CHƯƠNG 5: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH TRONG MÁY
5.2. Thiết kế các nguyên công cụ thể
- Để có thể gia công được sản phẩm đảm bảo được năng xuất cũng như độ chính xác ta phải có đường lối công nghệ đúng đắn. Phân chia ra các nguyên công (Các bước công nghệ) sao cho phù hợp, như nguyên công nào được thực hiện trước, nguyên công nào sau sao cho việc chọn chuẩn thống nhất được các bề mặt trước từ đó làm cơ sở để gia công các bề mặt sau có độ chính xác cao hơn. Chính vì lý do này ta chia quá trình gia công chi tiết ra các nguyên công như sau:
Nguyên công 1: Khỏa 2 mặt đầu kết hợp khoan 2 lỗ tâm.
Nguyờn cụng 2: Tiện thụ, tiện tinh nửa đoạn trục ỉ20, ỉ24, vỏt mộp.
Nguyờn cụng 3: Tiện thụ, tiện tinh nửa đoạn trục cũn lại ỉ20, ỉ24, ỉ30, vỏt mộp Nguyên công 4: Phay 2 rãnh then 6x6
Nguyên công 5: Mài Trục Nguyên công 6: Kiểm tra
h
5.2.1. Nguyên công 1
- Khỏa 2 mặt đầu kết hợp khoan 2 lỗ tâm a. Sơ đồ gá đặt:
c
Hình 5. 2: Nguyên công 1
- Định vị: Chi tiết gia công được định vị trên hai khối V ngắn, sau phay xong cả hai mặt đầu của trục bằng hai dao, chi tiết được bàn máy dịch chuyển tới vị trí khoan. Chi tiết được khống chế 4 bậc tự do: Quay quanh Oy, tịnh tiến theo Oy, quay quanh Oz, tịnh tiến theo Ox.
- Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng khối V kẹp chặt.
b. Chọn máy:
- Ta chọn máy gia công là máy phay và khoan tâm LC - 700HS với các thông số sau:
Tốc độ trục chính: 200-900 vòng/phút
Tốc độ khoan: 100-1200 vòng/phút
Đường kính lỗ trục chính: 90mm
Hành trình chiều dài cắt trục X: 130x400mm
Hành trình trục Y: 365mm
Chiều cao tâm trục Z: 102mm
Cỡ bàn làm việc: 300x350mm
Tốc độ cắt: 1-6000 mm/phút
Động cơ truc chính: 2HPx4 =1,5KWx4
Kích thước bàn máy: 1760x1260x1760 mm
h
Khối lượng của máy: 1760mm Bảng 5. 1: Thông số máy
Hình 5. 3: Máy phay và khoan tâm LC-700HS
c. Các bước công nghệ:
- Bước 1 phay mặt đầu:
+ Chọn dụng cụ cắt: Kích thước cần đạt được là 395 ± 0,1mm, chọn dao cắt: dao phay mặt đầu T15K6 có các thông số D = 80 mm, Z = 5 răng (Tra theo bảng 4 - 94 trang 376 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1)
+ Chế độ cắt: Gia công mặt đầu chọn t = 2 mm. Theo bảng 5-125 Trang 113 Sổ tay CNCTM tập 2), ta chọn bước tiến dao Sz = 0,13 mm/răng. Lượng chạy dao vòng So = Sz. Z = 0,13. 5 = 0,65 mm/vòng. Theo bảng 5 - 126 Trang 114 Sổ tay CNCTM tập 2, ta chọn Vb = 300 m/phút.
- Bước 2 Khoan tõm ỉ5:
+ Chọn dụng cụ cắt: Chọn mũi tâm là mũi khoan tâm đuôi trụ (Bảng 4-40 Trang 319 Sổ tay CNCTM tập 1) làm bằng vật liệu thép gió P18, có các kích thước như sau:
+ Chế độ cắt: Chiều sâu cắt t = 4 mm. Theo bảng 5-86 Sổ tay CNCTM 2 ta chọn S = 0,09 mm/răng. Theo bảng 5-126 Sổ tay CNCTM 2, ta chọn VB = 32 m/phút.
d L l
5 mm 85 mm 56 mm
h
Ta có bảng:
Bước Máy Dao t(mm) S(mm/v) V(m/ph) N(v/ph) Khoan
tâm
LC- 700HS
P18 4 0,09 32 1000
Khỏa mặt
LC- 700HS
T15K6 2 0,13 300 850
Bảng 5. 2: Bảng chế độ cắt nguyên công 1
5.2.2. Nguyên công 2
- Tiện thụ, tiện tinh nửa đoạn trục ỉ20, ỉ24, vỏt mộp.
a. Sơ đồ gá đặt:
Hình 5. 4: Nguyên công 2.
- Định vị: Chi tiết được định vị bằng hai mũi tâm. Một đầu được định vị bằng mũi tâm di động hạn chế 2 bậc tự do, còn đầu kia thì là mũi tâm cố định hạn chế 3 bậc tự do.
- Kẹp chặt: Chi tiết quay nhờ tốc kẹp (đòng thời tốc cũng chống xoay cho chi tiết).
b. Chọn máy:
- Chọn máy tiện 1K62 (Bảng 9.4 Trang 185 Sổ tay CNCTM tập 3) với các thông số kỹ thuật sau:
Đường kính gia công lớn nhất Dmax= 400 Khoảng cách giữa hai mũi tâm 1400 mm Số cấp tốc độ trục chính 23
Giới hạn vòng quay trục chính 125 – 2000 v/ph
Công suất động cơ 10 Kw
Chiều cao tâm 200 mm
h
c. Các bước công nghệ:
- Bước 1 Gia cụng thụ phần trục cú đường kớnh ỉ20 + Điều kiện cần đạt được ∅20±0,5
+ Chọn dụng cụ cắt: Chọn dao tiện thân cong có góc nghiêng 90o, vật liệu T15. Theo bảng 4-6 Sổ tay CNCTM 1, ta chọn kích thước của dao như sau:
H B L L n l r
16 10 100 40 4 10 0.5
+ Chế độ cắt: Khi gia công thô ∅20, t = 1 mm. Bảng 5-60 sổ tay CNCTM 2 , ta chọn S
= 0,4 mm/vòng. Bảng 5-63 sổ tay CNCTM 2, ta chọn VB = 65 mm/phút, tốc độ trục chính 425 v/ph.
- Bước 2: Gia cụng thụ phần trục ỉ24 làm theo bước 1 - Bước 3: Vát mép.
+ Dụng cụ cắt: Chọn dao tiện ngoài thân thẳng gắn các mảnh thép gió với các thông số kỹ thuật sau; H = 16 mm; B = 10 mm; L = 100 mm; l = 10 mm; φ =45o; r =0,5 mm.
+ Chọn chế độ cắt như tiện thụ ỉ20: S = 0,4 (mm/vg), n = 425 (vg/ph).
- Bước 4: Gia cụng tinh phần trục ỉ20 + Kớch thước cần đạt được là : ỉ20±0,1 mm.
+ Chọn dụng cụ cắt : Chọn dụng cụ cắt là dao tiện ngoài với phần cắt làm từ hợp kim cứng T15K6. Theo Theo bảng 4-6 Sổ tay CNCTM 1 ta chọn kích thước của dao như sau : H = 20 ; B = 12 ; L = 120 ; φ=60o ; l = 16 ; r = 1.
+ Chế độ cắt : Khi gia cụng tinh ỉ20 ta chọn chiều sõu cắt là 0,3. Theo bảng 5-60 Sổ tay CNCTM 2 với độ nhám bề mặt đạt được sau khi tiện tinh là Ra 2,5 chọn bước tiến dao S = (0,11÷0,15) (mm/vg). Theo máy ta chọn S = 0,15 (mm/vg). Theo bảng 5-63 Sổ tay CNCTM 2 chọn tốc độ cắt V = 100 (m/ph).
- Bước 5: Gia cụng tinh phần trục ỉ24 làm theo bước 4 ta được bảng sau:
Bước Máy Dao t(mm) S(mm/v) V(m/ph) n(v/ph)
Tiện thụ ỉ20 1K62 T15K6 1 0.4 65 425
Tiện thụ ỉ24 1K62 T15K6 1 0.4 65 370
h
Tiện tinh
ỉ20 1K62 T15K6 0.3 0.15 100 650
Tiện tinh
ỉ24 1K62 T15K6 0.3 0.15 100 550
Vát mép
0,5x45º 1K62 T15K6 2 0.4 325
Bảng 5. 3: Bảng chế độ cắt nguyên công 2
5.2.3. Nguyên công 3
- Tiện thụ, tiện tinh nửa đoạn trục cũn lại ỉ20, ỉ24.
a. Sơ đồ gá đặt : giống nguyên công 2
Hình 5. 5: Nguyên công 3
b. Chọn máy : Giống nguyên công 2
- Chọn máy tiện 1K62 (Bảng 9.4 Trang 185 Sổ tay CNCTM tập 3) với các thông số kỹ thuật sau:
c. Các bước công nghệ :
- Bước 1 tiện thô đoạn trục ∅20 (mm).
Đường kính gia công lớn nhất Dmax= 400 Khoảng cách giữa hai mũi tâm 1400 mm Số cấp tốc độ trục chính 23
Giới hạn vòng quay trục chính 125 – 2000 v/ph
Công suất động cơ 10 Kw
Chiều cao tâm 200 mm
h
- Bước 2 tiện thô đoạn trục ∅24 (mm).
- Bước 3 tiện thô đoạn trục ∅30 (mm).
- Bước 4 tiện tinh đoạn trục ∅20 (mm).
- Bước 5 tiện tinh đoạn trục ∅24 (mm).
- Bước 6 vát mép 0,5*45o
Do đường kính 2 đầu trục giảm dần về 2 phía và có các đường kính từng đoạn trục bằng nhau đã được tính toán do vậy chế độ cắt lấy giống tiện đoạn trục đầu tiên.
Ta có bảng thông số sau :
Bước Máy Dao t(mm) S(mm/v) V(m/ph) n(v/ph)
Tiện thụ ỉ20 1K62 T15K6 1 0.4 65 425
Tiện thụ ỉ24 1K62 T15K6 1 0.4 65 370
Tiện thụ ỉ30 1K62 T15K6 1 0.4 65 370
Tiện tinh
ỉ20 1K62 T15K6 0.3 0.15 100 650
Tiện tinh
ỉ24 1K62 T15K6 0.3 0.15 100 550
Vát mép
0,5x45º 1K62 T15K6 2 0.4 100 325
Bảng 5. 4: Bảng chế độ cắt nguyên công 3
5.2.4. Nguyên công 4 - Phay rãnh then
a. Sơ đồ gá đặt :
h
Hình 5. 6: Nguyên công 4
- Chi tiết gia công được định vị trên hai khối V ngắn định vị 4 bậc tự do, một khối V tựa vào vai trục để chống sự dịch chuyển theo chiều dọc trục và định vị bậc tự do thứ năm.
- Để tăng độ cứng vững ta dùng chốt tỳ phụ chống vào đầu trục, chốt tỳ này không tham gia vào việc khống chế số bậc tự do mà chỉ có tác dụng làm tăng độ cứng vững của hệ thống.
b. Chọn máy :
Ta chọn máy gia công là máy phay kí hiệu 6H10 (Bảng 9-38 Trang 74 Sổ tay CNCTM tập 3), có các thông số sau :
Khoảng cách từ trục hoặc mặt đầu
dao tới bàn máy (mm)
50 – 350 (mm)
Kích thước bàn máy 200x800 mm
Số cấp chạy dao 12
Giới hạn chạy dao dọc 25 – 1120
Giới hạn chạy dao ngang 18 – 800
Giới hạn chạy sao đứng 9 – 400
Số cấp tốc độ 12
h
Giới hạn vòng quay (vòng/phút) 50 – 2240
Công suất động cơ 3
Kích thước máy (mm) 1720x1750
c. Các bước công nghệ : - Phay rãnh then 6x6
+ Chọn dụng cụ cắt: Theo bảng 4-65 Sổ tay CNCTM tập 1 ta chọn dao phay ngón chuôi trụ có kích thước như sau: D = 6 (mm), L= 72 (mm), l = 32 (mm), z = 6 (răng).
+ Chế độ cắt: Khi gia công rãnh then ta chọn chiều sâu cắt t = 4 (mm). Theo bảng 5-153 trang 138 Sổ tay CNCTM tập 2, ta chọn bước tiến dao Sz = 0,04 (mm/răng). Lượng chạy dao vòng SO = 0,04. 4 = 0,16 (mm/răng). Theo bảng 5-154 trang 138 Sổ tay CNCTM tập 2 chọn tốc độ cắt V= 26 (m/ph). Số vòng quay của trục chính 700 v/ph Ta có bảng chế độ cắt:
Bước Máy Dao t(mm) S(mm/ph) V(m/ph) n(v/ph)
Phay rãnh
6x6 6H10 ỉ6 4 0,16 26 500
5.2.5. Nguyên công 5 - Mài thô, tinh các cổ trục
a. Sơ đồ gá đặt:
Hình 5. 7: Nguyên công 5
h
- Chi tiết gia công được định vị trên hai mũi tâm khống chế 5 bậc tự do, mũi chống tâm cố định 3 bậc tự do, mũi chống tâm di động 2 bậc tự do. Ngoài ra để chống xoay ta có thêm vào hệ thống một cái tốc mài.
b. Chọn máy:
Ta chọn máy gia công là máy mài tròn ngoài, ký hiệu 3A110 (Bảng 9 - 50 Trang 94 Sổ tay CNCTM tập 3), có các thông số:
Đường kính gia công lớn nhất 140 (mm) Chiều dài gia công lớn nhất 200 (mm)
Côn móc ụ trước 4;3
Đường kính đá mài 250 (mm)
Tốc độ của bàn máy 0,03-4 (mm/phút)
Di chuyển ngang lớn nhất của ụ mài 60 Chạy dao ngang sau hành trình kép của bàn máy
0,001 - 0,0038 (mm)
Số cấp tốc độ của đầu mài Vô cấp
Giới hạn số vòng quay 78 - 780 (vòng/phút)
Góc quay của bàn máy ±5O
Công suất động cơ(Kw) 2,2
Kích thước máy (mm) 1880x2025x1750
Khối lượng 2000
c. Các bước tiến hành công nghệ:
- Mài cổ trục ỉ24
Kớch thước cần đạt ỉ24−0,02+0,02 Độ bóng đạt được Ra = 1,25
+ Chọn đá mài: Ta chọn đá mài là đá Enbô có ký hiệu là 1A1-1, có kích thước như sau:
Chất kết dính K: Độ hạt 20-M5; Độ cứng CM2-CT2
D H d
50 mm 25 mm 25 mm
h
+ Chế độ cắt: Khi mài ta chọn chiều sâu cắt t = 0,15 mm (Bảng 5 - 204 Sổ tay CNCTM tập 2), ta chọn lượng chạy dao ngang Sct = 2,16 (mm/phút), Số vòng quay của chi tiết nct= 140 (vòng/Phút), Theo máy ta chọn được Sm= 1,75 (mm/phút).
5.2.6. Nguyên công 6 - Kiểm tra
a. Dụng cụ kiểm tra
Đồng hồ so
Thước cặp
Panme
Hình 5. 8: Nguyên Công b. Sơ đồ gá đặt :
Hình 5. 9: Sơ đồ gá đặt
h
Chi tiết được gá trên 2 mũi chống tâm khống chế 5 bậc tự do.
c. Thao tác kiểm tra : Dùng đồng hồ so.
- Cho mũi đồng hồ so tiếp xúc với mặt đầu của chi tiết, xoay mặt đồng hồ để cho kim đồng hồ trở về vị trí 0.
- Kiểm tra độ đảo không vượt quá 0,012 mm theo yêu cầu kĩ thuật. Có thể theo dõi lượng biến động của kim đồng hồ ta tính được độ đảo của hướng trục tính theo công thức:
= (X.a)/R
Trong đó: X là số vạch dao động của kim đồng hồ.
a là giá trị của một vạch (a = 0,01).
R là bán kính của chi tiết cần đo kiểm.
Hay ta cũng có thể đánh giá trực tiếp thông qua quan sát số vạch dao động tính cho 100 mm bán kính.
X = [δ]/a.
Dùng các dụng cụ đo kiểm khác:
- Dùng Panme đo các đường kính trục theo dung sai ứng với cấp chính xác 6.
Cuối cùng tổng hợp lại các kết quả đo đưa ra kết quả đo và đánh giá chất lượng sản phẩm. Nếu quá giới hạn cho phép chi tiết sẽ bị phế phẩm.
h