Đồ án Thiết kế quy trình công nghệ gia công dạng càng

LỜI NÓI ĐẦU Qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng càng cần đạt yêu cầu về các mặt đầu, độ song song của các lỗ với nhau. Từ các yêu cầu trên, ta phải thiết kế một qui trình công nghệ hợp lý từ khâu tạo phôi đến khâu tạo thành chi tiết hoàn chỉnh. Trên cơ sở đó ta phải thiết kế đồ gá, tính chế độ cắt và xác định thời gian gia công cơ bản cho từng nguyên công một cách hợp lý để đạt hiệu quả kinh tế, kỹ thuật cao nhất. Những yêu cầu trên được thể hiện trong : ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT DẠNG CÀNG. Các số liệu, thông số do tra bảng hoặc tính toán đều dựa vào các tài liệu và kinh nghiệm của thầy hướng dẫn . Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau việc thiết kế quy trình công nghệ còn so sánh và chọn lọc ra được một phương án công nghệ hợp lý nhất đảm bảo yêu cầu về chất lượng, giá thành rẻ, thời gian, đáp ứng nhu cầu xã hội. Chương I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 1.Công dụng của chi tiết : - Chi tiết gia công có dạng càng dùng để điều chỉnh sự hoạt động của các chi tiết gắn vào với nó, nó chuyền động được nhờ một trục gắn vào lỗ làm việc chính có đường kính F = 30mm (lỗ 4) và được gắn chặt nhờ then gắn chặt trục. Nhờ trục này sẽ điều khiển được các chi tiết khác gắn vào hai lỗ ở hai đầu càng có đường kính lần lượt là F = 16mm và rãnh dàiF = 9mm - Độ vuông góc giữa đườøng tâm của lỗ và mặt đầu cần phải được bảo đảm. 2. Các yêu cầu kỹ thuật : - Các chi tiết gia công thuộc họ càng và ta chọn lỗ F = 30mm là mặt làm việc chính dựa vào bề mặt làm việc chính để gia công các lỗ còn lại (lỗ 2 và lỗ 6) - Vị trí tương quan giữa các bề mặt: Độ song song giữa lỗ làm việc chính so với hai lỗ ở hai đầu càng là 0.1/100 mm - Độ nhám bề mặt: + Lỗ (4) có F = 30mm làm việc chính có độ nhám bề mặt tương đối cao Ra= 1.6mm + Lỗ(2) và(6) có F = 16mm và F = 9mm ở hai đầu hai đầu càng có độ nhám thấp hơn Ra= 2.5mm + Các bề mặt 1-3-5-7-9- và 10 có độ nhám Ra= 3.2mm + Các bề mặt còn lại không gia công có Rz= 80mm + Các góc lượn R= 3mm -Các kích thước không ghi chế tạo theo cấp chính xác ± IT15/2. 3. Vật liệu chi tiết: - Chi tiết là gang xám,ký hiệu GX 15-32, theo {8,trang 237, bang 11} ta có các thông số sau : Giới hạn bền kéo 150 N/mm2 Độ giãn dài d » 0,5% Giới hạn bền uốn 320 N/mm2 Giới hạn bền nén 600 N/mm2 Độ cứng 170-229 HB, chọn HB = 190 Dạng grafit: tấm nhỏ mịn Tính chất hóa-lý đủ đáp ứng chức năng phục vụ và công nghệ chế tạo Chương II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1. Sản lượng chi tiết cần chế tạo : - Số lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm tính theo công thức : N = N0 . m.(1 + a/100).(1 + b/100) (chiếc/ năm) Trong đó: m = 1 : số lượng chi tiết như nhau trong một đơn vị sản phẩm. a = 10 - 20% : số % chi tiết dùng làm phụ tùng, chọn a = 10% b= 5 - 7% : số % chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo. Ta chọn b=5%. N0 =10000 là sản lượng trong một năm theo kế hoạch Ta được: N= 10000 . 1 . (1 + 10/100).(1 + 5/100) = 11550 (chiếc/ năm). 2. Khối lượng chi tiết : Tính thể tích: V1 = 16.p.(112 - 82 + 102 - 4,52 ) = 6873,8 mm3 V2 = 60.p.(202 -152 ) = 32986,7 mm3 V3 = 11.25.16 = 4400 mm3 V4 = (40.25 - p.202/4)12 = 8230 mm3 V5 = 31.70.12 - p.15,62 = 25275,5 mm3 Thể tích chi tiết : V = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 = 6873,8 + 32986,7 + 4400+ 8230 = 77715,5 mm3 Tỷ trọng gang xám 7,8 kg/dm3 Khối lượng chi tiết G = 7,8.0,0777155 = 0,606 kg 3. Dạng sản xuất và đặc trưng của nó Dựa theo sản lượng chi tiết đã cho và khối lượng chi tiết , tra [5, trang 24, bảng 2.1] ta xác định gần đúng dạng sản xuất là loạt vừa . Đặc trưng dạng sản xuất này là có tính ổn định và lặp lại , sử dụng máy vạn năng-trang bị công nghệ chuyên dùng (đồ gá chuyên dùng) mới đem lại hiệu quả kinh tế-kỹ thuật. Chương III: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 1. Dạng phôi : - Chi tiết dạng càng, vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám GX 15-32, phương pháp chế tạo phôi là đúc. 2.Chọn phương pháp chế tạo phôi: -Vì dạng sản xuất là hàng loạt vừa và vật liệu chi tiết là gang xám GX15- dùng phương pháp đúc trong khuôn cát mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, với CCX II. Loại phôi này có CCX kích thước là IT15 ¸ IT16 (theo tài liệu HDTK trang 27 và Theo tài liệu sổ tay công nghệ tập 1 trang 44 ,bảng 28 -1). Do kích thước lớn nhất là 121 mm, nên ta chọn lượng dư gia công cho các bề mặt như sau: + Lượng dư cho bề mặt (1-5-7-9-10): 3 mm. + Lượng dư cho bề mặt (3) :4 mm. + Lượng dư cho bề mặt(4): 3 mm + Góc thoát khuôn bằng 30 . + Bán kính góc lượn R = 3 mm 3.Bản vẽ phôi: - Từ kích thước trên bản vẽ chi tiết ta có kích thước cho bản vẽ phôi là : - Kích thước phôi = kích thước chi tiết + kích thước lượng dư - Các góc lượn lấy R = 3 mm - Góc thoát khuôn lấy bằng 30 - Dung sai kích thước phôi theo cấp chính xác đối xứng. [Theo bảng phụ lục 17 ] - Theo hướng dẫn đồ án CNCTM thì dung sai kích thước là (ghi trên bản vẽ phôi). - Độ nhám Rz = 80 mm Dung sai kích thước chi tiết đúc (mm), lấy theo IT15: Kích thước danh nghĩa > 0 ¸ 6 : 0,480 > 6 ¸ 10 : 0,580 > 10 ¸ 18 : 0,700 > 18 ¸ 30 : 0,840 > 30 ¸ 50 : 1,000 > 50 ¸ 80 : 1,200 > 80 ¸ 120 : 1,400 > 120 ¸ 180 : 1,600 Quá trình hình thành phôi: Theo [7, trang 63] quá trình hình thành phôi trải qua các bước sau: - Trước hết bộ phận kỹ thuật phải vẽ bản vẽ vật đúc. Căn cứ vào bản vẽ vật đúc bộ phận mộc mẫu chế tạo ra mẫu và hộp lõi. Ở bộ phận làm khuôn người ta dùng mẫu và hỗn hợp làm khuôn để chế tạo ra khuôn. Ở bộ phận làm lõi người ta dùng hộp lõi và hỗn hợp làm lõi chế tạo ra lõi. Sau khi sấy khuôn và lõi ta đem lắp ráp khuôn lõi lại với nhau. Tiến hành các bước tiếp theo như rót kim loại vào khuôn, mởõ khuôn lấy vật đúc, phá lõi khỏi vật đúc, làm sạch vật đúc và kiểm nghiệm. - Chi tiết được làm sạch bằng các thiết bị phun cát khô và phun cát ướt tự động và bán tự động. Khối lượng phôi tính tương tự khối lượng chi tiết : M = V. 7,8 = 0,09831.7,8 =0,767 kg Chương IV: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG Hình 4.1 : Bản vẽ đánh dấu bề mặt cần gia công 1. Chọn các phương pháp gia công các bề mặt phôi Bề mặt (1)-(10), (5)-(7) độ nhám Ra = 3,2 mm, cấp 6. Dung sai kích thước ±0.055mm, cấp chính xác kích thước cấp 11.Þ Phay mặt đầu. Bề mặt (3)-(9) độ nhám Ra = 3,2 mm, cấp 6. Dung sai kích thước ±0.095mm, cấp chính xác kích thước cấp 11. Þ Phay mặt đầu. Bề mặt (4) lỗã f30 mm, độ nhám Ra = 1,6 mm, cấp 7, dung sai kích thước +0,033 mm, cấp 8, khoét, doa. Bề mặt (2) lỗ f16 mm, độ nhám Ra = 2.5 mm, cấp 6, dung sai kích thước +0,027 mm, cấp 8. Þ Khoan, khoét và doa. Bề mặt (6) độ nhám Ra = 2.5 mm, cấp 6, dung sai kích thước +0,022 mm, cấp chính xác 8, Þ Khoan, phay rãnh. Bề mặt (8) độ nhám Ra = 3,2 mm, cấp 6, dung sai kích thước +0,012. Þ Xọc rãnh then 2. Chọn chuẩn công nghệ Dùng bề mặt trụ ngoài làm chuẩn thô cho nguyên công đầu tiên. Dùng bề mặt 4 và 3 làm chuẩn tinh thống nhất cho các nguyên công tiếp theo. 3. Chọn trình tự gia công các bề mặt 1. Mục đích : - Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thuớc,vị trí tương quan và độ nhám các bề mặt theo yêu cầu đề ra. 2. Nội dung : 2.1 Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi: - Dựa vào yêu cầu đặc tính kỹ thuật ta chọn phương pháp gia công cho các bề mặt sau như : tiện, phay, khoan,khoét, doa… 2.2 Lập quy trình công nghệ: à Quy trình công nghệ I : - Nguyên công 1: Bước 1: Định vị mặt trụ ngoài bằng khối chữ V phay thô mặt (3) Bước 2: Định vị mặt trụ ngoài bằng khối chữ V phay tinhâ mặt (3) - Nguyên công 2: Bước 1: Định vị mặt (3) và mặt trụ ngoài khoét thô lỗâ(4) Bước 2: Định vị mặt (3) và mặt trụ ngoài khoét tinh lỗ(4) Bước 3: Định vị mặt (3) và mặt trụ ngoài doa lỗ(4) - Nguyên công 3: Bước 1: Định vị mặt (4) và (3) phay thô mặt (9). Bước 2: Định vị mặt (4) và (3) phay tinh mặt (9). - Nguyên công 4: Bước 1: Định vị lỗã(4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay thô 2 mặt (1) - (10), (5) - (7). Bước 2: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay bán tinh 2 mặt (1) - (10), (5) - (7). Bước 3: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay tinh 2 mặt (1) - (10), (5) - (7) - Nguyên công 5: Bước 1: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan lỗ (2) Bước 2: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoét lo ã(2). Bước 3: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt doa lỗ (2). - Nguyên công 6: Bước 1: Định vị lỗ (4), (2)và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan lỗ (6) Bước 2: Định vị lỗ (4), (2) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay bán tinh rãnh (6). Bước 3: Định vị lỗ (4), (2) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay tinh rãnh (6). - Nguyên công 7: Định vị mặt trụ ngoài, (3) và(2) kết hợp kẹp chặt xọc rãnh then (8) à Quy trình công nghệ II : - Nguyên công 1: Bước 1: Định vị mặt mặt trụ ngoài bằng khối chữ V khoét thô lỗâ(4) Bước 2: Định vị mặt mặt trụ ngoài bằng khối chữ V khoét tinh lỗ(4) Bước 3: Định vị mặt mặt trụ ngoài bằng khối chữ V doa lỗ(4) - Nguyên công 2: Bước 1: Định vị mặt (4) và (9) phay thô mặt (3). Bước 2: Định vị mặt (4) và (9) phay tinh mặt (3). - Nguyên công 3: Bước 1: Định vị mặt (4) và (3) phay thô mặt (9). Bước 2: Định vị mặt (4) và (3) phay tinh mặt (9). - Nguyên công 4: Bước 1: Định vị lỗã(4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay thô 4 mặt (1) - (10), (5) - (7). Bước 3: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay tinh 4 mặt (1) - (10), (5) - (7) - Nguyên công 5: Bước 1: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan lỗ (2) Bước 2: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoét lỗ (2). Bước 3: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt doa lỗ (2). - Nguyên công 6: Bước 1: Định vị lỗ (4), (2)và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan mồi lỗ (6) Bước 2: Định vị lỗ (4), (2) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay bán tinh rãnh (6). Bước 3: Định vị lỗ (4), (2) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay tinh rãnh (6). - Nguyên công 7: Định vị (3) và(9) kết hợp kẹp chặt xọc rãnh then (8) à Quy trình công nghệ III : - Nguyên công 1: Bước 1: Định vị mặt mặt trụ ngoài bằng khối chữ V khoét thô lỗâ(4) Bước 2: Định vị mặt mặt trụ ngoài bằng khối chữ V khoét tinh lỗ(4) Bước 3: Định vị mặt mặt trụ ngoài bằng khối chữ V doa lỗ(4) - Nguyên công 2: Bước 1: Định vị mặt (4) và (9) phay bán tinh mặt (3). - Nguyên công 3: Bước 1: Định vị mặt (4) và (3) phay bán tinh mặt (9). - Nguyên công 4: Bước 1: Định vị lỗã(4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay bán tinh 4 mặt (1) - (10), (5) - (7). - Nguyên công 5: Bước 1: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan lỗ (2) Bước 2: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoét lỗ (2). Bước 3: Định vị lỗ (4) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt doa lỗ (2). - Nguyên công 6: Bước 1: Định vị lỗ (4), (2) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt khoan mồi trước lỗ để phay rãnh (6) - Nguyên công 7: Bước 1: Định vị lỗ (4), (2) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay thô bề mặt rãnh (6). - Nguyên công 8: Bước 1: Định vị lỗ (4), (2) và mặt (3) kết hợp kẹp chặt phay tinh bề mặt rãnh (6). - Nguyên công 9: Định vị mặt (9) và mặt trụ ngoài kết hợp kẹp chặt xọc rãnh then (8) 3. Phân tích ba quy trình công nghệ đưa ra để chọn một: - Theo em quy trình công nghệ II là tốt hơn cảø vì chi tiết gia công đòi hỏi phải có độ song song giữa bề mặt làm việc chính lỗ F30 với hai lỗ còn lại ở hai đầu càng là 0.1/100 mm và đảm bảo sự phân bố đều lượng dư giữa bề mặt gia công và bề mặt không gia công.Ngoài ra việc chia nhỏ nguyên công giúp làm giảm thời gian thay dao và điều chỉnh máy mà vẫn phù hợp với dạng sản xuất loạt vừa. Chương V: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 1. Nguyên công 1: Gia công lỗã (4) A. Chọn trình tự các bước trong nguyên công Bước 1: khoét thô bằng dao khoét có gắn mảnh hợp kim cứng. Bước 2: khoét tinh bằng dao khoét có gắn mảnh hợp kim cứng. Bước 3: Doa tinh để đạt độ nhám yêu cầu. B. Sơ đồ gá đặt Hình 5.1 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 1 C. Chọn máy công nghệ Theo [2, trang 18, bảng 9.4] chọn máy phay 6H11, công suất 4.5 KW D. Chọn đồ gá Định vị: Dùng 2 khối chữ V định vị mặt trụ ngoài Chốt chống xoay chi tiết. Kẹp chặt: kẹp bằng cơ cấu vít vặn. E. Chọn dụng cụ cắt Theo [2, trang 332, bảng 4-47 tập 1} chọn dao khoét răng gắn mảnh hợp kim cứng BK6, chuôi côn. L=180mm , l=85mm Khoét thô _ dao số 1: D=29.2 Khoét tinh _ dao số 2: D=29.8 Thông số hình học của lưỡi dao: g=50 , a=80 , j=600 , j1=300 , w=100 , f=1mm , l=0 , a=80 , a1=100 Theo [2, trang 336, bảng 4-49 tập 1} chọn dao doa, răng gắn mảnh hợp kim cứng BK6, chuôi côn. D=30mm , L=200mm , l=18mm L: Chiều dài dao l: Chiều dài lưỡi dao D: Đường kính lưỡi dao Các thông số hình học của dao doa: g=00 , a=100 , j0=4.50 , l=0 , a0=100 , a01=250 , c=1 , góc nghiêng 150 . F. Chọn dụng cụ kiểm tra Thước kẹp panme G. Chọn dung dịch trơn nguội Emunxi 2. Nguyên công 2: Phay mặt 3 A. Chọn trình tự các bước trong nguyên công Phay bán tinh bằng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng. B. Sơ đồ gá đặt Hình 5.2 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 2 C. Chọn máy công nghệ Theo [4, trang 117, bảng 19] chọn máy phay 6H11, công suất 4.5 KW D. Chọn đồ gá Định vị: -Dùng chốt trụ định vị bề mặt (4) đã được gia công. -Dùng chốt tì định vị mặt (9) và một chốt chống xoay. Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng thanh dầm E. Chọn dụng cụ cắt Theo [2, trang 340, bảng 4-94] tập 1 chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng,BK6 D = 100, B = 39, d = 32(H7), số răng 10 Chu kỳ bền 120 phút F. Chọn dụng cụ kiểm tra Thước kẹp G. Chọn dung dịch trơn nguội Emunxi 3. Nguyên công 3: Phay mặt (9) A. Chọn trình tự các bước trong nguyên công Phay bán tinh bằng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng. B. Sơ đồ gá đặt Hình 5.3 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 3 C. Chọn máy công nghệ Theo [2, trang 72, bảng 9-38 tập 3] chọn máy phay 6H11, công suất 4.5 KW D. Chọn đồ gá Định vị: -Dùng chốt trụ định vị bề mặt (4) đã được gia công -Dùng mặt phẳng định vị mặt (3) và một chốt chống xoay. Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng thanh dầm E. Chọn dụng cụ cắt Theo [2, trang 340, bảng 4-94] tập 1 chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng,BK6 D = 100, B = 39, d = 32(H7), số răng 10 Chu kỳ bền 120 phút F. Chọn dụng cụ kiểm tra Thước kẹp G. Chọn dung dịch trơn nguội Emunxi 4. Nguyên công 4: Phay mặt (1) – (10) & (5) – (7) A. Chọn trình tự các bước trong nguyên công Phay một lần bằng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng B. Sơ đồ gá đặt Hình 5.4 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 4 C. Chọn máy công nghệ Theo [2, trang 73, bảng 9-38] chọn máy phay 6H11, công suất 4.5 KW. D. Chọn đồ gá Định vị: Dùng mặt phẳng định vị mặt (3) Dùng chốt trụ dài định vị lỗ (4) Dùng chốt chống xoay Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng đai ốc và bạc chữ C E. Chọn dụng cụ cắt Theo [2, trang 367, bảng 4-85] chọn dao phay dĩa 3 mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng BK6 D = 100, B = 14, d = 32(H7), số răng 8 Chu kỳ bền 120 phút F. Chọn dụng cụ kiểm tra Thước kẹp G. Chọn dung dịch trơn nguội Emunxi 5. Nguyên công 5: Khoan-khoét-Doa lỗ 2 A. Chọn trình tự các bước trong nguyên công Khoan bằng mũi khoan ruột gà Khoét bằng mũi khoét Doa lại bằng mũi doa nhằm đạt cấp chính xác về độ nhám và kích thước. B. Sơ đồ gá đặt Hình 5.5 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 5 C. Chọn máy công nghệ Theo [2, trang 73, bảng 9-38] chọn máy phay 6H11, công suất 4.5 KW D. Chọn đồ gá Định vị: Dùng chốt trụ dài định vị lỗ (4) Dùng mặt phẳng định vị mặt (3) Dùng chốt chống xoay Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng đai ốc E. Chọn dụng cụ cắt Lưỡi khoan: Theo [2, trang 320, bảng 4-40] Đường kính d = 15mm, chiều dài mũi khoan L = 111mm, chiều dài phần làm việc l = 56mm Mũi khoan ruột gà đuôi trụ Các thông số hình học lưỡi cắt: Góc sau a = 120 Góc nghiêng của lưỡi cắt ngang y = 500 Góc nghiêng chính của lưỡi cắt 2j = 800 Chu kỳ bền:12+0.5x12 = 18 phút a1=60 , a=1.5 , l=2.5 , l1=1.5 , f1=0.2 Lưỡi khoét: Theo [2, trang 320, bảng 4-40] Đường kính d = 15.8mm, chiều dài mũi khoan L = 180mm, chiều dài phần làm việc l = 85mm Mũi khoét chuôi trụ gắn mảnh hợp kim cứng Các thông số hình học lưỡi cắt: Góc sau a = 80 Góc nghiêng của lưỡi cắt ngang y = 100 Góc nghiêng chính của lưỡi cắt 2j = 600 g=50 , j1=300 , f=0.8 Lưỡi doa: Theo [2, trang 302, bảng 4-49] Mũi doa gắn mảnh hợp kim cứng chuôi côn Số lưỡi cắt 10 Đường kính D = 16mm, chiều dài L = 140mm, chiều dài phần làm việc l = 20mm Góc sau a = 100 Góc trước g =00 Góc nghiêng chính j = 4.50 Chu kỳ bền (Thép gió P9) = 36 phút Các thông số khác: f = 0,15mm, a1 = 250, c = 1 F. Chọn dụng cụ kiểm tra Thước kẹp, calip hoặc đồng hồ đo lỗ G. Chọn dung dịch trơn nguội Khi khoan: Emunxi (Dầu hoả) Khi doa: Dầu khoáng 6. Nguyên công 6: Khoan mồi lỗ để phay rãnh (6) A.Chọn trình tự các bước trong nguyên công. Khoan mồi 2 lỗ đường kính 8 mm. B. Sơ đồ gá đặt. Hình 5.6 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 6 C. Chọn máy công nghệ. Chọn máy Khoan K125, công suất 2.8 KW. D. Chọn đồ gá Định vị : Dùng chốt trụ dài định vị lỗ (4) Dùng mặt phẳng định vị mặt (9) Dùng chốt trám định vị chống xoay mặt (2) Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng đai ốc E. Chọn dụng cụ cắt Lưỡi khoan: Theo [2, trang 320, bảng 4-40] Đường kính d = 9mm, chiều dài mũi khoan L = 111mm, chiều dài phần làm việc l = 56mm Mũi khoan ruột gà đuôi trụ Các thông số hình học lưỡi cắt: Góc sau a = 120 Góc nghiêng của lưỡi cắt ngang y = 500 Góc nghiêng chính của lưỡi cắt 2j = 800 Chu kỳ bền:12+0.5x12 = 18 phút a1=60 , a=1.5 , l=2.5 , l1=1.5 , f1=0.2 F. Chọn dụng cụ kiểm tra. Dùng thước panme hoặc dụng cụ đo chuyên dùng. G. Chọn dung dịch trơn nguội. Emunxi 7. Nguyên công 7: Phay thô bề mặt rãnh (6) A.Chọn trình tự các bước trong nguyên công. Phay bằng dao phay ngón chuôi trụ thép gió với chiều sâu phay 16 mm B. Sơ đồ gá đặt. Hình 5.7 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 7 C. Chọn máy công nghệ. Theo [2, trang 73, bảng 9-38] chọn máy phay 6H11, công suất 4.5 KW D. Chọn đồ gá Định vị : Dùng chốt trụ dài định vị lỗ (4) Dùng mặt phẳng định vị mặt (9) Dùng chốt trám định vị chống xoay mặt (2) Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng đai ốc. E. Chọn dụng cụ cắt Lưỡi phay: Theo [2, trang 360, bảng 4-71] Dao phay ngón chuôi trụ hợp kim cứng Đường kính d = 8 mm, chiều dài L = 45 mm. Chiều dài phần làm việc l = 20 mm. Số răng dao Z =4 Chu kỳ bền 100 phút F. Chọn dụng cụ kiểm tra. Dùng thước panme hoặc dụng cụ đo chuyên dùng. G. Chọn dung dịch trơn nguội. Emunxi 8. Nguyên công 8: Phay tinh bề mặt rãnh (6) A.Chọn trình tự các bước trong nguyên công. Phay bằng dao phay ngón chuôi trụ thép gió với chiều sâu phay 16 mm B. Sơ đồ gá đặt. Hình 5.8 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 8 C. Chọn máy công nghệ. Theo [2, trang 73, bảng 9-38] chọn máy phay 6H11, công suất 4.5 KW D. Chọn đồ gá Định vị : Dùng chốt trụ dài định vị lỗ (4) Dùng mặt phẳng định vị mặt (9) Dùng chốt trám định vị chống xoay mặt (2) Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng đai ốc. E. Chọn dụng cụ cắt Lưỡi phay: Theo [2, trang 360, bảng 4-71] Dao phay ngón chuôi trụ hợp kim cứng Đường kính d = 9 mm, chiều dài L = 45 mm. Chiều dài phần làm việc l = 20 mm. Số răng dao Z =4 Chu kỳ bền 100 phút F. Chọn dụng cụ kiểm tra. Dùng thước panme hoặc dụng cụ đo chuyên dùng. G. Chọn dung dịch trơn nguội. Emunxi 9. Nguyên công 9: Xọc rãnh then (8) A.Chọn trình tự các bước trong nguyên công. Xọc rãnh then rộng 6mm. B. Sơ đồ gá đặt. Hình 5.9 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 9 C. Chọn máy công nghệ. Theo [2, trang 70, bảng 9-37] chọn máy xọc 7A412, công suất 1.5 KW D. Chọn đồ gá Định vị : Dùng mặt phẳng định vị mặt (9) Dùng mặt trụ ngoài để định vị ã (4) Dùng chốt trám định vị chống xoay mặt (2) Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng vít E. Chọn dụng cụ cắt Chọn dao bào thân thẳng có góc nghiêng j = 450 gắn mảnh hợp kim cứng (phảivà trái) F. Chọn dụng cụ kiểm tra. Dùng thước panme hoặc dụng cụ đo chuyên dùng. G. Chọn dung dịch trơn nguội. Emunxi Chương VI: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN 1. Xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích : - Lượng dư nhỏ nhất một phía Zimin=RZi-1 + Ti-1 + Pi-1 + ei - Lượng dư nhỏ nhất hai phía 2Zimin=2(RZi-1 + Ti-1 + ) Trong đó : Zimin: lượng dư bề mặt của bước công nghệ thứ i RZi-1: chiều cao nhấp nhô do bước gia công trước để lại mm Ti-1 : chiều sâu lớp biến cứng ở bước gia công trước để lại mm Pi-1: sai số không gian của bề mặt gia công bước gia công sát trước để lại mm - Sai lệch không gian : Trong đó : rcv :sai số do cong vênh của bề mặt gia công mm rvt : sai số vị trí tương quan giữa mặt gia công và mặt định vị mm ei = ei sai số gá đặt phôi ek sai số do kẹp chặt ec sai số chuẩn egđ sai số đồ gá - Thực hiện bằng phương pháp phân tích cho bề mặt (4) có Ra=1.6 mm - Theo phụ lục 11a và11 / trang 148 và trang 145/ HDĐA-TP ta được trình tự các bước công nghệ đạt được độ nhám , cấp chính xác như sau: Phôi Rz0 = 80mm và T0=350mm Rz0 + Tz0 = 430mm - Do chi tiết gia công có vật liệu là gang nên các bước gia công kế tiếp T = 0 1- Khoét thô Rz1= 60mm T1= 0 2- Khoét tinh Rz2= 25mm T2= 0 3- Doa Rz3= 12.5mm T3= 0 - Sai số không gian của bề mặt gia công do bước gia công sát trước để lại. Trong đó: rcv = Kl :sai số do cong vênh của bề mặt gia công mm Với K=1mm/mm (Bảng 15 trang 43 HDĐA - HN ) rvt : sai số vị trí tương quan giữa mặt gia công và mặt định vị mm rcv =1 60 = 60 - Theo công thức19 / trang 49 / HDĐA – HN rlk= mm Vậy sai số không gian của phôi là: = 851 mm - Các sai số không gian còn lại ri= ki r0 Với ki :hệ số in dập ss không gian bảng 2.12 / trang 64 / HDĐA -TP + Sai số không gian còn lại các bước khoét thô r1 = 0,05 r0=0.05851 = 42.55 + Sai số không gian còn lại sau bước khoét tinh r2 = 0,04 r0=0.04 851 = 34 + Sai số không gian còn lại sau bước doa r3 = 0,02 r0=0.03851 = 17 + Sai số gá đặt ei = (theo trang 38 / HDĐA-TP) = 0 sai số chuẩn (vì chuẩn công nghệ trùng với chuẩn thiết kế và chi tiết trên mâm cặp ba vấu trang 57 / HDĐA - TP. ek = 0 vì chuẩn kích thước vuông góc với chuẩn gia công eđg= 0 Sai số đồ gá (rất nhỏ nên bỏ qua). - Vậy lượng dư nhỏ nhất cả hai phía tính cho từng bước nguyên công + Lượng dư cho bước gia công Khoét thô 2Z1min=2(RZ0 + T0 +) = 2(500+)= 2562mm + Lượng dư cho bước gia công Khoét tinh 2Z2min=2(RZ1 + T1 +) = 2(60+60+)= 325mm + Lượng dư cho bước gia công Doa 2Z3min=2(RZ2 + T2 +) = 2(25+20+)= 158mm Trong đó Rz và T2 được tra từ bảng phụ lục 11 tài liệu {1} + Kích thước trung gian của lỗ lớn nhất của chi tiết Dmax3= 30+0.033 = 30.033mm + Kích thước trung gian của lỗ sau khi gia công Doa Dmax2= Dmax3 - 2Zmin3=30.033 - 0.158 = mm + Kích thước trung gian của lỗ sau khi gia công tinh (Khoét tinh) Dmax1= Dmax2 - 2Zmin2= 29.875 - 0.325 = 29.55mm + Kích thước trung gian của lỗ sau khi gia công thô (Khoét thô) Dmax0= Dmax1 - 2Zmin1= 29.55 - 2.5622 = 26.988 mm - Tra bảng 7-1 /trang 8 ta có các thứ tự sau d0 = 1.6 mm => CCX 15 d1 = 0.33mm => CCX 13 d2 = 0.084 mm => CCX 10 d3 = 0.033mm => CCX 8 + Đường kính trung gian nhỏ nhất của phôi D0max = 26.988mm => D0min = D0max - d0 = 26.988 - 1.6 = 25.388mm + Đường kính trung gian sau khi gia công khoét thô D1max = 29.55mm => D1min = D1max - d1 = 29.55 - 0.33 = 29.22mm + Đường kính trung gian sau khi gia công khoét tinh D2max = 29.875mm => D2min = D2max - d2 = 29.875 - 0.084 = 29.791mm + Đường kính trung gian sau khi gia công Doa D3max = 30.033mm => D3min = D3max - d3 = 30.033 - 0.033 = 30mm - Tính lượng dư lớn nhất và bé nhất của lỗ + Khoét thô 2Z1min = D1min - D0min = 29.22 - 25.388 = 3.832mm 2Z1max = D1max - D0max = 29.55 - 26.988 = 2.562m + Khoét tinh 2Z2min = D2min - D1min = 29.791 - 29.22 = 0.571mm 2Z2max = D2max - D1max = 29.875 - 29.55 = 0.325mm + Doa 2Z3min = D3min - D2min = 30 - 29.791 = 0.209mm 2Z3max = D3max - D2max = 30.033 - 29.875 = 0.158mm à Vậy lượng dư tổng cộng lớn nhất và bé nhất Z0min = 2= 3.832 + 0.571 + 0.209 = 4.612mm Z0max = 2= 2.562 + 0.325 + 0.158 = 3.045mm à Thử lại kết quả : 2Z0min – 2Z0max = 4.612 - 3.045 = 1.567mm (1) dph - dct = 1.6 – 0.033 = 1.567mm (2) Vậy so sánh (1) và (2) ta thấy tương đương nhau. à Bảng xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích Trình tự các bước công nghệ Các yếu tố tạo thành lượng dư Lượng dư tính toán 2Zmin Kích thước tính toán Dung sai Mm Kích thước giới hạn Mm Lượng dư giới hạn mm Rzi Ti ri ei Dmin Dmax 2Zmin 2Zmax 0. Phôi 500 0 851 0 - 25.38 1.6 25.388 26.988 - - 1.Khoét thô 60 60 42.55 0 2562 29.22 0.33 29.22 29.55 3.832 2.562 2.Khoét tinh 25 20 34 0 325 29.79 0.084 29.791 29.875 0.571 0.325 3.Doa 12.5 10 17 0 158 30 0.033 30 30.033 0.209 0.158 2 Xác định lượng dư bằng phương pháp Tra bảng. 1. Xác định lượng dư và kích thước trung gian cho mặt (3) . (Có kích thước f40mm,chiều dài L= 60mm) - Theo bảng 28.1/T44 có lượng dư tổng cộng: Z0 = 4mm (ứng với kích thước lớn nhất của chi tiết là 121mm,kích thước danh nghĩa là 60mm). Ta có lượng dư bên dưới là 3mm. => Kích thước của phôi là : 60 + 3 + 4 = 67 mm Dung sai phôi d0= 0.6mm (Ứng với kích thước là 60mm - cấp chính xác 15 tra ở bảng phụ lục 17/ trang159 / HDĐACN1-TP) => Kích thước max của phôi là: D0max 67 + 0.6 = 67.6mm - Các bước công nghệ khi gia công mặt 4 + Phay bán tinh cấp chính xác 11 => d1= 0.19 mm - Lượng dư cho bước phay bán tinh Z0max = (4 + 0.6) = 4.6mm - Kích thước của phôi sau khi phay bán tinh: D1max= D0max – Z0max = 67.6 – 4.6 = 63mm Trên bản vẽ sẽ ghi là D = 63±0.095 mm 2.Xác định lượng dư và kích thước trung gian cho mặt (9) [tương tự mặt (3)] . - Lượng dư tổng cộng Z0 = 3mm (tra bảng 28.1/trang 44),ứng với lượng dư bên dưới và tương tự mặt (4) D0max = 60 + 3 + 0.6 = 63.6mm - Lượng dư trung gian của bước phay thô & bán tinh là (3 + 0.6) = 3.6mm - Kích thước của phôi sau khi phay bán tinh D1max = D0max – Z1 = 63.6 – 3.6 = 60 mm Trên bản vẽ sẽ ghi là D = 60 ±0.095 mm 3. Xác định lượng dư và kích thước trung gian cho mặt (1)-(10) và (5)-(7) . Dùng dao phay đĩa 3 mặt cắt phay đồng thời 2 mặt (1-10) và (5-7). - Lượng dư tra bảng tổng cộng mặt 1: Z01= 3.0mm - Lượng dư tra bảng tổng cộng mặt 10: Z02= 3.0mm(`tra bảng 28.1/T 44 sổ tay CN CTM) + Phay bán tinh CCX 11 => d2=0.11 mm. - Lượng dư tổng cộng cả 2 phía: Z01 + Z02 = 3.0 + 3.0 = 6mm - Kích thước của phôi là : 16 + 6 = 22mm - Kích thước lớn nhất của phôi là: D0max=22 + 2x0.5 = 23mm. Ta có: Lượng dư cho phay tinh là 1mm,dung sai là +0.3 mm (Tra bảng 63-1/T89 CTM1-TP) - Lượng dư phay bán tinh cho hai phía : Z1= 23 –16 = 7mm - Lượng dư phay bán tinh cho một phía: 7 / 2 = 3.5 mm - Kích thước sau khi phay bán tinh: D1max = D0max – 7 = 23 – 7 = 16mm 4. Xác định lượng dư và kích thước trung gian cho mặt (2) . - Lỗ đúc đặc có đường kính sau khi gia công là D = 16+0.027 + Khoan D1= 15mm CCX 13 => d1= 0.27mm + Khoét D2= 15.85mm CCX 11 => d2= 0.158mm + Doa tinh D3= 16mm CCX 8 => d3= 0.027mm Tra bảng 54.1/T79 / STCNCTM1-TP. Tính lượng dư trung gian - Khoan 2Z1 = D1= 15mm - Khoét 2Z2 = D2 –D1 = 15.85 – 15 = 0.85mm - Doa tinh 2Z3 = D3 – D2 =16 – 15.85 = 0.15mm - Đường kính lỗ lớn nhất sau khi doa tinh : D3max=16 + 0.027 = 16.027mm - Đường kính lỗ lớn nhất sau khi khoét : D2max=16.027 - 0.15 = 15.88mm - Đường kính lỗ lớn nhất sau khi khoan : D1max=15.88 – 0.85 = 15.03mm - Kích thước ghi trên bản vẽ : + Khoan 15.03+0.27 + Khoét 15.88+0.158 +Doa tinh 16+0.027 6. Xác định lượng dư và kích thước trung gian cho mặt (6) . Rãnh đúc đặc có đường kính sau khi gia công là D = 9+0.022mm. - Các bước công nghệ gia công mặt (8). + Khoan D1 = 8mm CCX 13 => d1 = 0.22mm + Phay thô D2 = 8mm CCX 12 => d2 = 0.15mm + Phay tinh D3 = 9mm CCX 8 => d4 = 0.022mm -Lượng dư trung gian + Khoan 2Z1 = D1 = 8mm +Phay thô 2Z2= D2 = 8mm +Phay tinh 2Z4= D – D2 = 9 – 8 = 1mm - Đường kính lớn nhất của rãnh sau khi phay tinh: D3max = 9 + 0.22 = 9.022mm - Đường kính lớn nhất của rãnh sau khi phay thô : D1max = 8+0.15 = 8.15mm - Đường kính lớn nhất của rãnh sau khi khoan : D1max = 8+ 0.22 = 8.22mm - Kích thước ghi trên bản vẽ : + Khoan 8+0.22 +Phay thô 8+0.15 +Phay tinh 9+0.022 7. Xác định lượng dư và kích thước trung gian cho mặt rãnh then (8) . - Xọc rãnh then có bề rộng b=6 mm trên bề mặt trụ trong đường kính D=30 mm. Bề dày phải cắt bỏ t=2 mm đo kiểm tra là khoảng cách lớn nhất từ bề mặt gia công đến bề mặt trụ trong, H=32mm. - Xọc có CCX7 d=0.025 với kích thước 32mm d=0.012 với kích thước 6 mm - Lượng dư tổng cộng t=2 mm - Kích thước lớn nhất sau khi gia công là D=30+2+0.025=32.025 mm - Kích thước khi trên bản vẽ : 320.025 mm - Bề rộng rãnh then là : 6+0.012 mm Chương VII : TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT à Tính chế độ cắt bằng phương pháp phân tích : 1. Chế độ cắt cho bề mặt (4) : - Số liệu ban đầu: + Vật liệu là gang xám 15-32 có HB = 190 + Máy phay 6H11 Số cấp tốc độ 16. Phạm vi tốc độ 65-1800 v/ph + Dao P18 + Lượng tiến dao: s = 0.07 - 4.16(mm/vòng) + Số vòng quay trục chính từ 12.5 - 2000(vòng/ph) + Công suất động cơ N = 4.5 KW + Hiệu suất h = 0.75 - Xác định chiều sâu cắt t : + Khoét thô t1= 2Z1min/2 = 3.83/2 =1.9mm + Khoét tinh t2= 2Z2min/2 = 0.57/2 = 0.284mm + Doa t3= 2Z3min/2 = 0.2/2 = 0.18mm - Lượng chạy dao s : s = CsD0.6 CT trang 281 / đồ gá Cs= 0.075 (vì HB > 170) + Khoét thô s1 = Cs1 = 0.07529.380.6 = 0.57 mm/vòng + Khoét tinh s2 = Cs2 = 0.07529.840.6 = 0.57 mm/ vòng + Doa s3 = Cs3 = 0.075300.6 = 0.57mm/ vòng - Tốc độ cắt v : { 2, Trang 20 } Trong đó: - Cv + Khoét 18.8 Bảng 5.29 + Doa 15.6 - zv + Khoét 0.2 + Doa 0.2 -xv + Khoét 0.1 + Doa 0.1 -yv + Khoét 0.4 + Doa 0.5 -m + Khoét 0.125 + Doa 0.3 -T + Khoét 40 phút + Doa 75 phút Kv= KMVKuvKlv = 1 0.831 =0.8 Trong đó: KMV= hệ số ảnh hưởng chất lượng bề mặt gia công [2, bảng 5.1] Kuv= 0.83 hệ số ảnh hưởng của trạng thái phôi [2, bảng 5.6 ] Klv= 1 ảnh hưởng của vật liệu phần cắt của dao [2, bảng 5.31] Knv=0.85 hệ số ảnh hưởng của phôi {2, bảng 5.5] + Khoét thô: + Khoét tinh: + Doa: - Số vòng quay vòng/phút + Khoét thô : vòng/phút + Khoét tinh : vòng/phút + Doa vòng/phút Chọn số vòng quay theo máy phay 6H11 j15==27.69 Þ j=1.26 jx==3.2 Þ x=5 n1 = 65x1.265 = 206 vòng/phút Tương tự: n2 = 65x1.265 =206 vòng/phút, n3=206 vòng/phút - Tính lại vận tốc cắt : v1 = m/ph v2 = m/ph v3 = m/ph Lực cắt & momen xoắn: Với khoét Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.Kp Với Doa P0=10 .Cp.Dq.tx.Sy.Kp Trong đó theo [2, bảng 5.32 trang 25] CM = 0.196 CP = 46 x = 0.8 x = 1 y = 0.7 y = 0.4 q = 0.85 Kp = 1 [bảng 5.32] sz = bước tiến của mỗi răng dụng cụ : Z = 4 số răn._.