định dung sai chi tiết đồ gá → → → → ε gd = ε c + ε k + ε dg Ta có : → ε gd = ε c2 + ε k2 + ε dg2 (1) Trong : → + εc : Sai số chuẩn → + εk : Sai số kẹp chặt → ε dg + : Sai số đồ gá 60 → → → → ε dg = ε ct + ε m + ε dc Mà → ε dg = ε ct2 + ε m2 + ε dc2 (2) Trong đó: + εct : Sai số chế tạo + εm : Sai số mòn + εđc: Sai số điều chỉnh - Ta có sai số gá đặt cho phép: = ( ) δ Từ (1),(2),(3) ta xác định sai số chế tạo cho phép đồ gá → ε ct = (ε ) gd − (ε k2 + ε m2 + ε c2 + ε dc2 ) - Ta có: εc: sai số chuẩn chuẩn định vị khơng trùng với gốc kích thước gây εc= εk: Sai số kẹp chặt lực kẹp gây εk = Phương lực kẹp vng góc với phương kích thước εm : Sai số đồ gá bị mòn gây εm = β N β: Hệ số phụ thuộc vào cấu định vị điều kiện tiếp xúc Chọn β=0,2; N = 1500 - Số lượng chi tiết gia công đồ gá: = c: (5ữ10) Chn c =10 àm - g : Sai số trình gá đặt = ( ) δ = ( ) 180 = 60 36 µm Trong đó: δ: Sai số gia công lỗ khoan →Vậy sai số chế tạo cho phép đồ gá = = 55,7µm - Tính tốn lực khoan + Lực cắt khoan: 61 P0 = 10 CP Dq Sy kp = 10 68 161 0,20,7 0,75= 2975,5 N= 2,975KN + Momen xoắn khoan: Mx = 10 CM Dq Sy kp = 10.0,0345 182 0,20,8 0,75= 23 N.mm - Dưới tác dụng mô men xoắn Mx Chi tiết gia công có xu hướng bị xoay quanh tâm lỗ Ø30 2M K R = ( P0 + Q) f R1 d Trong đó: M: Mơ men cắt=23N.mm D: Đường kính dao khoan=8mm R: Khoảng cách từ tâm mũi khoan tới tâm chi tiết=50mm Po: Lực dọc trục khoan=2,975KN f: Hệ số ma sát: f =0,2 R1: Khoảng cách từ tâm phiến tỳ tới tâm chi tiết =25mm Q= = – P0 Hệ số an toàn K: +K0 : Hệ số an tồn 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 = 1,2 + 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 không, kẹp chặt tay K5 = 1; + K6 : Hệ số kể đến mômen lật phôi quay điểm tựa, định vị phiến tỳ K6 = 1,5; K = K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 = 2.1,2.1,9.1,2.1,3.1.1,5 = 10,67 - Lực kẹp cần thiết cấu kẹp Q= = – 2975,5 = - 2668(N) Lực kẹp có giá trị Q= 2668 N có phương ngược chiều Oz Lực kẹp có giá trị Q= 786N có phương ngược chiều Oz 6.10 Nguyên lý làm việc đồ gá: + Định vị hai phiến tỳ chốt trụ ngắn + Kẹp chặt chi tiết cấu bu long + Cơ cấu phân độ dùng đĩa phân độ đẽ chia + Cắm chốt phân độ vào lỗ thứ + Bật máy khoan lỗ thứ + Sau gia công xong, đưa đầu khoan lên, quay đĩa phân đỗ theo chiều kim đồng hồ cắm chốt phân độ vào lỗ thứ 2, tương tự khoan lỗ lại 62 + Sau gia công xong dọn vệ sinh đồ gá, gá đặt gia công chi tiết + Đường kính bulong khi: d=C Lực kẹp cần thiết: 2668(N) dùng bulong để kẹp nên ta phân bố lực làm Q1 = 1334 N, Q2 = 1334N Ren hệ mét: C=1,4 Ứng suất kéo  d= = 16,2 (mm) Chọn bulong M16, bước ren mm Yêu cầu kỹ thuật đồ gá: Độ không đồng phẳng hai phiến tỳ đồ không vượt 0,05mm 100mm chiều dài Độ không vuông góc chốt trụ ngắn đơg gá mặt phẳng hai phiến tỳ không vượt 0,05mm 100mm chiều dài 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS-TS Nguyễn Đắc Lộc, Hướng dẫn thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2009 [2] GS- TS Trần Văn Địch, Sổ tay Công nghệ chế tạo máy, Trường Đại học Bách Khoa- Hà Nội, 2000 [3] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt, Sổ tay Công nghệ chế tạo máy, Tập 1, 2, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [4] Lưu Văn Nhang, Nguyễn Thanh Mai, Sổ tay Gia công cơ, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2002 [5] GS- TS Trần Văn Địch, Giáo trình Cơng nghệ Chế tạo máy Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2003 [6] Trịnh Khắc Nghiêm, Nguyên lý dụng cụ cắt [7] GS- TS Trần Văn Địch, Atlas đồ gá, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2006 64 ... cao hịu tải trộng, dễ gia công phương pháp gia công 1.3 Yêu cầu kĩ thuật chi tiết gia công Để xác định yêu cầu kĩ thuật chi tiết gia công. Ta cần xác định bề mặt làm việc chi tiết, bề mặt lắp ráp... cho chi tiết phức tạp có nhiều bề mặt cần gia cơng.Thời gian gia công chi tiết thời gian gia cơng trục Năng suất gia cơng tăng nhờ gia công song song trùng hợp thời gian máy.Thời gian phụ thời gian... Tâm CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG 1.1 Chức điều kiện làm việc a Chức Chi tiết ta cần thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng có tên bạc cơn, chi tiết dạng bạc Đây chi tiết sử trông đồ gá khoan