Chuẩn: Hai mũi chống tâm.
Định vị: Hai mũi chống tâm hạn chế 5 bậc tự do 3 tịnh tiến 2 xoay như hình 4.19 và hình 4.20.
Kẹp chặt: Mũi chống tâm di động.
Chọn máy: Máy mài tròn 3T153E Bảng 9-50 trang 95 [55]. Số vòng quay của trục chính mang phơi: 63 ÷ 700 (vịng/phút). Tốc độ quay của trục chính mang đá mài: 1900 (vịng/phút). Cơng suất động cơ N = 7,5 kW.
Chọn đá mài: chọn đá ΠΠ305x25x75 tra bảng 4-170 trang 461 [53].
4.1.6 Lượng dư gia công
Lượng dư phay mặt đầu: 2 (mm) Bảng 3-142 trang 282 [53]. Lượng dư tiện tinh trục: 1(mm) Bảng 3-120 trang 265 [21] [53]. Lượng dư mài trục: 0,3 (mm) Bảng 3-122 trang 267 [53].
4.1.7 Sai số chuẩn
Tính sai số chuẩn bằng chuỗi kích thước cơng nghệ (phương pháp cực đại cực tiểu) [56].
Chuỗi kích thước cơng nghệ gồm bốn khâu cơ bản:
Khâu 1: từ dụng cụ cắt đến chuẩn điều chỉnh (kích thước điều chỉnh): A1 Khâu 2: từ chuẩn điều chỉnh đến chuẩn định vị: X1
Khâu 3: từ chuẩn định vị đến gốc kích thước: X2
Sơ đồ chuỗi kích thước:
Tính sai số chuẩn cho H1 [56]: A1 - X1 + X2 -H1 = 0 (38) H1 = A1 - X1 + X2 X1= + IJ – OM (39) X2= – OM (40) H1 = A1 – – IJ + OM + – OM (41) Kết quả: ԑ(H1) = 1 − = , . 1 − = 0,008 mm
Kết luận: sai số chuẩn của nguyên công phay rãnh then là ԑ(H1) = 0,008 mm.
4.1.8 Chế độ cắt
Chế độ cắt nguyên công chuẩn bị:
Phay mặt đầu đạt kích thước 310+0,2mm. Chiều sâu cắt: t=1mm.
Lượng chạy dao thơ S = 0,09 ÷ 0,11(mm/vịng) chọn S = 0,1(mm/vòng) Bảng
Tốc độ cắt V = 352 (m/phút) với số răng ta gắn mảnh hợp kim cứng là 4 Bảng 5-126 trang 114 [57].
Tốc độ cắt thực: V= V ×Kv (42)
Kv = KMV × Knv × Kuv (43) [57] Trong đó:
Hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công KMV bảng 2,9 [58]. KMV = 75
𝜎 = 75
90 = 0,83
Hệ số phụ thuộc vào tình trạng của bề mặt phơi: Knv = 0,9 phơi cán (tra bảng 5-5 trang 8 [57].
Hệ số điều chỉnh vào vật liệu dụng cụ cắt: Kuv = 1 tra bảng 5-6 trang 8 [57]. Thay số ta được: Kv = 0,83 x 0,9 x1 = 0,75 V = 352 x 0,75 = 264 (m/phút) Tốc độ quay trục chính: n = 1000 × 𝑉 𝜋 𝑥 𝐷 (44) n =1000 × 264π x 110 = 763,9(vòng/phút
Chọn n = 700 vòng/phút theo cấp tốc độ của máy. tốc độ cắt thực tế:
V =D× π×n1000m=110×π×7001000 = 241,9 (m/phút)
Cơng suất cắt: Sph= Sz x Z x nm =0,1x 4 x700 = 280 mm/phút. Công suất cắt N = 1,3 kW tra bảng 5-129 trang 117 [57].
Lượng chạy dao S = 0,12(mm/vòng) Bảng 2.33 trang 171 [58].
Tốc độ cắt khi khoan: trang 170 [58] V = Cv×Dqv
Tm× txv× syv × Kv (45) T chu kỳ bền của dao T =25 tra bảng 2.35 trang 172 [58]. Trong đó 𝐶 , m, y, q bảng 2.34 trang 172 [58]. Bảng 4.8: Hệ số khi khoan Cv qv yv m Xv 7 0,4 0,7 0,2 0 Kv = Kmv × Kuv × Klv (46) [58] Trong đó:
Kmv hệ số điều chỉnh chất lượng vật liệu gia công tra bảng 2.9-2.13 trang 154 [58]. Kmv = 𝐶 × = 0,8 × , = 0,68 (47)
Klv hệ số điều chỉnh chiều sâu lỗ gia công: Klv = 1 tra bảng 2.36 [58]. Hệ số điều chỉnh vào vật liệu dụng cụ cắt: Kuv = 0,3 tra bảng 2.14 [58]. Thay số ta được: Kv = 0,68 x 0,3 x1 = 0,204 (48) Tốc độ cắt: V = 7×60.4 250.2× 0.120.7 × 30 × 0,204 = 6,78 (m/phút) (49) Tốc độ quay trục chính: n = 1000 × 𝑉 𝜋 𝑥 𝐷 (50) n =1000 × 6,78 π x 6 = 359,7(vòng/phút)
tốc độ cắt thực tế:
V =D× π×nm
1000 =6×π×3501000 =6,59 (m/phút) Cơng suất cắt
Công suất cắt N = 1 kW tra bảng 5-88 trang 85 [57].
Công suất của động cơ N = 2,2 ÷ 7,5kW. Vậy N < N => đạt yêu cầu
Chế độ cắt nguyên công 1 và nguyên công 2: Tiện thơ để đạt kích thước ∅27.
Chiều sâu cắt t = 5 mm.
Lượng chạy dao S = 0.4 mm/vòng Bảng 5-11 trang 11 [57]. Tốc độ cắt thực:
V = Cv
Tm× tx× Sy× Kv (51) trang 10 [57] Trong đó:
T = 30 ÷ 60 (phút): Tuổi bền trung bình dao ta chọn T = 60 (phút). Trị số điều chỉnh x, y, m: trang 14 [57]. Bảng 4.9: Hệ số tốc độ tiện thô Cv x y m Tiện thô 350 0,15 0,35 0,2 Kv = KMV × Knv × Kuv (52) [57] Trong đó:
KMV = Kn × 750
𝜎 = 0,8 × 750
883 = 0,68
Knv -hệ số phụ thuộc vào tình trạng của bề mặt phơi: Knv = 0,9 phơi cán tra bảng 5-5 trang 8 [57].
Kuv - Hệ số điều chỉnh vào vật liệu dụng cụ cắt: Kuv = 1 tra bảng 5-6 trang 8 [57]. Thay số ta được: Kv = 0,68 x 0,9 x1 = 0,612 Tốc độ cắt: V = 350 600.2× 50.15× 0.40.35 × 0,612 = 102,24 (m/phút) Tốc độ quay trục chính: n = 1000 × 𝑉 𝜋 𝑥 𝐷 n =1000 × 102,24 π X 32 = 1017 (vịng/phút)
Chọn 𝑛 = 1000 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 theo cấp tốc độ của máy (trang 217 [54]). tốc độ cắt thực tế:
𝑉 =𝐷× 𝜋×𝑛𝑚
1000 =32×𝜋×1000
1000 = 100,5 (m/phút)
Cơng suất cắt: N = 7 kW tra bảng 5-68 trang 60 [57].
Công suất của động cơ N = 10 kW. Vậy N < N => đạt yêu cầu.
Tiện thơ để đạt kích thước ∅23 Chiều sâu cắt t = 4 mm.
Lượng chạy dao S = 0.3 mm/vòng Bảng 5-11 [57]. Tốc độ cắt thực trang 10 [57]
V = Cv
Trong đó:
T = 30 ÷ 60 (phút): Tuổi bền trung bình dao ta chọn T = 60 (phút). Trị số điều chỉnh x, y, m: trang 14 [57]. Bảng 4.10: Hệ số tốc độ tiện thô Cv x y m Tiện thô 420 0,15 0,2 0,2 K = KMV × Knv × Kuv (54) Trong đó:
KMV - hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công tra bảng 5-1 và 5-2 trang 6 [57].
KMV = Kn × 750
𝜎 = 0,8 × 750
883 = 0,68
Hệ số phụ thuộc vào tình trạng của bề mặt phơi: Knv = 0,9 phôi cán tra bảng 5-5 trang 8 [57].
Hệ số điều chỉnh vào vật liệu dụng cụ cắt: Kuv = 1 tra bảng 5-6 trang 8 [57]. Thay số ta được:
Kv = 0,68 x 0,9 x1 = 0,612 Tốc độ cắt:
V = 0.2
Chọn 𝑛 = 1250 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 theo cấp tốc độ của máy (trang 217 [54]). tốc độ cắt thực tế: V =𝐷 × 𝜋 × 𝑛 1000 = 27 × 𝜋 × 1250 1000 = 106 (m/phút)
Công suất cắt: N = 4,1 kW tra bảng 5-68 trang 60 [57].
Công suất của động cơ N = 10 kW. Vậy N < N => đạt yêu cầu.
Tiện thơ để đạt kích thước ∅21 Chiều sâu cắt t = 2 mm.
Lượng chạy dao S = 0,4 mm/vòng Bảng 5-11 [57]. Tốc độ cắt thực trang 10 [57].
V = Cv
Tm× tx× Syì Kv
Trong ú:
T = 30 ữ 60 (phút): Tuổi bền trung bình dao ta chọn T = 60 (phút). Trị số điều chỉnh x, y, m: trang 14 [57]. Bảng 4.11: Hệ số điều chỉnh x, y, m Cv x y m Tiện thô 350 0,15 0,35 0,2 k = KMV × Knv × Kuv (55) Trong đó:
KMV - Hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công tra bảng 5-1 và 5-2 trang 6 [57].
KMV = Kn × 750
𝜎 = 0,8 × 750
883 = 0,68
Knv - Hệ số phụ thuộc vào tình trạng của bề mặt phơi: Knv = 0,9 phôi cán tra bảng 5-5 trang 8 [57].
Kuv - Hệ số điều chỉnh vào vật liệu dụng cụ cắt: Kuv = 1 tra bảng 5-6 trang 8 [57]. Thay số ta được: Kv = 0,68 x 0,9 x1 = 0,612 Tốc độ cắt : V = 0.2 × 20.15× 0.40.35× 0.612 = 117,3 (m/phút) Tốc độ quay trục chính: n = × n = × . = 1623,4 (vòng/phút)
Chọn 𝑛 = 1600 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 theo cấp tốc độ của máy trang 217 [54]. tốc độ cắt thực tế:
V =𝐷 × 𝜋 × 𝑛
1000 =
24 × 𝜋 × 1600
1000 = 120,6 (m/phút)
Công suất cắt: N = 3,4 kW tra bảng 5-68 trang 60 [57].
Công suất của động cơ N = 10 kW. Vậy N < N => đạt yêu cầu.
Tiện tinh để đạt kích thước ∅20,3mm Chiều sâu cắt t = 0,7 mm.
Trong đó:
T = 30 ÷ 60 (phút): Tuổi bền trung bình dao ta chọn T = 60 (phút). Trị số điều chỉnh x, y, m: trang 14 [57]. Bảng 4.12: Hệ số điều chỉnh x, y, m Cv x y m Tiện tinh 420 0,15 0,2 0,2 k = KMV × Knv × Kuv Trong đó:
KMV - Hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công Tra bảng 5-1 và 5-2 trang 6 [24].
KMV = Kn × 750
𝜎 = 0,8 × 750
883 = 0,68
Knv - Hệ số phụ thuộc vào tình trạng của bề mặt phơi: Knv = 0,9 phôi cán tra bảng 5-5 trang 8 [57].
Kuv - Hệ số điều chỉnh vào vật liệu dụng cụ cắt: Kuv = 1 tra bảng 5-6 trang 8 [57]. Thay số ta được: Kv = 0,68 x 0,9 x1 = 0,612 Tốc độ cắt: V = 0.2 × 0.70.15× 0.30.2× 0,612= 152,12 (m/phút) Tốc độ quay trục chính: n = 1000 × 𝑉 𝜋 𝑥 𝐷 n = × , = 2305,77 (vòng /phút)
Chọn 𝑛 = 2000 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 theo cấp tốc độ của máy (trang 217 [54]). tốc độ cắt thực tế:
V =𝐷× 𝜋×𝑛𝑚
1000 =21×𝜋×20001000 = 132 (m/phút)
Cơng suất cắt: N = 2,4 kW tra bảng 5-68 trang 60 [57].
Công suất của động cơ N = 10 kW. Vậy N < N => đạt yêu cầu
Chế độ cắt nguyên công 3: Chiều sâu cắt t = 0,3 mm.
Lượng chạy dao răng S = 0,1 mm/vòng,tra bảng 5-38 trang 31 [57]. Tốc độ cắt:
V = Cv×Dqv
Tm×txv×Szyv×Buv×Zpv×𝐾𝑣 (57) trang 161 [58]
T chu kỳ bền của dao T =60 tra bảng 2.31 trang 169 [58]. Trong đó 𝐶 , m, xv, yv, uv, pv, qv tra bảng 2.30 trang 166 [58].
Bảng 4.13: Hệ số điều chỉnh
𝐶 qv xv yv uv pv m
12 0.3 0.3 0.25 0 0 0.26
K = KMV × Knv × Kuv (58) Trong đó
Hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công KMV Tra bảng 2.9 và 2.10 trang 154 [58].
Hệ số phụ thuộc vào tình trạng của bề mặt phơi: Knv = 0,9 phôi cán tra bảng 2.13 trang 155 [58].
Hệ số điều chỉnh vào vật liệu dụng cụ cắt: Kuv = 0,3 tra bảng 2.14 trang 156 [58]. Tốc độ cắt V = 12×6 0.3 600.26×0.30.3×0.10.25×60×40× 0,61 = 11,03 (m/phút) Tốc độ quay trục chính: n = × × n = × , = 585,16 (vòng/phút)
Chọn 𝑛 = 475 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 theo cấp tốc độ của máy (trang 221 [54]). tốc độ cắt thực tế: V =6× 𝜋×𝑛𝑚 1000 =6×𝜋×475 1000 = 8,95 (m/phút) Công suất cắt Sph= Sz x Z x nm =0,1 x 4 x 475 = 190 (mm/phút).
Công suất cắt N = 2,1 kW tra bảng 5-157 trang 140 [57].
Công suất của động cơ N = 7 kW. Vậy N < N => đạt yêu cầu.
Chế độ cắt nguyên công 5: Mài tinh bề mặt trụ bậc để đạt ∅20h6.
Chọn theo số vòng quay của đá mài theo máy: 𝑛đ = 1900 (vòng/phút). Chiều sâu mài: t = 0,015 (mm) tra bảng 5-55 trang 46 [57].
Tốc độ đá: 𝑉đ = 30 (m/s) tra bảng 5-55 trang 46 [57].
Tốc độ chi tiết: 𝑉 ô = 35 (m/phút) tra bảng 5-55 trang 46 [57]. Số vòng quay của chi tiết: n = . ô
. = .
Bước tiến dọc: S = (0,2÷ 0,4)xB = (5÷10), ta chon S =7(mm/phút), trong đó ta chọn H=B=25(mm).
Bước tiến ngang: 𝑆 = 0,005 (mm/vịng).
Cơng suất cắt N = 2 kW bảng 5-205 trang 183 [57].
Công suất của động cơ N = 7,5kW. Vậy N < N => đạt yêu cầu.
4.2 Quy trình cơng nghệ chi tiết dao động
4.2.1 Phân tích chức năng và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết - Chức năng của chi tiết: - Chức năng của chi tiết:
Chức năng của dao động là nhận chuyển động từ trục, quay và băm vào chai nhựa. - Yêu cầu kỹ thuật:
Dao có biên dạng hình chữ S.
Lỗ có hình dạng lục giác, đường kính nội tiếp lục giác là ∅32 , mm.
Gồm có 3 kiểu dao mỗi dao có độ nghiêng cách nhau 20° , tạo nên hình xoắn ốc khi gắn lên trục dao.
Mỗi dao có chiều dày là 6 , và có độ nhám bề mặt là 3,2 𝜇𝑚, độ song song giữa hai bề mặt là 0,025 mm.
4.2.2 Chọn vật liệu
- Chọn thép SKD61.
Thành phần hóa học như bảng 4.14 – trang 151 [45].
- Bảng 4.14: Thành phần hóa học
Cacbon Crom Molipden Vanadium Mangan
0,32 – 0,42%, đồng thời có khả năng chống mài mịn nhờ Molypden (1 – 1,5%). Khả năng gia cơng và khả năng hàn tốt, có thể được tạo thành bằng các phương pháp thơng thường. Do thép SKD61 có độ cứng, độ dẻo dai cao và khả năng chống mòn nên nó được sử dụng nhiều hơn bất kỳ loại thép công cụ nào khác trong các ứng dụng dụng cụ.
4.2.3 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi
Chọn phôi: Phôi cán.
Phương pháp chế tạo phơi: Thép cán tấm.
4.2.4 Quy trình cơng nghệ chi tiết
Nguyên công 1: Cắt laser