Lập quy trình công nghệ chế tạo Thân van xuyên tĩnh thủy lực

t là: Sph= n.p = 338.1,5= 507 (mm/phỳt) * Gia công lỗ 8: Khoan lỗ7: - Chiều sâu cắt lấy 1 = 3,5 mm - Lượng dư chạy dao vòng theo bảng 5 - 89 [2], theo nhóm chạy dao III thì S0= 0,17(mm/vũng). Tra theo máy Sm= 0,17(mm/vũng) Theo bảng 5-90 [2] ta có: Vb= 51(m/phỳt) - theo công thức tính toán tốc độ cắt ta có: Vt= Vb.k1 Trong đó: k1 là hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của mũi khoan k1= 1. Vậy ta có: Vt= 51.1= 51 (m/phỳt) - số vòng quay của trục chính theo tính toán là: vũng/phỳt Theo mục [4] ta chọn tốc độ máy n = 2000 (vũng/phỳt) - Tốc độ theo tớnh túan sẽ là (m/phỳt) Lượng chạy dao phút sẽ là: Sph= S.n=Sz.n..Z= 0,17 . 2000 = 340 (mm/phỳt) - Tra bảng 5-92 ta có công suất cắt N<1KW<Nm là đảm bảo yêu cầu * Doa lỗ 8 - Chiều sâu cắt lấy 1 = 0,5 mm - Lượng dư chạy dao vòng theo bảng 5 - 89 [2], theo nhóm chạy dao III thì S0= 1,4 (mm/vũng). Tra theo máy Sm= 01,4 (mm/vũng) Theo bảng 5-90 [2] ta có: Vb= 9,3 (m/phỳt) - theo công thức tính toán tốc độ cắt ta có: Vt= Vb.k1 Trong đó: k1 là hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của mũi khoan k1= 1. Vậy ta có: Vt= 9,3.1= 9,3 (m/phỳt) - số vòng quay của trục chính theo tính toán là: vũng/phỳt Theo mục [4] ta chọn tốc độ máy n = 338 (vũng/phỳt) - Tốc độ theo tính toán sẽ là (m/phỳt) Lượng chạy dao phút sẽ là: Sph= S.n=Sz.n..Z= 0,17 . 338= 57,46 (mm/phỳt) - Tra bảng 5-92 ta có công suất cắt N<1KW<Nm là đảm bảo yêu cầu Thời gian gia công Gia công lỗ 16 - Khoan lỗ 8 L= 20 mm; S = 0,22; n = 1390 L1= L2= (13)mm ; lấy L2 = 2mm T01 phút Taro ren M10 L= 15 mm L1 = L2= 2p = 2.1,5 = 3mm T02 phút - Tổng thời gian cơ bản. T0= T01+ T02 = 0,1+0,07 = 0,8(phút) Gia công lỗ 8 - Khoan lỗ 7 L= 104 mm; S = 0,17; n = 2000 L1= L2= (13)mm ; lấy L2 = 2 mm T01 phút - Doa lỗ 8 L= 104 mm; S = 1,4 ; n = 338 L1= L2= 13mm ; lấy L2 = 2mm T03 phút - Tổng thời gian cơ bản. T0= T01+ T02 = 0,32+0,23 = 0,55(phút) NGUYấN CễNG 18 * Yêu cầu của nguyờn cụng Khoan lỗ nghiêng 6 Định vị kẹp chặt Chi thiết được định vị trên 2 phiến tỳ lên mặt A khống chế 3 bậc tự do, 2 chốt tỳ phẳng định vị vào mặt C khống chế 2 bậc tự do và chốt tỳ phẳng định vị vào mặt F khống chế 1 bậc tự do Chi tiết được lẹp chặt bằng cơ cấu ren vớt cú dựng mỏ kẹp được nối liên động cho lực kẹp đều ở 2 mỏ kẹp và có độ tin cậy cao. Khi khoan dùng bạc dẫn thay nhanh lắp trên một phiến dẫn và phiến dẫn này được định vị trên chi tiết bằng 1 chốt định vị vào lỗ 25 và 1 chốt trám định vị vào lỗ 25 khác. Chọn máy: + Chọn máy khoan cần 2A55, tra bảng 9- 22 [3] ta cú cỏc thông số: + Đường kính lớn nhất khoan được max = 50 mm + công suất động cơ chính: N = 4 KW + Phạm vi bước tiến: 0,056 2,5 (mm/vũng) + Tốc độ trục chính: 20;25;31,5;40;50;63;80;100;125;160;200;315;400;500;630;800;1000;1250;1600;2000. Tra lượng dư. + Khoan được lỗ tới đường kính 6 với lượng dư là Z = 3 mm Chọn dao - Chọn mũi khoan có kích thước theo bảng 4-40 [1] ta cú cỏc thông số sau: + Mũi khoan ruột gà thép gió đuụi cụn loại ngắn có: d = 6 mm; L= 180mm; l= 100 mm Tính và tra chế độ cắt - Chiều sâu cắt lấy 1 = 3 mm - Lượng dư chạy dao vòng theo bảng 5 - 89 [2], theo nhóm chạy dao III thì S0= 0,17 (mm/vũng). Tra theo máy Sm= 0,22(mm/vũng) Theo bảng 5-90 [2] ta có: Vb= 51(m/phỳt) - theo công thức tính toán tốc độ cắt ta có: Vt= Vb.k1 Trong đó: k1 là hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của mũi khoan k1= 1. Vậy ta có: Vt= 51.1= 51 (m/phỳt) - số vòng quay của trục chính theo tính toán là: vũng/phỳt Theo mục [4] ta chọn tốc độ máy n = 2000 (vũng/phỳt) - Tốc độ theo tính toán sẽ là (m/phỳt) Lượng chạy dao phút sẽ là: Sph= S.n=Sz.n..Z= 0,17 . 2000 = 340 (mm/phỳt) - Tra bảng 5-92 ta có công suất cắt N<1KW<Nm là đảm bảo yêu cầu NGUYấN CễNG 19 * Yêu cầu của nguyờn cụng Khoan ,taro 4 lỗ M10 Định vị kẹp chặt Chi thiết được định vị trên 2 phiến tỳ lên mặt D khống chế 3 bậc tự do, 1 chốt tỳ phẳng định vị vào mặt E khống chế 1 bậc tự do và 2 chốt tỳ phẳng định vị vào mặt A khống chế 2 bậc tự do Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu ren vớt cú dựng mỏ kẹp được nối liên động có độ tin cậy cao. Lực kẹp vuông góc với phương của kích thước, có chiều cùng với lực tiến dao Khi khoan dùng bạc dẫn thay nhanh lắp trên một phiến dẫn và phiến dẫn này lắp cố định trờn thõn đồ gá Chọn máy: + Chọn máy khoan cần 2A55, tra bảng 9- 22 [3] ta cú cỏc thông số: + Đường kính lớn nhất khoan được max = 50 mm + công suất động cơ chính: N = 4 KW + Phạm vi bước tiến: 0,056 2,5 (mm/vũng) + Tốc độ trục chính: 20;25;31,5;40;50;63;80;100;125;160;200;315;400;500;630;800;1000;1250;1600;2000. Chọn dao - Chọn mũi khoan có kích thước theo bảng 4-40 [1] ta cú cỏc thông số sau: + Mũi khoan ruột gà thép gió đuụi cụn loại ngắn có: d = 8 mm; L= 300mm; l= 180 mm - Chọn mãi Taro M8 có: d = 10; p =1,5 Tính và tra chế độ cắt * Khoan lỗ 8 - Chiều sâu cắt lấy 1 = 4 mm - Lượng dư chạy dao vòng theo bảng 5 - 89 [2], theo nhóm chạy dao III thì S0= 0,22 (mm/vũng). Tra theo máy Sm= 0,22(mm/vũng) Theo bảng 5-90 [2] ta có: Vb= 35,5(m/phỳt) - theo công thức tính toán tốc độ cắt ta có: Vt= Vb.k1 Trong đó: k1 là hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của mũi khoan k1= 1. Vậy ta có: Vt= 35,5.1= 35,5 (m/phỳt) - số vòng quay của trục chính theo tính toán là: vũng/phỳt Theo mục [4] ta chọn tốc độ máy n = 1390 (vũng/phỳt) - Tốc độ theo tính toán sẽ là (m/phỳt) Lượng chạy dao phút sẽ là: Sph= S.n=Sz.n..Z= 0,22 . 1390 = 306 (mm/phỳt) - Tra bảng 5-92 ta có công suất cắt N<1KW<Nm là đảm bảo yêu cầu Taro ren M10: - chiều cắt lây t = 1mm - Bước tiến s =1,5 (mm/vũng) - Tra bảng 5 -188 [2], với bước ren p =1,5 thì Vb = 10 (m/phỳt) Do ta cắt ren cấp chính xác thường và ren là kẹp chặt nên vận tốc cắt khụng nhõn với các hệ số phụ thuộc đú, cũn hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công k1= 1,1. - Tốc độ cắt: V1= Vb.k1 Vậy ta có: Vt = 10.1,1 = 11 (m/phỳt) - Tốc độ quay chục chính là: vũng/phỳt - Theo mục [4] ta chọn tốc độ máy n = 338 (vũng/phỳt) - Tốc độ thực tế theo tính toán sẽ là: (m/phỳt) - lượng chạy dao phút là: Sph= n.p = 338.1,5= 507 (mm/phỳt) Thời gian gia công - Khoan lỗ 8 L= 20 mm; S = 0,22; n = 1390 L1= L2= (13)mm ; lấy L2 = 2mm T01 phút -Taro ren M10 L =125 mm L1 = L2= 2p = 2.1,5 = 3mm T02 phút - Tổng thời gian cơ bản. T0= T01+ T02 = 0,1+0,7 = 0,8(phút) NGUYấN CễNG 20 Yêu cầu của nguyờn cụng Mài nghiền 2 lỗ 25 Định vị kẹp chặt Chi tiết được gá đặt trên 2 phiến tỳ lên mặt B hạn chế 3 bậc do, 1 chốt tỳ phẳng định vì vào mặt C không chế 2 bậc tự do và 1 chốt tỳ phẳng định vị vào mặt F không chế 1 bậc tự do. Chi tiết được kẹp chặt bằng ở cấu ren vớt dựng mỏ kẹp liên động đảm bảo kẹp nhanh và lực kẹp đều ở 2 mỏ kẹp.. Lực kẹp vuông góc với phương của kích thước Chọn máy: + Chọn máy khoan cần 2A55, tra bảng 9-22 [4] ta cú cỏc thông số: + Đường kính lớn nhất khoan được max = 35 mm + công suất động cơ chính: N = 6 KW + Phạm vi bước tiến: 0,056 2,5 (mm/vũng) + Tốc độ trục chính: 42;60;122;173;250;338;482;696;995;1390;2000 + Lượng chạy dao (mm/vũng): 01; 0.13; 0,17; 0,22; 0,28; 0,38; 0,5; 0,63; 0,82; 1,05; 1,4 Tra lượng dư. + Mài nghiền lỗ tới đường kính 25 Chọn dao + Dùng chụ nghiền, độ hạt :M40 Tính và tra chế độ cắt Gia công lỗ 25. - Chiều sâu cắt lấy t = 0,01mm (do trục nghiền bột nghiền không có tác dụng cắt gọt bề mặt mà chỉ có tác dụng làm bóng). - số vòng quay nm= 955 (vũng/phỳt) - Lượng chạy dao S = 15 (mm/vũng) THỜI GIAN GIA CÔNG - Khoan lỗ 25 L= 104 mm; Vtt = 14,6(m/ph) L2= (13)mm ; lấy L2 = 2mm T01 phút NGUYấN CễNG 21 Yêu cầu của nguyờn cụng Mài mặt B đạt độ bong Ra = 1,25 Sơ đồ gá đặt. Mặt A của chi tiết được áp xuống bàn máy, vậy bàn máy khống chế chi tiết 3 bậc tự do. Dùng lực kẹp và lực hút chi tiết xuống bàn máy. Chọn máy. - Chọn máy mài phẳng có bàn hình chữ nhật 3, cú các thông số theo [3]: +Các kích thước làm việc của bàn 1250 x 320 + Kích thước lớn nhất của phôi được gia công: 1250 x 320 x 250 + Khối lượng phôi được gia công không lớn hơn 700 kg + Dịch chuyển lớn nhất của vàn và ụ mài: Dọc: 1260 Ngang: 410. Thẳng đứng: 415 + Kích thước đá mài (D x h x d): 30 x 80x 203 +Đá mài; độ hạt + Tốc độ dịch chuyển dọc của bàn (điều khiển vô cấp): 3 3,5 (m/phỳt) + Công suất động cơ truyền dẫn chính: 15Kw + Các kích thước (kể cả thiết bị kèm theo): Dài: 4450 Dộng: b = 2190 Cao: 2360 + Khối lượng (kể cả thiết bị kèm theo): 8000kg Tra lượng dư. + Mài mặt phẳng với lượng dư là Z = 0,1mm Dụng cụ cắt - Dùng đá mài trụ có kích thước đường kính x chiều rụngj = 350 x 40 mm Tính và tra chế độ cắt. - Chuyển động của bàn máy lấy nb = 16 (m/phỳt) - Lượng chạy dao theo chiều sâu dao một hành trình của bàn máy, tra bảng 5-219 [2] ta có Sb = 0,015.1.0,63. Vậy S =Sb.K1.K2 = 0,015.1.0,63 = 0,0094 - Công suất cắt tra bảng 5-220 [2] ta có N = 10,3KW < Nm là đảm bảo yêu cầu Thời gian gia công - Mài mặt B L= 162 mm; Vtt = 16(m/ph) L2= (13)mm ; lấy L2 = 2mm T01 phút NGUYấN CễNG 22 Yêu cầu của nguyờn cụng. Mài mặt A đạt độ bóng Ra=1,25 Định vị kẹp chặt Mặt B của chi tiết được áp xuống bàn máy, vậy bàn máy khống chế chi tiết 3 bậc tự do. Dùng lực kẹp và lực hút chi tiết xuống bàn máy. Chọn máy. - Chọn máy mài phẳng có bàn hình chữ nhật 3, cú các thông số theo 9-57[3]: +Các kích thước làm việc của bàn 1250 x 320 + Kích thước lớn nhất của phôi được gia công: 1250 x 320 x 250 + Khối lượng phôi được gia công không lớn hơn 700 kg + Dịch chuyển lớn nhất của vàn và ụ mài: Dọc: 1260 Ngang: 410. Thẳng đứng: 415 + Kích thước đá mài (D x h x d): 350 x 80x 203 + Tốc độ quay của trục chính đá mài: 1460 (vũng/phỳt) + Tốc độ dịch chuyển dọc của bàn (điều khiển vô cấp): 3 3,5 (m/phỳt) + Công suất động cơ truyền dẫn chính: 15Kw + Các kích thước (kể cả thiết bị kèm theo): Dài: 4450 Dộng: b = 2190 Cao: 2360 + Khối lượng (kể cả thiết bị kèm theo): 8000kg Tra lượng dư. + Mài mặt phẳng với lượng dư là Z = 0,1mm Chọn dụng cụ - Dùng đá mài trụ có kích thước đường kính x chiều rụngj = 350 x 40 mm Tính và tra chế độ cắt. - Chuyển động của bàn máy lấy nb = 16 (m/phỳt) - Lượng chạy dao theo chiều sâu dao một hành trình của bàn máy, tra bảng 5-219 [2] ta có Sb = 0,015(m/phỳt) - Hệ số phụ thuộc vật liệu gia công và đường kính mài K1 = 1,6 - Hệ số phụ thuộc chính xác K2= 0,63 Vậy S =Sb.K1.K2 = 0,015 . 1 . 0,63 = 0,0094 - Công suất cắt tra bảng 5-220 [2] ta có N = 10,3KW < Nm là đảm bảo yêu cầu Thời gian gia công - Mài mặt A L= 162 mm; Vtt = 16(m/ph) L2= (13)mm ; lấy L2 = 2mm T01 phút NGUYấN CễNG 23 Yêu cầu của nguyờn cụng Kiểm tra độ vuống góc giữa tâm lỗ 25 và mặt đầu A Độ không vuông góc v 0,05 Sơ đồ gá đặt Dựng cách đo trực tiếp cho độ tin cậy cao, phương pháp đo là do tiếp xúc n hiều vì thế ổn định cao. Mặt B của chi tiết được áp xuống bàn máy, 1 trục dài được lắp với lỗ 25 trên cổ xoay ở đầu trục ta lắp 1 đồng hồ so Cách kiểm tra - Quay cổ xoay 1 vòng quanh trục ta sẽ có giá trị Xmax và Xmin của đồng hồ - Độ vuông góc được tính : v = - sai số lẫn độ không phẳng của mặt A NGUYấN CễNG 24 * Yêu cầu của nguyờn cụng Kiểm tra độ tròn của lỗ 25 Độ tròn của lỗ yêu cầu là: tr 0,05 Độ trụ của lỗ yêu cầu là: tr 0,05 Sơ đồ gá đặt Dựng cách đo trực tiếp cho độ tin cậy sao, phương pháp đo là tiếp xúc vì thế ổn định cao. Dụng cụ đo là đồng hồ sơ, một bàn máy có cơ cấu như trên hình vẽ Cách kiểm tra Đo độ không tròn. - Độ không tròn được đo bằng cách đặt đầu vào đo vào bề mặt lỗ sao đó quay bàn soay ta sẽ được gớa trị đo Xmax và Xmin - Độ không tròn được tính theo công thức: tr= Xmax - Xmin - Sai số lẫn độ không vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đầu của các mặt đo. Đo độ trụ. Độ trụ là tổng hộp các sai lệch như: Độ tròn, độ cụn phỡnh thắt, độ cong trục V – THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 1. Thiết kế đồ gá phay nguyờn cụng 1. Vì đây là đồ gỏ nờn độ cứng vững phải tốt do lực cắt lớn, cắt giảm đoạn nên rung động. cơ cấu kẹp phải đảm bảo, kết cấu gồm: cơ cấu định vị,cơ cấu kẹp, cơ cấu so dao, cơ cấu gá đặt đồ gá với bàn máy (then dẫn hướng và bulụng kẹp chặt đồ gá với rãnh chữ T của bàn máy) + Kích thước của bàn máy: 400 x 1600 + Xác định phay chiều của điểm đặt lực cắt, lực kẹp Vì chi tiết được phay trên phay đứng và được định vị trên chốt tỳ, vận chọn lực kẹp vào chi tiết như hình vĩ, lực kẹp thẳng góc với lực cắt. Điểm đặt của lực vào chỗ cứng vững trên chi tiết, vào trong chi tiết mặt định vị nờn khụng gây ra Mụmen quay đối với chi tiết, điểm đặt gần mặt gia công đảm ba ỏ cứng vững. Kết cấu đồ định vị v, cơ cấu kẹp cữ so dao và các bộp hận khác - Chọn phiến tỳ có rãnh nghiêng với các thông số sau: Tra bảng 8-32 [2];Vật liệu thép 20Cr; HRC = 50 60; B = 20mm; L = 80mm ; H=12h6;b=16; ; d =9; h =5,5; h1 = 1,6; c=1; số lỗ = 2 - Chọn chốt tỳ có khía khỏm cú kích thước trong bảng 8-1 [1]: D=16; d=10 H7/Js6; H = 16; L = 28; C=0,6;t = 2; d1= 4; b=2;C1=1 - Chọn cơ cấu kẹp bằng ren vớt cú dựng miếng đệm độ tin cậy cao và đơn giản dễ chế tạo. - Miếng đệm có kích thước theo bảng 8-4 [2]: M=12; D = 36; Dt= 24; H = 18; d= 13H9; d1 = 18; d2 = 5; d3= 3H7;A=6,5;b = l=10; 11= 4; l2=16; t=3; c=1; c1=1 - Chọn cơ cấu dao dùng cho phay đạt kích thước thẳng chỉ xác định chính xác của dao theo phương dọc trục có kích thước theo bảng 2-31 [2]: D=16;H=8; d= 6,6; d1= 12; h =4,5 * tính lực kẹp cân thiết khi phay Ta tính cho trường hợp phay thụ thỡ phay tinh sẽ đảm bảo. Xác định lực cắt: Pz= Trong đó: T=1,4; Sz= 0,18; B = 74; Z= 8; D = 125; n = 375 Các hệ số và số mũ được tra thưo bảng 5-41 [2]: Cp= 54,5; x = 0,9;y = 0,74; q=1; u=1;kmv = I; ư=0 Hệ số điều chỉnh ho chất lượng vật liệu gia công theo bảng 5-9 [2] - Xác định lực tác dụng lên bàn máy: Theo bảng 5-42[2] ta có quan hệ: Px: Pz= 0,5 -> Lực hướng trục Px = 0,5.P = 0,5.1045 = 522 (N) Px= 522<Pxmax máy= 19650 (N),. Thỏa mãn điều kiện - Xác định mô men xoắn trên trục chính của máy Mx= Lực cắt tiếp tuyến: Pz= 1045 (N) Ps: Pz= 0,4 -> Lực chạy dao = 0,4.Pz= 0,4 . 1045 = 418 (N) Pv: Pz= 0,9 -> Lực vuông góc với lực chạy dao = 0,9.Pz= 0,9.1045 = 940 (N) Py:Pz= 0,4 -> Lực hướng trục Py = 0,4.Pz= 0,4.1045 = 418 (N) Lực kẹp cần thiết Khi gia công trường hợp nguy hiểm nhất để dễ xảy ra là chi tiết bị trượt do lực P gây ra, vì vậy lực kẹp phải đủ lớn để tạo ra lực ma sát giữ cho chi tiết không bị trượt Ta có: F1+F2 Ps Trong đó: + Lực ma sát giữa chốt tỳ với chi tiết: F1= W.f1 + Lực ma sát giữa chốt tỳ với mỏ kẹp : F2 = W.f2 Vậy: W(f1+f2)Ps hay W = k . Với: f1: hệ số ma sát giữa chốt tỳ khớa nhỏm với chi tiết theo bảng 34[5] lấy f1= 0,6 F2- Hệ số ma sát chi tiết với mỏ kẹp theo b ảng 34[5] lấy f1 = 0,6 K – hệ số ảnh hưởng tới lực kẹp: K= k0. K1. K2. K3. K4. K5. K6. Trong đó: Hệ số an toàn trong mọi trường hợp: k0= 1,5 Hệ số phụ lượn dư không đều khi gia công thô: k1= 1,2 Hệ số phụ thuộc độ mòn dao làm tăng lực cát: k2= 1,0 Hệ số phụ thuộc lực cắt vì cắt không liên tục: k3= 1,2 Hệ số phụ thuộc vào nguồn sinh lực không ổn định do kẹp bằng tay: k4= 1,3 Hệ số phụ thuộc vào sự thuận tiện vị trí tay quay của cơ cấu kẹp tay: k5= 1,0 Hệ sô phụ thuộc vào mụmen làm lật phôi quanh điểm tựa: k6= 1,5 K = 1,5 . 1,2 . 1,0 . 1,2 . 1,3 . 1,4 . 1,0 . 1,5 = 4,212 Lực kẹp cần thiết: W=k. . Mô men ở cánh tay đòn: Ta có phương trình cần bằng mụmen: Q.1= M1+ M2 = Q1.rtb+F2.R Trong đó: M1- Mô men ma sát giữa bulụng và đai ốc M2- Mô men ma sát giữa miếng kẹp và bi kẹp Q – Lực tác động để quay bulụng 1- cánh tay đòn quay rtb-bán kính trung bình của bulụng rtb = 0,4d R- Bán kính trung bình của miếng kẹp Theo phân tích lực ta có: Q1= W.tg(1) = 338,73(N) Q= W.tg2= 146,18 (N) Thay Q1 và F2 vào (*) ta có: Q.1 = W.tg (1).rtbW.tg2).R Trong đó: - Gúc nâng ren = 20030 1 – góc ma sát giữa ren bulụng và đai ốc, 1= 8030 2 =- Góc ma sát của miếng kẹp và bề mặt bi kẹp. 2=0 Thay số vào (*) ta được: M = 338,73.3,2+146,18.1,2.3,2= 6717,9 (N/mm) Tra bảng 8-51 [2] chọn đai ốc có d = 12mm; rtb= 5,43; cờ lên vặn có l=140mm và p=70 N=10 kg nhận được W=4750N như vậy là đảm bảo yêu cầu. Tính sai số chế tạo đồ gá - Sai số của đồ gá ảnh hưởng đến sau số của kích thước gia công nhưng phần lớn nó ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn. - Do ở nguyờn cụngnày gia công bằng doa định hình kích thước nên sai số của đồ gá không ảnh hưởng đến kích thước và sai số hình dáng của bề mặt gia công. - Độ không song song giữa các bề mặt gia công và bề mặt chuẩn. - Sai số đồ gá được tính theo công thức Vậy Trong đó: c= Sai số chuẩn đo định vị không trùng với gốc kính thước gây ra, do ở đồ gá này chuẩn định vị trùng gốc kích thước nên sai số chuẩn c=0 k= Sai số kẹp do lực kẹp gây ra, sai số kẹp trong trường hợp này k= 0, do lực kẹp vuông góc với phương kích thước m- sai số mòn được xác định theo công thức sau: dc- sai số được sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá sai số này phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp khi tính toán đồ gá có thể lấy : dc-10 () dc- Sai số gá đặt cho phép. Khi tính toán đồ gá ta có thể lấy giá trị số gá đặt: [gd] = /3 =0,2= 0,0667 mm = 66,7 () Với là dung sai nguyờn cụng, vỡ ta đặt kích thước ct- Sai số chế tạo cho phép của đồ gá [ct] sai số này cần xác định khi thiết kế đụ gỏ. Do đa số các sai số phân bố theo quy luật phân phối chuẩn và phương của chúng xác định nên ta sử dụng công thức sau để tính sai số gá đặt cho phép Yêu cầu kỹ thuật số của đồ gá: - Độ không song song giữa mặt đáy đồ gá và mặt định vị < 0,065 - Độ cứng vững của phiến tỳ 5060 HRC 2. Thiết kế đồ gá phay nguyờn cụng 3. Vì đây là đồ gỏ nờn độ cứng vững phải tốt do lực cắt lớn, cắt giảm đoạn nên rung động. cơ cấu kẹp phải đảm bảo, kết cấu gồm: cơ cấu định vị,cơ cấu kẹp, cơ cấu so dao, cơ cấu gá đặt đồ gá với bàn máy (then dẫn hướng và bulụng kẹp chặt đồ gá với rãnh chữ T của bàn máy) + Kích thước của bàn máy: 400 x 1600 + Xác định phay chiều của điểm đặt lực cắt, lực kẹp Vì chi tiết được phay trên phay đứng và được định vị trên chốt tỳ, vận chọn lực kẹp vào chi tiết như hình vẽ, lực kẹp thẳng góc với lực cắt. Điểm đặt của lực vào chỗ cứng vững trên chi tiết, vào trong chi tiết mặt định vị nờn khụng gây ra Mụmen quay đối với chi tiết, điểm đặt gần mặt gia công đảm ba ỏ cứng vững. Kết cấu đồ định vị , cơ cấu kẹp cữ so dao và các bộp hận khác - Chọn phiến tỳ có rãnh nghiêng với các thông số sau: Tra bảng 8-32 [2];Vật liệu thép 20Cr; HRC = 50 60; B = 20mm; L = 80mm ; H=12h6; b=16; ; d =9; h =5,5; h1 = 1,6; c=1; số lỗ = 2 - Chọn chốt tỳ có khía khỏm cú kích thước trong bảng 8-1 [1]: D=16; d=10 H7/Js6; H = 16; L = 28; C=0,6;t = 2; d1= 4; b=2;C1=1 - Chọn cơ cấu kẹp bằng ren vớt cú dựng miếng đệm độ tin cậy cao và đơn giản dễ chế tạo. - Miếng đệm có kích thước theo bảng 8-30 [2]: B=20mm;L=80mm; H=12h6 –chọn cơ cấu so dao dùng cho phay đạt kích thước thẳng chỉ xác định chính xác của dao theo phương dọc trục có kích thước theo bảng 2-31 [2]:D=36;H=16;1=80mm - Chọn cơ cấu dao dùng cho phay đạt kích thước thẳng chỉ xác định chính xác của dao theo phương dọc trục có kích thước theo bảng 2-31 [2]: D=36; H=8; d= 6,6; d1= 12; h =4,5 - Chọn 2 then dẫn hướng kiểu bắt chặt với đồ gỏ cú bề rộng ứng với rằng chữ T theo bảng 8-19 [2] có B=18 mm; H=11;d=6,6;d1=11 * tính lực kẹp cân thiết khi phay Ta tính cho trường hợp phay thụ thỡ phay tinh sẽ đảm bảo. Xác định lực cắt: Pz= Trong đó: T=1,5; Sz= 0,18; B = 74; Z= 8; D = 125; n = 375 Các hệ số và số mũ được trang bảng 5-41 [2]: Cp= 54,5; x = 0,9; y = 0,74; q=1; u = 1; kmv = I; W= 0 Hệ số điều chỉnh ho chất lượng vật liệu gia công theo bảng 5-9 [2] Thay vào công thức ta có: - Xác định lực tác dụng lên bàn máy: Theo bảng 5-42[2] ta có quan hệ: Px: Pz= 0,5 -> Lực hướng trục Px = 0,3.P = 0,3.1045 = 313,5 (N) Px= 313,5<Pmax máy= 19650 (N),. Thỏa mãn điều kiện - Xác định mô men xoắn trên trục chính của máy Mx= Lực cắt tiếp tuyến: Pz= 1045 (N) Ps = (0,2 0,4) Pz -> Lực chạy dao Px = 0,3.Pz = 0,3 . 1045 = 313,5 (N) Pv= (0,30,4) Pz -> lực chạy dao Ps = 0,4.Pz= 0,4.1045 = 418(N) Py= (0,850,9) Pz -> Lực vuông góc với hướng chạy dao=0,85. Pz = 0,85 .1045 = 888,25 (N) Lực kẹp cần thiết Khi gia công trường hợp nguy hiểm nhất để dễ xảy ra là chi tiết bị trượt do lực P gây ra, vì vậy lực kẹp phải đủ lớn để tạo ra lực ma sát giữ cho chi tiết không bị trượt Ta có: F1+F2+F3+F4 Ps Trong đó: + Lực ma sát giữa chốt tỳ với chi tiết: F1= F2 =W.f1 + Lực ma sát giữa chốt tỳ với mỏ kẹp : F3 = F4 = W.f2 Vậy: W(f1+f2)Ps hay W = k . Với: f1: hệ số ma sát giữa chốt tỳ khớa nhỏm với chi tiết theo bảng 34[5] lấy f1= 0,15 F2- Hệ số ma sát chi tiết với mỏ kẹp theo b ảng 34[5] lấy f1 = 0,4 K – hệ số ảnh hưởng tới lực kẹp: K= k0. K1. K2. K3. K4. K5. K6 Trong đó: Hệ số an toàn trong mọi trường hợp: k0= 1,5 Hệ số phụ lượn dư không đều khi gia công thô: k1= 1,2 Hệ số phụ thuộc độ mòn dao làm tăng lực cát: k2= 1,0 Hệ số phụ thuộc lực cắt vì cắt không liên tục: k3= 1,2 Hệ số phụ thuộc vào nguồn sinh lực không ổn định do kẹp bằng tay: k4= 1,3 Hệ số phụ thuộc vào sự thuận tiện vị trí tay quay của cơ cấu kẹp tay: k5= 1,0 Hệ sô phụ thuộc vào mụmen làm lật phôi quanh điểm tựa: k6= 1,5(phiến tỳ) K = 1,5 . 1,2 . 1,0 . 1,2 . 1,3 . 1,4 . 1,0 . 1,5 = 4,212 Lực kẹp cần thiết: W=k. . Mô men ở cánh tay đòn: M = rtb.Q.tg)+Mms Trong đó: rtb- đường kích thước của ren - gúc nâng của ren – góc ma sát của ren Msm: Mụmen ma sát Msm= Đường kính danh nghĩa (đường kính ngoài của ren)., được xác định theo công thức. D=c. Trong đó: Q- Là lực kẹp yêu cầu c= 1,4 với ren hệ mét - Ứng suất kéo, với hệ mét chế tạo từ C45 ta có thể lấy =800 100N/mm2 Vậy. d=1,4. ta lấy d= 8mm Thay vào (2 ta có): Ta thường chọn α = 3020’ (ren có bước M8 tới 52 β= 10030’;rtb= 0,45.d:Dn= 1,7.d; d1=d; f = 0,15; m= 0,2.d.Q. Từ (1) suy ra được mụmen lực tháo kẹp M= rtb.Q.tg(α+β)+Mms= 0,45.8.5486,25.tg (3020’+10020’)+3028,95 M=7588,71(N) Tra bảng 8-51 [2] chọn đai ốc có d = 16mm, rtb=7,35; cờ lê vặn có L=90 mm và với P = 70N = 10kg nhận được W = 7050N, như vậy là đảm bảo yêu cầu. Tính sai số chế tạo đồ gá - Sai số của đồ gá ảnh hưởng đến sau số của kích thước gia công nhưng phần lớn nó ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn. - Do ở nguyờn cụng này gia công bằng doa định hình kích thước nên sai số của đồ gá không ảnh hưởng đến kích thước và sai số hình dáng của bề mặt gia công. - Độ không song song giữa các bề mặt gia công và bề mặt chuẩn. - Sai số đồ gá được tính theo công thức Vậy Trong đó: c= Sai số chuẩn đo định vị không trùng với gốc kính thước gây ra, do ở đồ gá này chuẩn định vị trùng gốc kích thước nên sai số chuẩn c=0 k= Sai số kẹp do lực kẹp gây ra, sai số kẹp trong trường hợp này k= 0, do lực kẹp vuông góc với phương kích thước m- sai số mòn được xác định theo công thức sau: dc- sai số được sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá sai số này phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp khi tính toán đồ gá có thể lấy : dc-10 () dc- Sai số gá đặt cho phép. Khi tính toán đồ gá ta có thể lấy giá trị số gá đặt: [gd] = /3 =0,2= 0,0667 mm = 66,7 () Với là dung sai nguyờn cụng, vỡ ta đặt kích thước ct- Sai số chế tạo cho phép của đồ gá [ct] sai số này cần xác định khi thiết kế đụ gỏ. Do đa số các sai số phân bố theo quy luật phân phối chuẩn và phương của chúng xác định nên ta sử dụng công thức sau để tính sai số gá đặt cho phép: Yêu cầu kỹ thuật số của đồ gá: - Độ không song song giữa mặt đáy đồ gá và mặt định vị < 0,065 - Độ cứng vững của phiến tỳ 5060 HRC 3.Thiết kế đồ gá khoét lỗ 25 Kích thước của bàn máy: 968 x 1650 mm Phương pháp định vị: Chi tiết được định vị trờn 2 phiến tỳ lên mặt B không chế 3 bậc tự do, 2 chốt tỳ phẳng định B vào mặt F không chế 3 bậc tự do và 1 chốt tỳ phẳng định vị vào mặt C không chế 1 bậc tự do. Xác định chiều của điểm lực cắt, lực kẹp Chọn lực kẹp vó vị trí và chiều như hình vẽ, như vậy lực kẹp sẽ thẳng góc với mặt định chính và thẳng với phương của kích thước, Vị trí của lực kẹp đặt vào chỗ cứng vững nờn khụnglàm biến dạng chi tiết, không tạo ra mụmen quay chi tiết Kết cấu đồ định vị, cơ cấu kẹp, cữ so dao và các bộ phận khác Chọn phiến tỳ có rãnh nghiêng với các thông số sau: Tra bảng 8-32 [2];Vật liệu thép 20Cr; HRC = 50 60; B = 20mm; L = 80mm ; H=12h 6; b=16; ; d =9; h =5,5; h1 = 1,6; c=1; số lỗ = 2 - Chọn cơ cấu kẹp bằng ren vớt cú dựng miếng đệm độ tin cậy cao và đơn giản dễ chế tạo. - Miếng đệm có kích thước theo bảng 8-30 [2]: B=36mm; L=80mm; H=16 - Bạc dẫn hướng thay nhanh tra bảng 8-78 [2] có kích thước: d=24,71; d1= 32; d2= M8; D= 35g7; D1= 52; D2= 44; D3= 34,4 ; H= 47; H1= 25; h = 20;c= 2;t= 17; n = 8; k = 2,5; m = 32; r=3 ;r1= 21; r2= 11; 0=30 Tính lực kẹp cần khi khoét Theo bảng 5-32[2] - Thụng số tớnh mụmen cắt: Cm= 0,196; x = 0,8; y = 0,7; q= 0,85 - Thông số cho công thức tính lực chiều trục: Cp= 46; x = 10;y = 0,4 - Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế, trong trường hợp này chỉ phụ thuộc vào vật liệu gia công tra bảng 5-9 [2] Mô men xoắn: Mx= 10.CM.Dq.tx.Sy.kp= 10.46.24,71 0,8.0,50,7.1= 23(Nm) - Lực chiều trục: P0= 10.Cm.Dq.tx.Sy.kp=10.46.24,71 t.0,50,4.1= 8614(Nm) Công suất cắt: N= Lực kẹp cần thiết Khi gia công trường hợp nguy hiểm nhất để dễ xảy ra là chi tiết bị trượt do lực Ps gây ra, vì vậy lực kẹp phải đủ lớn để tạo ra lực ma sát giữ cho chi tiết không bị trượt Ta có: F1+F2+F3+F4 Ph Trong đó: + Lực ma sát giữa chốt tỳ với chi tiết: F1= F2 =W.f1 + Lực ma sát giữa chốt tỳ với mỏ kẹp : F3 = F4 = W.f2 Vậy: 2W(f1+f2)Ps hay W = k . Với: f1: hệ số ma sát giữa chốt tỳ khớa nhỏm với chi tiết theo bảng 34[5] lấy f1= 0,12 F2- Hệ số ma sát chi tiết với mỏ kẹp theo bảng 34[5] lấy f1 = 0,4 K – hệ số ảnh hưởng tới lực kẹp: K= k0. K1. K2. K3. K4. K5. K6 Trong đó: Hệ số an toàn trong mọi trường hợp: k0= 1,5 Hệ số phụ lượn dư không đều khi gia công thô: k1= 1,2 Hệ số phụ thuộc độ mòn dao làm tăng lực cát: k2= 1,0 Hệ số phụ thuộc lực cắt vì cắt không liên tục: k3= 1,0 Hệ số phụ thuộc vào nguồn sinh lực không ổn định do kẹp bằng tay: k4= 1,3 Hệ số phụ thuộc vào sự thuận tiện vị trí tay quay của cơ cấu kẹp tay: k5= 1,0 Hệ sô phụ thuộc vào mụmen làm lật phôi quanh điểm tựa: k6= 1,5 K = 1,5 . 1,2 . 1,0 . 1,0 . 1,3 . 1,0 . 1,5 = 3,51 Lực kẹp cần thiết W=k. . Chọn 11= 12= L/2. Lực cản của lò xo: q= 5N Hệ số giảm lực ma sát của mỏ kẹp lấy: η= 0,8 Lực kẹp cần thiết của Bulụng: - Mô men ở cánh tay đũn: M = Tra bảng 5-81 [2] chọn đai ốc có d = 12mm; rcp= 5,43; cờ lê vặn có L= 140mm và với lực tác động lên cờ lê là p= 7kg sẽ cho Q= 4750N Tính sai số chế tạo đồ gá - Vì ở nguyờn cụng này chi tiết gia công bằng dao định kích thước nên sai số của đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia công nhưng phầnlớn nó ảnh hưởng đến sau số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn, đó là khoảng cách tâm của lỗ gia công và từ mặt định vị ở tâm lỗ. - Độ không song song giữa các bề mặt định vị và mặt đáy của đồ gá sẽ gây ra sai số cùng dạng giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn - Sai số đồ gá được tính theo công thức Vậy Trong đó: c= Sai số chuẩn đo định vị không trùng với gốc kính thước gây ra, do ở đồ gá này chuẩn định vị trùng gốc kích thước nên sai số chuẩn c=0 k= Sai số kẹp do lực kẹp gây ra, sai số kẹp trong trường hợp này k= 0, do lực kẹp vuông góc với phương kích thước. m- sai số mòn được xác định theo công thức sau: dc- sai số được sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá sai số này phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp khi tính toán đồ gá có thể lấy : dc=10 () gd- Sai số gá đặt cho phép. Khi tính toán đồ gá ta có thể lấy giá trị số gá đặt: [gd] = /3 =0,2= 0,0667 mm = 66,7 () Với là dung sai nguyờn cụng, vỡ ta đặt kích thước ct- Sai số chế tạo cho phép của đồ gá [ct] sai số này cần xác định khi thiết kế đụ gỏ. Do đa số các sai số phân bố theo quy luật phân phối chuẩn và phương của chúng xác định nên ta sử dụng công thức sau để tính sai số gá đặt cho phép: Yêu cầu kỹ thuật số của đồ gá: - Độ không song song giữa mặt đáy đồ gá và mặt định vị < 0,064mm - Độ không vuông góc giữa mặt đáy đồ gỏ tõm bạc dẫn < 0,064mm - Độ cứng vững của phiến tỳ 5060 HRC 4.Thiết đồ gá cho nguyờn cụng khoan, taro lỗ m20 Kích thước của bàn máy: 960 x 1600mm Phương pháp định vị: Chi tiết được định vị trên 2 phiến tỳ lên mặt F không chế 3 bậc tự do, 2 chốt tỳ phẳng định B vào mặt F không chế 3 bậc tự do và 1 chốt tỳ phẳng định vị vào mặt C không chế 1 bậc tự do. Xác định chiều của điểm lực cắt, lực kẹp Chọn lực kẹp vó vị trí và chiều như hình vẽ, như vậy lực kẹp sẽ thẳng góc với mặt định chính và thẳng với phương của kích thước, Vị trí của lực kẹp đặt vào chỗ cứng vững nên không làm biến dạng chi tiết, không tạo ra mụmen quay chi tiết Kết cấu đồ định vị, cơ cấu kẹp, cữ so dao và các bộ phận khác - Chọn phiến tỳ có tỳ phẳng với các thông số sau (tra bảng 8-32[2]) vật liệu thộp cú dụng cụ CD 70; D= 12;d=8H7/js6; H = 12; L=22;C=0,6; dl= 2;b=3; c1=1 - Chọn phiến tỳ có rãnh nghiêng với các thông số sau: Tra bảng 8-32 [2];Vật liệu thép 20Cr; HRC = 50 60; B = 20mm; L = 80mm ; H=12h 6; b=16; ; d =9; h =5,5; h1 = 1,6; c=1; số lỗ = 2 - Chọn cơ cấu kẹp bằng ren vớt cú dựng miếng đệm độ tin cậy cao và đơn giản dễ chế tạo. - chọn mỏ kẹp đi trượt theo bảng 8-30 [2]cú cỏc thông số: B=36mm; L=63mm; H=16 - Bạc dẫn hướng thay nhanh tra bảng 8-78 [2] có kích thước: d=18; d1= 32; d2= M8; D= 35g7; D1= 52; D2= 44; D3= 34,4 ; H= 47; H1 = 25; h = 20; c = 2;t = 17; n = 8; k = 2,5; m = 32; r =3 ;r1= 21; r2= 11; 0=30 Tính lực kẹp cần khi khoét Theo bảng 5-32[2] - Thụng số tớnh mụmen cắt: Cm= 0,021; x = 0,8; y = 0,8; q= 2 - Thông số cho công thức tính lực chiều trục: Cp= 42,7; q=1,8 = 10; x = y = 0,8 - Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế, trong trường hợp này chỉ phụ thuộc vào vật liệu gia công tra bảng 5-9 [2] Mô men xoắn: Mx= 10.CM.Dq.tx.Sy.kp= 10.0,021.222.0,380,8.1= 47(Nm) - Lực chiều trục: P0= 10.Cm. Dq.tx.Sy.kp=10 . 42,7 . 22 1. 0,380,8.1= 4332(Nm) Lực kẹp cần thiết. Khi gia công trường hợp nguy hiểm nhất để dễ xảy ra là chi tiết bị trượt do Mụmen xoắn gây ra khi khoan lỗ18, vì vậy lực kẹp phải đủ lớn để tạo ra lực ma sát giữ cho chi tiết không bị trượt Ta có: M1+M2+M3+F4 Mx hay (w+Qci).f.(a1+a2)/2+W.f2.a3M Với: Với: f1: hệ số ma sát giữa chốt tỳ khớa nhỏm với chi tiết theo bảng 54[6] lấy f1= 0,12 F2- Hệ số ma sát chi tiết với mỏ kẹp theo bảng 34[5] lấy f2 = 0,6 K – hệ số ảnh hưởng tới lực kẹp K= k0. K1. K2. K3. K4. K5. K6 Trong đó: Hệ số an toàn trong mọi trường hợp: k0= 1,5 Hệ số phụ lượn dư không đều khi gia công thô: k1= 1,2 Hệ số phụ thuộc độ mòn dao làm tăng lực cát: k2= 1,0 Hệ số phụ thuộc lực cắt vì cắt không liên tục: k3= 1,0 Hệ số phụ thuộc vào nguồn sinh lực không ổn định do kẹp bằng tay: k4= 1,3 Hệ số phụ thuộc vào sự thuận tiện vị trí tay quay của cơ cấu kẹp tay: k5= 1,0 Hệ sô phụ thuộc vào mụmen làm lật phôi quanh điểm tựa: k6= 1,5 K = 1,5 . 1,2 . 1,0 . 1,0 . 1,3 . 1,0 . 1,5 = 3,51 Lực kẹp cần thiết W=k. Chọn 11= 12= L/2. Lực cản của lò xo: q= 5N Hệ số giảm lực ma sát của mỏ kẹp lấy: η= 0,8 Lực kẹp cần thiết của Bulụng: - Mô men ở cánh tay đòn: M = Tra bảng 5-81 [2] chọn đai ốc có d = 16mm; rcp= 7,35; cờ lê vặn có L= 190mm và p= 100 N= 10kg có thể chấp nhận được. Tính sai số chế tạo đồ gá - Vì ở nguyờn cụng này chi tiết gia công bằng dao định kích thước nên sai số của đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia công nhưng phầnlớn nó ảnh hưởng đến sau số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn, đó là khoảng cách tâm của lỗ gia công và từ mặt định vị ở tâm lỗ. - Độ không song song giữa các bề mặt định vị và mặt đáy của đồ gá sẽ gây ra sai số cùng dạng giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn - Sai số đồ gá được tính theo công thức Vậy: Trong đó: c= Sai số chuẩn đo định vị không trùng với gốc kính thước gây ra, do ở đồ gá này chuẩn định vị trùng gốc kích thước nên sai số chuẩn c=0 k= Sai số kẹp do lực kẹp gây ra, sai số kẹp trong trường hợp này k= 0, do lực kẹp vuông góc với phương kích thước. m- sai số mòn được xác định theo công thức sau: dc- sai số được sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá sai số này phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp khi tính toán đồ gá có thể lấy : dc=10 () gd- Sai số gá đặt cho phép. Khi tính toán đồ gá ta có thể lấy giá trị số gá đặt: [gd] = /3 =0,25/3 = 0,08334 mm = 83,34 () Với là dung sai nguyờn cụng, vỡ ta đặt kích thước ct- Sai số chế tạo cho phép của đồ gá [ct] sai số này cần xác định khi thiết kế đụ gỏ. Do đa số các sai số phân bố theo quy luật phân phối chuẩn và phương của chúng xác định nên ta sử dụng công thức sau để tính sai số gá đặt cho phép: Yêu cầu kỹ thuật số của đồ gá: - Độ không song song giữa mặt đáy đồ gá và mặt định vị < 0,082mm - Độ không vuông góc giữa mặt đáy đồ gỏ tõm bạc dẫn < 0,082mm - Độ cứng vững của phiến tỳ 5060 HRC - bạc dẫn có độ cứng 5863 HRC 5.Thiết kế đồ gá khoan 6 lỗ Kích thước của bàn máy:960 x 1600mm Phương pháp định vị: Chi tiết được định vị trên 2 phiến tỳ lên mặt A , phiến dẫn được định vị trên chi tiết bằng 1 chốt trụ và 1 chốt trám Xác định chiều của điểm lực cắt, lực kẹp Chọn lực kẹp vó vị trí và chiều như hình vẽ, như vậy lực kẹp sẽ thẳng góc với mặt định chính và thẳng với phương của kích thước, Vị trí của lực kẹp đặt vào chỗ cứng vững nên không làm biến dạng chi tiết, không tạo ra mụmen quay chi tiết Kết cấu đồ định vị, cơ cấu kẹp, cữ so dao và các bộ phận khác - Chọn phiến tỳ có tỳ phẳng với các thông số sau (tra bảng 8-32[2]) vật liệu thộp cú dụng cụ CD 70; D= 12;d=8H7/js6; H = 12; L=22;C=0,6; dl= 2;b=3; c1=1 - Chọn phiến tỳ có rãnh nghiêng với các thông số sau: Tra bảng 8-32 [2];Vật liệu thép 20Cr; HRC = 50 60; B = 20mm; L = 80mm ; H=12h 6; b=16; ; d =9; h =5,5; h1 = 1,6; c=1; số lỗ = 2 - Chọn cơ cấu kẹp bằng ren vớt cú dựng miếng đệm độ tin cậy cao và đơn giản dễ chế tạo. - chọn mỏ kẹp đi trượt theo bảng 8-30 [2]cú cỏc thông số: B=40; H=40; L=125mm;H1=20;H2=16;L=36;L1=10;L2=20 - Bạc dẫn hướng thay nhanh tra bảng 8-33 [2] cú kớch thước: d=6,71; d1= 10; d2= M5; D= 12g7; D1= 23; D2= 17; D3= 11,6 ; H= 22; H1 = 12; h = 9; c = 1;t = 7; b=15; n = 5; k = 1,5; m = 15,5; r =1 ;r1= 9; r2= 6,5; 0=65 Tính lực kẹp cần khi khoét Theo bảng 5-32[2] - Thụng số tớnh mụmen cắt: Cm= 0,021; x = 0,8; y = 0,8; q= 2 - Thông số cho công thức tính lực chiều trục: Cp= 42,7; q =1,0 ; x = y = 0,8 - Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế, trong trường hợp này chỉ phụ thuộc vào vật liệu gia công tra bảng 5-9 [2] Mô men xoắn: Mx= 10.CM.Dq.tx.Sy.kp= 10.0,021.222.0,380,8.1= 47(Nm) - Lực chiều trục: P0= 10.Cm. Dq.tx.Sy.kp=10 . 42,7 . 22 1. 0,380,8.1= 4332(Nm) Lực kẹp cần thiết. Khi gia công trường hợp nguy hiểm nhất để dễ xảy ra là chi tiết quanh tâm lỗ 6 do Mụmen xoắn gây ra khi khoan lỗ6, vì vậy lực kẹp phải đủ lớn để tạo ra lực ma sát giữ cho chi tiết không bị xoay Ta có: M1+M2+M3+F4 Mx Trong đó: + Mô men cản xoay do phiến tỳ: M1 = M2= W.f1.a. + Mô men cản xoay do mỏ kẹp: M3 = M4= W.f2.a. Vậy: 2W.a(f1+f2) Mx hay W = Với: f1: hệ số ma sát giữa chốt tỳ khớa nhỏm với chi tiết theo bảng 54[6] lấy f1= 0,12 F2- Hệ số ma sát chi tiết với mỏ kẹp theo bảng 34[5] lấy f2 = 0,4 K – hệ số ảnh hưởng tới lực kẹp K= k0. K1. K2. K3. K4. K5. K6 Trong đó: Hệ số an toàn trong mọi trường hợp: k0= 1,5 Hệ số phụ lượn dư không đều khi gia công thô: k1= 1,2 Hệ số phụ thuộc độ mòn dao làm tăng lực cát: k2= 1,0 Hệ số phụ thuộc lực cắt vì cắt không liên tục: k3= 1,0 Hệ số phụ thuộc vào nguồn sinh lực không ổn định do kẹp bằng tay: k4= 1,3 Hệ số phụ thuộc vào sự thuận tiện vị trí tay quay của cơ cấu kẹp tay: k5= 1,0 Hệ sô phụ thuộc vào mụmen làm lật phôi quanh điểm tựa: k6= 1,5 K = 1,5 . 1,2 . 1,0 . 1,0 . 1,3 . 1,0 . 1,5 = 3,51 Lực kẹp cần thiết W=k. Chọn 11= 12= L/2. Lực cản của lò xo: q= 5N Hệ số giảm lực ma sát của mỏ kẹp lấy: η= 0,8 Lực kẹp cần thiết của Bulụng: - Mô men ở cánh tay đòn: M = Tra bảng 5-81 [2] chọn đai ốc có d = 16mm; rcp= 7,35; cờ lê vặn có L= 190 mm và p= 100 N= 10kg có thể chấp nhận được. Tính sai số chế tạo đồ gá - Vì ở nguyờn cụng này chi tiết gia công bằng dao định kích thước nên sai số của đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia công nhưng phầnlớn nó ảnh hưởng đến sau số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn, đó là khoảng cách tâm của lỗ gia công và từ mặt định vị ở tâm lỗ. - Độ không song song giữa các bề mặt định vị và mặt đáy của đồ gá sẽ gây ra sai số cùng dạng giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn. - Sai số đồ gá được tính theo công thức Vậy: Trong đó: c= Sai số chuẩn đo định vị không trùng với gốc kính thước gây ra, do ở đồ gá này chuẩn định vị trùng gốc kích thước nên sai số chuẩn c=0 k= Sai số kẹp do lực kẹp gây ra, sai số kẹp trong trường hợp này k= 0, do lực kẹp vuông góc với phương kích thước. m- sai số mòn được xác định theo công thức sau: dc- sai số được sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá sai số này phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp khi tính toán đồ gá có thể lấy : dc=10 () gd- Sai số gá đặt cho phép. Khi tính toán đồ gá ta có thể lấy giá trị số gá đặt: [gd] = /3 =0,15/3 = 0,05 mm = 50 () Với là dung sai nguyờn cụng, vỡ ta đặt kích thước ct- Sai số chế tạo cho phép của đồ gá [ct] sai số này cần xác định khi thiết kế đụ gỏ. Do đa số các sai số phân bố theo quy luật phân phối chuẩn và phương của chúng xác định nên ta sử dụng công thức sau để tính sai số gá đặt cho phép: Yêu cầu kỹ thuật số của đồ gá: - Độ không song song giữa mặt đáy đồ gá và mặt định vị < 0,082mm - Độ không vuông góc giữa mặt đáy đồ gỏ tõm bạc dẫn < 0,082mm - Độ cứng vững của phiến tỳ 5060 HRC - bạc dẫn có độ cứng 5863 HRC PHẦN II – CHUYÊN ĐỀ CNC I- VÀI NẫT VỀ LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN SỐ VÀ CÔNG NGHỆ CNC. Trong mấy trục năm trở lại đây, tại các nước có nền kinh tế phát triển công nghiệp cơ khí với các thiết bị được sản xuất được tự động hóa cao, nhờ có các hệ thống điều khiển tự động hóa cao, nhờ có các hệ thống điều khiển tự động dựa trên công nghệ điều khiển số (NC), với sự trợ giúp của máy tính (CNC), áp dụng công nghệ NC – CNC hiện đại, việc gia co ong trờn mỏy cơ khí đạt hiệu quả bất ngờ: đó là sự ghép nối quá trình gia công thành công một dự án tổng thể với sự trợ giúp của máy tính. Với khả năng gia công tự động, linh hoạt có khả năng gia công đạt hiệu quả kinh tế ngay khi số lượng chi tiết gia công tự động trong loạt khụnglớn, rút ngắn thời gian chuẩn bị sản suất một sản phẩm m ới, đáp ứng nhu cầu kỹ thuật khắt khe nhất định để tạo ra sản phẩm thực sự phục vụ thị trường và nền kinh tế quốc gia. Những ưu điểm nổi bật của máy công cụ NC – CNC (so với máy công cụ thường) về đặc tính kỹ thuật + Độ chính xác làm việc: thông thường máy CNC có độc chính xác 0,001mm do đó đạt được độ chính xác gia công cao hơn. + Chất lượng gia công ổn định, độ chính xác lặp lại cao. + Thời gian gia công rút ngắn + Tính linh hoạt cao hơn dạn chế tối thiể sự can thiệp bằng tay + Tính kinh tế cao, tiêu hao cho kiểm tra thấp. + Khụng cần dựng cỏc loại dưỡng kiểm tra thấp. + Khụng cần dựng cỏc loại dưỡng kiểm. + gia cụng các bề mặt phức tạp mà với máy công cụ thường không thực hiện được và các điểm kếp cấu ưu Việt của nó là: + Truyền động chính chong máy CNC là động cơ điện một chiều hoặc xoay chiều điều khiển tốc độ vụ cỏp. Phạm vi thay đổi tốc độ lớn, số vòng quay ổn định, chính xác khi lực tác dụng thay đổi. + Truyền động chạy dao trong máy CNC là động cơ đốt điện một chiều hoặc xoay chiều điều khiển tốc độ vô cấp và điều chỉnh được. bộ vít me – đai ốc bị biến đổi truyền dẫn,ớt ma sát, hiệu suất cao, không có khe hở, truyền dẫn với tốc độ cao, dịch chuyển chính xác trờn cỏc biện dạng. + Thiết bị đo trờn mỏy CNC được gắn vào các bàn trượt vị trí dịch chuyển thực được giám sát tự động và phản hồ về hệ điều khiển CNC. Các sai lệch vị trí được điều chỉnh nhờ tín hiệu điều khiển. + Thiết bị kẹp phụi trờn mỏy CNC đơn giản như đồ gá vạn năng, bulụng, đai ốc, phiến kẹp. + bộ thay đổi dụng cụ trờn mỏy CNC có 2 dạng: có ổ tích dao và không có ổ tích dao. Với máy tính có ổ tích dao các thao tác thay dao được thực hiện tự động. nhanh chóng giảm thời gian phụ + Các trục chạy dao khác: một số máy CNC có bàn công tác quay hay trục chính quay được điều khiển độc lập tăng khả năng công nghệ của máy. + Cỏc máy cơ khí có hệ điều khiển số (CNC) thế hệ mới nhất đã có mặt và hoạt động ở Việt Nam từ năm 1993, trong đó cú cỏc mỏy CNC của hãng MAHO(Đức) II- HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CNC – 432 CỦA HÃNG MAHO. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY PHAY KHOAN CNC – 432 – MAHO 1. Hệ thống điều khiển cnc – 432 của hãng Maho Đây là một hệ điều khiển sử dụng bộ vi sử lý (Post Poccesors) rất mạnh nó là một hệ điều khiển mạnh. Một hệ điều khiển CNC càng mạnh bao nhiều thì chương trình CNC được viết ra càng ngắn bấy nhiêu. Các chương trình CNC được viết bằng các hệ điều khiển khác. Hệ thống CNC – 432 có ưu điểm sau + Có chế độ lắp 1-0,1 – 0,01 – 0,001 mm + Có 6 điểm dịch chuyển Zờro lưu giữ được. + với cung tròn chỉ cần lập trình bán kính và điểm cuối, đó là sự mô tả ngắn nhất. + Đồng thời có nhiều chương trình tùy ý trong bộ nhờ. + Có bộ nhớ riêng biệt cho các chương trình của chi tiết, chương Macro,số liệu dụng cụ và số liệu máy + Hoàn toàn viết được chương trình trên màn hình giống như viết trên giấy + Dễ dàng tìm thấy trong chương trình từng cõu,từng từ, từng địa chỉ kể cả từng điểm, từng số và từng số liệu về dụngcụ + Cú các bình luận bằng lời văn, các giải thích bằng đoạn văn đối với số của chương trình, đối với các dụng cụ riêng biệt, cỏc nguyờn cụng riêng biệt bằng cách các đoạn văn rõ ràng viết giữa các dấy ngoặc đơn + Có thể trực tiếp gọi ra hoặc truyền trở lại vào bộ nhớ Computercacs số chương trình bất kỳ từ hệ điều khiển. + Các chương trình gia công trên máy công cụ CNC – 432 của hãng MAHO được thiết kế theo các chức năng G theo tiêu chuẩn MAHO – 432 và một số chức năng điều khiển 2. Chức năng theo tiêu chuẩn Maho – CNC – 432. KÍ HIỆU Chức năng G 00 Chạy doa nhanh đến tọa độ đã lập trình G 01 Nội suy đường thẳng G 02 Nội suy cung tròn theo chiều kim đồng hồ (CW) G 03 Nội suy cung tròn theo chiều ngược kim đồng hồ (CCW) G 11 Lập trình gia công với 2 đường thẳng có vẽ tròn và vát cạnh G 14 Nháy và lặp lại chương trình từ khối N… đến khối N G 17 Định nghĩa mặt phẳng gia công XY G 18 Định nghĩa mặt phẳng gia công XY G 22 Gọi chương trình con G 40 Hủy bỏ hiệu chỉnh bán kính dụng cụ cắt G 41 Hiệu chỉnh bán kính dụng cụ căt, dao ở bên trái đường viền gia công G 42 Hiệu chỉnh bán kính dụng cụ căt, dao ở bên phải đường viền gia công G 43 hiệu chỉnh bán kính dụng cụ cắt, dao chuyển động thẳng tới ở bên trái đường viền gia công G 44 hiệu chỉnh bán kính dụng cụ cắt, dao chuyển động thẳng đường viền gia công G 53 Hủy bỏ sự tính toán điểm chuẩn G 54-59 Xê dịch điểm chuẩn điều chỉnh G 63 Hủy bỏ sự tính toán hình học G 64 Tính toán hình học G 73 Tạo ảnh đối xứng qua trục tỷ lệ phóng to hoặc thu nhỏ G 74 Hủy bỏ việc tạo ảnh đối xứng qua trục tỷ lệ phóng to hoặc thu nhỏ G 77 Định nghĩa vòng tròn, phân bố tâm các lỗ cho chu chình khoan và phay G 78 Định nghĩa điểm theo tọa độ đã định G 79 Gọi chu chình khoan và phay từ G 81 đến G89 G 81 Chu trình lỗ khoan G 83 Chu trình khoan lỗ sâu G 84 Chu trình taro ren G 85 Chu trình dao G 86 Chu trình khoét lỗ rộng G 87 Chu chình pháy hốc chữ nhật G 88 Chu trình phay rãnh G 89 Chu trình phay đường tròn G 90 Lập trình theo kích thước tuyệt đối G 91 Lập trình theo kích thước tương đối G 92 Xê dịch điểm chuẩn lập trình theo kích thước tương đối G 93 Xê dịch điểm chuẩn lập trình theo kích thước tuyệt đối G 98 Định nghĩa cửa sổ chứa thiết bị G 99 Định nghĩa đường bao chi tiết 3. Các chức năng vận hành của máy KÍ HIÊU Chức năng M 00 Dùng chương trình gia công M 03 Quay trục chính theo chiều kim đồng hồ (CW) M 04 Quay trục chính theo chiều ngược kim đồng hồ (CCW) M 05 Dừng trục chính M 06 Thay dao tự động M 07 Mở dung dịch trơn nguội (vòi thứ hai) M 08 Mở dung dịch trơn nguội (vòi thứ nhất) M 09 Đóng dung dịch trơn nguội M 13 Quay trục chính bên phải và mở dung dịch trơn nguội M 14 Quay trục chính bên trái và mở dung dịch trơn nguội M 30 Kết thúc chương trình + lặp lại M 46 Thay dụng cụ tại mọi vị trí M 66 Thay dụng cụ tại vị trí hiện tại của trục 3. Các đặc tính kỹ thuật của trung tâm gia công phay – khoan CNC – 600 w (mill/menufacturing center) theo tiêu chuẩn Maho – CNC – 432 –Đức + Kích thước bàn máy: 740 x 445mm + độ chính xác dịch chuyển giao gia công: 0,001mm + Phạm vi tốc độ trục chính: 0~400 (vũng/phỳt) + giới hạn chuyển động theo tác dụng: Trục chính (X): 600 mm Trục ngang (Z): 400 mm Trục đứng (Y): 400 mm + Công suất tiêu thụ điện: 2,3 KVA + Mức tiếng ồn (theo DIN - 4563),dB:<80 +Ngôn ngữ điều khiển IXO – tiêu chuẩn ZYN – 550 + kích thước khuôn khổ máy (DxRxC),mm: 2111x2822x1991 +Khối lượng máy: 2600kg III- LẬP TRÌNH GIA CÔNG CNC 1. Phương pháp gia công Mục đích: + Gia công 3 lỗ; 7 lỗ M8 x 15; 1 lỗ 8 suối;1 lỗ 16 sâu 88; 1 lỗ 16 sâu 78 có 45mm ren 1,5 + Gia công lỗ 30; 6 lỗ M6x 1,5; 2 lỗ M10 x 1,5 + Hạn chế 6 bậc tự do (hình vẽ) + Lực kẹp có phương thẳng đứng mặt định vị chính của chi tiết trên bàn máy. 2. Kết cấu chương trình Sử ụng Block “G” của hãng MAHO 1. chu trình khoét lỗ: G 86 2. Chu trình doa lỗ: G85 3. chu trình khoan lỗ sâu: G 83 4. Chu trình tạo taro ren: G84 5. Chu trình: G79 3. Chương trình gia công CNC. * Gia công 13 lỗ trên bề mặt C: Chương trình gia công Các giải thích của chương trình gia công 90 G54 D01 Lập chương trình kích thước tuyệt đối 18 Xê dịch điểm chuẩn, điều chỉnh hiệu chỉnh dao. Chọn mặt phẳng gia công XZ 98 X10 Y104 Z10 I112 J104 K182 Định nghĩa cửa số chi tiết 99 X0 Y104 Z0 I192 J104 K160 Định nghĩa cửa sổ chi tiết S630 T01 M06 Tốc độ quay trục chính 630vòng/phút thay dao T1 tại vị trí thay dao cho trước 86 Y-2 Z-106 F50 Xác định chu trình khoét lỗ . mũi khoét cách bề mặt gia công cộng them khoang chạy quá là 106 mm, lượng chạy chạy dao 50mm/ph 78 X45 Y0 Z130 Gọi chương trình theo kích thước tương đối 91 Lập trình theo kích thước tương đối 79 X45 Z88 Gọichu trình khoét tại điểm P2(X45,X88) 90 Lập trình theo kích thước tuyệt đối 00 Y2 Z-20 I0 J0,7 K6 F50 Xác định chu trình khoan lỗ sau. Dao cách bề mặt gia công 2mm lỗ khoan sâu 20mm giá trị giảm dần tiến dao = 0mm(I0) khoảng cách lùi về sau mỗi lần tiện dao = 0,7mm(J0,7) mỗi lần diện dao chiều dài 6mm (k6).lượng chạy dao 350mm/ph 79 X21 Y0 Z25 Gọi chu trình khoan lỗ sâu tại điểm P3 (X21,Z25) 01 Lập phương trình theo kích thước tương đối 09 Z42 Gọi chu trình khoan lỗ sâu tại điểm P5 09 X25 Z44 Gọi chu trình khoan lỗ sâu tại điểm P6 09 X25 Z44 Gọi chu trình khoan lỗ sâu tại điểm P7 09 Z42 Gọi chu chình khoan lỗ sâu tại điểm P8 79 X20 Y0 Z25 Gọi chu chình khoan lỗ sâu tại điểm P0 01 Lập chương trình theo kích thước tương đối 09 Z42 Gọi chu trình taro ren tại điểm P4 09 Gọi chu trình taro ren tại điểm P5 09 X25 Z44 Gọi chu trình taro ren tại điểm P6 09 X25 Z44 Gọi chu trình taro ren tại điểm P7 09 Z42 Gọi chu trình taro ren tại điểm P8 09 Gọi chu trình taro ren tại điểm P9 00 X0 Y50 Z0 Chay dao nhanh về vị trí dao tọa độ(X0,Y50,Z0) G53 Hủy bỏ xê dịch điểm chuẩn Kết cấu thúc chương trình Gia công 9 lỗ trên bề mặt E: Chương trình gia công Các giải thích chương trình gia công %PM Dấu hiệu bắt đầu trương trình N9002 Tên chương trình G90 T01 D01 M06 Lập chương trình theo kích thước tuyệt đối G18 Định nghĩa mặt phẳng gia công XZ G54 Xê dịch điểm chuẩn điều chỉnh X25 Y0 Z130 P1 Định nghĩa các điểm; P1;P2;P3;P4;P5;P6;P7;P8;P9 X48 Z225 P2 Z68 P3 Z110 P4 G78 X0 P5 Z68 P6 Z25 P7 X48 Z130 P8 P9 F50 S350 M03 M08 Xác định chu trình khoét lỗ mũi khoét cách bề mặt gia công 2mm. Chiều sâu lỗ gia công 50 mm, lượng chạy dao G86 Y2 Z50 50mm/phút.Trục chính quay 750mm/phút.quay chục chính theo chiều kim đồng hồ, mở dung dịch trơn nguội G79 P1 T02 D02 M06 Gọi chương trình tại điểm P1. Thay dao tự động,dao số 2 G85 Y2 Z50 F 50 S350 M03 M08 Xác định chu trình doa lỗ mũi khoét cách bề mặt gia công 2mm. Chiều sâu lỗ gia công 50mm, lượng chạy dao 50mm/phút. Trục chính quay 250mm/phút, quay trục chính theo chiều kim đồng hồ, mở dung dịch trơn nguội G79 P 1 T01 D03 M06 Gọi chương trình tại điểm P1 thay dao tự động, dao số 3 G81 Y2 Z20 F50 S1200 M03 M08 Xác định chu trình doa lỗ mũi khoét cách bề mặt gia công 2mm. Chiều sâu lỗ gia công 20mm, lượng chạy dao 50mm/phút. Trục chính quay 1500mm/phút, quay trục chính theo chiều kim đồng hồ, mở dung dịch trơn nguội G79 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 T05 D05 M06 Gọi chương trình tại điểm P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 ,thay dao tự động, dao số 4 G84 Y5 Z25 J1, 5 S250 M03 M08 Xác định chu trình Taro ren. Mũi khoan cách bề mặt gia công 5mm. Chiều sâu lỗ gia công 15mm, bước ren1,5. Trục chính quay 250 Vòng/phút, quay trục chính theo chiều kim đồng hồ, mở dung dịch trơn nguội G79 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 T05 D05 M06 Gọi chương trình tại điểm P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 ,thay dao tự động, dao số 5 G 81 Y2 Z20 F50 S1200 M03 M08 Xác định chu trình doa lỗ mũi khoét cách bề mặt gia công 2mm. Chiều sâu lỗ gia công 20mm, lượng chạy dao 50mm/phút. quay trục chính theo chiều kim đồng hồ, mở dung dịch trơn nguội G79 P8 P9 T06 D06 M06 Gọi chương trình tại điểm P8 thay dao tự động, dao số 6 G84 Y2 Z15 J1, 5 S250 M03 M08 Xác định chu trình Taro ren. Mũi khoan cách bề mặt gia công 5mm. Chiều sâu lỗ gia công 15mm, bước ren1,5. Trục chính quay 250 Vòng/phút, quay trục chính theo chiều kim đồng hồ, mở dung dịch trơn nguội G79 P8 P9 T07 D07 M06 Gọi chương trình tại điểm P8 thay dao tự động, dao số 7 G00 X0 Y50 Z0 M05 M09 Chạy dao nhanh về vỉtí thay dao có tọa độ (X0,Z0,Y50) dung trục chính, đóng dung dịch trơn nguội G53 M30 Hủy bỏ xê dịch điểm chuẩn Kết thúc chương trình MỤC LỤC