|
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Trường ĐH SPKT TP.HCM ---------------o0o-------------- |
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ---------------o0o-------------- |
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY – BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Ngành: Công nghệ chế tạo máy
Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết THÂN BƠM
I. Số liệu cho trước:
-Sản lượng:45000 chiếc/năm
-Điều kiện thiết bị: Tự chọn
II. Nội dung thuyết minh và tính toán:
1. Nghiên cứu chi tiết gia công: Chức năng làm việc, tính công nghệ của kết cấu,…
2. Xác định dạng sản xuất.
3. Chọn phôi và phương pháp tạo phôi, tra lượng dư gia công cho các bề mặt gia công.
4. Lập tiến trình công nghệ: thứ tự gia công, gá đặt, so sánh các phương án, chọn phương án hợp lí.
5. Thiết kế nguyên công:
- Vẽ sơ đồ gá đặt.
- Chọn máy. chọn dao (loại dao và vật liệu làm dao)
- Trình bày các bước gia công, tra các chế độ cắt: n,s,t.
- Tra và tính toán lượng dư gia công cho nguyên công 6:
- Tính toán chế độ cắtcho nguyên công thiết kế đồ gá nguyên công 4: gia công lỗ
6. Thiết kế đồ gá cho nguyên công 4: gia công lỗ
- Vẽ sơ đồ nguyên lý. Thiết kế kết cấu và trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá.
- Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp của cơ cấu kẹp để gia công lỗ
- Tính sai số gá đặt và so sánh với dung sai của nguyên công đang thực hiện trên đồ gá.
- Tính sức bền cho các chi tiết chịu lực.
III.Các bản vẽ:
- Bản vẽ chi tiết: 1 bản A3.
- Bản vẽ chi tiết lồng phôi: 1 bản A3.
- Bản vẽ mẫu đúc: 1 bản A3.
- bản vẽ lắp khuôn đúc: 1 bản A3.
- Tập bản vẽ sơ đồ nguyên công: 4 bản A3.
- Bản vẽ tách chi tiết từ đồ gá: 1 bản A3.
- Bản vẽ thiết kế đồ gá: 1 bản A1.
1.Ngày giao nhiệm vụ: …
MỤC LỤC
CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ................................. 1
1.1. Phân tích chi tiết gia công:............................................................. 1
1.2. Xác định dạng sản xuất:................................................................. 2
CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔI..... 4
2.1. Vật liệu phôi................................................................................. 4
2.2. Phương pháp tạo phôi:................................................................... 4
CHƯƠNG III :THIẾT KẾ LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ.................. 8
3.1. Chọn chuẩn công nghệ :................................................................. 8
3.2. Lập quy trình công nghệ và các phương án gia công......................... 9
3.3. Phân tích chọn phương án............................................................ 10
CHƯƠNG IV : THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT.. 14
4.1. Nguyên công 1: Phay mặt số 1 và phay mặt số 2............................ 14
4.2. Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa lỗ số 3.................................... 18
4.3. Nguyên công 4: Khoan, doa lỗ số 4............................................... 23
4.4. Nguyên công 5: Khoan, doa lỗ số 5.............................................. 26
4.5. Nguyên công 6 và Nguyên công 7: khoét, doa lỗ số 6 thứ nhất và thứ 2...................................................................................................... 28
4.6. Nguyên công 8: Khoan lỗ số 9..................................................... 33
4.7. Nguyên công 9 và 10: Taro số 9 và số 10..................................... 35
CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ VÀ CHẾ ĐỘ CẮT.................. 39
5.1. Tính toán lượng dư NC6: Khoét doa lỗ Ø62 thứ nhất...................... 39
5.2. Tính chế độ cắt cho nguyên công IV: Khoan, doa lỗ Ø8.................. 44
CHƯƠNG VI:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.................................... 47
6.1. Nguyên lý hoạt động của đồ gá..................................................... 47
6.2. Nhiệm vụ thiết kế đồ gá.............................................................. 47
6.3. Lực kẹp cần thiết......................................................................... 47
6.4. Chọn đường kính bulong.............................................................. 50
6.5. Tính sai số cho phép của đồ gá..................................................... 50
6.6 Yêu cầu kỹ thuật đồ gá:................................................................ 51
KẾT LUẬN............................................................................................ 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................... 53
CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
1.1.Phân tích chi tiết gia công:
1.1.1. Vai trò và điều kiện làm việc:
1) Vai trò:
- Dùng làm thân của máy bơm bánh răng, bên trong là nơi lắp các bánh răng
- Đồng thời dùng để che chắn và bảo vệ các bánh răng, với nhiều hệ thống lỗ.
Þ Đây là chi tiết dạng hộp với các lỗ yêu cầu cao và đảm bảo độ chính xác cao.
2) Điều kiện làm việc:
- Vì kết cấu chủ yếu của thân bơm dùng để đỡ trục nên nó có các bề mặt tiếp xúc quay trong các lỗ. Như vậy thân bơm làm việc trong điều kiện ma sát các lỗ lớn.
- Khoảng cách từ đỉnh bánh răng đến lỗ trong của chi tiết rất bé, giúp cho việc bơm lưu chất và áp suất của bơm đúng yêu cầu kỹ thuật.
Þ Nên chi tiết phải làm việc trong môi trường bôi trơn tốt.
1.1.2. Yêu cầu riêng của chi tiết gia công:
1) Yêu cầu kỹ thuật:
- Đảm bảo độ đồng tâm giữa 2 lỗ Ø20 không quá 0,02
- Độ không đối xứng giữa 2 lỗ Ø62 với trục của Ø17,5 không quá 0,03
- Độ song song và độ vuông góc không quá 0,03
- Độ nhám bề mặt cao nhất là 1,25 và thấp nhất là Rz80
- Theo bản vẽ còn có chỗ chưa hợp lý là dung sai đường kính của 5 lỗ Ø16.Vì các lỗ này chỉ cần lắp Bulông nên không cần độ chính xác cao và có thể gia công với độ bóng Rz40 là được.
2) Vật liệu:
Gang xám GX 15-32 theo TCVN 1659 -75 sách” Vật liệu học cơ sở” của Nghiêm Hùng trang 338 là:
- Giới hạn bền kéo: 150 N/mm2
- Giới hạn bền uốn: 320N/mm2
- Độ giãn dài d: 0,5%
- Độ cứng HB: 150 – 250 HB, chọn HB= 180
- Grafic ở dạng tấm nhỏ mịn
Þ Vì thân bơm làm việc trong điều kiện tải trọng khá lớn, ma sát lớn, không có bạc lót nên ta chọn vật liêu là gang xám GX 15 – 32 thì đạt yêu cầu.
1.2.Xác định dạng sản xuất:
1.2.1. Sản lượng hàng năm của chi tiết:
(chiếc/năm)
Trong đó:
- N : Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm
- N1: số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm (45000 chiếc/năm)
- m : số chi tiết trong 1 sản phẩm ( m = 1)
- β : số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ ( β = 5% )
- α : số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo ( α = 4% )
Suy ra:
= 49050 (chiếc/năm)
1.2.2. Khối lượng của chi tiết:
Q (kg) = V.γ
Trong đó:
Q: khối lượng chi tiết (kg)
V: thể tích của chi tiết (dm3)
Dựa vào phần mền inventor ta thu được kêt quả như sau:
Ta có V=607,1cm3 "V ≈ 0,61 cm3
γ: khối lượng riêng của vật liệu ( γgang xám= 6,8..7,4 kg/dm3 )
Q = V.γ = 0,61. 7,2= 4,4 (kg)
1.2.3. Cách xác định dạng sản xuất:
Dựa theo sản lượng chi tiết đã cho và khối lượng chi tiết (tra bảng 2-2, trang 20 [1]), ta xác định dạng sản xuất là hàng loạt lớn
Đặc trưng của dạng sản xuất này là dạng sản xuất mà số chủng loại mặt hàng rất ít, sản lượng gia công của một mặt hàng rất lớn, sản phẩm rất ổn định, lâu dài, trình độ chuyên môn hóa sản xuất cao, trang thiết bị, dụng cụ công nghệ thường là chuyên dụng, Quá trình sản xuất ổn định, ít khi có sự thay đổi về kết cấu sản phẩm và yêu cầu kĩ thuật gia công sản phẩm, mức độ phân tán nguyên công cao, quá trình công nghệ được tính toán chính xác và được ghi thành các tài liệu công nghệ có nội dung cụ thể và tỉ mỉ. Trình độ thợ đứng máy không cần cao, nhưng phải có thợ điều chỉnh máy giỏi.
Dạng sản xuất hàng loạt lớn cho phép áp dụng các phương pháp công nghệ tiên tiến, có điều kiện cơ khí hóa và tự động hóa sản xuất, tạo điều kiện tổ chức các đường dây gia công chuyên môn hóa. Các máy ở dạng sản xuất này thường bố trí theo thứ tự nguyên công của quá trình công nghệ.
CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔI
2.1. Vật liệu phôi
- Dạng phôi: Phôi đúc bằng Gang xám GX15-32
2.2. Phương pháp tạo phôi:
2.2.1.Phân tích hương pháp chế tạo phôi: Phương pháp đúc
Vì phương pháp đúc cho ta kết cấu phức tạp mà các phương pháp khác như rèn, đập khó đạt được. Thường độ chính xác đúc phụ thuộc vào phương pháp đúc và phương pháp làm khuôn và vật liệu làm khuôn. Có thể làm khuôn bằng tay hoặc bằng máy, có thể đúc trong khuôn cát hay khuôn kim loại và có thể đúc bằng nhiểu phương pháp khác nhau… Việc chọn phương pháp đúc phụ thuộc vào đặc tính sản xuất, vật liệu chi tiết và các nhân tố khác.
* Sau đây là một số phương pháp đúc:
Đúc trong khuôn cát:
Khuôn làm bằng tay dùng trong trường hợp đúc đơn chiếc, hàng loạt nhỏ hoặc đúc các vật lớn.
Làm khuôn bằng máy dùng khi sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối. Làm khuôn bằng máy do năng suất cao và độ chính xác cũng cao hơn làm khuôn bằng tay.
Đúc ly tâm:
Nguyên tắc chủ yếu là kim loại được rót rót vào khuôn quay dưới tác dụng của lực ly tâm kim loại bị ép vào thành khuôn, nguội đi làm phôi có cấu tạo rất chặt, tinh thể nhỏ cơ tính tốt nhưng không đồng đều từ ngoài vào trong. Dùng tốt khi phôi liệu có dạng tròn xoay.
Đúc trong khuôn kim loại:
Năng suất cao, khuôn dùng được lâu. Với một khuôn có thể sản xuất hàng trăm vật đúc bằng thép, gang hoặc kim loại màu.
Chất lượng đúc tốt, có tính cao, độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt tốt, lượng dư, gia công nhỏ.
Tiết kiệm kim loại, vật liệu làm khuôn.
Tuy nhiên vẫn có một số nhươc điểm sau:
Thời gian chuẩn bị sản xuất dài.
Giá thành cao.
Tốc độ nguội thành khuôn lớn, kim loại dễ bị biến trắng
Gây ứng suất lớn ở vật đúc nếu cần nhiệt luyện sau khi đúc.
Ngoài các phương pháp trên còn có: đúc trong khuôn vỏ mỏng, đúc áp lực, đúc theo mẫu chảy…
Tóm lại:
Vì đây là dạng sản xuất hàng loạt lớn, chi tiết có khối lượng bằng 4,4 kg, làm bằng Gang xám GX15-32, có dạng hộp, xét về tính kinh tế nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại.
Cấp chính xác đúc đạt được là cấp 2.
Độ nhám bề mặt phôi là Rz 80.
Dung sai của chi tiết đạt được là IT15.
2.2.2 Bản vẽ thiết kế lòng phôi
2.2.3 Bản vẽ thiết kế khuôn đúc.
2.2.4.Thành phần và tính chất hỗn hợp cát làm khuôn:
Tra bảng Tài liệu [7] – trang 298-299, ta có được các thông số sau:
|
Loại hỗn hợp cát |
Khối lượng vật đúc, kg |
Tính chất hỗn hợp |
||||
|
Cỡ hạt |
Lượng đất sét, % |
Độ thông khí |
Độ bền N/cm2 |
|||
|
Nén tươi |
Kéo khô |
|||||
|
Cát áo khuôn tươi đúc gang |
< 200 |
016-02 |
8-10 |
40-70 |
4 – 5 |
- |
|
Loại hỗn hợp cát |
Khối lượng vật đúc, kg |
Thành phần, % khối lượng |
||||
|
Độ ẩm % |
Cát cũ |
Cát – đất sét mới |
Bột than |
Mùn cưa |
||
|
Cát áo khuôn tươi đúc gang |
< 200 |
4,5 – 5,5 |
45 – 75 |
21 – 51 |
3 – 5 |
- |
2.2.5. Các lưu ý khi đúc chi tiết:
Do Gang xám dễ đúc do chảy loãng tốt, ít co ngót nên được dùng rộng rãi để đúc các chi tiết, nhưng trong quá trình đúc cần lưu ý một số việc sau:
Do gang dễ biến trắng nên khi dùng vật làm nguội cần phải thận trọng
Khi đúc, thông thường, nên rót kim loại vào chỗ mỏng nhằm làm đồng đều nhiệt độ, tránh nút nhiệt ở vật đúc
Tránh bị biến trắng cục bộ khi ráp khuôn nên tránh khe hở lớn giữa ruột vì có thể tạo rìa thừa, gây nứt ở mép cạnh
CHƯƠNG III :THIẾT KẾ LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Các bề mặt gia công được đánh số như sau :
3.1. Chọn chuẩn công nghệ :
Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trí tương quan, hình dáng hình học, độ nhẵn bóng bề mặt của chi tiết cần chế tạo.
Để đảm bảo chính xác khi gia công và dễ dàng cho định vị chi tiết để gia công, ta cần chọn chuẩn tinh thống nhất hợp lý.
2 phương án chọn chuẩn tinh thống nhất :
|
Phương án 1 : |
Phương án 2 : |
|
+ Mặt phẳng số 1 + Mặt phẳng số 2 + Lỗ số 3 |
+Mặt phẳng số 1 +Mặt phẳng số 2 +Lỗ số 3 |
3.2. Lập quy trình công nghệ và các phương án gia công
|
STT nguyên công |
PHƯƠNG ÁN 1 |
PHƯƠNG ÁN 2 |
|
1 |
Phay mặt số 1 |
Phay mặt số 1 |
|
2 |
Phay mặt số 2 |
Phay mặt số 2 |
|
3 |
Khoan, khoét, doa 2 lỗ số 3 |
Khoan, khoét, doa 2 lỗ số 3 |
|
4 |
Khoan, doa lỗ số 4 |
Khoan, doa lỗ số 4 |
|
5 |
Khoan, khoét, doa lỗ số 5 |
Khoan, khoét, doa lỗ số 5 |
|
6 |
Tiện lỗ số 6 thứ nhất |
khoét, doa lỗ số 6 thứ nhất |
|
7 |
Tiện lỗ số 6 thứ 2 |
khoét, doa lỗ số 6 thứ 2 |
|
8 |
Khoan lỗ số 9 |
Khoan lỗ số 9 |
|
9 |
Khoan lỗ số 9 |
Khoan lỗ số 9 |
|
10 |
Taro số 10 |
Taro số 10 |
|
11 |
Taro số 11 |
Taro số 11 |
3.3. Phân tích chọn phương án
|
PHƯƠNG ÁN 1 |
PHƯƠNG ÁN 2(chọn) |
|
Nguyên công 1: phay mặt phẳng số 1 Chi tiết định vị: Phiến tỳ, khối V, khối V di động |
Nguyên công 1: phay mặt phẳng số 1 Chi tiết định vị: Phiến tỳ, khối V, khối V di động |
|
Nguyên công 2: phay mặt phẳng số 2 Chi tiết định vị: Phiến tỳ, khối V, khối V di động |
Nguyên công 2: phay mặt phẳng số 2 Chi tiết định vị: Phiến tỳ, khối V, khối V di động |
|
Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa 2 lỗ số 3 Chi tiết định vị: Phiến tỳ, khối V, khối V di động |
Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa 2 lỗ số 3 Chi tiết định vị: Phiến tỳ, khối V, khối V di động |
|
Nguyên công 4: Khoan, doa lỗ số 4 Chi tiết định vị: Phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chốt trám |
Nguyên công 4: Khoan, doa lỗ số 4 Chi tiết định vị: Phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chốt trám |
|
Nguyên công 5: Khoan, khoét, doa lỗ số 5 (5 lỗ) Chi tiết định vị: Phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chốt trám |
Nguyên công 5: Khoan, khoét, doa lỗ số 5 (5 lỗ) Chi tiết định vị: Phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chốt trám |
|
Nguyên công 6: Tiện lỗ số 6 thứ nhất Chi tiết định vị: Mân cặp 4 chấu |
Nguyên công 6: khoét, doa lỗ số 6 thứ nhất Chi tiết định vị: Phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chốt trám |
|
Nguyên công 7: Tiện lỗ số 6 thứ 2 Chi tiết định vị: Mân cặp 4 chấu |
Nguyên công 7: khoét, doa lỗ số 6 thứ 2 Chi tiết định vị: Phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chốt trám |
|
Nguyên công 8: Khoan lỗ số 9 Chi tiết định vị: Phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chốt trám |
Nguyên công 8: Khoan lỗ số 9 Chi tiết định vị: Phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chốt trám |
|
Nguyên công 9: Khoan lỗ số 9 Chi tiết định vị: Phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chốt trám |
Nguyên công 9: Khoan lỗ số 9 Chi tiết định vị: Phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chốt trám |
|
Nguyên công 10: Taro số 10 Chi tiết định vị: Phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chốt trám |
Nguyên công 10: Taro số 10 Chi tiết định vị: Phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chốt trám |
|
Nguyên công 11: Taro số 11 Chi tiết định vị: Phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chốt trám |
Nguyên công 11: Taro số 11 Chi tiết định vị: Phiến tỳ, chốt trụ ngắn, chốt trám |
Qua các phương án đã được nêu ra, ta nhận thấy rằng với phương án 1 sẽ rất khó chế tạo đồ gá và rất nhiều sai số trong quá trình gia công, nhìn sang phương án 2 thì ta thấy phương án này khả thi hơn. Nên ta chọn phương án 2, đây là phương án có nhiều ưu điểm hơn so phương án còn lại:
Đảm bảo độ cứng vững khi gia công và tính kinh tế, tính công nghệ…
Trình tự gia công hợp lý.
Về mặt tính toán và thiết kế đồ gá tương đối dễ hơn so với các phương án còn lại.
Các sai số trong quá trình gia công ít xuất hiện do các chuẩn được chọn trong từng nguyên công đều theo các nguyên tắc chọn chuẩn.
→ Vì vậy ta chọn phương án 2 là phương án tối ưu để thực hiện gia công chi tiết.
CHƯƠNG IV : THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT
4.1. Nguyên công 1: Phay mặt số 1 và phay mặt số 2
Sơ đồ nguyên công
|
Nguyên công 1 |
Nguyên công 2 |
Định vị
Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc tự do ở mặt đáy bằng phiến tỳ, 2 bậc tự do ở mặt bên bằng khối V cố định, 1 bậc tự do ở mặt bên bằng khối V di động
Kẹp chặt:
Dùng khối V di động để kẹp chặt từ phải sang trái.
Chọn máy:
Máy phay 6H12, Công suất động cơ chính: 7kW, Số cấp tốc độ trục chính: 18, Tốc độ trục chính: 30-1500 vòng/ phút (trang 49, [1])
Chọn dao:
Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, hợp kim BK8
D= 200 mm, Z= 16 răng, T= 180 phút (trang 115, bảng 5-127, [5])
Dụng cụ đo: thước kẹp 150mm.
Chia bước:
Nguyên công gồm các bước phay thô Z= 3,5mm và tinh Z= 0,5mm. Theo bảng 3.1 trang 38, tài liệu [1] , nguyên công chia làm ba bước:
Bước 1: Phay thô đạt cấp chính xác IT12, Rz = 40 µm, Z= 3 mm
Bước 2: Phay tinh cấp chính xác IT8, Ra = 2,5 µm , Z = 0,5 mm
Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công:
- Bước 1: Phay thô
t= 3,5 mm,Sz = (0,2- 0,24)mm/răng, chọn Sz= 0,24 mm/răng, tốc độ cắt = 145 m/phút (bảng 5-125 đến 5-127, trang 113-115, tài liệu [5])
Ta có, tốc độ tính toán:
Vt=Vb.K1. K2. K3. K4. K5. K6
K1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của Gang, K1 = 0,89
K2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao, K2 = 0,8
K3: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim, K3 = 1
K4: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào bề mặt gia công, gang đúc có vỏ cứng K4= 0,8
K5: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay, K5 = 1,13
K6: hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính, K6 = 1
"Vt = Vb. K1. K2. K3. K4. K5. K6 = 145. 0,89. 0,8. 1 .0,8 .1,13 .1 = 93 m/phút
Số vòng tính toán:
nt = == 148 vòng/phút
Máy 6H12 có m=18, cấp tốc độ và tốc độ trục chính n= (30- 1500)vg/ph
Công bội cấp số nhân:
Tra bảng 4.7 [1], ứng với φ17 =50,65 gần với 50 tươngứng φ=1,26
Mặt khác: 4,93
Tra bảng 4.7 [1], ứng với φ=1,26, ta có giá trị φ7= 5,04 gần bằng 4,93
Vậy số vòng quay theo máy là:
nmáy = nmin. φ7 = 30. 5,04= 151 vòng/phút
Tốc độ cắt thực tế sẽ là:
Vtt= = 95 m/phút
Lượng chạy dao phút:
Sph= Sz. Z. nm = 0,24. 16. 151 = 580 mm/phút
Lượng chạy dao của máy Sm= 23,5- 1180mm, với lượng chạy dao 580 mm/phút là quá nhanh khi bề mặt gia công rất nhỏ vì thế ta chọn Sph = 288 (mm/phút) tương ứng với giá trị φ4=2,5
Công suất cắt khi phay thô
Tra Bảng 5-130 [5]: Chọn HB= 170; t= 3,3mm; Sz= 0,25; Sph= 288mm/ph
Nc = 4,6 kW < 7kW thỏa mãn yêu cầu làm việc của máy.
Tính thời gian phay thô:
Ttc= T0+ Tp+ Tpv+ Ttn= T0+ 0,26T0= 1,26T0
Trong đó: Ttc: Thời gian từng chiếc T0: Thời gian cơ bản
Tp: Thời gian phụ Ttn: Thời gian nghỉ ngơi Tpv: Thời gian phục vụ (kỹ thuật và tổ chức)
T0= (trang 61 [1] )
L: chiều dài hành trình cắt L = 180 mm
L1: khoản tiến vào của dao L1 = 0,5D + 3mm = 103 mm
L2: khoảng ra dao L2 = 2 mm
T0 = = 1,24 phút
Ttc = 1,26. T0= 1,56 phút
Chế độ cắt khi phay thô:
t= 3,5 mm; Sph= 288 mm/phút; nm= 151 vòng/phút; Nc= 4,6 kW
- Bước 2: Phay tinh mặt đáy
Lượng chạy dao vòng S0= 0,4 mm/vòng ( bảng 5-125 [5] ), Chiều sâu cắt t = 0,5 mm, tốc độ cắt Vb= 141 m/phút
Ta có:
Vt=Vb. K1. K2. K3. K4. K5. K6
K1 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dộ cứng của Gang, K1=0,89
K2 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao K2=0,8
K3 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim K3=1
K4 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào bề mặt gia công, gang đúc có vỏ cứng K4=0,8
K5 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay K5=1,13
K6 hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính K6=1
( bảng 5-127 [5] )
" Vt= Vb. K1. K2. K3. K4. K5. K6= 141. 0,89. 0,8. 1. 0,8. 1,13. 1 = 91 m/phút
Số vòng quay:
nt= = 145 vòng/phút
Máy 6H12 có m=18, cấp tốc độ và tốc độ trục chính n= (30- 1500)vg/ph
Tra bảng 4.7 [1], ứng với φ17 =50,65 gần với 50 tươngứng φ=1,26
Mặt khác:
= = 4,83
Tra bảng 4.7 [1], ứng với φ=1,26 ta có φ7 = 5,04 gần bằng 4,83
Vậy số vòng quay theo máy là:
nmáy =nmin. φ7 = 30. 5,04= 151 vòng/phút
Tốc độ cắt thực tế là:
= = = 95 m/phút
Lượng chạy dao phút:
Sph =Sz. Z. n = 0,05. 16. 151 = 120 mm/phút
Tính thời gian phay thô:
Ttc= T0+ Tp+ Tpv+ Ttn= T0+ 26%T0= 1,26T0
T0 =
L: chiều dài hành trình cắt L = 180 mm
L1: khoản tiến vào của dao L1 = 0,5D + 3 = 103 mm
L2: khoảng ra dao L2 = 2 mm
T0= = 2,38 phút
Ttc = 1,26.T0 = 3 phút
Chế độ cắt khi phay tinh:
t=0,5mm; Sph=120 mm/phút; nm=190 vòng/ph; = 95 m/ph
4.2. Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa lỗ số 3
Sơ đồ nguyên công
Định vị
Chi tiết được định vị 6 bậc tự do, 3 bậc tự do ở mặt đáy bằng phiến tỳ, 2 bậc tự do ở mặt bên bằng khối V cố định, 1 bậc tự do ở mặt bên bằng khối V di động.
Kẹp chặt:
Dùng khối V di động để kẹp chặt từ phải sang trái.
Phương lực kẹp vuông góc phương kích thước thực hiện.
Chọn máy:
Loại máy: Máy khoan cần 2H55 có n = (20-2000) vòng/phút. P = 4kw . Số cấp tốc độ 21 , tài liệu [1]:
Bước tiến : 0,056-2,5mm/v
Chọn dao:
Chọn dùng mũi khoan hợp kim cứng d=Ø18, L= 140, chiều dài làm việc l = 60 (bảng 4-40, trang 231, [4]).
Mũi khoét chuôicôn gắn mảnh hơp kim cứng K40 (BK8) Ø19,8 (bảng 4-47, [4])
Mũi doa thép gió P6M5 chuôi côn: Ø19,94 và Ø20 (bảng 4-49, [4])
Chia bước:
Chi tiết bằng Gang GX15-32 có HB 180, khi gia công CCX6. Theo bảng 3.2, tài liệu [1]: cần trải qua các bước sau:
B1: Khoan đạt: Ø18
B2: Khoét đạt: Ø19,8
B3: Doa tinh đạt: Ø20;
Dụng cụ đo: Thước kẹp 150mm
Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công:
+ Khoan:
Chiều sâu cắt t= 0,5.D= 0,5.18= 9mm.
Lượng chạy dao S = 0,4 mm/vòng. (theo bảng 5-94, tài liệu [5])
Tốc độ cắt khi khoan = 72 m/phút (theo bảng 5-95, tài liệu [5])
Các hệ số điều chỉnh vận tốc:
= 1 : hệ số điều chỉnh tốc độ cắt theo chu kỳ bền T của mũi khoan
= 1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan
= 1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu mũi khoan
Vận tốc tính toán:
= 72.1.1.1 = 72 m/phút
Số vòng quay tính toán:
= == 1274 vòng/phút
Máy 2H55 có m = 21 cấp tốc độ và n = (20-2000) vòng/phút
Tra bảng 4.7 tài liệu [1] ta có = 100 , với = 1,26
Mặt khác = == 63,7
Tra bảng 4.7 tài liệu [1] ta có = 64 gần bằng 63,7
Suy ra: = . = 20. 64 = 1280vòng/phút
Tốc độ cắt thực tế là:
= = = 72,35 m/phút
Nc = 3,3 kW < 4kw thỏa yêu cầu làm việc của máy.
" Máy làm việc an toàn.
- Thời gian gia công khi khoan:
+L1=
+L2= 2mm
Thời gian cơ bản khi khoan:
= = 0,05 (phút)
+ Khoét:
Chiều sâu cắt t= 0,5.(19,8-18)= 0,9 mm, lượng chạy dao S = 1 mm/vòng, vận tốc cắt
Vb= 109 m/ph (bảng 5-107 đến 5-109, [5])
Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc :
K1=1 - tuổi bền thực tế chọn bằng tuổi bên danh nghĩa
K2=1 - phôi không có vỏ cứng.
K3=1 - mác hợp kim cứng.
Vậy vận tốc tính toán:
Vtt= 109. 1. 1. 1= 109 m/ph.
Số vòng quay tính toán:
nt= = = 1752 v/phút
Máy 2H55 có m = 21 cấp tốc độ và n = (20-2000) vòng/phút
Tra bảng 4.7 tài liệu [1] ta có = 100 ở cột 1,26
Mặt khác = = = 88
Tra bảng 4.7 tài liệu [1] ta có =80,64 gần bằng 88
Suy ra = . = 20.80,64= 1612,8 vòng/phút
Tốc độ cắt thực tế là:
= = = 39,8 m/phút
"Nc = 1,2 kW < 4kW, thỏa yêu cầu làm việc của máy. (bảng 5-111, [5])
Thời gian khi khoét:
+L1=;
+L2= 2mm
Thời gian cơ bản khi khoét:
= =0,013 (phút)
+ Doa
Chiều sâu cắt khi doa thô t = 0,1mm
Lượng chạy dao khi doa: doa thô S = 2,6 mm/vòng, vận tốc cắt m/phút
(bảng 5-112 đến 5-114, [5])
Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc đều bằng 1,
Vậy vận tốc tính toán: Vtt = 7,3 m/ph
vòng quay tính toán là:
116 vòng/phút
Máy 2H55 có m = 21 cấp tốc độ và n = (20-2000) vòng/phút
Tra bảng 4.7 tài liệu [1] ta có = 100 ở cột 1,26
Mặt khác = = = 5,8
Tra bảng 4.7 tài liệu [1] ta có = 6,32 gần bằng 5,8
Suy ra: = . = 20. 6,32= 126,4 vòng/phút
Tốc độ cắt thực tế là:
= = = 7,94 m/phút
Công suất cắt khi doa rất nhỏ nên không cần tra, lấy công suất cửa bước khoét thô để tính toán đồ gá nếu cần.
Thời gian khi doa thô:
+;
+ L2= 2mm
Thời gian cơ bản khi doa thô:
= = 0,064 (phút)
Thời gian gia công nguyên công 3:
Tổng thời gian gia công NC3 là:
127 phút
Thời gian từng chiếc cho nguyên công này là:
phút
Chế độ cắt và tính thời gian gia công Nguyên công 3:
Chế độ cắt khi khoan:
t= 0,5mm; Sph=120 mm/phút; Nc = 3,3 kW;nm=190 vòng/ph; = 95 m/ph; To= 0,05 phút
Chế độ cắt khi khoét:
t= 0,5mm; Sph=120 mm/phút;Nc = 1,2 kW; nm=190 vòng/ph; = 95 m/ph; To= 0,013 phút
Chế độ cắt khi Doa:
t= 0,5mm; Sph=120 mm/phút;Nc = 3,3 kW; nm=190 vòng/ph; = 95 m/ph; To= 0,064 phút
