Thiết kế qui trình công nghệ máy ép dầu trẩu động cơ 7,5 Kw, số vòng quay trục chính 3035 vg/ph theo mẫu của Nhật Bản

ao bởi các chi tiết của máy đều được sản xuất trong nước. Máy còn có thể điều chỉnh để sản xuất nhiều loại nguyên liệu khác nhau: ép dầu trẩu, dầu lạc . . . Do vậy việc tái sản xuất và cải tiến máy ép dầu thực vật là công việc cần được chú ý, phát triển. Muốn chế tạo được một máy ép dầu thực vật đảm bảo chất lượng, kích thước phù hợp với qui mô sản xuất, nâng cao năng suất lao động, giảm thiểu sức lao động của người công nhân, đặc biệt là phải giảm giá thành của máy. Người cán bộ kỹ thuật phải đi sát với thực tế sản xuất, tìm ra những ưu nhược điểm của máy đã có để đưa ra một phương án công nghệ phù hợp và tiên tiến nhất. Thời gian làm đồ án tốt nghiệp em được giao đề tài "Thiết kế qui trình công nghệ máy ép dầu trẩu động cơ 7,5 Kw, số vòng quay trục chính 30á35 vg/ph theo mẫu của Nhật Bản". Trong thời gian làm đồ án em luôn được sự quan tâm chỉ bảo của thầy Đinh Đắc Hiến cùng tập thể thầy cô trường Đại học Bách khoa và qua thực tế sản xuất em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ chế tạo máy. Tuy vậy, trong quá trình làm đồ án em vẫn còn những sai sót và bất hợp lí trong thuyết minh cũng như trong sơ đồ nguyên công do còn thiếu kinh nghiệm và trình độ thiết kế còn hạn chế. Em xin chân thành cám ơn ! Phần1 Nguyên lý làm việc của máy ép dầu thực vật Máy ép dầu thực vật hoạt động dựa vào nguyên lý ăn khớp của vít me - đai ốc: Khi vít me quay thì đai ốc chuyển động tịnh tiến. Nguyên liệu là những hạt trẩu hoặc hạt lạc (đã đuợc bóc vỏ)... đuợc đưa vào máy qua phễu chứa liệu.Vít me chuyển động quay nhờ động cơ dẫn động 7,5 KW-1450 Vg/ph qua bộ truyền trục vít bánh vít. Nguyên liệu đựoc đưa vào buồng ép , nguyên liệu lấp đầy các đường xoắn vít nên nó đóng vai trò như một đai ốc. Khi nguyên liệu được đưa vào buồng ép do trục vít me có độ côn và trong buồng ép có những thanh dao chém làm cho nguyên liệu bị nghiền nát, cuối cùng cho ta nguyên liệu dưới hai dạng: * Dạng lỏng: Tinh dầu được ép ra và chảy xuống máng hứng dầu, qua bộ lọc thô, lọc tinh ta được tinh dầu. * Dạng bã: Được đẩy ra ngoài qua khe hở của bạc côn. Máy ép dầu thực vật có kết cấu tương đối đơn giản, độ cứng vững cao, bộ nguồn làm việc êm, cho năng suất cao. Ngoài ra máy có hệ thống tay quay nối với trục chính của máy (phòng khi quá trình hoạt động bị trục trặc ta quay vô lăng theo chiều ngược lại để lấy liệu). Phần 2 Tính toán và thiết kế bộ truyền máy ép dầu thực vật. Động cơ công suất : 7,5 KW - 1450 Vg/ph. Tốc độ trục chính : 31 Vg/ph. I. Phân phối tỷ số truyền: Tỷ số truyền chung của máy: U = Uh . Uđ + Uh: Tỷ số truyền của hộp giảm tốc. + Uđ: Tỷ số truyền của bộ truyền đai. Để đảm bảo kích thước hộp giảm tốc nhỏ gọn, theo kinh nghiệm ta thiết kế với tỷ số truyền của hộp : Uh = 20. a Uđ = 46,77 / 20 = 2,338 ằ 2,34. II. Thiết kế bộ truyền đai: Để đảm bảo truyền động chính xác , tăng khả năng kéo ta dùng đai thang. + Các số liệu ban đầu: Nđc = 7,5 KW ; nđc = n1 = 1450 Vg/ph (trục dẫn). Vg/ph (bị dẫn). + Bộ truyền làm việc một ca: Chọn loại đai: Giả thiết vận tốc đai V > 5 m/s ta chọn loại đai Б có kích thước: b 3 h = 17 3 10,5 (mm). Đường kính bánh đai nhỏ: Tra bảng 4.21[9] ta chọn theo kích thước tiêu chuẩn: D1 =140 (mm). Kiểm nghiệm vận tốc đai: (m/s). V < Vmax = 30435 (m/s) ị Đảm bảo yêu cầu. Tính đường kính D2 của bánh đai lớn: D2 = D1 . Uđ (1-j ) = D1 . 2,34 (1- 0,02 ) = 321 (mm). Trong đó: D1 = 140 (mm). j = 0,02 - hệ số trượt giữa đai và bánh đai. Lấy theo tiêu chuẩn: D2 = 315 (mm). + Số vòng quay thực của trục bị dẫn: nÂ2 = (1- j ) . nđc . = (1- 0,02) . 1450 . = 631,56. + Tỷ số truyền của bộ truyền đai: Uđt = . ( Sai lệch của U nằm trong phạm vi cho phép <4% ) Sơ bộ chọn khoảng cách trục a: a ằ D2 = 320 (mm). Tính sơ bộ chiều dài đai theo khoảng cách trục a: L . Kiểm nghiệm số vòng quay của đai trong 1giây: . i < i max = 10 ị Thoả mãn. Chiều dài đai (L) lấy theo tiêu chuẩn: L0 = 1400 (mm). Lđ = L0 + 33 = 1400 + 33 = 1433 (mm). Trong đó: L0 : Chiều dài đai trong - Chiều dài danh nghĩa. Lđ : Chiều dài đai qua lớp trung hoà - Chiều dài tính toán. Xác định khoảng cách trục a theo chiều dài L tiêu chuẩn: . . ị Thoả mãn điều kiện. h + 0,55 ( D2 + D1 ) Ê a Ê 2 ( D2 + D1 ). 10,5 + 0,55 ( 315 + 140 ) Ê a Ê 2 (315 + 140 ). ị Thoả mãn. * Khoảng cách a nhỏ nhất để mắc đai: amin = a - 0,015 Lđ = 332 - 0,015.1433 = 310,5 (mm). * Khoảng cách a lớn nhất để tạo lực căng: amax = a + 0,03 Lđ = 332 + 0,03.1433 = 374,99 (mm). Tính góc ôm a1 và a2: a1 = 180° 57° = 180°57° = 149,95° >120°. a2 = 180° 57° = 180°57° = 210,05°. ị Thoả mãn. Xác định số đai (Z) cần thiết: Ta có: Theo bảng 4.7 ta có: Kđ = 1,25. Theo bảng 4.15 ta có: Ca = 0,92. Theo bảng 4.16 ta có: Cl = 0,95. Theo bảng 4.17 ta có: Cu = 1,135. Theo bảng 4.18 ta có: Cz = 0,9. Theo bảng 4.19 ta có: . . ị Ta chọn Z = 5. Xác định các kích thước chủ yếu của bộ truyền: * Chiều rộng đai (B): B = (Z-1) t + 2.e = (5-1).19 + 2.12,5 = 101 (mm). * Đường kính ngoài của đai: Da1 = D1 + 2ho = 140 + 2.4,2 = 148,4 (mm). Dn2 = D2 + 2ho = 315 + 2.4,2 = 323,4 (mm). Tính lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục: * Lực căng ban đầu: Theo (4-19 [9]): Tra bảng 4.22 ta có: qm = 0,178. Fv = qm.V² = 0,178.10,62² ằ 20 (N). * Lực tác dụng lên trục: . Các thông số bộ truyền đai: + Tiết diện đai Б (đai thang thường ). + Đường kính bánh đai nhỏ d1 = 140 (mm). + Đường kính bánh đai lớn d2 = 315 (mm). + Vận tốc đai: V = 10,62 (m/s ). + Tỷ số truyền thực tế: Ut = 2,3. + Sai lệch tỷ số truyền: DU = 1,7% < (4%). + Chiều dài đai tính toán: 1378 (mm). + Chiều dài đai tiêu chuẩn: 1400 (mm). + Số vòng chạy của đai: i = 7,64. + Khoảng cách trục : a = 332 (mm). + Góc ôm trên bánh đai nhỏ: a1 = 149,95° >120°. + Số đai cần thiết: Z = 4,77. + Số đai chọn: Z = 5. + Chiều rộng bánh đai: B = 101 (mm). + Lực căng ban đầu: Fo = 150 (N). + Lực tác dụng lên trục: Fr = 1440 (N). H1: Kết cấu bánh đai Kết cấu bánh đai: (Hình H1). III. Thiết kế bộ truyền trục vít - bánh vít: * Các số liệu ban đầu: n1 = 620 (V/ph). ( Trục vít - trục dẫn ). n2 = 31 (V/ph). ( Bánh vít - bánh bị dẫn ). * Tỷ số truyền (i): * Công suất trên trục vít: N1 = Nđc .hđ =7,5.0,95 = 7,125 (KW). Bộ truyền làm việc 5 năm, mỗi năm 300 ngày, 1ca. Sai số vận tốc vòng của trục chính không quá ± 3%. Chọn vật liệu: Giả sử vận tốc trượt Vt khoảng (2 á 5) m/s. + Ta chọn vật liệu bánh vít là đồng thanh - nhôm - sắt: БpАЖ 9-4 đúc trong khuôn cát. + Vật liệu trục vít là thép 45, tôi bề mặt có độ cứng 45 á 50 HRC. Định ứng suất cho phép của răng bánh vít: Theo bảng 4-4(CTM 1-Nguyễn trọng Hiệp). + Vì bộ truyền làm việc trong điều kiện che kín, đủ dầu bôi trơn nên dạng hỏng chính là do mòn. Ta tính toán thiét ké theo sức bền tiếp xúc. + Số chu kỳ làm việc của bánh vít: N = 60.n.T = 60.31.5.300.8 = 2,232.. + Hệ số chu kỳ ứng suất: Do đó: Chọn số mối ren trục vít: + Số mối ren trục vít: Z1 = 2. + Số răng bánh vít: Z2 = i. Z1 = 20. 2 = 40. Sơ bộ chọn trị số hiệu suất, hệ số tải trọng và tính công suất bánh vít: Chọn h = 0,8 (Chọn theo Z = 2) * Công suất trên bánh vít: N2 = N1. h = 7,125.0,8 = 5,7. * Sơ bộ chọn hệ số tải trọng: K = 1,1 ( Giả sử V2 < 3 m/s ). Định mô đun (m) và q theo sức bền tiếp xúc: + Chọn q = 10. Đảm bảo q ³ (0,25 á 0,3) Z2. + Chọn m = 7. (Bảng 7-3 . [9]) Kiểm nghiệm vận tốc trượt, hiệu suất và hệ số tải trọng: * Vận tốc trượt: Vt. * Các hệ số: + Căn cứ vào Z1, q chọn: l = 12º31′44″. + Căn cứ vào vật liệu trục vít, bánh vít tra bảng: Hệ số ma sát f = 0,038. Góc ma sát j = 2°30′. * Hiệu suất h: . ( Góc jÂ= arctg f = 2,18°) h = 0,81 ị đạt yêu cầu. * Vận tốc vòng của bánh vít: + Vì tải trọng không đổi và giả thiết V2 < 3 (m/s) do đó: K = Ktt . Kđ = 1.1,1 = 1,1 (Phù hợp). + Vì V2 < 2 (m/s) nên có thể chế tạo bộ truyền với cấp chính xác 8. Kiểm nghiệm ứng suất uốn của bánh vít: Số răng tương đương của bánh vít: Ztđ = Hệ số dạng răng: y = 0,476. Đảm bảo sức bền uốn. Xác định các thông số chủ yếu của bộ truyền: + Mô đun : m = 7 (mm). + Số mối ren trục vít: Z1 = 2. + Số răng bánh vít: Z2 = 40. + Hệ số đường kính : q =10. + Đường kính vòng chia trục vít: + Góc ăn khớp: a = 20°. + Góc nâng: l = 12°31Â44². + Khoảng cách trục : a = 0,5.m.(q + Z2) = 0,5.7.(10+40) = 175 (mm). * Vì không yêu cầu lấy a theo tiêu chuẩn nên ta dùng bánh răng không dịch chỉnh. * Đường kính vòng đỉnh (Da1): Da1 = dc1 + 2.fo.m = 70 + 2.1.7 = 84(mm). * Đường kính vòng đáy (Di1): Di1 = m.(q - 2,4) = 7.(10 - 2,4) = 53,2 (mm). * trục vít hướng xoắn phải. + Bước ren t: t = p.m = 3,14.7 =21,98 (mm). + Chiều dài phần có ren L: L ³ (11 + 0,06.Z2).m = (11 + 0,06.40 ).7 = 93,8 (mm). Lấy L = 150 (mm). * Đường kính vòng chia (vòng lăn) của bánh vít: dc2 = d2 = Z2.m = 40.7 = 280 (mm). + Đường kính vòng đỉnh (trong mặt cắt chính) của bánh vít: Da2 = m.(Z2 + 2) = 7.(40 + 2) = 294 (mm). + Chiều rộng bánh vít: B ≤ 0,75. Da1 = 0,75.84 = 63 (mm). Lấy B = 60 (mm). Tính lực tác dụng: * Lực vòng P1 trên trục vít bằng lực dọc trục Pa2 trên bánh vít: : Công suất trên trục vít (KW). : Số vòng quay (V/ph). * Lực vòng P2 trên bánh vít bằng lực dọc trục Pa1 trên trục vít: (N). * Lực hướng tâm trên trục vít bằng lực hướng tâm trên bánh vít:  10) Kết cấu trục vít - bánh vít:(H2). H2: Kết cấu trục vít - bánh vít. (Lực tác dụng lên bộ truyền trục vít – bánh vít) IV. Kiểm nghiệm sức bền trục vít: Các thông số về trục vít: + Vật liệu: Thép 45. + Tôi bề mặt: 45 á 50 HRC. + Đường kính vòng chia của ren: dc = 70 (mm). Các lực tác dụng lên trục vít: + Lực vòng P. + Lực dọc trục P1. + Lực hướng tâm Pr.: Bánh vít tác dụng lên. P = 3136 (N); Pa1 = 12699 (N); Pr = 4622 9N). + Lực R do tác động của bánh đai: R = 1440 (N). + Mô men xoắn trên trục: T = 49396(Nmm). (T - Mô men xoắn do động cơ tạo ra) Tính phản lực tại các gối đỡ ổ - vẽ biểu đồ mô men: * Dùng toạ độ XYOZ ta lần lượt xét các mặt phẳng khác nhau: + Trong mặt phẳng đứng YOZ: Lấy mô men đối với điểm B, mô men này phải bằng 0. (1) Từ (1) ta rút ra : Mặt khác: (2) Từ (2) ta rút ra : * Trong mặt phẳng XOZ: (3) Từ (3) ta rút ra : Kiểm nghiệm hệ số an toàn về mỏi của trục vít: * Tại tiết diện nguy hiểm: Chụi tải trọng lớn và tập trung ứng suất. + Tiết diện I-I: Là tiết diện nguy hiểm nhất. Hệ số an toàn (S) tính theo công thức: (4) +là hệ số an toàn chỉ xét ứng suất uốn. (5) +Hệ số an toàn chỉ xét ứng suất xoắn. (6) * Trong đó: + và : Giới hạn mỏiuốn và xoắn trong chu trình đối xứng của mẫu nhẵn đường kính 7á10 mm. Lấy gần đúng theo công thức: + và : Biên độ ứng suất uốn và xoắn trong tiết diện trục. + và : ứng suát uốn và xoắn trung bình. + ứng suất uốn được coi như thay đổi theo chu trình đối xứng (bỏ qua ứng suất kéo, nén do lực dọc trục gây ra). ; . Với M: Mô men uốn toàn phần. + W: Mô men cản uốn. ứng suất xoắn coi như thay đổi theo chu kỳ mạch độmg. (Trục quay 1 chiều) Với : Mô men xoắn. . * Các hệ số: + : Hệ số kể đến ảnh hưởng của ứng suất trung bình đến độ bền mỏi - Với thép C tra bảng: + : Hệ số xét đến ảnh hưởng của kích thước tiết diện trục đến độ bền mỏi. Tra bảng ta được: + : Hệ số tập trung ứng suất khi uốn và xoắn thực tế. Tra bảng: + Trục vít được tăng bền nên: + Hệ số tăng bền: b = 2,4. * Thay các giá trị của các đại lượng và các hệ số vào công thức (4), (5), (6) ta có: Vậy S = 10,88 > [S] =1,5 á 2,5. ị Trục vít đảm bảo sức bền. Mặt khác S = 10,88 > 2,5 do đó ta không cần kiểm tra độ cứng. V. Chọn then và kiểm nghiệm sức bền then: + Theo tiêu chuẩn việt nam: TCVN 2261 - 77. Chọn then có kích thước: b = 8 (mm). h = 7 (mm). t1 = 4 (mm). t2 = 8 (mm). * Bán kính góc lượn của rãnh: + Nhỏ nhất = 0,25 (mm). Lớn nhất = 0,4 (mm). * Chiều dài then: L = 36 (mm). * Điều kiện bền dập: + T: Mô men xoắn trên trục. + d: Đường kính lắp then. + : ứng suất dập cho phép . * Điều kiện bền cắt: :ứng suất cắt cho phép. ị Thoả mãn điều kiện. VI. Chọn ổ cho trục vít: n = 620 (V/ph). d = 35 (mm). Pa = 12699 (N). Bộ truyền trục vít - bánh vít làm việc 1 chiều, nhưng phòng khi máy bị kẹt phải quay theo chiều ngược để thu liệu và sửa chữa do đó ta chọn ổ đũa côn chặn - đỡ cho cả 2 gối tựa ta tính toán cho ổ B chịu lực lớn hơn. Chọn sơ bộ ổ ký hiệu 7607 có các thông số: d = 35 (mm); D = 80 (mm); B = 33 (mm). a = 11,17°; C = 71,6 (KN); Co = 61,5 (KN). Kiểm nghiệm khả năng tải động của ổ: Theo bảng 11-4 (Chi tiết máy1 - Nguyễn Trọng Hiệp). Với ổ đũa côn : e = 1,5 tga = 1,5 tg11,17° = 0,296. * Theo 11-7 lực dọc trục do lực hướng tâm sinh ra trên ổ là: Theo bảng 11-5 với sơ đồ bố trí như ở trên: * Tải trọng tương đương: + Các hệ số: X,Y được xác định theo tỷ số: ị Tra bảng: X = tga. Y = 1 (ổ côn chặn - đỡ). + Hệ số Kđ = 1,3. Kt = 1 ( t < 100°C). V = 1 (Vòng trong quay). ị Tải trọng tương đương. P = (tg11,17°.1.1582 + 1.12699).1,3.1 = 16915 (N). * Số giờ làm việc tương đương: : Số thời gian làm việc của ổ được tính: (giờ). : Hệ số qui đổi tải trọng về chế độ điển hình. Tra bảng 10-9 (Chi tiết máy 1 – Nguyễn Trong Hiệp): (giờ). (triệu vòng quay). * Hệ số khả năng tải động: (KN). + Với ổ đũa côn: q = 10/3 do đó: ổ đảm bảo khả năng tải động. 3.Kiểm nghiệm khả năng tải tĩnh: (mục đích phòng quá tải đột ngột). Tra bảng: ị ổ đảm bảo khả năng tait tĩnh. * Kết luận: Chọn ổ côn chặn - đỡ 7607 cho cả 2 gối tựa là phù hợp. Phần 3 Thiết kế qui trình công nghệ gia công vỏ hộp giảm tốc. I. Phân tích chức năng điều kiện làm việc: Hộp giảm tốc là bộ phận truyền động trung gian dẫn động từ động cơ đến trục chính máy(trục vít ép của máy). Hộp gồm 2 nửa riêng biệt được lắp với nhau 1 cách chính xác tạo thành khối cứng, các bộ phận trong hộp làm việc nhịp nhàng. * Các bề mặt và kích thước quan trọng: 1. Các bề mặt lắp ghép giữa 2 nửa: Kích thước quan trọng là khoảng cách tâm và góc giữa các lỗ bắt bu lông lắp ghép: . . 2. Mặt trụ trong lắp ổ trục vít, độ bóng bề mặt: Rz = 2,5 àm. + Độ không đồng tâm giữa 2 lỗ và 3. Để trục vít ăn khớp với bánh vít, đường tâm lỗ lắp ổ trục bánh vít và trục vít phải vuông góc với nhau. Độ không vuông góc Ê 0,02 (mm). Mặt khác kích thước khoảng cách tâm a phải đảm bảo: 4. Độ vuông góc giữa các đường tâm lỗ với bề mặt lắp ghép cũng cần được đảm bảo. Độ không vuông góc Ê 0,02 (mm). 5. Bề mặt (A) định vị hộp trên thân máy do đó để đảm bảo truyền động chính xác, phải đảm bảo độ vuông góc giữa bề mặt (A) và mặt phẳng lắp ghép (B). 6. Hai lỗ ren M24 dùng để bắt thanh giằng thân máy tăng độ cứng vững. Để lắp ghép được, đường tâm 2 lỗ M24 phải vuông góc với mặt (B), sai lệch ≤ 0,2 mm. 7. Hai lỗ f 15 dùng để bắt với các chi tiết khác phải đảm bảo kích thước khoảng cách tâm 8. Bộ truyền đươc bôi trơn bằng dầu, mức dầu trong hộp phải luôn đảm bảo ngập chiều cao ren trục vít. II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu: * Kết cấu công nghệ cũng như yêu cầu kỹ thuật hoàn toàn hợp lý, vật liệu là gang xám phù hợp với tính kinh tế và công nghệ.(Phù hợp với dạng sản xuất loạt vừa). * Kết cấu bề mặt cho phép thoát dao dễ dàng khi gia công. * Các lỗ phần lớn là lỗ thông, rất tiện lợi khi gia công lỗ. * Trên hộp có duy nhất một mặt phẳng nghiêng (so với đáy) có thể gia công dễ dàng trên máy phay đứng (quay trục chính đi 1 góc a trong mặt phẳng đứng song song phương chạy dao), và trên máy khoan cần (quay bàn máy đi 1 góc a ). III. Xác định dạng sản xuất: Sản lượng hàng năm của chi tiết được xác định theo công thức: * Trong đó: + N : Số chi tiết sản xuất trong năm. + N1 : Số sản phẩm sản xuất trong năm. (N1 = 200). + m : Số chi tiết trong 1 sản phẩm (m = 1). (Ta coi 2 nửa hộp là 2 chi tiết được sản xuất riêng biệt) + b : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (b = 5%) * Nếu tính thêm số phế phẩm a thì N được tính theo công thức: . + Với a = 3%, ta có: Tính trọng lượng của chi tiết: Q1 = V.g (Kg). Q1 : Trọng lượng chi tiết (Kg). V : Thể tích chi tiết (). g : Trọng lượng riêng gang xám . +Để tính được thể tích của chi tiết ta tiến hành chia chi tiết ra nhiều phần để tínhcác sau đó lấy tổng các như vậy sau khi tính toán ta được: ị Q1 = 5,38.7,3 = 39 (Kg). Căn cứ vào Q1 và N (tra bảng 2 [1] ) ta được dạng sản xuất loạt vừa. IV. Phương pháp chế tạo phôi: * Đây là chi tiết dạng hộp, bề mặt phức tạp nên ta chọn phương pháp chế tạo phôi là đúc trong khuôn cát với 3 mặt phân khuôn, cách bố trí chi tiết trong khuôn (xem hình vẽ H5). * Vật liệu: СЧ 15 – 32. V. Tính lượng dư gia công: * Tính lượng dư gia công khi gia công lỗ + Phôi đúc, gang xám cấp chính xác 3. + Chi tiết được định vị bằng mặt phẳng chuẩn cùng với 1 chốt trụ ngắn và 1 chốt trám. + Qui trình công nghệ gồm 2 bước: Tiện thô và tiện tinh. Lượng dư gia công được tính theo công thức: . : Độ nhám bề mặt gia công do bước gia công trước tạo ra. : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt. : Sai lệch về không gian do bước gia công trước để lại. : Sai số gá đặt ở bước đang gia công. : Lượng dư nhỏ nhất của bước đang tính. + Tra bảng 8 [1]: Tổng giá trị + Sau bước công nghệ thứ nhất loại trừ chỉ còn: (bảng 10 [1] ). + Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức: : Đại lượng cong vênh của lỗ. Tính theo cả 2 phương hướng kính và hướng trục. : Độ cong giới hạn của phôi trên 1 mm chiều dài. Tra bảng 13 [1] ta có: d, l: Đường kính và chiều dài lỗ gia công. + Đại lượng sai lệch của lỗ xác định theo công thức: : Dung sai kích thước theo 2 phương của lỗ. * Vậy sai lệch không gian tổng cộng: Sai lệch không gian còn lại sau khi tiện thô: + Sai số ghá khi tiện lỗ: + Trong đó: - sai số chuẩn khi địng vị vào 2 chốt mà 2 chốt có khe hở với lỗ định vị. . + Trong đó: : Dung sai lỗ định vị, : Dung sai đường kính chốt, : Khe hở nhỏ nhất giữa lỗ và chốt, Góc xoay lớn nhất của chi tiết được xác định: H: Khoảng cách giữa 2 lỗ chuẩn. H = 368(mm). . Sai số chuẩn trên chiều dài lỗ gia công: Do đó: + Sai số ghá đặt còn lại ở nguyên công tiện tinh: Lượng dư nhỏ nhất xác định theo công thức: . + Khi tiện thô: + Khi tiện tinh: * Dung sai các nguyên công tra theo bảng: + Dung sai tiện tinh: . + Dung sai tiện thô: + Dung sai phôi: * Kích thước tính toán: + Sau tiện tinh: + Sau tiện thô: + Kích thước phôi: * Lượng dư giữa các nguyên công: + Khi tiện tinh: + Khi tiện thô: * Lượng dư tổng cộng: Đây là lượng dư tối ưu. Bảng tính lượng dư gia công tiện và kích thước giới hạn của lỗ F80+0,05. Bước RZa (mm) Ti (mm) ra (mm) eb (mm) Zmt (mm) dt (mm) s (mm) Dmin (mm) Dmax (mm) 2Zmin (mm) 2Zmax (mm) Phôi 600 900 76,834 400 76,43 77,23 Thô 50 45 153 3,026 79,86 170 79,69 80,03 3030 3260 Tinh 20 8 0,192 80,05 50 80 80,10 190 310 H4: Lượng dư gia công các bề mặt. 1-1, 2-2, 3-3 là 3 mặt phân khuôn (1-1 là mặt dưới, (A) là mặt đáy) VI. Lập qui trình công nghệ gia công vỏ hộp: Nguyên công 1: + Tiện mặt phẳng chuẩn (A). + Tiện lỗ f312. Nguyên công 2: + Tiện mặt phẳng (B). + Tiện lỗ f140 lắp ổ bánh vít. Nguyên công 3: + Kiểm tra độ không vuông góc của lỗ f312, f140 so với mặt chuẩn (A). Nguyên công 4: + Kiểm tra độ không đồng trục của 2 lỗ f312 và f140. Nguyên công 5: + Khoan , khoét, doa 2 lỗ định vị f10. Nguyên công 6: Phay các mặt phẳng: + Mặt lắp ổ trục vít. + Mặt nút tháo dầu. + Mặt lỗ cửa thăm. Nguyên công 7: + Doa 2 lỗ lắp ổ trục vít f80. Nguyên công 8: + Kiểm tra độ không đồng trục của 2 lỗ f80. Nguyên công 9: + Kiểm tra độ không vuông góc giữa đường tâm trục của 2 lỗ f80 và f140. Nguyên công 10: + Phay mặt phẳng nút thăm dầu. Nguyên công11: + Khoan lỗ thăm dầu và lỗ tháo dầu. Nguyên công12: + Khoan lỗ bu lông nắp cửa thăm. Nguyên công13: + Khoan 6 lỗ f3 lắp ghép. Nguyên công14: + Khoan lỗ bulông lắp ổ trục vít. Nguyên công15: + Khoan lỗ bu lông lắp ổ bánh vít. Nguyên công16: + Ta rô các lỗ ren. Nguyên công17: + Tổng kiểm tra. VII. Thiết kế nguyên công gia công vỏ hộp: 1- Nguyên công 1: Tiện mặt chuẩn (A), tiện lỗ lắp ghép f312. * Định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu.(định vị được 5 bậc tự do). * Máy: T630. Dao: BK8 loại: 20´30 và 40´40. H5: Sơ đồ gá đặt nguyên công 1 Chế độ cắt: 1-1.Gia công mặt chuẩn (A): a - Tiện thô: + Lượng chạy dao S = 1(mm/s) (Bảng 1-12[4]). + Chiều sâu cắt t = 1,5 (mm). + Tốc độ cắt: (Bảng 2-27 [4]). * Các hệ số điều chỉnh: + Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền cửa dao (T = 90' ): K1 = 0,92. + Hệ số phụ thuộc vào nhãn hiệu hợp kim cứng(BK8): K2 = 0,83. + Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính (j =45°): K3 = 1. + Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi (không vỏ cứng): K4 = 1. (Tra bảng 2-80 á 2-88 [4]). Do đó vận tốc tính toán: * Số vòng quay tính toán: + Chọn theo máy: * Tốc độ thực tế: b - Tiện bán tinh: + Chiều sâu cắt: + Lượng chạy dao: + Tốc độ cắt: - (Tra bảng 2-27 [4]). * Chọn theo máy: + Tốc độ cắt thực tế: c - Tiện tinh: + Chiều sâu cắt: + Lượng chạy dao: + Tốc độ cắt: - (Tra bảng 2-27 [4] ). * Chọn theo máy: ; * Tốc độ cắt thực tế: * Độ bóng đạt được: ; . * Độ chính xác kích thước: 7. 1-2. Gia công lỗ f312: a. Tiện thô: + Chiều sâu cắt : + Lượng chạy dao: .- (Bảng 1-12 [4]). + Tốc độ cắt: (Bảng 2-27 [4] ). . . . * chọn theo máy: . . b - Tiện bán tinh: + Chiều sâu cắt : + Lượng chạy dao: .- (Bảng 1-12 [4] ). + Tốc độ cắt: (Bảng 2-27 [4] ). . . . * chọn theo máy: . . * Tốc độ cắt thực tế: . c - Tiện tinh: + Chiều sâu cắt : + Lượng chạy dao: .- (Bảng 1.12 [4] ). + Tốc độ cắt: (Bảng 2.27 [4] ). . . * chọn theo máy: . . * Tốc độ cắt thực tế: . * Độ bóng đạt: . * Cấp chính xác: 7 Phiếu công nghệ Bước Máy Dao Chế độ cắt Ra CCX t (mm) S (mm/vg) n (vg/ph) Tiện mặt đầu: * Thô * Bán tinh * Tinh T620 BK8 1,5 0,8 0,2 0,59 0,47 0,16 100 160 200 1,25 7 Tiện lỗ: * Thô * Bán tinh * Tinh T620 BK8 1,5 0,8 0,2 1,07 0,43 0,13 100 125 160 1,25 7 1-3. Xác định thời gian nguyên công: 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) Sv- Lượng chạy dao vòng (mm/vg) n- Số vòng quay trong 1 phút (vg/ph) i- Số lần gia công * Tính thời gian cho nguyên công 1: a) Xén mặt đầu: . . . b) Tiện lỗ: . . . c) Thời gian tổng cộng: . 2- Nguyên công 2: Gia công mặt đầu và nắp ổ bánh vít. * Định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu. (Kẹp bằng chấu trái - khống chế 5 bậc tự do). * Máy T630. Dao: BK8 loại 20´30 và 40´40. H6: Sơ đồ định vị kẹp, chặt nguyên công 2 Chế độ cắt: 2-1.Gia công mặt đầu: a) Tiện thô lần 1: + Chiều sâu cắt: t = 1,5 (mm). + Lượng chạy dao: S = 0,59 (mm/vg) - (bảng 1-12 [4] ). + Tốc độ cắt (tra bảng 2.27 [4] ta được): + Chọn theo máy: b) Tiện thô lần 2: + Chiều sâu cắt: t = 1,2 (mm). + Lượng chạy dao: S = 0,59 (mm/vg) - (bảng 1-12 [4]). + Tốc độ cắt: c) Tiện tinh: + Chiều sâu cắt: t = 0,3 (mm). + Lượng chạy dao: S = 0,16 (mm/vg) - (bảng 1-12 [4] ). + Tốc độ cắt (tra bảng 2.27 [8] ta được): + Chọn theo máy: * Độ bóng đạt được: Ra = 2,5. Cấp chính xác 6. 2-2. Gia công lỗ f140: a) Tiện thô lần 1: + Chiều sâu cắt: t = 1,5 (mm). + Lượng chạy dao: S = 0,16 á1,0 (mm/vg) - (bảng 2.11 [4] ). + Tốc độ cắt (tra bảng 2.27 [4] ta được): + Chọn theo máy: b) Tiện thô lần 2: + Chiều sâu cắt: t = 1,2 (mm). + Lượng chạy dao: S = 0,59 (mm/vg) - (bảng 1-12 [4] ). + Tốc độ cắt: c) Tiện tinh: + Chiều sâu cắt: t = 0,3 (mm). + Lượng chạy dao: S = 0,13 (mm/vg) - (bảng 1-12 [4]). + Tốc độ cắt (tra bảng 2-27 [4] ta được): + Chọn theo máy: * Độ bóng đạt được: Ra = 1,25. * Cấp chính xác: 8. Phiếu công nghệ Bước Máy Dao Chế độ cắt Ra CCX t (mm) S (mm/vg) n (vg/ph) Tiện mặt đầu: * Thô * Bán tinh * Tinh T620 BK8 1,5 1,2 0,3 0,59 0,59 0,16 178 315 400 2,5 8 Tiện lỗ: * Thô * Bán tinh * Tinh T620 BK8 1,5 1,2 0,3 0,87 0,59 0,1 250 250 315 1,25 8 2-3. Xác định thời gian cho nguyên công 2: a) Xén mặt đầu: . . . b) Tiện lỗ: . . . c) Thời gian tổng cộng: . 3. Nguyên công 3: Kiểm tra độ không vuông góc của lỗ f312, f140 so với mặt chuẩn. * Yêu cầu: + Sai lệch Ê 0,1 (mm). + Kiểm tra bằng đồng hồ so, sai lệch D được xác định: . H7: Sơ đồ gá đặt nguyên công 3 4. Nguyên công 4: Kiểm tra độ không đồng tâm giữa 2 lỗ f312 và f140. * Yêu cầu: + Sai lệch Ê 0,1 (mm). + Kiểm tra bằng đồng hồ so, sai lệch D được xác định: H7: Sơ đồ gá đặt nguyên công 4 5. nguyên công 5: * Định vị: + Mặt phẳng (B): 3 bậc tự do. + Chốt trụ ngắn: 2 bậctự do. + Chốt tỳ: 1 bậc tự do. * Kẹp chặt: Đòn kẹp liên động. * Máy: Khoan cần 2A55. * Dao: Mũi khoan P18 F9,5. Mũi khoét F9,8. Dao doa máy F10. H8: Sơ đồ gá đặt nguyên công 5 Khoan doa 2 lỗ định vị 5-1. Chế độ cắt: + Khoan , khoét, doa cùng trên 1 lần ghá. + Dùng bạc thay nhanh để dẫn hướng dụng cụ cắt. a) Bước 1: Khoan. + Chiều sâu cắt : + Lượng chạy dao: S = 0,43 (Bảng 2.33 [4]). + Tốc độ cắt: (Bảng 2.117 [4]). * Các hệ số điều chỉnh: + Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền: . + Hệ số phụ thuộc chiều dài lỗ: . + Hệ số phụ thuộc vật liệu dao: . + Hệ số điều chỉnh: . . . * Chọn theo máy: b) Bước 2: Khoét. + Chiều sâu cắt : . + Lượng chạy dao : S = 0,4 á 0,5 (mm/vg). (bảng 2.33 [4] ). + Tốc độ cắt: (Bảng 2.117 [4] ). * Các hệ số điều chỉnh: + Hệ số chu kỳ bền : (Bảng 2.86 [4] ) + Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt của phôi: (Không có vỏ cứng) (Tra bảng 2.85 [4] ). * Tốc độ cắt tính toán: . * Số vòng quay tính toán: . * Chọn theo máy: * Độ bóng đạt được: . c) Bước 3: Doa máy. + Chiều sâu cắt: . + Lượng chạy dao: (Tra bảng2-101 [4] ). + Tốc độ cắt: (Tra bảng 2-113 [4] ). + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền: K = 1. . . * Chọn theo máy: * Độ bóng đạt được: . * Cấp chính xác: 7. Phiếu công nghệ Bước Máy Dao Chế độ cắt Ra CCX t (mm) S (mm/vg) n (vg/ph) Khoan 2A55 F9,5 - P18 4,75 0,28 600 Khoét 2A55 F9,8 - P18 0,15 0,4 950 Doa 2A55 F10 - P18 0,1 1,15 225 0,63 7 5-2. Thời gian gia công cơ bản: a) Khoan: . . . . b) Khoét: c) Doa: . d) Thời gian tổng cộng: . Nguyên công 6: Phay các mặt phẳng. * Định vị: + Mặt phẳng chuẩn (A): Hạn chế 3 bậc tự do. + Chốt trụ ngắn: Hạn chế 2 bậc tự do. + Chốt trám: Hạn chế 1 bậc tự do. * Kẹp chặt: Bằng đòn kẹp. * Máy: Máy phay ngang 6H82G. Dao: Dao phay mặt đầu hợp kim cứng BK8. H9: Sơ đồ gá đặt nguyên công 6 Phay các mặt phẳng * Chế độ cắt: 6.1. Phay các mặt phẳng: + Mặt đầu lắp ổ trục vít. + Mặt lắp cửa thăm. + Mặt đầu nút tháo dầu. Các mặt phẳng được gia công với cùng 1 chế độ cắt vì vậy ta chỉ tính cho 1 bề mặt nào đó. * Chọn bề mặt lắp ổ trục vít: Chế độ cắt gồm phay thô và phay tinh. a) Phay thô: + Chiều sâu cắt : . + Lượng chạy dao: (Tra bảng 2-101 [4] ). Chọn . + Tốc độ cắt: (bảng2-113 [4] ). Với T = 180'. * Các hệ số diều chỉnh: + Hệ số phụ thuộc vào độ cứng gang HB = 180: K1 = 1,12. + Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao: K2 = 1. + Hệ số phụ thuộc vào nhãn hiệu hợp kim cứng BK8: K3 = 0,8. + Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi: K4 = 1. + Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay: K5 = 0,89. + Hệ số phụ thuộc góc nghiêng chính dao: K6 = 1. + Góc j = 60°. (Tra bảng 2-80 á 2-88[4] ). * Tốc độ cắt tính toán: * Số vòng quay tính toán: . Chọn theo máy: . + Lượng chạy dao phút: . Theo máy: . + Tốc độ cắt thực tế: . b) Phay bán tinh: + Chiều sâu cắt: . + Lượng chạy dao: . + Số vòng quay: . + Tốc độ cắt thực tế: . + Độ bóng đạt được:.6.2. Phương pháp gia công: + Chi tiết được ghá trên đồ ghá phân độ quay góc phân độ là:90°/360° + Khi gia công xong 1 bề mặt nào đó, nới lỏng đai ốc kẹp chặt giữa phần định vị và phần thân đến vị trí gia công. Bi và lò xo tự định vị phần quay, xác định vị trí bề mặt gia công với dụng cụ cắt, kẹp chặt phần quay và phần thân đồ ghá, tiếp tục gia công bề mặt mới với quá trình như vậy cho tới khi hoàn thành. Phiếu công nghệ Bước Máy Dao Chế độ cắt Rz CCX t (mm) S (mm/v) n (v/ph) Phay thô 6H82G Dao phay mặt đầu 1,5 750 300 Phay tinh 6H82G Mảnh BK8 D/Z=110/12 1,0 475 300 20 10 6.3. Tính thời gian gia công cơ bản (To): . * Mặt cửa thăm: B = 90. L = 70. L1 = 25. * Mặt ổ trục vít: B = 104. L = 104. L1 = 39. * Do đó: + Mặt cửa thăm: + Mặt ổ trục vít: + Mặt nút tháo dầu: * Thời gian tổng cộng: 7. Nguyên công 7: Tiện 2 lỗ F80. * Định vị: Mặt phẳng chuẩn và 2 lỗ. * Kẹp chặt: Đòn kẹp liên động. * Máy: 6H82G. Dao: Dao tiện lỗ gắn mảnh hợp kim cứng BK8. H9: Sơ đồ gá đặt nguyên công 7 Doa 2 lỗ F80+0,05. * Chế độ cắt: a) Tiện thô: + Chiều sâu cắt: + Lượng chạy dao: . (Bảng 1-12 [4]). + Tốc độ cắt: (Bảng 2-27 [4]). + Các hệ số điều chỉnh: + Chọn theo máy: Chọn + Tốc độ cắt thực tế: b) Tiện tinh: + Chiều sâu cắt: + Lượng chạy dao: . (Bảng 1-12 [4]). + Tốc độ cắt: (Bảng 2-27 [4]). + Các hệ số điều chỉnh: + Lượng chạy dao phút: + Chọn theo máy: Chọn + Tốc độ cắt thực tế: * Thời gian gia công cơ bản: Phiếu công nghệ Bước Máy Dao Chế độ cắt Ra CCX t (mm) S (mm/v) n (v/ph) Tiện thô 6H82G Tiện lỗ BK8 1,5 150 300 Tiện tinh 6H82G Tiện lỗ BK8 1,0 75 475 1,25 7 8. Nguyên công 8: * Kiểm tra độ không đồng tâm của 2 lỗ F80. + Dụng cụ kiểm: Đồng hồ so. Sai lệch D Ê 0,02(mm). H10: Sơ đồ gá đặt nguyên công 8 9. Nguyên công 9: * Kiểm tra độ không vuông góc giữa 2 đường tâm lỗ F180 và F80 sai lệch Ê 0,1. * Dụng cụ kiểm: Đồng hồ so. Sai lệch: . H11: Sơ đồ gá đặt nguyên công 9 10. Nguyên công 10: Phay mặt phẳng lỗ thăm dầu. * Định vị: Mặt phẳng chuẩn (3 bậc tự do). Chốt trụ (2 bậc tự do). Chốt trám (1 bậc tự do). * Kẹp chặt: Đòn kẹp liên động. * Máy: 6H12. * Dao: Dao phay ngón thép P18 - F32/6. 12: Sơ đồ gá đặt nguyên công 10 P._.