Thiết kế quy trình công nghệ gia công trục cán thép vằn tối ưu dựa trên chuẩn tinh

MỤC LỤC

Yêu cầu khi chọn chuẩn tinh

− Đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan gữa các bề mặt gia công với nhau.

Nguyên tắc khi chọn chuẩn tinh

Nếu đợc nh vậy thì số chủng loại của đồ gá sẽ giảm bớt đợc chi phí thiết kế tính toán, chế tạo đồ gá do đó giá thành sẽ giảm.

Các phơng án chọn chuẩn tinh

+ Yêu cầu kĩ thuật gia công lỗ tâm phải chính xác, nếu dùng mũi tâm cứng sẽ gây sai số chuẩn đối với kích thớc chiều trục. − Ưu điểm: Độ chính xác của mâm cặp ảnh hởng tới độ chính xác tơng quan giữa các bề mặt của chi tiết gia công. Nhận xét: Với 3 phơng án chọn chuẩn tinh vừa phân tích ở trên ta thấy chi tiết cần gia công là trục cán có trọng lợng và kích thớc khá lớn, có các đoạn trục bậc khác nhau.

Do vậy mà phơng án 1 là phơng án tối u và đạt hiệu quả tuy nhiên kết hợp với hai phơng án sau để thực hiện các nguyên công trong quá trình công nghệ gia công trục cán. Chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định đến quy trình công nghệ, nó ảnh hởng tới các nguyên công sau và độ chính xác của các chi tiết gia công bởi chuẩn thô đợc dùng ở nguyên công đầu tiên trong quá trình gia công cơ.

Nguyên tắc khi chọn chuẩn thô

− Theo một phơng kích thớc nhất định nếu trên chi tiết gia công có tất cả các bề mặt đều gia công thì nên chọn bề mặt phôi nào có yêu cầu lợng d nhỏ và đồng đều nhất làm chuẩn thô. − Lợng d quá lớn sẽ làm tốn nguyên vật liệu, tiêu hao sức lao động của công nhân, tốn năng lợng dụng cụ cắt dẫn đến làm tăng giá thành sản phẩm. − Lợng d quá nhỏ sẽ không đủ lợng d để hết sai lệnh của phôi và chất lợng bề mặt chi tiết đạt đợc thấp khi đó sản phẩm cha thể đạt yêu cầu thiết kế.

Nh vậy sai lệnh sẽ giảm dần sau mỗi lần gia công vì vậy trong quá trình công nghệ ta phải chia ra làm nhiều nguyên công, nhiều bớc nhỏ để hớt dần lợng d. Mục đích của việc xác định lợng d là để phân bố lợng d sao cho lợng d ở mỗi nguyên công, bớc hợp lý (không quá lớn hoặc quá nhỏ), để đạt tính cắt gọt, đạt độ chính xác yêu cầu, nâng cao tuổi thọ cho dụng cụ cắt. * Đặc điểm của phơng pháp thống kê kinh nghiêm: Lợng d gia công đợc xác định bằng tổng giá trị lợng d các bớc gia công theo kinh nghiệm tực tế sản xuất.

⇔ Từ các đặc điểm của hai phơng pháp trên thống kê kinh nghiệm và tính toán phân tích, ở đây ta áp dụng xác định lợng d cho bề mặt cần độ chính xác cao (bề mặt Φ160) theo phơng pháp tính toán phân tích còn các bề mặt còn lại ta xác định theo phơng pháp thống kê kinh nghiệm. Đối với chi tiết dạng trục các nguyên công thực hiện chủ yếu gá trên hai mũi tâm do vậy mà sai số gá đặt gđ = 0 và bỏ qua sai số lực kẹp nên b = 0.  Kích thớc giới hạn đợc xác định bằng cách: Làm tròn số kích thớc tính toán tới giá trị có nghĩa của dụng sai ta đợc kích thớc giới hạn nhỏ nhất còn kích thớc giới hạn lớn nhất bằng kích thớc giới hạn nhỏ nhất cộng với giá tri dung sai.

Chế độ cắt cho các nguyên công, các bớc công nghệ là một chỉ tiêu quan trọng trong việc thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết. Nó cho phép đạt đợc các yêu cầu kỹ thuật của các nguyên công đang thực hiện nh: Độ chính xác bề mặt, độ chính xác kích thớc, độ chính xác về hình dáng hình học đồng thời nó cho phép nâng cao về tuổi thọ của dụng cụ cắt, giảm nhẹ chế độ làm việc của máy và đồ gá, nâng cao năng xuÊt. Trong sản xuất loạt lớn và hàng khối, ngời ta hay sử dụng các máy tự động hoặc hoặc bán tự động để tăng năng suất các máy này cho phép gia công đồng thời bằng nhiều dao gia công nhiều bề mặt cùng một lúc.

Về nguyên tắc phơng pháp xác định chế độ cắt khi gia công đồng thời bằng nhiều dao không khác gì với trờng hợp gia công bằng một dao, trình tự xác định chế độ cắt trong cả hai trờng hợp đều nh nhau. Đối với quá trình thiết kế đồ án tốt nghiệp cũng nh các đồ án khác thì ta đi tính chế độ cắt cho một bề mặt nào đó và tra cho các bề mặt còn lại.

30cã

− Xác định tuổi bền của dụng cụ cắt:. Do đó tuổi bền dao là:. Để xác định lợng chạy dao hợp lý ta xác định theo các chỉ tiêu sau:. − Độ bền thân dao. − Độ bền của cơ cấu chạy dao. − Độ cứng vững của chi tiết gia công. − Độ bền mảnh hợp kim cứng. Từ đó ta xác định đợc lợng chạy dao thực của máy. a) Xác định l ợng chạy dao để đảm bảo độ bền thân dao:. Ta có công thức:. W : là môđun chống uốn của tiết diện thân dao. σu: ứng xuất cho phép của tiết diện thân dao với thân dao bằng thép 45 có. L: là tầm với khoảng cách từ mũi dao đến tiết diện nguy hiểm. Kpz: là hệ số hiệu chỉnh đợc xác định: Kpz = KM. b) Xác định l ợng chạy dao để đảm bảo độ bền của cơ cấu chạy dao. [Pm]: Là trị số lớn nhất cho phép của lực chiều trục tác dụng lên cơ cấu chạy dao. Kpα: là hệ số điều chỉnh đợc xác định theo công thức:. Thay các giá trị vài công thức ta có. c) Xác định l ợng chạy dao để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết gia công. Để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết gia công, lợng chạy dao đợc xác định theo công thức:. J: mô men quán tính tiết diện ngang của chi tiết gia công. Kpy: là hệ số điều chỉnh đợc xác định theo công thức:. d) Xác định l ợng chạy dao để đảm bảo độ bền mảnh dao HKC. Chọn trị số nhỏ nhất trong bốn lợng chạy dao tính đợc ở trên và gọi là lợng chạy dao an toàn rồi đem so sánh với bảng lợng chạy dao của máy. Ta tìm đợc một trị số nhỏ hơn và gần nhất so với lợng chạy dao an toàn (Sm). Trị số này đợc lấy là lợng chạy dao thực Sm , so sánh 4 lợng chạy dao thấy:. Xác định tốc độ cắt V:. Kv : hệ số hiệu chỉnh xét tới ảnh hởng của các nhân tố khác đến tốc độ cắt. Xác định số vòng quay n. Số vòng quay lý thuyết đợc tính theo công thức sau:. So sánh nlt với bảng tốc độ của máy 163A, số vòng quay lý thuyết thờng nằm giữa hai trị số liên tiếp nhau nk và nk+1 của bảng ta có hai phơng án chọn. − Phơng án 1: Chọn số vòng quay nk thì giữ nguyên Sm. − Phơng án 2: Chọn số vòng quay nk+1 thì tính lại lợng chạy dao theo công thức:. So sánh hai tích số nk. Sk+1 → chọn tích số lớn hơn để đảm bảo thời gian máy nhỏ hơn. Gvhd : th.s- Nguyễn trọng khanh 54 svth : NGUyễN VĂN CHƯởNG-. ⇔ Ta xác định lại vận tốc thực của máy theo nm là:. Các thành phần lực cắt khi tiện đợc tính nh sau :. Trong đó: t, S, V là chiều sâu cắt, lợng chạy dao, vận tốc cắt đã xác định ở trên. 6) Kiểm nghiệm chế độ cắt theo động lực và mô men máy.

Đồ gá là một trong những trang thiết bị công nghệ không thể thiếu đợc trong quá trình gia công trên máy cắt kim loại. − Kết cấu gọn gàng phù hợp với công dụng của nó, phải giải quyết đợc vấn đề. − Đồ gá phải sử dụng an toàn, thuận tiện và giảm đợc sức lao động nặng nhọc của công nhân.

Khi khoả mặt đầu chi tiết để khống chế hết số bậc tự do cần thiết ta dùng 2 khối V. − Vị trí khối V quyết định vị trí của chi tiết gia công nên khối V cần phải định vị trí chính xác trên thân đồ gá bằng hai chốt trụ. − Để kẹp đợc chi tiết gia công ta dùng hai chốt, một chốt cài và một chốt là tâm quay sau đó vặn đai ốc xuống bằng thiết bị vạn năng nh mỏ nết hoặc đồ vặn chuyên dùng.

Để đảm bảo điều kiện các thành phần lực gây ra không ảnh hởng tới quá trình công nghệ ta đi xét ảnh hởng của các thành phần lực này. Lực Po làm cho chi tiết gia công trợt trên khối V(theo điều kiện chống trợt dọc trôc). Tra bảng tiêu chuẩn chọn d = 18(mm) để đảm bảo đủ cứng vững cho quá trình gia công.