1. PHÂN TÍCH CHI TIẾT
2.3.1.Sai lệch vị trí không gian của phôi
Sai lệch vị trí không gian của phôi cán khi kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu (côngxôn): ∆∑ 𝑘= 𝑙. ∆𝑘
∆𝑘2 + 0,25 3 − 11 [3] Với Δk – độ cong giới hạn của phôi trên 1mm chiều dài
l – chiều dài phôi
Bảng 2.2. Giá trị của Δk (µm / 1mm)
Vật liệu Đường kính phôi (mm)
Phôi cán nóng 5-25 25-50
Sau khi nắn thẳng 0,15 0,12
Sau nhiệt luyện 0,2 1,3
Với phôi tròn cán nóng có đường kính D = 17mm, sau khi nắn thẳng có Δk = 0,15µm. Vậy các thành phần của sai lệch không gian của phôi như sau:
∆∑ 𝑘= 𝑙. ∆𝑘
∆𝑘2+ 0,25 =
0,15
26
2.3.2. Xác định lượng dư nhỏ nhất 𝑍𝑖−𝑚𝑖𝑛 khi tiện trụ 𝛷14±0,1mm
Với phương pháp gia công bề mặt đối xứng, ta có công thức sau:
2. 𝑍𝑖−𝑚𝑖𝑛 = 2. (𝑅𝑧𝑖−1+ 𝑇𝑖−1+ √𝜌𝑖−12+ 𝜀𝑖2) 𝑏ả𝑛𝑔 9 − 74 . [1] + 𝑅𝑧𝑖−1: chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ (BCN) sát trước để lại + 𝑇𝑖−1: chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do BCN sát trước để lại
+ 𝜌𝑖−1: tổng sai lệch vị trí do BCN sát trước để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm,...) +𝜀𝑖: sai số gá đặt chi tiết ở BCN đang thực hiện
Bảng 2.3 Chất lượng bề mặt loại phôi
Phương pháp gia công Cấp chính xác Rz (µm) T (µm)
Tiện thô 2-3 100 100
Tiện tinh 3-4 50 50
Bảng 2.4. Các thông số đạt được sau khi gia công bề mặt
Loại phôi Cấp chính xác Rz (µm) T (µm)
Phôi cán
Đường kính phôi(mm)
5-25 150 250
26-75 200 300
Dung sai các nguyên công được tra theo bảng 2.4.
Với đường kính phôi = 17mm, ta có RZ-thô = 150 µm, Tthô = 250 µm. Sau bước tiện thô, RZ-thô = 50 µm, Tthô = 50 µm (bảng 2.3)
- Sai lệch vị trí không gian :
𝜌 = ∆∑ 𝑘= 27,5 𝜇𝑚 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Những sai lệch vị trí còn lại lấy theo trị số chính xác hóa: NC thô: 0,06; NC tinh: 0,2 Sai lệch VT còn lại sau nguyên công tiện thô:
𝜌𝑡ℎô = 0,06. 𝜌 = 0,06.27,5 = 1,65 𝜇𝑚 Sai lệch VT còn lại sau nguyên công tiện tinh:
𝜌𝑡𝑖𝑛ℎ = 0,2. 𝜌𝑡ℎô = 0,33 𝜇𝑚
- Sai số gá đặt chuẩn khi dùng mâm cặp 3 chấu tự định tâm = 0 – bảng 19 – [1] - Sai số do kẹp chặt theo phương hướng kính theo bảng 21 – [1]:
27 khi tiện thô: 𝜀𝑘−𝑡ℎô = 70𝜇𝑚 khi tiện tinh: 𝜀𝑘−𝑡𝑖𝑛ℎ = 35𝜇𝑚
- Sai số kẹp chặt theo phương hướng trục theo bảng 22 – [1]: khi tiện thô: 𝜀𝑘−𝑡ℎô = 70𝜇𝑚
khi tiện tinh: 𝜀𝑘−𝑡𝑖𝑛ℎ = 50𝜇𝑚
➠ 𝜀𝑘−𝑡ℎô = 70𝜇𝑚 ; 𝜀𝑘−𝑡𝑖𝑛ℎ = √352+ 502 ≈ 61𝜇𝑚
Vậy sai số gá đặt bằng sai số kẹp chặt.
Lượng dư nhỏ nhất khi tiện thô:
2. 𝑍𝑡ℎô−𝑚𝑖𝑛 = 2. (150 + 250 + √27,52+ 702) = 950 𝜇𝑚 Lượng dư nhỏ nhất khi tiện tinh:
2. 𝑍𝑡𝑖𝑛ℎ−𝑚𝑖𝑛 = 2. (50 + 50 + √1,652+ 612) = 322 𝜇𝑚 Cột kích thước tính toán được xác định như sau:
Ghi kích thước nhỏ nhất của chi tiết theo bản vẽ vào ô cuối. Các kích thước khác hình thành bằng cách lấy kích thước ở nguyên công trước cộng với lượng dư tính toán nhỏ nhất. Như vậy ta có:
- Tiện thô:
𝐷𝑡ℎô−𝑚𝑖𝑛 = 14,02 + 322.10−3 = 14,35 𝑚𝑚 - Phôi:
𝐷𝑝ℎô𝑖−𝑚𝑖𝑛 = 14,35 + 950.10−3 = 15,3 𝑚𝑚
Xác định kích thước giới hạn lớn nhất bằng cách cộng kích thước giới hạn nhỏ nhất với dung sai của nguyên công:
- Phôi: 𝐷𝑝ℎô𝑖−𝑚𝑎𝑥 = 15,3 + 0,2 = 15,5 𝑚𝑚 - Tiện thô: 𝐷𝑡ℎô−𝑚𝑎𝑥 = 14,35 + 0,1 = 14,45 𝑚𝑚 - Tiện tinh 𝐷𝑡𝑖𝑛ℎ−𝑚𝑎𝑥 = 14,02 + 0,05 = 14,07 𝑚𝑚 Xác định lượng dư giới hạn :
- 𝑍𝑖−𝑚𝑎𝑥𝑔ℎ : hiệu các kích thước giới hạn lớn nhất - 𝑍𝑖−𝑚𝑖𝑛𝑔ℎ : hiệu các kích thước giới hạn nhỏ nhất
28 Ta có:
Tiện thô Tiện tinh
𝑍𝑚𝑎𝑥𝑔ℎ 𝑍𝑚𝑖𝑛𝑔ℎ 𝑍𝑚𝑎𝑥𝑔ℎ 𝑍𝑚𝑖𝑛𝑔ℎ (15,5-14,45) = 1,05 (15,3-14,35) = 0,95 (14,45-14,07) =
0,38
(14,35-14,02) = 0,33
Lượng dư tổng cộng lớn nhất là tổng các lượng dư trung gian lớn nhất, lượng dư tổng cộng nhỏ nhất lả tổng các lượng dư trung gian nhỏ nhất:
𝑍0−𝑚𝑖𝑛 = ∑ 𝑍𝑚𝑖𝑛 𝑛 𝑖 = 0,95 + 0,33 = 1,28 𝑚𝑚 = 1280 𝜇𝑚 𝑍0−𝑚𝑎𝑥 = ∑ 𝑍𝑚𝑎𝑥 𝑛 𝑖 = 1,05 + 0,38 = 1,43 𝑚𝑚 = 1430 𝜇𝑚 Kiểm tra phép tính: 𝑍0−𝑚𝑎𝑥− 𝑍0−𝑚𝑖𝑛 = 1430 − 1280 = 150 𝜇𝑚 𝛿𝑝ℎ− 𝛿𝑐𝑡 = 200 − 50 = 150 𝜇𝑚 Vậy ta tính toán đúng.
Từ các tính toán trên, ta tổng hợp lại có bảng 2.5:
Bảng 2.5. Bảng tính lượng dư mặt trụ ngoài
BCN Các thành phần lượng dư (µm) Lượng dư tính toán Zi-min Kích thước tính toán Dung sai δ (µm) Kích thước giới hạn Lượng dư giới hạn RZ Ti 𝜌 𝜀𝑘 dmin dmax Z0- min Z0- max Phôi 150 250 27,5 70 - 15,302 200 15,3 15,5 - - Tiện thô 100 100 1,65 70 950 14,352 100 14,35 14,45 0,95 1,05 Tiện tinh 50 50 0,33 61 322 14,02 50 14,02 14,07 0,33 0,38
29 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ
3.1. Kết cấu đồ gá
Chất lượng và năng suất của quá trình gia công phụ thuộc lớn vào trang bị công nghệ của nguyên công. Trong đó đồ gá là một bộ phận rất quan trọng.
Do phôi có L/D = 45/17 = 2 < 5 là chi tiết ngắn nên không cần các các công cụ hỗ trợ như mũi chống tâm, luynet,...
Cơ cấu kẹp chặt phải đáp ứng được những yêu cầu sau: + Làm việc tin cậy
+ Kết cấu đơn giản
+ Không được làm biến dạng chi tiết gia công và phá hỏng các bề mặt chuẩn + Kẹp chặt và tháo kẹp phải thực hiện với thời gian và lực kẹp bé nhất + Tạo lực kẹp đều
+ Không được làm xê dịch vị trí đã được định vị + Khả năng gây sai số kẹp chặt là nhỏ nhất Với phương pháp gia công trên máy tiện:
+ Phôi có chuyển động quay, đồ gá là mâm cặp tự định tâm, đồ gá nối với trục chính của máy thông qua lỗ côn của trục chính.
+ Đồ gá nối với trục chính của máy tiện gồm cơ cấu kẹp chặt phôi, thân gá, bộ phận lắp với máy tiện.
30
3.2. Tính toán thiết kế đồ gá cho nguyên công tiện trụ ngoài
3.2.1 Tính lực kẹp cần thiết
Chi tiết kẹp trên mâm cặp 3 chấu. Lực kẹp cần thiết của mâm cặp tạo ra:
𝑊𝑐𝑡 =𝐾. 𝑃𝑧. 𝑅0 𝑓. 𝑅
Hình 3.2 Sơ đồ tác động của lực cắt khi tiện phôi bằng mâm cặp 3 chấu Với: K – hệ số an toàn, K = 1,6
𝑃𝑧 – lực cắt, NC1, Pz = 87,5 kg
R0 – bán kính phôi tại phần đã gia công R – bán kính phôi tại phần chưa gia công
f – hệ số ma sát giữa chấu kẹp và chi tiết, mặt chấu phẳng f = 0,2 Vậy:
𝑊𝑐𝑡 =1,6.87,5.10
0,2.17 = 411 𝑁 Lực kẹp trên mỗi chấu kẹp tạo ra:
𝑊0=𝑊𝑐𝑡
3 = 137 𝑁
3.2.2. Xác định sai số chế tạo của đồ gá
Sai số chế tạo của đồ gá được tính theo công thức:
𝜀𝑐𝑡 = √(𝜀𝑔𝑑)2− (𝜀𝑐2+ 𝜀𝑘2+ 𝜀𝑚2 + 𝜀𝑑𝑐2 ) Sai số gá đặt cho phép của đồ gá được tính như sau:
𝜀𝑔𝑑 =1 3. 𝛿 =
1
31 Sai số chuẩn: 𝜀𝑐 = 0
Sai số kẹp chặt: 𝜀𝑘−𝑡ℎô = 70𝜇𝑚 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sai số mòn: 𝜀𝑚 = 0 (do không dùng chi tiết định vị ngoài) Sai số điều chỉnh: 𝜀𝑑𝑐 = 10𝜇𝑚
Vậy:
32
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Quy trình công nghệ gia công chi tiết chốt tỳ chỏm cầu đã được thiết kế gồm 6 nguyên công cùng với từng bước ở các nguyên công khác nhau. Quy trình công nghệ có nhược điểm là không thể tận dụng hết những trang thiết bị hiện có, nhưng bù lại quy trình công nghệ được tối giản hóa để gia tăng năng suất gia công mà không cần trình độ bậc thợ cao, dễ dàng gia công tại những phân xưởng thiếu những trang thiết bị cụ thể.
Bên cạnh đó, với thời gian thiết kế đồ án là rất ngắn và em còn thiếu kinh nghiệm, trình độ còn hạn chế nên đồ án còn nhiều thiếu sót về mặt kỹ thuật. Rất mong quý thầy côcùng các bạn dóng góp ý kiến bổ sung để quy trình công nghệ được hoàn thiện hơn.
Sinh viên thực hiện
33
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] – Thiết kế Đồ án Công nghệ chế tạo máy – GS. Trần Văn Địch
[2] – Hướng dẫn thiết kế Đồ án Công nghệ chế tạo máy – GS.TS. Nguyễn Đắc Lộc [3] – Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 – PGS. TS Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt [4] – Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2– PGS. TS Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt [5] – Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3– PGS. TS Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt [6] – Chế độ cắt gia công cơ khí – Nguyễn Ngọc Đào, Hồ Viết Bình