THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT XI LANH ĐHBK
PHẦN I :
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUÂT
- Phân tích chức năng làm việc và điều kiện kỹ thuật của chi tiết:
1.Phân tích:
- Chi tiết yêu cầu thiết kế: XiLanh
- Chi tiết XiLanh làm việc ở bộ phận nén khí hoặc thủy lực của các máy kích,do đó bề mặt làm việc của XiLanh chủ yếu là thành trong của chi tiết.Vì thế khi chế tạo Người công nghệ cần đặc biệt chú trọng đến bề mặt làm việc này của XiLanh.
- XiLanh làm nhiệm vụ như một buồng chứa và nén tạo nên áp suất đẩy đối với khí nén hoặc thủy lực cùng với pittong để thực hiện chuyển động tạo ra lực đẩy.
-Chi tiết xilanh do yêu cầu độ cứng vững và chịu áp lực cũng tốt nên ta chọn vật liệu là gang xám GX24-44 với phương pháp đúc.
2.Điều kiện kỹ thuật:
-Kích thước lỗ cơ bản gia công với độ chính xác : Rz=40.
-Độ chính xác lỗ chính có độ bóng : Ra=2,5.
-Độ bền vật liệu :GX24-44 độ bền kéo 240 N/, độ bền nén : 440N/.
-Độ bóng mặt đầu : Rz =20.
-Độ bóng mặt trụ ngoài : Rz =20.
- Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của tiết:
- Qua bản vẽ chi tiết ta thấy các bề mặt của XiLanh cần thiết kế cho phép thoát dao một cách dễ dàng.Tuy nhiên do ngoài bề mặt trụ , và thì XiLanh còn có các bề mặt lắp ghép hình vuông hoặc hình dạng phức tạp khác.Điều này làm cho việc thiết kế Phôi rất phức tạp.Trên bề mặt Chi Tiết có rất nhiều lỗ,vì thế ta phải sử dụng phương pháp khoan.Khó nhất là khoan lỗ M14 trên lỗ trụ.Lỗ này yêu cầu độ vuông góc với tâm của XiLanh.
- Các bề mặt của Chi Tiết đủ cứng vững để tiến hành gia công mà đảm bảo chi tiết không bị móp,méo.Điều này rất quan trọng để đảm bảo khả năng làm việc của XiLanh.
- Chi tiết chế tạo là chi tiết dạng hộp nên có:
+ Kết cấu khá phức tạp.
+ Lỗ trụ chính của chi tiết có thể được gia công trên máy tiện hoặc máy doa ngang được.
+ Mặt bích đầu vuông dễ gây gãy dao khi tiện mặt đầu.
+ Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích và khả năng làm chuẩn.
- Xác định dạng sản xuất:
- Sản lượng hàng năm tính theo công thức:
N = .m.(1+ ) ,trong đó:
_ Sản lượng sản phẩm trong một năm , = 2000 (chiếc/năm).
N_Số chi tiết sản xuất trong một năm .
m_Số chi tiết trong một sản phẩm , m = 1.
_ Số phần trăm phế phẩm , = (3 - 7)% ,lấy
Số chi tiết chế tạo thêm để lưu trữ , = (5 - 7)% ,lấy = 5%.
N = 2000.1.(1+ ) = 2160 ( chi tiết/năm).
- Trọng lượng của chi tiết xác định theo công thức:
= .D
Trong đó: : Trọng lượng của chi tiết (KG)
:Thể tích của chi tiết ()
D :Trọng lượng riêng của vật liệu
Đối với Gang Xám D = 7,4 (KG/).
- Đối với chi tiết gia công : = 1048735 = 1,049
= 1,049 . 7,4 = 7,7626 (KG)
Tra bảng 3.2/173 (STCNCTM - tập 1) với = 7,7626 (KG) ta chọn phương pháp gia công:Sản xuất hàng khối.
PHẦN II :
XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ
BẢN VẼ CHI TIẾT LỒNG PHÔI
**
- Chọn phương pháp chế tạo phôi:
- Như đã phân tích ở trên,Xilanh có hình dạng không quá phức tạp,có mặt trụ chính lớn và các bích mặt đầu vuông.Mặt khác chi tiết cần độ cứng vững cao chịu được áp lực lớn nên ta dùng Gang Xám GX 24-44.
- Do dạng sản xuất là dạng khối,chi tiết hình dạng cũng không quá phức tạp ,có bề mặt ngoài không cần gia công .Mặt khác,chi tiết được làm bằng Gang nên phương pháp chế tạo phôi thích hợp nhất là phương pháp đúc.Dung sai của các kích thước không yêu cầu quá chính xác,độ nhám bề mặt không yêu cầu quá cao.Vì vậy Ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát,làm khuôn bằng máy.
- Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt bavia để phục vụ cho các nguyên công gia công tiếp theo.
Nhận xét : Chi tiết là dạng hộp,có dạng hình trụ nên ta bố trí phương pháp đúc chi tiết trong hòm khuôn.
Phương án I : Mặt phân khuôn được bố trí vuông góc với đường sinh trục chính và đi qua một mặt bích đầu.Phương pháp này rất khó rút mẫu vì có bề mặt bích vuông còn lại.
Phương án II :Đặt mặt phân khuôn song song với đường sinh lỗ chính.Phương án này có ưu điểm hơn hẳn so với phương án I ,vì có mặt phân khuôn dễ thực hiện và thao tác thực hiện nhanh hơn ,việc điền đầy lòng khuôn cũng như rút mẫu dễ dàng hơn có thể làm thao của khuôn nhanh ,không sợ vướng vào lòng khuôn.Đậu rót,đậu ngót bố trí phù hợp và hợp lí cho quá trình thực hiện làm khuôn.
Nhận xét:Từ hai phương án trên ta chọn mặt phân khuôn theo phương án II .Đảm bảo tính công nghệ của chi tiết.Công nghệ làm khuôn và chế tạo khuôn nhanh.
Thành phần hóa học của Gang Xám GX 24-44.
|
Độ Cứng HB |
Thành phần Hóa Học (%) |
||||||
|
C |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
Ni |
|
|
170 - 240 |
2,9-3,2 |
1,2-1,6 |
0,8-1,2 |
0,15 |
0,1 |
0 |
0 |
- Thiết kế bản vẽ lồng Phôi:
- Dựa vào lượng dư ta tính toán xây dựng bản vẽ lồng phôi.
- Lỗ , lỗ ren M12 ,lỗ ren M14 được đúc đặc.
8 Tra lượng dư phôi : Bảng 3.95 Tr252[1] _ ta có:
|
Bề mặt Gia Công |
Lượng dư gia công
|
|
Lỗ chính |
3,5 mm
|
|
Mặt đầu |
3,5 mm
|
|
Mặt trụ ngoài và |
3.5 mm |
Chi tiết được đúc như hình vẽ :
PHẦN III :
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
***
- Xác định đường lối công nghệ:
Ở đây chi tiết gia công thuộc loại dạng sản xuất dạng khối và kết cấu của chi tiết có khả năng gá dao trên máy và độ cứng vững của chi tiết đủ để gia công .Nên ta dùng phương pháp gia công một vị trí ,một dao và gia công tuần tự.
- Chọn phương pháp gia công :
Đối với dạng sản xuất hàng khối ,để đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất ở nước ta thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công ( ít bước công nghệ trong một nguyên công ).Ở đây ta dùng loại máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo.
Để gia công được chi tiết đúng như yêu cầu của bản vẽ cần phải qua các bước gia công thô và công tinh.
Chi tiết gia công có dạng hộp nên việc gia công chi tiết cũng dựa trên các bước gia công chi tiết dạng hộp.
Khi gia công một chi tiết máy bất kỳ phải xác định chuẩn cho nguyên công đầu tiên và chọn chuẩn cho các nguyên công tiếp theo.Chuẩn cho nguyên công đầu tiên là chuẩn thô ,còn chuẩn dùng cho các nguyên công tiếp theo thường là chuẩn tinh thống nhất.
1.Nguyên tắc chọn chuẩn thô :
- Nếu chi tiết có một mặt không gia công nên chọn mặt đó làm chuẩn thô.
- Như trên chi tiết có nhiều mặt không gia công nên chọn mặt không gia công nào có độ chính xác về vị trí tương quan cao nhất so với các bề mặt còn lại để làm chuẩn thô.
- Trong các bề mặt phải gia công ta nên chọn bề mặt nào có lượng dư nhỏ nhất để làm chuẩn thô (trên Nguyên Công đầu tiên).
- Cố gắng chọn chuẩn thô là các bề mặt bằng phẳng và có diện tích đủ lớn để làm chuẩn thô.
- Chuẩn thô chỉ nên dùng một lần để tránh sai số tích lũy ,tuy nhiên đây không phải là điều kiện bắt buộc ,hoàn toàn có thể dùng lại nếu như điều kiện này là bất khả kháng.
2.Nguyên tắc chọn chuẩn tinh:
- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính (Chuẩn dùng cả trong gia công và lắp ráp ).
- Nên chọn chuẩn gia công trùng với chuẩn đo.
- Chuẩn tinh phải được chọn sao cho chi tiết gia công không bị biến dạng.
- Cố gắng chọn chuẩn sao cho việc gá đặt được đơn giản.
- Nên dùng chuẩn thống nhất ( không nên thay đổi chuẩn trong gia công để tránh sai số tích lũy ).
- Lập tiến trình công nghệ:
|
Mặt Gia Công |
Phương Pháp G/C |
Cấp nhẵn bóng |
Độ bóng |
|
Lỗ chính |
Tiện thô |
3 |
Rz = 80 |
|
Tiện bán tinh |
5 |
Rz = 20 |
|
|
Tiện tinh |
6 |
Ra = 2,5 |
|
|
Lỗ |
Khoan |
4 |
Rz = 40 |
|
Lỗ ren M12,M14 |
Khoan |
4 |
Rz = 40 |
|
Taro |
|
|
|
|
Trụ ngoài , |
Tiện thô |
3 |
Rz = 80 |
|
Tiện bán tinh |
5 |
Rz = 20 |
|
|
Mặt đầu A,B,C,D |
Tiện thô |
3 |
Rz = 80 |
|
Tiện bán tinh |
5 |
Rz = 20 |
Dựa vào các nguyên tắc cơ bản khi lập một tiến trình công nghệ để gia công một chi tiết máy và dựa vào đặc điểm kết cấu ,đặc điểm làm việc ,yêu cầu về độ chính xác của chi tiết Xilanh này ta chia quá trình công nghệ gia công chi tiết thành các nguyên công sau:
Thứ tự các nguyên công :
S Nguyên Công 1: Khỏa mặt đầu A,B;Tiện trụ ngoài và tiện lỗ chính .
S Nguyên Công 2:Khỏa mặt đầu C,D;Tiện trụ ngoài .
S Nguyên Công 3:Gia công 4 lỗ trên mặt A.
S Nguyên Công 4:Gia công 4 lỗ trên mặt B và 2 lỗ ren M12 trên mặt B.
S Nguyên Công 5:Gia công lỗ ren M14.
S Nguyên Công 6:Kiểm Tra.
PHẦN IV:
TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
****
Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phần bảo đảm hiệu quả của quá trình công nghệ vì:
8Lượng dư quá lớn sẽ tiêu tốn nguyên vật liệu tiêu hao lao động để gia công
Nhiều đồng thời tốn năng lượng điện,dụng cụ cắt,vận chuyển nặng....dẫn đến giá thành tăng.
8Ngược lại, lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh.
Trong công nghệ chế tạo máy,người ta sử dụng hai phương pháp sau đây để xác định lượng dư gia công:
Phương pháp thống kê kinh nghiệm.
Phương pháp tính toán phân tích.
Phương pháp thống kê kinh nghiệm xác định lượng dư gia công bằng kinh nghiệm.Nhược điểm của phương pháp này là không xét đến những điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lượng dư thường lớn hơn giá trị cần thiết.
Ngược lại, phương pháp tính toán phân tích dựa trên cơ sở phân tích các yếu tố tạo ra lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo ra chi tiết hoàn chỉnh.
Trong đồ án này chỉ tính lượng dư theo phương pháp phân tích cho nguyên công 1,còn lại là thống kê kinh nghiệm.
- Nguyên Công 1: Gia công trụ trong .
Gia công lỗ trong Ø80 đạt các yêu cầu sau đây:
Độ nhám bề mặt: Ra = 2,5
Vật liệu: GX24-44.
Chi tiết máy: Xi lanh.
Trình tự gia công bề mặt lỗ trong Ø80 của xilanh gồm các nguyên công sau:
- Tiện thô.
- Tiện tinh.
- Tiện bán tinh
Cả ba nguyên công trên đều có cùng chuẩn định vị là:
Chi tiết được định vị 5 bậc tự do,2 khối V ngắn định vị 4 bậc tự do,chốt chặn mặt đầu định vị 1 bậc tự do.
Lượng dư gia công tính cho các nguyên công
Theo bảng 3.2[2] ta có Rza và Ta của phôi là 200 và 300mm.
Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau:
=
Trong đó:
= sai lệch cong vênh.
L – chiều dài chi tiết.
k = 0,8 m/mm (Bảng 3.7[2])
L= 115mm chiều dài lỗ.
D= 80mm đường kính lỗ.
cv = = 120 ()
lk = ,Trong đó:
1 là sai số của mặt đáy so với tâm lỗ 80.
2 là sai số của 2 lỗ định vị so với tâm lỗ 100.
1 = 2 =Sph/2
Sph là dung sai của phôi đúc CCXI và bằng 800(mm )( theo bảng 3.11[2])
1 = 2 = 400(m )
lk = =284
Vậy sai số tổng cộng của phôi là cv = = 310 (m ).
Sai số còn sót lại
c1= 0,05.310 = 16
c2 = 0,05.16 = 0,8
Sai số gá đặt khi tiện thô
Sai số chuẩn bằng 0 do gốc kích thước trùng chuần định vị.
Sai số kẹp chặt của kích thước 80 là ek = 400mm(theo bảng 3.14)
Do đó sai số gá đặt khi tiện lỗ là
gd = = 400
Khi tiện tinh và bán tinh không thay đổi gá đặt
gd2 = 0,05gd1 +phânđộ
phânđộ = 0
gd2 = 0,05.400 = 20
gd3 = 0,05.20 = 1
Theo công thức
8Khi tiện thô = 2.600
8Khi tiện bán tinh Rza = 20 , Ta = 25
= 2.70
8Khi tiện tinh Rza = 10 , Ta = 25
= 2.35
|
Các BCN |
Rz |
Ta |
|
e |
2Zmin |
dp |
|
Dmin |
Dmax |
2Zmin |
2Zmax |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Phôi
Tiện thô Tiện
bán tinh
Tiện tinh
|
200
50
20
10 |
300
50
25
25
|
310
16
-
- |
400
20
- |
2.120
2.150
2.80 |
78,175
79,575
79,875
80,035
|
540
350
87
35
|
76,635
79,225
79,675
80 |
77,175
79,575
79,875
80,035 |
1200
140
70
|
1940
260
180
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Các thông số trong bảng : Rz,Ra: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ trước đó để lại. Ta: Chiều cao lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại. a: Sai lệch vị trí do bước công nghệ trước đó để lại (độ cong vênh,độ lêch tâm,độ không song song....). b: sai số gá đặt chi tiết của bước công nghệ đang thực hiện. Zbmin: Giá trị nhỏ nhất của lượng dư gia công tính cho bước công nghệ đang thực hiện. dmin, dmax: Kích thước giới hạn của một bước công nghệ. Zmin, Zmax: Lượng dư lớn nhất và nhỏ nhất tại mỗi bước công
2. Nguyên công 1:Gia công lỗ Ø80 và khỏa các mặt đầu A,B,E Khỏa các mặt đầu A,B,E. Lượng dư đúc 3,5 mm. Lượng dư tiện thô: 3 mm. Lượng dư tiện bán tinh: 0,5 mm. 3. Nguyên công 2: Khỏa các mặt đầu C,D,F Lượng dư đúc 3,5mm. Lượng dư tiện thô: 3 mm. Lượng dư tiện bán tinh: 0,5 mm. 4. Nguyên công 3: Khoan 4 lỗ Ø18 Lượng dư đúc 18 mm. Lượng dư khoan : 9 mm. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
5. Nguyên công 4: Khoan 4 lỗ Ø18 và gia công 2 lỗ ren M12 Khoan 4 lỗ Ø18 Lượng dư đúc 18 mm. Lượng dư khoan : 9 mm. Gia công 2 lỗ ren M12 Lượng dư đúc 12 mm. Lượng dư khoan : 4,25 mm. Lượng dư taro: 1,75mm. 6. Nguyên Công 5: Gia công 2 lỗ ren M14 Lượng dư đúc 14 mm. Lượng dư khoan : 5 mm. Lượng dư taro: 2 mm.
PHẦN V: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT *****
1. Chọn máy : + chọn máy tiện T616 Bảng 9-3.Tr16 [3] với các thông số máy như sau : - Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công được trên thân máy: 320mm - Khoảng cách giữa 2 đầu tâm : 750mm - Hiệu suất máy : = 0,75 - Giới hạn vòng quay : 30 1500 (vòng/phút) - Số cấp tốc độ trục chính : 12 - Dịch chuyển lớn nhất: 750x 190 mm. - Số dao lắp được trên đài: 4 dao - Công suất động cơ trục chính: 4,5KW
2. Sơ đồ gá đặt : + Định vị : chi tiết gia công được định vị 5 bậc tự do,khối V dài định vị 4 bậc tự do,chốt tỳ mặt đầu định vị 1 bậc tự do. + Kẹp chặt : chi tiết được kẹp chặt bằng khối V kẹp. + Sơ đồ định vị: 3. Chọn dao : +Tra bảng 4-3 Tr292 [1] chọn vật liệu dao là BK6; tra bảng 7 (Thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy) ta có tuổi bền danh nghĩa của dao là : T = 40-60 phút. +Tra bảng 4-6 ;4-14 [1] ta chọn thông số của 8 Dao tiện ngoài thân cong gắn mảnh hợp kim cứng như sau : h = 20 (mm) ; b = 16 (mm) ;L = 120 (mm);n = 6mm; l=16 mm; R= 1 mm. 8Dao tiện lỗ có góc nghiêng chính 95˚ gắn mảnh hợp kim cứng: h =32mm; b=25mm; L=280mm; P=160mm; n=12mm; l=25mm; R=1mm.
+ Tra bảng 3 – 95 [1] với : - Kích thước lớn nhất của chi tiết : 155mm - Vị trí bề mặt khi rót kim loại : mặt bên - Kích thước danh nghĩa :80mm zb = 3,5 (mm); Ta chia làm hai bước công nghệ : - Tiện thô với lượng dư là 2 (mm) - Tiện bán tinh với lượng dư là 1 (mm) - Tiện tinh với lượng dư 0,5 (mm)
5.Chế độ cắt : a. Tiện lỗ trong Ø80 : STiện thô + Chiều sâu cắt : t = 2,5 (mm) được lấy bằng lượng dư gia công thô. + Lượng chạy dao : tra bảng 5-12 Tr12 [2] có lượng chạy dao S khi tiện thô bằng dao tiện lỗ có gắn mảnh hợp kim cứng là : S = 0,4 ¸ 0,6 (mm/vòng) Þ chọn S = 0,4 (mm/vòng) + Tốc độ cắt V :được tính theo công thức :
Trong đó : T là tuổi bền của dao theo bảng 4-3 Tr292 [1] T=40phút Cv là hệ số điều chỉnh tra bảng 5-17[2] Cv=293 Số mũ x,y,m tra trong bảng 5-17 ta được x=0,15 y=0,2 m=0,2 Hệ số kv là tích số của nhiều hệ số Kv=kMV.knv.km Với kMV là hệ số phụ thuộc chất lượng vật liệu gia công KMV = Vì dao gắn hợp kim cứng nên nv = 1 (bảng 5-2) nên kmv=1 knv là hệ số phụ thuộc tình trạng bề mặt phôi knv=0,83 kuv là hệ số phụ thuộc vào vật liệu cắt km=1 Kv=1.0,83.1=0,83 (mm/phút) + Số vòng quay của trục chính theo tính toán là : n = 481 (vòng/phút). Số cấp tốc độ của máy tiện T616 là : z=12 cấp Phạm vi tốc độ trục chính : 44 – 1980 Vg/ph nmax = nmin * nmax = 44 ; nmin = 1980 à = 1.41 x = 481/44=10,9 tra bảng 8[4] ta có x =11,28 gần với giá trị trên Chọn số vòng quay theo tiểu chuẩn của máy là : nm =11,28.44=496 (vòng/phút). Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là : Vtt = 124,6 (mm/phút). Lượng chạy dao phút : Sph = S.n = 0,4.496 = 198,4 (mm/phút). Chọn theo tiêu chuẩn của máy có Sm = 198 (mm/phút). STiện bán tinh : + Chiều sâu cắt : t = 0,75 (mm). + Lượng chạy dao : tra bảng 5-12 Tr12 [2] có lượng chạy dao S khi tiện tinh bằng dao tiện lỗ có gắn mảnh hợp kim cứng là) chọn S = 0,33 (mm/vòng) + Tốc độ cắt V : tương tự như trên với các hệ số tương ứng (mm/phút)
+ Số vòng quay của trục chính theo tính toán là : ntt = 601,2 (vòng/phút). x = 601,2/44=13,67 tra bảng 8[4] ta có x =16 gần với giá trị trên Chọn số vòng quay theo tiêu chuẩn của máy là: nm=44.16=704(vòng/phút). Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là : Vtt = 176,84 (mm/phút). Lượng chạy dao phút : Sph = S.n = 0,33.704 =232,32 (mm/phút). Chọn theo tiêu chuẩn của máy có Sm = 232 (mm/phút). S Tiện tinh : + Chiều sâu cắt : t = 0,25 (mm). + Lượng chạy dao : tra bảng 5-12 Tr12 [2] có lượng chạy dao S khi tiện thô bằng dao tiện lỗ có gắn mảnh hợp kim cứng là : chọn S = 0,2 (mm/vòng) + Tốc độ cắt V : tương tự như trên với các hệ số tương ứng (mm/phút)
+ Số vòng quay của trục chính theo tính toán là : ntt = (vòng/phút). x = 784,24/44=17,82 tra bảng 8[4] ta có x =22,56 gần với giá trị trên
Chọn số vòng quay theo tiêu chuẩn của máy là : nm =44.22,56=992 (vòng/phút). Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là : Vtt = 249,19 (m/phút). Lượng chạy dao phút : Sph = S.n = 0,2.992 = 198 (mm/phút).
Lỗ chính Ø 80 mm được thu gọn lại trong bảng:
b.Khỏa mặt đầu A,B STiện thô. + Chiều sâu cắt : t = 3 (mm) được lấy bằng lượng dư gia công thô. + Lượng chạy dao : tra bảng 5-11 Tr11 [2] có lượng chạy dao S khi tiện thô bằng dao tiện lỗ có gắn mảnh hợp kim cứng là : S = 1 1,5 (mm/vòng) chọn S = 1(mm/vòng) + Tốc độ cắt V :được tính theo công thức :
Trong đó : T là tuổi bền của dao theo bảng 4-3 Tr292 [1] T=40phút Cv là hệ số điều chỉnh tra bảng 5-17[2] Cv=243 Số mũ x,y,m tra trong bảng 5-17 ta được x=0,15 y=0,4 m=0,2 Hệ số kv là tích số của nhiều hệ số Kv=kMV.knv.km Với kMV là hệ số phụ thuộc chất lượng vật liệu gia công KMV = Vì gia công bằng dao gắn hợp kim cứng nên nv = 1 (bảng 5_2) nên kmv=1 knv là hệ số phụ thuộc tình trạng bề mặt phôi knv=0,83 kuv là hệ số phụ thuộc vào vật liệu cắt km=1 Kv=1.0,83.1=0,83 (mm/phút) + Số vòng quay của trục chính theo tính toán là : n = (vòng/phút). x = 130,24/44=2,96 tra bảng 8[4] ta có x =4,00 gần với giá trị trên Chọn số vòng quay theo tiểu chuẩn của máy là : nm = 44.4,00 = 176(vòng/phút). Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là : Vtt = 110,53(mm/phút). Lượng chạy dao phút : Sph = S.n = 1.176 =176 (mm/phút). Chọn theo tiêu chuẩn của máy có Sm = 176 (mm/phút).
S Tiện bán tinh : + Chiều sâu cắt : t = 0,5 (mm). + Lượng chạy dao : tra bảng 5-12 Tr12 [2] có lượng chạy dao S khi tiện tinh bằng dao tiện lỗ có gắn mảnh hợp kim cứng là) chọn S = 0,33 (mm/vòng) + Tốc độ cắt V : tương tự như trên với các hệ số tương ứng (mm/phút) + Số vòng quay của trục chính theo tính toán là : ntt = 265,49 (vòng/phút). x = 265,49 /44=6,03 tra bảng 8[4] ta có x =8 gần với giá trị trên Chọn số vòng quay theo tiêu chuẩn của máy là : nm =44.8 = 352 (vòng/phút). Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là : Vtt = 221,06 (mm/phút). Lượng chạy dao phút : Sph = S.n = 0,33.352 = 116,16 (mm/phút). Chọn theo tiêu chuẩn của máy có Sm = 116 (mm/phút).
Các bề mặt còn lại được thu gọn lại trong bảng:
c. Tiện mặt trụ ngoài E. STiện thô. + Chiều sâu cắt : t = 3 (mm) được lấy bằng lượng dư gia công thô. + Lượng chạy dao : tra bảng 5-12 Tr12 [2] có lượng chạy dao S khi tiện thô bằng dao tiện lỗ có gắn mảnh hợp kim cứng là : S = 1 1,5 (mm/vòng) chọn S = 1(mm/vòng) + Tốc độ cắt V :được tính theo công thức :
Trong đó : T là tuổi bền của dao theo bảng 4-3 Tr292 [1] T=40phút Cv là hệ số điều chỉnh tra bảng 5-17[2] Cv=243 Số mũ x,y,m tra trong bảng 5-17 ta được x=0,15 y=0,4 m=0,2 Hệ số kv là tích số của nhiều hệ số Kv=kMV.knv.km Với kMV là hệ số phụ thuộc chất lượng vật liệu gia công KMV = Vì gia công bằng dao gắn hợp kim cứng nên nv = 1 (bảng 5_2) nên kmv=1 knv là hệ số phụ thuộc tình trạng bề mặt phôi knv=0,83 kuv là hệ số phụ thuộc vào vật liệu cắt km=1 Kv=1.0,83.1=0,83 (mm/phút) + Số vòng quay của trục chính theo tính toán là : n = (vòng/phút). x = 200,37/44=4,55 tra bảng 8[4] ta có x =5,64 gần với giá trị trên Chọn số vòng quay theo tiểu chuẩn của máy là : nm = 44.5,64 = 248(vòng/phút). Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là : Vtt = 102,23(mm/phút). Lượng chạy dao phút : Sph = S.n = 1.248 =248 (mm/phút). Chọn theo tiêu chuẩn của máy có Sm = 248 (mm/phút). STiện bán tinh : + Chiều sâu cắt : t = 0,5 (mm). + Lượng chạy dao : tra bảng 5-12 Tr12 [2] có lượng chạy dao S khi tiện tinh bằng dao tiện lỗ có gắn mảnh hợp kim cứng là) chọn S = 0,33 (mm/vòng) + Tốc độ cắt V : tương tự như trên với các hệ số tương ứng (mm/phút)
+ Số vòng quay của trục chính theo tính toán là : ntt = 408,46(vòng/phút). x = 408/44=9,27 tra bảng 8[4] ta có x =11,28 gần với giá trị trên Chọn số vòng quay theo tiêu chuẩn của máy là : nm =44.11,28=496 (vòng/phút). Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là : Vtt = 202,47 (mm/phút). Lượng chạy dao phút : Sph = S.n = 0,33.496 = 163,68 (mm/phút). Chọn theo tiêu chuẩn của máy có Sm = 163 (mm/phút).
Các bề mặt còn lại được thu gọn lại trong bảng:
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PHẦN VII:
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ NGUYÊN CÔNG:
GIA CÔNG LỖ REN M14
*******
1. Lập sơ đồ gá đặt:
Chi tiết gia công được định vị 6 bậc tự do, mặt phẳng định vị 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn định vị 2 bậc tự do, chốt trám định vị 1 bậc tự do.
2. Tính lực kẹp của cơ cấu:
Ta phân tích lực P làm các thành phần Pytheo phương hướng kính và Pz theo phương tiếp tuyến
Lực Pztheo phương tiếp tuyến
+) Ta xét trường hợp cho lực gây trượt trước tiên
Lực gây xoay có giá trị bằng lực Pz
Phương trình cân bằng K .Pz=2.Fms
Fms=W.f
Với f=0,1
Với K là hệ số an toàn
K =
K0 : Hệ số an toàn trong mọi trường hợp K0 = 1,2 .
K1 : Hệ số kể đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, trong trường hợp gia công thô K1 = 1,2
K2 : Hệ số tăng lực cắt khi dao mòn, K2 = 1.2 .
K3 : Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn vì bề mặt liên tục , K3 = 1 K4 : Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt , trong trường hợp kẹp chặt bằng tay K4 = 1,3 .
K5 : Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp, khi kẹp chặt bằng tay cơ cấu kẹp thuận lợi K5 = 1 .
K6 : Hệ số tính đến mômen làm quay chi tiết, khi định vị trên các phiến tỳ K6 = 1.5 .
K = K0. K1. K2. K3. K4. K5. K6 = 1,2 . 1 . 1,2 . 1 . 1,3 . 1,5 = 2.81
W= K.Pz: (2f)=2,81 .1408 :0,1=1978 N
+) Xét đến trường hợp gây quay
Thành phần của lực Pz được phân ra làm hai lực Px và py
Lực Px= Pz.cos 8o =1395
Lưc Py= Pz.sin 8o= 195
Phương trình cân bằng lực
Fms.115 –Px.45- Py. 45 =0
Fms=620
W’=Fms:f=620/0,1=6200
W=2040.K=6200.2,81=17422N
Từ 2 trường hợp trên ta chọn lực kẹp W=17422 N
Đường kính ngoài của ren d = C =1,4. =6,8 ta chọn d=10
Hay lấy vít M10
3. Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá :
+ Theo công thức (2.2) “Đồ gá gia công cơ” ta có :
gđ = (2)
Trong công thức trên phải tính sai số chế tạo đồ gá ct. Tuy nhiên do chưa biết sai số gá đặt gđ nên để tính được sai số chế tạo đồ gá ct phải chọn sai số gá đặt gđ. Sai số gá đặt gđ chọn trước được gọi là sai số gá đặt cho phép và nó được kí hiệu là [gđ]. Sai số này có thể được lấy như sau :
[gđ] =
Trong đó : : là dung sai kích thước nguyên công mà ta thiết kế đồ gá.
Ta có : = 0,2 mm = 200 m [gđ] = = 4066 m.
Lấy gđ] = 60 m
Các thành phần trong công thức (2) được xác định như sau :
c : sai số chuẩn ( khi gốc kích thước không trùng với chuẩn định vị).
ở đây c = 0
k : sai số kẹp chặt sinh ra do lực kẹp chặt của đồ gá và được xác định theo công thức : k = (ymax - ymin).cosa
Với :
ymax, ymin : lượng chuyển vị lớn nhất và nhỏ nhất của chuẩn gốc kích thước khi lực kẹp gây ra
a : góc hợp bởi phương thực hiện kích thước và phương lực kẹp
ta có a = 00 nên sai số kẹp chặt ek = 22 mm.
m : sai số mòn của đồ gá được xác định theo công thức sau : m = b.
Với :
b : hệ số phụ thuộc vào cơ cấu định vị và điều kiện tiếp xúc, b = 0,18
N : số lượng chi tiết được gá đặt trên đồ gá.
Suy ra : em = b. = 0,18. = 0,18 mm.
eđc : sai số điều chỉnh đồ gá phụ thuộc vào khả năng của người lắp ráp đồ gá và dụng cụ để điều chỉnh. Khi thiết kế đồ gá có thể lấy eđc = 10mm.
Như vậy chỉ còn lại một ẩn số phải tìm là sai số chế tạo đồ gá ect . Để đạt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá thay cho ect ta có khái niệm “sai số chế tạo cho phép” kí hiệu là [ect] . Sai số này được xác định theo công thức :
[ect] = = = 54,91 (mm)
4. Những yêu cầu kỹ thuật của đồ gá :
1) Yêu cầu về dung sai của đồ gá:
- Độ không vuông góc giữa bề mặt phiến tỳ và mặt đáy đồ gá: < 0,05/100
- Độ không vuông góc giữa tâm chốt trụ ngắn và mặt đáy đồ gá :
< 0,05/100
- Độ không song song giữa tâm chốt và mặt đáy đồ gá: < 0,05/100
- Độ không giao nhau giữa tâm chi tiết và tâm bạc thay nhanh :
< 0,05/100
2) Yêu cầu đối với thân đồ gá:
+ Tất cả thân đồ gá và đế đồ gá phải được ủ để khử ứng suất dư
3) Kiểm tra đồ gá :
+ Phải kiểm tra tất cả các kích thước chuẩn
+ Kiểm tra chế độ lắp ghép của các chi tiết
+ Kiểm tra độ cứng vững của đồ gá.
4) Sơn đồ gá :
+ Sau khi đồ gá được kiểm tra tất cả các bề mặt không gia công cần phải được sơn dầu. Màu sơn có thể tuỳ ý, lớp sơn phải khô.
+ Các chi tiết như tay quay, chi tiết khoá, bulông, đai ốc được nhuộm lấy màu bằng phương pháp hóa học.
5) Những yêu cầu an toàn về đồ gá :
+ Những chi tiết ngoài không được có cạnh sắc.
+ Không được làm xê dịch vị trí của đồ gá khi thay đổi điều chỉnh trên máy.
+ Đồ gá cần được cân bằng tĩnh và cân bằng động.
+ Kết cấu của đồ gá thuận tiện cho việc quét dọn phoi và dung dịch trơn nguội trong quá trình gia công.
+ Khi lắp các chi tiết trên đồ gá phải có dụng cụ chuyên dùng
