Quy trình công nghệ gia công

ẹp chặt, chọn máy, chọn dao, ký hiệu chiểu chuyển động của dao và của chi tiết). 6. Tính lượng dư cho một bề mặt (mặt tròn ngoài, mặt tròn trong hoặc mặt phẳng) và trọng lượng dư cho các bền mặt còn lại. 7. Tính chế độ cắt cho một các nguyên công còn lại. 8. Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công. 9. Tính và thiết kế 1 đồ gá (lập sơ đồ gá đặt, tính lực kep, thiết kế các cơ cấu của đồ gá, tính sai số chuẩn, sai số kẹp chặt, sai số mòn, sai số điều chỉnh, sai số chế tạo cho phép của đồ gá, đặt yêu cầu kỹ thuật của đồ gá, lập bảng kê khai các chi tiết của đồ gá). IV. Phần bản vẽ 1. Chi tiết lồng phôi: 1 bản (khổ giấy A0 hoặc A1) 2. Sơ đồ nguyên công: 1 bản (khổ giấy A0) 3. Đồ gá: 1 bản (khổ giấy A0 hoặc A1) Người nhận (họ tên và chữ ký) Cán bộ hướng dẫn (họ tên và chữ ký) Mục lục Lời nói đầu Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển với một tốc độ vũ bão, mang lại những lợi ích to lớn cho con người về tất cả các lĩnh vực tinh thần và vật chất. Để nâng cao đời sống của nhân dân, để hoà vào sự phát triển chung của các nước trong khu vực cũng như các nước phát triển trên thế giới, mục tiêu đặt ra của chúng ta là phải thực hiện công nghiệp hoá và hiện đại hoá. Để thực hiện công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước một trong những ngành cần quan tâm và phát triển mạnh đó là cơ khí chế tạo máy vì cơ khí chế tạo đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị cho mọi ngành kinh tế quốc dân, tạo tiền đề cho các ngành này phát triển mạnh hơn. Để thực hiện được mục tiêu đó chúng ta cần phải đẩy mạnh đào tạo đội ngũ cán bộ có kỹ thuật và có trình độ chuyên môn cao về các lĩnh vực trong công nghệ chế tạo máy. Bản thân mỗi sinh viên Việt Nam nói chung và đặc biệt hơn nữa là sinh viên ngành cơ khí chế tạo máy không ai khác là đội ngũ trí thức chính góp phần quyết định vào sự phát triển của nền kinh tế quốc dân. Để có thê làm tốt được công việc đó, công việc của chúng ta là không ngừng học tập, nghiên cứu khoa học. Nội dung tập đồ án bao gồm những vấn đề cơ bản nhất để thực hiện quy trình công nghệ gia công một chi tiết điển hình là chi tiết càng gạt. Tuy nhiên những vấn đề trình bày trong tập đồ án chỉ mang tính chất định hướng, nó không thể đáp ứng được đầy đủ những yêu cầu khắt khe của công nghệ chế tạo. Nhưng nó giúp cho mỗi sinh viên chúng ta hiểu được những vấn đề cơ bản của quy trình công nghệ chế tạo một chi tiết máy bất kỳ. đồ án công nghệ chế tạo máy 1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết Càng là chi tiết không tròn, có hình thang det, thường có một hoặc một số lỗ cơ bản cần gia công chính xác cao. Các lỗ này có quan hệ với nhau về độ song song, độ vuông góc hay dưới một góc nào đó, các lỗ này cũng có quan hệ về vị trí các đường tâm lỗ so với mặt đầu của nó. Ngoài các lỗ cơ bản dùng để kẹp chặt, các rãnh then, các mặt khác cũng cần được gia công. Chi tiết dạng càng thường có chức năng cầu nối giữa chi tiết này với chi tiết khác để biến đổi chuyển động, ví dụ tay biên của động cơ đốt trong nối piston và trục khuỷu. Chi tiết dạng càng cũng dùng để gạt những chi tiết khác đến vị trí nhất định, ví dụ như càng gạt hộp số để gạt bánh rằng ăn khớp tới một vị trí nhất định. 2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết Với chi tiết dạng càng, tính công nghệ trong kết cấu có một ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng đến năng suất và độ chính xác gia công. Qua phân tích ta thấy. Chi tiết dạng càng thường có kết cấu kém cứng vững do chiều dài chi tiết lơn hơn nhiều chiều rộng và bề dày. Chi tiết cần chế tạo có kích thước không lớn, bề dày và chiều rộng và bề dày. Chi tiết càn chế tạo có kích thước không lớn, bề dày và chiều rộng thân càng đủ đảm bảo độ cứng vững của càng. Chiều dài các lỗ cơ bản không bằng nhau và các mặt đầu của càng không nằm trên hai mặt phẳng song song với nhau mà năm trên 4 mặt phẳng song song với nhau. Kết cấu của càng được bố trí đối song với nhau qua một mặt phẳng đi qua đường tâm của hai lỗ cơ bản. Dụng cụ có thể tiếp cận dễ dàng các bề mặt cần gia công. Trong chi tiết gia công ngoài hai lỗ cơ bản còn một lỗ nhỏ vuông góc với lỗ cơ bản lớn. Kết cấu của chi tiết dễ dàng cho việc gia công lỗ nhỏ. Kết cầu của càng không thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc. Hình dáng của càng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất. 3. Xác định dạng sản xuất Sản lượng hàng năm của chi tiết được xác định theo công thức sau đây: Trong đó: N: Số chi tiết được sản xuất trong một năm N1: áô sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm m: Số chi tiết trong một sản phẩm : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%) chọn Ta xét thêm phế phẩm = 3% 6%, chọn , lúc đó: Thay số ta có: chi tiết/năm Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết. Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức. (Kg) Thể tích của chi tiết: V (dm3) V=V1+V2+V3 V1 là thể tích trụ lớn: V2 là thể tích trụ nhỏ: V3 là thể tích phần thân càng: V3 = 960.22 = 21120 (mm3) Tính bằng autoCad 2007 có diện tích phần thân là 960mm2, chiều dày trung bình là 22mm. Vậy V = V1 + V2 + V3 = 14137,2 + 2356,2 + 21120 = 37613,4 (mm3) V = 37613,4 mm3 = 0.0376134dm3 Vậy trọng lượng chi tiết: Q = 0,0376134.7,2 = 0,275kg Theo bảng 2 trang 14 – thiết kế đồ án CNCTM, ta có: Dạng sản xuất: hàng loạt lớn 4. Xác định phương pháp chế tạo phôi Vật liệu chế tạo chi tiết dạng càng thường ding là thép cácbon kết cấu như thép C20, C35, C45, thép hợp kim như 40CrNi, 40CrMoA, 18CrNiMoA có độ bền cao;các loại gan xám như: GX12-28, FX21-44; các loại gang dẻo như GZ37 – 12, GZ4-35-10. Với chi tiết dạng càng cần phải chế tạo như trên, độ cứng cần đạt 28-32HRC ta chọn loại vật liệu chế tạo là thép C45. Các dạng phôi của càng thường là phôi rèn, phôi dập, phôi đúc và đôi khi có thể dùng phôi hàn. Với chi tiết càng đề bài ra thì ta thấy: kích thước là vừa, sản lượng tương đối lớn (sản xuất loạt lớn), vậy ta chọn phương pháp chế tạo phôi dập và phương pháp dập là dập thể tích. Với phương pháp dập thể tích ta có thể tiến hành trên máy búa, máy ep (máy ép trục vít, máy ép trục khuỷu ,máy ép thuỷ lực…). Với điều kiện sản xuất thực tế hiện nay, ta chọn phương pháp dập thể tích trên máy. 5. lập thứ tự các nguyên công 5.1. Xác định đường lối công nghệ Với dạng sản xuất loạt lớn và để phù hợp điều kiện sản xuất ở nước ta là các máy chủ yếu là máy vạn năng nên ta chọn phương án gia công tập trung nguyên công và gia công tuần tự các bề mặt. Với chi tiết dạng càng ta tiến hành gia công lần lượt các mặt đầu và các lỗ cơ bản làm chuẩn tinh khi gia công, để gia công các mặt chuẩn tinh ta cùng các mặt đầu chưa gia công và các trụ ngoài làm chuẩn định vị. 5.2. Lập tiến trình công nghệ - Nguyên công I: Phay mặt đầu thứ nhất (A) của đầu to càng bằng dao phay mặt đầu trên máy phay nằm ngang, độ nhám cần đạt là RZ20. - Nguyên công II: Phay mặt đáy thứ hai của đầu to càng bằng dao phay mặt đầu trên máy phay nằm ngang, đạt độ nhám RZ20. - Nguyên công III: Khoan - khoét – doa lỗ trụ đầu to càng đạt độ nhám RZ10. - Nguyên công IV: Phay đồng 2 mặt đầu của đầu nhỏ càng bằng 2 dao phay mặt đầu trên máy chuyên dùng, đạt độ nhám RZ20. - Nguyên công V: Khoan – khoét – doa lỗ trụ 10+0.015 đầu nhỏ càng đạt độ nhám RZ10. - Nguyên công VI: Phay phẳng mặt vấu - Nguyên công VII: Khoan lỗ trên đâu to của càng. - Nguyên công VIII: kiểm tra độ song song giữa các tâm lỗ cơ bản trên càng, kiểm tra độ vuông góc giữa tâm lỗ với mặt đầu càng. 5.3. Thiết kế nguyên công 5.3.1. Nguyên công I: Phay mặt đầu thứ nhất A đầu to của càng ding làm chuẩn tinh. Định vị: Mặt đầu càng tỳ lên đồ gá khống chế 3 bậc tự do. Dùng hai chốt trụ có khía nhám tỳ vào vành ngoài của đầu to càng khống chế hai bậc tự do, một chốt tỳ phụ đỡ đầu nhỏ càng để tăng độ cứng vững (không có tác dụng khống chế bậc tự do) Kẹp chặt:Dùng miếng kẹp có hình dạng khối V để kẹ chặt. Hướng lực kẹp từ phải sang trái, phương của lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện. Để tăng độ cứng vững của chitiết ta dùng một chốt tỳ phụ để đỡ đầu nhỏ của chi tiết. Nguyên công I Chọn máy: chọn máy phay vạn năng ngang 6H82, theo bảng 7-12 [sổ tay công nghệ chế tạo máy – GS.TS Trần Văn Địch], có các thông số sau: Đường kính lỗ trục chính: 29mm Công suất của máy: Nm = 1,7kW Đường kính trục gá dao: 21-50mm Số cấp tốc độ trục chính: 18 Chọn dao: chọn dao phay trụ làm bằng thép gió, theo bảng 6-16 [sổ tay công nghệ chế tạo máy – GS.Ts Trần Văn Địch] Đường kính dao: D = 50mm Đường kính lỗ trục dao: d= 22mm Chiều rộng dao: L = 36mm Số răng: Z = 12 răng Lượng dư gia công và chế độ cắt: + Phay thô: Chiều sâu cắt t = 1mm Lượng chạy dao trên một răng: SZ = 0,04 mm/răng (theo bảng 5-34 sổ tay công nghệ chế tạo máy 2) Tốc độ cắt tra theo bảng 5-104 sổ tay công nghệ chế tạo máy – GS.TS. Trần Văn Địch Vb = 43.5 (m/phút) Các hệ số điều chỉnh - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng chi tiết gia công k1 = 1,1 tra bảng 5-97 sổ tay công nghệ chế tạo máy - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công k2 = 0,9 tra bảng 5-98 sổ tay công nghệ chế tạo may. - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc tuổi bền của dao k3 = 1 tra bảng 5-100 sổ tay công nghệ chế tạo máy. Với tốc độ tính toán là Vtt = Vb.k1.k2.k3 = 48.1,1.0,9.1 = 47,52 (m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: (vòng/phút) Ta chọn số vòng quay theo máy n = 300 (vòng/ phút) Như vậy tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 3,14.54.300/1000 = 50,868 (m/phút) Yêu cầu kỹ thuật cần đạt được sau khi kết thúc nguyên công. Độ nhám bề mặt RZ20. 5.3.2. Nguyên công II: Gia công mặt đầu thứ hai đối diện mặt A của đầu to càng Định vị: định vị 3 bậc tự do trên chuẩn tinh là mặt đầu vừa gia công, 2 bậc tự do trên mặt trụ ngoài bằng hai chốt tỳ, một chốt tỳ phụ đỡ đầu nhỏ càng để độ cứng vững (không có tác dụng khống chế bậc tự do). Kẹp chặt: ding miếng kẹp có hình dạng khối V để kẹp chặt. Hướng lực kẹp từ phải sang trái, phương của lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện. Để tăng độ cứng vững của chi tiết ta ding một chốt tỳ phụ để đỡ đầu nhỏ của chi tiết. Nguyên công II Chọn máy: Tương tự nguyên công I. Chọn dao: tương tự nguyên công I Lượng dư gia công và chế độ cắt: Ta tiến hành phay thô và phay tinh với các thông số tương tự như nguyên công! Yêu cầu kỹ thuật cần đạt được sau khi kết thúc nguyên công. Chiều cao mặt đầu đạt mm, độ nhám bề mặt RZ20. 5.3.3. Nguyên công II: Khoan – khoét – doa lỗ đạt độ nhám RZ10. Định vị: Dùng mặt đáy tinh mới gia công xong định vị 3 bậc tự do, và ding côn có bạc dẫn vừa định tâm lỗ vừa khống chế 2 bậc tự do lên thành ngoài trụ, một chốt trụ định vị vào thân càng hạn chế bậc tự do xoay còn lại để tăng cường độ cứng vững ta ding thêm một chốt tỳ phụ lên đầu nhỏ của càng. Kẹp chăt: Dùng trụ trượt thanh răng thông qua chop côn ba vấu tạo ra lực kẹp cùng chiều với phương chạy dao. Nguyên công III Chọn máy: máy khoan đứng 2H135, có các thông số chính Công suất động cơ chính: 4KW. Phạm vi tốc độ trục chính: 31.5 – 1400 vòng/phút. Số cấp tốc độ: 12 Đường kính khoan được lớn nhất: Chọn dao: + Mũi khoan ruột già thép gió chuôi trụ tròn ngắn, theo bảng 6-5 sổ tay công nghệ chế tạo máy có: d = 22mm, L = 200mm, l0 = 120mm + Mũi khoét chuôi côn thép gió, theo bảng 6-10 sổ tay công nghệ chế tạo máy. d = 23.8mm, L = 230mm, l = 110mm + Mũi doa chuôi côn thép gió, theo bảng 6-12 sổ tay công nghệ chế tạo máy. d = 24mm, L = 32mm, l = 22mm Lượng dư gia công và chế độ cắt + Khoan lỗ chiều sâu cắt: t = 11mm Lượng chạy dao: theo bảng 5-25 sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 có S = 0,30 mm/vòng. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-52 sổ tay công nghệ chế tạo máy có V0 = 25 m/phút. Tốc độ tính toán là Vtt = V=b .k1.k2.k3 - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng chi tiết gia công k1 = 0,9 tra bảng 5-62 sổ tay công nghệ chế tạo máy. - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc tuổi bền dao k2 = 1,15 tra bảng 5-62 sổ tay công nghệ chế tạo máy. - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc ty số chiều dài cắt với đường kính gia công k3 = 1 tra bảng 5-62 sổ tay công nghệ chế tạo máy. Tốc độ tính toán là Vtt = Vb. k1.k2.k3 = 25.0,9.1,15.1 = 25,875 (m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: (vòng/phút) Ta chọn số vòng quay theo máy n = 380 (vòng/phút) Như vậy tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 3,14.22.380/1000 = 26,26 (m/phút) Tính toán và kiểm tra Theo bảng 5-88 sổ tay công nghệ chế toạ máy 2 với d = 22mm; s = 0,30mm/vòng; Vtt = 26,26m/ph ta có: công suất cắt Nc = 2kW So sánh với công suất máy Nc = 2,2 < Nm =4.0,8 = 3,2 Vậy máy 2A135 đủ công suất để gia công lỗ 22 + Khoét lỗ chiều sâu cắt: t= 0,9mm lượng chạy dao: theo bảng 5-70 (sách gia công cơ) có S = 0,7 (mm/vòng) Tốc độ cắt: theo bảng 5-71 có Vb = 12 (m/phút) Tốc độ tính toán là Vtt = Vb.k1.k2.k3= 12.0,9.1,15.1 = 12,42 (m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là (vòng/phút) Ta chọn số vòng quay theo máy n = 170/1000 = 12,7 (m/phút) + Doa lỗ chiều sâu cắt: t= 0,1mm lượng chạy dao: theo bảng 5-71 sổ tay CNCTM 2 có S = 0,1 (mm/vòng) Tốc độ cắt: theo bảng 2.110 có V = 8 (m/phút) Tốc độ tính toán là Vtt = Vb.k1.k2.k3= 8.0,9.1,15.1 = 8,28 (m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là (vòng/phút) ta chọn số vòng quay theo máy n = 110 (vòng/phút) như vậy tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 3,14.24.110/1000 = 8,3 (m/phút) 5.3.4. Nguyên công IV: Phay mặt đầu nhỏ càng Định vị: Dùng mặt đầu A đã gia công của đầu to càng làm chuẩn tinh định vị trên phiến tỳ phẳng khống chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn vào lỗ vừa gia công để định vị 2 bậc tự do và một chốt chống xoay hạn chế một bậc tự do. Ngoài ra ta dùng thêm chốt tỳ phụ ở đầu nhỏ càng để tăng độ cứng vững cho hệ thống, chốt tỳ phụ này không hạn chế bậc tự do. Kẹp chặt: ta dùng cơ cấu kẹp chặt bằng ren kẹp vào đầu to của càng Nguyên công IV Chọn máy: chọn máy phay đứng vạn năng 6H12, theo bảng 7-12 sổ tay công nghệ chế tạo máy, có các thông số chính: Công suất động cơ chạy dao: 1,7 kW Phạm vi tốc độ trục chính: 30-1500 vòng/phút. Số cấp tốc độ: 18 Đường kính lỗ trục chính: 29mm Chọn dao: Chọn dao phay phay đĩa 3 mặt răng làm bằng thép gió: D = 80mm, Z = 18 răng; B = 10mm Lượng dư gia công và chế độ cắt + Phay thô: t = 1mm Lượng chạy dao: theo bảng 5-75 sổ tay công nghệ chế tạo máy SZ = 0.008 mm/răng. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-104 sổ tay công nghệ chế tạo máy Vb = 45,5 (m/phút). Các hệ số điều chỉnh - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng chi tiết gia công k1 = 0,9 tra bảng 2-90 sổ tay gia công cơ - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công k2 = 0,95 tra bảng 5-98 sổ tay công nghệ chế tạo máy. Vậy tốc độ tính toán là Vtt = Vb.k1.k2.k3= 45,5.0,9.0,95.1 = 38,90 (m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: (vòng/phút) ta chọn số vòng quay theo máy n = 160 (vòng / phút) như vậy cắt thực tế là: Vtt = 3,14.80.160/1000 =40,21 (m/phút) + Phay tinh: Chiều sâu cắt t = 0,5mm Lượng chạy dao: theo bảng 5-75 sổ tay công nghệ chế tạo máy S0 = 0,12 (mm/vòng) Tốc độ cắt: theo bảng 5-104 sách gia công cơ. V = 40,5(m/phút) Với tốc độ tính toán là : Vtt = Vb.k1.k2.k3 = 40,5.0,9.0,95.1 = 34,62 (m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: (vòng / phút) Ta chọn số vòng quay theo máy n = 141 (vòng/phút) Vậy tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 3,14.80.141/1000 = 35,44 (m/phút) Yêu cầu kĩ thuật cần đạt được sau khi kết thúc nguyên công: Độ nhám bề mặt RZ20 kích thước đạt được là mm 5.3.5. Nguyên công V: Khoan – khoét – doa lỗ Định vị: Dùng mặt đầu đã gia công của đầu to càng làm chuẩn tinh định vị trên phiến tỳ phẳng khống chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn vào lỗ vừa gia công để định vị 2 bậc tự do và khối V chống xoay hạn chế một bậc tự do. Ngoài ra ta dùng thêm chốt tỳ phụ ở đầu nhỏ càng để tăng độ cứng vững cho hệ thống, chốt tỳ phụ này không hạn chế bậc tự do. Kẹp chặt: Ta dùng cơ cấu kẹp chặt bằng ren kẹp vào đầu to của càng Nguyên công V Chọn máy: giống như nguyên II Chọn dao: + Mũi khoan ruột gà thép gió chuôi trụ tròn ngắn, theo bảng 6-5 sổ tay công nghệ chế tạo máy có: d = 8mm, L = 120mm, l0 = 80mm + Mũi khoét chuôi côn thép gió, theo bảng 6-10 sổ tay công nghệ chế tạo máy. d = 9,8mm, L = 140mm; l= 58mm + Mũi doa chuôi côn thép gió, theo bảng 6-12 sổ tay công nghệ chế tạo máy. d = 10mm, L = 32mm, l = 14mm. Lượng dư gia công và chế độ cắt + Khoan lỗ Chiều sâu cắt: t= 4mm Lượng chạy dao: theo bảng 5-25 sổ tay công nghệ chế tậomý 2 có S = 0,15 mm/vòng. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-52 sổ tay công nghệ chế tạo máy có Vb = 30 m/phút. Với tốc độ tính toán là : Vtt = Vb.k1.k2.k3 - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng chi tiết gia công k1 = 0,9 tra bảng 5-62 sổ tay công nghệ ché tạo máy. - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc tuổi bền dao k2 = 1,15 tra bảng 5-62 sổ tay công nghệ chế tạo máy. - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc tỷ số chiều dài cắt với đường kính gia công k3 = 1 tra bảng 5-62 sổ tay công nghệ chế tạo máy. tốc độ tính toán là Vtt = Vbk1.k2.k3 = 30.0,9.1.1,15.1 = 31,63 (m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: (vòng / phút) Ta chọn số vòng quay theo máy n = 1250 (vòng/phút) Vậy tốc độ cắt thực tế là:Vtt = 3,14.8.1250/1000 = 31,41 (m/phút) Tính toán và kiểm tra: Theo bảng 5-88 sổ tay Công nghệ chế tạo máy 2 với d = 8mm, s = 0,23 mm/vòng. Vtt = 31,41 m/ph ta có: công suất cắt Nc = 1,12 kW. So sánh với công suất máy Nc = 1,12 < Nm.= 4,0.0,8 = 3,2 Vậy máy 2A125 đủ công suất để gia công lỗ + Khoét lỗ Chiều sâu cắt: t= 0,9mm. Lượng chạy dao: theo bảng 5-26 sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 có S = 0,5 (mm/vòng) Tốc độ cắt: theo bảng 5-71 sổ tay công nghệ chế tạo máy có Vb = 12(m/phút) Tốc độ tính toán: Vtt = Vbk1.k2.k3 = 12.0,9.1,15.1 = 12,42 (m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: (vòng / phút) Ta chọn số vòng quay theo máy n = 410 (vòng/phút) Như vậy tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 3,14.9,8.410/1000 = 12,6 (m/phút) + Doa lỗ Chiếu sâu cắt: t = 0,1mm Lượng chạy dao: theo bảng 5-27 sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 có S = 1,7 mm/vòng Tốc độ cắt: theo bảng 2.110 có V = 8(m/phút) Tốc độ tính toán là: Vtt = Vbk1.k2.k3 = 8.0,9.1,15.1 = 8,28 (m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: (vòng / phút) Ta chọn số vòng quay theo máy n = 280 (vòng/phút) Như vậy cắt thực tế là: Vtt = 3,14.10.280/1000 = 8,8 (m/phút) 5.3.6. Nguyên công VI: Phay mặt đầu chuẩn bị khoan lỗ Định vị: Hạn chế 3 bậc tự do bằng phiếu tỳ trên chuẩn tinh là mặt đầu A đã gia công, 2 bậc tự do trên lỗ cơ bản của đầu to càng bằng chốt trụ ngắn, chốt chám định vị vào lỗ nhỏ hạn chế nốt bậc tự do còn lại. Kẹp chặt: ta dùng cơ cấu kẹp chặt bằng ren kẹp vào đầu to của càng. Chọn máy: chọn máy 6H12 Chọn dao: dao phay mặt đầu có: D = 10mm; Z = 5 răng Nguyên công V + phay thô: Chiều sau cắt t = 1,5mm Lượng chạy dao: theo bảng 5-75. SZ = 0,10mm/ răng Tốc độ cắt tra theo bảng 5-104 sổ tay công nghệ chế tạo máy Vb = 49 (m/phút) Các hệ số điều chỉnh - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng chi tiết gia công k1 = 0,9 tra bảng 5-96 sổ tay gia công cơ - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công k2 = 0,95 tra bảng 5-98 sổ tay công nghệ chế tạo máy. - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc tuổi bền của dao k3 = 1 tra bảng 5-100 sổ tay công nghệ chế tạo máy. Với tốc độ tính toán là Vtt = Vbk1.k2.k3 = 49.0,95.0,9.1=41,895 (m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: (vòng / phút) Ta chọn số vòng quay theo máy n = 1250 (vòng/phút) Như vậy cắt thực tế là: Vtt = 3,14.10.1250/1000 = 39,27 (m/phút) 5.3.7. Nguyên công VII: khoan lỗ Định vị: Tương tự như nguyên công VI Kẹp chặt: Ta dùng cơ cấu kẹp chặt bằng ren kẹp vào đầu to của càng. Nguyên công VI Chọn máy: giống nguyên công 3 khoan ta chọn máy khoan đứng 2H125 với các thông số đã nêu ở nguyên công III Lượng dư gia công và chế độ cắt + Khoan lỗ mm Chiều sâu cắt: t = 1mm Lượng chạy dao: theo bảng 5-52 sổ tay công nghệ chế tạo máy có S = 0,04 mm/vòng. Tốc độ cắt tra bảng 5-52 sổ tay công nghệ chế tạo máy có Vb = 25m/phút. Vtt = Vbk1.k2.k3 - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng chi tiết gia công k1 = 0,9 tra bảng 5-62 sổ tay công nghệ chế tạo máy. - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc tỷ số chiều dài cắt với đường kính gia công k3 = 1 tra bảng 5-62 sổ tay công nghệ chế tạo máy. Vtt = Vbk1.k2.k3 = 25.0,9.1,15.1 = 25,88 (m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: (vòng / phút) Ta chọn số vòng quay theo máy n = 2000 (vòng/phút) Như vậy cắt thực tế là: Vtt = 3,14.2000.2/1000 = 12,57 (m/phút) 5.3.8. Nguyên công VIII: Kiểm tra độ song song giữa các tâm lỗ cơ bản trên càng, kiểm tra độ vuông góc giữa tâm lỗ với mặt đầu càng. Nguyên công VII: Kiểm tra độ song song giũa hai tâm lỗ, các mặt phẳng 6. Tính lượng dư gia công Tính lượng dư khi gia công bề mặt của đầu càng nhỏ để đạt kích thước Quá trình gia công gồm các bước nguyên công 1. phay thô 2. phay tinh áp dụng công thức tính lượng dư gia công các bề mặt trụ đối xứng ta có: 2Zmin 2(RZi-1+Ti-1+) RZi-1: Chiều cao nhấp nhô tế vi của chi tiết do bước công nghệ sát trước để lại. Ti-1: Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt kim loại do bước công nghệ sát trước để lại : Tổng sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại : Sai số gá đặt của bước công nghệ đang thực hiện + Phôi dập: Tra bảng 10 sách thiết kế đồ án công nghệ ta có RZphôi = 150 (); Ta = 200() là sai số cong vênh do phôi dập tạo ra tra bảng ta có + Phay thô Tra bảng 4-5-4 sổ tay công nghệ chế tạo máy RZmin = 32(); Ta = 50 () Trong đó tra bảng 4-46 sổ tay công nghệ chế tạo máy ta có =0,7 D là đường kính mặt đầu trục nhỏ của càng D = 20(mm) =0 do phương lực kẹp chặt vuông góc với phương kích thước thực hiện = 50() bảng 24 thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy 2Zmin = 2(32+50+14+50) = 292 () + phay tinh Tra bảng 4-5-4 sổ tay công nghệ chế tạo máy RZmin = 10(), Ta = 15 () Trong đó: D là đường kinh mặt đầu trục lớn của càng D = 20 (mm) =0 do phương lực kẹp chặt vuông góc với phương thước thực hiện. = 50() tra bảng 24 sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy. 2Zmin=2(10+15+0.8+50)=151,6() Ta có thể lập được bảng tính toán lượng dư như sau: Tên chi tiết: càng Vật liệu: thép 45 Bề mặt cần tính lượng dư: Các bước công nghệ Các thành phần của lượng dư Lượng dư tính toán Zmin (mm) Kích thước tính toán d (mm) Dung sai chế tạo d (mm) Các kích thước giới hạn (mm) Lượng dư RZ(mm) T(mm) r(mm) e(mm) Dmin(mm) Dmax=(mm) Zmin(mm) Zmax(mm) Phôi dập 150 200 500 0 10,4436 160 10,44 10,60 - - Phay thô 32 50 14 50 292 10,1516 60 10,15 10,21 290 390 Phay tinh 10 15 0,8 50 151,6 10 20 10 10,02 150 190 Tổng 440 580 Trong đó: Dung sai chế tạo d được tra bảng Với phôi dập cấp chĩnhác 11 ta có d = 160 (mm). Tra bảng 2.1 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy. Với phay thô cấp chính xác 4 ta có d = 60 (mm). Tra bảng 5 thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy. Với phay tinh cấp chính xác 3 ta có d= 20 (mm). Tra bảng 5 thiết kế công nghệ chế tạo máy. Dmin là kích thước quy tròn của kích thước Dphôi Dmax = Dmin + d Kiểm tra kết quả tính toán Hiệu lượng dư tổng cộng: dZ0 = Z0max – Z0min = 580 – 440 = 140 (mm) = d1 - d3 = 160 – 20 = 140 (mm) Hiệu lượng dư trung gian phay thô dZ2 = Z1max – Z1min = 390 – 290 = 100(mm) = d1 - d2 = 160-60=100(mm) Hiệu lượng dư trung gian phay tinh: dZ3 = Z2max- Z2min = 190-150 = 37 (mm) = d2 - d3 = 60-20 = 40 (mm) Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại Với bề mặt A và mặt đầu đối diện A tra bảng 3.11 sổ tay công nghệ (2000) ta có lượng dư cho bề mựt A là 1,3mm 7. Tính chế độ cắt cho nguyên công III gia công gồm các bước: khoan lỗ f22 khoét f23,8 Doa f24 Chọn máy: máy khoan đứng 2H135, có các thông số chính Công suất động cơ chính: 4 kW Phạm vi tốc độ trục chính: 31,5 – 140 vòng / phút Số cấp tôc độ: 12 Đường kính khoan được lớn nhất: f35mm Chọn dao: Dụng cụ đường kính D (mm) Chiều dài L (mm) Chiều dài phần làm việc (mm) Mũi khoan ruột gà bằng thép gió 22 220 120 Mũi khoét bằng thép gió 23,8 230 110 Mũi doa bằng thép gió 24 32 22 Chế độ cắt: Chế độ cắt bước 1: Khoan lỗ f22 + Chiều sâu cắt t = 0,5D = 11mm + Lượng chạy dao S = 0,3 mm/vòng (bảng 5-26 sổ tay CNCTM 2) + Tốc độ cắt V được tính theo công thức Trong đó: các hệ số và số mũ tra bảng 5-28 sổ tay CNCTM II Cv = 9,8; q = 0,4; m = 0,2; y = 0,50 Tuổi thọ của mũi khoét gắn hợp km cứng T = 50 phút (bảng 5-30, sổ tay CNCTM II) Hệ số Kv = KMVkuvKlv KMV hệ số phụ thuộc vật liệu gia công KMV = bảng 5-1 sổ tay CNCTM II HB = 250 => nv = 0,9 => KMV = 0,78 Kuv = 1 hệ số phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt – bảng 5-6 sổ tay CNCTM II Klv = 1 hệ số phụ thuộc chiều sâu khoan – bảng 5-31 sổ tay CNCTM II => Kv = 0,78 => (m/phút) (vòng/ phút) Chọn n = 350 (vòng/phút) Tốc độ cắt thực tế là: (m/phút) Tính lực cắt + Mô men xoắn và lực chiều trục khi khoan Mx = 10. CM.Dq.Sy.kp (kG.mm) P0 = 10.Cp.Dq.Sy.Kp (kG) Theo bảng 5-9 sổ tay CNCTM II ta có Với sb = 750, n= có Kp = 1 Theo bảng 5-32 sổ tay CNCTM II: với vật liệu phôi là thép C45 và vật liệu dao là thép gió có: - Hệ số cho Mx: CM = 0,0345; q = 2; y = 0,8 => Mx = 10.0,0345.222 .0,30,8.1 = 60,37 (Nm) - Hệ số cho P0: Cp = 68; q=1; y=0,7 => P0 = 10.68.221.0,30,8.1 = 5710N Công suất cắt: So với công suất máy: Nc Nmm. 2,174.0,8 = 3,2 Vậy máy đủ công suất để gia công lỗ f22 Bước 2: khoét lỗ f23,8 Chiều sâu cắt: t = 0,9 mm Lượng chạy dao S = 0,7 mm/vòng (bảng 5-26, sổ tay CNCTM II ) Tốc độ cắt V được tính theo công thức Trong đó: Các hệ số và số mũ tra bảng 5-29 sổ tay CNCTM II Tuổi thọ của mũi doa thép gió T = 40 phút (bảng 5-30, sổ tay CNCTM II ) Hệ số Kv = KMVkuvKlv Các giá trị của Kv tính như bước 1, có Kv= 0,78 (m/phút) (vòng/phút) Bước 3: Doa f24 Chiều sâu cắt t = 0,1mm Lượng chạy dao S = 1,1 mm/vòng (bảng 5-27, sổ tay CNCTM II ) Tốc độ cắt V được tính theo công thức Trong đó: Các hệ số và số mũ tra bảng 5-29 sổ tay CNCTM II Cv = 10,5; q = 0,3; m = 0,4; y = 0,65, x = 0,2 Tuổi thọ của mũi doa thép gió T = 80phút (bảng 5-30, sổ tay CNCTM II ) Hệ số Kv = KMVkuvKlv theo tính toán trên ta có: Kv = 1 Suy ra: (m/phút) => n = (vòng/phút) 7.2. tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại *Nguyên công 1, 2: Phay mặt đầu A và mặt đối diện mặt A + phay thô: t= 1mm, SZ = 0,04mm/vòng Tra bảng 2.82 sổ tay gia công cơ có: Tp= 100 giờ Tra bảng 2.90 sổ tay gia công cơ có: Vb = 62 m/phút Vậy ta có: vòng/phút Chọn n= 420 vòng / phút Suy ra tốc độ thực tế: m/phút +) phay tinh: t = 0,3mm; SZ = 0,08mm/vòng tra bảng 2.82. sổ tay gia công cơ có: Vb = 54 m/phút vậy ta có: vòng / phút Chọn n = 350 vòng/phút Suy ra tốc độ thực tế: (m/phút) *) Nguyên công 4: phay đầu nhỏ càng +) phay thô: t = 1mm; S = 0,08m/vòng Tra bảng 2.82 sổ tay gia công cơ có: TP = 120 giờ Tra bảng 2.90 sổ tay gia công cơ có: Vb = 54 m/phút Vậy ta có: vòng /phút Chọn n = 220 vòng/phút Suy ra tốc độ thực tế: (m/phút) + phay tinh: t = 0,5mm, S = 0,12 mm/vòng Tra bảng 2.82 sổ tay gia công cơ có: Tp = 120 giờ Tra bảng 2.90 sổ tay gia công cơ có: Vb =48 m/phút Vậy ta có: vòng/phút chọn n= 190 vòng/phút suy ra tốc độ thực tế: m/phút Nguyên công 5: khoan – khoét – doa lỗ f10 + khoan lỗ f 8 mm: t = 4mm; S0 = 0,15mm/phút Theo bảng 2.106 sổ tay gia công cơ ta có: Vb = 23 m/phút Ta có: vòng/phút Chọn n= 950 vòng / phút Suy ra tốc độ thực tế: m/phút + Khoét lỗ f 9,8 mm: t = 0,9mm;S0 = 0,45 mm/vòng Theo bảng 2.106 sổ tay gia công có có: Vb = 18 m/phút Ta có: vòng/phút Chọn n = 600 vòng/phút Suy ra tốc độ thực tế: (m/phút) + Doa lỗ f 10mm: t = 0,2mm; S0 = 0,6 mm/vòng Theo bảng 2.110 sổ tay gia công cơ ta có: Vb = 9mm/phút (m/phút) + Doa lỗ f 10mm: t=0,2mm; S0 = 0,6 mm/vòng Theo bảng 2.110 sổ tay gia công cơ ta có: Vb = 9mm/phút vòng/phút Chọn n = 290 vòng/phút Suy ra tốc độ thực tê: (m/phút) * Nguyên công VI: phay mặt phẳng vấu t = 1,5mm, S=0,1 mm/răng theo bảng 2.90 sổ tay gia công cơ có: Vb = 46 m/phút vòng/phút Chọn n = 360 vòng/phút Suy ra tốc độ thực tế: m/phút * Nguyên công VII: khoan lỗ f 2mm t = 1mm, S = 0,04mm/vòng Theo bảng 2.106 sổ tay gia công cơ Vb = 22m/phút vòng/phút Chọn n = 2000 vòng/phút Suy ra tốc độ thực tế: (m/phút) 8. Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công Trong sản xuất hàng lọt thời gian nguyên công được xác định theo công thức sau: Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn Trong đó: Ttc: Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công) T0: Thời gian cơ bản (thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lí của chi tiết, thời gian này có thể được thực hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng trường hợp gia công cụ thể có công thức tính tương ứng). Tp: Thời gian phụ (thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích thước của chi tiết…) khi xác định thời gian nguyên công ta có thể giá trị gần đúng Tp = 10% T0. Tpv: Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, mài dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, mài dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ(TPVKT = 8%T0); thời gian phục vụ tổ chức (Ttvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (Tpvtc=3%T0). Ttn : Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân (Ttn=5%T0). => Ttc =T0 +0,1.T0+0,08.T0+0,05.T0 = 1,23.T0 Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây: Trong đó: L: chiều dài bề mặt gia công (mm) L1: Chiều dài ăn dao (mm) L2: Chiều dài thoát dao (mm) S: Lượng chạy dao vòng (mm/vòng) n: số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút 8.1. Tính thời gian gia công nguyên công I: Phay mặt đầu đối diện A Theo bảng 31 trang 67 thiết kế đồ án CNCTM ta có: Với L = 36mm mm Bứơc gia công thô: L1 = 8mm L2 = (25) mm. Chọn L2 = 4mm phút Bước gia công tinh: ) = 3) mm L1 = 5mm L2= () mm. Chọn L2 = 4mm. Thời gian cơ bản nguyên công 1: T01 = T01th + T01t = 0,4+0,1875 = 0,5875 phút 8.2. Thời gian gia công nguyên công II Tính toán tương tự như nguyên công I ta có: T01 = T01th + T02t = 0,4 + 0,1875 = 0,5875 phút 8.3. Thời gian gia công nguyên công III khoan lỗ f 22._.