Chơng II : Tính tốn thơng số làm việc của máng cào
3.3.Xác định dạng hình sản xuất
Xác định dạng hình sản xuất: Vì đĩa xích của máng cào SGB 420/22 của Công ty CP than Mông Dơng nhập hàng Trung Quốc nên ở đây ta chỉ sản xuất theo dạng hình sản xuất hàng loạt nhỏ để lắp ráp hoặc thay thế cho những chi tiết h hỏng.
Dạng hình sản xuất đợc xác định theo cơng thức [1] N = N1.m.(
100 1+β+α
) Trong đó:
N: số chi tiết sản xuất trong năm
N1: Số sản phẩm đợc sản xuất trong năm, N1 = 10 sp m: số chi tiết trong sản phẩm, m = 2 (chi tiết)
β: số chi tiết chế tạo dự trữ: chọn β = 6% α: số phế phẩm gia công, chọn α = 4% Thay số vào công thức ta có:
N = 10.2.(1+
100 4 6+
) = 22 chi tiết/năm
ở đây ta chỉ tính theo phơng pháp giả thiết giả sử với 11 phân xởng khai thác đặt
máng cào SGB 420/22, có 10 phân xởng cần thay thế đĩa xích khi đó chọn: N = 10 sản phẩm.
Q1 = V.γ , kg
Với: V: là thể tích của chi tiết, nh ta đã tính ở trên: V = Vdx/2 = 8,03/2 dm3
γ : trọng lợng riêng của vật liệu chế tạo chi tiết, với vật liệu chế tạo là thép ta chọn γ = 7,852 kg/dm3.
- Khối lợng chi tiết đợc xác định:
Thay vào công thức: Q1 = 8,03.7,852/2 = 31,53 kg
Dựa vào số chi tiết sản xuất trong năm và khối lợng của chi tiết ta tra bảng (1.3) [5]. => Dạng hình sản xuất thuộc dạng hình sản xuất hàng loạt nhỏ.
3.4. Xác định phơng pháp chế tạo phôi và dạng phơi
Dựa vào dạng hình sản xuất nh ta đã xác định ở trên là dạng hình sản xuất hàng loạt nhỏ. Cũng nh dựa vào kết cấu chi tiết nh ta nhận xét thuộc dạng bạc, vật liệu chế tạo là thép 35XΓCΛ với điều kiện làm việc tải va đập nhẹ và có khả năng chống ăn
mịn về hóa học cũng nh ma sát và khả năng chịu nhiệt cao. Nên khi chế tạo phôi ta cần nhiệt luyện để tăng tính chất cơ ký của vật liệu.
Đặc biệt dựa vào điều kiện sản xuất của mỏ trang bị còn hạn chế và đơn giản do vậy ta chọn phơng pháp chế tạo phôi cần phải đơn giản và phù hợp với những trang thiết bị của mỏ.
=> Từ đó ta chọn phơng pháp chế tạo phơi là hợp lý vì phơng pháp này đơn giản dễ làm giá thành sản xuất cũng nh vốn đầu t thấp. Hơn nữa cũng không cần trang bị hiện đại mà vẫn đạt độ chính xác cao theo yêu cầu.
* Xác định phơng pháp đúc, phạm vi sử dụng
Với vật liệu cần đúc là thép hợp kim 35XΓCΛ
Khối lợng của vật đúc là 60,06 kg có dạng đĩa xích. Vậy ta chọn phơng pháp đúc là làm khn bằng tay theo mẫu. Có thể đúc đợc những chi tiết có trọng lợng lớn có thể đạt đợc 100 kg.
Vật đúc có thể là thép, gang xám, gang dẻo, gang có độ bền cao, kim loại màu và các hợp kim.
Phạm vi công dụng và đặc điểm phơng pháp đúc có thể đúc vật có dạng trịn xoay (bánh răng, vành khăn, đĩa, ống, bánh đà ). …
Tra bảng (3-1) [5].
Sai lệch cho phép kích thớc vật đúc: tra bàng (3-5) [5]
Chọn với cấp chính xác của phơng pháp đúc là cấp chính xác ứng với kích thớc biên lớn nhất L = 410 mm; với vật liệu đúc là thép 35XΓCΛ phơng pháp đúc là đúc trong khuôn cát. Sai lệch cho phép là 2,2 ữ 4mm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Với bề mặt lắp giữa hai nửa tang cấp chính xác đạt đợc sau khi đúc là: 1T 16 tra bảng (3-11) [5].
Hình 3.2. Sai lệch kích thớc sau đúc của nửa đĩa xích dẫn động
Kích thớc danh nghĩa là L = 410 mm; dung sai sẽ là: δ1 = 4mm - Tại vị trí ăn khớp D = 202mm; dung sai là: δ2 = 3,5 mm
- Tại vị trí lắp với trục L = 110mm; D = 70mm; dung sai là δ3 = 1,6mm - Tại vị trí mặt đầu δ4 = 2,5mm
- Tại bề mặt lắp bu lông δ5 = 2,5 mm - Tại vị trí rãnh ăn khớp xích δ6 = 2,5mm.
3.5. Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết
3.5.1. Xác định đờng lối công nghệ
Nh ta đã xác định dạng hình sản xuất hàng loạt nhỏ. Nhng trong điều kiện sản xuất ở Việt Nam nói chung và ở mỏ Vàng Danh nói riêng điều kiện máy móc và trang thiết bị cịn hạn chế, ít các loại máy vạn năng. Hơn nữa để đơn giản cho việc gia cơng chi tiết ta chọn quy trình cơng nghệ đợc xây dựng theo ngun tắc phân tán ngun cơng.
Ngun tắc phân tán ngun cơng, quy trình cơng nghệ đợc chia ra các ngun cơng đơn giản. Có thời gian hồn thành các ngun cơng bằng nhau hoặc bằng số lần của nhau (nhịp điệu sản xuất). ở đây mỗi vị trí làm việc thực hiện một nguyên công nhất định. Đồ gá đợc dùng để hồn thiện ngun cơng là đồ gá chuyên dùng.
Dựa theo nguyên tắc này phơng pháp gia công đợc tiến hành theo sơ đồ sau: Nguyên cơng Gia cơng nhiều vị trí
3.5.2. Chọn phơng pháp gia công
Căn cứ vào bản vẽ chi tiết ta bắt đầu phân chia các bề mặt gia cơng thích hợp để đạt đợc độ chính xác và cấp nhám yêu cầu thích hợp với điều kiện làm việc của chi tiết.
* Bề mặt lắp ghép giữa hai nửa tang
Cấp chính xác yêu cầu khi lắp ghép là IT 9 chọn phơng pháp gia công là:
Bào thô có thể đạt đợc cấp chính xác là IT 12 ữ IT 14, giá trị thông số trong ứng Ra = 12,5 ữ 25 àm.
- Phay bằng dao phay mặt đầu có thể đợc cấp chính xác IT 8 ữ IT 9 - Phay thô: Ra = 6,3 ữ 12,5 àm, cấp chính xác đạt IT 12 ữ IT 14 - Phay thô tinh: Ra = 3,2 ữ 6,3 àm, cấp chính xác đạt đợc IT 11 - Phay tinh: Ra = 0,8 ữ 1,6 àm, cấp chính xác đạt đợc IT 8 ữ IT 9.
* Bề mặt lắp bu lông
Khơng cần đạt cấp chính xác cao IT 12 ta chỉ cần phay thô bằng dao phay mặt đầu.
- Phay thô: Ra = 6,3 ữ 12,5 àm, cấp chính xác đạt đợc IT 12 ữ IT 14.
* Gia công 2 lỗ Φ8 và 8 lỗ Φ18 ghép bu lông, ép hai tang với nhau cấp chính xác cần đạt đợc là IT 13.
- Khoan 2 lỗ Φ8: Ra = 6,3 ữ 12,5 àm, cấp chính xác đạt dợc là IT 12 ữ IT 14. - Khoan 8 lỗ Φ18: Ra = 12,5 ữ 25 àm, cấp chính xác đạt dợc là IT 12 ữ IT 14. * Gia cơng lỗ Φ70 H7: cấp chính xác cần đạt đợc cho bề mặt lắp ghép này là IT7 Phơng pháp gia công là tiện trong chạy dao dọc
- Tiện thô: Ra = 12,5 ữ 100 àm, cấp chính xác đạt dợc là IT 15 ữ IT 17. - Tiện bán tinh: Ra = 6,3 ữ 12,5 àm, cấp chính xác đạt dợc là IT 12 ữ IT 14 - Tiện tinh: Ra = 1,6 ữ 3,2 àm, cấp chính xác đạt dợc là IT 7 ữ IT 9
- Phay thơ: Ra = 2,5 ữ 5 àm, cấp chính xác đạt dợc là IT 12 ữ IT 14 - Phay thô tinh: Ra = 3,2 ữ 6,3 àm, cấp chính xác đạt dợc là IT 11 - Phay tinh: Ra = 1,6 àm, cấp chính xác đạt dợc là IT 8 ữ IT 9.
3.5.3. Lập tiến trình cơng nghệ gia cơng chi tiết (xác định thứ tự nguyên công và bớc)
* Nguyên công 1: Lấy dấu bề mặt lắp ghép giữa hai nửa tang
- b1: Bôi vôi lên hai đầu chi tiết
- b2: Đặt chi tiết lên đồ gá lấy dấu (mặt phẳng chuẩn) - b3: Chỉnh chi tiết đảm bảo độ phẳng
- b4: Vạch dấu lên bề mặt chi tiết
Với nguyên công này là nguyên công chuẩn bị, định dấu cho các ngun cơng tiếp theo. Địi hỏi phỉa là thợ lành nghề và khéo léo mới có thể làm cơng việc này. Trình độ thợ gia cơng bậc 4/7.
Trớc hết ta đặt chi tiết lên bàn rà (mặt phẳng). Sau đó lấy bàn rà làm chuẩn, ta đo các kích thớc bề mặt gia cơng là Φ 285 rồi dùng thớc và mũi vắt vạch theo mốc đã đo. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
* Nguyên công 2: Bào thô bề mặt lắp ghép hai nửa tang - Sơ đồ gá đặt:
Hình 3.2. Sơ đồ gá đặt cho NC 2
Chi tiết đợc định vị bằng mặt phẳng bàn máy và chốt tỳ hai bên hạn chế đợc 5 bậc tự do.
Chọn máy bào nằm ngày 7A35 với đặc tính sau: - Chiều dài hành tinh đầu bào: 500 mm;
- Kích thớc làm việc bàn (dài x rộng): 500x360mm; - Dịch chuyển ngang bàn: 600mm;
- Dịch chuyển đứng bàn: 310mm; - Lực lớn nhất ở đầu trợt: 2000 KG;
- Số hành trình kép ở đầu bào: 12,5 ; 18,25; 34,5; 49; 71; 100; 136 htk/ph;
- Giới hạn dịch chuyển ngang của bàn trên hành trình kép: 0,3 – 0,6 - 0,9 – 1,2 – 1,5 – 1,8 – 2,1 – 2,4 – 2,7 – 3,0 – 3,3 – 3,6 – 3,9 – 4,2 – 4,5 – 4,8 mm.
- Cơng suất động cơ chính: 4,5 KW;
Chọn dụng cụ cắt (dao bào mặt phẳng): lấy theo dao cong gắn mảnh thép gió bảng (4-9) [5].
Hình 3.4. Dao bào lới gắn mảnh thép gió
* Ngun cơng 3: Phay bề mặt lắp ghép giữa hai nửa tang - b1: Phay thô bề mặt lắp ghép hai nửa tang
- b2: Phay thô tinh bề mặt lắp ghép hai nửa tang - b3: Phay tinh bề mặt lắp ghép hai nửa tang * Sơ đồ gá đặt chi tiết:
Hình 3.5. Sơ đồ đặt gá cho NC 3
Chi tiết đợc lấy mặt nền khoan lỗ bu lông chuẩn định vị nhờ 4 chốt tỳ di động và 2 chốt kẹp chặt hạn chế đợc 5 bậc tự do.
- Chọn máy gia công là máy phay nằm ngang 6H12 với những đặc tính sau: + Bề mặt làm việc của bàn: 320x1250 mm
+ Công suất động cơ: 7kW
+ Hiệu suất làm việc của máy: 75%
+ Số vịng quay trục chính: 30-37, 5-47, 5-60-75-95-118-150-190-235-300-375- 475-600-753-950-1180-1500 vg/ph.
+ Bớc tiến của bàn: 30-37, 5-47, 5-60-75-95-118-150-190-235-300-375-475-600- 750-960-1500 mm/ph.
+ Lực lớn nhất cho phép của cơ cấu máy: 15000N.
- Chọn dao phay là dao phay răng chắp mảnh hợp kim cứng T15K6 theo bảng (4- 95) [5].
Hình 3.6. Dao phay mặt phẳng răng chắp mảnh hợp kim cứng
* Nguyên công 4: Phay bề mặt lắp ghép bu lông Φ18 + phay mặt tựa làm chuẩn. Khơng cần đạt độ chính xác cao IT 13.
- Do vậy nguyên công này chỉ cần phay thô: + b1: Phay thô bề mặt khoan lỗ lắp bu lông Φ18 + b2: Phay mặt tựa (A).
- Sơ đồ gá đặt chi tiết
Hình 3.7. Sơ đồ đặt gá cho NC4
Chi tiết đợc định vị bằng bàn may, với mặt tựa là bề mặt lắp ghép giữa hai nửa tang. Chốt tỳ ở giữa hạn chế đợc 5 bậc tự do.
Chọn máy gia công là máy phay nằm ngang 6H12 với những đặc tính sau: + Bề mặt làm việc của bàn: 320x1250 mm
+ Công suất động cơ: 7 kW (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Hiệu suất làm việc của máy: 75%
+ Số vịng quay trục chính: 30-37, 5-47, 5-60-75-95-118-150-190-235- 300-375-475-600-753-950-1180-1500 vg/ph.
+ Bớc tiến của bàn: 30-37, 5-47, 5-60-75-95-118-150-190-235-300-375- 475-600-750-960-1500 mm/ph.
+ Lực lớn nhất cho phép của cơ cấu máy: 15000N.
- Chọn dao phay là dao phay răng chắp mảnh hợp kim cứng T15K6 theo bảng (4- 95) [5].
Hình 3.8. Dao phay mặt phẳng răng chắp mảnh hợp kim
+ b1: Khoan hai lỗ Φ8 làm chuẩn định vị + b2: Khoan 8 lỗ Φ18 ghép bu lông.
- Sơ đồ gá đặt chi tiết: Chi tiết đợc đặt trên bàn máy và kẹp chặt nhờ chốt tỳ hạn chế đợc 5 bậc tự do.
Hình 3.9. Sơ đồ đặt gá cho NC5
Chọn máy gia công là máy khoan đứng 2A125 với các thông số của máy: + Đờng kính khoan lớn nhất, với khoan thép là 25mm
+ Cơn mc chính: N0 = 4 + Cơng suất động cơ: 2,8 kW + Hiệu suất: 80%
+ Số vịng quay trục chính: 97, 140, 195, 272, 92, 545, 680, 960, 1360 vg/ph
+ Bớc tiến: 0,1 – 0,13 -0,17 -0,22 -0,28 -0,36 -0,48 – 0,62 -0,81 mm/ph + Lực hớng trục cho phép của cơ cấu tiện dao: Pmax = 9000N
- Chọn mũi khoan gia công hai lỗ Φ8 là mũi khoan ruột gà, với các thơng số:
Hình 3.10. Mũi khoan ruột gà
- Đờng kính: d = 8mm
- Phần chiều dài làm việc: l = 60mm - Chiều dài mũi khoan: L = 100 mm
ϕ = 220
ϕ1 = 100
ω = 270
λ = 80
Chọn mũi khoan để khoan 8 lỗ Φ18 là loại mũi khoan cắt một phía có đờng dẫn nhờn lạnh kiểu lòng súng đợc chế tạo từ thép hợp kim. Với các thơng số:
Hình 3.11. Mũi khoan cắt một phía
- Đờng kính mũi khoan: d = 18mm - Chiều dài phần làm việc: l = 15mm - Chiều dài mũi khoan: L = 100 mm * Nguyên công 6: Lấy dấu tiện
- B1: Ghép hai nửa tang lại với nhau, lấy chuẩn định vị là hai lỗ Φ8 - B2: Bôi sơn lên mặt đầu của tang, đóng cốt lấy dấu
- B3: Kẻ đờng thẳng qua tâm mặt ghép
- B4: Lắp xích kiểm, lấy tâm tang theo xích kiểm. Điểm tâm phải nằm trên mặt ghép - B5: Đóng tâm bằng tu và dùng compa quay một vịng theo kích thớc cần tiện - B6: Đóng tu theo đờng đã vạch
Đây là ngun cơng chuẩn bị cho nguyên công tiện tiếp theo.
* Nguyên công 7: Tiện bề mặt Φ285 + Φ202 + tiện mặt đầu + tiện rãnh ăn khớp xích
- B1: Tiện thơ bề mặt Φ285 - B2: Tiện thô bề mặt Φ202 - B3: Tiện thơ mặt đầu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.12. Sơ đồ đặt gá cho NC7
Chọn máy gia công là máy tiện RoVolve (máy tiện nằm ngang 1341) với thơng số - Đờng kính phơi gia cơng trên máy là 400 mm
- Đờng kính phơi thanh gia công: 40mm - Công suất động cơ: 4,5 kW
- Số vịng quay trục chính: 60-100-120-260-475-800-1180-2000 vg/ph - Tiến dọc: 0,05-0,1-0,2-0,4-0,8mm
- Tiến ngang: 0,03-0,06-0,12-0,24-0,48 mm
Chọn dao tiện gia công bề mặt Φ285 và mặt đầu theo bảng (4-1) [5]
Chọn loại dao tiện thân thẳng gắn mạnh hợp kim cứng có góc nghiêng chính 900 Với các thơng số:
- Chiều cao của dao: h = 25mm - Chiều rộng của dao: b = 16mm - Chiều dài của dao: L = 120 mm - Chiều dài phần làm việc: l = 15mm - Bán kính mũi dao: R = 1mm
- λ = 50, ϕ = 50, ϕ1 = 100
- Thời gian làm việc của dao: T = 60 ph
Chọn dao gia công rãnh Φ202 là loại dao tiện định hình với kích thớc: - Chiều cao của dao: h = 25mm
- Chiều dài của dao: L = 120 mm - Chiều dài phần làm việc: l = 155mm - Bán kính mũi dao: R = 9,5 mm * Ngun cơng 8: Tiện bề mặt Φ70 H7
- B1: Tiện thô bề mặt Φ70H7 - B2: Tiện bán tinh bề mặt Φ70H7 - B3: Tiện tinh Φ70H7.
Hình 3.14. Sơ đồ gá đặt cho NC8
Chọn máy gia công là máy tiện RoVolve (máy tiện nằm ngang 1341) với thơng số - Đờng kính phơi gia cơng trên máy: 400mm
- Đờng kính phơi thanh gia cơng: 40mm - Công suất động cơ: 4,5 kW
- Số vịng quay trục chính: 60-100-120-260-475-800-1180-2000 vg/ph