Khí vàoKhí ra
3.6.1.2.4 Thiết kế nguyên công
Nguyên tắc chung khi thiết kế nguyên công là đảm bảo đ−ợc năng suất và độ chính xác yêu cầu. Năng suất và độ chính xác phụ thuộc vào chế độ cắt, l−ợng d−, số b−ớc và thứ tự các b−ớc công nghệ… Vì vậy, khi thiết kế nguyên công phải dựa vào dạng sản xuất, ph−ơng pháp phân tán nguyên công để chọn sơ đồ nguyên công hợp lý.
3.6.1.2.4.1 Lập sơ đồ gá đặt
Để lập sơ đồ gá đặt tr−ớc hết ta phải chọn những bề mặt làm chuẩn. Khi chọn chuẩn cần chú ý 5 nguyên tắc chọn chuẩn thô và 5 nguyên tắc chọn chuẩn tinh trong Công nghệ chế tạo chuẩn. Các mặt làm chuẩn cần đ−ợc khống chế đủ số bậc tự do cần thiết, không thiếu (chi tiết ch−a đ−ợc xác định vị trí), không thừa (siêu định vị trí). Tại mỗi nguyên công, mỗi b−ớc cần vẽ phôi ở vị trí gia công và không cần thể hiện theo tỷ lệ, mà chỉ cần thể hiện một cách −ớc l−ợng.
ở cuối mỗi nguyên công, mỗi b−ớc cần ghi kích th−ớc gia công, dung sai cần đạt và thể hiện đủ chiều chuyển động của dao, của chi tiết, chốt tỳ phụ, chột tỳ điều chỉnh.
3.6.1.2.4.2. Chọn máy gia công
Sau khi đã xác định đ−ợc ph−ơng pháp gia công và đồ gá ta tiến hành chọn máy. Chọn máy phụ thuộc vào độ chính xác và độ bóng bề mặt gia công.
Nếu những yêu cầu này đ−ợc thỏa mãn bằng nhiều lọai máy khác nhau thì lúc đó ta chọn đ−ợc một máy cụ thể theo những yêu cầu sau:
- Kích th−ớc của máy phù hợp với kích th−ớc của chi tiết gia công và phạm vi gá đặt của phôi trên máy.
- Máy phải đảm bảo đ−ợc năng suất gia công.
- Máy phải có khả năng làm việc với chế độ cắt tối −u.
- Nên chọn những máy vạn năng, máy chuyên dùng phù hợp với điều kiện sản xuất thực tế và trình độ phát triển khoa học kỹ thuật của Việt nam.
Trong sản xuất lớn, tại mỗi nguyên công, không nên dùng quá 2 máy. Nếu điều kiện này không đ−ợc thỏa mãn thì nên chọn những máy có năng suất cao, ví dụ nh−
các loại máy có nhiều trục chính, máy nhiều vị trí.
3.6.1.2.4.3. Chọn dụng cụ cắt
Dụng cụ cắt đ−ợc chọn theo kết cấu của bề mặt gia công, vật liệu, độ chính xác và năng suất yêu cầu. Khi chọn dao phải chú ý đến kích th−ớc của bề mặt gia công, đặc biệt chú ý đối với những dao không định kích th−ớc. Kích th−ớc và các thông số hình học của dao phải đ−ợc ghi đầy đủ và chỉ rõ tài liệu tham khảo cho các kích th−ớc và thông số này.
Độ cứng vững của dao là rất cần thiết, vì vậy đối với từng bề mặt gia công cụ thể phải chọn dao có đủ độ cứng vững. Trong thực tế sản xuất ng−ời ta hay dùng các loại dao đ−ợc chế tạo bằng những vật liệu sau đây:
Y12A,Y8A, 9XC, P18, BK8, BK6, T15K6, T14K8, T5K10, T30K4
3.6.1.2.4.4. Tra l−ợng d−
Sau khi chọn đ−ợc thứ tự các nguyên công, các b−ớc tiến hành tra l−ợng d− cho tất cả các bề mặt mà sau này ta sẽ tính l−ợng d− theo ph−ơng pháp của giáo s−
Kovvan.
L−ợng d− đ−ợc tra theo sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập1. Kết quả tra l−ợng d−
của các bề mặt là cơ sở để xây dựng bản vẽ chi tiết lòng phôi.
Sau khi xác định l−ợng d− trung gian của các nguyên công các b−ớc. Ta tính l−ợng d− tổng cộng (tổng các l−ợng d− trung gian). Tr−ờng hợp l−ợng d− tổng cộng quá lớn hoặc quá nhỏ ta kiểm tra lại để điều chỉnh cho phù hơp.
3.6.4.1.2.4.5. Tra chế độ cắt
Chế độ cắt phụ thuộc vào vật liệu gia công, kết cấu của dụng cụ, vật liệu và các thông số của dụng cụ cắt, ph−ơng pháp gá dụng cụ cắt, dung dịch trơn nguội và tình trạng của hệ thống công nghệ,
Chế độ cắt bao gồm các thông sô sau:
Đối với nguyên công thô th−ờng chọn chiều sâu cắt t lớn nhất (bằng hoặc gần bằng l−ợng d− gia công) để đạt năng suất cao. Khi gia công tinh, chiều sâu cắt t phụ thuộc vào độ chính xác và độ bóng bề mặt.
Nhìn chung, khi gia công tinh nên chọn chiều sâu cắt nhỏ (chiều sâu cắt t đo bằng mm). Ví dụ khi tiện thô t = 2,8 mm phụ thuộc vào l−ợng d− và công suất máy, khi tiện tính t = 0,5 - 1mm,
b) L−ợng chạy dao
L−ợng chạy dao đ−ợc ký hiệu bằng S0 (mm/vòng) và Sp (mm/phút) và Sr (mm/răng). Khi gia công thô nên chọn h−ớng chạy dao lớn nhất theo độ cứng vững của hệ thống công nghệ và công suất máy để đạt năng suất cao. Khi gia công tinh cần chọn l−ợng chạy dao theo cấp chính xác và độ bóng bề mặt. L−ợng chạy dao này đ−ợc nhân với các hệ số có tính đến kết cấu của dao, các góc cắt, vật liệu gia công, vật liệu dao, tuổi bền dụng cụ, hình dáng của chi tiết gia công … vv.
c) Tốc độ cắt v
Tốc độ cắt v phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh− chiều sâu cắt, l−ợng chạy dao, vật liệu gia công, vật liệu dụng cụ cắt, các thông số hình học của dao cắt, dung dịch trơn nguội…Tốc độ cắt v đ−ợc tra trong sổ tay công nghệ và cũng phải nhân với hệ số k. các hệ số này phụ thuộc vào vật liệu gia công, vật liệu dao, tuổi bền của dao, ph−ơng pháp gia công, dung dịch trơn nguội… phụ thuộc vào từng tr−ờng hợp cụ thể.
Nh− vậy tốc độ cắt v đ−ợc tính nh− sau:
Vt = Vb .k1…ki (3.6.1) V1 tốc độ cắt tính toán;
Vb chế độ cắt theo bảng;
K1… ki các hệ số phụ thuộc vào các yếu tố nh− đã nêu ở trên. Khi có Vt a phải xác định số vòng quay tính toán nt
N1 = 1000DVt vòng/phút (3.6.2)
D - đ−ờng kính bề mặt gia công hoặc dụng cụ cắt lát
Khi xác định đ−ợc nt ta phải chọn nm (n của máy) và lấy nm < nt. Nếu trong bảng thuyết minh của máy có tất cả số vòng quay n mà chỉ có số vòng quay nhỏ nhất n min và n lớn nhất max thì ta xác định nm nh− sau:
Theo tính chất của cấp số nhân ta có thể viết: nmax = nminϕn+1
(3.6.3) m - số cấp tốc độ của máy, ϕ - công bội của cấp số nhân.
Trong công thức (3.6.3) nếu biết nmax và nmin ta có thể xác định đ−ợc ϕ. Trong chế tạo máy ta th−ờng dùng các giá trị công bội tiêu chuẩn nh− sau: ϕ = 1,06; 1,12; 1,26; 1,41; 1,58 ;1,78; 2 từ công thức (3.6.3) ta có: ϕn+1 = min n n max (3.6.4) Có thể xác định ϕx theo công thức: n n x = 1 ϕ (3.6.5) n - số vòng quay tính toán. 3.6.1.2.4.6. Tính chế độ cắt
Ph−ơng pháp tính chế độ cắt đ−ợc trình bày cụ thể trong các Sổ tay công nghệ chế tạo máy và giáo trình nguyên lý cắt, việc xác định nm cũng t−ơng tự nh− ph−ơng pháp tra chế độ cắt.
3.6.1.2.4.7. Xác định chế độ cắt khi gia công đồng thời dùng nhiều dao
Trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, đặc điểm của các máy có năng suất cao là cho phép gia công đồng thời bằng nhiều dao, các nguyên công dùng nhiều dao là tiện bằng nhiều dao trên các máy tiện bán tự động, khoan khoét doa bằng đầu dao, phay nhiều bề mặt cùng lúc bằng nhiều dao trên cùng một trục gá hoặc trên các trục gá khác nhau:
- Chọn chiều sâu cắt t; - Chọn h−ớng chạy dao S. - Chọn tốc độ cắt V.
Giai đoạn xác định tốc độ cắt V là giai đoạn phức tạp hơn cả. Tuổi bền của dao trong tr−ờng hợp gia công đồng thời bằng nhiều dao phải lớn hơn so với gia công bằng 1 dao để giảm thời gian thay dao và giá thành mài dao.