THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BẢN VẼ CHI TIẾT GIÁ ĐỠ Gx15-32 ĐHBK ĐÀ NẴNG
Lời nói đầu
Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp nói chung và ngành Cơ khí nói chung. Là một nghành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ là thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các nghành công nghiệp khác. Do vậy đòi hỏi kỹ sư và cán bộ ngành Cơ khí phải tích luỹ đầy đủ và vững chắc những kiến thức cơ bản nhất của ngành, đồng thời không ngừng trau rồi và nâng cao vốn kiến thức đó, quan trong nhất là phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn.
Trong chương trình đào tạo kỹ sư Cơ khí tại Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, sinh viên được trang bị những kiến thức cơ sở của ngành như: Công nghệ Chế tạo máy, Chi tiết máy, Nguyên lý máy… và các giáo trình khác có liên quan đến ngành. Nhằm mục đích cụ thể hoá và thực tế hoá những kiến thức mà sinh viên đã được trang bị, thì môn Đồ án Công nghệ Chế tạo máy nhằm mục đích đó. Trong quá trình thiết kế đồ án môn học sinh viên sẽ được làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay công nghệ, tiêu chuẩn và có khả năng kết hợp, so sánh những kiến thức lý thuyết với thực tiễn, sinh viên sẽ phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo, có những ý tưởng mới lạ để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể.
Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy Hoàng Văn Thạnh, em đã hoàn thành Đồ án môn học Công nghệ Chế tạo máy được giao. Tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sót do vậy em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo bộ môn và sự đóng góp ý kiến của bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án của mình cũng như hoàn thiện hơn vốn kiến thức của mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG
THUYẾT MINH
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Phần I: Phân tích chức năng làm việc và yêu cầu kỹ thuật trong của chi tiết
1/ Chức năng làm việc của chi tiết:
Dựa vào bản vẽ chi tiết hay kết cấu của chi tiết ta thấy chi tiết là dạng hộp
Chi tiết gối đỡ có nhiệm vụ đỡ trục để tăng độ cứng vững của trục khi làm việc. Ngoài ra với những trục có kích thước chiều dài lớn thì gối đỡ còn có nhiệm vụ chống võng trục.
Với tính năng là gối đỡ trục do đó bề mặt lỗ Ø60 sẽ là bề mặt làm việc chính của gối đỡ
Chất lượng chi tiết nói chung và của lỗ Ø60 nói riêng sẽ quyết định độ bền và độ làm việc ổn định của chi tiết trục trong gối đỡ. Vì vậy với lỗ Ø60 chúng ta cần chọn các yêu cầu công nghệ hợp lý để đạt được yêu cầu kỹ thuật của chi tiết về độ tròn, độ nhám bề mặt…
Với chi tiết là gối đỡ thì 1 yêu cầu ko thể thiếu đó chính là phải đảm bảo được độ song song của đường tâm lỗ Ø60 với mặt đáy của gối. Vì vậy trong yêu cầu kỹ thuật của chi tiết phải có yêu cầu về độ song song đó cũng nhu yêu cầu cao về độ nhám bề mặt của đáy gối đỡ.
Lúc lắp ghép trục vào gối đỡ thì có thể trục có các vai trục, vì vậy trên mặt đầu của lỗ Ø60 chúng ta cần phải đảm bảo độ nhám bề mặt và độ vuông góc giữa đường tâm lỗ với mặt đầu để đảm bảo lắp ghép chính xác.
Ngoài ra 2 lỗ Ø10 cũng có thể là 2 lỗ lắp ghép với các chi tiết khác để chống xoay hay làm nhiệm vụ dẫn hướng nên 2 lỗ đó cần được gia công đạt được yêu cầu về kỹ thuật đó là đảm bảo khoảng cách của 2 lỗ đó nằm trong giới hạn cho trước.
Các bề mặt còn lại ko anh hưởng tới yêu cầu làm việc của chi tiết nên nó được chọn với dung sai lớn hơn ( cụ thể ở đây là IT12 )
Một vấn để nữa cũng ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng của chi tiết đó chính là vật liêu. Vật liệu phải được chọn sao cho hợp lý, đảm bảo về chất lượng độ bền, giá thành, khả năng gia công và khả năng nhiệt luyện để đạt độ cứng.
Với yêu cầu về vật liệu đó nên ở chi tiết này chúng ta chọn vật liệu là Gang Gx15-32.
Vật liệu Gx15-32 có các thành phần hóa học như sau (% theo khối lượng )
|
C |
Si |
Mn |
P |
S |
|
3 ÷ 3.5 |
1.2 ÷ 2.8 |
0.6 ÷ 1.6 |
0.2 ÷ 1 |
< 0.12 |
Gx15-32 có cơ tính như sau: [d]b = 150 MPa
[d]ch =320Mpa
2/ Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết:
Dựa vào các phân tích chức năng làm việc của chi tiết như phần 1 ta đưa ra các yêu cầu kỹ thuật cụ thể cho chi tiết như sau:
- Độ song song của đường tâm lỗ Ø60 so với mặt đáy của chi tiết là 0.02/100mm
- Độ vuông góc giữa đường tâm lỗ Ø60 với mặt đầu lỗ là 0.02
- Độ không tròn của lỗ Ø60 không được vượt quá 0.015
- Độ nhám bề mặt của lỗ Ø60 là Ra=1.6
- Độ nhám mặt đáy và mặt đầu của chi tiết là Ra=2.5
- Sai lệch khoảng cách của 2 lỗ Ø10 là ±0.05
- Độ nhám của các mặt còn lại là Rz=40
- Dung sai của các kích bao lấy theo H12, của các kích thước bị bao lấy theo h12, các kích thước khác lấy theo ±IT12
Phần II:Thiết kế sơ bộ phương án công nghệ:
1 / Xác định dạng sản xuất:
Có nhiều quan điểm để xác định dạng sản xuất nhưng thông thường người ta căn cứ vào số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm và khối lượng chi tiết gia công để xác định dạng sản xuất.
Phương phát xác định dạng sản xuất như vậy gọi là phương pháp gần đúng:
*/ Số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm được xác định :
N = N1m(1+ )
N1: Số lượng sản phẩm cần chế tạo trong năm theo kế hoạch.
m : Số lượng chi tiết trong một sản phẩm. (m = 1)
a: lượng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi chế tạo phôi gây ra .
b : Lượng sản phẩm dự trù cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công cơ.
Trong điều kiện đồ án công nghệ chế tạo máy có thể chọn các thông số như sau:
a = 3 - 6 %
b = 5 - 7 %
N1= 5000 chiếc/ năm.
=> N = 5000. (1+ ) =5550 (sản phẩm/ năm)
*/ Khối lượng chi tiết được xác định:
Q= V.g (kg).
Q : khối lượng của chi tiết (kg).
V: thể tích (dm3)
g: Khối lượng riêng của vật liệu (kg/dm3). Gang xám g = (6,8 – 7,4) kg/dm3.
Ta có : V = V1+ V2+V3-V4
Trong đó :
V1 là thể tích của mặt đáy gối đỡ
V1= 200×220×22=968000mm3
V2 là thể tích của tấm mặt đầu
V2= 100×238×84=1999200mm3
V3 là thể tích tấm sau gối đỡ
V3 = 138×200×20 + (p×1002×20)/2 = 866000mm3
V4 là thể tích của lỗ Ø60
V4= p×302×104= 293904mm3
=>V= 968000+1999200+866000-293904 = 3539296mm3 » 3.54 dm3
=> Q = V.g
= 3.54× 7,4 » 26 kg
Với Q = 26 kg
N= 5550 sản phẩm/ năm . Tra bảng 2.6/Tr31 xác định được dạng sản xuất là hàng khối.
2 / Chọn phôi và phương pháp chết tạo phôi:
Với chi tiết dạng hộp có rất nhiều phương án chế tạo phôi: phôi đúc, phôi hàn, phôi dập.
a/ Với phôi đúc: có các phương pháp đúc trong khuôn cát, đúc trong khuôn kim loại, đúc áp lực.
- Ưu điểm của phương pháp đúc là:
+ Chủng loại vật liệu đa dạng, khối lượng vật đúc lớn
+ Có thể đúc được các chi tiết có hình dáng kết câu phức tạp mà các phương pháp khác khó chế tạo.
+ Có thể đúc được nhiều lớp kim loại khác nhau trong 1 vật đúc hoặc có thể tạo ra cơ tính khác nhau giữa các bề mặt chi tiết
+ Giá thành chế tạo vật đúc rẻ vì đầu tư ban đầu ít, tính chất sản xuất linh hoạt, năng suất tương đối cao,
Có khả năng cơ khí hoá và tự động hoá
- Nhược điểm :
+ Tiêu tốn kim loại lớn cho hệ thống rót, đậu ngót, đậu hơi, cháy hao khi nấu luyện
+ Tỉ lệ phế phẩm khá cao, chất lượng vật đúc khó ổn định
+ Độ bóng bề mặt chưa cao, độ chính xác kích thước thấp
+ Chi tiết hộp đúc ra thường nguội không đều, gây ra biến dạng nhiệt và ứng suất dư
+ Kiểm tra khuyết tật trong vật đúc khó khăn, đòi hỏi thiết bị hiện đại
b/ Với phôi hàn: được chế tạo từ thép tấm rồi hàn lại với nhau. Loại phôi này được dùng trong sản xuất đơn chiếc loạt
- Ưu điểm:
+ Sử dụng phôi hàn sẽ rút ngắn thời gian chuẩn bị phôi, đạt hiệu quả kinh tế cao
- Nhược điểm:
+ Tuy nhiên phôi hàn thường gặp khó khăn trong vấn đề khử ứng suất dư
c/ Với phôi dập:
- Ưu điểm:
+ Phương pháp này đạt cơ tính tốt và năng suất cao
+ Đạt được độ chính xác và độ nhám bề mặt cao
- Nhược điểm:
+ Chỉ áp dụng được với chi tiết hộp nhỏ có hình thù không phức tạp.
+ Vốn đầu tự lớn và yêu cầu kỹ thuật tương đối cao
Vậy căn cứ vào hình dáng, kết cấu, kich thước của sản phẩm,.Vật liệu của chi tiết là thép gang xám. Căn cứ vào dạng sản xuất là loạt lớn hàng khối. Căn cứ vào các ưu nhược điểm của phương pháp đúc. Ta chọn phương pháp chế tạo phôi là đúc, phương pháp đúc là đúc trong khuôn kim loại.
Với phương pháp tạo phôi như trên ta có bản vẽ lồng phôi như sau:
Phần III:Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết
I/ Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia công:
Dựa vào điều kiện làm việc của chi tiết và các yêu cầu khác đã phân tích ở phần yêu cầu kỹ thuật của chi tiết ở phần 1 ta phân tích các các bề mặt cần gia công như sau:
Trong tất cả các bề mặt cần gia công thì các bề mặt lỗ và mặt đầu của lỗ Ø60 cũng như mặt đáy giá đỡ cần được gia công với cấp chính xác cao đảm bảo độ chính xác kích thước và độ nhám bề mặt cần có được ghi trên bản vẽ chế tạo.
Với lỗ Ø60 cần gia công với cấp chính xác H7, với cấp chính xác đó thì cần gia công tinh, mặt khác lỗ có kích thước là Ø60 và đã có lỗ sẵn nên ta dùng phương pháp khoét và doa để có được độ chính xác lỗ theo yêu cầu
Với mặt đầu và mặt đáy của giá đỡ yêu cầu độ nhám bề mặt là Ra = 2.5 nên ta cần chọn phương pháp gia công là phay tinh.
Với 2 lỗ Ø10 không yêu cầu độ nhám nhưng cần đảm bảo độ chính xác khoảng kích thước giữa 2 tâm lỗ nên ở đây ta ta chọn phương pháp khoan với đồ gá là dụng cụ dẫn hướng để đảm bảo chính xác khoảng cách 2 tâm lỗ.
Với lỗ ren M20 trước hết ta khoan lỗ Ø17.5, sau đó dùng mũi taro M20 để taro ren
Các bề mặt khác không làm việc nên yêu cầu về cấp chính xác chỉ là IT12 và độ nhám bề mặt là Rz40, vì vậy nên các phương pháp gia công thông thường như phay, khoan, khoét thô có thể đạt được yêu cầu kỹ thuật trên.
II/ Lập tiến trình công nghệ gia công chi tiết:
1/ Phân tích chuẩn, chọn chuẩn chọn máy, dao, trang bị công nghệ và lập trình tự gia công chi tiết:
Khi phân tích chọn chuẩn cho quá trình gia công thì chúng ta nên sử dụng nguyên tắc dùng chuẩn thống nhất. Quá trình gia công sẽ đạt độ chính xác cao nhất nếu toàn bộ quá trình gia công chi tiết chỉ cần qua một lần gá đặt. Bằng một lần gá, người ta sẽ loại bỏ được sai số do thay đổi chuẩn và gá đặt. Vậy nên ở đây để gia công được các mặt quan trọng theo đúng yêu cầu của bản vẽ kỹ thuật thì ta cần chọn được chuẩn tinh thống nhất cho quá trình gia công.
Với chi tiết dạng hộp thì chuẩn tinh thống nhất thường là 1 mặt phẳng và 2 lỗ chuẩn tinh phụ vuông góc với mặt phẳng đó. Hai lỗ chuẩn tinh phụ này phải được gia công đạt đến độ chính xác cấp 7 và có khoảng cách càng xa nhau càng tốt.
Trong kết cấu của chi tiết cần gia công thì ta nhận thấy kích thước lỗ chính Ø60 là quan trọng nhất, nó đòi hỏi phải đạt độ chính xác cao nhất, vậy nên ở đây ta chọn lỗ thô Ø60 làm chuẩn thô như vậy sẽ bảo đảm được lượng dư về sau cho bản thân lỗ đều đặn, tạo điều kiện cho việc gia công lỗ dễ dàng. Sau khi lấy lỗ Ø60 làm chuẩn thô thì ta tiến hành gia công mắt đáy và 4 lỗ vuông góc với mặt đáy để làm chuẩn tinh cho nguyên công gia công chính xác lỗ Ø60 và các lỗ khác sau này.
Sau khi đã chọn được chuẩn như trên thì ta có thể đưa ra các phương án gia công khác nhau, nhưng phải chọn được phương án nào là hợp lý nhất phù hợp với chi tiết gia công, bảo đảm được các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết và giảm được tốt nhất chi phí gia công. Với kết cấu của chi tiết trên ta có thể đưa ra được phương án gia công như sau:
*/ Các bước nguyên công:
- Nguyên công 1: Gia công mặt đáy A
+Chọn máy: máy phay đứng vạn năng 6H12
+Chọn dao: Dao phay mặt đầu BK6 với D=125mm, B=42mm, d(H7)=40, Z= 12
+Trang bị công nghệ: Với mặt phẳng ta dùng 2 phiến tỳ, với mặt định vị 2 bậc tự do ta dùng 2 chốt tỳ, với mặt định vị 1 bậc tự do ta dùng 1 chốt tỳ.
- Nguyên công 2: Gia công mặt B
+ Chọn máy: Máy phay đứng vạn năng 6H12
+ Chọn dao: chọn dao phay mặt đầu P18 với D=50, L=36, d(H7)=22, số răng theo loại 1 là 12
+ Trang bị công nghệ: Với mặt phẳng ta dùng 2 phiến tỳ, với mặt định vị 2 bậc tự do ta dùng 2 chốt tỳ, với mặt định vị 1 bậc tự do ta dùng 1 chốt tỳ.
- Nguyên công 3: +Bước 1: Khoan 2 lỗ 1a,1b với Ø19
+Bước 2: Khoan 2 lỗ 2a,2b với Ø20
+Bước 3: Khoét 4 lỗ Ø26
+Bước 4: Khoét 4 lỗ Ø32
+Bước 5: Khoét 4 lỗ Ø36
+Bước 6: Khoét 1a, 1b với Ø19.8
+Bước 7: Doa 1a, 1b với Ø20
+ Chọn máy: máy khoan cần vạn năng 2M57
+ Chọn dao: Dao BK8 với các kích thước tương ứng với các bước công nghệ
+ Trang bị công nghệ: Với mặt phẳng ta dùng 2 phiến tỳ, với mặt định vị 2 bậc tự do ta dùng 2 chốt tỳ, với mặt định vị 1 bậc tự do ta dùng 1 chốt tỳ.
- Nguyên công 4: Phay mặt trên C
+ Chọn máy: chọn máy phay đứng vạn năng 6H12
+ Chọ dao: Dao BK6 với D=100mm. B=39mm, d(H7)=32mm, Z=10
+ Trang bị công nghệ: Với mặt phẳng ta dùng 2 phiến tỳ, với 2 lỗ định vị phụ ta dùng 1 chốt trụ ngắn và 1 chốt trám
- Nguyên công 5: + Bước 1: Phay thô mặt đầu lỗ Ø6
+ Bước 2: Phay tinh mặt đầu lỗ Ø60
+ Chọn máy: chọn máy doa ngang 262T
+ Chọ dao: Dao BK6 với D=100mm. B=39mm, d(H7)=32mm, Z=10
+ Trang bị công nghệ: Với mặt phẳng ta dùng 2 phiến tỳ, với 2 lỗ định vị phụ ta dùng 1 chốt trụ ngắn và 1 chốt trám. Để nâng cao độ cứng vững ta dùng 1 chốt tỳ phụ
- Nguyên công 6: Khoan 2 lỗ Ø10
+ Chọn máy: chọn máy doa ngang 262T
+ Chọ dao: Dao P18 với d=10mm
+ Trang bị công nghệ: Với mặt phẳng ta dùng 2 phiến tỳ, với 2 lỗ định vị phụ ta dùng 1 chốt trụ ngắn và 1 chốt trám. Để nâng cao độ cứng vững ta dùng 1 chốt tỳ phụ. Bên cạnh đó ta kết hợp với đồ gá có bạc dẫn hướng để khoan chính xác lỗ.
- Nguyên công 7: + Bước 1: Khoan lỗ Ø17.5
+ Bước 2: taro lỗ ren M20
+ Chọn máy: chọn máy doa ngang 262T
+ Chọ dao: Dao khoan P18 với d=17.5mm, taro máy P18 với d=20mm
+ Trang bị công nghệ: Với mặt phẳng ta dùng 2 phiến tỳ, với 2 lỗ định vị phụ ta dùng 1 chốt trụ ngắn và 1 chốt trám. Để nâng cao độ cứng vững ta dùng 1 chốt tỳ phụ. Bên cạnh đó ta kết hợp với đồ gá có bạc dẫn hướng để khoan chính xác lỗ.
- Nguyên công 8: + Bước 1: Khoét thô lỗ Ø60
+ Bước 2: Khoét tinh lỗ Ø60 đạt Ra=1,6
+ Bước 3: Doa thô lỗ Ø60
+ Bước 4: Doa tinh lỗ Ø60
+ Chọn máy: chọn máy doa ngang 262T
+ Chọ dao: Dao P18
+ Trang bị công nghệ: Với mặt phẳng ta dùng 2 phiến tỳ, với 2 lỗ định vị phụ ta dùng 1 chốt trụ ngắn và 1 chốt trám. Để nâng cao độ cứng vững ta dùng 1 chốt tỳ phụ. Bên cạnh đó ta kết hợp với đồ gá có bạc dẫn hướng để khoan chính xác lỗ.
- Nguyên công 9: Kiểm tra
+ Trang bị công nghệ: đồng hồ so, các dụng cụ cần thiết cho việc kiểm tra
2/ Tra lượng dư cho từng bước nguyên công:
|
Nguyên công |
Lượng dư gia công (vật đúc bằng khuôn kim loại). (mm) |
Sai lệch lớn nhất ± (mm) |
Bước công nghệ |
Lượng dư từng bước công nghệ. (mm) |
Dung sai. (mm) |
Bảng tra |
||
|
TT |
Tên nguyên công |
|||||||
|
1 |
Phay mặt đáy A |
2 |
0.8 |
Phay thô |
1.5 |
- |
3-110[1] 3-142[1] |
|
|
Phay tinh |
0.5 |
+0.2 |
||||||
|
2 |
Phay mặt B |
2 |
0.8 |
Phay thô |
2 |
- |
3-110[1] |
|
|
3 |
Khoan và tạo 4 lỗ |
- |
- |
Khoan 2 lỗ 2a,2b với Ø20 |
- |
- |
3-131[1] |
|
|
Khoan 2 lỗ 1a,1b với Ø18 |
- |
- |
||||||
|
Khoét 4 lỗ Ø26 |
2×3(×4) |
- |
|
|||||
|
Khoét 4 lỗ Ø32 |
2×3 |
- |
||||||
|
Khoét 4 lỗ Ø36 |
2×2 |
- |
||||||
|
Khoét 2 lỗ 1a,1b với Ø19.8 |
2×0.9 |
- |
||||||
|
Doa thô 2 lỗ 1a,1b với Ø20 |
2×0.1 |
- |
||||||
|
4 |
Phay mặt trên C |
2.5 |
0.8 |
Phay thô |
1.5 |
- |
3-110[1] 3-142[1] |
|
|
Phay tinh |
1 |
+0.3 |
||||||
|
5 |
Phay mặt đầu lỗ Ø60 |
2 |
0.6 |
Phay thô |
1.5 |
|
3-110[1] 3-142[1] |
|
|
Phay tinh |
0.5 |
+0.2 |
||||||
|
6 |
Khoan 2 lỗ Ø10 |
- |
- |
Khoan 2 lỗ trên 1 lần gá với bạc dẫn hướng |
- |
- |
- |
|
|
7 |
Tạo ren M20 |
- |
- |
Khoan lỗ Ø17.5 |
- |
- |
- |
|
|
Taro lỗ ren M20 |
- |
- |
||||||
|
8 |
Gia công lỗ Ø60 |
2×2 |
0.6
|
Khoét rộng thô |
1×1 |
- |
3-132[1] 3-110[1] |
|
|
Khoét rộng tinh |
2×0.75 |
+0.2 |
||||||
|
Doa thô |
2×0.21 |
- |
||||||
|
Doa tinh |
2×0.04 |
- |
||||||
3/ Tra chế độ cắt cho từng bước nguyên công
3.1/ Nguyên công 1:
+Chọn máy: máy phay đứng vạn năng 6H12 66H112 có các thông số như sau:
*/ Mặt làm việc của bàn máy 400×1600mm
*/ Công suất động cơ: N=10kw, hiệu suất máy 0.75
*/ Số vòng quay trục chính: 30- 37.5- 47.5- 60- 75- 95- 118- 150- 190- 235- 300- 375- 475- 600- 750- 950- 1180- 1500
+Chọn dao: Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8 với D=125mm, B=42mm, d(H7)=40, Z= 12
+Trang bị công nghệ: Với mặt phẳng ta dùng 2 phiến tỳ, với mặt định vị 2 bậc tự do ta dùng 2 chốt tỳ, với mặt định vị 1 bậc tự do ta dùng 1 chốt tỳ
a/ Phay thô mặt đáy:
- Lượng chạy dao răng Sz :
Sz = 0,24 mm/răng (Bảng 6-5[2] )
- Tốc độ cắt V khi phay:
V = 158 m/ph (Bảng 40-5[2] )
- Chiều sâu cắt t
t = 1.5 mm
- Số vòng quay tính toán:
nt = = = 402 vòng/phút
- Chọn số vòng quay của máy (theo tiêu chuẩn của máy 6H12):
nm = 375 vòng/phút
- Vận tốc thực tế:
Vtt = = = 147 m/phút
- Lượng chạy dao phút:
SM = Sz.Z.n = 0,24.12.375 = 1080 mm/phút
- Chọn theo máy Sm = 900 mm/phút
- Lượng chạy dao răng thực tế:
Sz = = = 0.2mm/răng
- Công suất thực tế của máy:
N = 7.8 KW (Bảng, 5-130[3])
b/ Khi phay tinh
- S = 1 mm/vòng (Bảng 5-125[3]).
ðSz=S/Z= 1/12= 0.08mm/răng
- Tốc độ cắt V khi phay:
V = 228 m/ph (Bảng 5-127[3]).
- Chiều sâu cắt:.
t =0.5 mm
- Số vòng quay tính toán:
nt = = 580 vòng/phút
- Chọn số vòng quay của máy (theo tiêu chuẩn của máy 6H12):
nm = 600 vòng/phút
- Vận tốc thực tế:
Vtt = = = 235.5 m/phút
- Lượng chạy dao phút:
Sph = S.n = 0,08.12.600 = 600mm/phút
- Chọn theo máy S = 600 mm/phút
- Công suất thực tế:
N = 3.8 KW (Bảng, 5-130[3]).
ðTa có phiếu công nghệ:
|
BƯỚC |
MÁY |
DAO |
t (mm) |
S(mm/ph) |
V(m/ph) |
n(vg/ph) |
Nc (KW) |
|
Phay thô |
6H12 |
BK8 |
1.5 |
900 |
147 |
375 |
7.8 |
|
Phay tinh |
6H12 |
BK8 |
0.5 |
600 |
235.5 |
600 |
3.8 |
3.2/ Nguyên công 2 :
Gia công mặt trên ( mặt B)
+Chọn máy: máy phay đứng vạn năng 6H12 66H112 có các thông số như sau:
*/ Mặt làm việc của bàn máy 400×1600mm
*/ Công suất động cơ: N=10kw, hiệu suất máy 0.75
*/ Số vòng quay trục chính: 30- 37.5- 47.5- 60- 75- 95- 118- 150- 190- 235- 300- 375- 475- 600- 750- 950- 1180- 1500
+Chọn dao: Dao phay mặt đầu liền khối thép gió P18 với D=50, L=36, d(H7)=22, số răng theo loại 1 là 12
+Trang bị công nghệ: Với mặt phẳng ta dùng 2 phiến tỳ, với mặt định vị 2 bậc tự do ta dùng 2 chốt tỳ, với mặt định vị 1 bậc tự do ta dùng 1 chốt tỳ
Với mặt này thì ta chỉ cần phay thô 1 lần là thõa mãn yều cầu : Phay phẳng để khoan các lỗ chính xác vị trí và kích thước.
- Lượng chạy dao răng Sz :
Sz = 0,08 mm/răng (Bảng 6-5[2] )
- Tốc độ cắt V khi phay:
V = 49 m/ph (Bảng 40-5[2] )
- Chiều sâu cắt t
t = 2 mm
- Số vòng quay tính toán:
nt = = = 312 vòng/phút
- Chọn số vòng quay của máy (theo tiêu chuẩn của máy 6H12):
nm = 300 vòng/phút
- Vận tốc thực tế:
Vtt = = = 47.1 m/phút
- Lượng chạy dao phút:
SM = Sz.Z.n = 0,08.12.300 = 288 mm/phút
- Chọn theo máy Sm = 300 mm/phút
- Lượng chạy dao răng thực tế:
Sz = = = 0.083mm/răng
- Công suất thực tế của máy:
N = 2.5 KW (Bảng, 5-123[3])
ðTa có phiếu công nghệ:
|
BƯỚC |
MÁY |
DAO |
t (mm) |
S(mm/ph) |
V(m/ph) |
n(vg/ph) |
Nc (KW) |
|
Phay |
6H12 |
P18 |
2 |
300 |
47.1 |
300 |
2.5 |
3.3/ Nguyên công 3 :
+ Chọn máy: máy khoan cần 2M57 với các thông số:
*/ Đường kính lớn nhất gia công được Ø75mm
*/ Công suất động cơ 7.5Kw
chỉ xét 1 chiều quay của dao, ở đây ta chọn dao quay theo chiều kim đồng hồ như trên hình vẽ.
Khi gia công thì ta nhận thấy lực Pz có xu hướng làm cho chi tiết quay xung quanh cạnh 2-3, cạnh 1-4 bị hất lên. Momen M có xu hướng làm chi tiết quanh xung quanh cạnh 3- 4, cạnh 1- 2 bị hất lên.
Từ nhận xét trên ta thấy lực kẹp W ở góc 1 phải có khả năng chống lại tất cả các momen do lực cắt gây ra.
Từ 2 nhận xét trên ta có phương trình cân bằng momne như sau :
- K×Pz×160 ≤ 2×W×160
ðW= (1)
- K×M ≤ 2×W×185
ðW= (2)
Do đó : = > W= K×() (3)
Công thức (3) chính là gia trị cần tính lực kẹp ở vị trí nguy hiểm góc 1
Trong đó: K là hệ số an toàn lúc tính lực kẹp
K= k0.k1.k2.k3.k4.k5.k6
k0: hệ số an toàn chung, trong mọi trường hợp k0= 1.5÷2. Chọn k0=1.5
k1: hệ số kể đến lượng dư không đều, khi gia công thô lấy k1=1.2
k2: hệ số xét đến dao cùn làm lực cắt tăng: k2=1÷1.9. Chọn k2= 1.1
k3: hệ số xét đến vì cắt ko liên tục làm lực cắt tăng, k3=1.2
k4: hệ số xét đến nguồn sinh lực không ổn định, khi kẹp bằng tay, k4= 1.3
k5: hệ số kể đến vị trí tay quay của cơ cấu kẹp thuận tiện hay không thuận tiện, khi kẹp bằng tay với góc quay <90°, k5=1
k6: hệ số kể đến momen làm lật phôi quay quanh điểm tựa, khi định vị trên các phiến tỳ k6=1.5
Vậy ta có K= k0.k1.k2.k3.k4.k5.k6 = 1.5×1.2×1.1×1.2×1.3×1 ×1.5 = 4.6
Vậy ta có lực kẹp tại vị trí góc 1 : W = 4.6×( = 2216N
III/ Tính toán lực của cơ cấu sinh lực của cơ cấu kẹp :
Sau khi có được lực kẹp W ta tiến hành tính lực của cơ cấu sinh lực,ở đây là lực của cơ bulong đai ốc.
Sơ đồ tính lực của cơ cấu kẹp
Dựa vào sơ đồ trên ta có thể tính được lực Q tác dụng lên bulong theo công thức sau :
Q= W× +q
Trong đó : q là lực nén lò xo, ở đây ta chọn lực nén lò xo là 50N
ðQ= 2216×1.8+50 = 4038 N
Tính toán để chọn kích thước bulong thích hợp : Với cơ cấu kẹp như trên thì ta sẽ tính dạng bulong xiết chặt chịu lực dọc trục (tài liệu chi tiết máy – Nguyễn Văn Yến)
Chọn vật liệu chế tạo bulong là thép C45 có [sk] = sch/3 (trang 81- Chi tiết máy)
sk = 340/3 =113 MPa
Tính đường kính cần thiết của tiết diện cần ren, d1c
d1c=
Trong đó : K : hệ số an toàn, lấy K=1.5
c: hệ số phân bố ngoại lực. lấy c= 0.2
F: lực dọc trục tác dụng lên bu long F=4038N
Vậy ta có: d1c= = 8.95mm
Với kết quả tính được và đối chiếu với baíng 8.50 säø tay CNCTM II ta choün bulong M12 cho cơ cấu sinh lực kẹp
IV : Tính toán sai số kẹp chặt định vị
Do sai số đồ gá là một trong những phần tử tham gia vào dung sai của kích thước gai công nên chúng phải được khống chế trong giới hạn cho phép
- Sai số kẹp chặt được tính theo công thức
- ec : là sai số chuẩn ,ec = 0 vì gốc kích thước trùng với chuẩn định vị
- ek : là sai số kẹp chặt , ek = 5mm (Bảng 24 [5])
- em: sai số hao mòn ,co thể lấy em = b =0,2 = 4mm (b = 0,2)
- eđc: sai số điều chỉnh , eđc = 5mm
- egđ: sai số gá đặt cho phép [egđ] = với d là dung sai nguyên công d = = 0,033 mm
- Sai số chế tạo cho phép [ ect ]=
=32mm
- Vậy ta có [ ect ]= 0,032mm
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy – Tập 1
Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến – Ninh Đức Tốn – Trần Xuân Việt
Nhà xuấ bản khoa học và kỹ thuật - 2005
[2] Chế độ cắt khi gia công cơ
Nguyễn Ngọc Đào – Hồ Viết Bình
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật – 1993
[3] Sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy – Tập 2
Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến – Ninh Đức Tốn – Trần Xuân Việt
Nhà xuấ bản khoa học và kỹ thuật – 2005
[4] Sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy – Tập 3
Nguyễn Đắc Lộc – Lê Văn Tiến – Ninh Đức Tốn – Trần Xuân Việt
Nhà xuấ bản khoa học và kỹ thuật – 2005
[5] Thiết kế đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy
Trần Văn Địch
Nhà xuấ bản khoa học và kỹ thuật – 2005
[6] Hướng dẫn thiết kế đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy
Nguyễn Đắc Lộc – Lưu Văn Nhang
Nhà xuấ bản khoa học và kỹ thuật – 2009
[7] Máy cắt kim loại
Nguyễn Ngọc Cẩn
Nhà xuấ bản đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh -2005
[8] Giáo trình Chi tiết máy
Nguyễn Văn Yến
[9] Atlas Đồ Gá
Trần Văn Địch
Nhà xuấ bản khoa học và kỹ thuật
MỤC LỤC
Lời nói đầu
Phần I:
Phân tích chức năng làm việc và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết 02
1/ Chức năng làm việc của chi tiết: 02
2/ Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết: 03
Phần II:
Thiết kế sơ bộ phương án công nghệ: 04
1 / Xác định dạng sản xuất: 04
2 / Chọn phôi và phương pháp chết tạo phôi 05
Phần III:
Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết 07
I/ Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia công 07
II/ Lập tiến trình công nghệ gia công chi tiết 07
1/ Phân tích chuẩn, chọn chuẩn chọn máy, dao, trang bị công nghệ và lập trình tự gia công chi tiết 07
2/ Tra lượng dư cho từng bước nguyên công 15
3/ Tra chế độ cắt cho từng bước nguyên công 16
3.1/ Nguyên công 1 17
3.2/ Nguyên công 2 17
3.3/ Nguyên công 3 19
3.4/ Nguyên công 4 22
3.5/ Nguyên công 5 24
3.6/ Nguyên công 6 26
3.7/ Nguyên công 7 27
3.8/ Nguyên công 8 28
4/ Tính thời gian gia công cơ bản cho từng bước công nghệ 31
4.1/ Nguyên công 1 31
4.2/ Nguyên công 2 31
4.3/ Nguyên công 3 32
4.4/ Nguyên công 4 33
4.5/ Nguyên công 5 34
4.6/ Nguyên công 6 34
4.7/ Nguyên công 7 34
4.8/ Nguyên công 8 35
Phần IV:
Thiết kế đò gá cho nguyên công gia công lỗ Ø60 37
I/ Sơ đồ định vị và kẹp chặt 37
II/ Tính lực kẹp 37
1/ Tính lực trong quá trình khoét thô 37
2/ Tính lực kẹp khi khoét thô 38
III/ Tính toán lực của cơ cấu sinh lực của cơ cấu kẹp 39
IV/ Tính toán sai số kẹp chặt định vị 41
Tài liệu tham khảo 42
Mục lục 43
