thuyet minh- cnctm cang gat

SVTH: VŨ NGỌC TRỌNG Lớp: Cơ Điện Tử 2 – K52

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY – CHI TIẾT CÀNG GẠT 1

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay, cùng với sự đi lên của ngành cơ khí, môn công nghệ chế

tạo máy thực sự là hành trang để mỗi một kĩ sư, một công nhân có thể dựa vào làm

cơ sở thiết kế. Môn công nghệ chế tạo máy được đem vào giảng dạy ở hầu hết các

trường kĩ thuật và càng ngày không ngừng được cải tiến dưới sự nghiên cứu của

các chuyên gia hàng đầu và ngày càng được ứng dụng nhiều công nghệ mới góp

phần tăng năng suất và chất lượng gia công lên rất cao. Đối với mỗi sinh viên cơ

khí, đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là môn học giúp làm quen với việc

giải quyết các vấn đề tổng hợp của công nghệ chế tạo máy đã được học ở trường

qua các giáo trình cơ bản về công nghệ chế tạo máy. Khi làm đồ án này ta phải làm

quen với cách sử dụng tài liệu, cách tra sổ tay cũng như so sánh lý thuyết đã học

với thực tiễn sản xuất cụ thể một sản phẩm điển hình. Để hoàn thành được đồ án

môn học này, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Trọng

Bình cùng các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy trường Đại Học

Bách Khoa Hà Nội. Trong quá trình thực hiện đồ án môn học, dù đã rất cố gắng

nhưng chắc chắn em sẽ không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong có được sự

chỉ bảo giúp đỡ của các thầy cô và các bạn để hoàn thành nhiệm vụ được giao.

Hà Nội 03/2011 Sinh viên

Vũ Ngọc Trọng



TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Cơ khí Độc lập-Tự do-Hạnh phúc Bộ môn CNCTM

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Họ và tên sinh viên : Vũ Ngọc Trọng

Lớp : Cơ điện tử 2 – K52

Chuyên ngành: Cơ điện tử

I. Đầu đề thiết kế:

Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng càng

II. Các số liệu ban đầu:

1. Sản lượng hàng năm : 3000 chi tiết

2. Điều kiện sản xuất : loạt vừa.

III. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết .

3. Xác định dạng sản xuất .

4. Chọn phương pháp chế tạo phôi.

5. Lập thứ tự các nguyên công (vẽ sơ đồ gá đặt, kí hiệu định vị, kẹp chặt, chọn

máy, chọn dao, kí hiệu chiều chuyển động của dao, của chi tiết)

6. Tính lượng dư cho một bề mặt (mặt tròn ngoài, mặt tròn trong, hoặc mặt

phẳng) và tra lượng dư cho các mặt còn lại.

7. Tính chế độ cắt cho một nguyên công (tính cho nguyên công cần thiết kế đồ

gá) và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại.

8. Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công .



9. Tính và thiết kế một đồ gá (lập sơ đồ gá đặt ,tính lực kẹp , thiết kế các kết

cấu của đồ gá , tính sai số chuẩn , sai số kẹp chặt , sai số mòn , sai số hiệu

chỉnh , sai số chế tạo cho phép của đồ gá , đặt yêu cầu kĩ thuật của đồ gá ,

lập bảng kê các chi tiết của đồ gá ).

IV. Phần bản vẽ

1. Bản vẽ chi tiết lồng phôi.

2. Sơ đồ nguyên công.

3. Đồ gá.

Người nhận: Hà Nội ngày tháng năm 2011

(Họ tên và chữ ký) Cán bộ hướng dẫn

( Họ tên và chữ ký)



I. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT

Dựa vào bản vẽ chi tiết gia công ta thấy rằng càng gạt cần thiết kế, chế tạo là

một chi tiết dạng càng. Chi tiết dạng càng là chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản

mà trục tâm của chúng song song hoặc tạo với nhau một góc nào đó.

1. Chức năng làm việc.

Là bộ phận nối giữa trục điều khiển và các bánh răng di trượt nhằm điều chỉnh

sự ăn khớp của các cặp bánh răng ( trong hộp số ) nhằm thay đổi tỷ số truyền của

các cặp bánh răng ăn khớp dẫn tới việc thay đổi tốc độ của máy.

`

2. Điều kiện làm việc.

Chi tiết càng gạt thường được lắp trong các dạng hộp số kín, ngâm dầu hoặc bôi

trơn bằng mỡ, điều kiện làm việc không khắc nghiệt, moment xoắn khi làm việc

nhỏ ( chỉ gạt bánh răng ăn khớp dọc trục ), không phải làm việc thường xuyên,

không mài mòn nhiều và va đập nhẹ khi làm việc. Nhiệt độ môi trường làm việc

không lớn.

Hình 1: Mô hình làm việc của chi tiết càng gạt

Bánh răng cố định

Bánh răng di trượt



II. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT

Tính công nghệ trong kết cấu là tính chất quan trọng của chi tiết hoặc sản

phẩm nhằm đảm bảo lượng tiêu hao kim loại là tí nhất, khối lượng gia công lắp ráp

là ít nhất, đảm bảo giá thành chế tạo là thấp nhất trong một quy mô sản xuất nhất

định.

Đối với chi tiết dạng càng nói chung, bề mặt làm việc chủ yếu là các lỗ, chính vì

vậy trong khi thiết kế cần chú ý tới các đặc điểm như:

- Tính cứng vững của càng.

+ Do mặt đầu làm việc của chi tiết quá mỏng, trong quá trình gia công và

làm việc có thể không đủ cững vững, do đó ta cần làm them gân tăng cứng.

+ Lỗ ø16 lắp với trục gạt cần phải khử bavia bằng vát mép tạo thuận lợi cho

lắp ghép.

+ Lỗ chốt nằm trên mặt trụ gây khó khăn cho việc khoan, nên làm bề mặt

vuông góc với mũi khoan. Tuy nhiên lỗ chốt không quan trọng lắm nên không cần

thay đổi kết cấu.

- Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của chúng cùng

nằm trên 2 mặt phẳng song song.

- Kết cấu càng phải thuận tiện cho việc gia công nhiều chi tiết cùng 1 lúc.

- Hình dáng của càng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh

thống nhất.



Vì thế, ta chọn càng có kết cấu như sau:

- Để đảm bảo dễ gia công thì kết cấu càng nên đối xứng qua 1 mặt phẳng. Chi

tiết càng mà ta gia công là 1 nửa với chiều sâu của các lỗ cơ bản khác nhau,

để thuận tiện cho quá trình gia công, đồng thời tăng năng suất và làm đơn

giản quá trình chế tạo phôi ta ghép them 1 nửa đối xứng qua mặt phẳng

vuông góc với đường trục của 2 lỗ B và C. Vì thế, cuối quá trình gia công có

thêm 1 nguyên công cắt đứt.

Kết cấu của chi tiết càng ở dạng mô hình 3D được thiết kế trên solidworks.



III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

1. Xác định lượng sản phẩm gia công hàng năm

Số chi tiết tổng cộng được sản xuất trong một năm được xác định bằng công thức

(trang 31-[1] ):

. 1100

Trong đó:

- 3000 là số lượng sản phẩm cần chế tạo trong 1 năm theo kế hoạch.

- 0.5 là số lượng chi tiết trong 1 sản phẩm. Do sản phẩm phải cắt ra làm

đôi nên chọn 0.5

- là số lượng sản phẩm dự phòng do sai hỏng trong quá trình chế tạo phôi.

3 6% lấy α = 4%.

- là số lượng sản phẩm dự trù cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia

công cơ. β=5-7%, chọn β=6%.

Thay số vào công thức trên ta có:

8000 0.5 13 5100

4320 ếă

2. Xác định khối lượng của chi tiết

Khối lượng của chi tiết được xác định qua công thức (trang 31-[1]) :

.

Trong đó:

- Q là khối lượng của chi tiết.

- V là thể tích của chi tiết.

- γ là khối lượng riêng. Với gang xám ta chọn γ=6.8-7.8 kg/dm3.



Tuy nhiên, ở trên ta đã thực hiện vẽ mô hình 3D của chi tiết trên Sloidwork. Sử

dụng các tính năng mass properties của chương trình như hình vẽ:

Ta có kết quả:

Mass properties of Cang gat ( Part Configuration - Default ) Output coordinate System: -- default -- Density = 0.0078 grams per cubic millimeter Mass = 1021.8503 grams Volume = 131006.4472 cubic millimeters Surface area = 36483.3726 square millimeters Center of mass: ( millimeters ) X = 0.0000 Y = -5.3258 Z = 0.0000

Như vậy, khối lượng của chi tiết Q = 1.021kg.

Với N= 4320, Q =1.021 tra bảng 2.6 trang 32-[1] ta xác định dạng sản xuất là sản

xuất loạt vừa.



IV. CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Phương pháp chế tạo phôi phụ thuộc rất nhiều vào vấn đề như chức năng kết

cấu của chi tiết máy trong cụm máy, vật liệu sử dụng, yêu cầu kỹ thuật và hình

dáng kích thước bề mặt chi tiết cũng như quy mô và tính loạt của sản xuất.

1. Chọn phôi

Chọn loại vật liệu chế tạo phôi, phương pháp hình thành và xác định lượng dư gia

công cho các bề mặt từ đó tính toán kích thước và quyết định dung sai cho quá

trình chế tạo phôi.

- Vật liệu là gang xám 15-32.

- Phương pháp chế tạo là phương pháp đúc.

Tra bảng 2.12 trang 36-[1] ta có:

- Cấp chính xác cho đúc là cấp 1 với số lượng 1000-10000 chi tiết.

- Trang bị đúc bao gồm: mẫu và hòm khuôn bằng kim loại.

- Chế tạo: khuôn chế tạo bằng máy, thao đúc có kích thước lớn thì lắp bằng

máy, thao có kích thước nhỏ thì lắp bằng tay.

Tra bảng 2.11 trang 36-[1] cho kích thước danh nghĩa của phôi cần xác định dung

sai.

Trích dẫn bảng 2.11 với cấp chính xác 2, kích thước lớn nhất của chi tiết là 214mm

Kích thước danh nghĩa <50mm 50-120mm 120-260mm

Dung sai ±0.5 ±0.8 ±1.0



2. Mặt phân khuôn

Qua phân tích kết cấu của chi tiết, em quyết định chọn mặt phân khuôn tại mặt

phẳng có diện tích lớn nhất của chi tiết, cho phép chi tiết nằm gọn trong 1 nửa lòng

khuôn, tạo thuận lợi cho việc đúc tạo phôi chi tiết.

Sơ đồ chi tiết với mặt phân khuôn như sau:

3. Bản vẽ chi tiết lồng phôi

Bản vẽ chi tiết lồng phôi được đính kèm với tập đồ án.

T

D



V. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

1. Xác định đường lối công nghệ

Với chi tiết càng gạt và dạng sản xuất vừa, trong điều kiện sản xuất ở nước ta chủ

yếu là các dòng máy vạn năng nên ta chọn phương pháp phân tán nguyên công và

gia công tuần tự các bề mặt.

2. Chọn phương án gia công

Xuất phát từ bản vẽ chi tiết với các yêu cầu kỹ thuật cụ thể cho từng bề mặt ta xây

dựng lên bảng trình tự nguyên công như sau:

STT Tên nguyên công Dạng máy Độ chính

xác

(mm)

Độ nhám

bề mặt (µm)

1 Phay mặt đầu A Máy phay đứng 0.125 40

2 Phay mặt D Máy phay đứng 0.125 40

3 Gia công 2 lỗ ø16 Máy khoan đứng 0.026 2.5

4 Gia công mặt E Máy phay đứng 0.125 40

5 Gia công lỗ ø42 Máy khoan đứng 0.5

6 Gia công rãnh then Máy xọc 0.015

7 Kiểm tra sản phẩm

8 Cắt đôi sản phẩm Máy phay đứng



3. Các nguyên công

3.1. Nguyên công : Phay mặt đầu thứ nhất

3.1.1. Định vị

- Định vị mặt đáy 3 bậc tự do bằng chốt trụ côn.

- Hai mặt bên hạn chế 3 bậc tự do bằng khối V, trong đó có một khối V tùy

động, 1 khối V cố định.

- Có 1 chốt tỳ di động tăng cứng cho chi tiết khi gia công.

3.1.2. Kẹp chặt

Dùng ngay khối V di động để kẹp chặt, lực kẹp hướng từ phải sang trái.

3.1.3. Chọn máy

Để phay mặt đầu thứ nhất ta dùng máy phay đứng vạn năng 6H12 với các đặc

tính kỹ thuật sau:

- Công suất động cơ chính: 7kW

- Công suất động cơ chạy dao: 1.7kW

- Khối lượng máy: 2900kg

- Kích thước phủ bì máy: 2100x2440x1875 ( dài x rộng x cao )

- Phạm vi tốc độ trục chính: 30-1500 vòng / phút

- Số cấp tốc độ trục chính: 18 cấp

Thông số kỹ thuật của máy được tra theo bảng 9-38/ trang 74- [1].



3.1.4. Chọn dao

Để phay mặt đầu này ta dùng dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim cứng BK6.

Các thông số của dao:

- Đường kính dao: 100mm

- Số răng: 8

- Đường kính lỗ: 32mm

- Chiều rộng dao: 50mm

- Mác hợp kim: BK6

Thông số tra trong bảng 4-95/ trang 376 – [1].

3.1.5. Lượng dư

Thông số đầu vào của phôi:

- Cấp chính xác: 1

- Kích thước lớn nhất: 247mm

- Vị trí bề mặt khi rót kim loại: trên

- Kích thước danh nghĩa: 62mm

Tra bảng 3-94/ trang 252 – [1] ta chọn lượng dư là 3mm.

Do đó thực hiện làm 2 bước công nghệ:

- Phay thô: 2.5mm

- Phay tinh: 0.5mm

3.1.6. Tra chế độ cắt

a. Phay thô

- Chiều sâu cắt t: 2.5mm - Lượng chạy dao răng Sz: 0.12mm/răng

Lượng chạy dao vòng:

0.15 8 1.2 / ò

Tốc độ khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh được tra theo bảng 5-127/ trang 115- [2].

Ta có v = 158m/phút (với tuổi bền dao T = 180phút).



Khi tính tới các hệ số điều chỉnh :

- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang: với HB=190 ta có k1=1

- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền của dao k2= 0.8 với TФ/TH = 2

- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác HK cứng, với BK6 k3 = 1

- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công k4 = 1 khi không

có vỏ cứng.

- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay k5 = 1 với 0.62

- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính k6 = 1

Tốc độ cắt được xác định lại theo công thức:

158 1 0.8 1 1 1 1 126.4 / ú

Tốc độ trục chính:

1000 126.4100

402.5 ò / ú

Chọn tốc độ máy nt = 375vòng/phút. Xác định lại vận tốc cắt thực tế:

100 3751000

117.75 / ú

Lượng chạy dao phút:

375 1.2 675 / ú

b. Phay tinh

- Chiều sâu cắt t: 0.5mm - Lượng chạy dao răng Sz: 1mm/vòng










có vỏ cứng.

- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay k5 = 1 với 0.62



228 1 0.8 1 1 1 1 182.4 / ú


1000 182.4100

580 ò / ú


100 6001000

188.4 / ú


600 1 600 / ú

Mác

máy

Dụng cụ cắt Bước n

(vòng/phút)

t

(mm)

v

(m/phút)

Sph

(mm/phút)

6H12 Dao phay

mặt đầu chắp

mảnh HK

cứng BK6

Phay

thô

375 2.5 117.75 675

Phay

tinh

580 0.5 188.4 600



3.2. Nguyên công thứ 2: Phay mặt đầu thứ 2

3.2.1. Định vị

- Định vị mặt đáy 3 bậc tự do bằng phiến tỳ phẳng.

- Hai mặt bên hạn chế 3 bậc tự do bằng khối V, trong đó có một khối V tùy

động, 1 khối V cố định.

3.2.2. Kẹp chặt

Dùng hai đòn kẹp về 2 phía của chi tiết càng như hình vẽ.

3.2.3. Chọn máy












3.2.4. Chọn dao

Để phay mặt đầu này ta dùng dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim cứng BK6.



- Số răng: 8



- Mác hợp kim: BK6


3.2.5. Lượng dư




- Vị trí bề mặt khi rót kim loại: dưới


Tra bảng 3-94/ trang 252 – [1] ta chọn lượng dư là 2mm.


- Phay thô: 1.5mm

- Phay tinh: 0.5mm

a. Phay thô

- Chiều sâu cắt t: 1.5mm - Lượng chạy dao răng Sz: 0.12mm/răng

Lượng chạy dao vòng:

0.15 8 1.2 / ò










có vỏ cứng.

- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay k5 = 1.13 với

0.33



158 1 0.8 1 1 1.13 1 142.8 / ú


1000 142.8100

454.7 ò / ú


100 3751000

150 / ú


475 1.2 855 / ú

b. Phay tinh

- Chiều sâu cắt t: 0.5mm - Lượng chạy dao răng Sz: 1mm/vòng










có vỏ cứng.

- Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay k5 = 1.13 với

0.33



228 1 0.8 1 1 1.13 1 206 / ú


1000 206100

656 ò / ú


100 6001000

188.4 / ú


600 1 600 / ú

Mác

máy

Dụng cụ cắt Bước n

(vòng/phút)

t

(mm)

v

(m/phút)

Sph

(mm/phút)

6H12 Dao phay

mặt đầu chắp

mảnh HK

cứng BK6

Phay

thô

475 1.5 150 885

Phay

tinh

580 0.5 188.4 600



3.3. Nguyên công 3: khoan, khoét, vát mép và doa lỗ ø16

Theo yêu cầu, lỗ ø16 đạt cấp chính xác 7, độ bóng Ra = 2.5 đạt cấp 6 nên chọn

phương pháp gia công là khoan, khoét và doa bán tinh.

3.3.1. Định vị

- Chi tiết được định vị 3 bậc tự do ở mặt đáy bằng phiến tỳ.

- Khối V cố định định vị 2 bậc tự do tại 1 trong 2 mặt trụ ngoài của càng.

- Khối V di động định vị 1 bậc tự do tại mặt trụ ngoài còn lại.

3.3.2. Kẹp chặt

Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp lên khối trụ giữa, lực kẹp hướng từ trên

xuống.

3.3.3. Chọn máy

Chọn máy khoan 2H125 với các thông số sau:

- Đướng kính lớn nhất có thể khoan được: 25mm


- Phạm vi tốc độ trục chính: 45-2000vòng/phút

- Kích thước bàn máy: 450x500

- Công suất động cơ chính: 2.2kW

- Phạm vi bước tiến: 0.1-1.6mm/vòng / 9 cấp

- Moment xoắn : 2500kG.cm


Thông số tra trong bảng 9-21/ trang 45-[3]



3.3.4. Chọn dao

- Mũi khoan ruột gà thép gió đuôi trụ tròn ngắn d=15mm, L =170mm,

l0=105mm

- Mũi khoét thép gió phi tiêu chuẩn ø15.8mm

- Mũi vát mép 450 thép gió

- Mũi doa thép gió ø16

3.3.5. Lượng dư

- Lượng dư khoan: 7.5mm

- Lượng dư khoét: 0.4mm

- Lượng dư doa thô: 0.1mm

3.3.6. Chế độ cắt

a. Khoan thô lỗ ø15

Chiều sâu cắt t: 7.5mm

Tra bảng 5-89/ trang 86-[2] với d=15mm, HB<200 nhóm chạy dao I ta có

Sv = 0.52-0.64mm/vòng chọn Sv= 0.6mm/vòng

Chu kì bền T: 60phút

Tra bảng 5-90/ trang 86 –[2] ta có Vb=28m/phút

Tốc độ cắt tính toán:

Trong đó:

- k1 là hệ số điều chinh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan. Với L<3D ta có

k1=1.

- k2 là hệ số điều chỉnh tốc độ cắt theo chu kì bền T của mũi khoan. Với

ø 0.5 ta có k2= 1.09

Thông số tra trong bảng 5-87/ trang 84 –[2].

Từ đó ta có:



28 1.09 1 30.5 / ú

Tốc độ quay của máy:

1000 1000 30.515

647.55 ò / ú

Chọn nm=600vòng/phút.

Tính lại tốc độ cắt:

100015 6001000

28.26 / ú

Lượng chạy dao chọn theo máy sm=0.6mm/vòng

Lượng chạy dao phút: sph=0.6x600=360mm/phút

b. Khoét lỗ ø15.8


Lượng chạy dao được tra theo bảng 5-104/ trang 95-[2] với d=15.8mm, vật liệu

gang HB<200, nhóm chạy dao I ta có sv=0.7409mm/vòng. Do đó ta chọn sv=

0.8mm/vòng.

Tốc độ cắt được tra trong bảng 5-106/trang 97-[2], ta chọn vb=27.5mm/phút với

chu kì bền T=30phút.

Có hệ thức:

Các hệ số điều chỉnh:

k1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền. Với ø 1⁄ ta chọn k1 =1.

k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi. Với phôi đã khoan

thô ta có k2=1.

Thay số ta có:

27.5 1 1 27.5 / ú

1000 1000 27.515.8

550 ò / ú

Chọn lại theo máy ta có nm=475vòng/phút.



Tính toán lại vận tốc cắt

100015.8 475

100023.6 / ú

Lượng chạy dao chọn theo máy sm=0.8mm/vòng


0.8 475 380 / ú

c. Vát mép

Chiều sâu cắt lớn nhất t: 3mm

Tra bảng 5-104/trang 95- [2] ta có lượng chạy dao s=0.8-0.9mm/vòng

Tra trên máy và chọn s=0.82mm/vòng

Tra bảng 5-106-[2] ta chọn tốc độ cắt vb=26m/phút.

Tốc độ cắt tính toán khi có thêm hệ số điều chỉnh:

Trong đó:

k1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền, k1=1 k2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi, k2=0.8 Thay số ta có:

26 1 0.8 20.8 / ú Tốc độ trục chính:

1000 1000 20.816

414 ò / ú

Chọn theo máy nm=353.5vòng/phút.

Tốc độ cắt thực tế:

100016 353.5

100017.76 / ú


0.82 353.5 290 / ú



d. Doa lỗ ø16


Lượng chạy dao tra theo bảng 5-112/trang 104 – [3] với đường kính mũi doa

16mm, vật liệu gang HB=190, nhóm chạy dao I ta có sv=2.4mm/vòng.

Tốc độ cắt tra bảng 5-114/trang 106-[3] với chu kì bền danh nghĩa T=60phút ta

có vb=6.5m/phút.

Ta có công thức xác định tốc độ cắt điều chỉnh:

Với k là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền. Với T=60phút ta có k=1.

6.5 / ú


1000 1000 6.516

130 ò / ú

Chọn theo máy nm=145vòng/phút.

Tốc độ cắt thực tế:

100016 145

10007.3 / ú

Lượng chạy dao phút chọn theo máy sph=2.4mm/phút.

Mác

máy

Dụng cụ Bước t

(mm)

n

(vòng/phút)

v

(m/phút)

Sv

(mm/vòng)

2H125 Thép gió Khoan thô 7.5 600 28.26 0.6

Khoét 0.4 475 23.6 0.8

Vát mép 3(max) 353.5 17.76 0.82

Doa 0.1 145 7.3 2.4



3.4. Nguyên công 4: Phay mặt đầu thứ 3 3.4.1. Định vị

- Định vị mặt đáy 3 bậc tự do bằng phiến tỳ phẳng.

- Định vị 2 mặt trụ trong bằng 1 chốt trụ ngắn và 1 chốt trám. Chốt trụ

ngắn định vị 2 bậc tự do, chốt trám định vị 1 bậc tự do.

3.4.2. Kẹp chặt

Chi tiết được kẹp chặt bằng 2 đòn kẹp ở 2 trụ nhỏ có mặt phẳng đã gia công.

3.4.3. Chọn máy










3.4.4. Chọn dao

Để phay mặt đầu này ta dùng dao phay mặt đầu chắp mảnh thép gió.


n S

w w




- Số răng: 14




3.4.5. Lượng dư




- Vị trí bề mặt khi rót kim loại: dưới


Tra bảng 3-94/ trang 252 – [1] ta chọn lượng dư là 2.5mm.


- Phay thô: 2mm

- Phay tinh: 0.5mm


a. Phay thô

- Chiều sâu cắt t: 2mm

- Lượng chạy dao răng Sz: 0.2mm/răng

- Lượng chạy dao vòng

14 0.2 2.8 / ò

- Tốc độ cắt chưa tính tới các hệ số điều chỉnh được tra trong bảng 5-119/

trang 108-[2]. Ta có v= 38m/phút ( với tuổi thọ dao T= 180 phút).

- Tốc độ trục chính:

1000 1000 3863

192 ò / ú

Chọn lại tốc độ quay của trục chính n=190vòng/phút.



- Tốc độ cắt thực tế:

100063 192

100037.6 / ú

- Lượng chạy dao phút

2.8 190 532 / ú

b. Phay tinh

- Chiều sâu cắt t: 0.5mm

- Lượng chạy dao răng Sz: 0.1mm/răng

- Lượng chạy dao vòng

14 0.1 1.4 / ò

- Tốc độ cắt chưa tính tới các hệ số điều chỉnh được tra trong bảng 5-119/

trang 108-[2]. Ta có v= 48m/phút ( với tuổi thọ dao T= 180 phút).

- Tốc độ trục chính:

1000 1000 4863

242.64 ò / ú

Chọn lại tốc độ quay của trục chính n=235vòng/phút.

- Tốc độ cắt thực tế:

100063 235

100046.5 / ú

- Lượng chạy dao phút

2.8 235 329 ú



Mác

máy

Dụng

cụ cắt

Bước n

(vòng/phút)

t

(mm)

v

(m/phút)

Sph

(mm/phút)

6H12 Dao

phay

mặt đầu

chắp

mảnh

thép gió

Phay

thô

190 2 37.6 532

Phay

tinh

235 0.5 46.5 32



3.5. Nguyên công 5: Khoét lỗ ø42

3.5.1. Định vị

- Định vị mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do bằng phiến tỳ

- Định vị 2 mặt trụ trong các lỗ ø16 bằng 1chốt trụ và 1 chốt trám.

3.5.2. Kẹp chặt

Chi tiết được kẹp chặt bằng 2 đòn kẹp hướng lực kẹp vuông góc với mặt phẳng

định vị. Hướng từ trên xuống dưới.

3.5.3. Chọn máy

Chọn máy khoan 2H150 với các thông số sau:

- Đướng kính lớn nhất có thể khoan được: 50mm


- Phạm vi tốc độ trục chính: 22.4-1000vòng/phút

- Công suất động cơ chính: 7.5kW

- Phạm vi bước tiến: 0.05-2.24mm/vòng / 12 cấp

- Moment xoắn : 8000kG.cm


Thông số tra trong bảng 9-21/ trang 45-[3]

3.5.4. Lượng dư

Tra bảng 3-110/ trang 259-[1] với chiều dài lớn nhất 247mm, mặt gia công là mặt

trong, ta chọn được lượng dư gia công là 2 1.0 .



Chia làm 2 bước gia công:

- Khoét thô: zb=2.2mm đạt kích thước lỗ ø40

- Khoét tinh: zb=1mm đạt kích thước lỗ ø42


a. Khoét thô

- Chiều sâu cắt t: 2.2mm

- Lượng chạy dao tra theo bảng 5-104/ trang 95 – [2] với D=42mm, nhóm

chạy dao I, ta có Sv=1.4-1.7mm/vòng. Chọn Sv=1.6mm/vòng.

- Tốc độ cắt tra trong bảng 5-106/trang 97 – [2]với tuổi bền T= 80 phút ta

có vb=17.5m/phút.

- Khi kể tới các hệ số hiệu chỉnh ở nguyên công trước ta có k1=1.09 và

k2=0.8( trạng thái bề mặt phôi đúc có vỏ cứng), ta xác định lại vận tốc cắt

17.5 1.09 0.8 14 / ú

- Tốc độ quay của trục chính

1000 1442

106 ò / ú

Chọn lại tốc độ trục chính theo máy ta có nm=125vòng/phút.

- Tính lại vận tốc cắt Vt

100040 125

100015.7 / ú

- Lượng chạy dao lấy lại theo máy là 1.55mm/vòng

- Lượng chạy dao phút:

. 1.55 125 194 / ú

b. Khoét tinh

- Chiều sâu cắt t: 1mm

- Lượng chạy dao tra theo bảng 5-104/ trang 95 – [2] với D=42mm, nhóm

chạy dao I, ta có Sv=1.4-1.7mm/vòng. Chọn Sv=1.6mm/vòng.



- Tốc độ cắt tra trong bảng 5-106/trang 97 – [2]với tuổi bền T= 80 phút ta

có vb=17.5m/phút.

- Khi kể tới các hệ số hiệu chỉnh ở nguyên công trước ta có k1=1.09 và

k2=1( trạng thái bề mặt phôi đúc không có vỏ cứng), ta xác định lại vận

tốc cắt

17.5 1.09 1 19 / ú

- Tốc độ quay của trục chính

1000 1942

144 ò / ú


- Tính lại vận tốc cắt Vt

100042 125

100016.5 / ú

- Lượng chạy dao lấy lại theo máy là 1.55mm/vòng


. 1.55 125 194 / ú

Mác máy Dụng cụ Bước t

(mm)

n

(vòng/phút)

Sv

(mm/phút)

2H150 Thép gió Khoét

thô

2.2 125 1.55

Khoét

tinh

1 125 1.55



3.6. Nguyên công 6: Xọc rãnh then

3.6.1. Định vị

- Định vị 3 bậc tự do ở mặt đáy bằng phiến tỳ phẳng.

- Định vị 2 bậc tự do bằng chốt trụ ngắn ở lỗ ø16 .

- Định vị 1 bậc tự do bằng chốt trụ trám ở lỗ ø16 còn lại.

3.6.2. Kẹp chặt

Kẹp chặt bằng mỏ kẹp với cơ cấu ren vít như sơ đồ gá đặt trong hình vẽ. Lực

kẹp chặt hướng từ trên xuống vào mặt định vị.

3.6.3. Chọn máy

Chọn máy xọc rãnh then 7A412 với các thông số như sau:

- Công suất máy: 2.8kW

- Chiều dài hành trình xọc: 10-100mm

- Dịch chuyển lớn nhất của bàn máy: 350x280mm ( dọc x ngang )

- Kích thước phủ bì của máy: 1950x980x1825

- Khối lượng: 1200kg

- Tốc độ: 52,67,101,210 HTK/phút

3.6.4. Chọn dao

Chọn dao xọc bằng thép gió P9 có các thông số hình học như sau:

o γ=8o

o α=12o

o T=60 phút



3.6.5. Lượng dư

Lượng dư gia công của nguyên công này là 2mm

3.6.6. Chế độ cắt

Tra bảng 5-83/ trang 81 – [2] ta chọn lượng chạy dao Smm/HTK theo thông số:

o Chiều rộng rãnh: 4mm

o Chiều dài rãnh: 35mm

o Vật liệu gia công: Gang

Ta có S=0.18-0.22mm/HTK. Ta chọn S=0.22mm/HTK.

- Tốc độ cắt Vb được tra theo bảng 5-84/ trang 81 – [2] ta có Vb=9m/phút.

- Tốc độ cắt tính toán:

9 1.17 10.53 / ú

( với chu kì bền T=90 phút, ta chọn K=1.17)

- Với số thông số hành trình kép là 67mm/HTK và khoảng hành trình là 100mm


67 0.22 14.74 / ú

Mác máy v

(m/phút)

N

(HTK/phút)

t

(mm)

Sph

(mm/phút)

7A412 10.53 67 2 0.22



3.7. Nguyên công 7: Kiểm tra

Sơ đồ trên cho phép kiểm tra độ không vuông góc của các mặt đầu so với lỗ

trục. Ta lắp trục thử vào lỗ, chỉnh đồng hồ so về mức 0, quay nhẹ trục thử 1 vòng

xác định độ chêch lệch giữa điểm thấp nhất và điểm cao nhất, từ đó xác định độ

không vuông góc giữa các mặt đầu và đường tâm trục.

Do có dung sai lắp ghép giữa trục thử và lỗ, do đó sẽ làm ảnh hưởng tới kết

quả đo. Tuy nhiên sai lệch tại trục thử nhỏ hơn rất nhiều so với dung sai cho phép.

Vì thế ta bỏ qua thành phần sai số này.



3.8. Nguyên công 8: Cắt đôi chi tiết

3.8.1. Định vị

- Định vị 3 bậc tự do tại mặt phẳng đáy bằng phiến tỳ.

- Định vị 2 bậc tự do tại mặt trong của trụ ø16 bằng chốt trụ ngắn.

- Định vị 1 bậc tự do tại mặt trong của trụ ø16 còn lại bằng chốt trám.

-

3.8.2. Kẹp chặt

Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp ngay tại lỗ trụ lớn. Lực kép hướng vuông

góc với mặt phẳng định vị.

3.8.3. Chọn máy

Sử dụng máy phay ngang 6H82. Tra bảng 9-38/ trang 73 – [3] ta có các thông

số máy như sau:



- Kích thước bề mặt làm việc: 320x1250

- Tốc độ trục chính: 30-1500vòng/phút /18 cấp

3.8.4. Chọn dao

Tra bảng 4-82/ trang 368 – [1], ta chọn dao phay cắt đứt 3 mặt có các thông số:

- D=100mm

- B=10mm



- d=32mm

- Z=20mm

3.8.5. Lượng dư gia công

- Bề rộng cắt đứt b=10mm

- Chiều sâu cắt đứt t=12mm


Tra bảng 5-184/ trang 167 –[2], ta chọn Vb=27.5m/phút.

Tốc độ cắt tính toán:

Trong đó:

- K1 là hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang. Tra bảng 5-134 với HB=190 ta có K1=1.

- K2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao.Với T=120phút tra bảng 5-172 ta có K2=1.

- K3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay. Tra bảng 5-184 ta có K3=1.

Vậy tốc độ cắt tính toán Vt=Vb=27.5m/phút.

Tốc độ quay của trục chính:

1000100

87.6 ò / ú

Chọn tốc độ của máy là 95vòng/phút.

Do đó tốc độ cắt thực tế là:

1000100 95

100029.8 / ú

Lượng chạy dao phút là:

0.4 95 38 / ú



Do đó ta có bảng chế độ cắt: Mác máy Dụng cụ n

(v/phút) t

(mm) v

(m/phút) Sph

(mm/phút) 6H82 Dao phay

cắt đứt 95 12 29.8 38



VI. TÍNH TOÁN LƯƠNG DƯ CHO NGUYÊN CÔNG I

1. Yêu cầu kĩ thuật: Vật liệu gia công là gang xám 15-32 có độ cứng HB=190. Độ nhẵn bóng bề mặt sau khi gia công Rz=2.5 Để đảm bảo yêu cầu kĩ thuật ta thực hiện gia công qua 2 bước công nghệ là phay tinh và phay thô. 2. Tính toán lượng dư gia công - Bề mặt gia công là mặt phẳng, theo công thức ở bảng 3-1 [4] ta có:

Trong đó:

Zb min là chiều cao nhấp nhô tế vi do nguyên công trước để lại.

Ta là chiều sâu lớp khuyết tật do nguyên công trước để lại.

ρa là sai lệch vị trí không gian do nguyên công trước để lại.

εb là sai số gá đặt ở nguyên công đang thực hiện.

- Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức bảng 3-6 [] với phôi đúc chi tiết gia công định vị bằng mặt phẳng đối diện với mặt gia công là:

Với :

là độ cong vênh của chi tiết.

là chiều dài chi tiết. 62.

là độ vênh đơn vị. 1.

Vậy ta tính được độ sai lệch phôi:

1 62 62

- Sai lệch không gian còn lại:



0.05 62 3.1

- Tính sai số gá đặt

εk là sai số kẹp. Tra bảng 3-14 [4] khi phay thô ta có εk=135μm.

εc là sai số chuẩn khi phay. εc =0.

Thay số ta có:

135

Tra bảng 3-2 [4] ta có chất lượng bề mặt phôi đúc trong khuôn kim loại, cấp chính xác 12-14 là Rz=200μm, Ta=300μm.

Tra bảng 3-69-[1] cho độ chính xác và chất lượng bề mặt khi gia công chi tiết bằng công nghệ phay, khi phay thô phôi đúc trong khuôn kim loại và phay tinh lần lượt là:

- Rz thô = 50 μm, hthô=50 μm. - Rz tinh = 20 μm, htinh=20 μm.

Lượng dư nhỏ nhất khi phay thô:

ô 200 300 62 135 697

Lượng dư nhỏ nhất khi phay tinh:

50 0 0.2 135 77

Xác định cột kích thước:

35.04 0.08 35.12

35.08 0.0697 35.78

Khi phay tinh:



Lmax=35.04mm Lmin=35mm

Khi phay thô:

Lmax=35.12+0.08=35.02mm Lmin=35.12mm

Kích thước phôi:

Lmin=35.78mm Lmax=35.78+0.4=36.18mm

3. Lượng dư giới hạn

- Khi phay tinh:

35.20 35.04 0.16 160

35.12 35 0.12 120

- Khi phay thô: 36.18 35.02 0.98 980 35.78 35.12 0.66 660

- Lượng dư tổng cộng được tính là:

120 660 780

160 980 1140

Bước Rz Ti ε Zm Lt δ Lmin Lmax Zmin Zmax

Phôi 200 300 35.04 400 35.78 36.18 Thô 50 135 697 35.78 50 35.12 35.20 660 120 Tinh 20 27 77 35.12 20 35 35.04 980 1140



VII. TÍNH TOÁN THỜI GIAN CƠ BẢN

Thời gian cơ bản được xác định theo chế độ cắt đã được tính toán cho nguyên công tùy theo sơ đồ gia công cụ thể ( tra bảng 5.3-5.8 Sách hướng dẫn thiết kế đồ án Công nghệ Chế tạo máy – Nguyễn Đắc Lộc/Lưu Văn Nhang) hoặc tính toán sơ bộ theo bảng 2.2

Theo bảng 5.7 thời gian cơ bản được xác định theo công thức:

1. Nguyên công 1: Phay mặt đầu thứ nhất

Áp dụng công thức [*] với:

- 0.5 3

- 2 5 - i: số lần chạy dao - t: chiều sâu cắt - n: số vòng quay trục chính - d: đường kính chân răng của dao - D: đường kính đỉnh răng của dao 1.1. Phay thô

Với t=2.5mm

33 5 3705

262 5 3

7050.125 ú

1.2. Phay tinh

Với t=0.5mm

33 4 3600

262 4 3

6000.248 ú

Thời gian cơ bản tổng cộng cho nguyên công I

0.125 0.248 0.463 ú



2. Nguyên công 2: Phay mặt đầu thứ hai


- 0.5 3


Với t=2mm

33 5 3893

2 0.1 ú

2.2. Phay tinh

Với t=0.5mm

33 4 3600

2 0.133 ú

Thời gian cơ bản tổng cộng cho nguyên công II

0.1 0.133 0.233 ú

3. Nguyên công 3: Khoan, khoét, vát mép và doa hai lỗ ø16 3.1. Khoan lỗ đặc ø15


- L: là chiều dài lỗ khoan. L=35mm

- 0.5 2 60 0.5 2 5.5

- 1 3 . Chọn L2=2mm. - S.n=360m/phút

Do đó ta có:



35 5.5 2360

0.118 ú

3.2. Khoét lỗ thông ø15.8

Với:


- 0.5 2.

60 0.5 2 2

- 1 3 . Chọn L2=2mm. - S.n=380m/phút

Do đó ta có:

35 2 2380

0.205 ú

3.3. Vát mép

Với:

- L: chiều dài ăn dao. L=3mm - L1=0.5-2mm. Lấy L1=2mm. - L2=0 - Sn=290mm/phút

Do đó ta có:

23 2290

0.035 ú

3.4. Doa lỗ ø16

Với:


- 0.5 2.

60 0.5 2 2

- 1 3 . Chọn L2=2mm. - S.n=2.4x136m/phút

Do đó ta có:



35 2 22.4 136

0.25 ú

Thời gian cơ bản tổng cộng cho nguyên công III

0.118 0.205 0.035 0.25 0.726 ú

4. Nguyên công 4: Phay mặt đầu thứ ba


- 0.5 3


Với t=2mm

62 5 3532

0.132 ú

4.2. Phay tinh

Với t=0.5mm

62 4 3329

0.312 ú

Thời gian cơ bản tổng cộng cho nguyên công IV

0.132 0.213 0.345 ú



5. Nguyên công 5: Khoét lỗ ø42 5.1. Khoét lỗ ø40


- L là chiều dài lỗ khoét. L=12mm. - L1=2mm - L2=1-3mm. Chọn L2=2mm. - Sn=194mm/phút

Do đó ta có:

12 2 2194

0.072 ú

5.2. Khoét lỗ ø42


- L là chiều dài lỗ khoét. L=12mm. - L1=2mm - L2=1-3mm. Chọn L2=2mm. - Sn=194mm/phút

Do đó ta có:

12 2 2194

0.072 ú

Thời gian cơ bản tổng cộng cho nguyên công V

2 0.072 0.144 ú

6. Nguyên công 6: Xọc hai rãnh then

Công thức tính thời gian cơ bản khi xọc 2 rãnh then:



Với:

- L=2mm - L1=2mm - i là số lần xọc

Do đó ta có:

22 2

14 470.543 ú

7. Nguyên công 8: Cắt đứt


- L=10mm - L1=2-5mm. Chọn L1=4mm - L2=3-10mm. Chọn L2=6mm - S=0.4mm/vòng - n=95vòng/phút

Do đó ta có:

210 4 6

0.4 950.526 ú



VIII. TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG II

Chiều sâu cắt t: 2mm

Lượng chạy dao tra theo bảng 5-33/ trang 29 –[2] với dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK6 ta chọn:

- Sz=0.14-0.24. lấy Sz=0.2mm/răng - Sv=0.2x8=1.6mm/vòng

1. Tính toán tốc độ cắt

Tốc độ cắt được xác định theo công thức:

Trong đó các hệ số Cv, x, y, p, q, m… được tra theo bảng 5-39/trang 32 –[2] với vật liệu gang xám HB=190 và lưỡi hợp kim BK6 ta có:

- Cv=445 - q=0.2 - x=0.15, y=0.35 - u=0.2, p=0, m=0.32 - T là chu kì bền của dao. Tra bảng 5-40 ta có T=180phút ( với đường

kính dao D=100mm) - kv là hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt, phụ thuộc vào các điều

kiện cắt cụ thể:

kmv là hệ số phụ thuộc chất lượng của vật liệu gia công. Tra bảng 5-1 ta

có . Mà HB=190, do đó ta có kmv=1.

knv là hệ số phụ thuộc bề mặt phôi. Tra bảng 5-5 ta có knv=0.8

kuv là hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt. Tra bảng 5-6 ta có kuv=1.

Thay vào phương trình xác định vận tốc cắt ta có:



445 100 .

180 . 2 . 0.2 . 33 . 0.8 133.5 / ú

Tốc độ quay của trục chính

1000 1000 133.5100

425.16 ò / ú


Tính lại vận tốc cắt Vt

1000100 375

1000117.75 / ú

2. Tính lực cắt Pz

Lực cắt Pz được xác định theo công thức:

10

Trong đó:

- Z là số răng của dao phay, Z=8. - N là số vòng quay của dao, n=375vòng/phút - Cp và số mũ tra trong bảng 5-41 ta có:

Cp=54.5, x=0.9, y=0.74, u=1, q=1, p=0.

- kmp là hệ số điều chỉnh chất lượng của vật liệu gia công. Tra theo bảng 5-9 ta có kmp=1.

Thay số ta có:

10 54.5 2 . 0.2 . 33 8100 375

1 816

Giả sử điều kiện phay là đối xứng, tra bảng 5-42 ta có tỷ số giữa các lực cắt:

0.3 0.4; 0.85 0.95; 0.3 0.4; 0.5 0.55



3. Tính moment xoắn Mx trên trục chính

2 100816 100

2 100408

4. Công suất cắt Ne

1020 60816 117.51020 60

1.57



IX. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

Lựa chọn tính toán và thiết kế đồ gá cho nguyên công thứ hai – phay mặt đầu thứ hai của chi tiết càng.

1. Sơ đồ gá đặt 1.1. Định vị chi tiết

- Chi tiết được định vị bằng phiến tỳ phẳng khống chế 3 bậc tự do. Tra bảng 8-3/ trang 395 – [2] ta xác định được kích thước phiến tỳ như sau:

Kiểu B L H H L D Vật liệu

Số lỗ S.lg HRC

1 16 60 10 30 15 6.6 20Cr 2 4 60 2 16 100 10 35 15 6.6 20Cr 3 2 60

- Dùng khối V cố định không chế 2 bậc tự do ở mặt trụ ngoài không gia công và dùng khối V di động để không chế nốt bậc tự do còn lại trên mặt trụ ngoài đối diện. Tra bảng 8-4, 8-5 ta xác định các thông số của khối V như sau:

D B H D d1 B1 L b d2 l0 l1 h c r d3 A A1 A2 l 33 40 20 12.5 3 32 55 12 6 12 6 14 1 1.6 14 20 20 20 10

1.2. Sơ đồ gá đặt

Dùng cơ cấu đòn vít đơn giản để kẹp chặt chi tiết ở hai bên đầu của càng (gần gân) cách tâm lỗ lớn khoảng cách L.

2. Tính lực kẹp

Vị trí, chiều và điểm đặt của lực kẹp cho trên hình vẽ. Phương vuông góc với mặt phẳng định vị, chiều hướng vào mặt định vị, điểm đặt tại hai đầu lệch nhau và cách tâm lỗ lớn một khoảng L được xác định như sau.



Thành phần của lực do dao cắt gây ra bao gồm bốn thành phần là:

- Pz: lực cắt tiếp tuyến ( lực vòng ) - Ph: lực chạy dao ngang - Px: Lực vuông góc với lực chạy dao - Py: Lực hướng kính

Để chi tiết không bị kéo lên do lực Px thì lực kẹp W phải thỏa mãn phương trình sau:

107

[1]

Trong đó Px 0.5‐0.55 Pz

Để chi tiết không bị trượt đi do lực thành phần chạy dao thì lực kẹp W phải thỏa mãn phương trình:

2 2



Trong đó:

- f: là hệ số ma sát giữa mặt phẳng định vị và mặt phẳng chi tiết. Vì phiến tỳ phẳn và mặt phẳng định vị là mặt phẳng tinh nên ta có hệ số ma sát f=0.15

- P1, P2 là lực tác dụng lên phiến tỳ gây ma sát. Ta có

2

2

[2]

Giải hệ [1] và [2] cho ta có:

- L=40mm - W ≥ 1372N

Khi tính lực kẹp ta có tính tới các hệ số an toàn:

Với k=k1k2k3k4k5k6

- k0: hệ số an toàn chung. Lấy k0=1.5 - k1: hệ số an toàn tính tới tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, k1=1.2 - k2: hệ số an toàn tính tới tăng lực cắt do dao bị mòn, k2=1.2 - k3: hệ số an toàn tính tới tăng lực cắt do gián đoạn của quá trình cắt,

k3=1.2 - k4: hệ số an toàn tính tới độ ổn định của lực kẹp do cơ cấu kẹp gây ra,

khi kẹp bằng tay k4=1.3 - k5: hệ số an toàn tính tới mức độ thuận lợi của cơ cấu tay kẹp, k5=1.2 - k6: hệ số an toàn tính tới moment làm quay chi tiết, k6=1.5

Thay số ta có:

1372 1.5 1.2 1.2 1.2 1.3 1.5 6860

3. Tính chọn cơ cấu theo lực kẹp

Chọn cơ cấu kẹp chặt là cơ cấu đòn ren vít có sơ đồ như sau:



Trên sơ đồ ta có:

Chọn l=l1 ta có:

2

Với η là hiệu suất tính đến mất mát ma sát trên ổ quay của đòn. η=0.95

Thay số ta có Q=14442N= 1450Kg

Đường kính danh nghĩa ( đường kính ngoài của ren ) được xác định theo công thức:

Trong đó:

- Q là lực kẹp yêu cầu - C=1.4 đối với ren hệ mét - σ là ứng suất kéo. Với ren vít chế tạo từ thép 45, chọn 10 ⁄



Thay số ta có d=16mm.

Từ đó tra bảng tiêu chuẩn ren vít để chọn các cơ cấu thích hợp.

4. Tính toán sai số 4.1. Tính toán sai số chuẩn

Sai số chuẩn εc xuất hiện trong quá trình định vị phôi trên đồ gá và có giá trị bằng khoảng dao động kích thước gia công. Trong trường hợp này, gốc kích thước trùng với chuẩn định vị nên εc=0.

4.2. Sai số kẹp chặt

Là sai số do lực kẹp gây ra. Vì phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước gia công nên nó không ảnh hưởng tới độ chính xác của bề mặt gia công, vì thế, sai số kẹp chặt εk=0.

4.3. Sai số mòn

Trong quá trình tháo lắp chi tiết nhiều lần bề mặt định vị bị mòn do đó gây ra sai số mòn εm. Sai số mòn được xác định theo công thức:

√

Trong đó:

- β là hệ số đến kết cấu định vị của phiến tỳ, β=0.2 - N là số lượng chi tiết gia công trên một đồ gá. N=2750.

Thay số ta có:

0.2√2750 10.48 0.01

4.4. Tính sai số điều chỉnh

Sai số điều chỉnh là sai số phát sinh trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá. Trong thực tế thường lấy εdc=5-10. Chọn εdc=5μm = 0.005mm

4.5. Tính sai số gá đặt

Thường lấy :

15

13



Với δ là dung sai kích thước gia công, δ=0.25mm.

Thay số ta có 0.05 0.083

Lấy 0.07

4.6. Sai số của đồ gá

18

15

0.0325 0.05

Chọn

0.05

4.7. Sai số chế tạo đồ gá

Thay số ta có:

0.07 0.01 0.005 0.069

5. Yêu cầu kĩ thuật - Độ song song giữa 2 mặt đầu lỗ nhỏ của càng <0.125mm/100mm bán

kính mặt đầu - Mặt làm việc của phiến tỳ được nhiệt luyện đạt độ cứng 60HRC - Mặt làm việc của khối V được nhiệt luyện đạt độ cứng 55-60HRC



TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I – 2007 - Nguyễn Đắc Lộc - NXB Khoa Học Kỹ Thuật

2. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II- 2007 - Nguyễn Đắc Lộc - NXB Khoa Học Kỹ Thuật

3. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập III-2007 - Nguyễn Đắc Lộc - NXB Khoa Học Kỹ Thuật

4. Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy-2006 - Nguyễn Đắc Lộc - NXB Khoa Học Kỹ Thuật

5. Sổ tay và atlats đồ gá - Trần Văn Địch

6. Cơ sở công nghệ chế tạo máy - Nhiều tác giả - NXB Khoa Học Kỹ Thuật



MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ........................................................................................................... 1

I. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT .... 4

1. Chức năng làm việc. ......................................................................................... 4

2. Điều kiện làm việc. ........................................................................................... 4

II. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT ......... 5

III. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT ..................................................................... 7

1. Xác định lượng sản phẩm gia công hàng năm ................................................. 7

2. Xác định khối lượng của chi tiết ...................................................................... 7

IV. CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI .................................... 9

1. Chọn phôi ......................................................................................................... 9

2. Mặt phân khuôn .............................................................................................. 10

3. Bản vẽ chi tiết lồng phôi ................................................................................. 10

V. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ .......................................................... 11

1. Xác định đường lối công nghệ ....................................................................... 11

2. Chọn phương án gia công ............................................................................... 11

3. Các nguyên công ............................................................................................ 12

3.1. Nguyên công : Phay mặt đầu thứ nhất ..................................................... 12

3.2. Nguyên công thứ 2: Phay mặt đầu thứ 2 .................................................. 16

3.3. Nguyên công 3: khoan, khoét, vát mép và doa lỗ ø16 ............................. 20

3.4. Nguyên công 4: Phay mặt đầu thứ 3 ........................................................ 25

3.5. Nguyên công 5: Khoét lỗ ø42 .................................................................. 29

3.6. Nguyên công 6: Xọc rãnh then................................................................. 32

3.7. Nguyên công 7: Kiểm tra ......................................................................... 34

3.8. Nguyên công 8: Cắt đôi chi tiết................................................................ 35

VI. TÍNH TOÁN LƯƠNG DƯ CHO NGUYÊN CÔNG I .................................. 38

1. Yêu cầu kĩ thuật: ............................................................................................. 38



2. Tính toán lượng dư gia công .......................................................................... 38

3. Lượng dư giới hạn .......................................................................................... 40

VII. TÍNH TOÁN THỜI GIAN CƠ BẢN ............................................................. 41

1. Nguyên công 1: Phay mặt đầu thứ nhất ......................................................... 41

1.1. Phay thô .................................................................................................... 41

1.2. Phay tinh ................................................................................................... 41

2. Nguyên công 2: Phay mặt đầu thứ hai ........................................................... 42

2.1. Phay thô .................................................................................................... 42

2.2. Phay tinh ................................................................................................... 42

3. Nguyên công 3: Khoan, khoét, vát mép và doa hai lỗ ø16 ............................ 42

3.1. Khoan lỗ đặc ø15 ...................................................................................... 42

3.2. Khoét lỗ thông ø15.8 ................................................................................ 43

3.3. Vát mép .................................................................................................... 43

3.4. Doa lỗ ø16 ................................................................................................ 43

4. Nguyên công 4: Phay mặt đầu thứ ba ............................................................. 44

4.1. Phay thô .................................................................................................... 44

4.2. Phay tinh ................................................................................................... 44

5. Nguyên công 5: Khoét lỗ ø42 ......................................................................... 45

5.1. Khoét lỗ ø40 ............................................................................................. 45

5.2. Khoét lỗ ø42 ............................................................................................. 45

6. Nguyên công 6: Xọc hai rãnh then ................................................................. 45

7. Nguyên công 8: Cắt đứt .................................................................................. 46

VIII. TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG II .............................. 47

1. Tính toán tốc độ cắt ........................................................................................ 47

2. Tính lực cắt Pz ................................................................................................. 48

3. Tính moment xoắn Mx trên trục chính ........................................................... 49

4. Công suất cắt Ne ............................................................................................. 49



IX. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ ......................................................................................... 50

1. Sơ đồ gá đặt .................................................................................................... 50

1.1. Định vị chi tiết .......................................................................................... 50

1.2. Sơ đồ gá đặt .............................................................................................. 50

2. Tính lực kẹp .................................................................................................... 50

3. Tính chọn cơ cấu theo lực kẹp ........................................................................ 52

4. Tính toán sai số ............................................................................................... 54

4.1. Tính toán sai số chuẩn .............................................................................. 54

4.2. Sai số kẹp chặt .......................................................................................... 54

4.3. Sai số mòn ................................................................................................ 54

4.4. Tính sai số điều chỉnh .............................................................................. 54

4.5. Tính sai số gá đặt ...................................................................................... 54

4.6. Sai số của đồ gá ........................................................................................ 55

4.7. Sai số chế tạo đồ gá .................................................................................. 55

5. Yêu cầu kĩ thuật ........................................................................................... 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 56

thuyet minh- cnctm cang gat

Documents