Chọn máy: chọn máy phay 6H12, Công suất máy 7,5 kW. <Sổ tay CN T3/74>
Chọn dao: dùng dao phay mặt đầu mảnh hợp kim cứng có DxL = 63x197, số răng Z=6 (Bảng 4-96 [1],3)
Lượng dư gia công phay 2 lần là Zb =2 mm
Lượng chạy dao:
Phay thơ S = 1,08 mm/vịng Phay tinh S = 0,84 mm/vòng
Chiều sâu cắt:
Khi phay thô t = 1,5 mm Khi phay tinh t = 0,5 mm
Tôc độ cắt: Tốc độ cắt theo bảng vb= 158 m/ph Tốc độ cắt tính tốn vt=vb.K K =K1.K2.K3.K4 K1 hệ số độ cứng phụ thuộc vật liệu K1=1 K2 hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt K2=0,8 K3 hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K3=1 K4 hệ số phụ thuộc chiều rộng phay K4=0,89 Vậy Vt=158.1.0,8.1.0,89=112 (m/ph)
1000. 1000.112 566( / ) 3,14.63 t t V n vg ph D
Số vòng quay theo máy: nm = 600 (vg/ph)
Tốc độ cắt thực tế:
3,14.600.63
118,75( / ) 1000
Vtt m ph
Lượng chạy dao thực tế
- Lượng chạy dao tính theo số vịng quay của máy: + Phay thơ: Sm1 = Sth.nm = 1,08.600 = 653 (mm/ph) + Phay tinh: Sm2 = St.nm = 0,84.600 = 508,2 (mm/ph) Chọn theo máy: Sm1 = 600 (mm/ph) Sm2 = 475 (mm/ph) Bước Máy Dụngcụ (mm/ph)S (m/ph)V (vg/ph)n t (mm) (ph)Tcb Phay thô 6H12 BK6 600 118,75 600 1,5 180 Phay tinh 6H12 BK6 475 118,75 600 0,5 180 7.2.4.Khoan Ø18,5, taro M20X1.5
Chọn máy: chọn máy phay 2H125 công suất máy 2,2 kw. (Bảng 9.21 [1],3) Chọn dao:
+ Mũi khoan ruột gà thép gió P18 có dxLxl = 18,5x274x72 (bảng 4.41 [1],1)
+ Mũi taro M20x1,5
Lượng chạy dao:
Khoan: S = 0,30 mm/vòng Taro: S = 1 mm/vòng Chiều sâu cắt: Khi khoan t = 2 mm Khi taro t = 1,5 mm Tôc độ cắt:
Tốc độ cắt theo bảng vb=31,5 (m/ph) Tốc độ cắt tính tốn vt=vb.K
K =K1.K2
K1 hệ số chiều sâu lỗ khoan và đường kính lỗ khoan K1=1 K1 hệ số điều chỉnh về chu kỳ bền K1=1 Vậy Vt=31,5.1.1 =31,5 (m/ph) - Khi Taro: Tốc độ cắt theo bảng vb=8 (m/ph) Tốc độ cắt tính tốn vt=vb.K K =K1 K1 hệ số ren không kẹp chặt K1=1,1 Vậy Vt=8.1,1=8,8 (m/ph) Số vịng quay trục chính: - Khi Khoan: - Khi Taro:
Số vòng quay theo máy: Khoan: nm = 500 (vg/ph) Taro: nm = 125 (vg/ph)
Tốc độ cắt thực tế:
- Khi Khoan: - Khi taro:
Bước Máy Dụng cụ S (mm/vg) V (m/ph) n (vg/ph) t (mm) Tcb (ph) Khoan 2H125 P18 0,3 29,05 500 20 40 Taro 2H125 P18 1 7,79 125 1,5 40 7.2.5. Phay rãnh tai 10x10x15
Chọn máy: chọn máy phay 6H12, Công suất máy 1,7 kW. <Sổ tay CN T3/74>
Chọn dao: dùng dao phay định hình có Dxd = 80x27, số răng Z=14 (Bảng 4-90 [1],1)
Lượng dư gia công phay là Zb =10 mm
Lượng chạy dao:
Phay thơ S = 2 mm/vịng Chiều sâu cắt: t = 2 mm Tôc độ cắt: Tốc độ cắt theo bảng vb= 158 m/ph Tốc độ cắt tính tốn vt=vb.K K =K1.K2.K3.K4 K1 hệ số độ cứng phụ thuộc vật liệu K1=1 K2 hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt K2=0,8 K3 hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K3=1 K4 hệ số phụ thuộc chiều rộng phay K4=0,89 Vậy Vt=158.1.0,8.1.0,89=112 (mm/ph)
Số vịng quay trục chính:
Số vịng quay theo máy: nm = 475 (vg/ph)
Lượng chạy dao thực tế
- Lượng chạy dao tính theo số vịng quay của máy: + Phay thô: Sm1 = Sth.nm = 1,08.475 = 513 (mm/ph) Phay thô : Sm1 = 513 (mm/ph)
Bước Máy Dụngcụ (mm/ph)S (m/ph)V (vg/ph)n t (mm) (ph)Tcb
Phay thô 6H82 BK6 513 119 475 2 180
7.3. Tra cứu chế độ cắt cho nguyên công theo catalog dụng cụ củahãng hãng
Thơng số kích thước gia cơng
cơng gia cơng trên máy CNC sử dụng chế độ cắt ở mục VII. o0001 N5 G54 ; N10 G17 G21 G40 G80 ; N15 G91 G28 Z0 ; N20 X0 Y0 ; N25 T01 M06 ( Phay rãnh trái ) ; N30 X-80 Y0 Z2 ; N35 Z0 ; N40 M99 P170002 ; N45 M30 ;
N50 o0002 (CT con phay rãnh trái) N55 G91 G01 X-80 Y0 Z-1 S4180 F25 ; N60 G90 G42 H12 G01 X-53 ; N65 Z2 ; N70 G00 X-80 ; N75 Z-1 ; N80 Y0.396 ;
N85 G01 X-53.396 S9990 F200 ; N90 G02 Y-0.396 R6.746 ; N95 G01 X-80 ; N100 G00 Y0.65 S10900 F130 ; N105 G01 X-53 ; N110 G02 Y-0.65 R7 ; N115 G01 X-80 ; N120 G40 X0 Y0 ; N125 X80 Y0 Z2 ;( Phay rãnh phải ) N130 Z0 ; N135 M99 P170003 ; N140 M30 ;
o0003(CT con phay rãnh phải)
N145 G91 G01 X80 Y0 Z-1 S4180 F25 ; N150 G90 G42 H12 G01 X53 ; N155 Z2 ; N160 G00 X80 ; N165 Z-1 ; N170 Y0.396 ; N175 G01 X53.396 S9990 F200 ;
N185 G01 X80 ; N190 G00 Y0.65 S10900 F130 ; N195 G01 X53 ; N200 G02 Y0.65 R7 ; N205 G01 X80 ; N210 G40 X0 Y0 ; N215 M30;
IX. Tính tốn giá thành cho hai ngun cơng thuộc hai phương pháp gia công khác nhau.
9.1. Nguyên công III
Giá thành phơi được xác định dựa trên cơng thức:
Trong đó:
Giá thành phôi/1 chi tiết
Giá thành một tấn phôi (VND/tấn)
Các hệ số phụ thuộc vào cấp chính xác,độ phức tạp của phôi vật liệu,trọng lượng và sản lượng phôi.
q Trọng lượng của chi tiết q 1,67(kg).
S giá thành 1 tấn phôi phế phẩm(theo thị trường) S=11000000(VND/tấn) =>
=> =24615 (VND/chi tiết) a. Chi phí trả lương
Trong đó ; =
Phay mặt phẳng C: Tra theo catalog của hãng sandvik, ta được tổng thời gian gia công nguyên công phay là
=> = = = 132,15(s) =
2,2(ph)
Doanh nghiệp hoạt động tại vùng I.Lương 1 tháng là 4420000VND=>C=18416(VND)
Chi phí trả lương: = 675,25 VND b. Giá thành điện năng
= = 5218 (VND) c. Chi phí sử dụng dụng cụ
d. Chi phí khấu hao máy
= = 1354 (VND/CT)
e. Chi phí sửa chữa máy
f. Chi phí sử dụng đồ gá
= =413,64(vnd)
=>Giá của nguyên công III là
S = + + + + + = 675,25 + 5218 + 680 + 1354 + 3,3 + 413,64 = 8340,19 (VND)
9.2 Nguyên công V Bước khoan:
=40(mm), = , = 3(mm) => = 0.1 (ph) Tct = 1,26.To = 0,13(ph) Bước :khoét = = (mm), mm) => = 0,14 (ph) Tct = 1,26.To = 0,18(ph) => = + 0,2+0,99=1,19(ph) Bước : doa =40(mm), = , = 3(mm) => = 0.28 (ph)
Vậy = + 0,13 + 0,18 + 0,35 = 0,66(ph)
a. Chi phí trả lương
Doanh nghiệp hoạt động tại vùng I.Lương 1 tháng là 4420000VND=>C=18416(VND)
Chi phí trả lương: = 365 VND b. Giá thành điện năng
= = 447,31 (VND) c. Chi phí sử dụng dụng cụ
d. Chi phí khấu hao máy
= = 9,55(VND/CT)
e. Chi phí sửa chữa máy
f. Chi phí sử dụng đồ gá
= =295,5(VND)
S = + + + + + = 365+447,31+171+9,55+2,8+295,5 = 1291,16 (VND)
X. Thiết kế đồ gá đặt chi tiết cho nguyên công
khoan, khoét, doa lỗ 30.
10.1. Xác định khoảng không gian tối đa của đồ gá.
- Đồ gá có tác dụng mở rộng khá năng công nghệ cho máy cắt gọt, đồng thời rút ngắn thời gian gia công chi tiết tạo điều kiện tăng năng suất trong khi chất lượng của sản phẩm lại đồng đều bảo đảm theo yêu cầu kỹ thuật đề ra. Do khi gia công cơ đồ gá cùng chi tiết đều nằm trong khoảng không gian gia công của máy. Vậy kích thước của đồ gá khơng vượt q khoảng khơng gian dịch chuyển của máy.
- Đối với máy khoan cần 2H175 ta có các kích thước cơ bản như sau: Kích thước bàn máy: 500x560
Dịch chuyển thẳng đứng lớn nhất của trục chính : 300 Khoảng cách từ đường trục chính tới trụ: 400
Khoảng cách từ mút trục chính tới bệ: 850
10.2. Xác định phương pháp định vị:
- Chi tiết được định vị bằng mặt mặt phẳng A hạn chế 3 bậc tự do, 1 chốt trụ tròn định vị 2 bậc tự do, 1 chốt trụ trám định vị 1 bậc tự do
- Kẹp chặt: Dùng đòn kẹp liên động để kẹp chi tiết từ mặt 3 vng góc với mặt phẳng A .
10.3. Xác định phương chiều và điểm đặt lực của lực cắt và lực kẹp chặt.
Để đảm bảo độ chính xác của chi tiết sau khi gia cơng thì lực kẹp chặt và lực căt phải đảm bảo các yêu cầu tối thiểu sau:
Đối với lực kẹp chặt:
-Lực kẹp chặt phải đủ để chi tiết không bị xê dịch dưới tác dụng của lực cắt nhưng không được quá lớn so với giá trị cần thiết làm biến dạng phôi.
- Không làm hỏng bề mặt do lực kẹp tác dụng vào.
- Cố gắng làm cho phương chiều không đi ngược chiều với lực cắt mà cần vng góc và hướng vào bề mặt định vị.
- Kết cấu nhỏ, đơn giản, gọn nhất có thể nhưng bảo đảm an tồn, tháo tác nhanh, ít tốn sực, dễ bảo quản và sửa chữa….
Để đáp ứng tối đa các điều kiện đó ta chọn phương án kẹp chặt như sau: -Sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết :
+ Lực tác dụng lên chi tiết bao gồm : N1,N2: Phản lực phiến tỳ.
P : Lực cắt chiều trục.
Mơmen cắt M có xu hướng làm cho chi tiết xoay xung quanh trục của nó. Muốn cho chi tiết khơng bị xoay thì mơmen ma sát do lực hướng trục và lực kẹp gây ra phải thắng mômen cắt
Do chi tiết được định vị bằng mặt phẳng và được kẹp chặt bằng mỏ kẹp Ta giả sử chi tiết dưới tác dụng của Mx sẽ quay quanh tâm đặt lực W2,
nên ta có phương trình cân bằng :
K.Mx = W1.f.(L1+L2)+P.f.L2
W1
Trong đó:
K là hệ số an tồn được tính như sau : K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 .
K0 =1,5 : Hệ số an toàn chung .
K1: Hệ số tính đến trường hợp lực cắt tăng khi độ bóng thay đổi. Với bước gia cơng thơ K1 = 1,2
K2 = 1,5 : Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi dao mòn
K3 = 1 : Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi gia cơng gián đoạn
K4 = 1,3: Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt khi kẹp bằng tay . K5 = 1 : Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay
K6 = 1,5 : Hệ số tính đến trường hợp mơ men làm quay chi tiết khi định vị chi tiết trên phiến tỳ.
K = 5,265 Ta chọn K = 5,3.
L4: khoảng cách từ tâm dao đến tâm mỏ kẹp ; ta có L4=50 mm
L5: khoảng cách từ tâm dao đến tâm mỏ kẹp ; ta có L5=50 mm
lấy f=0,2
Ta biết khi khoan mômen cắt và lực cắt chiều trục là lớn nhất nên ta tính lực kẹp khi khoan. Lực kẹp cần thiết : W1 f L L L f P M K x ). ( . . . 5 4 5 N
10.4. Xác định cơ cấu sinh lực kẹp chặt.
Hình dạng và kết cấu của phiến kẹp và cơ cấu tạo lực kẹp chặt cho chi tiết khi gia cơng cơ học có dạng như sau:
Chọn l2 = 65mm .l1 = 33 mm. Vậy để tạo ra một lực W=705,45N tác dụng vào chi tiết gia cơng thì cơ cấu bulông đai ốc phải tạo ra một lực Q=2.W=1410,9 N tác dụng vào thanh kẹp.
Tra bảng 8.50[2] và 8.51[2] có vít kẹp và đai ốc: Vít kẹp: đường kính ren tiêu chuẩn d = 10 mm Đai ốc : Dường kính ren tiêu chuẩn d = 10 mm
10.5.Chọn cơ cấu dẫn hướng.
Đối với nguyên công tiến hành khoan, khoét và doa lỗ 30 mà ta biết rằng đối với đồ gá khoan, khoét, doa thì cơ cấu dẫn hướng là một bộ phận quan trọng, nó khơng những giúp ta xác định nhanh chóng vị trí cần gia cơng mà cịn có tác dụng tăng độ cứng vững của dụng cụ cắt trong q trình gia cơng làm tuổi thọ dụng cụ tăng đồng thời hạn chế bớt các thao tác nhầm lẫn của công nhân, làm ảnh hưởng tới chất lượng của sản phẩm.
Vậy để doa lỗ có đường kính d = 30 mm ta chọn bạc dẫn có kích thước và hình dạng :
10.6. Tính sai số của đồ gá
Sai số chế tạo đồ gá là một trong những thành phần quan trọng tham gia vào dung sai kích thước gia cơng nên chúng phải được không chế trong một giới hạn cho phép.
Sai số chế tạo đồ gá được tính theo cơng thức sau:
: Sai số chế tạo đồ gá.
: Sai số gá đặt. Ta có thể tính gần đúng sai số gá đặt theo dung sai kích thước gia cơng trên ngun cơng đang thực hiện (δ). Suy ra:
= = (8,33 (μm).
Chọn
: Sai số chuẩn do chọn chuẩn định vị. Coi gá đặt chi tiết trên chốt trụ ngắn có độ căng hoặc có độ đàn hồi ( chuẩn định vị trùng gốc kích thước), suy ra:
= 0.
: Sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra. Trong trường hợp này, phương của lực kẹp chặt vng góc với kích thước gia cơng nên
= 0.
: Sai số do các phần tử gá đặt và dẫn hướng của đồ gá bị mòn.
: Số lượng chi tiết gia công được gá đặt trên đồ gá. N =11000 (chi tiết).
: Hệ số phụ thuộc vào cơ cấu định vị và điều kiện tiếp xúc. Với chốt trụ ngắn, hệ số = (0,03 ÷ 0,1).
Chọn = 0,05.
= 0,05. = 3,15 (μm).
Sai số điều chỉnh , được sinh ra do quá trình lắp ráp và điều chỉnh trên máy. Sai số điều chỉnh = (1÷15) μm. Chọn = 1 μm.
Căn cứ vào sai số gá đặt cho phép ct của đồ gá để chế tạo và lắp ráp các
chi tiết tạo nên đồ gá đáp ứng được yêu cầu chế tạo của chi tiết ở nguyên cơng đó.
Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá như sau:
Độ không song song của mặt định vị so với đáy đồ gá ≤ 0,01 mm. Độ khơng vng góc giữa tâm chốt định vị so với đáy đồ gá ≤ 0,01 mm. Độ khơng vng góc của tâm bạc dẫn so với đáy đồ gá ≤ 0,01mm.
Đốí với các chi tiết dùng để định vị cho chi tiết hoặc dẫn hướng cho dụng cụ cắt phải được nhiệt luyện đạt độ cứng 50 55 HRC .
[1] Đ. Trần, Thiết kế Đồ án Công Nghệ Chế tạo máy, 6th ed. Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật, 2005
[2] L. Nguyễn, T. Lê, T. Ninh, and V. Trần, Sổ tay Công nghệ Chế tạo
máy Tập 3, 2nd ed. Hà Nội: Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật, 2005.
[3] L. Nguyễn, T. Lê, T. Ninh, and V. Trần, Sổ tay Công nghệ chế tạo
máy Tập 1, 7th ed. Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật, 2007.
[4] L. Nguyễn, T. Lê, T. Ninh, and V. Trần, Sổ tay Công nghệ Chế tạo