VI. Xác định thời gian nguyên công
3. Tính lực cắt khi phay
- Lực cắt tiếp tuyến đợc tính theo công thức: PZ =0,25 w q u y z x p xn D xZ xB xS xt xC 10 xKMP Trong đó:
- Z : số răng của dao Z =8 răng
- n : số vòng quay trục chính n= 255 (vòng/phút) - t : chiều sâu cắt t = 2 (mm)
- B : chiều rộng phay B = 50 (mm) - D : đờng kính dao D = 100 (mm)
- SZ : lợng chạy dao răng SZ = 0.1 (mm/răng)
- Cp và các số mũ x, y, u, q, w cho theo bảng 5-41 (sổ tay – CNCTM II ) ta có :
- KMp là hệ số điều chỉnh chất lợng của vật liệu gia công, với vật liệu gia công là nhôm theo bảng 5-10 (sổ tay – CNCTM II ) ta có :KMp = 1
Khi đó: PZ = 0,25 2 , 0 3 , 1 1 , 1 75 , 0 1 255 100 8 50 1 . 0 2 825 10 x x x x x x ì1 = 360 (N) - Các thành phần lực cắt khác: + Lực cắt hớng kính:Py = (0.2 ữ 0.4)PZ Py = 0.3PZ = 0.3 x 360 = 108 (N) + Lực chạy dao PS = (0,3 ữ 0,4)PZ PS = 0,35 PZ = 0,35x360= 126 (N) 4. Xác định lực kẹp: a. Sơ đồ tính :
b. Xác định phơng, chiều và độ lớn của lực kẹp
• Phơng, chiều của lực kẹp: Do phải phay trên toàn bộ mặt bích nên khó bố trí lực kẹp thẳng góc với mặt phẳng định vị; vì vậy, ta bố trí lực kẹp ngang với má kẹp là khối V di động. Phơng, chiều lực kẹp đợc xác định nh hình vẽ.
• Trị số lực kẹp: Trị số lực kẹp phôi trên đồ gá phải đảm bảo cho phôi cân bằng, ổn định, không bị xê dịch trong quá trình gia công dới tác dụng của lực cắt.
- Phơng trình cân bằng lực theo phơng thẳng đứng( Khi cha gia công): W – 2.N.sin45o – 2.N.sin45o = 0
→ N = W o
45 sin 4
- Khi gia công:
4Fms1.cos45o≥ K.Px
⇒ 4f.N.cos45o≥ K.Px ⇒ W ≥ K.fPx
+ Lực cắt Py gây trợt phôi, do đó:
4Fms2.sin45o ≥ K.Py
⇒ 4f.N.sin45o ≥ K.Py ⇒ W ≥ K.fPy
+ Lực cắt Pz gây lật phôi. Ta xét tại vị trí nguy hiểm nhất nh trên sơ đồ tính, phôi bị lật xung quanh cạnh 1-2. Mô men chống lật:
Fms3(L2 + L3 + L4 + L5) ≥ K. L1.Pz ⇒ f.N(L2 + L3 + L4 + L5) ≥ K. L1.Pz ⇒ W ≥ f(KL2.Pz.LL13.4sinL445Lo5) + + + Với: L1 = 34 mm; L2 = 20 mm; L3 = 52 mm; L4 = 14 mm; L5 = 46 mm ⇒ W ≥ 0,73.K.fPz Vậy trị số lực kẹp cần thiết: W ≥ Kf (Px + Py+ 0,73.Pz) = 1,38Kf Pz Trong đó: f – Là hệ số ma sát giữa phôi và mặt tỳ, f = 0,25
K - Hệ số an toàn có tính đến khả năng làm tăng lực cắt trong qúa trình gia công
K = KoxK1xK2xK3xK4xK5xK6
Trong đó:
- Ko : hệ số an toàn trong mọi trờng hợp Ko = 1,5.
- K1 : hệ số kể đến trờng hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi. Khi gia công tinh K1 =1
- K2 : hệ số tăng lực cắt khi mòn dao K2= 1
- K3 : hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn K3 = 1,2 - K4 : hệ số tính đến sai số kẹp, cơ cấu kẹp bằng tay K4 = 1,3
- K5 : hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay K5 = 1 - K6 : hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết K6 = 1,5
→ K = KoxK1xK2xK3xK4xK5xK6 = 1,5x1x1x1,2x1,3x1x1,5 = 3,51 Thay số đợc trị số lực kẹp: W = 1,38.3,51.360/ 0,25 = 6975 N
Tra bảng 8- 50(sổ tay CNCTM2) ta chọn vít kẹp có d = 10 mm ,Rtb =4,5
- Cữ so dao : dùng cữ so dao chuyên dùng tiêu chuẩn . - Dùng khối V tháo rời, lắp lên thân đồ gá bằng vít
- Cơ cấu kẹp : dùng cơ cấu kẹp bu lông - đai ốc chuyên dùng theo tiêu chuẩn - Then dẫn hớng: chọn theo tiêu chuẩn
- Thân đồ gá : dùng thân đồ gá chuyên dùng
6. Xác định các sai số chế tạo cho phép của đồ gá :
a.Các thành phần của sai số gá đặt:
Sai số của đồ gá ảnh hởng đến sai số của kích thớc gia công(kích thớc cần đạt 32+0,1 mm) nhng phần lớn nó ảnh hởng đến sai số vị trí giữa bề mặt gia công với bề mặt chuẩn. Khi phay trên đồ gá nhiều vị trí thì độ chính xác kích thớc và độ chính xác vị trí giữa các bề mặt gia công và mặt chuẩn phụ thuộc vào mặt định vị và mặt đáy của đồ gá sẽ gây ra sai số cùng dạng giữa bề mặt gia công và mặt chuẩn.
Khi đó sai số gá đặt cho phép đợc tính nh sau:
εgđ = 2 2 2 2 2 dc m ct k c ε ε ε ε ε + + + + ≤ [εgđ] Trong đó:
+ εc : sai số chuẩn do chuẩn định vị trùng với chuẩn kích thớc nên εc = 0 + εk : sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra đợc xác định theo công thức
εk = (ymax – ymin)cosα
α- Góc giữa phơng kích thớc thực hiện và phơng lực kẹp, α = 90o
ymax, ymin - Lợng chuyển vị lớn nhất và nhỏ nhất của chuẩn gốc khi lực kẹp thay đổi.
Ta có: cosα = cos 90o = 0 ⇒εk = 0
+ εm : sai số do mòn đồ gá gây nên , εm = β N (àm)
β - Hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt và điều kiện tiếp xúc, với cơ cấu định vị chính là các phiến tỳ ⇒β = 0,3
N : số lợng chi tiết đợc gia công trên đồ gá N = 7000 →εm = β N = 0,3. 7000 = 25 (àm)
εđc : sai số điều chỉnh đồ gá, nó phụ thuộc vào khả năng của ngời lắp ráp đồ gá và dụng cụ để điều chỉnh. Khi thiết kế ta lấy εđc = 10 (àm)
+ [εgđ] : sai số gá đặt cho phép : εgđ ≤ [εgđ] = (21ữ15)δ
với δ là dung sai cho phép của kích thớc cần đạt(32+0,1 mm) ⇒δ = 100(àm)
⇒ [εgđ] = (12ữ51)100 = 30 (àm) εct : - Sai số chế tạo đồ gá:
εct = [ ]2 2 2 2 2 dc m k c gd ε ε ε ε ε − − − − ⇒εct = 302 −0−0−(25)2 −102 = 13 (àm)
b. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá:
Từ sai số chế tạo cho phép của đồ gá [εct ] = 0,013 mm ta có các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá nh sau:
- Độ không song song của phiến tỳ so với mặt đáy đồ gá ≤ 0,013 (mm)
- Độ không song song của mặt trên cữ so dao với mặt đáy đồ gá ≤ 0,013 (mm) - Độ không vuông góc giữa mặt tỳ của khối v so với mặt đáy đồ gá ≤ 0,013 (mm) - Các mặt phẳng và các lỗ lắp ghép khác : IT7 ữ IT9, Rz = 80 ữ 40 (àm)
Kết luận
Sau một thời gian tính toán thiết kế, đợc sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của thầy giáo Đỗ Anh Tuấn em đã hoàn thành đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy. Do còn hạn chế trong một đồ án môn học nên việc tính toán thiết kế quy trình công nghệ chỉ cho một loại chi tiết điển hình. Cụ thể, trong bài viết này chỉ nêu nên quy trình công nghệ gia công chi tiết nắp hộp khởi động động cơ(Chi tiết dạng hộp)
Nội dung bài viết gồm 4 phần:
• Phần I: Phân tích chi tiết gia công và định dạng sản xuất .
• Phần II: Xác định phơng pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ lồng phôi .
• Phần III: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết .
• Phần IV:Tính và thiết kế đồ gá .
Trình tự gia công chi tiết đợc nêu trong bản thuyết minh chỉ là một quy trình công nghệ thờng làm đối với loại chi tiết dạng hộp . Đối với chi tiết dạng khác và ngay cả những chi tiết dạng hộp khác ta cần phải có một quy trình công nghệ gia công chi tiết riêng phù hợp với từng chi tiết và thực tiễn sản xuất.
Tài liệu tham khảo
[1] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy. Tập 1, 2, 3
NXB Khoa học kỹ thuật . Hà Nội– 3003 [2] Trần Văn Địch
Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy NXB Khoa học Kỹ thuật . Hà Nội– 2002 [3] Trần Văn Địch
Alats đồ gá
NXB Khoa học kỹ thuật . Hà Nội– 3003 [4] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến
Công nghệ chế tạo máy
NXB Khoa học Kỹ thuật . Hà Nội– 2002 [5] Trần Văn Địch, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt
Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá
NXB Khoa học Kỹ thuật . Hà Nội– 2003
Mục lục
Trang
Lời nói đầu . . . 1
Chơng I. Phân tích chi tiết gia công và dạng sản xuất
I. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết. . . . 2
III.Xác định dạng sản xuất . . . . . 4
1.Xác định khối lợng chi tiết( phôi). . . 4
2.Xác định dạng sản xuất . . . 4
Chơng II. Xác định phơng pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ lồng phôi I. Xác định phơng pháp chế tạo phôi . . . . . . 5
II. Thiết kế bản vẽ lồng phôi . . . . . . . 5
Chơng III:thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết I. Xác định đờng lối công nghệ . . . . 8
II. Chọn phơng pháp gia công . . . . 8
III. Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết. . . 8
IV. Thiết kế nguyên công . . . 9
V. Tính và tra lợng d cho các bề mặt gia công . . . .
1. Tính lợng d cho một bề mặt . . . 23
2. Tra lợng d cho các bề mặt còn lại . . . 25
VI. Xác định thời gian nguyên công . . . . . . 27
Chơng IV. tính và thiết kế đồ gá 1. Thành phần của đồ gá . . . 31
2. Yêu cầu đối với đồ gá phay . . . 31
3. Tính lực cắt khi phay . . . 31
4 . Xác định lực kẹp . . . 32
5. Thiết kế cơ cấu phụ . . . 34
6 . Xác định các sai số chế tạo cho phép của đồ gá . . . 34
Kết luận . . . 36