XÁC ĐỊNH LƢỢNG DƢ GIA CÔNG

CƠNG

 Tính lƣợng dƣ ngu ên cơng gia cơng lỗ Ø42.

- Bề mặt chi tiết sau gia cơng phải đạt Ra =1,6µm. - Cấp chính xác kích thước là cấp 8 .

- Gia công chi tiết bằng máy tiện 1K62

- Để đạt được cấp chính xác 8 và độ nhẵn bóng cấp 8 cần phải qua gia cơng tinh lỗ. - Vật liệu là gang xám nên sau bước thứ nhất Tai= 0.(trang21; [12])

- Áp dụng công thức Kovan đối với bề mặt đối xứng tròn xoay √

- : chiều cao nhấp nhô do nguyên công hay bước sát trước để lại. - : chiều sâu lớp hư hỏng do nguyên công hay buớc sát trước để lại.

- : sai lệch về vị trí khơng gian do ngun cơng hay buớc sát trước để lại. - : sai số gá đặt do nguyên công hay bước đang thực hiện.

 Bƣớc công nghệ, độ nhám và cấp chính xác nhƣ sau:

- Tạo phôi: do là phôi đúc nên Rza +Ta = 500 ( ). Cấp cx II. (bảng 5.3,trang 71 1). - Sau bước thứ nhất đối với gang ta loại trừ Ta , chỉ cịn lại Rzacó giá trị bằng 50µm khi

tiện thơ và 20µm khi tiện bán tinh và 10 µm khi tiện tinh(bảng 3.1,trang 34 1). - Tiện thơ: sau tiện thơ có được Rz = , Ta = 0.

- Tiện bán tinh: sau tiện bán tinh có được Rz = , Ta = 0. - Tiện tinh: sau tiện tinh có thể đạt giá trị Rz = 10 và Ta = 0. - Sai số chuẩn =0 μm, do gốc kích thước trùng với chuẩn định vị. 1. Tiện thô: IT 12, Rz1 =50, Ta1 = 0

2.tiện bán tinh: IT 10, Rz1 =20, Ta1 = 0 3. Tiện tinh: IT 8, Rz 2 =10, Ta 2 = 0

Vì vật liệu là gang xám nên chiều sâu lớp biến cứng sau bước gia công đầu tiên là khơng có Ta1 = Ta 2 = Ta 3 =0

 Sai lệch không gian tổng cộng: 2 2 0  cv  lk Trong đó:

√ : sai số do cong vênh của bề mặt gia công = √ =30,22

μm

 :độ lệch khuôn Vậy sai lệch không gian tổng cộng của phôi là:

μ

Sai lệch không gian khi tiện thô: 1  0.06  0  0,06  400 = 24 μm

Sai lệch không gian khi tiện bán tinh: 1  0.04  0  0,04  400 = 16 μm

Sai lệch không gian khi tiện tinh: 2  0.02  0  0,02  400 = 8 μm

 Sai số gá đặt khi tiện thô:

√

(bảng 5.13,trang 78 1)

 Lƣợng dƣ tính tốn:

Lượng dư cho tiện thô:

√ Lượng dư cho tiện bán tinh:

Lượng dư cho tiện tinh:

 Kích thƣớc tính tốn đƣợc xác định nhƣ sau:

lấy kích thước cuối cùng (kích thước lớn nhất theo bản vẽ) trừ đi lượng dư khi tiện tinh,ta sẽ được kích thước khi tiện bán tinh,sau đó lấy kích thước tiện bán tinh trừ đi lượng dư khi tiện bán tinh, ta sẽ được kích thước thơ, tiếp tục lấy kích thước thơ trừ đi lượng dư khi tiện thơ ta sẽ được kích thước phơi:

dtinh= 42,039 mm (theo bản vẽ chi tiết) dbán tinh =42,039 – 0,072 =41,967 mm dthô=41,967 – 0,148 = 41,819 mm dphôi=41,339 – 6,605 = 39,984 mm

 Giá trị dung sai :

Ở bước tiện tinh: =39 (Theo bản vẽ chi tiết) Ở bước tiện bán tinh: = 100 (chon tăng lên) Ở bước tiện bán thô: = 500 (chon tăng lên)

Phôi: : = 800 (độ chính xác của phơi đúc có đường kính D=42) (bảng2.7;trang23[1])

 Kích thƣớc giới hạn đƣợc xác định nhƣ sau:

lấy kích thước tính tốn và làm trịn theo hằng số có nghĩa của dung sai ta được dmax sau đó lấy dung sai dmax trừ dung sai dmin. Vậy ta có:

Sau tiện tinh: dmax=42,039mm; dmin=42,039-0,039=42mm Sau bán tinh: dmax=41,97mm; dmin=41,97-0,1=41,87mm Sau tiện thô: dmax=41,82mm; dmin=41,82-0,17=41,32mm Kích thước của phơi: dmax=39,98mm; dmin=39,98-0,8=39,18mm  Lƣợng dƣ giới hạn đƣợc xác định nhƣ sau:

Zmin bằng hiệu giữa hai kích thước lớn nhất của hai nguyên cơng kề nhau, Zmax bằng hiệu giữa hai kích thước nhỏ nhất của hai ngun cơng kề nhau. Vậy ta có:  Khi tiện tinh: 2Zmin=42,039-41,97=69μm 2Zmax=42-41,87=130μm  Khi tiện bán tinh: 2Zmin=41,97-41,82= 150μm 2Zmax=41,87-41,32=550μm  Khi tiện thô: 2Zmin=41,82-39,98=1840μm 2Zmax=41,32-39,18=2140μm  Lƣợng dƣ tổng cộng đƣợc tính nhƣ sau: 2Z0min=1840+150+69=2059μm 2Zmax=2140+550+130=2820μm  Kiểm tra kết quả tính tốn:

 Sau tiện tinh:

2Zmax-2Zmin=130-69= 61μm;

δbántinh-δtinh=100-39=61μm (δ1;δ2 lần lượt là dung sai tiện bán tinh và tiện tinh)  Sau tiện bán tinh:

2Zmax-2Zmin=550-150= 400μm;

Δthô-δbán tinh=500-100=400μm (δ1;δ2 lần lượt là dung sai tiện bán tinh và tiện tinh)  Sau tiện thô:

2Zmax-2Zmin=2140-1840=300μm; δphôi-δthô=800-500=300μm Hoặc 2Z0max-2Z0min=2820-2059=761μm

δphơi-δtinh=800-39=761μm  Bảng tính lƣợng dƣ: Trình tự các bước cơng nghệ

Các yếu tố của lượng dư Lượng dư tính tốn 2Zbmin Kích thước tính tốn mm Dung sai Kích thước giới hạn mm Lượng dư giới hạn lượng dư

Rza Ta a b max min Zbmax Zbmin

Phôi 500 400 39,984 800 39,98 39,18 Tiện thô 50 0 24 120 1835 41,819 500 41,82 41,32 2140 1840 Tiện bán tinh 20 0 16 0 148 41,967 100 41,97 41,87 550 150 Tiện tinh 10 0 8 0 72 42,039 39 42.039 42 130 69 Tổng 2820 2059

1. Sơ đồ gá đặt: CHƢƠNG 5: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT 2. Các bƣớc nguyên công: - Bước 1: Khoan lỗ Ø9,5 đạt cấp chính xác 12, Rz= 25 - Bước 2 : khoét lỗ Ø10 đạt cấp chính xác 10 Ra =3,2 3. Định vị :

- Dùng 2 phiến tỳ định vị mặt đầu (1) khống chế 3 bậc tự do. - Mặt trụ trong Ø42 khống chế 2 bật tự do bằng chốt trụ ngắn. - Mặt bên khống chế 1 bật tự do bằng chốt trụ chỏm cầu.

4. Phƣơng án kẹp chặt :

- Dùng cơ cấu kẹp liên động kẹp vào mặt 2 chi tiết theo phương hướng về phiến tỳ.

Sai số chuẩn:

 c = 0 (chuẩn định vị trùng gốc kích thước).

Chọn máy:

-Chọn máy khoan đứng 2A135 (trang 220; [13]) Thơng số máy:

Đặc tính kỹ thuật Thơng số

Đường kính lớn nhất khoan được (mm) Ø35

Hiệu suất máy Ŋ = 0,8

Số vịng quay trục chính (v/p) 68; 100; 140; 195; 275; 400; 530; 750; 1100.

Công suất động cơ( kw ) 6

Bước tiến của bàn ( mm/v) 0,11- 0,15- 0,20- 0,25- 0,32- 0,43- 0,57- 0,72- 0,96- 1,22- 1,6.

Chọn dụng cụ cắt:

 Mũi khoan ruột gà thép gió đi trụ: đường kính d=9,5mm, chiều dài L=184mm (bảng 4-41; 326; [5])

 Mũi khoét bằng thép gió P18 10, chiều dài L= 184mm

Tính tốn chế độ cắt:

8.1 Khoan lỗ Ø9,5 đạt cấp chính xác 12, Rz= 25

- Chiều sâu cắt: t = 0,5.d = 0,5.9.5 = 4.75(mm).

- Lượng chạy dao: S = 0,5 (mm/vòng), (bảng 8-3, trang 88,[13]). - Tốc độ cắt: V= Kv

Trong đó: Cv; m; y; z; y: là các hệ số (bảng 3-3;trang 84; [13]) T: chu kỳ bền của dao cho (bảng 4-3;trang 85 ; [13])

Kv : Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độc cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể:

: hệ số phụ thuộc do chất lượng của vật liệu gia công cho (bảng 5-3, trang 86,[13]). : hệ số phụ thuộc do trạng thi bề mặt của phôi (bảng 5-6,trang 8,[6]).

: hệ số phụ thuộc do vật liệu của dụng cụ cắt (bảng 5-31, trang 24,[6]). Tra bảng ta có: Cv=17,1 ; Zv= 0,25 ; Xv= 0 ;Yv=0,4 m=0,125. T=35 phút. kMV=1, kuv= 0,83, klv=1.   V= .0,83 = 31,16(m/phút). - Số vịng quay trục chính : n = = = 1044 (vịng/phút). Theo thơng số của máy ta chọn: nm = 750 (vòng/phút).

 Vận tốc thực tế: Vt = = = 22,38(m/phút). - Tính thời gian ngun cơng:

T  L  L1  L2 .i 0

S.n

Trong đó: L : chiều dài bề mặt gia công (mm). L1 : chiều dài ăn dao (mm).

S : lượng chạy dao vòng (mm/vòng).

n : số vịng quay hoặc hành trình kép trong một phút i : số lần cắt trong 1 nguyên công

Dựa vào bảng 4.8;55;[1]. T  L  L1  L2 .i 0 S.n L  1 D cos  (0,5  2)  4.75.cos 60o  2  4,375mm 2 L2  1  3mm T  12  4,375  3 .1  0,063( phút). 0 0,5.1034 TTC  T0 10%T0  8%T0  3%T0  5%T0  1,26.T0

Thời gian nguyên công là: TTC = 0,08 phút  Bảng chế độc cắt:

Bước Máy Dao n(vg/ph) S(mm/vg) t(mm) Ttc(ph)

1 2A135 Mũi khoan ruột gà thép gió,

D=9,5mm, L=184mm 750 0.5 4.75 0,08

 Tính tốn momen xoắn và lực dọc trục: - Momen xoắn:

Trong đó, CM , ZM, yM: hệ số (bảng 5-32, trang 25,[6]). KmM = kMP ( bảng 5-9, trang 9, [6]).

Tra bảng ta có :với gang xám HB190 ta có CM =0,021 ,ZM =2 , yM=0,8, kP =1. 

- Lực dọc trục:

Trong đó, CP ,Zp, Yp: hệ số (bảng 5-32, trang 25,[6]). kP = kMP ( bảng 5-9, trang 9, [6]).

Tra bảng ta có : CP =42,7 , Zp=1 , yp=0,8, kP =1. 

 Tính cơng suất cắt :

N = = = 0,846(kW).

Vì N < N nên chọn máy 2A135 là phù hợp.

8.2 Khoét lỗ Ø10 đạt cấp chính xác 10, Ra= 3,2

- Chiều sâu cắt: t = 0,5.d = 0,5.10 = 5(mm).

- Lượng chạy dao: S = Cs.D0,6 =0,113.100,6=0,44(mm/vòng), (bảng 1-3, trang 83,[13]). - Tốc độ cắt: V= Kv

cụ thể:

T: chu kỳ bền của dao cho (bảng 4-3;trang 85 ; [13])

Kv : Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độc cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt

: hệ số phụ thuộc do chất lượng của vật liệu gia công cho (bảng 5-3, trang 86,[13]). : hệ số phụ thuộc do trạng thi bề mặt của phôi (bảng 5-6,trang 8,[6]).

: hệ số phụ thuộc do vật liệu của dụng cụ cắt (bảng 5-31, trang 24,[6]). Tra bảng ta có: Cv=18,8 ; Zv= 0,2 ; Xv= 0,1 ;Yv=0,4 m=0,125. T=30 phút. kMV=1, kuv= 0,83, klv=1.   V= .0,83 = 21,85(m/phút). - Số vòng quay trục chính : n = = = 695,5 (vịng/phút). Theo thơng số của máy ta chọn: nm = 530 (vòng/phút).

 Vận tốc thực tế: Vt = = = 16,65(m/phút). - Tính thời gian ngun cơng:

T  L  L1  L2 .i 0

S.n

Trong đó: L : chiều dài bề mặt gia công (mm). L1 : chiều dài ăn dao (mm).

L2 : chiều dài thoát dao (mm).

S : lượng chạy dao vòng (mm/vòng).

n : số vịng quay hoặc hành trình kép trong một phút i : số lần cắt trong 1 nguyên công

Dựa vào bảng 4.8;55;[1]. T  L  L1  L2 .i 0 S.n L  1 D cos  (0,5  2)  5.cos 60o  2  4,5mm 2 L2  1  3mm T  12  4,5  3 .1  0,042( phút). 0 0,44.1034 TTC  T0 10%T0  8%T0  3%T0  5%T0  1,26.T0

 Bảng chế độc cắt:

Bước Máy Dao n(vg/ph) S(mm/vg) t(mm) Ttc(ph)

1

2A135 Mũi khoét bằng thép gió P18, D=10 mm, L=184 mm 530 0.44 5 0,053

 Tính tốn momen xoắn và lực dọc trục: - Momen xoắn:

Trong đó, CM , ZM, yM: hệ số (bảng 5-32, trang 25,[6]). KmM = kMP ( bảng 5-9, trang 9, [6]).

Tra bảng ta có :với gang xám HB190 ta có CM =0,085 ;ZM=0 ;YM=0,8 ;xM=0,75 ; kP =1.



- Lực dọc trục:

Trong đó, CP ,Zp, Yp: hệ số (bảng 5-32, trang 25,[6]). kP = kMP ( bảng 5-9, trang 9, [6]).

Tra bảng ta có : CP =23,5 ,Zp=0 ; Xp=1,2 , Yp=0,4, kP =1. 

 Tính cơng suất cắt :

N = = = 0,0799(kW). Vì N < N nên chọn máy 2A135 là phù hợp.

CHƢƠNG 6: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GÁ

(Nguyên Công Khoan-Khoét Lỗ Ø10) I. Nhiệm vụ thiết kế:

1. Nhiệm vụ đồ gá:

- Định vị phải chính xác.

- Kẹp chặt phải đúng vị trí gá đặt và khơng làm biến dạng chi tiết gia công, dễ dàng thực hiện thao tác và nhanh chóng để có năng suất cao.

- Gá đặt và tháo lắp chi tiết dễ dàng và nhanh chóng.

- Đồ gá phải có kết cấu đơn giản, rẻ tiền và an toàn cho người sử dụng.

- Gá đặt chi tiết sao cho tâm lỗ cần khoan-khoét trùng với tâm lỗ đã được điều chỉnh sẵn - Giữ cho mũi khoan-khoét không bị lệch trong quá trình khoan-khoét

- Thay đổi dụng cụ cắt nhanh - Thay đổi bạc dẫn hướng nhanh

2. Nội dung thiết kế:

- Mục đích: Nhằm đơn giản q trình gá đặt và kẹp chặt, giảm sức lao động, giảm thời gian phụ và tăng năng suất.

- Nội dung thiết kế:  Thiết kế bản vẽ lắp đồ gá

 Tính lực kẹp cần thiết để chọn cơ cấu kẹp

 Tính sai số chế tạo để ghi dung sai và các yêu cầu kĩ thuật - Yêu cầu: Phải đảm bảo các yêu cầu của sản phẩm:

+ Đảm bảo độ chính xác .

+ Kẹp chặt đúng vị trí gá đặtvà khơng làm biến dạng chi tiết gia công. + Gá đặt và tháo lắp chi tiết gia cơng dễ dàng và nhanh chóng.

+ Các u cầu về dung sai kích thước, dung sai hình dáng hình học, độ bong của chi tiết gia công. II. Thành phần đồ gá: 1. Cơ cấu định vị: - 1 chốt trụ ngắn. - 1 khối V di động. - 1 phiến tỳ phẳng. 2. Cơ cấu kẹp chặt:

- Cơ cấu kẹp bằng đòn kẹp liên động. - Kẹp 1 chi tiết .

3. Thân và đế gá:

- Đế có kích thước: dài x rộng x cao=354x183x171, có thể bắt chặt 2 cựa chống xoay. - Thông số kĩ thuật máy khoan:

Đặc tính kỹ thuật Thơng số

Đường kính lớn nhất khoan được (mm) Ø35

Hiệu suất máy Ƞ = 0,8

Số vịng quay trục chính (v/p) 68; 100; 140; 195; 275; 400; 530; 750; 1100.

Công suất động cơ( kw ) 6

Bước tiến của bàn ( mm/v) 0,11- 0,15- 0,20- 0,25- 0,32- 0,43- 0,57- 0,72- 0,96- 1,22- 1,6.

Kích thước làm việc của bàn máy (mm) 500x450

Khoảng cách từ trục chính đến bệ máy

(mm) 300

Hành trình lớn nhất của trục chính

(mm) 225

4. Các chi tiết nối ghép:

- Vít

- Bulông + đai ốc.

5. Cơ cấu định vị và kẹp chặt đồ gá trên bàn máy:

- Định vị bằng 2 chốt chữ nhật. - Kẹp chặt bằng bulông.

III. Trình tự thiết kế đồ gá:

- Trong nguyên công gia công lỗ Ø10, nhằm đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật cho chi tiết là độ vng góc giữa đường tâm lỗ Ø10 với mặt đầu, sai số vị trí của tâm lỗ Ø10 và độ song song giữa đường tâm lỗ Ø10 với đường tâm lỗ Ø42 nên ta cần thiết kế đồ gá khoan.

- Việc thiết kế đồ gá cho nguyên công này cịn nhằm đạt độ chính xác gia cơng, tăng năng suất của nguyên công cũng như gia công tồn bộ chi tiết, giảm chi phí sản xuất, từ đó làm giảm giá thành sản phẩm.

1. Sơ đồ ngu ên lý:

2. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá:

Sai số gá đặt cho phép được tính theo công thức sau: √ √ εgd: sai số gá đặt εc: sai số chuẩn εk: sai số do lực kẹp sinh ra εm: sai số do mòn. εdc: sai số điều chỉnh εct: sai số chế tạo.

-Sai số chuẩn:  c =2  min   D   c

(sai lệch vị trí giữa chốt trụ ngắn và lỗ)

 min :Khe hở nhỏ nhất giữa mặt trụ của chi tiết và chốt trụ:

 min =Dlỗmin - dchốtmax =42 – 42=0 m (chế độ lắp của chốt trụ và lỗ chi tiết là 42 )

Lỗ  D : dung sai của lỗ: + 39 m ( theo bản vẽ chi tiết)

Chốt  c :dung sai của đường kính chốt trụ: - 16 m

  c  2x0  39  (16)  23 m

-Sai số kẹp chặt:  k = 0

m

gia cơng)

( phương của lực kẹp vng góc với phương kích thước

-Sai số mòn đồ gá:  m =  .

N  0,1

15000  12,25 m . (Trang 142[1] )

: Hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị .  = 0.1 (Định vị bằng chốt trụ ngắn)

N: Số lượng chi tiết gia công (N = 15000 chi tiết) -Sai số điều chỉnh máy:  dc  5

10 µm. chọn  đc =5 m . -Sai số gá đặt:   1  gd 3

(trang 142 [1])

 : dung sai kích thước ngun cơng cần cho thiết kế đồ gá  =

  gd  1 120  40 m 3 -Sai số chế tạo:    2  [ 2   2   2   2 ]  40 2  [232  02 12,252  52 ]  29,93 m . ct gd c k m dc Vậy [ct]=29,93 m

3. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá:

Từ kết quả tính tốn sai số chế tạo cho phép ta đưa ra các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá: - Độ không song song giữa mặt đáy của thân đồ gá và mặt của phiếm tỳ là:  0,03mm. - Độ không song song giữa tâm của chốt trụ ngắn và đường tâm của bạc dẫn hướng đồ gá  0,03mm.

- Độ khơng vng góc giữa tâm của chốt trụ ngắn và mặt đáy của thân đồ gá:  0,03mm

4. Tính tốn lực kẹp:

Khi khoan lỗ suốt , lực Po gần như không tham gia vào quá trình kẹp.

 Theo sơ đồ gá kẹp trên thì chi tiết gia cơng có xu hướng xoay quanh trục của mũi khoan nếu khơng kẹp chặt

Vì chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu đòn kệp liên động nên lực kẹp là 2.Wct. - Ta có các phương trình cân bằng moment:

K.Mx=2Mms  K.Mx=2Wct.f.Rms 2. W ct .Rms.f = K.Mx  wct  K.M x

2.Rms . f

Wct lực kẹp cần thiết của bulông.