- Độ nhỏm bề mặt ngoài và mặt đầu cần đạt được Ra = (1,25 – 0,63) m, độ ch nh ỏc chung cho tất cả cỏc bề mặt là cc 9.
- Một số bề mặt khụng quan trọng khụng yờu cầu độ nhỏm bề mặt cao, cỏc bề mặt này đều được ghi độ nhỏm trờn bản vẽ chi tiết.
- Với cấp ch nh ỏc là 7 thỡ dung sai cỏc k ch thước của chi tiết được ghi trờn bản vẽ chi tiết thõn đầu dao.
- Dung sai độ trụ của bề mặt A phải 0,06 mm. - Dung sai độ trũn của bề mặt A phải 0,06 mm.
- Dung sai độ đảo mặt đầu của bề mặt B là 0,04/65 mm. - Dung sai độ đảo mặt đầu của bề mặt C là 0,1/65 mm. - Độ cứng bề mặt cần đạt sau khi nhiệt luyện là 50HRC.
4.2.2. X c đ nh dạng s n uất
Dạng sản uất loạt nhỏ.
4.2.3. Phõn tớch tớnh c ng nghệ trong kết cấu chi tiết
- Với chi tiết thõn đầu dao cú đường k nh ngoài 65 và chiều dài L = 84 mm thỡ khả năng đạt cỏc yờu cầu kỹ thuật của chi tiết là khụng quỏ khú khăn.
- Chiều dài chi tiết L = 84 mm, như vậy chi tiết được gỏ trờn mõm cặp 3 chấu mà khụng cần chống tõm vẫn đảm bảo độ cứng vững khi gia cụng.
- Với cỏc bề mặt lắp đệm dẫn ta phải gia cụng trờn mỏy phay với dụng cụ là dao phay ngún gắn mảnh hợp kim cứng và chi tiết được gỏ trờn đồ gỏ.
- Với bề mặt cong phức tạp của chi tiết thõn đầu mũi khoan thỡ ta phải s dụng mỏy CNC 3 trục để gia cụng vỡ cỏc phương phỏp gia cụng thụng thường khú cú thể gia cụng được bề mặt theo yờu cầu.
- Chi tiết cú một số kết cấu khú gia cụng, đú là cỏc lỗ cú ren để lắp ghộp cỏc chi tiết nhỏ khỏc lờn thõn đầu mũi khoan, với cỏc lỗ ren này thỡ ta phải thiết kế cỏc đồ gỏ chuyờn dựng.
4.2.4. Phư ng ph p chế tạo ph i
- Do yờu cầu kỹ thuật của chi tiết và điều kiện làm việc chịu nhiều lực phức tạp khi gia cụng nờn ta chọn phương phỏp chế tạo phụi là thộp cỏn núng.
- Ưu điểm của phụi thộp cỏn là cú cơ t nh cao, dựng để chế tạo cỏc chi tiết chịu lực lớn và lực phức tạp.
- Mặt khỏc, phụi thộp cỏn đạt cấp ch nh ỏc cao và tổ chức kim loại đồng đều, do đú sẽ tiết kiệm được vật liệu gia cụng.
4.2.5. Tớnh to n lượng dư gi c ng cho mặt ngoài củ chi tiết
- Trục 65 mm, độ ch nh ỏc của phụi cỏn: thường. Vật liệu phụi: thộp C45.
- Sơ đồ định vị như sau: Chi tiết được định vị trờn mõm cặp 3 chấu tự định tõm khống chế 3 bậc tự do. s s s 86 1,25 ỉ65 +0,0 3 +0,0 1 1,25 1 2 3
Hỡnh 4.6: Sơ đồ gỏ đặt và trỡnh tự cỏc bước gia cụng nguyờn cụng 1
- Quy trỡnh cụng nghệ gồm 2 bước: tiện thụ, tiện tinh.
- Cụng thức t nh lượng dư: 2.Zi.min = 2.(Rz.i-1 + Ta.i-1 + i21 i2 ) Trong đú:
Rz.i-1: Chiều cao nhấp nhụ tế vi do bước cụng nghệ sỏt trước để lại.
Ta.i-1: Chiều sõu lớp hư hỏng do bước cụng nghệ sỏt trước để lại.
i-1: Sai lệch về vị tr khụng gian do bước cụng nghệ sỏt trước để lại (độ cong vờnh, độ lệch tõm, độ khụng song song).
i: Sai số gỏ đặt chi tiết ở bước cụng nghệ đang thực hiện.
- Theo bảng 3-60 (sổ tay – CNCTM I) ta cú Rz1 = 160 , Ta1 = 250, đối với thép sau khi gia công b-ớc thứ nhất ta có thể bỏ qua Ta, khi đó chất l-ợng bề mặt chỉ còn RZ.
- Theo bảng 3-69 (sổ tay – CNCTM I) ta có chất l-ợng bề mặt sau khi gia công là:
Sau khi tiện thô : RZ = 50 m
Sau khi tiện tinh : RZ = 20 m
- Sai lệch tổng cộng vị tr khụng gian được ỏc định theo cụng thức sau: i-1 = 2 2 lk cv Trong đú
cv là độ cong vờnh của chi tiết t nh theo chiều dài của chi tiết. lk là sai lệch do lệch khuụn. Với phương phỏp cỏn ta bỏ qua lk.
cv = k.L với k = 0,5 m/mm (bảng 3-63 STCNCTM tập I). L = 84 mm. Vậy ta cú: cv = 84.0,5 = 42 (m)
- Sai lệch không gian còn lại sau khi tiện thô là:1 = i-1.k
Đối với gia công mặt trụ ngoài thì k = 0,06 (Bảng 3.9 hướng dẫn thiết kế đồ ỏn cụng nghệ CTM - Nguyễn Đắc Lộc)
1 = 0,06.42 = 2,52 (m)
- Sai lệch không gian còn lại sau khi tiện tinh là: 2 = 1.k
Đối với gia công mặt trụ ngoài thì k = 0,04 (Bảng 3.9 hướng dẫn thiết kế đồ ỏn cụng nghệ CTM - Nguyễn Đắc Lộc)
1= 0,04.2,52 = 0,1 (m)
- Sai số gá đặt chi tiết b: ở b-ớc công nghệ đang thực hiện đ-ợc xác định bằng tổng vectơ sai số chuẩn c và sai số kẹp chặt, nếu không xét đến sai số của đồ gá b =
2 2 k c Trong đó:
c: Sai số chuẩn theo cách định vị bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm thì c đúng bằng dung sai kích th-ớc 0,03
0,01 65
k: Sai số kẹp chặt 420 (Bảng 3.9 hướng dẫn thiết kế đồ ỏn CNCTM - Nguyễn Đắc Lộc).Vậyb = 2 2 k c = 2 2 420 20 = 420,47 (m) - Vậy l-ợng d- nhỏ nhất khi gia công thô là:
2.Zmin = 2.(RZa + Ta + 2 2 b a ) = 2.(160 +250 + 2 2 42 420, 47 ) = 1665,12 (m)
- Vậy l-ợng d- nhỏ nhất khi gia công tinh là :
2.Zmin = 2.(RZa + Ta + 2 2 b a )1= 2,52 (m); b = 0,05.420 = 21 (m); Rz = 50 m; Ta = 0 m Suy ra : 2.Zmin = 2.(50 + 2 2 2, 52 21 ) = 142 (m) - Ta có thể lập bảng tính l-ợng d- nh- sau : B-ớc RZ m Ti m a m m 2Zmint m dt mm m dmin mm dmax mm 2Zgh m in m 2Zgh m ax m Phôi 160 250 42 66,82 300 66,82 67,12 Tiện thô 50 2,5 420 1665 65,15 100 65,15 65,25 1,67 1,87 Tiện tinh 20 21 142 65,01 50 65,01 65,06 0,14 0,19 Z 1,81 2,06
- Theo hướng dẫn thiết kế đồ ỏn CNCTM – tỏc giả - Nguyễn Đắc Lộc ta cú:
Ô cuối cùng trong cột kích th-ớc tính toán có giá trị nhỏ nhất của kích th-ớc chi tiết theo bản vẽ. Các ô tiếp theo có giá trị bằng kích th-ớc tính toán của b-ớc tiếp theo cộng với giá trị của l-ợng d- tối thiểu: dt tiện thô = 65,01 + 0,14 = 65,15 (mm) dt phôi = 65,15 + 1,67 = 66,82 (mm)
Dung sai của các b-ớc đ-ợc lấy theo bảng trong sổ tay (nh- trong bảng tính l-ợng d-).
Xỏc định k ch thước giới hạn nhỏ nhất bằng cỏch làm trũn k ch thước t nh toỏn theo hằng số cú nghĩa của dung sai theo chiều tăng dmax = dmin + (: dung sai của b-ớc t-ơng ứng)
Tiện thô : dmin = 65,15; dmax = 65,15 + 0,1 = 65,25 (mm); Phôi : dmin = 66,82; dmax = 66,82 + 0,3 = 67,12 (mm);
Giá trị l-ợng d- nhỏ nhất 2.Zgh
m in bằng hiệu của các kích th-ớc nhỏ nhất trên nguyên công đang thực hiện và nguyên công tr-ớc nó.
Còn giá trị l-ợng d- lớn nhất 2.Zgh
m axbằng hiệu của các kích th-ớc giới hạn lớn nhất trên nguyên công đang thực hiện trừ đi nguyên công kề ngay trước nú.
Với tiện tinh: 2.Zgh
m in = 65,15 – 65,01 = 0,14 (mm) = 140 (m); 2.Zgh
m ax = 65,25 – 65,06 = 0,19 (mm) = 190 (m); Với tiện thô: 2.Zgh
m in = 66,82 – 65,15 = 1,67 (mm) = 1670 (m); 2.Zgh
m ax = 67,12 – 65,25 = 1,87 (mm) = 1870 (m); - Kiểm tra độ chính xác của các tính toán đã thực hiện
Zgh 2 m ax - Zgh 2 m in = 190 - 140 = 50 (m); 1 - 2 = 100 - 50 = 50 (m) Zgh 1 m ax - Zgh 1 m in = 1,87 - 1,67 = 200 (m);ph- 1 = 0,3 - 0,1 = 200 (m) Vậy các b-ớc tính toán là đúng.
Cỏc bề mặt cũn lại đều được gia cụng từ trạng thỏi đặc.
4.3 Lập quy trỡnh c ng nghệ gi c ng miếng căn:
4.3 1 Yờu cầu kỹ thuật chi tiết
- Chi tiết này cú chức năng chống oay cho mảnh lưỡi cắt đồng thời nú cũng ỏc định vị tr của mảnh lưỡi cắt.
- Với mỗi mảnh lưỡi cắt khỏc nhau thỡ phải cú một miếng căn phự hợp, do đú khi thay mảnh lưỡi cắt thỡ phải thay miếng căn phự hợp.
- Từ chức năng của chi tiết này ta chọn vật liệu là thộp C45 và sau khi gia cụng cơ thỡ khụng cần nhiệt luyện vỡ khụng cần độ cứng cao.
- Ngoài ra chi tiết cũn cú cỏc yờu cầu kỹ thuật sau:
Độ ch nh ỏc k ch thước được cho trờn bản vẽ chi tiết.
Độ nhỏm tất cả cỏc bề mặt phải đạt Ra=0,63.
Độ ch nh ỏc về vị tr khụng gian giữa cỏc bề mặt: độ vuụng gúc giữa cỏc bề mặt.
4.3.2. Xỏc đ nh dạng s n uất
4.3 3 h n tớch tớnh c ng nghệ trong kết cấu chi tiết
- Chi tiết cú kết cấu đơn giản nhưng cú k ch thước khỏ nhỏ 17 15 4 nờn khú khăn trong việc gia cụng thụng thường.
- Chi tiết cú 2 mặt nghiờng nờn khú khăn trong việc thiết kế đồ gỏ.
- Do k ch thước nhỏ nờn ta cú thể gia cụng đồng thời nhiều chi tiết cựng lỳc, nõng cao được năng suất.
- Do chi tiết chỉ cú chức năng là ỏc định vị tr của mảnh lưỡi cắt nờn khụng cần nhiệt luyện sau gia cụng.
- Với k ch thước nhỏ nờn khú gia cụng chi tiết bằng cỏc phương phỏp như phay nờn ta sẽ gia cụng cỏc bề mặt chi tiết trờn mỏy mài với bàn từ.
4.3 4 hư ng ph p chế tạo ph i
Do chi tiết cú k ch thước nhỏ nờn ta chọn phương phỏp gia cụng là mài cỏc bề mặt, do đú lượng dư trờn cỏc bề mặt phải nhỏ mà cơ t nh phải tốt, vỡ vậy ta chọn phương phỏp chế tạo phụi là phương phỏp dập nguội để đảm bảo cơ t nh của chi tiết tốt.
4.3 5 ớnh to n lượng dư gi c ng cho 1 mặt phẳng lớn củ chi tiết
- Do để đạt được k ch thước thẳng 4+0,3
ta dựng phương phỏp mài nờn ta chọn độ ch nh ỏc của phụi dập là: Độ ch nh ỏc nõng cao (Chọn theo bảng 3-60 sổ tay – CNCTM tập II).
- Vật liệu C45 (thộp kết cấu)
- Quy trỡnh cụng nghệ gồm 2 bước: mài thụ, mài tinh chi tiết được gỏ trờn bàn từ như sau:
Hỡnh 4.17: Sơ đồ gỏ đặt của nguyờn cụng 2
- Cụng thức t nh lượng dư cho bề mặt khụng đối ứng (theo bảng 3-1 sỏch hướng dẫn thiết kế đồ ỏn CNCTM – tỏc giả Nguyễn Đắc Lộc)
Zi.min = (Rz.i-1 + Ta.i-1 + i1i) - Trong đú:
Rz.i-1: chiều cao nhấp nhụ tế vi do bước cụng nghệ sỏt trước để lại.
Ta.i-1: chiều sõu lớp kim loại bề mặt bị hư hỏng do bước cụng nghệ sỏt trước để lại.
i-1: sai lệch về vị tr khụng gian do bước cụng nghệ sỏt trước để lại (độ cong vờnh, độ lệch tõm, độ khụng song song).
I: sai số gỏ đặt chi tiết ở bước cụng nghệ đang thực hiện. - T nh lượng dư cho bước cụng nghệ mài thụ:
Theo bảng 3-71 sổ tay – CNCTM tập I ta cú Rz0 = 160, Ta0 = 200
Sai lệch tổng cộng vị tr khụng gian được ỏc định theo cụng thức sau: i-1 = 2 2 lk cv Trong đú
cv là độ cong vờnh của chi tiết t nh theo chiều dài của chi tiết. lk là sai lệch do lệch khuụn.
cv = k.L với k = 3 m/mm (theo bảng 3-74 sổ tay – CNCTM tập I). L = 17 mm. Vậy ta cú: cv = 17.3 = 51m 0 = 51m
Tớnh 1: sai số gỏ đặt.
Do chi tiết được gỏ trờn bàn từ nờn sai số gỏ đặt cú thể lấy gần đỳng theo cụng thức gđ = 1/3 với là dung sai của k ch thước đang gia cụng. Vậy gđ = 1/3.0,3 = 0,1 (mm)
- Vậy ta cú thể ỏc định lượng dư nhỏ nhất theo cụng thức: Zi.min = (Rz.i-1 + Ta.i-1 + i1i)
= (160 + 200 + 51 + 100) = 511 (m)
Như vậy lượng dư nhỏ nhất cho nguyờn cụng mài thụ là Zi.min = 511 m. Lấy Zi.min = 600 m
- Tớnh lượng dư cho bước cụng nghệ mài tinh: Zi.min = (Rz.i-1 + Ta.i-1 + i1i)
Với Rz1 = 10 Ta1 = 20 ( theo bảng 3-69 sổ tay – CNCTM tập I) 1 = Kchx. cv = 0,05.k.L = 0,05.51 = 2,25 (m)
gđ = 1/3.0,3 = 0,1 (mm) (lấy tương tự bước mài thụ ở trờn) Vậy lượng dư nhỏ nhất cho bước cụng nghệ mài tinh: Zi.min = (Rz.i-1 + Ta.i-1 +i1i)
= (10 + 20 + 2,25 + 100) = 132,25 (m). Lấy Zi.min = 140m B-ớc RZ m T m a m m 2Zmint m Ht mm m Hmin mm Hmax mm Zgh m in m Zgh m ax m Phôi 160 200 51 4,74 300 4,74 5,04 Mài thô 10 20 2,25 100 600 4,14 80 4,14 4,22 0,6 0,82 Mài tinh 20 100 140 4 20 4 4,02 0,14 0,2 Z 0,74 1,02
Ô cuối cùng trong cột kích th-ớc tính toán có giá trị nhỏ nhất của kích th-ớc chi tiết theo bản vẽ. Các ô tiếp theo có giá trị bằng kích th-ớc tính toán của b-ớc tiếp theo cộng với giá trị của l-ợng d- tối thiểu. dt mài thô = 4 + 0,14 = 4,14 (mm);
dt phôi = 4,14 + 0,6 = 4,74 (mm)
Dung sai của các b-ớc đ-ợc lấy theo bảng trong sổ tay (nh- trong bảng tính l-ợng d-)
Xỏc định k ch thước giới hạn nhỏ nhất bằng cỏch làm trũn k ch thước t nh toỏn theo hàng số cú nghĩa của dung sai theo chiều tăng dmax = dmin + ( dung sai của b-ớc t-ơng ứng)
Mài tinh : Hmin = 4 ; Hmax = 4 + 0,02 = 4,02 (mm); Mài thô : Hmin = 4,14 ; Hmax = 4,14 + 0,08 = 4,22 (mm); Phôi : Hmin = 4,74 ; Hmax = 4,74 + 0,3 = 5,04 (mm);
Giá trị l-ợng d- nhỏ nhất 2.Zgh
m in bằng hiệu của các kích th-ớc nhỏ nhất trên nguyên công đang thực hiện và nguyên công tr-ớc nó.
Còn giá trị l-ợng d- lớn nhất 2Zgh
m axbằng hiệu của các kích th-ớc giới hạn lớn nhất trên nguyên công đang thực hiện trừ đi nguyên công kề ngay trước nú :
Với mài tinh: Zgh
m in = 4,1 – 4 = 0,14 (mm) = 140 (m) ; Zgh
m ax = 4,22 – 4,2 = 0,2 (mm) = 200 (m) ; Với mài thô: Zgh
m in = 4,74 – 4,14 = 0,6 (mm) = 600 (m) ; Zgh
m ax = 5,04 – 4,22 = 0,82 (mm) = 820 (m) ;
Kiểm tra độ chính xác của các tính toán đã thực hiện Zgh 2 m ax - Zgh 2 m in = 200 – 140 = 60 (m) ; 1 - 2 = 80 – 20 = 60 (m) Zgh 1 m ax - Zgh 1 m in = 820 – 600 = 220 (m) ; ph - 1 = 300 – 80 = 220 (m) Vậy các b-ớc tính toán là đúng.
Cỏc bề mặt cũn lại được tra trong cỏc bảng của sổ tay – CNCTM tập I.
CHƯƠNG 5
Ự N I 5 1 uy hoạch thực nghiệm
5.1.1. Khỏi quỏt chung:
Trong khoa học cụng nghệ chỳng ta thường phải giải những bài toỏn tối ưu (hợp l ) cho một mục tiờu nào đú trong độ ch nh ỏc cho phộp. Khi cỏc nhõn tố ảnh hưởng đến, nú thay đổi. Như vậy khi nghiờn cứu cỏc bài toỏn tối ưu trước hết cần tỡm mối quan hệ phụ thuộc cỏc yếu tố quan hệ với nhau, thường chưa biết, chưa rừ luật hoạt động của