Thiết kế máy ép khuỷu eK2 - 6.3 & thiết kế quy trình công nghệ gia công trục khuỷu & thân máy

máy, trục khuỷu. Trong quá trình tính toán thiết kế với điều kiện sản xuất tại Việt nam chúng em đã cố gắng vận dụng vào thực tế để đảm bảo đồ án thiết kế khả thi. Chúng em đã sử dụng phương án phân tán nguyên công, sử dụng các máy công cụ vạn năng sẵn có ở Việt nam cộng với các đồ gá chuyên dùng và tận dụng nguồn nhân lực dư thừa để đảm bảo tính kinh tế của đồ án. Kết cấu của đồ án được chia làm ba phần chính. Phần I: Nghiên cứu nguyên lý làm việc của máy ép khuỷu EK2-6.3. Phần II: Tính toán thiết kế trục khuỷu và thân máy. Phần III: Thiết kế quy trình công nghệ gia công thân máy, trục khuỷu. Mặc dù đã cố gắng tìm tòi và học hỏi song bản đồ án này mới chỉ dừng lại ở mức tập thiết kế của một sinh viên ngành Cơ khí chế tạo máy nên chắc chắn còn nhiều sai sót. Rất mong các thầy cô và các bạn đồng nghiệp góp ý. Chúng em xin chân thành cám ơn thầy Đinh Đắc Hiến, là người đã trực tiếp hướng dẫn chúng em trong suốt quá trình thực tập và làm đồ án, cùng các thầy cô ở bộ môn công nghệ đã nhiệt tình chỉ bảo chúng em hoàn thành tốt đồ án này. PHẦN I NGHIÊN CỨU NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ÉP KHUỶU EK2 – 6.3 1. Phân loại và phạm vi sử dụng: Hiện nay những thiết bị dùng trong công nghệ rèn dập có nhiều chủng loại, phù hợp với từng yêu cầu công nghệ khác nhau trong ngành gia công áp lực. Một trong các loại thiết bị được sử dụng rộng rãi là loại máy ép một khuỷu đơn động. Máy ép khuỷu đơn động là loại máy ép vạn năng, thực hiện được nhiều nguyên công trong công nghệ dập tấm, như cắt hình, đột lỗ, dập sâu, uốn v.v… Đặc điểm chung của loại máy ép này là dùng cơ cấu tay quay thanh truyền, trong truyền động cơ khí để biến đổi chuyển động quay của trục khuỷu thành chuyển động đi lại của đầu trượt. Máy chỉ có một đầu trượt mang khuôn trên chuyển động đi lại nên được gọi là máy ép đơn động. Do những yêu cầu sử dụng khác nhau trong công nghệ, thân máy, người ta chia ra làm hai kiểu, thân hở và thân kín. Kiểu thân hở dạng chữ C có ưu điểm là mở rộng được phạm vi đưa phôi cả ba phía vào bàn máy. Kiểu này thường có lực dập không lớn hơn 100 tấn, còn khi yêu cầu những lực dập lớn hơn nữa người ta dùng kiểu máy thân kín. Thuật ngữ “kín” chỉ là phân biệt thân máy theo dạng bên ngoài hình chữ C. Thân máy được liên kết với nhau bằng kết cấu hàn hoặc bu lông giằng. Kiểu thân kín có độ cứng vững cao, thân máy ít biến dạng khi có tải trọng. Sản phẩm dập ra có độ chính xác cao. Việc đưa phôi liệu vào bàn máy thực hiện cả hai phía trước và sau. Ngoài việc phân loại trên, thân máy còn chia ra kiểu một trụ và hai trụ. Thân máy kiểu một trụ là dạng máy có bộ phận truyền động nằm về một phía của thân máy (hình 1.a). Biên máy mang đầu trượt lắp ở đầu cuối trục lệch tâm hay nói cách khác là biên máy mang đầu trượt nằm ngoài gối đỡ của thân máy, người ta gọi máy có trục công-sôn. Nhược điểm của thân máy kiểu một trụ là độ cứng vững của trục chính kém. Thân máy kiểu hai trụ, là loại máy có bộ phận truyền động, bố trí cả hai phía của thân máy (hình 1.b). Biên máy mang đầu trượt nằm ở giữa hai gối đỡ của thân máy nên độ cứng vững của trục chính cao. Thân máy kiểu hai trụ thường có kiểu thân nghiêng được có ưu điểm là sản phẩm sau khi dập rời khỏi lòng khuôn, được rơi ra theo chiều nghiêng của thân máy. Trong thực tế sản xuất cần lưu ý rằng: khi tính toán lực cho những nguyên công dập cắt, đột lỗ, thực hiện trên máy ép kiểu thân hở một trụ hoặc hai trụ, thì lực đó phải tính nhỏ hơn lực danh nghĩa từ 25-30%. Việc chọn khe hở giữa chầy và cối thực hiện trên các thân máy kiểu trên, cũng phải chọn lớn hơn so với các máy thân kín. 2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc: Máy ép khuỷu đơn động hiện nay đang chiếm một tỷ lệ lớn trong ngành gia công áp lực, nó đa dạng về kiểu máy, phong phú về chủng loại, mức độ hiện đại ngày càng tiến bộ, hình dáng công nghiệp ngày càng đổi mới, nhưng nhìn chung về cơ bản đều có một nguyên tắc chuyển động giống nhau. Qua sơ đồ động (hình 2) ta thấy từ động cơ 1 bánh đai 2 qua dây đai đến bánh đà 3. Bánh đà có lắp cố định với trục trung gian truyền chuyển động cho bánh răng 4 và 5. Ở khâu này có liên kết với trục khuỷu 6 bằng cơ cấu ly hợp. Trục khuỷu nối với đầu trượt 7 bằng biên 8 và được định hướng trên hai đường trượt 9. Đầu cuối của trục khuỷu có cơ cấu hãm 10 để dừng đầu trượt ở điểm chết trên khi máy không làm việc. Khuôn dưới lắp trên tấm lót khuôn 11 đã được cố định với thân máy. Thân máy là một chi tiết bằng gang đúc liền, có độ cứng vững cao, hoàn toàn chịu tác dụng của lực dập và không làm ảnh hưởng đến nền móng nhà xưởng. Máy ép một khuỷu đơn động là loại máy ép truyền động cơ khí. Nguyên tắc làm việc của máy là dùng cơ cấu tay quay thanh truyền để biến đổi chuyển động quay của trục khuỷu thành chuyển động đi lại của đầu trượt. Lực ép do cơ cấu trên tạo nên. Cơ cấu này có ưu điểm, sử dụng bền, điều khiển đơn giản, nên được ứng dụng rộng rãi trong các máy ép cơ khí dùng trong ngành gia công áp lực. PHẦN II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC KHUỶU VÀ THÂN MÁY Tính toán sơ bộ trục khuỷu: Đối với máy ép khuỷu PH < 200 T do = 14 ´ (cm) Trong đó: PH: lực ép danh nghĩa của máy (MN). Đối với máy ép khuỷu 6.3T ta có: PH = 6.3 T = 0.063 MN Vậy ta có: Do = 14 ´ = 4.0 (cm) Theo bảng tính toán ta có các thông số của trục khuỷu: dA = 1.5 ´ dO = 1.5 ´ 40 = 60 (mm). do = 2 ´ do = 1.5 ´ 40 = 80 (mm). lK = 2.8 ´ dO = 2.8 ´ 40 = 112 (mm). lm = 1.5 ´ do = 1.5 ´ 40 = 60(mm). lt = 1.7 ´ do = 1.7 ´ 40 = 68 (mm). r = 0.08 ´ do = 0.08 ´ 40 = 3.2 (mm). Để đảm bảo an toàn cho cổ trục chính, người ta tính thêm hệ số an toàn: n = 1.1. Vậy ta có: do = 40 ´ 1.1 = 44 (mm). Chọn theo dãy tiêu chuẩn do = 45 mm. Vì trên trục có bố trí ly hợp then xoay, nên ta phải tính chiều dài trục theo chiều dài dãy then xoay. dthen xoay = 0.4 ´ d = 0.4 ´ 60 = 24 (mm). Trong đó: D là đường kính cổ khuỷu (mm). Chọn theo dãy tiêu chuẩn Dtx = 25 mm . Chiều dài rãnh then xoay: L= 3´ dtx Trong đó: L chiều dài then xoay phần làm việc với trục khuỷu: L = 3 ´ 25 = 75 (mm). Tính toán thân máy: Máy ép có lực ép danh nghĩa PH > 160 T thì phải tính đầy đủ về sức bền của thân máy, cùng độ cứng vững, kết cấu của thân máy bằng thép hàn, khi chịu lực danh nghĩa PH > 160 T. Tính thân máy là công việc thiết kế mà cần thiết là kiểm tra các tiết diện chịu tải nguy hiểm về chịu lực và độ cứng vững. Ở diện tích ngang là nguy hiểm nhất như hình vẽ: Đối với thân máy đúc bằng gang: F = K ´ PH (mm2) PH là lực ép danh nghĩa của máy tính bằng kG. K là hệ số tra theo bảng Ở các kết cấu có các rãnh hốc nguy hiểm (ở cả thân gang đúc và thép) thì diện tích F tăng từ 1.2 ¸ 2. Cũng tương tự khi tính độ biến dạng cứng vững cũng phải tăng 1.2 ¸ 2. Thân gang: F = K ´ PH PH = 6,3 T = 6300 KG K theo bảng 3 Þ = = 1,38 Theo bảng 3 ta có K = 1,31 F = 1,31 ´ 6300 = 8253 (mm2) Đối với máy 2 trụ : h = (2,3 – 4 )´ A Þ h= 2,54´ A = 2,54 ´ 110 = 280 (mm) h/b = 1- 1,7 Þ b= h/ 1,037= 270 mm Chiều dày vách thân máy a » 0,09 ´ a: chiều dày vách thân PH là lực ép danh nghĩa của máy tính bằng Kg a » 0,09 ´ = 7,1 thông thường a ³ 8 mm đối với máy ép khuỷu 6,3 T ta lấy a = 12 mm. Hành trình đầu trượt: Trong các máy ép cơ khí, để biến đổi chuyển động quay của trục khuỷu, thành chuyển động đi lại của đầu trượt. Người ta áp dụng phổ biến cơ cấu tay quay thanh truyền (khuỷu – biên). Chiều dài tay quay R chính là bán kính lệch tâm của trục khuỷu. Chiều dài L của biên là khoảng cách giữahai tâm của hai ổ bi ở hai đầu biên bên trên và bên dưới. Khi đầu trượt chuyển động qua lại ,có hai vị trí ở đó tâm biên và tâm trục khuỷu cùng trên một đường trục. Người ta gọi hai vị trí này là điểm chết trên và điểm chết dưới. Khoảng cách giữa hai vị trí đó là hành trình toàn phần S của đầu trượt và S =2R là một trị số không đổi. Mỗi vòng quay của trục khuỷu đầu trượt thực hiện được hai hành trình .Hành trình đi xuống và hành trình đi lên. Trong thuyết minh máy người ta ghi trị số hành trình của đầu trượt. Ta hiểu đó là hành trình toàn phần theo một hướng chuyển động. Phần hành trình của đầu trượt, ở đó thực hiện một nguyên công công nghệ gọi là hành trình làm việc kí hiệu là Sa. Góc quay của trục khuỷu tương ứng với hành trình làm việc gọi là góc làm việc của trục khuỷu. Góc này được tính từ 5o – 30o. Trong thực tế sản xuất ta thường phải tính giá trị của Sa. Muốn tính ta áp dụng công thức sau: Sa = R[(1 - cosa) + 0,25l(1- cos2a)] Đặt giá trị trong dấu móc vuông bằng f ta có: Sa = R´f Công thức trên ta thấy trị số f phụ thuộc vào góc a và l. Trong đó a là góc quay của trục khuỷu được tính từ điểm chết dưới. Do đó Sa cũng phải tính từ điểm chết dưới ngược chiều với chiều quay của trục khuỷu. Hệ số l là hệ số chiều dài của biên l = . Để đơn giản trong việc tính toán ngưòi ta tính sẵn các giá trị của f phụ thuộc vào a và l. Biết giá trị của của f ta chỉ đem nhân với R là tính được giá trị của Sa. Trong trường hợp hệ số l khó xác định ta có thể tính theo trị số trung bình l» 0.14 – 0.16. Đối với máy ép khuỷu EK2 – 6.3 ta có R= 22.5 mm góc làm việc của trục khuỷu a = 30o ; tỷ số l = 0.1. Tìm gia trị của f cho trong bảng 1.3 ta có f = 0.146 .Như vậy khoảng hành trình làm việc tìm được: Sa = R´f = 22.5 ´ 0.146 = 3.285 mm Tốc độ đầu trượt: Sau một vòng quay của trục khuỷu, đầu trượt đi qua hai vị trí ĐCT và ĐCD. Qua mỗi vị trí đầu trượt thay đổi chiều chuyển động. Giai đoạn bắt đầu dập đầu trượt có một trị số tốc độ nào đó ,sau giảm dần tới 0. Tốc độcủa đầu trượt phụ thuộc vào bán kính lệch tâm R vị trí góc làm việc và số vòng quay của trục khuỷu. Tốc độ lớn nhất của đầu trượt được tính bằng công thức: V= 0.105 ´ R ´ n (m/s) Tốc độ này tương ứng với góc làm việc của trục khuỷu khi a = 82o - 85o Trong công thức n là số lần hành trình của đầu trượt ghi trong thuyết minh tính bằng phút. R là bán kính lệch tâm tính bằng m. Ta có tốc độ của đầu trượt : V= 0.105´22.5 ´145 = 342.5625(m/s) Tốc độ của đầu trượt thực ra chỉ ảnh hưởng đến độ mòn của chày cối .Nâng cao tốc độ của đầu trượt cũng làm tăng độ mòn của khuôn cối. Số hành trình của đầu trượt và hệ số sử dụng số hành trình: Số hành trình của đầu trượt , ta hiểu là số lần hành trình của đầu trượt chuyển động xuống dưới , tính trong một phút. Số hành trình của đầu trượt ghi trong thuyết minh của máy được tính cho chế độ làm việc liên tục một phút . Trong trường hợp máy làm việc ở chế độ dập nhát một ,thì số hành trình từng nhát đó trong một phút ,gọi là số hành trình sử dụng. Số hành trình sử dụng là một chỉ tiêu làm việc rất quan trọng ,nó tính tới năng suất và mức độ tự động hoá của máy . Để so sánh được mức độ tự động ,người ta đưa ra một hệ số và gọi là hệ số ‘sử dụng số hành trình’ kí hiệu p. Nếu gọi số hành trình ghi trong thuyết minh là nm và số hành trình sử dụng là np. Ta có hệ số sử dụng số hành trình: p = Thực tế hệ số sử dụng số hành trình phụ thuộc vào mức độ tự động hoá, như đưa phôi tự động, trọng lượng và hình dáng của sản phẩm dập, tổ chức nơi làm việc của công nhân, mà hệ số sử dụng p dao động trong phạm vi rất rộng. Trị số p nằm trong khoảng 0.2 – 0.25 thường chỉ đạt 0.2. Công cho phép của máy: Một thông số năng lượng quan trọng của máy ép là công để hoàn thành một nguyên công sau một hành trình làm việc của đầu trượt. Đại lượng lớn nhất của công gọi là công cho phép. Công cho phép của máy chủ yếu phụ thuộc vào đặc tính của bánh đà và động cơ điện. Trong máy ép cơ khí bánh đà và động cơ điện là một hệ thống đồng nhất. Bánh đà làm nhiệm vụ tích luỹ công để sản ra trong thời gian dập, đồng thời còn làm nhiệm vụ bảo vệ động cơ khi có xung lực. Ngược lại, động cơ làm nhiệm vụ phục hồi công mà bánh đà đã mất đi giữa hai lần dập. Trong thời gian bánh đà sinh công thì bánh đà và động cơ đều giảm thấp vòng quay đi một lượng. Lượng vòng quay giảm đi này được giới hạn bằng sự nóng lên của động cơ. Do đó công lớn nhất, mà bánh đà có thể sinh ra, trong một khoảng thời gian giữa hai lần dập được giới hạn bằng điều kiện phát nhiệt của động cơ. Trong thực tế sử dụng có trường hợp ta đã gặp là khi máy đang làm việc, bánh đà mất đi đáng kể một số vòng quay chỉ sau một vài hành trình của đầu trượt. Động cơ điện bị nóng lên, bánh đà quay chậm dần và dừng hẳn. Như vậy ta nói là công cần thiết để dập lớn hơn công cho phép của động cơ, hay nói cách khác là số lần dập chọn cho nguyên công ấy hơi cao. Do đó muốn đảm bảo được năng suất khi sử dụng phải lưu ý đến đièu kiện làm việc của động cơ. Nếu biết công suất của động cơ lắp trên thân máy công cho phép được tính theo công thức sau: A= (Kgm) (công thức đã tính 20% an toàn cho công suất động cơ). A – tổng các công tiêu hao của máy N- công suất thực của động cơ lắp trên máy kW. VII. Những thông số kích thước: Một thông số kích thước quan trọng của máy là chiều cao kín hay không gian lắp khuôn chiều cao kín (H) xác định khoảng cách lớn nhất giữa bàn và đầu trượt ở vị trí thấp nhất , khi hành trình lớn nhất .Khoảng cách giữa bàn máy và đầu trượt có thể điều chỉnh được để cho phép gá lắp trên máy với những chiều cao khuôn khác nhau . Kích thước tấm lót khuôn (bàn phụ) tính từ phải sang trái, theo mặt trước máy và trước ra sau, dùng để xác định kích thước của khuôn trên mặt phẳng. Những máy ép có hành trình cố định ,giới hạn thay đổi chiều cao kín của khuôn , chỉ xác định bằng trị số điều chỉnh chiều dài biên. Chiều cao kín lớn nhất của khuôn: Hkh(max) = H- h Hkh(min) = H- h - DB H – chiều cao kín ghi trong thuyết minh h- chiều dày tấm lót khuôn (bàn giả) DB – khoảng điều chỉnh của biên Ta có các thông số kích thước cơ bản như sau: Hkh(max) = H- h = 122 – 32 = 90 mm Hkh(min) = H- h - DB = 122 – 32 – 30 = 60 mm H – chiều cao kín ghi trong thuyết minh; H = 122 mm h- chiều dày tấm lót khuôn (bàn giả); h = 32 mm DB – khoảng điều chỉnh của biên; DB = 30 mm PHẦN III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRỤC KHUỶU VÀ THÂN MÁY Chương 1 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRỤC KHUỶU I. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA TRỤC KHUỶU: - Trục khuỷu thuộc bộ phận ly hợp của máy ép một khuỷu đơn động. Trong các máy ép cơ khí, để biến đổi chuyển động quay của trục khuỷu thành chuyển động tịnh tiến của đầu trượt, người ta áp dụng chủ yếu cơ cấu tay quay thanh truyền (khuỷu biên). Mỗi vòng quay của trục khuỷu đầu trượt thực hiện 2 hành trình đi lên và đi xuống. - Trục khuỷu có nhiệm vụ truyền chuyển động từ bánh đai đến đầu trượt. - Do yêu cầu làm việc của máy, nên trục khuỷu chịu tải trọng thay đổi theo cường độ, theo hành trình gia công. Vì vậy cấu tạo của trục khuỷu phải đảm bảo những yêu cầu sau đây: + Tính chống mài mòn và hệ số ma sát bé trong điều kiện nhiệt độ cao và bôi trơn không đầy đủ. + Đủ sức bền để làm việc. + Tính chịu va đập tốt. - Về cấu tạo đối với máy ép trục khuỷu EK2-6.3, không yêu cầu cao về độ chính xác của trục (bề mặt yêu cầu cao nhất là cấp chính xác 6). - Dựa vào những yêu cầu trên và căn cứ vào chế độ làm việc của trục khuỷu, ta chọn vật liệu để chế tạo trục là thép 45. Thép 45 có các thành phần hoá học như sau: Mác thép C Mn Si P, max S, max Cr, max Ni, max C45 0.42–0.50 0.50-0.80 0.17-0.37 0.04 0.04 0.25 0.25 II. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU: - Các bề mặt trên trục có khả năng gia công bằng dao thông thường. - Đường kính cổ trục giảm dần về hai đầu: L/D < 10 đảm bảo độ cứng vững cho trường hợp gia công bằng nhiều dao. - Kết cấu của trục phù hợp cho gia công chép hình trên máy thuỷ lực. - Vì yêu cầu đối với máy EK2-6.3 không cao, nên hình dạng trục đơn giản, dễ chế tạo trong sản xuất. - Kết cấu rãnh then hở, nâng cao năng suất gia công. III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT: Trong chế tạo máy người ta phân ra ba dạng sản xuất: Sản xuất đơn chiếc. Sản xuất hàng loạt (hàng loạt lớn, hàng loạt vừa và hàng loạt nhỏ). Sản xuất hàng khối. Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Muốn xác định dạng sản xuất, trước hết phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết gia công. Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau đây: N = N1.m() Ở đây: N - số chi tiết được sản xuất trong một năm; N1- số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm; m- số chi tiết trong một sản phẩm; b- số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%). Nếu tính đến số a% phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc và rèn thì ta có công thức sau: N = N1.m() Trong đó a = 3% – 6%. Vậy ta có: N = 200.1.() = 220 (chi tiết/năm) - Trọng lượng chi tiết: Q = V.g (kG) Q - trọng lượng của chi tiết (kG); g - trọng lượng riêng của vật liệu (gthép = 7.852 kG/dm3) V - thể tích của chi tiết (dm3) V=V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7+V8+V9 V1= S1´h1 = p´R12´h1 = p´152´29 = 20489 (mm3). V2= S2´h2 = p´R22´h2 = p´172´40 = 36298 (mm3). V3= S3´h3 = p´R32´h3 = p´22.52´85 = 135118 (mm3). V4= 2´S4´h4 = 2´p´R42´h4 = 2´p´392´26.5 = 23880 (mm3). V5= S5´h5 = p´R52´h3 = p´302´67 = 189342 (mm3). V6= S6´h6 = p´R62´h6 = p´22.52´88 = 139887 (mm3). V7= S7´h7 = p´R72´h7 = p´312´5 = 15088 (mm3). V8= S8´h8 = p´R82´h8 = p´292´63 = 166367 (mm3). V9= S9´h9 = p´R92´h9 = p´282´100 = 246176 (mm3). Vậy: V=V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7+V8+V9= 972645 mm3 = 0.972645 (dm3) Nên: Q = 0.972645 ´ 7.852 = 7.637 » 7.64 (kG). Theo bảng 2 (Sách TKĐACNCTM năm 2000; trang 13), với sản lượng hàng năm của chi tiết là 220 chi tiết/năm ta có dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng loạt vừa. IV. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI: 1. Phân tích: Dựa theo điều kiện và yêu cầu sản xuất của nhà máy ta có thể chọn 2 loại phôi để chế tạo chi tiết như sau: + Phôi thép thanh. +Phôi rèn. Phôi thép thanh thường được dùng trong sản xuất nhỏ lẻ, đơn chiếc. Với yêu cầu kỹ thuật không cao, giá thành hạ, không yêu cầu trang bị đồ gá phức tạp. Nhưng trong sản xuất hàng loạt thì không dùng do yêu cầu kỹ thuật, chất lượng, cũng như thời gian chế tạo chi tiết. Phôi rèn thường dùng trong sản xuất hàng loạt vừa, do đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, đảm bảo chất lượng sản phẩm, cũng như đảm bảo năng suất cao trong quá trình chế tạo máy. Từ những phân tích trên đây ta chọn phôi rèn. 2. Tính giá thành phôi: SP = () – (Q - q) ´ Trong đó: C1 – giá thành một tấn phôi: C1 = 5000000 (đồng). K1; K2; K3; K4; K5 – các hệ số phụ thuộc vào cấp chính xác; độ phức tạp của phôi; vật liêu; trọng lượng và sản lượng phôi. K1 = 1¸1.1; K2 = 1.21 (đối với thép cacbon); K3 = 0.7 ¸ 1.45; K4 = 0.38 (đối với trọng lượng phôi >10 kG). K5 = 1 (đối với sản lượng phôi 100¸500 chiếc). Q = 13 kG: trọng lượng của phôi. q = 7.637 kG: trọng lượng của chi tiết. S = 900000 (đồng): giá thành 1 tấn phôi phế phẩm. Vậy ta có: SP = () – (13-7.637) ´ SP = 34624 (đồng). V. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT: Xác định đường lối công nghệ: Do sản xuất hàng loạt vừa nên ta chọn phương pháp phân tán nguyên công, một dao và gia công tuần tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng. Phương pháp gia công: Dạng sản xuất ở đây là hàng loạt vừa, muốn chuyên môn hoá cao để có thể đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất Việt Nam 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 các loại máy vạn năng kết hợp với các đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo. Lập tiến trình công nghệ: Nguyên công 1: Phay hai mặt đầu Nguyên công 2: Khoan 2 lỗ tâm. Nguyên công 3: Tiện thô cổ chính. Nguyên công 4: Tiện thô cổ biên. Nguyên công 5: Tôi cải thiện. Nguyên công 6: Tiện tinh cổ chính. Nguyên công 7: Tiện tinh cổ biên. Nguyên công 8: Kiểm tra độ song song giữa cổ chính và cổ biên. Nguyên công 9: Khoan lỗ Æ10. Nguyên công 10: Phay mặt phẳng gờ trục. Nguyên công 11: Phay rãnh then R9 và R5. Nguyên công 12: Khoan lỗ then xoay. Nguyên công 13: Khoan 3 lỗ Æ5. Nguyên công 14: Tarô tay 3 lỗ M6. Nguyên công 15: Tổng kiểm tra. VI. THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG: Nguyên công 1: Phay hai mặt đầu, khoan 2 lỗ tâm. Định vị: chi tiết gia công được định vị bằng hai khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do. Mặt bậc của trục khuỷu được tỳ sát vào khối V1 để hạn chế bậc tự do tịnh tiến dọc trục. Như vậy chi tiết gia công được hạn chế 5 bậc tự do. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng 2 mỏ kẹp thẳng góc với khối V so với trục khuỷu. Phương của lực kẹp vuông góc với kích thước thực hiện. Chọn máy: theo bảng 5.11 – Sổ tay gia công cơ ta chọn được loại máy phay ngang 6H82 của Liên bang Nga có Nm=7 kW; n = 30 ¸ 1500 (vòng/phút). Chọn dao: chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng: D=100mm; B= 50 mm; số răng Z=8 răng (theo bảng 4.95 - STCNCTM). Nguyên công 2: Khoan 2 lỗ tâm Định vị: chi tiết gia công được định vị bằng hai khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do. Mặt bậc của trục khuỷu được tỳ sát vào khối V1 để hạn chế bậc tự do tịnh tiến dọc trục. Như vậy chi tiết gia công được hạn chế 5 bậc tự do. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng 2 mỏ kẹp thẳng góc với khối V so với trục khuỷu. Phương của lực kẹp vuông góc với kích thước thực hiện. Chọn máy: theo bảng 24 – Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy ta chọn được loại máy khoan tâm hai đầu BC-150 của Liên bang Nga có Nm=3 kW; n = 620 ¸ 1365 (vòng/phút). Chọn dao: ta chọn mũi khoan tâm 6 II GOST 6694-53: d = 6 mm; chiều dài L = 85 mm; chiều dài phần khoan sâu l= 8 mm (theo bảng 6-9 trang 371 Sổ tay CNCTM loại 1 tập). Nguyên công 3: Tiện thô cổ chính và các cổ trục còn lại (trừ cổ biên). Định vị: chi tiết được định vị trên hai mũi tâm trong đó có một mũi tâm tuỳ động và dùng chốt tỳ vào mặt đầu. Như vậy chi tiết đã được hạn chế 5 bậc tự do. Kẹp chặt: để kẹp chặt và truyền mô men xoắn ta dùng tốc kẹp cong. Chọn máy: ta chọn máy tiện vạn năng T620 do Việt Nam sản xuất dựa theo mẫu 1K62 của Liên Xô (cũ) có công suất động cơ chính Nm=7 kW. (theo bảng 5.4 Sổ tay Gia công cơ); phạm vi tốc độ trục chính: n = 12.5 ¸ 2000 vòng/phút. Chọn dao: dùng dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng T15K6.. Nguyên công 4: Tiện thô cổ biên Định vị: chi tiết được định vi trên hai khối V ngắn (hạn chế 4 bậc tự do); mặt đầu chi tiết tì vào chốt tì (hạn chế 1 bậc tự do). Như vậy chi tiết đã được hạn chế 5 bậc tự do. Hai khối V được gá để cho tâm của trục cổ chính lệch đi so với đường tâm trục chính máy tiện một khoảng đúng bằng khoảng lệch tâm giữa cổ chính và cổ biên là: e = 22.5 mm. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng 2 mỏ kẹp thẳng góc với khối V so với trục khuỷu. Phương của lực kẹp vuông góc với kích thước thực hiện. Chọn máy: ta chọn máy tiện vạn năng T620 do Việt Nam sản xuất dựa theo mẫu 1K62 của Liên Xô (cũ) có công suất động cơ chính Nm=7 kW. (theo bảng 5.4 Sổ tay Gia công cơ); phạm vi tốc độ trục chính: n = 12.5 ¸ 2000 vòng/phút. Chọn dao: dùng dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng T15K6. Nguyên công 5: Tôi cải thiện Nguyên công 6: Tiện tinh cổ chính Định vị: chi tiết được định vị trên hai mũi tâm trong đó có một mũi tâm tuỳ động và dùng chốt tỳ vào mặt đầu. Như vậy chi tiết đã được hạn chế 5 bậc tự do. Kẹp chặt: để kẹp chặt và truyền mô men xoắn ta dùng tốc kẹp cong. Chọn máy: ta chọn máy tiện vạn năng T620 do Việt Nam sản xuất dựa theo mẫu 1K62 của Liên Xô (cũ) có công suất động cơ chính Nm=7 kW. (theo bảng 5.4 Sổ tay Gia công cơ); phạm vi tốc độ trục chính: n = 12.5 ¸ 2000 vòng/phút. Chọn dao: dùng dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng T15K6. Nguyên công 7: Tiện tinh cổ biên Định vị: chi tiết được định vi trên hai khối V ngắn (hạn chế 4 bậc tự do); mặt đầu chi tiết được tì sát vào mâm xoay (hạn chế 1 bậc tự do). Như vậy chi tiết đã được hạn chế 5 bậc tự do. Hai khối V được gá để cho tâm của trục cổ chính lệch đi so với đường tâm trục chính máy tiện một khoảng đúng bằng khoảng lệch tâm giữa cổ chính và cổ biên là: e = 22.5 mm. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng 2 mỏ kẹp thẳng góc với khối V so với trục khuỷu. Phương của lực kẹp vuông góc với kích thước thực hiện. Chọn máy: ta chọn máy tiện vạn năng T620 do Việt Nam sản xuất dựa theo mẫu 1K62 của Liên Xô (cũ) có công suất động cơ chính Nm=7 kW. (theo bảng 5.4 Sổ tay Gia công cơ); phạm vi tốc độ trục chính: n = 12.5 ¸ 2000 vòng/phút. Chọn dao: dùng dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng T15K6. Nguyên công 8: Kiểm tra độ song song giữa cổ chính và cổ biên Định vị: chi tiết được định vị bằng 2 khối V ngắn tì vào hai cổ trục chính (hạn chế 4 bậc tự do); mặt bậc của chi tiết tì vào mặt bên của khối V2. Chi tiết đã được định vị 5 bậc tự do. Kiểm tra: dùng đồng hồ đo cho rà suốt chiều dài cổ biên, đọc và ghi hai chuyển âm và dương lớn nhất. Bằng tính toán ta sẽ được độ không song song giữa cổ biên và cổ chính; yêu cầu £ 0.08. Nguyên công 9: khoan lỗ Æ10 Định vị: chi tiết gia công được định vị bằng hai khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do (mỗi khối V ngắn hạn chế 2 bậc tự do); để hạn chế bậc tự do tịnh tiến dọc trục chi tiết ta dùng mặt bên của khối V2 (mặt bậc của chi tiết tì sát vào khối V2); bậc tự do xoay quanh tâm trục được hạn chế bằng chốt tỳ tỳ vào mặt vai của trục. Như vậy chi tiết đã được định vị 6 bậc tự do. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng 2 mỏ kẹp thẳng góc với khối V so với trục khuỷu. Phương của lực kẹp vuông góc với kích thước thực hiện. Chọn máy: dùng máy khoan cần 2H125 của Việt Nam có Nm=2.2 kW; đường kính lớn nhất khoan được: D = 25 mm; phạm vi tốc độ trục chính:n = 45¸2000 vòng/phút; số cấp tốc độ trục chính: 12 (theo bảng 5.22 Sổ tay gia công cơ). Chọn dao: Mũi khoan ruột gà bằng thép gió, đuôi trụ, loại ngắn; đường kính d = 10 mm; chiều dài L = 135 mm; chiều dài phần làm việc l =95 mm. (theo bảng 4.40 STCNCTM tập 1 – trang 319). Nguyên công 10: Phay mặt phẳng gờ trục Định vị: Chi tiết được định vị bằng hai khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do; mặt bậc của trục được tì sát vào khối V2 hạn chế bậc tự do tịnh tiến dọc trục; dùng chốt trám đặt vào lỗ Æ10 hạn chế bậc tự do xoay quanh đường tâm cổ chính. Chi tiết được định vị 6 bậc tự do. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng 2 mỏ kẹp thẳng góc với khối V so với trục khuỷu. Phương của lực kẹp vuông góc với kích thước thực hiện. Chọn máy : Máy phay vạn năng: 6H82; Nm=7 kW, số cấp tấc độ 18, phạm vi tốc độ : (301500) vòng/phút. Chọn dao: Dao phay đĩa 3 mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng, đường kính dao D = 160, B = 22; d = 50; số răng Z=12 răng (theo bảng 4.85 STCNCTM tập 1 – trang 367). Nguyên công 11: Phay rãnh then Định vị: chi tiết gia công được định vị bằng hai khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do. Mặt bậc của trục khuỷu được tỳ sát vào khối V1 để hạn chế bậc tự do tịnh tiến dọc trục. Dùng chốt tỳ đặt vào mặt phẳng gờ trục để hạn chế bậc tự do xoay xung quanh tâm cổ chính. Như vậy chi tiết gia công được hạn chế 6 bậc tự do. Ngoài ra ta còn dùng thêm chốt tỳ phụ để làm tăng độ cứng vững. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng 2 mỏ kẹp thẳng góc với khối V so với trục khuỷu. Chọn máy: Dùng máy phay vạn năng 6H82 của liên bang Nga ; Nm=7 kW, số cấp tấc độ 18, phạm vi tốc độ : (301500) vòng/phút (theo bảng 5.11 Sổ tay gia công cơ). Chọn dao: dùng dao phay rãnh then liền khối P6M5, theo bảng 4-75 Sổ tay CNCTM ta có: - Phay rãnh then R9: d = 18 mm; l = 19 mm; L = 79 mm; Z= 4 răng. - Phay rãnh then R5: d = 10 mm; l = 12 mm; L = 62 mm; Z= 4 răng. Nguyên công 12: Khoan lỗ then xoay Định vị: chi tiết gia công được định vị bằng hai khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do. Mặt bậc của trục khuỷu được tỳ sát vào khối V2 để hạn chế bậc tự do tịnh tiến dọc trục; dùng chốt trám đặt vào lỗ Æ10 để hạn chế bậc tự do xoay quanh đường tâm cổ chính. Như vậy chi tiết được định vị 6 bậc tự do. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng 2 mỏ kẹp thẳng góc với khối V so với trục khuỷu. Chọn máy: theo bảng 5.11 (Sổ tay gia công cơ) ta chọn dùng máy máy phay ngang 6H82 của Liên bang Nga có Nm=7 kW; n = 30 ¸ 1500 (vòng/phút). Chọn dao: Mũi khoan ruột gà bằng thép gió, đuôi côn, loại dài; đường kính d = 25 mm; chiều dài L = 305 mm; chiều dài phần làm việc l =205 mm. (theo bảng 4.42 STCNCTM tập 1 – trang 328). Nguyên công 13: Khoan 3 lỗ Æ5 Định vị: chi tiết gia công được định vị bằng hai khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do. Mặt bậc của trục khuỷu được tỳ sát vào khối V1 để hạn chế bậc tự do tịnh tiến dọc trục. Dùng chốt trám đặt vào lỗ Æ10 để hạn chế bậc tự do xoay quanh trục. Như vậy chi tiết được định vị 6 bậc tự do. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng 2 mỏ kẹp thẳng góc với khối V so với trục khuỷu. Chọn máy: theo bảng 5.11 (Sổ tay gia công cơ) ta chọn dùng máy máy phay ngang 6H82 của Liên bang Nga có Nm=7 kW; n = 30 ¸ 1500 (vòng/phút). Chọn dao: ta chọn mũi khoan ruột gà đuôi trụ loại ngắn bằng thép gió: d = 5.5 mm; chiều dài L = 95 mm; chiều dài làm việc l0= 60 mm (theo bảng 4.47 STGCC – trang 364). Nguyên công 14: tarô tay 3 lỗ M6 Định vị: chi tiết gia công được định vị bằng hai khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do. Mặt bậc của trục khuỷu được tỳ sát vào khối V1 để hạn chế bậc tự do tịnh tiến dọc trục. Như vậy chi tiết được định vị 5 bậc tự do.Để xác định vị trí chính xác giữa 3 lỗ M6 và lỗ then xoay Æ25 ta dùng bạc thay nhanh có gắn chốt trám lắp vào lỗ then xoay Æ25 (định vị không cho bạc xoay so với trục). Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng 2 mỏ kẹp thẳng góc với khối V so với trục khuỷu. Chọn dao: dùng tarô ngắn có cổ dùng cho ren hệ mét (bước lớn): bước ren p = 1 mm; đường kính d = 6 mm; chiều dài L = 72 mm; chiều dài phần làm việc l = 22 mm. Nguyên công 15: Tổng kiểm tra Kiểm tra các yêu cầu của trục khuỷu: Độ không song song giữa cổ chính và cổ biên: yêu cầu £ 0.08 Độ không đồng tâm giữa hai cổ trục chính yêu cầu £ 0.03 Kiểm tra chất lượng các bề mặt gia công. VII. TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ BỀ MẶT CỔ BIÊN F60, RZ = 20 (mM): Cấp chính xác phôi cấp I (vì dạng sản xuất là hàng loạt vừa, chi tiết rèn khuôn dạng trục có hình dạng đơn giản) khối lượng phôi 7.64 kG; vật liệu thép 45. Quy trình công nghệ gồm 2 bước: tiện thô và tiện tinh. Đường kính danh nghĩa của cổ biên F, cấp độ bóng 5. Theo bảng 1.70 (Sách STGCC) ta có cấp chính xác ứng với dung sai 46 mm là cấp chính xác 8. Theo bảng 3.71 (trang 238 Sổ tay CNCTM tập1) ta có: Rz = 200 mm và T = 250 mm. Vậy Rz + T = 450 mm Sai số không gian tổng cộng của phôi: rph=(chú thích 2, bảng 1.14 Sổ tay gia công cơ). Trong đó: rcv là độ cong vênh của phôi đúc được tính như sau: rcv=Dcv.l (đối._. với phôi cán kéo nguội tính theo bảng 1.2 - Sổ tay GCC). Dcv là độ cong vênh đơn vị: Dcv=3 (bảng 1.14 Sổ tay gia công cơ). l là chiều dài chi tiết đúc: l=67 mm. Vậy ta có: rcv= Dcv.l = 3´67 = 201 (mm) = 0.21 (mm). rlk là độ lệch giữ hai nửa khuôn: rlk = 0.9 mm (bảng 1.13 STGCC). Vậy rph== =920 mm Tính sai số: egđ = Sai số chuẩn: Theo chuỗi kích thước ta có kích thước cần đạt H: H = L – (L1 + L2) Trong đó : L= 52.5 (mm) L1 = Rsina L2= R - Rsina H = L – Rsina - R + Rsina = L- R Vậy ta có : eC(H) = 0 – Sai số chuẩn ec = 0.5dd = 0.5´0.035 = 0.0175 (mm) = 17.5 (mm) (chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước thực hiện). Ở đây dd là dung sai của đường kính Æ56. - Sai số kẹp chặt: Là lượng chuyển vị của chuẩn gốc chiếu lên phương kích thước thực hiện do lực kẹp thay đổi gây ra. Ta tính sai số kẹp chặt theo sách Sổ Tay Atlas Đồ gá (bảng 7.10) như sau: ek = eI: sai số do lực kẹp không đều. eI = 0.1´CM/sina.Dq Với CM = 0.26; a = 45°; Dq = 600 ta có: eI = 2.2 (mm). eII: sai số do độ nhám mặt chuẩn không đều. eII = {1.1´´K1´a1/[sina.]´DRZ3 Với q= 2000 N/cm; g0=2; g3=1.9; K1=0.62; a1=0.55; W3=8 (mm); RZ0=3.5 (mm); RZ3= 30 (mm); DRZ3=20 (mm). Thay vào ta có: eII = 2.38 (mm). eIII: sai số do độ sóng mặt chuẩn không ổn định. eIII = {0.87´q0.2´K/[sina´d0.2´(1+W3)1-a]}´DW3 Với K = 0.82; d = 56 mm; DW3 = 6 (mm). Thay vào ta có: eIII = 6.33 (mm). Vậy ta có sai số kẹp chặt: ek = = = 7.11 (mm). Vậy egđ = = = 18.89 (mm). Lượng dư nhỏ nhất của phôi rèn: =2(200+250+)=2740 mm Sai lệch không gian còn lại sau tiện thô là: rcl= rph ´ Ky= 920´0.06 = 55. 2 » 55 mm (Ky=0.06: là hệ số chính xác hoá, tra theo bảng 1.26 trang 28 - STGCC) Sau khi tiện thô, chất lượng bề mặt đạt Rz = 50 mm; T = 50 mm. Sau tiện tinh, chất lượng bề mặt đạt: Rz = 25 mm; T = 25 mm. Lượng dư nhỏ nhất được tính như sau: - Tiện thô: =2(50+50+) =2040 mm - Tiện tinh: =2(25+25+) =210 mm Cột kích thước tính toán xác định như sau: - Kích thước khi tiện thô: d2 = 60.030 + 0.210 = 60.240 (mm) - Kích thước phôi: d1= 60.240 +2.040 = 62.280 (mm) Dung sai của từng nguyên công, tra theo bảng 1.95 (Sổ tay GCC trang 117) ta có: - Dung sai tiện thô: d1= 400 mm. - Dung sai tiện tinh: d2= 30 mm. - Dung sai phôi: dph= 2600 mm. Cột kích thước giới hạn xác định như sau: - Xác định kích thước giới hạn nhỏ nhất dmin bằng cách làm tròn số của kích thước tính toán theo hàng số có nghĩa của dung sai. - Xác định kích thước giới hạn lớn nhất dmax bằng cách lấy kích thước giới hạn nhỏ nhất dmin cộng với dung sai: + Tiện tinh: dmax= 63.0 + 2.6 = 65.6 mm + Tiện thô: dmax= 61.0 + 0.4 = 61.4 mm + Phôi: dmax= 60.03 + 0.03 = 60.06 mm - Xác định lượng dư giới hạn: + Tiện tinh: 2Zbmin = 61.0 – 60.03 = 0.97 mm 2Zbmax = 61.4 – 60.06 = 1.34 mm + Tiện thô: 2Zbmin = 63.0 – 61.0 = 2 mm 2Zbmax = 65.6 – 61.4 = 4.2 mm - Lượng dư tổng cộng: 2Z0min= 2 + 0.97 = 2.97 mm 2Z0max= 4.2 + 1.34 = 5.54 mm - Kiểm tra kết quả tính toán: 2Z0max - 2Z0min = 5.54 – 2.97 = 2.57 mm dphôi - d2 = 2.60 – 0.03 = 2.57 mm + Sau tiện thô : 2Zbmax-2Zbmin =1.34 – 0.97 = 0.37 mm d2 - d3 = 0.4 – 0.03 = 0.37 mm Ta có bảng tính lượng dư sau: Bước công nghệ Các yếu tố (mm) Giá trị tính toán, mm Dung sai IT (mm) Kích thước giới hạn, mm Lượng dư giới hạn, mm Rz Ta r eb 2Zbmin Dt dmin dmax 2Zmin 2Zmax Phôi 200 250 920 0 – 62.820 2600 63.0 65.6 – – Tiện thô 50 50 55 18.89 2040 60.240 400 61.0 61.4 2000 4200 Tiện tinh 25 25 – 3.978 210 60.030 30 60.030 60.06 970 1340 2Zomin = 2970 (mm) 2Zomax=5540 (mm) Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại: - Lượng dư gia công mặt đầu Zb= 2.1 mm (Bảng 1.51 Sổ tay Gia công cơ) - Lượng dư gia công mặt cổ chính Zb= 2.1 mm (Bảng 1.51 STGCC) - Lượng dư gia công trục Æ62; Æ56: Zb= 2.2 mm (Bảng 1.51 STGCC) - Lượng dư gia phần vai trục có kích thước 65 mm là: Zb =2.2 mm (Bảng 1.51 STGCC) VIII. TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT: Nguyên công 1: Phay hai mặt đầu Chọn máy: theo bảng 5.11 – Sổ tay gia công cơ ta chọn được loại máy phay ngang 6H82 của Liên bang Nga có Nm=7 kW; n = 30 ¸ 1500 (vòng/phút). Chọn dao: chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng T15K6: D=100mm; B= 50 mm; số răng Z=8 răng (theo bảng 4.95 - STCNCTM). Lượng dư gia công Zb= 2.1 mm. Chiều sâu cắt t = 2.1 mm. Lượng chạy dao răng Sz = 0.18 mm/răng (theo bảng 5.125 STCNCTM). Tuổi bền dao: T = 180 phút. Tốc độ cắt: Vb = 282 (m/phút) (theo bảng 5.126 STCNCTM). Hệ số điều chỉnh tốc độ: K= K1. K2. Trong đó: + K1= 1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cách gá lắp dao. + K2= 0.7: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K= 1´0.7= 0.7 Vt= Vb.K = 282´0.7 = 197.4 m/phút Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: = 628.66 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 605 vg/ph. Như vậy tốc độ cắt thực tế là: m/phút. Tính lại bước tiến dao phút cho bàn máy : Sm = Sz ´ Z ´ n Z – số răng dao phay S = 0.18 ´ 8 ´ 605 = 871.2 (mm/ph) Chọn lại theo máy: Sm = 870 mm/ph Theo bảng 5-129 STCNCTM ta có: công suất cắt N= 3.8 kW < Nm = 7 kW. Nguyên công 2: Khoan 2 lỗ tâm Chọn máy: để có thể phay hai mặt đầu, theo bảng 24 – Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy ta chọn được loại máy khoan tâm hai đầu BC-150 của Liên bang Nga có Nm=3 kW; n = 620 ¸ 1365 (vòng/phút). Chọn dao: ta chọn mũi khoan tâm 6 II GOST 6694-53: d = 6 mm; chiều dài L = 85 mm; chiều dài phần khoan sâu l= 8 mm (theo bảng 6-9 trang 371 Sổ tay CNCTM loại 1 tập). Chiều sâu cắt: t = 3 mm. Lượng chạy dao: S = 0.12 mm/vòng (theo bảng 5.87 STCNCTM). Chu kỳ bền trung bình của dao: T = 25 phút. Vận tốc cắt: Vb = 27.5 m/phút (theo bảng 5.86 STCNCTM). Vt= Vb.K (K=K1. K2. K3). + K1= 0.95: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công. + K2= 0.85: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ. + K1= 1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoan. K = 0.95´0.85´1 = 0.81 Vậy: Vt= 27.5´0.81 = 22.3 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: = 1184 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 1008 vg/ph. Như vậy tốc độ cắt thực tế là: m/phút Theo bảng 5-88 STCNCTM ta có: công suất cắt N= 0.8 kW < Nm = 3 kW. Nguyên công 3: Tiện thô cổ chính và các cổ trục còn lại (trừ cổ biên). Chọn máy: ta chọn máy tiện vạn năng T620 do Việt Nam sản xuất dựa theo mẫu 1K62 của Liên Xô (cũ) có công suất động cơ chính Nm=7 kW. (theo bảng 5.4 Sổ tay Gia công cơ); phạm vi tốc độ trục chính: n = 12.5 ¸ 2000 vòng/phút. Chọn dao: dùng dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng T15K6. Lượng dư gia công tổng cộng: 2Zb= 4.2 mm. Chu kỳ bền trung bình của dao: T= 60 phút. Chiều sâu cắt t = 1.6 mm. Lượng chạy dao vòng S = 0.5 mm/vòng (theo bảng 5.60 STCNCTM). Chọn lại theo máy Sm = 0.5 mm/vòng Tuổi bền dao: T = 60 phút. Tốc độ cắt: Vb = 110 (m/phút) (theo bảng 5.63 STCNCTM). Vt= Vb.K K= K1. K2. K3. Trong đó: + K1= 1.28: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công. + K2= 1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi. + K3= 1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội. àK= 1.28´1´1 = 1.28 Vt= 110´1.28 = 140.8 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: = 996.46 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 800 vg/ph. Như vậy tốc độ cắt thực tế là: m/phút. Theo bảng 5-67 STCNCTM ta có: công suất cắt N= 3 kW < Nm = 7 kW. Tính vận tốc cắt cho các cổ trục khác: Cổ trục có đường kính D= 58 mm: = 773 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 633 vg/ph. Như vậy tốc độ cắt thực tế là: m/phút. Theo bảng 5-67 STCNCTM ta có: công suất cắt N= 3.4 kW < Nm = 7 kW. Cổ trục có đường kính D = 30 mm: = 1495 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 1270 vg/ph. Như vậy tốc độ cắt thực tế là: m/phút. Theo bảng 5-67 STCNCTM ta có: công suất cắt N= 2.4 kW < Nm = 7 kW. Nguyên công 4: Tiện thô cổ biên Chọn máy: ta chọn máy tiện vạn năng T620 do Việt Nam sản xuất dựa theo mẫu 1K62 của Liên Xô (cũ) có công suất động cơ chính Nm=7 kW. (theo bảng 5.4 Sổ tay Gia công cơ); phạm vi tốc độ trục chính: n = 12.5 ¸ 2000 vòng/phút. Chọn dao: dùng dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng T15K6. Lượng dư gia công tổng cộng: 2Zb= 4.4 mm Chiều sâu cắt t = 1.65 mm Lượng chạy dao S = 0.6 mm/vòng (Bảng 5-11, sổ tay CNCTM). Chọn lại theo máy Sm = 0.6 mm/vòng Tốc độ cắt V được tính theo công thức: V = Trong đó, các hệ số và số mũ tra bảng 5-17 Sổ tay CNCTM: Cv = 350; x=0.15; y=0.35; m=0.2. Tuổi bền của dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng: T =60 phút. Hệ số điều chỉnh: KV= KMV´ KNV´KUV KMV : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vật liệu gia công: KMV = kn´ = 1´ = 1.48 (vì sb của thép 45 là sb = 600 MPa). (Bảng 5-1 Sổ tay CNCTM). KNV = 1 (Bảng 5-5 Sổ tay CNCTM): hệ số phụ thuộc tình trạng bề mặt gia công. KUV = 1 (Bảng 5-6 Sổ tay CNCTM): hệ số phụ thuộc vật liệu làm dao. Vậy KV = 1.48´1´1= 1.48 Vt =´1.48 = 253.35 m/phút. n = = = 1344 vòng/phút. Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 1270 vg/ph. Vậy tốc độ cắt thực tế: Vtt== 239.27 m/phút. Lực cắt P: P= 10.CP.tx.Sy.Vn.KP Hệ số điều chỉnh KP= KMP..... Trong đó: KMP= = 0.62: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công (theo bảng 5-9 STCNCTM). ==== 1 (theo bảng 5.22 STCNCTM). Vậy: KP= 0.62´1´1´1´1 = 0.62 Theo bảng 5.23 sổ tay CNCTM, ta có các hệ số sau: Đối với PZ: CP= 300; x= 1; y= 0.75; n=- 0.15 Đối với PY: CP= 243; x= 0.9; y= 0.6; n= - 0.3 Đối với PX: CP= 339; x= 1.0; y= 0. 5; n= - 0.4 Vậy: PZ= 10´300´1.651´0.60.75´239.27-0.15´0.62= 920 N PY= 10´243´1.650.9´0.60.6´239.27-0.3´0.62= 336 N PX= 10´339´1.651´0.60.5´239.27-0.4´0.62= 300 N Công suất cắt: N= = = 3.6 kW à N< Nm= 7 kW. Nguyên công 5: Tôi cải thiện Ở đây ta chỉ cần tôi bề mặt để tăng độ cứng của bề mặt trục khuỷu. Nguyên công 6: Tiện tinh cổ chính Chọn máy: ta chọn máy tiện vạn năng T620 do Việt Nam sản xuất dựa theo mẫu 1K62 của Liên Xô (cũ) có công suất động cơ chính Nm=7 kW. (theo bảng 5.4 Sổ tay Gia công cơ); phạm vi tốc độ trục chính: n = 12.5 ¸ 2000 vòng/phút. Chọn dao: dùng dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng T15K6. Lượng dư gia công tổng cộng: 2Zb= 4.2 mm. Chiều sâu cắt t = 0.5 mm. Lượng chạy dao vòng S = 0.3 mm/vòng (theo bảng 5.60 STCNCTM). Chọn lại theo máy Sm = 0.3 mm/vòng Tuổi bền dao: T = 60 phút. Tốc độ cắt: Vb = 125 (m/phút) (theo bảng 5.63 STCNCTM). Vt= Vb.K K= K1. K2. K3. Trong đó: + K1= 1.28: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công. + K2= 1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi. + K3= 1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội. àK= 1.28´1´1 = 1.28 Vt= 125´1.28 = 160 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: = 1132 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 1008 vg/ph. Như vậy tốc độ cắt thực tế là: m/phút. Theo bảng 5-67 STCNCTM ta có: công suất cắt N= 3 kW < Nm = 7 kW. Tính vận tốc cắt cho các cổ trục khác: Cổ trục có đường kính D= 58 mm: = 878 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 800 vg/ph. Như vậy tốc độ cắt thực tế là: m/phút. Theo bảng 5-67 STCNCTM ta có: công suất cắt N= 3 kW < Nm = 7 kW. Cổ trục có đường kính D=30 mm: = 1699 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 1270 vg/ph. Như vậy tốc độ cắt thực tế là: m/phút. Theo bảng 5-67 STCNCTM ta có: công suất cắt N= 3 kW < Nm = 7 kW. Nguyên công 7: Tiện tinh cổ biên Chọn máy: ta chọn máy tiện vạn năng T620 do Việt Nam sản xuất dựa theo mẫu 1K62 của Liên Xô (cũ) có công suất động cơ chính Nm=7 kW. (theo bảng 5.4 Sổ tay Gia công cơ); phạm vi tốc độ trục chính: n = 12.5 ¸ 2000 vòng/phút. Chọn dao: dùng dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng T15K6. Lượng dư gia công tổng cộng: 2Zb= 4.4 mm Chiều sâu cắt t = 0.55 mm Lượng chạy dao S =0.3 mm/vòng (Bảng 5-11, sổ tay CNCTM). Chọn lại theo máy Sm = 0.3 mm/vòng Tốc độ cắt V được tính theo công thức: V = Trong đó, các hệ số và số mũ tra bảng 5-23 Sổ tay CNCTM: Cv = 350; x=0.15; y=0.35; m=0.2. Tuổi bền của dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng: T =60 phút. Hệ số điều chỉnh: KV= KMV´ KNV´KUV KMV : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vật liệu gia công: KMV = kn´ = 1´ = 1 (sau khi tôi cải thiện giới hạn sb = 750 MPa) Bảng 5-1 Sổ tay CNCTM. KNV = 1 (Bảng 5-5 Sổ tay CNCTM): hệ số phụ thuộc tình trạng bề mặt gia công. KUV = 0.3 (Bảng 5-6 Sổ tay CNCTM): hệ số phụ thuộc vật liệu làm dao. Vậy KV = 1´1´0.3 = 0.3 Vt =´0.3 = 77.18 m/phút. n = = = 409.66 vòng/phút. Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 400 vg/ph. Vậy tốc độ cắt thực tế: Vtt== 75.36 m/phút. Lực cắt P: P= 10.CP.tx.Sy.Vn.KP Hệ số điều chỉnh KP= KMP..... Trong đó: KMP= = 1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công (theo bảng 5-9 STCNCTM). ==== 1 (theo bảng 5.22 STCNCTM). Vậy: KP= 1´1´1´1´1 = 1 Theo bảng 5.23 sổ tay CNCTM, ta có các hệ số sau: Đối với PZ: CP= 300; x= 1; y= 0.75; n=- 0.15 Đối với PY: CP= 243; x= 0.9; y= 0.6; n= - 0.3 Đối với PX: CP= 339; x= 1; y= 0. 5; n= - 0.4 Vậy: PZ= 10´300´0.551´0.30.75´75.36-0.15´1= 350 N PY= 10´243´0.550.9´0.30.6´75.36-0.3´1= 188 N PX= 10´339´0.551.0´0.30.5´75.36-0.4´1= 181 N Công suất cắt: N= = = 0.43 kW à N< Nm= 7 kW. Nguyên công 8: Kiểm tra độ song song giữa cổ chính và cổ biên Định vị: chi tiết được định vị bằng 2 khối V ngắn tì vào hai cổ trục chính (hạn chế 4 bậc tự do); mặt bậc của chi tiết tì vào mặt bên của khối V2. Chi tiết đã được định vị 5 bậc tự do. Kiểm tra: dùng đồng hồ đo cho rà suốt chiều dài cổ biên, đọc và ghi hai chuyển âm và dương lớn nhất. Bằng tính toán ta sẽ được độ không song song giữa cổ biên và cổ chính; yêu cầu £ 0.08. Nguyên công 9: khoan lỗ Æ10 Chọn máy: dùng máy khoan cần 2H125 của Việt Nam có Nm=2.2 kW; đường kính lớn nhất khoan được: D = 25 mm; phạm vi tốc độ trục chính:n = 45¸2000 vòng/phút; số cấp tốc độ trục chính: 12 (theo bảng 5.22 Sổ tay gia công cơ). Chọn dao: Mũi khoan ruột gà bằng thép gió, đuôi trụ, loại ngắn; đường kính d = 10 mm; chiều dài L = 135 mm; chiều dài phần làm việc l =95 mm. (theo bảng 4.40 STCNCTM tập 1 – trang 319). Chiều sâu cắt: t = 5 mm. Lượng chạy dao: S = 0.22 mm/vòng (theo bảng 5.87 STCNCTM). Chu kỳ bền trung bình của dao: T = 25 phút. Vận tốc cắt: Vb = 24 m/phút (theo bảng 5.86 STCNCTM). Vt= Vb.K (K=K1. K2. K3). + K1= 0.95: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công. + K2= 0.85: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ. + K1= 1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoan. K = 0.95´0.85´1 = 0.81 Vậy: Vt= 24´0.81 = 19.44 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: = 619 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 507.6 vg/ph. Như vậy tốc độ cắt thực tế là: m/phút Theo bảng 5-88 STCNCTM ta có: công suất cắt N= 0.8 kW < Nm = 10 kW. Nguyên công 10: Phay mặt phẳng gờ trục Chọn máy : Máy phay vạn năng: 6H82; Nm=7 kW, số cấp tấc độ 18, phạm vi tốc độ : (301500) vòng/phút. Chọn dao: Dao phay đĩa 3 mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng, đường kính dao D = 160, B = 22; d = 50; số răng Z=12 răng (theo bảng 4.85 STCNCTM tập 1 – trang 367). Lượng dư gia công Zb= 2.2 mm. Chiều sâu cắt t = 2.2 mm. Lượng chạy dao răng Sz = 0.16 mm/răng (theo bảng 5.177 STCNCTM). Tuổi bền dao: T = 180 phút. Tốc độ cắt: Vb = 321 (m/phút) (theo bảng 5.178 STCNCTM). Hệ số điều chỉnh tốc độ: K= K1. K2. K3. Trong đó: + K1= 0.89: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của thép. + K2= 1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao. + K3=1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào số răng dao phay. K= 0.89´1´1= 0.89. Vt= Vb.K = 321´0.89 = 286 m/phút Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: = 566 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 500 vg/ph. Như vậy tốc độ cắt thực tế là: m/phút. Tính lại bước tiến dao phút cho bàn máy: Sm = Sz ´ Z ´ n Z – số răng dao phay Sm = 0.16 ´12´ 500= 960 (mm/ph) Chọn lại theo máy : Sm = 960 mm/ph Theo bảng 5-180 STCNCTM ta có: công suất cắt N= 4.6 kW < Nm = 7 kW. Nguyên công 11: Phay rãnh then Chọn máy: Dùng máy phay vạn năng 6H82 của liên bang Nga ; Nm=7 kW, số cấp tấc độ 18, phạm vi tốc độ : (301500) vòng/phút (theo bảng 5.11 Sổ tay gia công cơ). Chọn dao: dùng dao phay rãnh then liền khối P6M5, theo bảng 4-75 Sổ tay CNCTM ta có: - Phay rãnh then R9: d = 18 mm; l = 19 mm; L = 79 mm; Z=4 răng. - Phay rãnh then R5: d = 10 mm; l = 12 mm; L = 62 mm; Z= 4răng. Bước 1: Phay rãnh then R9 Chiều sâu cắt: t= 5.5 mm. Lượng chạy dao: S = 0.04 mm/vòng (bảng 5.36 Sổ tay CNCTM). Tốc độ cắt: ta có công thức: V= Theo bảng 5-39 Sổ tay CNCTM ta có các hệ số: CV= 12; q= 0.3; x= 0.3; y= 0.25; u= 0; p= 0; m= 0.26. Chu kỳ bền của dao T= 80 phút (theo bảng 5-40 Sổ tay CNCTM). Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt: kV= kMV.knv.kuv kMV= kn´ = 1´= 0.88 (bảng 5.1 Sổ tay CNCTM): hệ số phụ thuộc chất lượng của vật liệu gia công. knv= 1 (bảng 5.5 Sổ tay CNCTM): hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi. kuv= 1 (bảng 5.6 Sổ tay CNCTM): hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt. Vậy: kV= 0.88´1´1 = 0.88. Từ đó suy ra: Vt= = Vt= 10.79 m/phút. Số vòng quay của dao: = 190.9 vòng/phút Chọn số vòng quay theo máy: nm= 190 vòng/phút. Tốc độ cắt thực tế: m/phút. Tính lại bước tiến dao phút cho bàn máy: Sm = Sz ´ Z ´ n Z – số răng dao phay Sm = 0.04 ´ 4 ´ 190 = 30.4 mm/ph. Chọn lại theo máy : Sm = 29.61 mm/ph. Lực cắt: PZ= Z= 4 răng; n= 190 vòng/phút; CP= 12.5; x= 0.85; y= 0.75; u= 1; q= 0.73; w= -0.13. (theo bảng 5.41 Sổ tay CNCTM). kMP: hệ số điều chỉnh cho chất lượng của vật liệu gia công kMP= = = 1.13 (theo bảng 5.9 Sổ tay CNCTM). Vậy: PZ= = 929 N. Mômen xoắn trên trục chính của máy: Mx= = = 83.61 (N.m). Công suất cắt: Ne== = 0.2 kW < Nm= 7 kW. Bước 2: Phay rãnh then R5: Chiều sâu cắt: t= 2.5 mm. Lượng chạy dao: S = 0.02 mm/vòng (bảng 5.36 Sổ tay CNCTM). Tốc độ cắt: ta có công thức: V= Theo bảng 5-39 Sổ tay CNCTM ta có các hệ số: CV= 12; q= 0.3; x= 0.3; y= 0.25; u= 0; p= 0; m= 0.26. Chu kỳ bền của dao T= 80 phút (theo bảng 5-40 Sổ tay CNCTM). Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt: kV= kMV.knv.kuv kMV= kn´ = 1´= 0.88 (bảng 5.1 Sổ tay CNCTM): hệ số phụ thuộc chất lượng của vật liệu gia công. knv= 1 (bảng 5.5 Sổ tay CNCTM): hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi. kuv= 1 (bảng 5.6 Sổ tay CNCTM): hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt. Vậy: kV= 0.88´1´1 = 0.88. Từ đó suy ra: Vt= = Vt= 13.62 m/phút. Số vòng quay của dao: = 433.76 vòng/phút. Chọn số vòng quay theo máy: nm= 380 vòng/phút. Tốc độ cắt thực tế: m/phút. Tính lại bước tiến dao phút cho bàn máy: Sm = Sz ´ Zd ´ n Zd – số răng dao phay Sm = 0.02 ´ 4´ 380 = 30.4 (mm/ph) Chọn lại theo máy : Sm = 29.61 mm/ph Lực cắt: PZ= Z= 4 răng; n= 380 vòng/phút; CP= 12.5; x= 0.85; y= 0.75; u= 1; q= 0.73; w= -0.13. (theo bảng 5.41 Sổ tay CNCTM). kMP: hệ số điều chỉnh cho chất lượng của vật liệu gia công kMP= = = 1.13 (theo bảng 5.9 Sổ tay CNCTM). Vậy: PZ= = 264 N. Mômen xoắn trên trục chính của máy: Mx= = = 13.2 (N.m). Công suất cắt: Ne== = 0.052 kW < Nm= 7 kW. Nguyên công 12: Khoan lỗ then xoay Chọn máy: theo bảng 5.11 (Sổ tay gia công cơ) ta chọn dùng máy máy phay ngang 6H82 của Liên bang Nga có Nm=7 kW; n = 30 ¸ 1500 (vòng/phút). Chọn dao: Mũi khoan ruột gà bằng thép gió, đuôi côn, loại dài; đường kính d = 25 mm; chiều dài L = 305 mm; chiều dài phần làm việc l =205 mm. (theo bảng 4.42 STCNCTM tập 1 – trang 328). Chiều sâu cắt: t = 12.5 mm. Lượng chạy dao: S = 0.38 mm/vòng (theo bảng 5.25 STCNCTM). Chu kỳ bền trung bình của dao: T = 50 phút. (theo bảng 5-30 Sổ tay CNCTM). Vận tốc cắt: V = CV= 9.8; q= 0.4; y= 0.5; m= 0.2 (theo bảng 5-28 Sổ tay CNCTM). Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt: kV= kMV.kuv.klv kMV= kn´ = 1´= 1 (bảng 5.1 Sổ tay CNCTM): hệ số phụ thuộc chất lượng của vật liệu gia công. kuv= 1 (bảng 5.5 Sổ tay CNCTM): hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt. klv= 0.7 (bảng 5.31Sổ tay CNCTM): hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan. Vậy: kV= 1´1´0.7 = 0.7. Vậy Vt= = 18.44 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: = 234.9 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 190 vg/ph. Như vậy tốc độ cắt thực tế là: 14.92 m/phút Mômen xoắn Mx (N.m) và lực chiều trục P0 (N): Mô men xoắn: Mx = 10.CM.Dq.Sy.kP Theo bảng 5.32 (Sổ tay CNCTM) ta có: CM= 0.0345; q= 2; y= 0.8; kP: hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế, trong trường hợp này chỉ phụ thuộc vào vật liệu gia công và được xác định bằng: kP=kMP== = 1 (theo bảng 5.9 Sổ tay CNCTM). Vậy: Mx= 10´0.0345´252´0.380.8´1= 99.43 (N.m). Lực chiều trục: P0 = 10.CP.Dq.Sy.kP Theo bảng 5.32 (Sổ tay CNCTM) ta có: CP= 68; q=1; y= 0.7; Vậy: P0 = 10´68´251´0.380.7´1= 8636 (N). Công suất cắt: Ne= = = 1.94 (kW) < Nm = 7 (kW). Nguyên công 13: Khoan 3 lỗ Æ5 Chọn máy: theo bảng 5.11 (Sổ tay gia công cơ) ta chọn dùng máy máy phay ngang 6H82 của Liên bang Nga có Nm=7 kW; n = 30 ¸ 1500 (vòng/phút). Chọn dao: + Mũi khoan: ta chọn mũi khoan ruột gà đuôi trụ loại ngắn bằng thép gió P18: d = 5.5 mm; chiều dài L = 95 mm; chiều dài làm việc l0= 60 mm (theo bảng 4.47 STGCC – trang 364). Tra chế độ cắt cho nguyên công khoan: Chiều sâu cắt: t = 2.5 mm. Lượng chạy dao: S = 0.11 mm/vòng (theo bảng 5.87 STCNCTM). Chu kỳ bền trung bình của dao: T = 25 phút (theo bảng 5.86 STCNCTM). Vận tốc cắt: Vb = 27.5 m/phút (theo bảng 5.86 STCNCTM). Vt= Vb.K (K=K1. K2. K3). + K1= 0.9: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép. + K2= 0.85: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ. + K1= 1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoan. K = 0.9´0.85´1 = 0.76 Vậy: Vt= 27.5´0.76 = 20.9 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tính toán là: = 1331 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 1200 vg/ph. Như vậy tốc độ cắt thực tế là: m/phút Theo bảng 5-88 STCNCTM ta có: công suất cắt N= 0.8 kW < Nm = 10 kW. Nguyên công 14: Ta rô 3 lỗ M6 Dùng tarô tay ngắn có cổ dùng cho ren hệ mét (bước lớn): bước ren p = 1 mm; đường kính d = 6 mm; chiều dài L = 72 mm; chiều dài phần làm việc l = 22 mm (theo bảng 4-135 Sổ tay CNCTM). IX. XÁC ĐỊNH THỜI GIAN NGUYÊN CÔNG: Trong sản xuất hàng loạt vừa, thời gian nguyên công được xác định theo công thức sau đây: 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 lý của chi tiết; thời gian này có thể được thực hiện bằng máy hoặc bằng tay trong từng trường hợp gia công cụ thể có công thức 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 v.v…). Ta có thể lấy TP = 10%T0. TPV: thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (TPVKT) để thay dụng cụ, sửa đá, mài dao, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (TPVKT = 8%T0); thời gian phục vụ tổ chức (TPVC) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn dao ca kíp (TPVTC =3%T0). Vậy: TPV= 11%T0. Ttn: thời gian nghỉ ngơi của công nhân: Ttn= 5%T0. Thời gian cơ bản được xác định theo công thức sau: L- Chiều dài bề mặt gia công (mm). L1- Chiều dài ăn dao (mm). L2- Chiều dài thoát dao (mm). Sv- Lượng chạy dao vòng (mm/vg). n- Số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút (vg/ph). i: Số lần gia công. Nguyên công 1: Phay hai mặt đầu Phay măt đầu có đường kính Æ30: L= 30 mm. L1= +(0.53)mm =+(0.53) =16 mm; L2 = 3 mm. S = SZ.Z = 0.18´8 = 1.44 mm/vòng; n: số vòng quay n = 605 v/ph. i=1: số lượt gia công. Vậy: phút. Phay mặt đầu đường kính Æ56: L= 56 mm. L1= +(0.53)mm =+(0.53) =16 mm; L2 = 3 mm. S = SZ.Z = 0.18´8 = 1.44 mm/vòng; n: số vòng quay n = 605 v/ph. i=1: số lượt gia công. Vậy: phút. Vậy: T0 = 0.056 + 0.086= 0.142 phút. Nguyên công 2: Khoan 2 lỗ tâm T0 = L = l + ´cotg30o = 8 + ´= 23.59 mm. L1 = cotg30o + (0.5¸2) = ´ + (0.5¸2) = 6 mm. S = 0.12 mm/vòng. n = 1008 vòng/phút. i = 2. T0 = = = 0.25 phút. Nguyên công 3: tiện thô cổ chính và các cổ trục Tiện cổ chính: T0 = L = 88 mm. L1 = + (0.5¸2) = + 2 = 2.92 mm. S = 0.6 mm/vòng. n = 800 vòng/phút. i = 2. Vậy: T0 = = 0.38 phút. Tiện cổ trục có đường kính Æ56: T0 = L = 163 mm. L1 = + (0.5¸2) = + 2 = 2.92 mm. S = 0.6 mm/vòng. n = 500 vòng/phút. i = 1. Vậy: T0 = = 0.55 phút. Tiện cổ trục có đường kính Æ56: T0 = L = 155 mm. L1 = + (0.5¸2) = + 2 = 2.92 mm. S = 0.6 mm/vòng. n = 1008 vòng/phút. i = 1. Vậy: T0 = = 0.26 phút. Suy ra: T0 = 0.38 + 0.55 + 0.26 = 1.19 phút. 4. Nguyên công 4: Tiện thô cổ biên T0 = L = 67 mm. L1 = 2 mm. S = 0.6 mm/vòng. n = 208 vòng/phút. i = 1. Vậy: T0 = = 0.55 phút. 5.Nguyên công 5: tôi cải thiện Nguyên công 6: tiện tinh cổ chính và các cổ trục khác Tiện cổ chính: T0 = L = 88 mm. L1 = + (0.5¸2) = + 2 = 2.29 mm. S = 0.6 mm/vòng. n = 800 vòng/phút. i = 2. Vậy: T0 = = 0.38 phút. Tiện cổ trục có đường kính Æ56: T0 = L = 163 mm. L1 = + (0.5¸2) = + 2 = 2.29 mm. S = 0.6 mm/vòng. n = 500 vòng/phút. i = 1. Vậy: T0 = = 0.55 phút. Tiện cổ trục có đường kính Æ30: T0 = L = 155 mm. L1 = + (0.5¸2) = + 2 = 2.29 mm. S = 0.6 mm/vòng. n = 1008 vòng/phút. i = 1. Vậy: T0 = = 0.26 phút. Suy ra: T0 = 0.38 + 0.55 + 0.26 = 1.19 phút. Nguyên công 7: tiện tinh cổ biên T0 = L = 67 mm. L1 = 2 mm. S = 0.6 mm/vòng. n = 252 vòng/phút. i = 1. Vậy: T0 = = 0.46 phút. Nguyên công 8: kiểm tra độ song song giữa cổ biên và cổ chính Nguyên công 9: khoan lỗ Æ10 T0 = L = 30 mm. L1 = ´cotgj + (0.5¸2) = ´cotg75o + 2 = 3.34 mm. L2 = 2 mm. S = 0.22 mm/vòng. n = 569.6 vòng/phút. i = 1. Vậy: T0 = = 0.28 phút. Nguyên công 10: phay mặt phẳng gờ trục L= 28 mm. L1= +(0.53)mm =+(0.53) =20 mm; L2 = 3 mm. S = SZ.Z = 0.16´12 = 1.92 mm/vòng; n: số vòng quay n = 500 v/ph. i=1: số lượt gia công. Vậy: phút. Nguyên công 11: Phay rãnh then Phay rãnh then R9 kín hai đầu: T0 = + h = 5.5 mm; SMd= 400 mm/phút SMn= S´n = 0.04´2240 = 89.6 mm/phút. L = 56 mm. D = 18 mm. Vậy ta có: T0 = += += 0.44 phút. Phay rãnh then R9 hở một đầu: T0 = L = 26 mm. L1= 2 mm. SM= S´n = 0.04´2240 = 89.6 mm/phút. Suy ra ta có: T0 = = = 0.31 phút. Phay rãnh then R5 hở một đầu: T0 = L = 30 mm. L1 = 2 mm. SM = S´n = 0.02´2240 = 44.8 mm/phút. Vậy ta có: T0 = = = 0.71 phút. Vậy thời gian gia công cơ bản của nguyên công phay rãnh then là: T0 = 0.44 + 0.31 + 0.71 = 1.46 phút. 12. Nguyên công 12: Khoan lỗ then xoay T0 = ´i L = 150 mm. L1 = ´cotgj + (0.5¸2) = ´cotg75o + (0.5¸2) = 5 mm. S = 0.3 mm/vòng. n = 250 vòng. i = 1. Vậy ta có: T0 = ´i = ´1 = 2.1 phút. 13. Nguyên công 13: khoan 3 lỗ M5 T0 = ´i L = 20 mm. L1 = ´cotgj + (0.5¸2) = ´cotg75o + (0.5¸2) = 1.5 mm. S = 0.11 mm/vòng. n = 1200 vòng/phút. i = 1. Vậy ta có: T0 = ´i = ´3 = 0.49 phút. Thời gian cơ bản gia công tất cả các các nguyên công là: T0 = 0.056+0.142+0.25+1.19+0.55+1.19+0.46+0.035+1.46+2.1+5.6 T0 = 13.372 phút. Thời gian từng chiếc là: Ttc= T0 + TP + TPV + Ttn = T0 + 10%T0 + 11%T0 + 5%T0 = 126%T0 Ttc = 1.26´13.372 = 16.85 phút. X. TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ: Đồ gá nguyên công tiện cổ biên: Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kỹ thuật của nguyên công tiện cổ biên: Yêu cầu đối với cổ biên là: độ song song của cổ biên so với cổ chính phải đảm bảo £ 0.08. - Chi tiết được định vị bằng hai khối V ngắn trên hai cổ trục Æ56 và Æ30 có RZ = 20; hạn chế 4 bậc tự do. Hai khối V này được gá trên hai mâm xoay gắn với trục chính của máy tiện. - Mặt đầu có RZ = 40 được tì vào mâm xoay hạn chế 1 bậc tự do tịnh tiến chiều trục. Xác định lực kẹp: Phương trình chống xoay có dạng: Mms = (Fms1 + 2. Fms2).R= K.M = K.PZR0 Hay: Mms = (f1.W + 2.f2.W.sin).R = K.M = K.PZR0 Trong đó: K: là hệ số an toàn, được tính như sau: K = Ko.K1. K2. K3. K4. K5. K6 Với: Ko: là hệ số an toàn trong mọi trường hợp: Ko=1.5 K1: là hệ số kể đến lượng dư không đều: lấy K1=1.2 K2: là hệ số kể đến mòn dao làm tăng lực cắt, lấy K2=1.2 K3: là hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, lấy K3=1.2 K4: là hệ số kể đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, kẹp chặt bằng tay lấy K4=1.3 K5: là hệ số kể đến mức độ kẹp thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay, lấy K5=1 Ko: là hệ số kể đến mô men làm quay chi tiết, lấy K6=1 Từ đó tính được : K = 1.5´1.2´1.2´1.2´1.3´1´1 = 3.37 Hệ số ma sát f tra theo bảng 34 sách Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ta xác định được: f 1 = 0.3: hệ số ma sát giữa bề mặt chi tiết đã gia công và mỏ kẹp. f2 = 0.15: hệ số ma sát giữa bề mặt chi tiết đã gia công và bề mặt khối V. Vậy ta có: Wt = = = 5676 N = 567.6 kG. Vậy lực kẹp cần thiết là: Wt = 567.6 kG. Chọn cơ cấu kẹp và cơ cấu sinh lực: Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu: khi kẹp phải giữ đúng vị trí phôi lực kẹp tạo ra phải đủ, không làm biến dạng phôi, kết cấu nhỏ gọn, thao tác thuận lợi và an toàn. Với các yêu cầu như vậy ta chọn cơ cấu kẹp là cơ cấu đòn kẹp, kẹp chặt bằng ren. Cơ cấu kẹp chặt đồ gá là Bulông và đai ốc. Cơ cấu sinh lực bằng tay. Đường kính của bulông dùng để kẹp chặt: d ³ C ´ (mm) Chọn s = 8 Kg/mm2 Ta có đường kính bu lông : d ³ 1.4 ´ = 11.79 (mm) Ta chọn đường kính bu lông theo tiêu chuẩn d =12 (mm). Mô men xiết bu lông được xác định theo công thức: M= 0.1´d ´W = 0.1´12´567.6 = 681.12 (Kg.mm). Sai số chế tạo của đồ gá: Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu của nguyên công để quy định điều kiện kĩ thuật chế tạo và lắp ráp đồ gá. - Sai số chuẩn: Sai số chuẩn ec = 0.5dd = 0.5´0.035 = 0.0175 (mm) = 17.5 (mm) (theo trường hợp 6 bảng 7.7 Sổ tay ATLAS đồ gá - Trần Văn Địch) (chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước thực hiện). Ở đây dd là dung sai của đường kính Æ56. - Sai số kẹp chặt: Là lượng chuyển vị của chuẩn gốc chiếu lên phương kích thước thực hiện do lực kẹp thay đổi gây ra. Ta tính sai số kẹp chặt theo sách Sổ Tay Atlas Đồ gá (bảng 7.1._. – hệ số phụ thuộc vật liệu gia công K2 – hệ số phụ thuộc dao và vận tốc cắt Nc = (KW) - Kiểm tra công suất máy: Nc £ 1,2 ´Nđc ´h - Trong đó : Nđc – công suất động cơ máy Nđc = 9 KW h-hiệu suất động cơ h= 0,8 -Ta có : Nc = 0,32£ 1,2 ´ 9´ 0,8 = 8,6 (KW) 25.NGUYÊN CÔNG 29:PHAY HẠ BẬC MẶT PHẲNG LỖ f 65 Lượng dư : Zb = 15mm - Chọn dao : dao phay trụ răng lớn thép gió D=100 mm, Z=18 - Chọn máy : máy giường 6306 a)Phay thô 2 lần với chiều sâu cắt t = 7 mm Sz = 0,1 mm/vg ( bảng 2.80 sách STGCC ) Vb = 35m/ph (bảng 2.84 sách STGCC ) Tp = 60(bảng 2.82 sách STGCC) - Hệ số phụ thuộc vào chi tiết gia công K1 = 0,7(bảng 2.84 sách STGCC ) - Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K2 = 0,7 (bảng 2.88 sách STGCC ) - Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao K3 = 1 (bảng 2.89 sách STGCC ) V = Vb ´ K1 ´ K2 ´ K3 = 35 ´ 0,7´ 0,7 ´ 1 = 17,15 (m/ph) n = = = 54,61 (vg/ph) - Chọn theo máy nm = 65vg/ph - Tính lại V V = = = 20,41(vg/ph) - Tính lại bước tiến dao phút cho bàn máy : Sm = Sz ´ Zd ´ n Zd – số răng dao phay Sm = 0,1 ´ 18´ 65= 117 (mm/ph) - Chọn lại theo máy : Sm =220 mm/ph - Tính công suất cắt : đối với dao phay đĩa ba mặt , ngón , trụ Nc = E – hệ số tra theo bảng 2.96 sổ tay gia công cơ ; E = 0,09 bmax – chiều rộng phay lớn nhất (mm) bmax= 80 mm Zu – số răng dao phay K1 – hệ số phụ thuộc vật liệu gia công K2 – hệ số phụ thuộc dao và vận tốc cắt Nc = (KW) - Kiểm tra công suất máy: Nc £ 1,2 ´Nđc ´h - Trong đó : Nđc – công suất động cơ máy Nđc = 10 KW h-hiệu suất động cơ h= 0,8 -Ta có : Nc = 1,27 £ 1,2 ´ 10´ 0,8 = 9,6 (KW) b)Phay tinh với chiều sâu cắt t = 1 mm Sz = 0,3 mm/vg ( bảng 2.80 sách STGCC ) Vb = 20m/ph (bảng 2.84 sách STGCC ) Tp = 60(bảng 2.82 sách STGCC) - Hệ số phụ thuộc vào chi tiết gia công K1 = 0,7(bảng 2.84 sách STGCC ) - Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K2 = 0,7 (bảng 2.88 sách STGCC ) - Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao K3 = 1 (bảng 2.89 sách STGCC ) V = Vb ´ K1 ´ K2 ´ K3 = 20 ´ 0,7´ 0,7 ´ 1 = 9,8 (m/ph) n = = = 31 (vg/ph) - Chọn theo máy nm = 32vg/ph - Tính lại V V = = = 10(vg/ph) - Tính lại bước tiến dao phút cho bàn máy : Sm = Sz ´ Zd ´ n Zd – số răng dao phay Sm = 0,3´ 18´ 32= 172 (mm/ph) - Chọn lại theo máy : Sm =200 mm/ph - Tính công suất cắt : đối với dao phay đĩa ba mặt , ngón , trụ Nc = E – hệ số tra theo bảng 2.96 sổ tay gia công cơ ; E = 0,05 bmax – chiều rộng phay lớn nhất (mm) bmax= 80 mm Zu – số răng dao phay K1 – hệ số phụ thuộc vật liệu gia công K2 – hệ số phụ thuộc dao và vận tốc cắt Nc = (KW) - Kiểm tra công suất máy: Nc £ 1,2 ´Nđc ´h - Trong đó : Nđc – công suất động cơ máy Nđc = 10 KW h-hiệu suất động cơ h= 0,8 -Ta có : Nc = 0,35 £ 1,2 ´ 10´ 0,8 = 9,6 (KW) 26.NGUYÊN CÔNG 30:PHAY HẠ BẬC MẶT PHẲNG LỖ f110 Lượng dư : Zb = 15mm - Chọn dao : dao phay trụ răng lớn thép gió D=160 mm, Z=24 - Chọn máy : máy giường 6306 a)Phay thô 2 lần với chiều sâu cắt t = 7 mm Sz = 0,1 mm/vg ( bảng 2.80 sách STGCC ) Vb = 35m/ph (bảng 2.84 sách STGCC ) Tp = 60(bảng 2.82 sách STGCC) - Hệ số phụ thuộc vào chi tiết gia công K1 = 0,7(bảng 2.84 sách STGCC ) - Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K2 = 0,7 (bảng 2.88 sách STGCC ) - Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao K3 = 1 (bảng 2.89 sách STGCC ) V = Vb ´ K1 ´ K2 ´ K3 = 35 ´ 0,7´ 0,7 ´ 1 = 17,15 (m/ph) n = = = 54,61 (vg/ph) - Chọn theo máy nm = 65vg/ph - Tính lại V V = = = 20,41(vg/ph) - Tính lại bước tiến dao phút cho bàn máy : Sm = Sz ´ Zd ´ n Zd – số răng dao phay Sm = 0,1 ´ 24´ 65= 156 (mm/ph) - Chọn lại theo máy : Sm =160 mm/ph - Tính công suất cắt : đối với dao phay đĩa ba mặt , ngón , trụ Nc = E – hệ số tra theo bảng 2.96 sổ tay gia công cơ ; E = 0,09 bmax – chiều rộng phay lớn nhất (mm) bmax= 156 mm Zu – số răng dao phay K1 – hệ số phụ thuộc vật liệu gia công K2 – hệ số phụ thuộc dao và vận tốc cắt Nc = (KW) - Kiểm tra công suất máy: Nc £ 1,2 ´Nđc ´h - Trong đó : Nđc – công suất động cơ máy Nđc = 10 KW h-hiệu suất động cơ h= 0,8 -Ta có : Nc = 3,36 £ 1,2 ´ 10´ 0,8 = 9,6 (KW) b)Phay tinh với chiều sâu cắt t = 1 mm Sz = 0,3 mm/vg ( bảng 2.80 sách STGCC ) Vb = 20m/ph (bảng 2.84 sách STGCC ) Tp = 60(bảng 2.82 sách STGCC) - Hệ số phụ thuộc vào chi tiết gia công K1 = 0,7(bảng 2.84 sách STGCC ) - Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K2 = 0,7 (bảng 2.88 sách STGCC ) - Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao K3 = 1 (bảng 2.89 sách STGCC ) V = Vb ´ K1 ´ K2 ´ K3 = 20 ´ 0,7´ 0,7 ´ 1 = 9,8 (m/ph) n = = = 31 (vg/ph) - Chọn theo máy nm = 32vg/ph - Tính lại V V = = = 10(vg/ph) - Tính lại bước tiến dao phút cho bàn máy : Sm = Sz ´ Zd ´ n Zd – số răng dao phay Sm = 0,3´ 24´ 32= 230 (mm/ph) - Chọn lại theo máy : Sm =260 mm/ph - Tính công suất cắt : đối với dao phay đĩa ba mặt , ngón , trụ Nc = E – hệ số tra theo bảng 2.96 sổ tay gia công cơ ; E = 0,05 bmax – chiều rộng phay lớn nhất (mm) bmax= 156 mm Zu – số răng dao phay K1 – hệ số phụ thuộc vật liệu gia công K2 – hệ số phụ thuộc dao và vận tốc cắt Nc = (KW) - Kiểm tra công suất máy: Nc £ 1,2 ´Nđc ´h - Trong đó : Nđc – công suất động cơ máy Nđc = 10 KW h-hiệu suất động cơ h= 0,8 -Ta có : Nc = 0,9 £ 1,2 ´ 10´ 0,8 = 9,6 (KW) VI. TÍNH THỜI GIAN CƠ BẢN -Trong sản xuất hàng loạt, thời gian nguyên công được xác định theo công thức sau : - Thời gian từng chiếc (Thời gian nguyên công) : Ttc= To +Tp +Tpv +Ttn To- Thời gian cơ bản Tp- Thời gian phụ = 10%To Tpv- Thời gian phục vụ chỗ làm việc = 11%T0 Ttn- Thời gian nghỉ ngơi của công nhân = 5%To - Thời gian cơ bản được xác định theo công thức sau: - 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/vg) n- Số vòng quay trong 1 phút (vg/ph) Số lần gia công 1)Nguyên công 1: Phay mặt lưng L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 336 mm L1: Chiều dài ăn dao. (mm) L2: Chiều dài thoát dao. L2=(2¸5) (mm) i: Số lần gia công. i=1. S: Lượng chạy dao vòng. n : Số vòng quay trục chính. Phay thô. Ta có các thông số: t=5 mm; D=400 mm; S = 4 mm/vg; n=138 vg/ph. (mm) L2=(2¸5). Lấy L2=4 (mm) (ph) 2)Nguyên công 2: Phay bằng mặt phẳng lỗ f 65 và f 18 L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 120 mm L1: Chiều dài ăn dao. (mm) L2: Chiều dài thoát dao. L2=(2¸5) (mm) i: Số lần gia công. i=1. S: Lượng chạy dao vòng. n : Số vòng quay trục chính. Phay thô. Ta có các thông số: t=4 mm; D=100 mm; S = 2,7 mm/vg; n=75 vg/ph. (mm) L2=(2¸5). Lấy L2=4 (mm) (ph) 3)Nguyên công 3: Phay bằng mặt phẳng lỗ f 110 và f 18 L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 150 mm L1: Chiều dài ăn dao. (mm) L2: Chiều dài thoát dao. L2=(2¸5) (mm) i: Số lần gia công. i =1. S: Lượng chạy dao vòng. n : Số vòng quay trục chính. Phay thô. Ta có các thông số: t=4 mm; D=160 mm; S = 2,4 mm/vg; n=75 vg/ph. (mm) L2=(2¸5). Lấy L2=4 (mm) (ph) 5)Nguyên công 5: Phay mặt đầu L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 280mm L1: Chiều dài ăn dao. (mm) L2: Chiều dài thoát dao. L2=(2¸5) (mm) i: Số lần gia công. i=1. S: Lượng chạy dao vòng. n : Số vòng quay trục chính. Phay thô. Ta có các thông số: t=4 mm; D=325 mm; S = 3,6 mm/vg; n =120 vg/ph. (mm) L2=(2¸5). Lấy L2=5 (mm) (ph) 6)Nguyên công 6: Khoét ,doa các lỗ f 65 và f 110 a)Khoét ,doa lỗ f 65: a.1) Khoét thô : (ph) L:chiều sâu khoét: L=70 mm. L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao. (mm) L2=(1¸3) mm; lấy L2=3 mm. i: Số lần gia công; i=1. Khi đó: (ph) a.2) Khoét tinh : (ph) L:chiều sâu khoét: L=70 mm. L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao. (mm) L2=(1¸3) mm; lấy L2=3 mm. i: Số lần gia công; i=1. Khi đó: (ph) a.3) Doa tinh Ta có (ph) L:chiều sâu khoét: L=70 mm. L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao. (mm) L2=(1¸3) mm; lấy L2=3 mm. i: Số lần gia công; i=1. Khi đó: (ph) b) Khoét ,doa lỗ f 110 : b.1) Khoét thô : (ph) L:chiều sâu khoét: L=70 mm. L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao. (mm) L2=(1¸3) mm; lấy L2=3 mm. i: Số lần gia công; i=1. Khi đó: (ph) b.2) Khoét tinh : (ph) L:chiều sâu khoét: L=70 mm. L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao. (mm) L2=(1¸3) mm; lấy L2=3 mm. i: Số lần gia công; i=1. Khi đó: (ph) b.3) Doa thô : Ta có (ph) L:chiều sâu khoét: L=70 mm. L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao. (mm) L2=(1¸3) mm; lấy L2=3 mm. i: Số lần gia công; i=1. Khi đó: (ph) b.4) Doa tinh : Ta có (ph) L:chiều sâu khoét: L=70 mm. L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao. (mm) L2=(1¸3) mm; lấy L2=3 mm. i: Số lần gia công; i=1. Khi đó: (ph) 8)Nguyên công 9: Khoan, khoét ,doa lỗ f 18 a) Khoan : (ph) L:chiều sâu khoan: L=30 mm. L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao. (mm) L2=(1¸3) mm. Lấy L2=3 mm. i: Số lần gia công; i = 4 Khi đó: (ph) b) Khoét : (ph) L:chiều sâu khoan: L=30 mm. L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao. (mm) L2=(1¸3) mm. Lấy L2=3 mm. i: Số lần gia công; i = 4 Khi đó: (ph) c) Doa : (ph) L:chiều sâu khoan: L=30 mm. L1: Chiều dài ăn dao. L2: Chiều dài thoát dao. (mm) L2=(1¸3) mm. Lấy L2=3 mm. i: Số lần gia công; i = 4 Khi đó: (ph) 9)Nguyên công 9: Phay mặt cạnh bàn máy To = L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 280mm L1: Chiều dài ăn dao. L2=(1¸2) (mm) i: Số lần gia công. i=1. Sm: Lượng chạy dao vòng. Phay thô. Ta có các thông số: t=5 mm; D=36 mm; Sm = 126 mm/ph; Lấy L1 = 2 (mm) (ph) 10)Nguyên công 10: Phay mặt bàn máy L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 200 mm L1: Chiều dài ăn dao. (mm) L2: Chiều dài thoát dao. L2=(2¸5) (mm) i: Số lần gia công. i=1. S: Lượng chạy dao vòng. n : Số vòng quay trục chính. Phay thô. Ta có các thông số: t=4,5 mm; D=80 mm; S = 4,8 mm/vg; n=74 vg/ph. (mm) L2=(2¸5). Lấy L2=4 (mm) (ph) Phay tinh. Ta có các thông số: t=1 mm; D=80 mm; S = 14 mm/vg; n=58vg/ph. (mm) L2=(2¸5). Lấy L2=4 (mm) (ph) 11)Nguyên công 12: Phay mặt trên rãnh mang trượt To = L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 204mm L1: Chiều dài ăn dao. L2=(1¸2) (mm) i: Số lần gia công. i=2. Sm: Lượng chạy dao vòng. Phay thô. Ta có các thông số: Sm = 158 mm/ph; Lấy L1 = 2 (mm) (ph) 12)Nguyên công 13: Phay mặt cạnh rãnh mang trượt To = L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 204mm L1: Chiều dài ăn dao. L2=(1¸2) (mm) i: Số lần gia công. i=2. Sm: Lượng chạy dao vòng. Phay thô. Ta có các thông số: Sm = 126 mm/ph; Lấy L1 = 2 (mm) (ph) Phay tinh. Ta có các thông số: Sm = 192 mm/ph; Lấy L1 = 2 (mm) (ph) 13)Nguyên công 14: Phay mặt dưới rãnh mang trượt To = L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 204mm L1: Chiều dài ăn dao. L2=(1¸2) (mm) i: Số lần gia công. i=2. Sm: Lượng chạy dao vòng. Phay thô. Ta có các thông số: Sm = 158 mm/ph; Lấy L1 = 2 (mm) (ph) Phay tinh. Ta có các thông số: Sm = 20 mm/ph; Lấy L1 = 2 (mm) (ph) 14)Nguyên công 16: Phay mặt phẳng trước thân máy To = L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 220mm L1: Chiều dài ăn dao. L2=(1¸2) (mm) i: Số lần gia công. i=2. Sm: Lượng chạy dao vòng. Phay thô. Ta có các thông số: Sm = 126 mm/ph; Lấy L1 = 2 (mm) (ph) 15)Nguyên công 17: Phay mặt phẳng lắp hệ thống điều khiển L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 125 mm L1: Chiều dài ăn dao. (mm) L2: Chiều dài thoát dao. L2=(2¸5) (mm) i: Số lần gia công. i=1. S: Lượng chạy dao vòng. n : Số vòng quay trục chính. Phay thô. Ta có các thông số: t=4 mm; D=130 mm; S = 3 mm/vg; n=40 vg/ph. (mm) L2=(2¸5). Lấy L2=4 (mm) (ph) Phay tinh. Ta có các thông số: t=1 mm; D=130 mm; S = 2 mm/vg; n=40vg/ph. (mm) L2=(2¸5). Lấy L2=4 (mm) (ph) 16)Nguyên công 18: Phay vấu lồi bên phải To = L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 40mm L1: Chiều dài ăn dao. L2=(1¸2) (mm) i: Số lần gia công. i=1. Sm: Lượng chạy dao vòng. Phay thô. Ta có các thông số: Sm = 40 mm/ph; Lấy L1 = 2 (mm) (ph) Phay tinh. Ta có các thông số: Sm = 20 mm/ph; Lấy L1 = 2 (mm) (ph) 17)Nguyên công 19: Phay vấu lồi bên phải To = L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 40mm L1: Chiều dài ăn dao. L2=(1¸2) (mm) i: Số lần gia công. i=1. Sm: Lượng chạy dao vòng. Phay thô. Ta có các thông số: Sm = 40 mm/ph; Lấy L1 = 2 (mm) (ph) Phay tinh. Ta có các thông số: Sm = 20 mm/ph; Lấy L1 = 2 (mm) (ph) 18)Nguyên công 20: Phay vấu lồi bên trái To = L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 30mm L1: Chiều dài ăn dao. L2=(1¸2) (mm) i: Số lần gia công. i=1. Sm: Lượng chạy dao vòng. Phay thô. Ta có các thông số: Sm = 126 mm/ph; Lấy L1 = 2 (mm) (ph) 20)Nguyên công 21: Khoan các lỗ bên phải a) Khoan : lỗ f6,8 (ph) L:chiều sâu khoan: L=20 mm. L1: Chiều dài ăn dao. (mm) i: Số lần gia công; i = 15 Khi đó: (ph) b) Khoan : lỗ f10,5 (ph) L:chiều sâu khoan: L=25 mm. L1: Chiều dài ăn dao. (mm) i: Số lần gia công; i = 1 Khi đó: (ph) c) Khoan : lỗ f18 (ph) L:chiều sâu khoan: L=38 mm. L1: Chiều dài ăn dao. (mm) i: Số lần gia công; i = 1 Khi đó: (ph) 20)Nguyên công 22: Khoan lỗ bên trái Khoan : lỗ f18 (ph) L:chiều sâu khoan: L=20 mm. L1: Chiều dài ăn dao. (mm) i: Số lần gia công; i = 1 Khi đó: (ph) 21)Nguyên công 23: Khoan lỗ mặt trước a)Khoan : lỗ f5 (ph) L:chiều sâu khoan: L=15 mm. L1: Chiều dài ăn dao. (mm) i: Số lần gia công; i = 4 Khi đó: (ph) b)Khoan : lỗ f6,8 (ph) L:chiều sâu khoan: L=20 mm. L1: Chiều dài ăn dao. (mm) i: Số lần gia công; i = 18 Khi đó: (ph) 22)Nguyên công 24:Phay mặt phẳng lắp giá động cơ L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 114 mm L1: Chiều dài ăn dao. (mm) L2: Chiều dài thoát dao. L2=(2¸5) (mm) i: Số lần gia công. i=1. S: Lượng chạy dao vòng. n : Số vòng quay trục chính. Phay thô. Ta có các thông số: t=4 mm; D=100 mm; S = 3,6 mm/vg; n=50 vg/ph. (mm) L2=(2¸5). Lấy L2=4 (mm) (ph) 23)Nguyên công 25: Khoan lỗ lắp giá động cơ Khoan : lỗ f8,5 (ph) L:chiều sâu khoan: L=20mm. L1: Chiều dài ăn dao. (mm) i: Số lần gia công; i = 6 Khi đó: (ph) 24)Nguyên công 26: Khoan lỗ mặt đầu Khoan : lỗ f8,5 (ph) L:chiều sâu khoan: L=20mm. L1: Chiều dài ăn dao. (mm) i: Số lần gia công; i = 2 Khi đó: (ph) 25)Nguyên công 27: Phay mặt trụ trong lỗ f 65 L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 80 mm L1: Chiều dài ăn dao. (mm) L2: Chiều dài thoát dao. L2=(2¸5) (mm) i: Số lần gia công. i=1. S: Lượng chạy dao vòng. n : Số vòng quay trục chính. Phay thô. Ta có các thông số: t=6,5 mm; D=50 mm; S = 0,6 mm/vg; n=120vg/ph. (mm) L2=(2¸5). Lấy L2=4 (mm) (ph) Phay tinh. Ta có các thông số: t=1 mm; D=50 mm; S = 1,8 mm/vg; n=80vg/ph. (mm) L2=(2¸5). Lấy L2=4 (mm) (ph) 26)Nguyên công 28: Phay mặt trụ trong lỗ f 110 L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 120mm L1: Chiều dài ăn dao. (mm) L2: Chiều dài thoát dao. L2=(2¸5) (mm) i: Số lần gia công. i=1. S: Lượng chạy dao vòng. n : Số vòng quay trục chính. Phay thô. Ta có các thông số: t=4,5 mm; D=50 mm; S = 1,2 mm/vg; n=80vg/ph. (mm) L2=(2¸5). Lấy L2=3 (mm) (ph) Phay tinh. Ta có các thông số: t=1 mm; D=50 mm; S = 1,8 mm/vg; n=80vg/ph. (mm) L2=(2¸5). Lấy L2=3 (mm) (ph) 27)Nguyên công 29: Phay hạ bậc lỗ f 65 L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 80mm L1: Chiều dài ăn dao. (mm) L2: Chiều dài thoát dao. L2=(2¸5) (mm) i: Số lần gia công. i=2. S: Lượng chạy dao vòng. n : Số vòng quay trục chính. Phay thô. Ta có các thông số: t=7 mm; D=100 mm; S = 1,8 mm/vg; n=64vg/ph. (mm) L2=(2¸5). Lấy L2=3 (mm) (ph) Phay tinh. Ta có các thông số: t=1 mm; D=100 mm; S = 5,4 mm/vg; n=32vg/ph. (mm) L2=(2¸5). Lấy L2=3 (mm) (ph) 28)Nguyên công 30: Phay hạ bậc lỗ f 110 L: Chiều dài bề mặt gia công. L = 156mm L1: Chiều dài ăn dao. (mm) L2: Chiều dài thoát dao. L2=(2¸5) (mm) i: Số lần gia công. i=2. S: Lượng chạy dao vòng. n : Số vòng quay trục chính. Phay thô. Ta có các thông số: t=7 mm; D=160 mm; S = 2,4 mm/vg; n=65vg/ph. (mm) L2=(2¸5). Lấy L2=3 (mm) (ph) Phay tinh. Ta có các thông số: t=1 mm; D=160 mm; S = 7,2 mm/vg; n=32vg/ph. (mm) L2=(2¸5). Lấy L2=3 (mm) (ph) Vậy : Tổng thời gian gia công cơ bản là: TO = =102,88 (ph) Ttc = To + 0,26 ´ To = 129,62 (ph) VII. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 1. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 6 a-Yêu cầu: Thiết kế đồ gá khoét ,doa lỗ f65 và f 110 . Nguyên công phải qua các bước sau. B1.Khoét thô lỗ f110 B2. Khoét tinh lỗ f110 B3. Doa thô lỗ f110 B4. Doa tinh lỗ f110 B5. Khoét thô lỗ f65 B6. Khoét tinh lỗ f65 B7. Doa tinh lỗ f65 b-Phân tích và tính toán lực kẹp: - Với kích thước bàn máy, khoảng cách từ bàn máy tới trục ,khoảng cách giữa các mũi tâm đã xác định ở phần “Đặc tính kỹ thuật của máy” ta xác định được kích thước của đồ gá . - Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kỹ thuật của nguyên công .Chi tiết được định vị 3 bậc tự do so với đồ gá bằng 2 phiến tỳ và 3 bậc tự do với chốt tỳ. - Định vị: + Định vị mặt bên trái bằng 2 phiến tì hạn chế 3 bậc tự do gồm: tịnh tiến theo trục OZ, quay quanh trục OX, OY; + Hai chốt tì hạn chế 2 bậc tự do gồm: tịnh tiến theo trục OY và quay quanh trục OZ + Một chốt tì hạn chế 1 bậc tự do tịnh tiến theo trục OX. - Lực tác dụng trong quá trình cắt : Mô men xoắn lớn nhất Mx=18,27 (Kgm) Sơ đồ tính lực kẹp Để đảm bảo cho độ cứng vững của đồ gá ta không tính đến lực dọc trục Po thì phương trình cân bằng có dạng : K.Mx=W.f.(a+b) Þ Trong đó : K:Hệ số điều chỉnh chung để đảm bảo an toàn (tra trong Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 2) ta có : K=K0.K1.K2.K3.K4 .K5.K6 +K0:Hệ số an toàn trong mọi trường hợp K0=1,5 + K1:Hệ số an toàn thuộc lượng dư không đều K1=1,2 + K2:Hệ số phụ thuộc vào độ mòn dao làm tăng lực cắt K2=1,4 + K3:Hệ số phụ thuộc vào lực cắt tăng vì cắt không liên tục K3=1,2 + K4:Hệ số phụ thuộc vào nguồn sinh lực không ổn định khi kẹp chặt K4=1,3 + K5:Hệ số phụ thuộc vào sự thuận tiện vị trí tay quay của cơ cấu kẹp chặt bằng tay K5=1,2 + K6:Hệ số phụ thuộc vào mô men làm lật phôi quanh điểm tựa K6=1,5 Khi đó ta có : K==1,5.1,2.1,4.1,2.1,3.1,2.1,5 =7,076 Hệ số ma sát f tra bảng 34 sách Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy của tác giả PGS-TS Trần Văn Địch ta xác định được: f = f 1 + f2 Trong đó : f1 : hệ số ma sát giữa chi tiết và mỏ kẹp ;f1 = 0,12 f2 : hệ số ma sát giữa chi tiết và đồ định vị; f2 = 0,1 Vậy : f = f 1 + f2 = 0,1 + 0,12 = 0,22 Còn các thông số a,b là khoảng cách từ tâm mũi khoét doa tới tâm mỏ kẹp dựa vào sơ đồ ta có + a=0,3975m +b =0,2365m Khi đó ta có lực kẹp : Từ lực kẹp cho phép ta tính được đường kính bu lông kẹp cần thiết theo công thức : D ³ C ´ (mm) -Chọn s = 8 Kg/mm2 Ta có đường kính bu lông : D ³ 1,4 ´ = 15 (mm) Ta chọn đường kính bu lông theo tiêu chuẩn d =20 (mm) Mô men xiết bu lông được xác định theo công thức : M= 0,1´d ´W = 0,1´ 20 ´ 1480 = 2960 (Kgmm) -Tính sai số chế tạo đồ gá : Sai số gá đặt : Trong đó : [dgđ]:sai số gá đặt cho phép: d:Dung sai của nguyên công thực hiện : Kích thước cần đạt của nguyên công là 390 vậy dung sai của nguyên công là : IT = 0,14 mm=140 mm: Khi đó : Ta có : Sai số gá đặt cho phép : Suy ra : Trong đó ek: là sai số do kẹp chặt phôi, trong trường hợp này lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện do đó ek= 0 em: là sai số do mòn đồ gá, ta có em = b.N1/2 = 0,2.N1/2 = 0,2.2201/2 =2,96 mm elđ: là sai số do lắp đặt đồ gá, lấy elđ = 6 mm ec : là sai số chuẩn do định vị chi tiết gia công, ec = 0 do chuẩ định vị trùng với kích thước gia công. egđ: là sai số gá đặt,với d = 0,14 mm là sai lệch cho phép về vị trí của nguyên công, ta có : Từ đó tính được : mm Yêu cầu kỹ thật của đồ gá : +Độ không vuông góc giữa tâm bạc dẫn với đáy đồ gá [0,045 mm +Bề mặt bạc được nhiệt luyện đạt độ cứng :50 HRC +Độ không đồng tâm giữa bề mặt tâm bạc dẫn và lỗ lắp chốt trụ [0,045 mm +Độ không song song giữa bề mặt làm việc của phiến tỳ với đáy đồ gá [0,045 mm 2. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 23 a-Yêu cầu: Thiết kế đồ gá khoan lỗ f18 . b-Phân tích và tính toán lực kẹp: - Với kích thước bàn máy, khoảng cách từ bàn máy tới trục ,khoảng cách giữa các mũi tâm đã xác định ở phần “Đặc tính kỹ thuật của máy” ta xác định được kích thước của đồ gá . - Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kỹ thuật của nguyên công .Chi tiết được định vị 3 bậc tự do so với đồ gá bằng 2 phiến tỳ và 3 bậc tự do với chốt tỳ. Định vị: + Chi tiết được định vị trên hai phiến tì hạn chế 3 bậc tự do gồm: tịnh tiến theo trục OZ, quay quanh trục OX, OY; + Một chốt trụ hạn chế 2 bậc tự do gồm: tịnh tiến theo trục OX và trục OY + Một chốt trám hạn chế 1 bậc tự do quay quanh trục OY. - Lực tác dụng trong quá trình cắt : Mô men xoắn Mx=2,19 (Kgm) Sơ đồ tính lực kẹp Để đảm bảo độ cứng vững của đồ gá ta không tính đến lực dọc trục Po thì phương trình cân bằng có dạng : K.Mx=W.f.a Þ Trong đó : K:Hệ số điều chỉnh chung để đảm bảo an toàn (tra trong Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 2) ta có : K=K0.K1.K2.K3.K4 .K5.K6 +K0:Hệ số an toàn trong mọi trường hợp K0=1,5 + K1:Hệ số an toàn thuộc lượng dư không đều K1=1,2 + K2:Hệ số phụ thuộc vào độ mòn dao làm tăng lực cắt K2=1,5 + K3:Hệ số phụ thuộc vào lực cắt tăng vì cắt không liên tục K3=1,2 + K4:Hệ số phụ thuộc vào nguồn sinh lực không ổn định khi kẹp chặt K4=1,3 + K5:Hệ số phụ thuộc vào sự thuận tiện vị trí tay quay của cơ cấu kẹp chặt bằng tay K5=1,2 + K6:Hệ số phụ thuộc vào mô men làm lật phôi quanh điểm tựa K6=1,5 Khi đó ta có : K==1,5.1,2.1,5.1,2.1,3.1,2.1,5 =7,58 Hệ số ma sát f tra bảng 34 sách Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy của tác giả PGS-TS Trần Văn Địch ta xác định được: f = f 1 + f2 Trong đó : f1 : hệ số ma sát giữa chi tiết và mỏ kẹp ;f1 = 0,12 f2 : hệ số ma sát giữa chi tiết và đồ định vị; f2 = 0,15 Vậy : f = f 1 + f2 = 0,1 + 0,12 = 0,27 Còn các thông số a,b là khoảng cách từ tâm mũi khoét doa tới tâm mỏ kẹp dựa vào sơ đồ ta có + a=0,3975m Khi đó ta có lực kẹp : Từ lực kẹp cho phép ta tính được đường kính bu lông kẹp cần thiết theo công thức : D ³ C ´ (mm) -Chọn s = 8 Kg/mm2 Ta có đường kính bu lông : D ³ 1,4 ´ = 4,8 (mm) Ta chọn đường kính bu lông theo tiêu chuẩn d =12 (mm) Mô men xiết bu lông được xác định theo công thức : M= 0,1´d ´W = 0,1´ 12 ´ 155 = 3552 (Kgmm) -Tính sai số chế tạo đồ gá : Sai số gá đặt : Trong đó : [dgđ]:sai số gá đặt cho phép: d:Dung sai của nguyên công thực hiện : Kích thước cần đạt của nguyên công là 390 vậy dung sai của nguyên công là : IT= 0,1mm=100 mm: Khi đó : Ta có : Sai số gá đặt cho phép : Suy ra : Trong đó ek: là sai số do kẹp chặt phôi, trong trường hợp này lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện do đó ek= 0 em: là sai số do mòn đồ gá, ta có em = b.N1/2 = 0,2.N1/2 = 0,2.2201/2 =2,96 mm elđ: là sai số do lắp đặt đồ gá, lấy elđ = 7mm ec : là sai số chuẩn do định vị chi tiết gia công, ec = 0 do khoan lỗ đặc kích thước lỗ phụ thuộc vào kích thước dụng cụ cắt . egđ: là sai số gá đặt,với d = 0,1mm là sai lệch cho phép về vị trí của nguyên công, ta có : Từ đó tính được : mm Yêu cầu kỹ thật của đồ gá : +Độ không vuông góc giữa tâm bạc dẫn với đáy đồ gá [0,049 mm +Bề mặt bạc được nhiệt luyện đạt độ cứng :50 HRC +Độ không song song giữa bề mặt làm việc của phiến tỳ với đáy đồ gá [0,049 mm 3. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 10 a-Yêu cầu: Thiết kế đồ gá cho nguyên công phay mặt bàn máy . Nguyên công bao gồm hai bước : + Phay thô + Phay tinh b-Phân tích và tính toán lực kẹp: - Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kỹ thuật của nguyên công .Chi tiết được định vị 3 bậc tự do so với đồ gá bằng 2 phiến tỳ và 3 bậc tự do với chốt tỳ. Định vị: + Định vị mặt trái bằng 2 phiến tì hạn chế 3 bậc tự do gồm: tịnh tiến theo trục OY, quay quanh trục OZ, OX; + Một chốt trụ hạn chế 2 bậc tự do gồm: tịnh tiến theo trục OX và tịnh tiến theo trục OZ + Một chốt trám hạn chế 1 bậc tự do quay quanh trục OY. - Lực tác dụng trong quá trình cắt : - Gồm 2 lực tác dụng vào chi tiết : lực Pv và lực Ps .Trong đó lực Pv cùng chiều lực kẹp và hướng vào chi tiết nên không gây lật . Lực Ps có tác dụng gây trượt chi tiết . Trong đó : Ps = 0,3´ Pz = 0,3 ´4230 = 1269 Kg Sơ đồ tính lực kẹp Phương trình tính lực kẹp chống lại lực gây trượt Ps : K.Ps =W.f Þ Trong đó : K:Hệ số điều chỉnh chung để đảm bảo an toàn (tra trong Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 2) ta có : K=K0.K1.K2.K3.K4 .K5.K6 +K0:Hệ số an toàn trong mọi trường hợp K0=1,5 + K1:Hệ số an toàn thuộc lượng dư không đều K1=1 + K2:Hệ số phụ thuộc vào độ mòn dao làm tăng lực cắt K2=1,2 + K3:Hệ số phụ thuộc vào lực cắt tăng vì cắt không liên tục K3=1,2 + K4:Hệ số phụ thuộc vào nguồn sinh lực không ổn định khi kẹp chặt K4=1,3 + K5:Hệ số phụ thuộc vào sự thuận tiện vị trí tay quay của cơ cấu kẹp chặt bằng tay K5=1 + K6:Hệ số phụ thuộc vào mô men làm lật phôi quanh điểm tựa K6=1,5 Khi đó ta có : K==1,5.1.1,2.1,2.1,3.1.1,5 = 4,2 Hệ số ma sát f tra bảng 34 sách Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy của tác giả PGS-TS Trần Văn Địch ta xác định được: f = f 1 + f2 Trong đó : f1 : hệ số ma sát giữa chi tiết và mỏ kẹp ;f1 = 0,7 f2 : hệ số ma sát giữa chi tiết và đồ định vị; f2 = 0,15 Vậy : f = f 1 + f2 = 0,7 + 0,15 = 0,85 Khi đó ta có lực kẹp : Từ lực kẹp cho phép ta tính được đường kính bu lông kẹp cần thiết theo bảng 8.50 ( Sách Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy T2 ) : Đường kính bu lông kẹp : d = 40 mm Chiều dài tay quay : L = 240 mm Lực quay : P = 100 (N) Lực kẹp : W = 7650 ( KG) -Tính sai số chế tạo đồ gá : Sai số gá đặt : Trong đó : [dgđ]:sai số gá đặt cho phép: d:Dung sai của nguyên công thực hiện : Kích thước cần đạt của nguyên công là 495 vậy dung sai của nguyên công là : d = 0,2mm=200 mm Khi đó : Ta có : Sai số gá đặt cho phép : Suy ra : Trong đó ek: là sai số do kẹp chặt phôi, trong trường hợp này lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện do đó ek= 0 em: là sai số do mòn đồ gá, ta có em = b.N1/2 = 0,2.N1/2 = 0,2.2201/2 =2,96 mm elđ: là sai số do lắp đặt đồ gá, lấy elđ = 7mm ec : là sai số chuẩn do định vị chi tiết gia công, trong trường hợp này là khe hở lớn giữa chốt trụ và lỗ ec = dD + dd + Smin Trong đó : dD : dung sai đường kính lỗ chuẩn (mm) dd : dung sai đường kính chốt (mm) Smin : khe hở nhỏ nhất giữa lỗ chuẩn và chốt định vị (mm) - Ta có : dD = 0,03 mm (dung sai lỗ định vị ) dd = 0,01mm (dung sai đường kính chốt ) Smin khe hở nhỏ nhất giữa lỗ và chốt Smin = 0,03 mm - Vậy : ec = dD + dd + Smin = 0,03 +0,01 +0,03 = 0,07 mm egđ: là sai số gá đặt,với IT = 0,1mm là sai lệch cho phép về vị trí của nguyên công, ta có : Từ đó tính được : mm Yêu cầu kỹ thật của đồ gá : + Độ không vuông góc giữa bề mặt phiến tì với đáy đồ gá [0,071 mm + Độ không vuông góc giữa tâm lỗ lắp chốt trụ và chốt trám với đáy đồ gá [0,071 mm + Độ không song song giữa bề mặt cữ so dao với cạnh bên then dẫn hướng [0,071 mm KẾT LUẬN Qua quá trình làm đồ án tốt nghiệp và được sự hướng dẫn tận tình của thầy Đinh Đắc Hiến, chúng em đã nắm bắt được một số kiến thức về công nghệ chế tạo máy và lập qui trình công nghệ để chế tạo các chi tiết cũng như thiết kế các trang thiết bị chuyên dùng. Khi tính toán chúng em đã cố gắng dựa vào điều kiện thực tế ở Việt nam, đề hoàn thành các nhiệm vụ được giao là: Thiết kế, lập được qui trình chế tạo thân hộp và trục khuỷu của máy ép khuỷu. Mặc dù đã rất cố gắng, nhưng do không có kinh nghiệm, hạn chế về mặt kiến thức và thời gian nên trong quá trình làm đồ án vẫn còn nhiều thiếu sót không thể tránh khỏi. Chúng em mong được sự chỉ bảo của các thầy cô để bản đồ án này được hoàn thiện hơn và trình độ hiểu biết của chúng em được nâng cao hơn. Hà nội ngày 26 tháng 05 năm 2003 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. PGS. TS Trần Văn Địch. Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo máy, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật năm 2001. [2]. PGS. PTS Nguyễn Đắc Lộc - PGS. PTS Lê Văn Tiến - PGS. PTS Ninh Đức Tốn - PTS Trần Xuân Việt, Sổ tay công nghệ chế tạo máy T1, T2, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật năm 2000. [3] PGS. TS Trịnh Chất - TS Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí T1, T2, Nhà xuất bản giáo dục năm 2000. [4] TS. Nguyễn Trọng Bình - PGS. TS Nguyễn Thế Đạt - PGS. TS Trần Văn Địch - TS Nguyễn Văn Huyên - PGS. TS Nguyễn Đắc Lộc -PGS. TS Lê Văn Tiến - PGS. TS Nguyễn Viết Tiếp - TS Đỗ Đức Tuý - TS Trần Xuân Việt - TS Lê Văn Vĩnh, Công nghệ chế tạo máy T1, T2, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật năm 2001. [5] PGS. TS Nguyễn Tiến Thọ - GVC Nguyễn Thị Xuân Bảy - Ths Nguyễn thị Cẩm Tú, Kỹ Thuật Đo lường - kiểm tra trong chế tạo cơ khí, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật năm 2001. [6] PGS. PTS Lê Văn Tiến - PGS. PTS Trần Văn Địch - PTS Trần Xuân Việt, Đồ Gá cơ khí và tự động hoá, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật năm 1999. [7] PGS. TS Trần Văn Địch, Sổ Tay và Atlas đồ gá, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật năm 2000 [8] PGS. TS Trần Văn Địch, Sổ Tay gia công cơ, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật năm 2000 MỤC LỤC Phần I: Nghiên cứu nguyên lý làm việc của máy ép khuỷu EK2-6.3T 1 Phần II: Tính toán thiết kế trục khuỷu và thân máy 4 I. Tính toán sơ bộ trục khuỷu 4 II. Tính toán thân máy 5 III. Hành trình đầu trượt 6 IV. Tốc độ đầu trượt 7 V. Số hành trình đầu trượt 7 VI. Công cho phép của máy 8 VII. Những thông số kích thước 8 Phần III: Tính toán quy trình công nghệ gia công trục khuỷu và thân máy 10 Chương 1: Tính toán thiết kế quy trình công nghệ gia công trục khuỷu 10 I. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của trục khuỷu 10 II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu 10 III. Xác định dạng sản xuất 11 IV. Xác định phương pháp chế tạo phôi 12 V. Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 13 VI. Thiết kế nguyên công 13 VII. Tính toán lượng dư 21 VIII. Tính chế độ cắt 24 IX. Xác định thời gian nguyên công 36 X. Tính và thiết kế đồ gá 43 Chương 2: Tính toán thiết kế quy trình công nghệ gia công thân máy 51 I. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của thân máy 51 II. Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 54 III. Thiết kế nguyên công 55 IV. Tính toán lượng dư 85 V. Tính và tra chế độ cắt 92 VI. Tính thời gian cơ bản 134 VII. Tính và thiết kế đồ gá 148 ._.