Đồ án Thiết kế máy khoan bàn và qui trình, trang bị công nghệ để chế tạo thân máy

Dùng phiến tỳ định vị mặt đáy hạn chế ba bậc tự do. Chốt trụ định vị mặt trụ trong của lỗ f70 hạn chế hai bậc tự do. Chốt trám định vị mặt trụ trong của lỗ f52 hạn chế 1 bậc tự do. Lực kẹp hướng vào mặt phiến tỳtừ trên xuống Chọn máy. Chọn máy phay đứng vạn năng 6H12. Chọn dao. Chọn dao phay cắt rãnh với các thông số tra theo bảng 4-86 t1 [2] D (mm) L (mm) l (mm) Số răng Z Vật liệu 10 72 22 5 P18 Nguyên công 16: Khoan 4 lỗ f3,4 và 2 lỗ f5,1 ở mặt trước. Sơ đồ định vị. Dùng phiến tỳ định vị mặt đáy hạn chế ba bậc tự do. Chốt trụ định vị mặt trụ trong của lỗ f52 hạn chế hai bậc tự do. Chốt trám định vị mặt trụ trong của lỗ f70 hạn chế 1 bậc tự do. Lực kẹp hướng vào mặt phiến tỳ. Dùng bạc dẫn để định vị các lỗ khoan. Chọn máy. Chọn máy khoan cần 2E52 với các thông số. Đường kính gia công lớn nhất trên thép là d = 25 mm. Số lượng vân tốc trục chính 8: 56 á 1480 [vòng/ phút]. Số lượng chạy dao của trục chính 3: 0,1 á 0,2 [mm/ vòng]. Công suất động cơ 2,5 kw. Chọn dao. Chọn mũi khoan ruột gà thép gió có đường kính d1 = 0,85.d (d: đường kính chân ren) Đối với lỗ M4 thì d1 = 0,85. 4 = 3,4 [mm] Đối với lỗ M6 thì d1 = 0,85. 6 = 5,1 [mm] Nguyên công 17: Khoan 4 lỗ f5,1 và 1 lỗ f10 ở mặt đáy. Sơ đồ định vị. Dùng phiến tỳ định vị mặt đáy hạn chế ba bậc tự do. Chốt trụ định vị mặt trụ trong của lỗ f70 hạn chế hai bậc tự do. Chốt trám định vị mặt trụ trong của lỗ f52 hạn chế 1 bậc tự do. Lực kẹp hướng vào mặt phiến tỳ. Dùng bạc dẫn để định vị các lỗ khoan. Chọn máy. Chọn máy khoan cần 2E52 với các thông số như ở nguyên công 16 Chọn dao. Chọn mũi khoan ruột gà thép gió có đường kính Đối với lỗ M6 thì d1 = 0,85. 6 = 5,1 [mm] Đối với lỗ f10 thì d1 = 10 [mm] Nguyên công 18: Khoan 1 lỗ f5,1 ở trụ f52. Sơ đồ định vị. Dùng phiến tỳ định vị mặt đáy hạn chế ba bậc tự do. Chốt trụ định vị mặt trụ trong của lỗ f52 hạn chế hai bậc tự do. Chốt trám định vị mặt trụ trong của lỗ f70 hạn chế 1 bậc tự do. Lực kẹp hướng vào mặt phiến tỳ Chọn máy. Chọn máy khoan đứng K125 Đường kính khoan lớn nhất trên thép là d = 25 mm. Công suất động cơ N = 2,8 kw, hiệu suất h = 0,8. Số vòng quay trục chính 9: 99,5; 135; 190; 267; 380; 540; 668; 950; 1360. Lượng chạy dao (mm/ vòng): 0,1; 0,13; 0,17; 0,22; 0,28; 0,36; 0,48; 0,62; 0,81. Lực cắt chiều trục lớn nhất: Pmax = 8830 N (900 kg) Chọn dao. Chọn mũi khoan ruột gà, thép gió có đường kính d = 5,1 [mm] Nguyên công 19: Khoan 1 lỗ f3,4 ở rãnh then 10. Sơ đồ định vị như ở nguyên công 15. Chọn máy khoan đứng K125. Chọn mũi khoan ruột gà, thép gió đường kính d = 3,4 mm. Nguyên công 20: Ta rô ren các lỗ M4 và M6 bằng tay. Chọn dao. Chọn dao ta rô ngắn với các thông số tra theo bảng 4-13 t1 [2] D (mm) P (mm) L (mm) l (mm) 4 0,7 58 16 6 1 72 22 Nguyên công21: Tổng kiểm tra Kiểm tra lại độ vuông góc của lỗ f52 và lỗ f70 với mặt đáy. Kiểm tra lại độ song song của hai lỗ trên. Kiểm tra độ song song của hai rãnh mang cá với tâm hai lỗ f52 và f70: Định vị chi tiết bằng phiến tỳ ở mặt đáy hạn chế ba bậc tự do và dùng một chốt trụ, một chốt trám định vị mặt trụ trong của các lỗ f52 và f70 hạn chế ba bậc tự do còn lại điều chỉnh cho tâm của hai chốt song song với mặt chuẩn. Sau đó dùng đồng hồ so đo hai điểm đầu và cuối của rãnh sai lệch chỉ số của hai điểm đo chính là độ không song song của rãnh với tâm lỗ. Làm tương tự đối với rãnh còn lại. Chương iv tính và tra chế độ cắt cho các nguyên công Tính chế độ cắt cho nguyên công 1. (Phay thô, phay tinh mặt đáy) 1.1 chọn lượng dư gia công. Chọn lượng dư gia công cho toàn bộ nguyên công là Zb = 2,5 mm. Trong đó: Lượng dư bước phay tinh là Ztinh = 0,5 mm. Lượng dư bước phay thô là Zthô = 0,5 mm. 1.2 Xác định chế độ cắt. Xác định chế độ cắt cho bước phay thô. Chiều sâu cắt t = Zthô = 2 mm. Theo bảng 5-125 t2 [2] ta có lượng chạy dao sz = 0,2 mm/răng. Tốc độ cắt được tính theo công thức [m/ phút]. Trong đó: Cv, m, x, y, u, p, q: là các hệ số và số mũ tra trong bảng 5-39 t2 [2]. T: Chu kỳ bền của dao tra bảng 5-40 t2 [2]. Kv: Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể. Kv = KMv .Knv .Kuv Trong đó: KMv: Hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công cho trong bảng 5-1 á 5-4 t2 [2]. Knv: Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi tra bảng 5-5 t2 [2]. Kuv: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt tra bảng 5-6 t2 [2]. Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 375 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là Vtt = 118 [m/ phút]. Lượng chạy dao phút Lượng chạy dao phút theo tính toán là: sp = sz.Z.nm = 0,2. 8.375 = 600 [mm/ phút] Chọn theo máy là: spm = 600 [mm/ phút] xác định chế độ cắt cho bước phay tinh. Chiều sâu cắt t = Ztinh = 0,5 mm. Theo bảng 5-125 t2 [2] ta có lượng chạy dao vòng s0 = 1 mm/vòng. ị lượng chạy dao răng Tốc độ cắt được tính theo công thức [m/ phút]. [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 600 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là Lượng chạy dao phút Lượng chạy dao phút theo tính toán là: sp = s0.nm = 1,0. 600 = 600 [mm/ phút] Chọn theo máy là: spm = 600 [mm/ phút] xác định lực cắt Pz và công suất cắt Ne Lực cắt Pz được tính theo công thức . Trong đó: Z: Số răng dao phay. n: số vòng quay của dao. Cp và các hệ số mũ cho trong bảng 5-41 t2 [2]. KMv: hệ số điều chỉnh cho chất lượng vật liệu gia công cho trong bảng 5-9 t2 [2]. ở đây ta tính lực cắt cho bước phay thô . Công suất cắt Ne được tính theo công thức . Tra chế độ cắt cho các mặt còn lại. Nguyên công 2: Khoét và doa lỗ f52. Tra lượng dư Chọn lượng dư gia công cho toàn bộ nguyên công theo phương hướng kính Zb = 5 mm. Trong đó: Lượng dư bước khoét là Zkhoét = 4 mm. Lượng dư bước doa là Zdoa = 1mm. Xác định chế độ cắt Xác định chế độ cắt cho bước khoét. Chiều sâu cắt . Theo bảng 5-104 t2 [2] ta có lượng chạy dao s = 1,6 mm/vòng. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-106 t2 [2] ta đượcVb = 17,5 [m/ phút] Vận tốc tính toán sẽ là Vt =Vb .k1 .k2 Trong đó: k1: hệ số điều chính phụ thuộc vào tuổi bền của dao k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chất lượng bề mặt phôi. k2 = 1 (do phôi không có lớp vỏ cứng) Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 103 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Công suất cắt yêu cầu tra theo bảng 5-111 t2 [2] ta được Ne = 1,8 kw. Xác định chế độ cắt cho bước doa. Chiều sâu cắt . Theo bảng 5-111 t2 [2] ta có lượng chạy dao s = 2,6 mm/vòng. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-114 t2 [2] ta đượcVb = 5,8 [m/ phút] Vận tốc tính toán sẽ là Vt =Vb .k1 Trong đó: k1: hệ số điều chính phụ thuộc vào tuổi bền của dao Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 36,8 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Lượng chạy dao vòng chọn theo máy sv = 2 [mm/vòng] Nguyên công 3: Khoét và doa lỗ f70. Tra lượng dư Chọn lượng dư gia công cho toàn bộ nguyên công theo phương hướng kính Zb = 5 mm. Trong đó: Lượng dư bước khoét là Zkhoét = 4 mm. Lượng dư bước doa là Zdoa = 1mm. Xác định chế độ cắt Xác định chế độ cắt cho bước khoét. Chiều sâu cắt . Theo bảng 5-104 t2 [2] ta có lượng chạy dao s = 2,0 mm/vòng. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-106 t2 [2] ta đượcVb = 15,5 [m/ phút] Vận tốc tính toán sẽ là Vt =Vb .k1 .k2 Trong đó: k1: hệ số điều chính phụ thuộc vào tuổi bền của dao k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chất lượng bề mặt phôi. k2 = 1 (do phôi không có lớp vỏ cứng) Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 52 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Công suất cắt yêu cầu tra theo bảng 5-111 t2 [2] ta được Ne = 2,5 kw. Xác định chế độ cắt cho bước doa. Chiều sâu cắt . Theo bảng 5-111 t2 [2] ta có lượng chạy dao s = 3,0 mm/vòng. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-114 t2 [2] ta đượcVb = 5,1 [m/ phút] Vận tốc tính toán sẽ là Vt =Vb .k1 Trong đó: k1: hệ số điều chính phụ thuộc vào tuổi bền của dao Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 26 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Lượng chạy dao vòng chọn theo máy sv = 2 [mm/vòng] Nguyên công 5: Phay mặt phẳng bên trái Tra lượng dư Chọn lượng dư gia công cho toàn bộ nguyên công theo kết quả tính lượng dư ở phần I ta chọn lượng dư tổng cộng là Zb = 2,5 mm. Trong đó: Lượng dư bước phay tinh là Ztinh = 0,5 mm. Lượng dư bước phay thô là Zthô = 0,5 mm. Xác định chế độ cắt Xác định chế độ cắt cho bước phay thô. Chiều sâu cắt t = Zthô = 2 mm. Theo bảng 5-125 t2 [2] ta có lượng chạy dao sz = 0,24 mm/răng. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-127 t2 [2] ta đượcVb = 141 [m/ phút] Vận tốc tính toán sẽ là Vt =Vb .k1. k2. k3. k4. k5. k6 Trong đó: k1: hệ số điều chính phụ thuộc vào độ cứng của gang k1 = 1 k2: hệ số điều chính phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng với hợp kim BK6 thì k3 = 1 k4: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công. không có vỏ cứng thì k4 = 1 k5: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay. k6: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính. j = 900 ị k6 = 0,95 Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 375 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Lượng chạy dao phút Lượng chạy dao phút theo tính toán là: sp = sz. Z. nm = 0,24. 12. 375 = 1080 [mm/ phút] Chọn theo máy là: spm = 900 [mm/ phút] Công suất cắt yêu cầu tra theo bảng 5-130 t2 [2] ta được Ne = 3,3 kw. Xác định chế độ cắt cho bước phay tinh. Chiều sâu cắt t = Ztinh = 0,5 mm. Theo bảng 5-37 t2 [2] ta có lượng chạy dao vòng s0 = 1,2 mm/ vòng, nên ta có lượng chạy dao răng sz = 1,2/12 = 0,1 mm/ răng. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-127 t2 [2] ta đượcVb = 228 [m/ phút] Vận tốc tính toán sẽ là Vt =Vb .k1. k2. k3. k4. k5. k6 Với k1 đến k6 là các hệ số điều chỉnh giống ở bước phay thô. [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 600 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Lượng chạy dao phút Lượng chạy dao phút theo tính toán là: sp = sz. Z. nm = 0,1. 12. 375 = 720 [mm/ phút] Chọn theo máy là: spm = 600 [mm/ phút] Nguyên công 6: Phay mặt phẳng bên phải Chế độ cắt thô: t = 2 [mm] sp = 900 [mm/ phút] V = 129,5 [m/ phút] n = 375 [vòng/ phút] Chế độ cắt tinh: t = 0,5 [mm] sp = 600 [mm/ phút] V = 207 [m/ phút] n = 600 [vòng/ phút] Nguyên công 7: Phay mặt trước. Tra lượng dư Chọn lượng dư gia công cho toàn bộ nguyên công theo kết quả tính lượng dư ở phần I ta chọn lượng dư tổng cộng là Zb = 2,5 mm. Trong đó: Lượng dư bước phay tinh là Ztinh = 0,5 mm. Lượng dư bước phay thô là Zthô = 0,5 mm. Xác định chế độ cắt Xác định chế độ cắt cho bước phay thô. Chiều sâu cắt t = Zthô = 2 mm. Theo bảng 5-125 t2 [2] ta có lượng chạy dao sz = 0,24 mm/răng. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-127 t2 [2] ta đượcVb = 141 [m/ phút] Vận tốc tính toán sẽ là Vt =Vb .k1. k2. k3. k4. k5. k6 Với k1 đến k6 là các hệ số điều chỉnh giống ở bước phay thô của nguyên công 4 j = 900 ị k6 = 0,95 Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 300 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Lượng chạy dao phút Lượng chạy dao phút theo tính toán là: sp = sz. Z. nm = 0,24. 12. 300 = 864 [mm/ phút] Chọn theo máy là: spm = 750 [mm/ phút] Công suất cắt yêu cầu tra theo bảng 5-130 t2 [2] ta được Ne = 5,5 kw. Xác định chế độ cắt cho bước phay tinh. Chiều sâu cắt t = Ztinh = 0,5 mm. Theo bảng 5-37 t2 [2] ta có lượng chạy dao vòng s0 = 1,2 mm/ vòng, nên ta có lượng chạy dao răng sz = 1,2/12 = 0,1 mm/ răng. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-127 t2 [2] ta đượcVb = 228 [m/ phút] Vận tốc tính toán sẽ là Vt =Vb .k1. k2. k3. k4. k5. k6 [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 475 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Lượng chạy dao phút Lượng chạy dao phút theo tính toán là: sp = sz. Z. nm = 0,1. 12. 475 = 570 [mm/ phút] Chọn theo máy là: spm = 475 [mm/ phút] Nguyên công 8: Phay mặt trên và mặt đầu lỗ f52 Tra lượng dư Chọn lượng dư gia công cho toàn bộ nguyên công theo kết quả tính lượng dư ở phần I ta chọn lượng dư tổng cộng là Zb = 2,5 mm. Trong đó: Lượng dư bước phay tinh là Ztinh = 0,5 mm. Lượng dư bước phay thô là Zthô = 0,5 mm. Xác định chế độ cắt Do chiều rồng phay B của mặt trên bằng chiều rộng phay của nguyên công 7. Yêu cầu độ bóng và độ chính xác như nhau nên ta lấy chế độ cắt của nguyên công 8 giống nguyên công 7. Nguyên công 8 được chia thành 4 bước: Bước 1: Phay thô mặt trên. Bước 2: Phay tinh mặt trên. Bước 3: Phay thô mặt đầu f52. Bước 4: Phay tinh mặt đầu f52. Chế độ cắt thô: t = 2 [mm] sp = 750 [mm/ phút] V = 103 [m/ phút] n = 300 [vòng/ phút] Chế độ cắt tinh: t = 0,5 [mm] sp = 475 [mm/ phút] V = 164 [m/ phút] n = 475 [vòng/ phút] Nguyên công 9: Phay định hình hai rãnh mang cá Tra lượng dư Chọn lượng dư gia công cho toàn bộ nguyên công theo kết quả tính lượng dư ở phần I ta chọn lượng dư tổng cộng là Zb = 10 mm. Trong đó: Lượng dư bước phay tinh là Ztinh = 9,5 mm. Lượng dư bước phay thô là Zthô = 0,5 mm. Xác định chế độ cắt Xác định chế độ cắt cho bước phay thô. Chiều sâu cắt t = Zthô = 9,5 mm. Theo bảng 5-35 t2 [2] ta có lượng chạy dao szthép = 0,05 á 0,03 mm/răng. Do vật liệu là gang nên sz = (130% á 140%). szthép sz = 0,07 á 0,042 mm/răng vậy ta chọn sz = 0,05 mm/răng Tốc độ cắt được tính theo công thức [m/ phút]. Trong đó: Cv, m, x, y, u, p, q: là các hệ số và số mũ tra trong bảng 5-39 t2 [2]. T: Chu kỳ bền của dao tra bảng 5-40 t2 [2]. Kv: Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể. Kv = KMv .Knv .Kuv Trong đó: KMv: Hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công cho trong bảng 5-1 á 5-4 t2 [2]. Knv: Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi tra bảng 5-5 t2 [2]. Kuv: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt tra bảng 5-6 t2 [2]. Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 190 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Lượng chạy dao phút Lượng chạy dao phút theo tính toán là: sp = sz. Z. nm = 0,05. 12. 190 = 114 [mm/ phút] Chọn theo máy là: spm = 118 [mm/ phút] Công suất cắt yêu cầu tra theo bảng 5-167 t2 [2] ta được Ne = 1 kw. Xác định chế độ cắt cho bước phay tinh. Chiều sâu cắt t = Ztinh = 0,5 mm. Theo bảng 5-35 t2 [2] ta có lượng chạy dao szthép = 0,1 á 0,06 mm/răng. Do vật liệu là gang nên sz = (130% á 140%). szthép sz = 0,14 á 0,078 mm/răng vậy ta chọn sz = 0,1 mm/răng Tốc độ cắt được tính theo công thức [m/ phút]. [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 600 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Lượng chạy dao phút Lượng chạy dao phút theo tính toán là: sp = sz. Z. nm = 0,1. 12. 600 = 720 [mm/ phút] Chọn theo máy là: spm = 600 [mm/ phút] Nguyên công 10: Phay rãnh B = 16 mm Tra lượng dư Chọn lượng dư gia công cho toàn bộ nguyên công là Zb = 14 mm. Xác định chế độ cắt Xác định chế độ cắt cho bước phay thô. Chiều sâu cắt t = Zb = 14 mm. Theo bảng 5-133 t2 [2] ta có lượng chạy dao sz = 0,03 mm/răng. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-155 t2 [2] ta đượcVb = 25,5 [m/ phút] Vận tốc tính toán là Vt =Vb .k1. k2 Với k1, k2 là hai hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang và chu kỳ bền của dao tra bảng 5-134 t2 [2] Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 475 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Lượng chạy dao phút Lượng chạy dao phút theo tính toán là: sp = sz. Z. nm = 0,03. 4. 475 = 57 [mm/ phút] Chọn theo máy là: spm = 60 [mm/ phút] Công suất cắt yêu cầu tra theo bảng 5-158 t2 [2] ta được Ne = 1 kw. Nguyên công 11: Khoan, khoét và doa f35 Tra lượng dư Chọn lượng dư gia công cho toàn bộ nguyên công Zb = 2,5 mm. Trong đó: Lượng dư bước khoan là Zkhoan = 32 mm. Lượng dư bước khoét là Zkhoét = 2,5 mm. Lượng dư cho bước doa Zdoa = 0,5 mm. Xác định chế độ cắt Xác định chế độ cắt cho bước khoan lỗ f32. Chiều sâu cắt Theo bảng 5-89 t2 [2] ta có lượng chạy dao vòng theo nhóm chạy dao II sv = 0,8 [mm/vòng]. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-90 t2 [2] ta đượcVb = 26 [m/ phút] Vận tốc tính toán sẽ là Vt =Vb .k1. k2. k3 k1: hệ số điều chính phụ thuộc vào tuổi bền của mũi khoan theo bảng 5-30 t2 [2] chu kỳ bền danh nghĩa Tf = 105 k2: hệ số điều chính phụ thuộc vào chiều sâu khoan k2 = 1 do L = 3D k3: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu mũi khoan k3 =1 thép gió Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 240 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Chọn lượng chạy dao vòng theo máy là: Sv = 0,62 [mm/ vòng] Công suất cắt yêu cầu tra theo bảng 5-92 t2 [2] ta được Ne = 3,0 kw. Xác định chế độ cắt cho bước khoét f34,5. Chiều sâu cắt Theo bảng 5-104 t2 [2] ta có lượng chạy dao vòng theo nhóm chạy dao II sv = 0,6 [mm/vòng]. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-106 t2 [2] ta đượcVb = 26 [m/ phút] Vận tốc tính toán sẽ là Vt =Vb .k1. k2. k1: hệ số điều chính phụ thuộc vào tuổi bền của dao k1 = 1 k2: hệ số điều chính phụ thuộc vào chiều sâu khoan k2 = 1 Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 240 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Chọn lượng chạy dao vòng theo máy là: Sv = 0,62 [mm/ vòng] Xác định chế độ cắt cho bước doa f35. Chiều sâu cắt Theo bảng 5-112 t2 [2] ta có lượng chạy dao vòng theo nhóm chạy dao II sv = 2,6 [mm/vòng]. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-114 t2 [2] ta đượcVb = 5,8 [m/ phút] Vận tốc tính toán là Vt =Vb .k1 k1: hệ số điều chính phụ thuộc vào tuổi bền của dao k1 = 1 Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 47 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Chọn lượng chạy dao vòng theo máy là: Sv = 2,4 [mm/ vòng] Nguyên công 12: Khoan, khoét lỗ f15 và f22 Tra lượng dư Lượng dư bước khoan là Zkhoan = 15 mm. Lượng dư bước khoét là Zkhoét = 7mm. Xác định chế độ cắt Xác định chế độ cắt cho bước khoan lỗ f15. Chiều sâu cắt Theo bảng 5-89 t2 [2] ta có lượng chạy dao vòng theo nhóm chạy dao II sv = 0,46 á 0,56 [mm/vòng], chọn theo máy K135 sv = 0,5 [mm/vòng]. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-90 t2 [2] ta đượcVb = 28 [m/ phút] Vận tốc tính toán sẽ là Vt =Vb .k1. k2. k3 Với k1, k2, k3 là các hệ số điều chỉnh như ở bước khoan của nguyên công 12 Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 428 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Công suất cắt yêu cầu tra theo bảng 5-92 t2 [2] ta được Ne = 1,3 kw. Xác định chế độ cắt cho bước khoét f22. Chiều sâu cắt Theo bảng 5-104 t2 [2] ta có lượng chạy dao vòng theo nhóm chạy dao II sv = 0,5 á 0,6 [mm/vòng], chọn theo máy sv = 0,5 [mm/vòng]. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-106 t2 [2] ta đượcVb = 29 [m/ phút] Vận tốc tính toán sẽ là Vt =Vb .k1. k2. Với k1, k2 là các hệ số điều chỉnh như ở bước khoét của nguyên công 12 Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 338 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Nguyên công 13: Phay hai rãnh ngang bề rộng 3 mm Tra lượng dư Chọn lượng dư gia công cho toàn bộ nguyên công là Zb = 3 mm. Xác định chế độ cắt Chọn chiều sâu cắt: do chiều sâu rãnh là 35 nên ta chọn chiều sâu cắt lần một t1 = 20 mm, t2 = 15 mm. Theo bảng 5-182 t2 [2] ta có lượng chạy dao sz = 0,02 mm/răng. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-184 t2 [2] ta đượcVb = 26[m/ phút] Vận tốc tính toán là Vt =Vb .k1. k2. k3 Với k1, k2, k3 là hai hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang, chu kỳ bền của dao và chiều rộng phay tra bảng 5-134 và 5-170 t2 [2] Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 47,5 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Lượng chạy dao phút Lượng chạy dao phút theo tính toán là: sp = sz. Z. nm = 0,02. 64. 47,5 = 60,8 [mm/ phút] Chọn theo máy là: spm = 60 [mm/ phút] Lực cắt Pz được tính theo công thức . Trong đó: Z: Số răng dao phay. n: số vòng quay của dao. Cp và các hệ số mũ cho trong bảng 5-41 t2 [2]. KMv: hệ số điều chỉnh cho chất lượng vật liệu gia công cho trong bảng 5-9 t2 [2]. ở đây ta tính lực cắt cho bước phay lần 1 t1 = 20 . Công suất cắt Ne được tính theo công thức . Do hai lưỡi cắt đồng thời nên Ne = 2. 0,34 = 0,68 [kw] Nguyên công 14: Phay rãnh dọc bề rộng 3 Tra lượng dư Chọn lượng dư gia công cho toàn bộ nguyên công là Zb = 3 mm. Xác định chế độ cắt Chọn chiều sâu cắt: do chiều sâu rãnh là 25 nên ta chọn chiều sâu cắt t = 20 Theo bảng 5-182 t2 [2] ta có lượng chạy dao sz = 0,015 mm/răng. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-184 t2 [2] ta đượcVb = 35[m/ phút] Vận tốc tính toán là Vt =Vb .k1. k2. k3 Với k1, k2, k3 là hai hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang, chu kỳ bền của dao và chiều rộng phay tra bảng 5-134 và 5-170 t2 [2] Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 118 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Lượng chạy dao phút Lượng chạy dao phút theo tính toán là: sp = sz. Z. nm = 0,015. 30. 118 = 53,1 [mm/ phút] Chọn theo máy là: spm = 47,5 [mm/ phút] Công suất cắt yêu cầu như ở nguyên công 14 Nguyên công 15: Phay rãnh then 10 Tra lượng dư Chọn lượng dư gia công cho toàn bộ nguyên công là Zb = 5 mm. Xác định chế độ cắt Chọn chiều sâu cắt: do chiều sâu rãnh là 5 nên ta chọn chiều sâu cắt t = 5 Theo bảng 5-153 t2 [2] ta có lượng chạy dao sz = 0,05 mm/răng. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-155 t2 [2] ta đượcVb = 22,5[m/ phút] Vận tốc tính toán là Vt =Vb .k1. k2 Với k1, k2, là hai hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền của dao và vật liệu gia công theo nguyên công 11 ta có k1 = 0,75, k2 = 0,95 Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 475 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Lượng chạy dao phút Lượng chạy dao phút theo tính toán là: sp = sz. Z. nm = 0,05. 5. 475 = 118,75 [mm/ phút] Chọn theo máy là: spm = 118 [mm/ phút] Công suất cắt yêu cầu tra theo bảng 5-158 t2 [2] ta được Ne < 1 kw. Nguyên công 16: Khoan 4 lỗ f3,4 và 2 lỗ f5,1 ở mặt trước. Tra lượng dư Bốn lỗ M4 có lượng dư Zb1 = 3,4 mm. Hai lỗ M6 có lượng dư Zb2 = 5,1 mm. Xác định chế độ cắt Xác định chế độ cắt cho bước khoan 4 lỗ f3,4. Chọn chiều sâu cắt: Theo bảng 5-89 t2 [2] ta có lượng chạy dao sv = 0,1 mm/vòng. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-90 t2 [2] ta đượcVb = 40 [m/ phút] Vận tốc tính toán là Vt =Vb .k1. k2. k3 Với k1, k2, k3 là hai hệ số điều chỉnh như ở bước khoan của nguyên công 12 Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 1480 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Xác định chế độ cắt cho bước khoan 2 lỗ f5,1. Chọn chiều sâu cắt: Theo bảng 5-89 t2 [2] ta có lượng chạy dao sv = 0,15 mm/vòng. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-90 t2 [2] ta đượcVb = 35[m/ phút] Vận tốc tính toán là Vt =Vb .k1. k2. k3 Với k1, k2, k3 là hai hệ số điều chỉnh như ở bước khoan của nguyên công 12 Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 1480 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Nguyên công 17: Khoan 4 lỗ f5,1và 1lỗ f10 mặt đáy Tra lượng dư Bốn lỗ M6 có lượng dư Zb1 = 5,1 mm. Với lỗ f10 có lượng dư Zb2 = 10 mm. Xác định chế độ cắt Chọn chế độ cắt như bước khoan lỗ f5,1 ở nguyên công 17. t = 2,55 (5) [mm]. sv = 0,15 [mm/ vòng]. n = 1480 [vòng/ phút]. V = 23,7 (46,4)[ m/ phút]. Nguyên công 18: Khoan lỗ f5,1 trên trụ f52 Tra lượng dư Chọn lượng dư gia công là Zb = 5,1 mm. Xác định chế độ cắt Chọn chiều sâu cắt: Theo bảng 5-89 t2 [2] ta có lượng chạy dao sv = 0,15 [mm/vòng]. Chọn theo máy sv = 0,13 [mm/vòng]. Tốc độ cắt tra theo bảng 5-90 t2 [2] ta đượcVb = 35 [m/ phút] Vận tốc tính toán là Vt =Vb .k1. k2. k3 Với k1, k2, k3 là hai hệ số điều chỉnh như ở bước khoan của nguyên công 12 Vận tốc tính toán [m/phút] Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 1360 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Nguyên công 19: Khoan lỗ f3,4 ở rãnh then 10 Lượng dư gia công Zb = 3,4 mm. Chế độ cắt : Chiều sâu cắt t = 1,7 [mm]. Lượng chạy dao sv = 0,1 [mm/ vòng]. Vận tốc cắt tính toán Vt = 40 [m/ phút]. Số vòng quay trục chính Số vòng quay trục chính theo tính toán là: . Chọn theo máy ta được nm = 1360 [vòng/ phút]. Vậy vận tốc cắt thực tế là: Nguyên công 20: Ta rô ren các lỗ ren M4 và M6 Tra lượng dư Các lỗ M4 có lượng dư Zb1 = 4 -3,4 = 0,6 mm. Các lỗ M6 có lượng dư Zb2 = 6 - 5,1 = 0,9 mm. Xác định chế độ cắt Ta rô các lỗ trên bằng tay nên không có chế độ cắt Chương v tính lượng dư gia công Do giới hạn về thời gian nên trong đồ án này em chỉ tính lượng dư cho nguyên công 1 phay thô và phay tinh mặt đáy với yêu cầu độ nhẵn bóng bề mặt Rz = 20 mm. Xác định giá trị các đại lượng Rza, Ta, ra, eb là các yếu tố tạo nên lượng dư. Trong đó: Rza: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước nguyên công sát trước để lai. Ta: Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước nguyên công sát trước để lại. ra: Sai lệch về vị trí không gian do bước nguyên công sát trước để lại. eb: Sai số gá đặt chi tiết ở bước nguyên công đang thực hiện. Như vậy giá trị nhỏ nhất của lượng dư gia công được tính cho bước công nghệ đang thực hiện được xác định như sau: Zbmin = amin – bmin = (Rza + Ta) + ra + eb Đối với phay thô thì Rza, Ta, ra chính là chiều cao nhấp nhô tế vi, chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt và sai lệch không gian của phôi đúc còn eb sai số gá đặt của bước phay thô. Theo bảng 3.65 t1 [2] chất lượng bề mặt của chi tiết đúc bằng gang với cấp chính xác II là: Rzphôi + Tphôi = 500 mm Theo bảng 14 [1] và bảng 3.67 t1 [2] sai lệch không gian của chi tiết đúc ta có: rphôi = rcong vênh = 0,3 á 1,5 mm/mm = 1.325 = 325 mm. Sai số gá đặt của phay thô: ec: Sai số chuấn định vị do gốc kích thước trùng với gốc định vị nên: ec = 0 mm. ek: Sai số do lực kẹp gây nên vì lực kẹp vuông góc với phương kích thước nên: ek= 0 mm. ephay thô = 0 mm. Đối với bước phay tinh thì Rza, Ta, ra chính là chiều cao nhấp nhô tế vi, chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt và sai lệch không gian của bước phay thô để lại còn eb sai số gá đặt của bước phay tinh. Theo bảng 3.69 t1 [2] ta có Rzphay thô = 100 mm. Theo tài liệu [6] trang 342 đối với gang Tphay thô = 0 mm. Sai lệch vị trí không gian sau bước phay thô là rphay thô = 0,06. rphôi = 0,06. 325 = 19,5 mm. Sai số gá đặt còn lại ở bước nguyên công phay tinh là. ephay tinh = 0,06. ephay thô = 0,06. 0 = 0 mm. Lượng dư nhỏ nhất của bước phay thô và phay tinh theo tính toán là. Zt. thô min = Rzphôi + Tphôi + rphôi + ephaythô = 500 + 325 = 825 mm. Zt. tinh min = Rzphay thô + Tphay thô + rphay thô + ephay tinh = 100 + 19,5 = 119,5 mm. Kích thước tính toán được xác định như sau Kích thước sau phay tinh là ltinh = 177,1 mm Kích thước sau phay thô là lthô = ltinh + Zt tinh min = 177,1 + 0,119 = 177,219 mm Kích thước phôi là lphôi = lthô + Zt thô min = 177,219 + 0,825= 178,044 mm Kích thước giới hạn được xác đinh như sau: lấy kích thước tính toán và làm tròn theo hàng số có nghĩa của dung sai và lấy tăng lên 1 đơn vị ta được lmin sau đó cộng với dung sai ta được lmax Dung sai của bước phay tinh là dtinh = 0,1 mm. Dung sai của bước phay thô theo bảng 3.69 và 391 t1 [2] là dthô = 0,6 mm. Dung sai của phôi theo bảng 3.3 t1 [2] là dphôi = 1 mm. Vậy ta có: Sau phay tinh: lmin = 177,1 mm; lmax = 177,1 + 0,1 = 177,2 mm Sau phay thô: lmin = 178 mm; lmax = 178 + 0,6 = 178,6 mm. Kích thước phôi: lmin = 180 mm; lmax = 180 + 1 = 181 mm. Giá trị lượng dư cho bước phay tinh là; Ztinh max = lthô max- ltinh max = 178,6 - 177,2 = 1,4 mm. Ztinh min = lthô min- ltinh min = 178 - 177,1 = 0,9 mm. Giá trị lượng dư cho bước phay thô là: Zthô max = lphôi max- lthô max = 181 - 178,6 = 2,4 mm. Zthô min = lphôi min- lthô min = 180 - 178 = 2 mm. Giá trị lượng dư tổng cộng là: Z0 max = Ztinh max + Zthô max = 1,4 + 2,4 = 3,8 mm. Z0 min = Ztinh min + Zthô min = 0,9 + 2 = 2,9 mm. TT. bước nguyên công Yếu tố hình thành lượng dư (mm) G.trị tính toán Dung sai d (mm) Kích thước giới hạn (mm) Trị số giới hạn của lượng dư (mm) Rz T r e Zmin (mm) Kt (mm) lmax lmin Zmax Zmin Phôi đúc 500 325 178,044 1000 181 180 3800 2900 Phay thô 100 19,5 825 177,219 600 178,6 178 2400 2000 Phay tinh 20 119 177,1 100 177,2 177,1 1400 900 Kiểm tra lại kết quả tính lượng dư: Lượng dư tổng cộng d0 = Zmax - Zmin = dphôi - dchi tiết d0 = Zmax - Zmin = 3800 - 2900 = 900 mm dphôi - dchi tiết = 1000 - 100 = 900 mm Chương vI tính thời gian cơ bản cho các nguyên công. Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 1. Phay thô và phay tinh mặt đáy bằng dao phay mặt đầu Đối với bước phay thô t = 2mm Chọn L2 = 5 [mm] ị Đối với bước phay tinh t = 0,5 mm ị ị Vậy tổng thời gian cơ bản của nguyên công 1 là : Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 2. Khoét và doa lỗ f52 Đối với bước khoét L2 = 1 á 3 [mm] chọn L2 = 3 [mm] ị Đối với bước doa L2 = 1 á 3 [mm] chọn L2 = 2 [mm] ị Vậy tổng thời gian cơ bản của nguyên công 2 là : Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 3. Khoét và doa lỗ f70 tương tự như nguyên công 2 ta có Đối với bước khoét ị Đối với bước doa ị Vậy tổng thời gian cơ bản của nguyên công 3 là : Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 4. Kiểm tra độ vuông góc của 2 lỗ f52 và f70 với mặt đáy và độ song song của chúng nên không xác định thời gian cơ bản. Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 5. Phay thô và phay tinh mặt bên trái ta có công thức tính tương tự như nguyên công 1. Đối với bước phay thô ị Đối với bước phay tinh ị Vậy tổng thời gian cơ bản của nguyên công 5 là : Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 6. Phay thô và phay tinh mặt bên phải ta có công thức tính tương tự như nguyên công 1. Đối với bước phay thô ị Đối với bước phay tinh ị Vậy tổng thời gian cơ bản của nguyên công 6 là : Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 7. Phay thô và phay tinh mặt trước ta có công thức tính tương tự như nguyên công 1. Đối với bước phay thô Đối với bước phay tinh Vậy tổng thời gian cơ bản của nguyên công 6 là : Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 8. Phay thô và phay tinh mặt trên và mặt đầu lỗ f52 ta có công thức tính tương tự như nguyên công 1. Đối với bước phay thô ị Đối với bước phay tinh ị Vậy tổng thời gian cơ bản của nguyên công 8 là : Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 9. Phay thô và phay tinh hai rãnh mang cá bằng dao phay góc Đối với bước phay thô chọn L2 = 5 [mm] Đối với bước phay tinh chọn L2 = 5 [mm] Vậy tổng thời gian cơ bản của nguyên công 9 là : Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 10. Phay rãnh bề rộng B = 16 mm Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 11. Khoan, khoét và doa lỗ f35 ta có công thức tương tự như ở nguyên công 2 Đối với bước khoan lỗ f32 L2 = 1 á 3 [mm] chọn L2 = 3 [mm] ị Đối với bước khoét lỗ f34,5 L2 = 1 á 3 [mm] chọn L2 = 2 [mm] ị Đối với bước doa lỗ f35 L2 = 1 á 3 [mm] chọn L2 = 1 [mm] ị Vậy tổng thời gian cơ bản của nguyên công 12 là : Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 12. Khoan f15 và khoét f22 ta có công thức tương tự như ở nguyên công 2 Đối với bước khoan lỗ f15 L2 = 1 á 3 [mm] chọn L2 = 3 [mm] ị Đối với bước khoét f22 lỗ không thông suốt L1 = 0,5 á 2 [mm] chọn L2 = 2 [mm] ị Vậy tổng thời gian cơ bản của nguyên công 13 là : Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 13. Phay hai rãnh ngang bề rộng B = 3 do chiều sâu rãnh lớn nên ta phải phay làm hai lần chọn L2 = 5 [mm] Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 14. Phay rãnh dọc bề rộng B = 3 tương tự như nguyên công 11 chọn L1= 1 [mm] Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 15. Phay rãnh then 10 L1 =L2 = 1 á 2 [mm] Chọn L1 =L2 = 1 [mm] Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 16. Khoan 4 lỗ f3,4 để gia công lỗ M4 với chiều sâu khoan là L = 2,75.d = 11 mm Khoan 2 lỗ f5,1 để gia công lỗ M6 với chiều sâu khoan là L = 2,75.d = 16 mm Thời gian cơ bản để gia công 4 lỗ f3,4 Thời gian cơ bản để gia công 2 lỗ f5,1 Vậy tổng thời gian cơ bản của nguyên công 17 là : Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 17. Khoan 2 lỗ f5,1 để gia công lỗ M6 với chiều sâu khoan là L = 2,75.d = 16 mm Khoan 1 lỗ f10 thông suốt với chiều sâu khoan là L = 7 mm L2 = 1 á 3 [mm] chọn L2 = 3 [mm] Vậy tổng thời gian cơ bản của nguyên công 18 là : Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 18. Khoan lỗ f5,1 để gia công lỗ M6 ở trụ f52 với chiều sâu khoan là L = 16 mm Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 19. Khoan lỗ f3,4 ở rãnh then10 với chiều sâu khoan là L = 11 mm Tính thời gian cơ bản cho nguyên công 20. Ta rô ren các M4 và các M6 do ta rô bằng tay nên không xác định được thời gian cơ bản bằng công thức mà phải theo thực tế. Phần III Tính toán và thiết kế đồ gá Tính toán và thiết kế đồ gá phay mặt đáy. sơ đồ định vị. Phôi được định vị 6 bậc tự do: Dùng ba chốt tỳ chỏm cầu định vị mặt đáy hạn chế ba bậc tự do. Hai chốt tỳ chỏm cầu định vị mặt trước hạn chế hai bậc tự do. Một chốt tỳ chỏm cầu định vị mặt trên hạn chế một bậc tự do. Lực kẹp hướng từ trên xuống. Đồ định vị. Do mặt chuẩn định vị là mặt chuẩn thô, nên ta dùng chốt tỳ chỏm cầu và được lắp trực tiếp với thân đồ gá với dung sai lắp ghép H7/js6. Vật liệu chế tạo chốt là thép 20 X, tôi sau khi thấm than đạt độ cứng HRC = 55 á 60. Kẹp chặt và cơ cấu kẹp chặt. Để tính các yếu tố không ổn định, khi tính lực kẹp ta phải thêm các hệ số k0: hệ số an toàn cho mọi trường hợp, k0 = 1,5 á 2. k1: hệ số kể đến lượng dư không đều khi gia công thô k1 = 1,2 khi gia công tinh k1 = 1 k2: hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt k2 = 1á 1,9 k3: hệ số kể đến vì cắt không liên tục làm tăng lực cắt. k4: hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định. Khi kẹp chặt bằng tay k4 = 1,3. Khi kẹp chặt bằng máy nén thuỷ lực k4 = 1 k5: hệ số kể đến vị trí tay quay của cơ cấu kẹp có thuận tiện hay không, khi kẹp bằng tay. Góc quay < 900 thì k5 = 1 Góc quay > 900 thì k5 = 1,2 k6: hệ số tính đến mô men làm lật phôi quanh điểm tựa. định vị bằng chốt tỳ k6 = 1. định vị bằng phiến tỳ k6 = 1,5 Sơ đồ tác dụng của ngoại lực. Theo sơ đồ tác dụng của ngoại lực thì khi gia công phôi chịu tác dụng của 2 lực Ps và Pv làm cho phôi bị lật quanh các điểm tỳ. Để tránh những trường hợp trên thì cơ cấu kẹp phải tạo ra các mô men trống lật lớn hơn mô men lật do Max(Ps, Pv) gây ra. Phương trình lực trống lật do Ps gây ra: Fms1.l1 + Fms2.l2 ³ k.Ps.l Do Fms1 = Fms2 = W.(f1 +f2) Nên ta có W.(f1 +f2).( l1 + l2) ³ k.Ps.l ị W W. Phương trình lực trống lật do Pv gây ra: W.l3 + W.l3 ³ k.Pv.l4 Nên ta có 2.W.l3 ³ k.Ps.l ị W trong đó Pv = 0,85 á 0,9 Pz = 0,9.1978 = 1780 [N] W. (253 kg) Ta thấy lực trống lật cho Pv lớn hơn nên ta tính cơ cấu kẹp theo lực trống lật Chọn cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít Đường kính ren trung bình của bu lông kẹp được xác định theo công thức sau: [mm] Trong đó: C: hệ số an toàn C = 1,4 s: ứng suất kéo nén s = 8 kg/m2 Q: lực cần thiết tại bu lông để sinh ra lực kẹp W theo sơ đồ ta có Q = 2W [mm] chọn d = 14 [mm] Mô men xiết bu lông được xác định theo công thức: M = 0,1.d.Q = 0,1.14.2.253 = 708 [kg.mm] Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá cho kích thước 177 + 0,1 Ta có sai số gá đặt chi tiết được tính theo công thức: egđ =ec + ek + eđg Ta có thể viết : egđ = ec + ek + ect + em + eđc . Trong đó: ec: là sai số chuẩn do chuẩn định vị trùng với gốc kích thước nên ta có ec = 0. ek: là sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra nhưng do lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện nên ek = 0. em: sai số do đồ gá mòn gây nên và được tính theo công thức 61 [1]. em = b. Với: b: là hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị đối với chốt định vị b = 0,5 á 2 N: là số lượng chi tiết gia công trên đồ gá. em =2. = 40 [mm] eđc: sai số sinh ra trong quá trình lắp giáp và điều chính đồ gá eđc = 5 á 10 [mm] egđ: sai số gá đặt, giá trị số gá đặt cho phép [egđ] = .d (d - dung sai nguyên công). Dung sai d = dung sai nguyên công + dung sai kích thước phôi d = 100 + 1000 = 1100 [mm] ị [egđ] = .1100 = 366 [mm] ect: sai số chế tạo của đồ gá sẽ được tính: [ect] = [ect] = = 364 [mm] Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá. Độ không song song giữa mặt phẳng định vị với đáy đồ gá Ê 0,35 Độ không song song của cữ so dao với rãnh đáy hướng Ê 0,35 Các bề mặt làm việc của chốt định vị tôi đạt HRC = 40 á 45 Độ nhám bề mặt lắp ghép là Ra = 1,25. Tính toán và thiết kế đồ gá khoét, doa lỗ f52. sơ đồ định vị. Phôi được định vị 6 bậc tự do: Dùng phiến tỳ định vị mặt đáy hạn chế ba bậc tự do. Hai chốt tỳ chỏm cầu định vị mặt bên trái hạn chế hai bậc tự do. Một chốt tỳ chỏm cầu định vị mặt trước hạn chế một bậc tự do. Lực kẹp hướng từ trên xuống. Đồ định vị. Phiến tỳ: vật liệu thép 20 X có B = 14 á 40 mm , L = 40 á 120 mm tôi sau khi thấm than để đạt đọ cứng HRC = 55 á 60. Chốt tỳ như ở phần tính đồ gá phay. Kẹp chặt và cơ cấu kẹp chặt. Sơ đồ tác dụng của ngoại lực. Phương trình lực trống xoay do Mx gây ra: 2W.(f1 + f2) .a ³ k.Mx Trong đó: f1: hệ số ma sát giữa chốt với phôi f1 = 0,1 á 0,15 (mặt tinh f2: hệ số ma sát giữa mỏ kẹp với phôi f2 = 0,1 á 0,15 k = k0. k1. k2. k3. k4. k5. k6 = 1,5. 1,2. 1. 1. 1,3. 1. 1 = 2,3 a = 150 khoảng cách từ mỏ kẹp tới mũi khoan. Mx = 10.CM. Dq. tx. sy. kp CM và các hệ số mũ tra trong bảng 5-32 t2 [2] Kp: hệ số kể đến độ cứng của vật liệu gia công tra bảng 5-9 t2 [2] Mx = 10.0,085. 511. 20,75. 1,60,8.1 = 106 [N.m] W ³ (331 kg) Chọn cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít như ở đồ gá phay Đường kính ren trung bình của bu lông kẹp được xác định theo công thức sau: [mm] chọn d = 14 [mm] Mô men xiết bu lông được xác định theo công thức: M = 0,1.d.Q = 0,1.14.2.331 = 927 [kg.mm] Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá cho kích thước 42+ 0,1 Ta có sai số gá đặt chi tiết được tính theo công thức: egđ = ec + ek + ect + em + eđc . Trong đó: ec: là sai số chuẩn do chuẩn định vị trùng với gốc kích thước nên ta có ec = 0. ek: là sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra nhưng do lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện nên ek = 0. em: sai số do đồ gá mòn gây nên và được tính theo công thức 61 [1]. em = b. em =2. = 28 [mm] eđc: sai số sinh ra trong quá trình lắp giáp và điều chính đồ gá eđc = 5 á 10 [mm] egđ: sai số gá đặt [egđ] = .d = .100 = 50[mm] ect: sai số chế tạo của đồ gá sẽ được tính: [ect] = [ect] = = 40 [mm] Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá. Độ không song song giữa mặt phẳng định vị với đáy đồ gá Ê 0,04 Độ vuông góc của tâm bạc dẫn với đáy đồ gá Ê 0,04 Các bề mặt làm việc của chốt định vị tôi đạt HRC = 40 á 45 Bề mặt làm việc của bạc dẫn tôi cứng đạt HRC = 55 á 60, Ra = 0,63. Độ nhám bề mặt lắp ghép là Ra = 1,25. Tính toán và thiết kế đồ gá khoan các lỗ mặt trước. sơ đồ định vị. Phôi được định vị 6 bậc tự do: Dùng phiến tỳ định vị mặt đáy hạn chế ba bậc tự do. Chốt trụ định vị mặt trụ trong của lỗ f52 hạn chế hai bậc tự do. Chốt trám định vị mặt trụ trong của lỗ f70 hạn chế 1 bậc tự do. Lực kẹp hướng vào mặt phiến tỳ. Dùng bạc dẫn để định vị các lỗ khoan. Đồ định vị. Phiến tỳ: vật liệu thép 20 X có B = 14 á 40 mm , L = 40 á 120 mm tôi sau khi thấm than để đạt đọ cứng HRC = 55 á 60. Chốt trụ và chốt trám: vật liệu Y8A, HRC = 55 á 60. Kẹp chặt và cơ cấu kẹp chặt. Khi gia công chi tiết chịu tác dụng của lực dọc trục P0 làm nó bị xê dịch và mô men cắt Mx làm chi tiết bị quay tròn quanh tâm mũi khoan. Vì vậy lực kẹp phải đủ lớn để nó không bị xê dich hoặc xoay Phương trình lực trống trượt do P0 và G gây ra: W.(f1 + f2) ³ k.(P0 +G) Phương trình lực trống xoay do Mx gây ra: W.(l1. f1 + l2. f2) ³ k.Mx Trong đó: Mx = 10.CM. Dq. sy. kp P0 = 10.Cp. Dq. sy. kp CM, CM và các hệ số mũ tra trong bảng 5-32 t2 [2] Kp: hệ số kể đến độ cứng của vật liệu gia công tra bảng 5-10 t2 [2] Mx = 10. 0,021. 5,12. 1,50,8.1 = 1,2 [N.m] P0 = 10. 42,7. 5,11. 1,50,8.1 = 477 [N] Các giá trị khác như ở phần tính lực của đồ gá khoét và doa. ị Lực kẹp trống trượt do P0 và G gây ra: ị Lực kẹp trống xoay do Mx gây ra: Đường kính ren trung bình của bu lông kẹp được xác định theo công thức sau: [mm] chọn d = 14 [mm] Mô men xiết bu lông được xác định theo công thức: M = 0,1.d.Q = 0,1.14.598 = 37 [kg.mm] Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá Cho các kích thước khoảng cách có dung sai + 0,1, ta có sai số gá đặt chi tiết được tính theo công thức: egđ = ec + ek + ect + em + eđc . Trong đó: ec: là sai số chuẩn do chuẩn định vị trùng với gốc kích thước nên ta có ec = 0. ek: là sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra nhưng do lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện nên ek = 0. em: sai số do đồ gá mòn gây nên và được tính theo công thức 61 [1]. em = b. em =2. = 28 [mm] eđc: sai số sinh ra trong quá trình lắp giáp và điều chính đồ gá eđc = 5 á 10 [mm] egđ: sai số gá đặt [egđ] = .d = .100 = 50[mm] ect: sai số chế tạo của đồ gá sẽ được tính: [ect] = [ect] = = 40 [mm] Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá. Độ không vuông góc giữa phiến tỳ với đáy đồ gá Ê 0,04. Độ không vuông góc của tâm bạc dẫn với đáy đồ gá Ê 0,04. Độ không vuông góc của đường nối tâm chốt trụ và chốt trám với đáy đồ gá Ê 0,04. Các bề mặt làm việc của chốt định vị tôi đạt HRC = 40 á 45 Bề mặt làm việc của bạc dẫn tôi cứng đạt HRC = 55 á 60, Ra = 0,63. Độ nhám bề mặt lắp ghép là Ra = 1,25. Kết luận Qua quá trình làm đồ án tốt nghiệp và được sự hướng dẫn tận tình của thầy Đinh Đắc Hiến. Em đã nắm bắt được một số kiến thức về cônh nghệ chế tạo máy, cách nghiên cứu để thiết kế các máy mới 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 em đã cố gắng dựa vào điều kiện thực tế ở Việt nam, đề hoàn thành các nhiệm vụ được giao là: Thiết kế mới được máy khoan bàn (dựa trên máy cơ sở 2H112P), lập được qui trình chế tạo thân máy và thiết kế các đồ gá chuyên dùng để gia công chúng trên máy vạn năng. 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. Em mong được sự chỉ bảo của các thầy cô để bản đồ án này được hoàn thiện hơnvà trình độ hiểu biết của em được nâng cao hơn. Hà nội ngày 5 tháng 5 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]. Phạm Đắp - Nguyễn Đức Lộc - Phạm Thế Trường - Nguyễn Tiến Lưỡng,Tính toán thiết kế máy cắt kim loại, Nhà xuất bản đại học và trung học truyên nghiệp năm 1971. [4] 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. [5] Bùi Trọng Lựu - Nguyễn Văn Vượng, Bài tập sức bền vật liệu, Nhà xuất bản giáo dục năm 1999. [6] TS. Nguyễn Trọng Bình - PGS. TS Nguyễn Thế Đạt - PGS. TS Trần Văn Địch - TS Nguyễn Văn Huyê - 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. [7] 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. [8] 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. [9] PGS. TS Trần Văn Địch, Sổ Tay và Atlas đồ gá, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật năm 2000 mục lục trang Lời nói đầu 4 Phần I thiết kế máy khoan bàn 5 Chương I. Khảo sát một số máy tương tự 5 1. Chức năng của máy khoan bàn 5 2. Một số máy khoan bàn có độ chính xác cao 5 a. Máy khoan bàn kiểu 2H106P 5 b. Máy khoan bàn kiểu 2H112P 6 3. Chọn máy cơ sở 7 Chương II. Thiết kế máy mới 8 I. Thiết kế động học máy khoan bàn. 8 1. Xác định chuỗi số vòng quay 8 2. Xác định các số hạng của chuỗi số 9 3. Lưới kết cấu 10 4. Tính thông số bộ truyền 11 II. Thiết kế động lực học máy khoan bàn 14 1. Xác định chế độ làm việc giới hạn của máy 14 2. Xác định lực tác dụng trong truyền dẫn 15 3. Xác định công suất của động cơ 16 4. Tính thân máy 17 Phần II thiết kế qui trình công nghệ gia công thân máy 21 Chương I Phân tích chi tiết gia công và định dạng sản xuất 21 1.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của thân máy 21 1.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của thân máy 22 1.3. Xác địn dạng sản xuất 22 Chương II Thiết kế bản vẽ lồng phôi 25 2.1. Xác định phương pháp chế tạo phôi 25 2.2. Thiết kế bản vẽ lồng phôi 27 Chương III Thiết kế qui trình công nghệ gia công thân máy 28 3.1. Xác định đường lối công nghệ 28 3.2. Lập tiến trình công nghệ 28 3.3. Thiết kế nguyên công 30 3.3.1 Nguyên công 1 Phay thô phay tinh mặt đáy 30 3.3.2 Nguyên công 2 khoét và doa lỗ f52 31 3.3.3 Nguyên công 3 khoét và doa lỗ f70 33 3.3.4 Nguyên công 4 kiểm tra độ vuông góc của của hai lỗ f52 và f70 với mặt đáy và độ song song của chúng 34 3.3.5 Nguyên công 5 phay thô, phay tinh mặt phẳng bên trái 35 3.3.6 Nguyên công 6 phay thô, phay tinh mặt phẳng bên phải 36 3.3.7 Nguyên công 7 phay thô, phay tinh mặt trước 37 3.3.8 Nguyên công 8 phay thô, phay tinh mặt trên và mặt đầu lỗ f52 38 3.3.9 Nguyên công 9 phay định hình hai rãnh mang cá bên trái 39 3.3.10 Nguyên công 10 phay rãnh B = 16 mm bằng dao phay ngón 40 3.3.11 Nguyên công 11 khoan, khoét và doa lỗ f35 41 3.3.12 Nguyên công 12 khoan f15, khoét lỗ f22 42 3.3.13 Nguyên công 13 phay hai rãnh ngang bề rộng 3 mm bằng dao phay đĩa 43 3.3.14 Nguyên công 14 phay rãnh dọc bề rộng 3 bằng dao phay đĩa 44 3.3.15 Nguyên công 15 phay rãnh then B = 10 bằng dao phay ngón 45 3.3.16 Nguyên công 16 khoan 4 lỗ f3,4 và 2 lỗ f5,1 mặt trước 47 3.3.17 Nguyên công 17 khoan 4 lỗ f5,1 và 1 lỗ f10 ở mặt đáy 48 3.3.18 Nguyên công 18 khoan 1 lỗ f5,1 ở trụ f52 49 3.3.19 Nguyên công 19 khoan 1 lỗ f3,4 ở rãnh then 10 50 3.3.20 Nguyên công 20 ta rô ren các lỗ M4 và M6 bằng tay 50 3.3.21 Tổng kiểm tra 50 Chương IV Tính và tra chế độ cắt cho các nguyên công 52 I. Tính chế độ cắt cho nguyên công 1 51 II. Tra chế độ cắt cho các mặt còn lại 54 2.1. Nguyên công 2 khoét và doa lỗ f52 54 2.2. Nguyên công 3 khoét và doa lỗ f70 56 2.3. Nguyên công 5 phay thô, phay tinh mặt phẳng bên trái 58 2.4. Nguyên công 6 phay thô, phay tinh mặt phẳng bên phải 60 2.5. Nguyên công 7 phay thô, phay tinh mặt trước 60 2.6. Nguyên công 8 phay thô, phay tinh mặt trên và mặt đầu lỗ f52 62 2.7. Nguyên công 9 phay định hình hai rãnh mang cá bên trái 63 2.8. Nguyên công 10 phay rãnh B = 16 mm bằng dao phay ngón 66 2.9. Nguyên công 11 khoan, khoét và doa lỗ f35 67 2.10. Nguyên công 12 khoan f15, khoét lỗ f22 69 2.11. Nguyên công 13 phay hai rãnh ngang bề rộng 3 mm bằng dao phay đĩa 71 2.12. Nguyên công 14 phay rãnh dọc bề rộng 3 bằng dao phay đĩa 73 2.13. Nguyên công 15 phay rãnh then B = 10 bằng dao phay ngón 74 2.14. Nguyên công 16 khoan 4 lỗ f3,4 và 2 lỗ f5,1 mặt trước 75 2.15. Nguyên công 17 khoan 4 lỗ f5,1 và 1 lỗ f10 ở mặt đáy 76 2.16. Nguyên công 18 khoan 1 lỗ f5,1 ở trụ f52 77 2.17. Nguyên công 19 khoan 1 lỗ f3,4 ở rãnh then 10 77 2.18. Nguyên công 20 ta rô ren các lỗ M4 và M6 bằng tay 78 Chương V Tính lượng dư gia công 79 Chương VI Tính thời gian cơ bản cho các nguyên công 83 1. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 1 83 2. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 2 83 3. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 3 84 4. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 4 85 5. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 5 85 6. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 6 85 7. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 7 86 8. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 8 87 9. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 9 87 10. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 10 88 11. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 11 88 12. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 12 89 13. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 13 89 14. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 14 90 15. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 15 90 16. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 16 90 17. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 17 91 18. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 18 91 19. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 19 92 20. Tính thời gan cơ bản cho ngyên công 20 92 Phần Tính toán và thiết kế đồ gá 93 I. Tính toán và thiết kế đồ gá phay mặt đáy 93 II. Tính toán và thiết kế đồ gá khoét, doa lỗ f52 97 III. Tính toán và thiết kế đồ gá khoan các lỗ mặt trước 99 Kết luận 103 Tài liệu tham khảo 104