THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT CHI TIẾT GỐI ĐỠ H4 SPKT HƯNG YÊN
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay , các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi
kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng.
Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho người học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế , xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thể.
Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng.
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chương trình đào tạo của
ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà người kỹ sư gặp phải khi thiết kế một qui trình sản xuất chi tiết cơ khí.
Em xin chân thành cảm ơn Thầy Lý Ngọc Quyết, Các Thầy, Cô giáo đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo để em có thể hoàn thành tốt đồ án môn học này.
I: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT
Chi tiết ta cần thiết kế là chi tiết gối đỡ, chức năng làm việc chủ yếu là đỡ cho các chi tiết khác mà cụ thể ở đây là đầu trục trong máy
Gối đỡ được kẹp chặt xuống nền nhờ 2 bu lông lắp vào 2 lỗ chân gối đỡ.
Các lỗ f49, f90 cần đảm bảo độ đồng tâm, độ song song của tâm so với mặt đáy sao cho khi làm việc trục không bị đảo và khi lắp ráp được dễ dàng.
II: PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU
Chi tiết mà ta cần thiết kế có tính công nghệ tương đối cao:
Trọng lượng sản phẩm vừa phải không quá lớn
Vật liệu GX15-32 tương đối thông dụng và rẻ tiền
Thành phần hoá học của Gang:
|
C% |
Mn% |
Si% |
S% |
|
2,8¸3,5 |
0,5¸1 |
1,5¸3 |
0,08¸0,12 |
Có độ cứng HB = 170 ¸190
Các kích thước trên và dưới đều hợp lý
Dung sai ,độ nhám hợp lý không quá cao và không quá thấp cụ thể như lỗ f90 là bề mặt làm việc nhiều nhất(lắp với vòng ngoài của ổ lăn) nó yêu cầu độ chính xác cao để làm việc và lắp ráp không quá khó khăn dung sai là 0,047 độ nhám Rz=20 như vậy đã phù hợp với chức năng và điều kiện làm việc của nó, f49 chỉ có tác dụng cho đầu trục xuyên qua nên không có yêu cầu gì đặc biệt về độ bóng.
Các lỗ lắp Bulông M6 là lỗ không thông thì bất tiện cho việc gia công, tuy nhiên đây không phải là bất tiện lớn vì lỗ M6 là tương đối nhỏ và là lỗ phụ.
Chi tiết gối đỡ như thiết kế cần sửa chữa một chút về phần mặt đầu D của lỗ, chúng ta làm lồi phần này ra so phần rãnh chân nhằm dễ dàng gia công cho phần này vuông góc với tâm lỗ f90, bằng cách làm lõm phần rãnh chân xuống 1 mm và khi chế tạo phôi không cần có lượng dư gia công, nhờ vậy ta có thể dễ dàng tiện được mặt đầu D cùng nguyên công tiện lỗ f90, như vậy ta có thể dùng các phương pháp gia công dao cụ thông thường.
Gia công tương đối thuận tiện và năng suất.
Lắp ráp thuận tiện vì nó ít mối lắp ghép, tính chất lắp lẫn cao.
Ngoài ra nó còn tiết kiệm được vật liệu
III: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau:
N=N1.m.[1+ (a +b)/100]
Với N1 = 20000 chiếc/năm ( m=1 )
b = 6%, Phần trăm chi tiết chế tạo thêm để dự trữ
a = 4%, Phần trăm chi tiết phế phẩm
N=N1.m.[1+(4+6)/100] = 16500 chiếc/năm
Khối lượng chi tiết: Sách CNCTM – trang19
Q1=V.g
V thể tích của chi tiết(dm3)
V » Vchân + Vhộp = 2.(70.45.30) + [31.3,14.(552 - 452) + 7.3,14.(552 - 402) + 4.3,14.(552 - 24,52) + 4.3,14.(552 - 302) + 4.3,14.(402 - 24,52)]=
= 189000 + [97340 + 31321,5 + 30454,86 + 26690 + 12556,86]
= 387363 mm3 = 0,39 dm3
ggang xám=7 kg/dm3
àQ1= 0,39.7 = 2.73 kg
Với sản lượng hàng năm của chi tiết 16500 chi tiết và khối lượng chi tiết là 2,73 kg ta tra bảng 2(sách CNCTM – trang19) được dạng sản xuất là hàng loạt lớn
IV: CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
Trong các phương pháp chế tạo phôi ta thấy có rất nhiều phương pháp, trong đó ta thấy phương pháp đúc là hợp lý nhất. Vì:
-Nó đảm bảo được lượng dư, dung sai, và kích thước phôi như yêu cầu trong bản vẽ chi tiết
-Mặt khác về mặt chi tiết điển hình ta thấy đây là chi tiết dạng hộp vật liệu GX15-32 do đó ta nên dùng phương pháp đúc là hợp lý hơn cả.
Đúc được thực hiện trong các loại khuôn cát, khuôn kim loại...
Dựa vào dạng sản xuất, vật liệu hình dáng và khối lượng của chi tiết ta sẽ chọn phương pháp đúc: Đúc trong khuôn kim loại với mặt phân khuôn thẳng đứng.
Mặt phân khuôn: (Hình vẽ)
Bản vẽ chi tiết lồng phôi (bản vẽ A1).
V: LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG
Trong ngành chế tạo máy tồn tại một số lượng lớn các loại chi tiết gia công cho phép tập hợp một số rất lớn các chi tiết và nhóm máy trong cơ khí thành một số loại có hạn, bảo đảm có khả năng chuyển từ quá trình công nghệ đơn chiếc thành quá trình công nghệ điển hình mang dấu hiệu đặc trưng cho từng loại. Chi tiết ta cần gia công được phân loại. Chi tiết ta cần gia công được phân loại thành chi tiết dạng hộp
1)Qui trình công nghệ chế tạo:
-Lỗ chính xác: Dùng để đỡ các đầu trục được gọi là lỗ chính
-Lỗ không chính xác: Dùng để kẹp các bộ phận khác được gọi là lỗ phụ
-Yêu cầu kỹ thuật
+Độ không phẳng và độ không song song của các bề mặt chính trong khoảng 0,05 - 0,1 mm trên toàn bộ chiều dài
+Độ nhám bề mặt của các mặt này Ra = 5 – 1,25 mm
+Độ nhám bề mặt lỗ chính f110 là Rz= 20 mm, cấp chính xác C7
+Sai số hình dáng của lỗ là 0,5 - 0,7 dung sai đường kính lỗ
+Dung sai độ không đồng tâm của các lỗ bằng1/2 dung sai đường kính lỗ nhỏ nhất=0,05
+Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ chính là 0,05 – 0,1 mm/100mm bán kính
2)Chọn chuẩn
Chọn chuẩn, phân tích cách chọn chuẩn và cách thiết lập trình tự gia công việc chọn chuẩn trong quá trình gia công sẽ quyết định khả năng để đạt độ chính xác kích thước của chi tiết
Nếu như chọn chuẩn khi gia công lắp ráp, kiểm tra mà trùng nhau thì sẽ rất có lợi trong việc gia công chế tạo sản phẩm vì nó tránh được sai số chuẩn àgiúp ta đảm bảo được độ chính xác yêu cầu của sản phẩm
Ta thấy rằng với giá đỡ này khi làm việc chi tiết được kẹp chặt và định vị trên mặt đáy nhờ các bề mặt kề trên mặt đáy này(2 lỗ f14,5). Đồng thời khi gia công ta phải đạt các kích thước từ mặt đáy đến lỗ chính f90,...và các kích thước này đều có gốc là A.
Mặt khác đây là chi tiết dạng hộp nên ta chọn chuẩn tinh thống nhất nhất định phải là mặt A, có kèm theo hai lỗ trên đế giá đỡ. Vì mặt A sẽ quyết định các kích thước còn lại trong quá trình gia công các nguyên công khác.
Vì vậy ở đây ta chọn mặt chuẩn A và hai lỗ f14,5 vuông góc với mặt A làm chuẩn tinh và vì nó còn được dùng trong quá trình lắp ráp, làm chuẩn cho nhiều nguyên công sau. Nguyên công phay mặt đáy, nên nó được gọi là chuẩn tinh chính hay chuẩn tinh thống nhất.
Vậy chuẩn tinh ở đây ta chọn là mặt A và các lỗ vuông góc với bề mặt A..
Để có được bề mặt A và các lỗ trên bề mặt A(lỗ f14.5) làm chuẩn tinh thì trước hết ta phải chọn chuẩn thô.
Phân tích việc chọn chuẩn thô:
Các mặt có thể dùng làm chuẩn thô là B, D, C, F.
-Nếu dùng mặt F và mặt B làm chuẩn: Ta có thể dùng mặt trụ ngoài f110 để làm chuẩn thô, dùng khối V để định vị khống chế 4 bậc tự do, dùng mỏ kẹp kẹp vào phía trong của bề mặt trụ f90, và phương án này ta phải dùng 1 chốt tỳ nữa định vị vào mặt B để hạn chế thêm 1 bậc tự do quay quanh tâm khối V. Với cách này thì sau khi gia công xong mặt chuẩn tinh chính thì khi gia công mặt lỗ f90 sẽ đảm bảo đồng tâm với trụ ngoài. Nhưng khi thiết kế đồ gá để gia công trên máy phay đứng thì lại cồng kềnh (cao và kém cứng vững)
-Đối với việc dùng mặt B và mặt D làm chuẩn thô thì việc định vị tương đối dễ, dùng 3 chốt tỳ định vị lên mặt D khống chế 3 bậc tự do, 2 chốt tỳ định vị lên mặt B khống chế 2 bậc tự do. Viêc kẹp chặt, ta có thể dùng bạc chữ C và bulông để kẹp qua lỗ f49. Cách này gia công chi tiết trên máy phay ngang và có ưu điểm là đồ gá gọn và cứng vững. Cách này cũng tương tự như dùng mặt C thay cho mặt D, tuy nhiên nếu chọn mặt C thì sẽ khó hơn trong việc tháo lắp nhanh
Do vậy ta chọn mặt D và mặt B làm chuẩn thô, kích thước đạt được theo mặt B.
3)Thực hiện các nguyên công chính
- Nguyên công I : Phay mặt đáy A.
- Nguyên công II : Phay mặt đối diện với mặt đáy.
- Nguyên công III : Khoan, khoét, doa hai lỗ f14,5.
- Nguyên công IV : Phay hai mặt đầu.
- Nguyên công V : Tiện thô các lỗ f90; f80, f49, tiện mặt đầu.
- Nguyên công VI : Tiện tinh lỗ f90 và tiện định hình lỗ f60.
- Nguyên công VII : Khoan 3 lỗ f4,5 ,ta ro 3 lỗ M6 trên mặt đầu.
- Nguyên công XIII : Khoan lỗ f4,5 ta ro 3 M6 lỗ phía trên.
- Nguyên công I X : Tổng kiểm tra.
4)Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại
Kích thước vật đúc lớn nhất là 190 mm, đúc trong khuôn kim loại
( theo bảng 3-110, trang 259_sổ tay tập 1)
Mặt phẳng A có vị trí phía trên của vật đúc kích thước danh nghĩa: 190mm. Lượng dư
gia công là 2,5 mm.
Mặt B, D là mặt bên ngoài, và mặt dưới có lượng dư 2,0 mm.
Mặt E và 2 lỗ f49, f90 là mặt bên trong có lượng dư 2,2 mm.
VI: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO MỘT BỀ MẶT.
Tính lượng dư gia công cho bề mặt lỗ f90-0.017, với việc chọn chuẩn tinh chính là mặt phẳng
chuẩn tinh chính A, và hai lỗ f14,5 vuông góc với mặt phẳng A
Công thức tính Zimin = RZi-1 + Ti-1 + ri-1 + ei
Bề mặt được gia công trên tiện T620 với dao tiện lỗ có gắn mảnh hợp kim cứng kiểu 1 có
h= 20mm; b=20mm; L = 170mm; P=70mm; n=6,0mm; l =12mm
( Bảng 4.14 STCNCTMTI)
1)Bước gia công thô
Phôi đúc bằng khuôn kim loại( theo bảng 3-66 _T1 Sổ tay CNCTM), Chiều cao
nhấp nhô tế vi, và chiều sâu lớp hư hỏng do bước công nghệ sát trước để lại:
RZi-1 = 200 mm, Ti-1 = 300 mm
Sai lệch vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại:
rphôi =
rc = DK.L = 0,7.190 = 133 mm
Trong đó: DK = 0,7 ( theo bảng 15 trang 45_ hướng dẫn thiết kế)
rcm = T = 740 mm,
Với T là dung sai kích thước 75 mm của chi tiết đúc đạt CCX IT14
(Bảng 3_91 _T1 sổ tay CNCTM)
rphôi = = 752 mm
Sai số gá đặt khi tiện thô ( định vị bằng lỗ)
egđ =
Ở đây, Do lực kẹp không trùng với phương đạt kích thước eK = 0
Sai số chuẩn xuất hiện là do chi tiết bị xoay khi định vị vào hai chốt mà hai chốt này có khe hở so với lỗ định vị
dmax = TA + TB + dmin
TA: Dung sai lỗ định vị cấp chính xác TT7: TA = 0,018 mm(B.3.91STCNT1 với đường kính lỗ f14,5)
TB: Dung sai của đường kính chốt cấp chính xác IT6: TB = 0,011 mm
dmin : Khe hở nhỏ nhất của lỗ và chốt: dmin = 0,013 mm
Góc xoay lớn nhất của chi tiết:
Trong đó: H là khoảng cách giữa hai lỗ
ÞSai số chuẩn của mặt gia công:
eC = L.tga = 190.0,00027 = 0,0515 mm » 52 mm
Þegđ = eC = 52 mm
ÞZmin = RZphôi + Tphôi + rphôi + ephay thô
Thay số: Zmin = 200 + 300 + 752 +52 = 1257 mm
2)Bước gia công tinh
Phôi đã được gia công thô và đối với vật liệu Gang thì Ti = 0, Rz của bước thô và bước tinh là 50 mm và 20 mm (bảng 3-69 trang 237 _T1 Sổ tay CNCTM)
Khi tiện tinh thì sai lệch không gian của bước gia công thô là:
r1 = 0,05.rphôi = 0,05. 752 = 37,6 mm
Sai số gá đặt khi tiện tinh sẽ là:
etinh = 0,05.ethô = 0,05.50 = 2,5 mm
ÞZmin = RZthô + Tthô + rthô + ephay tinh
Thay số: Zmin = 50 + 0 + 37,6 + 2,5 = 90,1 mm
Từ đó ta có bảng kết quả tra và tính lượng dư:
|
Tên chi tiết: Giá đỡ; Vật liệu: Gang xám 15-32 Bề mặt cần gia công: lỗ f90 |
|||||||||||
|
Nguyên công |
Thành phần lượng dư (mm) |
Lượngdư tính Zmin (mm) |
KT tính toán min |
Dung sai chế tạo |
Kích thước (mm) |
Lượng dư (mm) |
|||||
|
RZ |
T |
r |
e |
amax |
amin |
2Zmax |
2Zmin |
||||
|
Phôi đúc |
200 |
300 |
752 |
|
|
87,289 |
740 |
87,289 |
87,37 |
|
|
|
Tiện thô |
50 |
0 |
37,6 |
50 |
1257 |
89,803 |
250 |
89,803 |
89,85 |
2514 |
2480 |
|
Tiện tinh |
20 |
0 |
|
2,5 |
90,1 |
89,983 |
100 |
89,983 |
90 |
180 |
150 |
Kiểm tra tính:
2Zomax = 2514 + 180 = 2694mm
2Zomin = 2480 + 150 = 2630 mm
2ZOmax – 2ZOmin = 2694 – 2630 = 64 mm = Tphôi - Tchi tiết
Vậy, kích thước danh nghĩa của chi tiết so với mắt đáy là:
amax = 87,37 mm;
lượng dư cần thiết cho phôi là:
Z = 1800 mm = 1,80 mm
a = 34,90 – 1,80 mm
VII: TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO MỘT NGUYÊN CÔNG, CÁC NGUYÊN CÔNG KHÁC TRA BẢNG
1)Tính chế độ cắt cho nguyên công Phay mặt bên C
Mặt đáy A của chi tiết được đặt trên phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn lồng vào một lỗ f14,5 khống chế 2 bậc tự do, một chốt trám lồng vào lỗ f14,5 còn lại khống chế một bậc tự do
Kẹp chặt chi tiết bằng cơ cấu Bulông _ đòn kẹp với việc đặt lực kẹp vào trong lỗ f90
Nguyên công được thực hiện trên máy phay ngang 6A82, bằng dao phay mặt đầu hợp kim cứng BK6 có D/Z = 100/10, tổng lượng dư gia công là 1,8 mm
Sơ đồ định vị và kẹp chặt khi gia công mặt C
|
Phay tinh |
6A82 |
BK6 |
144,2 |
475 |
0,75 |
0,3 |
|
Phay thô |
6A82 |
BK6 |
188,5 |
600 |
2,5 |
1,5 |
|
Bước CN |
Máy |
Dao |
V(m/ph) |
n(v/ph) |
S(mm/vòng) |
t(mm) |
a)Phay thô:
Xác định chế độ cắt
Chọn dao: dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng .
- Chiều rộng gia công là 80 mm
- Kích thước của dao, theo bảng 4-94 – Trang 374 [Sổ tay CNCTMI], ta có:
|
Đường kính ngoài của dao D (mm) |
Chiều dày dao B (mm) |
đường kính trong D (H7) (mm) |
Số răng dao Z |
|
100 |
39 |
32 |
10 |
- Chiều sâu cắt t, mm:
t = 1,5 (mm)
- Lượng chạy dao S:
Tra bảng 5-34 (trang 29 sách sổ tay công nghệ CTMII).
Lượng chạy dao răng:
Sz = 0,25 (mm)
Lượng chạy dao vòng:
S = Sz.Z = 0,25.10 = 2,5 (mm/vòng)
- Tốc độ cắt V, m/ph:
V =
V = = 194,2 (mm/phút)
Cv; m; x; y; q và p – hệ số và các số mũ được tra theo bảng 5.39 – Trang 32 [Sổ tay công nghệ CTMII]:
|
Cv |
m |
x |
y |
u |
q |
P |
|
445 |
0,32 |
0,15 |
0,35 |
0,2 |
0,2 |
0 |
T - chu kỳ bền của dao phay (bảng 5-40 STCNCTMTII Trang 34)
T = 180 (phút)
Kv – Hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể:
Kv = KMV.Knv.Kuv = 1.1.1 = 1,0
Trong đó:
KMV: hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công cho trong bảng 5-1. .Trang 06 [Sổ tay CNCTMII]
KMV = = 1
nv: hệ số mũ tra bảng 5-2 (trang 7 sách sổ tay CNCTM II).
Knv: hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi. Tra bảng 5.5 Trang 08 [IV]
Knv = 1
Kuv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt. Tra bảng 5.6 : Trang 08 [IV]
Kuv = 1,0
Số vòng quay của dao, vòng/phút:
n = = = 618,16 (vòng /phút)
Chọn số vòng quay n = 600 (vòng/phút)
Vận tốc cắt thực:
V = = 188,5 (mm/phút)
- Lực cắt Pz, N
Pz =
Pz = = 2251,36 (N)
Cp, x, y, n, q, w là các số mũ, tra bảng, theo bảng 5-41 Trang 35 [sổ tay CNCTM II]:
|
Cp |
x |
y |
u |
q |
w |
|
54,5 |
0,9 |
0,74 |
1,0 |
1 |
0 |
- Mômen xoắn Mx, Nm trên trục chính của máy.
Mx = = = 1125,68 (Nm)
- Công suất cắt, Ne (KW)
Ne = = = 7,07 (kW)
)Phay tinh:
Chọn dao: dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng .
- Chiều rộng gia công là 80 mm
- Kích thước của dao, theo bảng 4-94 – Trang 374 [Sổ tay CNCTMI], ta có:
|
Đường kính ngoài của dao D (mm) |
Chiều rộng dao B (mm) |
đường kính trong D (H7) (mm) |
Số răng dao Z |
|
100 |
39 |
32 |
10 |
- Chiều sâu cắt t, mm:
t = 0,3 (mm)
- Lượng chạy dao S:
Tra bảng 5-37 (trang 31 sách sổ tay công nghệ CTMII) với yêu cầu mặt gia công đạt Ra=3,2mm.
Lượng chạy dao vòng:
S = 0,75 (mm)
- Tốc độ cắt V, m/ph:
V =
V = = 168,3 (mm/phút)
Cv; m; x; y; q và p – hệ số và các số mũ được tra theo bảng 5.39 – Trang 32 [Sổ tay công nghệ CTMII]:
|
Cv |
m |
x |
y |
u |
q |
P |
|
445 |
0,32 |
0,15 |
0,35 |
0,2 |
0,2 |
0 |
T - chu kỳ bền của dao phay (bảng 5-40 STCNCTMTII Trang 34)
T = 180 (phút)
Kv – Hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể:
Kv = KMV.Knv.Kuv = 1.1.1 = 1,0
Trong đó:
KMV: hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công cho trong bảng 5-1. .Trang 06 [Sổ tay CNCTMII]
KMV = = 1
nv: hệ số mũ tra bảng 5-2 (trang 7 sách sổ tay CNCTM II).
Knv: hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi. Tra bảng 5.5 Trang 08 [IV]
Knv = 1
Kuv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt. Tra bảng 5.6 : Trang 08 [IV]
Kuv = 1,0
Số vòng quay của dao, vòng/phút:
n = = = 535,7 (vòng /phút)
Chọn số vòng quay n = 475 (vòng/phút)
Vận tốc cắt thực:
V = = 149,2 (mm/phút)
- Lực cắt Pz, N
Pz =
Pz = = 1192,45 (N)
Cp, x, y, n, q, w là các số mũ, tra bảng, theo bảng 5-41 Trang 35 [sổ tay CNCTM II]:
|
Cp |
x |
y |
u |
q |
w |
|
54,5 |
0,9 |
0,74 |
1,0 |
1 |
0 |
Mômen xoắn Mx, Nm trên trục chính của máy.
Mx = = = 596,23 (Nm)
- Công suất cắt, Ne (KW)
Ne = = = 3 (kW)
2)Tra bảng chế độ cắt cho các nguyên công còn lại
a)Nguyên công 1: (Phay mặt phẳng đáy A làm chuẩn tinh chính)
Dùng ba chốt tỳ khía nhám định vị lên mặt D của chi tiết khống chế 3 bậc tự do, hai chốt tỳ chỏm cầu định vị lên mặt B khống chế 2 bậc tự do
Chi tiết được kẹp chặt bằng bulông thông qua bạc chữ C lên mặt C của chi tiết
Gia công chi tiết trên máy phay ngang 6A82 (công suất động cơ chính 7,5 kW), khi gia công dao quay tròn tại chỗ và bàn máy thực hiện chuyển động chạy dao S. Kích thước đạt được thông qua cữ so dao lắp trên đồ gá
Các nguyên công phay bằng dao phay mặt đầu thì đường kính dao lấy
D =(1,25¸1,5)B
Trong đó: D: Là đường kính dao
B: Là chiều rộng bề mặt gia công
Chọn dao phay mặt đầu có D/Z = 90/10, vật liệu thép hợp kim cứng BK8
Phay thô: t1 = 2,0 mm; chạy dao Sr = 0,2 mm/răng
Tra bảng vận tốc cắt(bảng 5-127, Sổ tay CNCTM_T2)
Vb = 204 m/ph; hệ số điều chỉnh tốc độ k = 0,8
Þ Vt = 204.0,8 = 163,2 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 475 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
Lượng chạy dao vòng:
S = Z.Sr = 10.0,2 = 2 mm/vòng
Lượng chạy dao phút:
SP = nm.S = 475.2 = 950 mm/ph
Phay tinh:t2 = 0,5 mm; chạy dao S = 1 mm/vòng Þ Sr = 0,1 mm/răng
Tra bảng vận tốc cắt(bảng 5-127, Sổ tay CNCTM_T2)
Vb = 260 m/ph; hệ số điều chỉnh tốc độ k = 0,8
Þ Vt = 260.0,8 = 208 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 600 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
Lượng chạy dao phút:
SP = nm.S = 600.1 = 600 mm/ph
Sơ đồ định vị nguyên công phay mặt đáy A
Kết quả tính chế độ cắt:
|
Phay tinh |
6A82 |
BK8 |
169,56 |
600 |
1 |
0,5 |
|
Phay thô |
6A82 |
BK8 |
134,2 |
475 |
2 |
2,0 |
|
Bước CN |
Máy |
Dao |
V(m/ph) |
n(v/ph) |
S(mm/vòng) |
t(mm) |
b)Nguyên công 2: (Phay 2 mặt bích đế B)
Dùng phiến tỳ định vị lên mặt chuẩn tinh chính A khống chế 3 bậc tự do, hai chốt tỳ chỏm cầu định vị lên cạnh đáy không có lượng dư khống chế 2 bậc tự do, và một chốt tỳ chỏm cầu định vị lên cạnh không có lượng dư còn lại khống chế một bậc tự do (hình vẽ):
Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu đòn kẹp vào mặt trong lỗ f110
Nguyên công được thực hiện trên máy phay đứng 6H10 ( công suất 3 kW), khi gia công dao quay tròn tại chỗ và bàn máy mang chi tiết thực hiện chuyển động chạy dao S
Chọn dao phay mặt đầu hợp kim cứng BK8 có D/Z = 75/10
Phay thô: t1 = 1,5; chạy dao Sr = 0,13 mm/răng
Tra bảng vận tốc cắt(bảng 5-127, Sổ tay CNCTM_T2)
Vb = 232 m/ph; hệ số điều chỉnh tốc độ k = 0,8
Þ Vt = 232.0,8 = 185,6 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 564 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
Lượng chạy dao vòng:
S = Z.Sr = 10.0,13 = 1,3 mm/vòng
Lượng chạy dao phút:
SP = nm.S = 564.2 = 1128 mm/ph
Chọn theo máy SPm = 1120 mm/ph
Phay tinh: t2 = 0,5 mm; chạy dao S = 1 mm/vòng Þ Sr = 0,1 mm/răng
Tra bảng vận tốc cắt(bảng 5-127, Sổ tay CNCTM_T2)
Vb = 260 m/ph; hệ số điều chỉnh tốc độ k = 0,8
Þ Vt = 260.0,8 = 208 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 800 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
Lượng chạy dao phút:
SP = nm.S = 800.1 = 800 mm/ph
Sơ đồ định vị gia công mặt bích B
Kết quả tính chế độ cắt:
|
Phay tinh |
6A10 |
BK8 |
188,4 |
800 |
1 |
0,5 |
|
Phay thô |
6A10 |
BK8 |
132,8 |
564 |
1,3 |
1,5 |
|
Bước CN |
Máy |
Dao |
V(m/ph) |
n(v/ph) |
S(mm/vòng) |
t(mm) |
c)Nguyên công 3: (Khoan_Khoét_Doa hai lỗ f14,5 làm chuẩn tinh chính)
Định vị và kẹp chặt chi tiết giống như trong nguyên công 2, vị trí chính xác của hai lỗ được xác định thông qua phiến dẫn và bạc dẫn
Nguyên công được thực hiện trên máy khoan cần 2H53
Sơ đồ định vị chi tiết khi khoan_khoét_doa 2 lỗ f14,5 làm chuẩn tinh chính
Kết quả tính chế độ cắt của nguyên công:
|
Doa |
BK8 |
2H53 |
49,26 |
1082 |
1 |
0,25 |
|
Khoét |
BK8 |
2H53 |
110 |
2500 |
0,6 |
1 |
|
Khoan |
BK8 |
2H53 |
66,725 |
1250 |
0,41 |
6 |
|
Bước CN |
Dao |
Máy |
V(m/ph) |
n(vg/ph) |
S(mm/vòng) |
t(mm) |
*Khoan lỗ f12mm:
Chiều sâu cắt t:
Theo bảng 5-94 sổ tay T2:
Vật liệu dao BK8
Khoan xong đưa vào khoét và doa, nhóm chạy dao I: St = 0,4¸0,48 mm/vòng
Theo bảng 5-95 sổ tay T2:
Vật liệu Gang xám 15-32 có độ cứng HB = 170¸190, St = 0,41 mm/vòng
Thì Vb = 72 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 1250 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
*Khoét lỗ f14 mm
Chiều sâu cắt t:
Theo bảng 5-107 sổ tay T2:
Dao khoét BK8
Khoét xong đưa vào doa, nhóm chạy dao II: St = 0,55¸0,6 mm/vòng
Theo bảng 5-109 sổ tay T2:
Vật liệu Gang xám 15-32 có độ cứng HB = 170¸190, St = 0,6 mm/vòng
Thì Vb = 138 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 2500 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
*Doa lỗ f14,5 mm:
Chiều sâu cắt t:
Theo bảng 5-116 sổ tay T2:
Dao doa BK8
Doa Gang xám với đường kính 14,5 mm: St = 0,8¸1,2 mm/vòng
Thì Vb = 60¸80 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 1082 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
d)Nguyên công 5 +6: (Tiện mặt đầu, lỗ f90, lỗ f49, và tiện định hình)
Mặt đáy chi tiết được định vị trên phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do, một chốt trụ
ngắn định vị vào một lỗ f14,5 khống chế 2 bậc tự do, và lỗ kia định vị bằng chốt trám khống chế nốt bậc tự do còn lại. Để tăng cứng vững cho chi tiết ta dùng thêm một chốt tự lựa tỳ vào mặt C đã gia công của chi tiết
Chi tiết được kẹp chặt bằng hai đòn kẹp, toàn bộ đồ định vị và kẹp chặt được lắp lên mâm tròn và lắp lên trục chính của máy tiện thông qua lỗ côn moocs của đầu trục chính máy tiện T620. Để cho chi tiết khi quay cân bằng thì ta lắp thêm phần đối trọng ( Sơ đồ nguyên công)
*Khoả mặt đầu D:
Khoả mặt đầu từ f110 vào f90 với lượng dư là 2 mm
Bước thô: t1 = 1,5 mm; (Theo bảng 5-65 Sổ tay T2)
S = 0,42 mm/vòng; mặt đầu V = 195 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 400 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
Bước tinh: t1 = 0,5 mm; RZ = 10 Þ S = 0,23 mm/vòng;
(Theo bảng 5-65 Sổ tay T2) V = 248 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 650 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
Sơ đồ định vị gia công trên máy tiện T620
|
Định hình rãnh dầu |
T620 |
BK8 |
18 |
101 |
0,08 |
5,5 |
|
|
Lỗ f90 |
Tinh |
T620 |
BK8 |
212 |
750 |
0,15 |
0,5 |
|
Thô |
T620 |
BK8 |
475 |
0,4 |
1,7 |
||
|
Mặt bậc
|
Tinh |
T620 |
BK8 |
212 |
750 |
0,25 |
0,5 |
|
Thô |
T620 |
BK8 |
169,56 |
600 |
0,4 |
1,7 |
|
|
Lỗ f49 |
Tinh |
T620 |
BK8 |
146,2 |
950 |
0,23 |
0,5 |
|
Thô |
T620 |
BK8 |
115,4 |
750 |
0,42 |
1,7 |
|
|
Mặt đầu D |
Tinh |
T620 |
BK8 |
224,5 |
650 |
0,23 |
0,5 |
|
Thô |
T620 |
BK8 |
138,16 |
400 |
0,42 |
1,5 |
|
|
Bước CN |
Máy |
Dao |
V(m/ph) |
n(vg/ph) |
S(mm/vg) |
t(mm) |
|
*Tiện lỗ f49:
Tiện lỗ f49 mm với tổng lượng dư 2,2 mm
Bước thô: t1 = 1,7 mm; (Theo bảng 5-65 Sổ tay T2)
S = 0,42 mm/vòng; tiện trong V = 140 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 750 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
Bước tinh: t1 = 0,5 mm; (Theo bảng 5-65 Sổ tay T2)
S = 0,23 mm/vòng; tiện trong V = 177 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 950 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
*Tiện mặt bậc ( f49 lên f80 và từ f80 đến f90):
Tiện bậc f49 mm lên f80 và từ f80 đến f90 với tổng lượng dư 2,2 mm
Bước thô: t1 = 1,7 mm; (Theo bảng 5-65 Sổ tay T2)
S = 0,4 mm/vòng; mặt đầu V = 195 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 600 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
Bước tinh: t1 = 0,5 mm; RZ = 20 Þ S = 0,25 mm/vòng;
(Theo bảng 5-65 Sổ tay T2) mặt đầu V = 248 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 750 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
*Tiện lỗ f90 và f80
Tiện lỗ f90 mm với tổng lượng dư 2,2 mm
Bước thô: t1 = 1,7 mm; (Theo bảng 5-65 Sổ tay T2)
S = 0,4 mm/vòng; tiện trong V = 140 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 475 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
Bước tinh: t1 = 0,5 mm; RZ = 6,3 Þ S = 0,15 mm/vòng;
(Theo bảng 5-65 Sổ tay T2) tiện trong V = 225 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 750 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
*Tiện định hình lỗ f60:
Tiện định hình rãnh lắp phớt chắn dầu
S = 0,08 mm/vòng; V = 19 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 95 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
e)Nguyên công 7: (Kiểm tra độ song song của tâm lỗ f90 với mặt đáy)
Chi tiết được đặt lên bàn máp khống chế 3 bậc tự do, lồng trục gá có lắp bạc vào trong lỗ f90, dùng đồng hồ so kiểm tra ở vị trí cao nhất trên hai đầu trục gá.
Sai lệch số chỉ của đồng hồ so ở hai vị trí chính là độ không song song của tâm lỗ với mặt chuẩn (hình vẽ)
Sơ đồ kiển tra độ không song song của tâm lỗ với mặt đáy
f)Nguyên công 8:(Khoan 3 lỗ f5 mm để gia công ren, ta ro M6)
Mặt D của chi tiết được định vị lên phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do, một chốt chỏm cầu định vị vào mặt A khống chế 1 bậc tự do
Vị trí các lỗ được xác định thông qua bạc dẫn và phiến dẫn với việc: Định vị phiến dẫn lên mặt phẳng C tinh khống chế 3 bậc tự do, Chốt trụ ngắn vào lỗ f90 khống chế 2 bậc tự do, và một chốt chỏm cầu khống chế nốt bậc tự do thứ 6
Chi tiết được kẹp chặt thông qua Bulông và bạc chữ C (hình vẽ)
Sơ đồ định vị chi tiết khi khoan 6 lỗ f8,5 để Ta rô ren M10
Kết quả
|
Khoan |
2H53 |
BK8 |
39,25 |
2500 |
0,28 |
2,5 |
|
Bước CN |
Máy |
Dao |
V(m/ph) |
n(vg/ph) |
S(mm/vg) |
t(mm) |
Nguyên công được thực hiện trên máy khoan cần 2H53
Chiều sâu cắt khi khoan t:
Theo bảng 5-94 sổ tay T2:
Khoan xong đưa vào Ta rô ren, nhóm chạy dao II: St = 0,22¸0,28 mm/vòng
Theo bảng 5-95 sổ tay T2:
Vật liệu Gang xám 15-32 có độ cứng HB = 170¸190, St = 0,28 mm/vòng
Thì Vb = 72 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 2500 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
*) Ta rô 3 lỗ M6
Sử dụng đồ gá của nguyên công 7( khoan 3 lỗ f5) đưa lên máy Ta rô ren 5A05
Tarô ren tiêu chuẩn M6
Dao hợp kim cứng BK6,( Theo bảng 5-188 sổ tay T2)
Vb = 9 m/ph
Þ nt = v/ph
Tra theo máy thì nm = 475 v/ph
Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:
Vtt = m/ph
|
Taro |
5A05 |
BK6 |
9 |
475 |
0,5 |
|
Bước CN |
Máy |
Dao |
V(m/ph) |
n(vg/ph) |
t(mm) |
h)Nguyên công 9: ( khoan lỗ f5 để Tarô ren M6)
Mặt A của chi tiết được định vị lên phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn định vị vào lỗ f14,5 khống chế 2 bậc tự do, một chốt trám định vị vào lỗ f14,5 còn lại khống chế 1 bậc tự do còn lại
Vị trí các lỗ được xác định thông qua bạc dẫn và phiến dẫn
Chi tiết được kẹp chặt thông qua hai đòn kẹp( hình vẽ)
Nguyên công được thực hiện trên máy khoan đứng 2H125
.................
*Lực kẹp phải chống trượt:
Lực kẹp phải tạo ra lực ma sát trên chi tiết gia công thắng được lực chạy dao khi gia
công Ph
Ph = P.f1 + (P + PV)f2 = P.0,5 + (P + PV).0,1
Trong đó: f1_Hệ số ma sát giữa mỏ kẹp và chi tiết
f2_Hệ số ma sát giữa chi tiết và phiến tỳ
Nếu tính đến các hệ số an toàn K thì:
K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6
Trong đó:
K0 = 1,5 _ Hệ số chung trong các trường hợp
K1 = 1,2 _ Hệ số trong trường hợp gia công thô
K2 = 1,0 _ Hệ số tính đến mòn dao
K3 = 1,2 _ Hệ số tính đến gia công gián đoạn
K4 = 1,3 _ Hệ số tính đến khi kẹp bằng tay
K5 = 1,0 _ Hệ số tính đến thuận tiện khi kẹp
K6 = 1,0 _ Hệ số tính đến định vị trên phiến tỳ, vì đã xét đến trường hợp lật
Þ K = 1,5.1,2.1,0.1,2.1,3.1,0.1,0 = 2,8
Lực kẹp cần thiết khi gia công:
W = P.K = 3702,23.2,8 = 10366,244 (N)
Sử dụng cơ cấu đòn kẹp - Bulông kẹp
Kích thước đòn kẹp lấy theo bảng 8-30 Trang 434 sổ tay T2
Tỷ lệ chung của đòn kẹp là
Vậy, lực kẹp trên Bulông sẽ là:
Q = 10366,244.1,8 = 18659 (N)
Tính toán đường kính Bulông:
Tra bảng 8-51: Lực kẹp Q đối với các loại đai ốc dùng Cờ_lê vặn
Bulông M16, rtb = 7,35 mm, chiều dài Cờ lê vặn L = 190 mm
Lực vặn của công nhân: P = 100 N = 10 kG.Khi đó lực kẹp Q1 = 7000 N, có thể coi là đủ lực kẹp (2 bu lông 2 bên là 14000 N)
Sơ đồ tính lực kẹp Bulông
2.Tính sai số chế tạo đồ gá
Để tính sai số đồ gá ta dựa và sai số gá đặt:
Trong đó:
: Sai số đồ gá
: Sai số gá đặt
: Sai số chế tạo
: Sai số kẹp chặt
: Sai số chuẩn
: Sai số đồ gá do mòn
: Sai số điều chỉnh đồ gá
a)Sai số chuẩn :
Chi tiết gia công được định vị trên mặt phẳng và hai lỗ f14,5
Như đã tính ở phần tính toán lượng dư thì:
Sai số chuẩn cho bước thô là:
Sai số chuẩn cho bước tinh:
b)Sai số kẹp chặt :
Trong trường hợp này phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước cần đạt nên sai số kẹp chặt trong trường hợp này = 0
c)Sai số do mòn :
Sai số do mòn đồ gá được tính theo công thức gần đúng:
Với, hệ số b = 0,3
Số chi tiết gia công N = 21000 chi tiết
d)Sai số điều chỉnh eđc:
Là sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá, sai số này phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp
Thường lấy gần đúng:
eđc = 5 mm
e)Sai số gá đặt egđ:
Sai số gá đặt cho phép thường lấy bằng 1/3 dung sai kích thước của bước công nghệ
cần đạt
Trong đó: T = 200 mm_Dung sai kích thước chi tiết đúc
f)Sai số chế tạo cho phép của đồ gá [ect]:
Thay các số liệu ở phần trên vào ta có:
[ect] = 50 mm = 0,05 mm
Với sai số chế tạo như trên ta sẽ có điều kiện kỹ thuật của đồ gá:
1)Độ không song song giữa mặt dưới của đế đồ gá số 1 và mặt trên của hai phiến tỳ
số 2 là: £ 0,05 mm trên 100 mm chiều dài
2)Độ không song song giữa mặt phẳng đi qua tâm của hai chốt ( chốt trụ số 3 và
chốt trám số 5 ) và mặt phẳng đi qua hai then dẫn hướng số 7 là: £ 0,05 mm trên 100 mm chiều dài
1)Độ không song song giữa mặt phẳng của cữ so dao số 6 và căn đệm số 18 và mặt phẳng đi qua hai then dẫn hướng số 7 là: £ 0,05 mm trên 100 mm chiều dài
MỤC LỤC
I: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết2
II: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu 2
III: Xác định dạng sản xuất3
IV: Chọn phương pháp chế tạo phôi3
V: Lập thứ tự các nguyên công 4
1)Qui trình công nghệ chế tạo:4
2)Thực hiện các nguyên công chính 4
3)Chọn chuẩn 4
4)Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại5
VI: Tính lượng dư gia công cho một bề mặt.5
1)Bước gia công thô 6
2)Bước gia công tinh 7
VII: Tính chế độ cắt cho một nguyên công, các nguyên công khác tra bảng 8
1)Tính chế độ cắt cho nguyên công 4 (Phay mặt bên C)8
a)Phay thô:9
b)Phay tinh:9
c)Kiểm tra công suất cắt của máy 10
*Phay thô 10
*Phay tinh 10
2)Tra bảng chế độ cắt cho các nguyên công còn lại10
a)Nguyên công 1: (Phay mặt phẳng đáy A làm chuẩn tinh chính)12
b)Nguyên công 2: (Phay 2 mặt bích đế B)13
c)Nguyên công 3: (Khoan_Khoét_Doa hai lỗ f14,5 làm chuẩn tinh chính)14
*Khoan lỗ f12mm:15
*Khoét lỗ f14 mm 16
*Doa lỗ f14,5 mm:16
d)Nguyên công 5: (Tiện mặt đầu, lỗ f90, lỗ f49, và tiện định hình)17
*Khoả mặt đầu D:17
*Tiện lỗ f49:18
*Tiện mặt bậc E( f49 lên f90):18
*Tiện lỗ f90 19
*Tiện định hình lỗ f49:20
e)Nguyên công 6: (Tiện bán tinh,tiện tinhf 90,tiện định hỡnh f60)20
f)Nguyên công 7:(Khoan 3 lỗ f5 mmTa rô 3 lỗ M6)21
g)Nguyên công 8: (Khoan khoan lỗ f5 để Tarô ren M6)23
