Thiết kế quy trình công nghệ gia công đầu chặn

NHậN XéT CủA GIáO VIÊN HƯớNG DẫN mục lục Nội dung Trang Lời nói đầu 6 Phần I: Phân tích chi tiết gia công và xác định dạng sản xuất 7 1.1. Phân tích chi tiết gia công 7 1.1.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết 7 1.1.2.1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật và phương pháp gia công tinh lần cuối 7 Phần II: xác định dạng sản xuất 8 2.1. ý nghĩa 8 2.2. Sản lượng cơ khí 9 2.3. Xác định khối lượng chi tiết 9 Phần III: Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 10 3.1. Chọn phôi 10 3.1.1. Phôi thép thanh 10 3.1.2. Phôi dập 10 3.1.3. Phôi rèn tự do 11 3.1.4. Phôi cán 11 3.2. Chọn phương pháp chế tạo phôi 12-14 3.2.1. Tạo hình dáng phôi 15 Phần IV: Thiết kế qui trình công nghệ gia công bản dưỡng 15 4.1. Phân tích lựa chọn chuẩn định vị 15 4.1.1. Chọn chuẩn và yêu cầu chọn chuẩn 15 4.1.2. Những lời khuyên khi chọn chuẩn 16 4.1.3. Chọn chuẩn thô 16 4.1.3.1. Yêu cầu 16 4.1.3.2. Các lời khuyên khi chọn chuẩn thô 16 4.2.2. Chuẩn tinh 17 4.2.2.1. Yêu cầu 17 4.2.2.2. Các lời khuyên khi chọn chuẩn tinh 18 4.2.2.3. Chọn chuẩn 19 4.2. Trình tự các quá trình gia công 20 4.3. Quy trình công nghệ tổng quát 20-29 Phần V: Tinh và tra lượng dư 29 5.1 .phương pháp thốnh kê kinh nghiệm 30 5.2 . Phương tháp tính toán phân tích 30 5.3 .Tính lượng dư va phân phối lượng dư cho các bề mặt 31 Phần VI: Tính và tra chế độ cắt 35 6.1. Tính chế độ cắt cho khoan 35 6.1.1. chọn máy 35 6.1.2. chon kiểu dụng cụ cắt 36 6.1.3. chọn hệ số mòn và tuổ bền 36 6.1.4. lượng chạy dao 37 6.1.5.Tốc độ cắt 37 6.1.6 . Số vòng quay 37 6.1.7. công suất 38 6.1.8.kiểm nghiệm 38 6.1.9.Thời gian máy 38 6.2Tra chế độ cắt cho các nghuyên công còn lại 39-42 Phần VII: Thuyết minh đồ gá 42 7.1. Công dụng và nhiệm vụ 42 7.2. Yêu cầu thiết kế 42 7.3. Giới thiệu đồ gá 42 7.4Thiết kế đồ gá 43 7.5. Yêu cầu kĩ thuật 44 Tài liệu tham khảo 50 Lời nói đầu Trong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước, ngành công nghiệp nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi đội ngũ công nhân kỹ thuật phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng và phải biết vận dụng kiến thức đó để giải quyết vấn đề gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng. Để đạt được điều đó thì ngay từ khi còn học ở trường cao đẳng kỹ thuật mỗi học sinh phải nắm vững được những kiến thức cơ bản nhất. Trong thời gian học ở trường cao đẳng Cơ khí Luyện Kim Thái Nguyên, em đã tiếp thu được lượng kiến thức rất cơ bản về ngành chế tạo máy và làm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy. Đề tài của em được nhận là “ Thiết kế quy trình công nghệ gia công Đầu Chặn”. Được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Phạm Cường, cùng với sự nỗ lực của bản thân, quá trình làm đồ án của em đã hoàn thành. Đồ án giúp em hiểu hơn về công nghệ chế tạo máy và rút ra những kiến thức cơ bản đã học, đồng thời góp phần giúp em mở rộng nâng cao vốn kiến thức về ngành Cơ Khí Chế Tạo Máy. Ngoài ra đồ án còn trình bầy cách giải quyết một vấn đề cụ thể mà công việc thực tế sản xuất đòi hỏi. Sau ba tuần làm đồ án được sự hướng dẫn và giúp đỡ hết sức tận tình của thầy giáo hướng dẫn và các thầy giáo khác, cùng với sự cố gắng tìm hiểu của bản thân em đã hoàn thành đồ án. Tuy nhiên trong quá trình tính toán thiết kế, do kiến thức còn hạn chế nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót, em mong các thầy cô giáo chỉ bảo để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Ngày tháng năm 2008 Học sinh Ma Văn Thiện Phần I phân tích chi tiết gia công i. phân tích chi tiết gia công 1. Phân tích chức năng sử dụngvà điều kiện làm việc của chi tiết: 1.1.Đặc điểm kết cấu và Tính năng sử dụng: 1.1.1 Đặc điểm kết cấu : - Chi tiết có dạng cơ cấu bản lề , trên chi tiết có gia công 2 lỗ ệ7 và ệ10 là hai lỗ đồng tâm tạo thành lỗ có bậc, và lỗ ệ15 cùng lỗ ệ8 dùng để lắp trục của máy và ốc vít . -Bốn cạnh ngoài vát 3x45 để yêu cầu cho kết cấu. ð Nói chung chi tiết có hình dạng không phức tạp . 1.1.2.Tính năng sử dung Chi tiết là môt bộ phận của cơ cấu vỏ máy có nhiệm vụ chính là lắp ghép và chặn dỡ trong lắp ghép hoàn thiện máy cơ khí . 1.2. Điều kiện làm việc: - Chi tiết có nhiệm vụ chính là lắp ghép để chặn đỡ trục của máy chịu rung động của trục,mô men quay và trọng lượng của trục. ðNói chung điều kiện làm việc của đầu chặn trong điều kiện không quá khắc nghiệt và ít chịu lưc va đập . - Vì khi trục xoay chi tiết quanh bản lề hay chốt khe hở tồn tại ở khớp quay sẽ làm vị trí của chi tiết giảm độ chính xác , do đó chi tiết chỉ được dùng khi vị trí của tâm lỗ gia công yêu cầu độ chính xác cao. 1.2. Phân tích tính yêu cầu kỹ thuật của chi tiết gia công và chọn phương án gia công lần cuối: Đối với lỗ ệ10,13m để lắp ghép với ốc vít yêu cầu độ nhám Rz20 ứng với độ bóng cấp 8 dung sai 0,02 ứng vói cấp chính xác cấp 2 . - Cần đảm bảo độ song song giữa đường tâm lỗ với mặt phẳng trên của bản dưỡng ≤0.1, do đó biện pháp cuối cùng chỉ cần khoan là đủ. - Với lỗ ệ15 dùng để lắp trục của máyống dẫn có dung sai là 0,02 ứng với cấp chính xác cấp 2 có độ bóng Ra1.25 đảm bảo độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ với mặt trên của chi tiết ≤0.1 , phương pháp gia công lần cuối là khoan. -Với ệ7 phương pháp gia công lần cuối là khoét. Với 2 mặt có chiều rộng70, dài 76(A và B) dùng lắp ghép với vỏ máy khác yêu cầu độ nhám Ra1.6 dung sai 0,02 độ chính xác cấp 2, do đó phương pháp gia công lần cuối là phay tinh. - Các bề mặt còn lại , có yêu cầu dung sai là 0.1, độ nhám Ra2,5( bề mặt C+D+E+F) dùng phương pháp phay tinh, còn các bề mặt Rz20 , ta dùng phương pháp gia công lần cuối là phay thô. 1.3. Nhận xét tính công nghệ: Tính công nghệ trong kết cấu là hoàn toàn hợp lí. Phần ii. xác định dạng sản xuất 2.1. ý nghĩa: -Hình thức tổ chức sản xuất là một trong những yếu tố quyết định và hạ giá thành sản phẩm của sản xuất .Để xác định đươc hình thức tổ chức hợp lí thì trươc hết phải xác định dạng sản xuất. Dạng sản suất là một khái niệm đặc trưng có tính chất tổng hợp giúp cho việc xác định hợp lý đường lối, biện pháp công nghệ và tổ chức sản xuất để chế tạo ra sản phẩm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. Việc xác định dạng sản xuất nói lên quy mô sản xuất, với ý nghĩa cho phép đầu tư vốn, đầu tư cơ sở vật chất kỹ thuật khác để tổ chức sản xuất nhằm đạt được hiệu quả kinh tế cao. Trong điều kiện hiện nay hai chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật là rất quan trọng cho nên phảI chọn dạng sản xuất hợp lí . -Dạng sản xuất đăc trưng bởi các yếu tố : + Sản lượng. + Tính ổn định của sản phẩm . + Mức độ chuyên môn hoá của sản xuất . + Tuỳ theo sản lượng hàng năm và mức độ ổn định của sản phẩm mà người ta có dạng sản xuất khác nhau. Dựa vào hai thông số , sản lượng cơ khí và khối lượng chi tiết ta xác đinhhj dạng sản xuất: 2.2. Sản lượng cơ khí: Sản lượng cơ khí được xác định theo công thức: Trong đó : Ni - Sản lượng kế hoạch được sản xuất trong năm Ni = 10000(ct/năm) Nck - Sản lượng cơ khí là sản lượng triển khai sản xuất. m - Số chi tiết trong một sản phẩm m = 1(ct) b - Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ b = 6% a - Số chi tiết phế phẩm trong các phân xưởng cán a = 4 (ct/năm) 2.3. Xác định khối lượng chi tiết: Ta có bản vẽ chi tiết được trình bày bên: Từ công thức: Ql = V . g Ql : Trọng lượng chi tiết (KG) V : Thể tích chi tiết (dm3) g : Trọng lượng riêng của thép là: g = 7,852(KG/ dm3) + Xác định thể tích chi tiết: - Thể tích tổng thể khi chưa gia công các lỗ và vát góc: V1 =70.76.20=106400(mm3)=0.1064(dm3). - thể tích của hai lỗ ệ10,dài 13m. V 2=3,14.52.13.2=1020,5(mm3)=0,00102(dm3). -Thể tích của lỗ ệ15: V3=p . .h3 = 3,14.7,52.20= 3532.5(mm3)=0,003532(dm3). - Thể tích lỗ <ệ10 là không đáng kể nên hai lỗ ệ7 dài 7m và lỗ ệ8 dài 20m không cần kể đến. - Thể tích bốn cạnh vát đi : V4= V5+V6=1/2.3.3.70+1/2.3.3.76=315+342=657(mm3)=0,000657(dm3). => V=V1-(V2+V3+V4 )=0,1064 – (0,00102+0,00353+0,000657)= =0,101(dm3) Vậy Ql = 0,101.7,852 = 0,793 (KG) Theo bảng 2 - [1] ta được dạng sản xuất của chi tiết càng gạt là dạng loạt vừa . *Đặc điểm của dạng sản xuất loạt vừa là: Là dang sản xuất mà mỗi mặt hàng không qua ít , chủng loại mặt hàng tương đối nhiều sản lượng tương đối ổn định và lặp lại theo chu kỳ . +Máy : sử dụng máy vạn năng hoặc chuyên dùng . +Bố trí máy : theo nhóm hoặc theo quy trình công nghệ. + Phương pháp gá đặt: Rà gá một số trường hợp dùng phương pháp tự động đạt kích thước. +Dạng sản xuất : loạt vừa cũng có thể áp dụng các phương pháp tiên tiến có điều kiện tư động hoá , cơ khí hoá để nâng cao năng suất. Phần IIi chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 3.1. Chọn phôi: Việc xác định phương pháp tạo phôi hợp lý sẽ đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết, kích thước của phôi phải đảm bảo phân bố đủ lượng dư cho quá trình gia công, hình dáng của phôi càng giống chi tiết càng tốt. Yêu cầu này cho phép giảm số lần chạy dao, giảm thời gian gia công giảm sai số dẫn đến tăng năng suất hạ giá thành sản phẩm. *Cơ sở chọn phôi: Để chọn phôi ngưòi ta căn cứ vào các yếu tố sau: +Vật liệu và cơ tính vật liệu. +Kích thước, hình dáng , két cấu của chi tiết. +Số lương chi tiết cần có và dạng sản xuất. Trong sản xuất cơ khí có các loại phôi: 3.1.1. Phôi thép thanh. Phôi thép thanh công dụng để chế tạo chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt, các loại trục, xilanh, piston, bạc bánh răng có đường kính nhỏ. Trong sản xuất hàng loạt vừa, loạt lớn hàng khối thì dung sai của thép thanh có thể được lấy trong bảng 3(1). 3.1.2. Phôi dập. Phôi dập được dùng cho các chi tiết sau: trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập trục khuỷu. Các loại chi tiết này được dập trên máy búa nằm ngang hoặc máy dập đứng. Đối với các loại chi tiết đơn giản thì dập không có ba via còn chi tiết phức tạp thì sẽ có ba via (lượng ba via khoảng 0,5% ¸ 1% trọng lượng của phôi). 3.1.3. Phôi rèn tự do. Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ người ta thay phôi bằng phôi rèn tự do. Ưu điểm: chính xác của phôi rèn tự do trong điều kiện sản xuất nhỏ là giá thành hạ (không phải chế tạo khuôn dập). Sau khi gia công rèn thì thép có tổ chức kim loại mịn chặt, có cơ tính cao, khả năng chịu lực tốt vốn đầu tư thấp, trang thiết bị rẻ tiền. Phôi dập, rèn nóng :có độ chính xác cao , dễ cơ khí hoá tự động hoá. Nhược điểm: Thời gian gia công lâu, với dạng càng có gờ nên việc chế tạo khó khăn, độ chính xác phụ thuộc vào tay nghề công nhân, khó đáp ứng với dạng sản xuất hàng khối. 3.1.4. Phôi đúc: + Ưu điểm: - Có thể đúc được các loại vật liệu khác nhau - Có thể đúc được chi tiết có hình dáng kết cấu phức tạp - Giá thành chi tiết vật đúc rẻ - Có khả năng cơ khí hoá,tự động hoá + Nhược điểm : - Tiêu tốn kim loại lớn do chảy hao nằm lại ở hệ thống rót, đậu hơi đậu ngót. - Cơ tính vật liệu không cao, chế tạo khuôn phức tạp làm tăng giá thành chi tiết . - Độ bóng bề mặt không cao, độ chính xác kích thước thấp. 3.1.5 Phôi cán: +Ưu điểm: phương pháp này đơn giản rẻ tiền ,dễ chế tạo cho năng suất cao. +Cơ tính vật liệu không cao, hình dáng phôI đơn giản không chế tạo được phôI có hình dáng phức tạp, không thích hợp với trục chịu tải. 3.2. Chọn phương pháp chế tạo phôi: qua việc phân tích ưu nhươc điểm của từng loại phôi trên ta dùng phôi dể che tạo chi tiết là phôi rèn (rèn trong khuân dập) 3.2.1phương pháp chế tạo phôi bằng phương pháp rèn: Phôi ban đầu để rèn: Trứơc khi thực hiện quá trình rèn và dập kim loại , ta phải làm sạch kim loại , cắt bỏ phần thừa , chọn chế độ nhiệt và thiết bị nung nóng . Có nhiều phương pháp làm sạch kim loại như: Thổi bằng ngọn lửa có thể nung nóng họăc không nung nóng. Bằng máy búa hơi hoăc bằng máy phay , đá mài Làm sạch bằng ngọn lửa không nung nóng giá thành giảm 30%-40% so với làm sạch bằng búa hơi. Cắt kim loại ra thành từng phần nhỏ đươc thưc hiện trên máy cưa và môt só phương pháp khác . *RèN: phương pháp rèn cho ta nhữngchi tiết rénco hình dáng đơn giản cùng với những vát mép rất lớn . khi dung các dụng cụ chuyên dùng ta giảm đươc các phần dư thừa . Dùng khuân dập (cả hở và kín ta nhận đươc các chi tiết rèn tới 150 kg(chủ yếu la chi tiết nhỏ hơn 10kg) có hình dáng tương đói phức tạp không có gờ mép,lượng dư 3mmtrở lên dung sai ±11,5 và lớn hơn có thể ±1,52 ơ đây ta chọn Dp =3-1=2(mm) ở đây ta chọn phôI rèn là cán định hình vì trọng lượng vật rèn nhỏ hơn 10. *phương pháp rèn: Ta chọn phương pháp rèn trong khuân kim loại(búa máy) lượng dư và dung sai về một phía đối với các chi tiết rèn trên máy búa có trọng lượng dưới 400kg thì lấy 0.6-1.2 đến 3-64 (mm) . Ta chọn dung sai cho vật rèn dưới 10 kg la 0,6-3 chọn dung sai môt phía mặt A là Dp1 =2 (mm), mặt B Dp1 =2(mm) còn các mặt còn lại dung sai một phía là 2(mm) 3.3. Tạo hình dáng phôi : Thực hiện việc tạo hình dáng phôi bằng cách rèn dập: 3.4. xác định lượng dư của phôi : Căn cứ vào điều kiện làm việc, sản xuất loạt lớn hàng khối ta chọn lượng dư của phôi theo bảng 3.110 - [2]. Dựa vào kích thước dài, rộng nhất của chi tiết ta chọn: + Kích thước 24±0,1 lượng dư phía dưới là: 2,0±0,1 mm + Kích thước 24±0,1 lượng dư phía trên là: 2±0,1 mm Þ Kích thước chiều dày phôi là: 24 + (2,0±0,1 + 2±0,1) = 26,5±0,1 mm + Kích thước 74 và 80 lượng dư mỗi đầu là: 2±0,1 mm Phần Iv thiết kế qui trình công nghệ gia công ĐầU CHặN 4.1. phân tích lựa chọn chuẩn định vị 4.1.1. Chọn chuẩn: - Chọn chuẩn là vấn đề rất quan trọng nó ảnh hưởng đến mức độ phức tạp của quy trình công nghệ. -Chọn chuẩn hợp lí sẽ làm giảm sai số chuẩn do đó nâng cao độ chính xác cho chi tiết gia công. -Viêc chọn chuẩn bao gồm chuẩn thô và chuẩn tinhnhằm đảm bảo yêu cầu sau: +Đảm bảo quan hệ giữa các bề mặt gia công và bề mặt không gia công. +Đảm bảo quan hệ giưa các bề mặt đã gia công với nhau + Đảm bảo phân phối đủ lượng dư giữa các bề mặt cần gia công. Ngoài ra viêc chọn chuẩn cần đảm bảo các yêu cầu như , dễ gá đặt đồ gá đơn giản nâng cao năng suất và hạ giá thành sản phẩm 4.1.1.2. Yêu cầu chung: - Đảm bảo chất lượng chi tiết trong suốt quá trình gia công. - Đảm bảo năng suất cao, giá thành hạ. 4.1.1.3. Các lời khuyên khi chọn chuẩn: - Chọn chuẩn phải xuất phát từ nguyên tắc 6 điểm để khống chế hết số bậc tự do cần thiết một cách hợp lý nhất, tuyệt đối tránh thiếu định vị và siêu định vị, cũng có thể sử dụng sơ đồ thừa định vị nhưng trong nhiều trường hợp tránh thừa định vị không cần thiết . - Chọn chuẩn sao cho lực cắt, lực kẹp không làm biến dạng chi tiết gia công quá nhiều, đồng thời lực kẹp nhỏ để giảm sức lao động của công nhân. - Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản sử dụng thuận lợi nhất và phù hợp với từng loại hình sản xuất. 4.1.2. Chọn chuẩn thô. 4.1.2.1:Chuẩn thô -Chuẩn thô là các bề mặt dùng làm chuẩn mà chưa qua gia công cơ lần nào.Chuẩn thô thường dùng ở nguyên công đầu.Việc chọn chuẩn thô có ý nghĩa quan trọng nó quyết định quá trình công nghệ vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới các nguyên công sau: 1) Những yêu cầu khi chọn chuẩn thô -phân bổ đủ lượng dư do các bề mặt sẽ gia công -phải đảm bảo độ chính xác cần thiết về vị trí tương quan giữa các bề mặt không gia công với bề mặt gia công 2)những lời khuyên khi chọn chuẩn thô -theo một phương nhất định của chi tiét gia công.Nếu trên chi tiết gia công có một bề mặt không gia công thì ta nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô. -theo một phương kích thước nhất định của chi tiết gia công nếu trên chi tiết có 2 hay nhiều bề mặt không gia công thì ta nên chọn bề mặt nào không gia công đòi hỏi phải có độ chính xác tương quan với các bề mặt gia công ở mức độ cao nhất để làm chuẩn thô. -Theo một phương kích thước của chi tiết gia công nếu trên chi tiết gia công có tất cả các bề mặt đều phải gia công thì ta nên chọn bề mặt phôi ứng với bề mặt gia công nào đòi hỏi bố trí lượng dư đều và nhỏ nhất để làm chuẩn thô. -Theo một phương kích thước nhất định của chi tiết gia công nếu trên chi tiết có hai hay nhiều bề mặt có đủ điều kiện làm chuẩn thô thì ta nên chọn bề mặt nào bằng phẳng nhất,trơn chu nhất để làm chuẩn thô. -Theo một phương kích thước nhất định của chi tiết gia công ta không nên chọn chuẩn thô quá một lần trong suốt quá trình gia công,nếu vi phạm người ta gọi là phạm chuẩn thô sẽ làm sai số về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công là rất lớn.Vì vậy tuyệt đối tránh phạm chuẩn thô. + Ưu điểm: - Kết cấu đồ gá đơn giản, gá đặt nhanh chóng, độ cứng vững khá cao khi gá đặt. - Lượng dư gia công đều đặn, đảm bảo độ chính xác vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công. + Nhược điểm: Khó đảm bảo độ chính xác của thân qua đường nối tâm hai lỗ cơ bản tuy nhiên khả năng đối xứng của thân điều chỉnh được khi gá lại phụ thuộc tay nghề công nhân. Þ Do vậy khi sử dụng phương pháp này dùng mặt phẳng đối xứng với bề mặt gia công làm chuẩn khi gia công xong ta lật mặt dùng mặt phẳng vừa gia công làm chuẩn tinh để gia công mặt còn lại. Với chi tiết Bản Dưỡng 1,6kg có hình dạng cơ bản là dạng hình hộp .Do đó định vị ban đầu chỉ có thể dùng bề mặt vuông góc với nhau để định vị. Ban đầu ta dùng bề mặt đáy (a=40±0.1) làm chuẩn định vị khống chế 3 bậc tự do mặt cạnh khử 2 bậc tự do và mặt đầu khử 1 bậc tự do. phương án 1: chọn chuẩn thô là bề mặt A: + Sơ đồ định vị như hình vẽ: Phương án này cho phép gá đặt nhanh đồ gá đơn giản. chuẩn thô là 2 lỗ cơ bản ệ7 +Ưu điểm : không gian rộnh gá đặt nhanh đồ gá đơn giản tính trung chuẩn cao nên giảm đươc sai số gia công, đồ chính xác giữa các bề mặt khá cao. Vì phôi ban đầu là phôi đặc và chuẩn thô là các bề mặt làm cho quá trình gia công cơ lần đầu ,ta chọn chuẩn thô là phương án1. 4.2.2. Chuẩn tinh: Chuẩn tinh là những bề mặt dùng làm chuẩn ít nhất cũng đã gia công một lần 4.2.2.1. Yêu cầu: - Phân bố đủ lượng dư cho các bề mặt gia công. - Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công với nhau. 4.2.2.2. Các lời khuyên khi chọn chuẩn tinh: - Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính nếu chọn được như vậy thì vị trí chi tiết gia công giống khi làm việc. - Chọn chuẩn tinh sao cho trùng chuẩn càng cao càng tốt như thế sẽ giảm được sai số tích luỹ đặc biệt khi chuẩn cơ sở trùng với chuẩn khởi xuất do đó sai số chuẩn bằng không. - Chọn chuẩn tinh thống nhất cho nhiều lần gá đặt. 4.2.2.3. Chọn chuẩn: Từ các yêu cầu và lời khuyên khi chọn chuẩn tinh ta có thể chọn chuẩn tinh như sau: Chi tiết Đầu chặn với hai lỗ cơ bản có đường tâm vuông góc với mặt đầu và các đường tâm song song với nhau nên hệ chuẩn tinh là một mặt phẳng và hai lỗ cơ bản (nghĩa là đường tâm hai lỗ vuông góc với mặt phẳng). Dùng chốt trụ dài lồng vào 1 lỗ ệ25khống chế 4 bậc tự do, lỗ còn lại dùng chốt trám khống chế 1 bâc tự do + ưu điểm : + Không gian gia công rộng. + Đồ gá đơn giản. + Có thể sử dụng làm chuẩn tinh thống nhất. + Nhược điểm: Độ cứng vững không cao dễ gây sai số gia công. - Sơ đồ định vị như hình vẽ: * phương án 2: Hệ chuẩn tinh là 3 mặt phẳng vuông góc. - Khi sang hệ chuẩn này ta phải chọn chuẩn tinh phụlà 3 mặt phẳng khi đó mặt đáy tỳ vào phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do ,mặt đầu khống chế 1 bậc mặt bên khống chế 2 bậc. Ưu điểm : gá đặt thuận tiên với cả chi tiết lớn và nhỏ . Khả năng gá đặt cao , khi mòn dễ phục hồi. Nhươc điểm : có thể phải gia công chuẩn tinh phụ nên không kinh tế. Sơ đồ như hình vẽ: 4.2. Trình tự các quá trình gia công. 4.2.1. Xác định các biện pháp công nghệ: Số lượng các nguyên công của một qui trình công nghệ phụ thuộc vào phương pháp thiết kế các nguyên công và trình độ phát triển của nền sản xuất. Chi tiết Bản dưỡng với dạng sản xuất loạt vừa thì quy trình công nghệ được xác định là tập trung hay phân tán nguyên công mặt khác trình độ công nghệ còn thấp nên ta sử dụng biện pháp kết hợp giữa tập trung và phân tán nguyên công trong đó sử dụng các loại máy vạn năng kết hợp với các đồ gá chuyên dùng và dụng cụ đo chuyên dùng. 4.2.2. Trình tự nguyên công: 1/ nguyên công I : Phay thô mặt A. Phay thô mặt A đạt kích thước 22.6±0,2 và Rz20 2/ nguyên công II : Phay thô mặt B Phay thô mặt đạt kích thớc 21.6±0,2 và Rz20 3/ nguyên công III : Phay thô 2 mặt đồng thời C+D Phay thô hai mặt đạt kích thớc 70±0,2 và Rz20 4/Nguyên công IV:phay thô đồng thời 2 mặt E+F Phay thô hai mặt đạt kích thớc 76±0,2 và Rz20 5/Nguyên công V :phay thô đồng thời 2 mặt G+H. phay thô hai mặt đạt 3x 45.Rz20 6/Nguyên công VI :phay thô đồng thời 2 mặt I+J phay thô hai mặt đạt 3x 45.Rz20 7 /nguyên công VII : Phay tinh mặt A Phay tinh mặt A đạt kích thước 21±0,1 là Ra1,6 8 /nguyên công VIII : Phay tinh mặt B Phay thô mặt B đạt kích thớc 20±0,1 và Ra1,6 9 / nguyên công IX : Khoan hai lỗ Æ7,khoét 2 lỗ Æ10 đồng tâm và dài 13mm. Khoan lỗ Æ7±0,1 ;và Æ10±0,1. Khoét lỗ Æ10±0,1. 10/ nguyên công X : khoan lỗ Æ15 và lỗ Æ8. Khoan lỗ 15±0,1 và Rz20 Khoan lỗ Æ8±0,1 và Rz20. 11/ nguyên công XI : tổng kiểm tra. - Kiểm tra tất cả các kích thước ghi trên bản vẽ - Kiểm tra độ bóng - Kiểm tra vị trí tương quan hình dáng hình học 3.3. Quy trình công nghệ tổng quát. 1/ nguyên công I : Phay thô mặt A Phay thô mặt A đạt kích thước 22.6±0,1. - Máy :vạn năng 6H82. - Dao :phay mặt đầu răng chắp mảng hợp kim. - Đồ gá:chuyên dùng. - Dụng cụ kiểm tra: thước cặp. 2/ nguyên công II : Phay thô mặt B Phay thô mặt A đạt kích thước 21.6±0,1. - Máy :vạn năng 6H82. - Dao :phay mặt đầu răng chắp mảng hợp kim. - Đồ gá:chuyên dùng. - Dụng cụ kiểm tra: thước cặp 3/ nguyên công III : Phay đồng thời 2 mặt C+D. Phay thô mặt đạt kích thước 70±0,1 - Máy :vạn năng 6H82. - Dao :phay mặt đầu răng chắp mảng hợp kim. - Đồ gá:chuyên dùng. - Dụng cụ kiểm tra: thước cặp. 4 / nguyên công IV : Phay đồng thời 2 mặt E+F. Phay thô đạt kích thước 76±0,1 Rz20 - Máy :vạn năng 6H82. - Dao :phay mặt đầu răng chắp mảng hợp kim. - Đồ gá:chuyên dùng. - Dụng cụ kiểm tra: thước cặp. 5 /nguyên công V : Phay đồng thời 2 mặt G+H. phay thô mặt đạt 3x 450 . - Máy :vạn năng 6H82. - Dao :phay mặt đầu răng chắp mảng hợp kim. - Đồ gá:chuyên dùng. - Dụng cụ kiểm tra: thước cặp. 6/Nguyên công VI :phay đồng thời 2 mặt I+J. phay mặt đạt 3x 45 - Máy :vạn năng 6H82. - Dao :phay mặt đầu răng chắp mảng hợp kim. - Đồ gá:chuyên dùng. - Dụng cụ kiểm tra: thước cặp. 7 /nguyên công VII : Phay tinh 2 mặt A Phay tinh mặt A đạt kích thớc 21±0,1 là Ra1,6. - Máy :vạn năng 6H82. - Dao :phay mặt đầu răng chắp mảng hợp kim. - Đồ gá:chuyên dùng. - Dụng cụ kiểm tra: thước cặp. 8 /nguyên công VIII : Phay tinh 2 mặt B Phay tinh mặt B đạt kích thớc 20±0,1 là Ra1,6. - Máy :vạn năng 6H82. - Dao :phay mặt đầu răng chắp mảng hợp kim. - Đồ gá:chuyên dùng. - Dụng cụ kiểm tra: thớc cặp. 9 / nguyên công IX : Khoan hai lỗ Æ7,khoét 2 lỗ Æ10 đồng tâm và dài 13mm. Khoan lỗ Æ7±0,1 ;và Æ10±0,1. Khoét lỗ Æ10±0,1. - Máy :2H55 - Dao : P18 - Đồ gá :Chuyên dùng 10/ nguyên công X: khoan lần lượt 2 lỗ Æ15 và lỗ Æ8. Khoan lỗ 15±0,1 và Rz20 Khoan lỗ Æ8±0,1 và Rz20. - Máy :2H55 - Dao : P18 - Đồ gá :Chuyên dùng. 11/ nguyên công XI : tổng kiểm tra. - Kiểm tra tất cả các kích thước ghi trên bản vẽ - Kiểm tra độ bóng - Kiểm tra vị trí tương quan hình dáng hình học Phần V: TíNH TOáN Và TRA LƯợNG DƯ Ta biết rằng trong ngành chế tạo máy,tuỳ theo dạng sản xuất mà chi phí về phôi liệu chiếm từ 30%60% tổng chi phí tạo ra sản phẩm. _ Phôi được xác định hợp lí phần lớn phụ thuộc vào việc xác định lượng dư gia công . Lương dư gia công được xác định hợp lí về trị số và dung sai sẽ góp phần đảm bảo hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệvì: + Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tiêu hao sức lao động vì phải gia công quá nhiều, tốn năng lượng điện và dụng cụ cắt, vận chuyển nặng dẫn đến giá thành cao. + Ngược lại ,lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn thiện. Điều này có thể giải thích bằng sai số in dập K (hệ số sai giảm ). Trong đó : D ct : là sai lệch cơ bản của chi tiết D p : là sai lệch phôi. Như vậy sai số in dập sẽ giảm dần sau mỗi nguyên công cắt gọt. Vì vậy trong quá trình công nghệ ta phải chia ra làm nhiều nguyên công, nhiều bước để bớt dần thì mới đảm bảo chính xác yêu cầu. Do đó lượng dư cần phải đủ để thực hiện các nguyên công đó, mặt khác nếu lượng dư quá bé sẽ xảy ra hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết dẫn đến dao bị mòn, chất lượng bề mặt gia công giảm Trong ngành chế tạo máy người ta thường áp dụng hai phương pháp sau đây để xác định lượng dư gia công 5.1. Phương pháp thống kê kinh nghiệm: Theo phương pháp này lượng dư trung gian được xác định dựa trên cơ sở lượng dư tổng cộng của bề mặt lấy theo kinh nghiệm. Các số liệu kinh nghiệm này thường được tổng hợp theo bảng trong sổ tay TKQTCN +Ưu điểm : Cho phép xác định lượng dư đơn giản nhanh chóng. +Nhược điểm : Độ chính xác thấp do lấy từ thống kê kinh nghiệm của nhà máy hoặc khu sản xuất trong một thời gian xác định , không đi sâu phân tích các điều kiện gia công cụ thể của các bước gia công vì thế trị số lượng dư thường lớn hơn nhiều so với giá trị cần thiết. +Phạm vi sử dụng : Chủ yếu dùng trong sản xuất nhỏ trong sản xuất lớn dùng để tham khảo . 5.2. Phương pháp tính toán phân tích: Phương pháp này xác định lượng dư dựa trên cơ sử các yếu tố tạo ra lớp kim loại cần phải hớt đi , phân tích sai số gia công xảy ra trong các trường hợp cụ thể khi chọn chuẩn và gia công cơ, tính từng yếu tố của + Ưu điểm: Trị số lượng dư xác định một cách chính xác theo những điều kiện gia công cụ thể + Nhược điểm: Đòi hỏi người cán bộ công nghệ phải phân tích đánh giá một cách thận trọng chính xác nên tốn thời gian + Phạm vi sử dụng: Dùng trong sản xuất loạt lớn và loạt vừa, trong sản xuất nhỏ dùng khi vật liệu quá hiếm . Kết luận: Với cách phân tích ở trên ta thấy phương pháp thống kê kinh nghiệm có nhiều ưu điểm hơn nên chọn phương pháp này vào việc tính toán lượng dư cho chi tiết gia công . 5.3. TíNH TOáN LƯợNG DƯ và phân phối lượng dư CHO NGUYÊN CÔNG . * phương pháp gia công là khoan khoét doa. ðCông thưc tính lượng dư cho bề mặt gia công đối xứng: Trong đó: Rza : chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại. Ta : chiều cao lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại. ra : sai lệch vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại (độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song . . .). eb : sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện. Zbmin : giá trị nhỏ nhất của lượng dư gia công tính cho bước công nghệ đang thực hiện. 1.Khoan lỗ từ phôi đặc: Theo bảng 3-87(Trang224-STCNCTM-T1) Sau khi khoan lỗ: Rza =50 (m) ; Ta=70(m) Sai lệch không gian: r1= Trong đó : Co =25(m)độ lệch đường tâm lỗ - =0.9(m) Độ cong đường trục lỗ Tra bảng 3-86 –STCNCTM-T1 -l chiều dài lỗ l=20 mm r1= =31() 2. Sai lệch không gian còn lại sau khi khoan: - khoét thô: r2=Co.ks. Trong đó: Co=25 Ks=0.05 hệ số giảm sai r2=0.05.25=1.25() Rz =50 (m) ; Ta=70(m) 3. Tính lượng dư nhỏ nhất : ( bỏ qua sai số gá đặt =0) + khoan lỗ đặc từ phôI rèn 2Zbmin=0 +Khoét thô: 2Zbmin=2(50+70+ =302(m) 4.Côt kích thước tính toán được xác dịnh như sau: Lấy kích thước chi tiết trư đi lượng dư nhỏ nhất: +Kích thước khi khoét thô: 9,836 -0.163 =9,673(m) + Kích thước khi khoan: 9,673-0,163=9,371(m) 5.Dung sai nguyên công(theo STCNCTM-T1 bảng 3-91) ghi côt 8 cua bảng 6.Kích thước giới hạn lớn nhất ghi cột 10 của bảng. 7.Kích thước giới hạn nhỏ nhất : Bằng kích thươc giói hạn nhỏ nhất trừ đi dung sai nguyên công: +Khoét thô: dmin=9,37-0,17=9,2(mm) 8. Tính lượng dư gíơi hạn: +2Zbmax là hiệu kích thước giơí hạn lớn nhất giữa hai nguyên công. +2Zbmin là hiệu kích thớc giơí hạn lớn nhất giữa hai nguyên công. Khoét thô: 2Zbmin = 9,67 – 9,37 = 0,3 (mm) = 300(mm) 2Zbmax =10 – 9,65 = 0,35 (mm) = 350 (mm) Lượng dư tổng cộng lớn nhất là tổng các lượng dư trung gian lớn nhất . Còn lượng dư trung gian nhỏ nhất là tổng lượng dư trung gian nhỏ nhất 2Zbmax = 2Zbmin = Kiểm tra : 2Z0max - 2Z0min = dph - dct Hay : 350 – 300 = 50 - 0 Û 50 = 50 Vậy phép tính trên là đúng Bề mặt gia công mặt đầu Các bước công nghệ Các yếu tố tao thành lượng dư trung gian(mm) Lượng dư tính toán Zbmin (mm) kích thước tính toán Zbmax Dung sai (mm) kích thước dưới hạn Tri Số gươi hạn lượng dư Rza fa ra MaX min MaX min 1- phôi 150 200 0 0 2-khoan 0 0 0 0 0 9,371 170 9,65 9,37 3-khoét thô 50 70 3,1 0 300 10 120 10 9,65 350 300 -*Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại: +Phay Măt A: Phay thô:Z=1.6(mm). Phay tinh: Z=0,02(mm). +Phay Măt B: Phay thô:Z=1.6(mm). Phay tinh: Z=0,4(mm). +Phay Măt C+D: Phay thô:Z=1.6(mm) +Phay Măt E +F: Phay thô:Z=1.6(mm). +Phay thô Mặt G+H Phay thô:Z=1.6(mm). +Phay thô mặt :I+J Phay thô:Z=1.6(mm). -lượng dư cho lỗ: 10. Khoan 2Z=7(mm). khoét 2Z= 3 (mm). phần VI: Tính và tra chế độ cắt. 6.1.Tính chế độ cắt cho khoan lỗ ệ7 và các lỗ ệ15 và ệ8 : 6.1.1: Chọn máy: -Chọn máy khoan cần 2h55 của Nga. - Các thông số của máy: Đường kính lớn nhất máy khoan là :50mm +khoảng cách từ trục chính tới trụ:410-1600 (mm) +Khoảng cách từ mút trục chính tới bệ: 450-1600 (mm) +Kích thước làm việc của bệ máy :968x1650 (mm) +Dịch chuyển thẳng đứng lớn nhất của trục chính: 350 (mm) +Độ côn trục chính Moóc4o +Số cấp tốc độ trục chính là 21 cấp: n=20 ; 25,5; 37,5 ; 47,5 ;60 ;75; 95; 118; 150 ; 190; 235 ; 300; 375 ; 475 ;600 ; 750 ; 950 ; 1180 ; 1500 ; 1700 ; 2000. +Phạm vi tốc độ trục chính la: 20 -20000 (vg/ph) +Số cấp bươc tiến là :12 cấp. S =0,056 ; 0.07 ; 0,1 ; 0.14 ; 0,2 ;0,28 ; 0,4 ; 0,56 ; 0,79 ; 1,5 ; 1,54 ; 2,5. 6.1.2. Chọn dao : 2.1.Chọn vật liệu dụng cụ cắt : Vật liệu phần cắt là mũi khoan chuôi côn thép gió P18, thân liền với phần cắt kết cấu đuôi côn. Theo bảng 4-40 STCNCTM-T1-NXB. Chiều dài L=133 -514 (mm), chiều dài làm viêc: l=52- 260 (mm) Đường kính d=5-80 (mm). 6.1.3 Chọn kiểu dao: 2.2 ) Chọn kiểu dụng cụ cắt _ Theo bảng 4_41 CNCTM tập_NXB ta có : chiều dài L =133 514 L=102mm chiều dài phần làm việc l = 3 140 l = 51mm _ Các góc độ của dao: +góc sau = 100 +góc trước = 180 +góc xoắn = 180 +góc nghiêng chính 2= 1200 +góc nghiêng phụ j1=20 +góc nâng =100 +góc nghiêng của lưỡi cắt ngang Y=550 6.1.4) Chọn hệ số mòn và tuổi bền _ Theo giáo trình Nguyên lí cắt và dụng cụ cắt của Trịnh Khắc Nghiêm ta có : +Trị số mòn [hS] = 0,4¸1,3 chọn [hS] =1 _ Theo bảng 5_30 ST CNCTM tập II _NXB + Tuổi bền của mũi khoan T = 60 phút 6.1.4.1)Chiều sâu cắt t ,mm Với lỗ cần khoan là lỗ đặc nên ta có : t1 = 0,5. D2 = 0,5 . 15 = 7,5 mm t2 = 0,5. D3 = 0,5 . 8 = 4 mm t3 = 0,5. D1 = 0,5 . 7 = 3,5 mm 6.1.5) Lượng chạy dao. _Theo bảng 5_25 ST CNCTM tập II _NXB ta có: S = 0,62 mm/ vòng. Chọn theo máy:S=0,63 (mm/vg) Þ Lượng chạy dao răng SZ = = = 0,315 mm/ răng 6.1.6) Tốc độ cắt V (mm/phút) _ Tốc độ cắt khi khoan V = Trong đó : CV: Hệ số kể đến ảnh hưởng của tốc độ cắt D : Đường kính khoan S : Bước tiến T : Chu kì bền m : số mũ kể đến ảnh hưởng của tuổi bền q : số mũ kể đến ảnh hưởng của đường kính y : số mũ kể đến ảnh hưởng của bước tiến KV : Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế KV = KMV KUV KlV Trong đó : KMV; Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công . Theo bảng 5_1 ST CNCTM tập II _ NXB ta có: KMV = Chọn HB= 170 Þ KMV =1 KUV: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt Theo bảng 5_6 ST CNCTM tập II _ NXB ta có : KUV = 1 KlV : Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan. Theo bảng 5_31 ST CNCTM tập II _ NXB ta có: KlV =1 Þ KV= KMV KUV KlV =1 . 1 . 1 = 1 _ Theo bảng 5_28 ST CNCTM tập II _NXB ta có : CV = 9,8 ; y = 0,5 ; q = 0,4 ; m = 0,2 _ Theo bảng 5_30 ST CNCTM tập II _NXB ta có T= 50 phút _ Theo bảng 5_25 ST CNCTM tập II _NXB ta có S = 0,63mm/vòng Þ V = = 17,1( m/ phút) ÞSố vòng quay của trục dao : n = vòng/ phút Đối chiếu với thuyết minh thư của máy ta có : nK = 350 Þ Vận tốc thực tế V = 6.1.7) Mô men xoắn MX (Nm) , Lực chiều trục P 0 (N) Khi khoan các lỗ thì mômen chỉ cần tính cho lỗ khoan to nhất: ệ15 vì mômen xoắn các lỗ nhỏ hơn sẽ nhỏ hơn nên đảm bảo an toàn _ Khi khoan mô men xoắn MX= 10. CM. Dq . Sy KP Trong đó : K P » KMP : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công Theo bảng 5_9 ST CNCTM tập II _ NXB ta có: K P =1 CM : Hệ số phụ thuộc mô men xoắn Theo bảng 5_32 ST CNCTM tập II _ NXB ta có: CM = 0,09, q = 2,0, y = 0,8 Þ MX = 10 . CM . Dq. SY. KP = 10. 0,09. 152. 0,630,8 .1 = 139,92 (Nm) _ Lực chiều trục P0 = 10. CP . Dq . SY. KP Trong đó : CP Hệ số phụ thuộc vào lực chiều trục Theo bảng 5_32 ST CNCTM tập II _ NXB ta có: CP= 68 q =1,0 y = 0,7 Þ P0 = 10 . 68 . 15. 0,630,7.1 = 7048 (N) 6.1.8) Công suất cắt Ne ( Kw ) Ne = Kw 6.1.9 ) Kiểm nghiện chế độ cắt _ Kiểm nghiệm mô men xoắn Mx < [Mx] (KGm) =(Nm) ð Mx < [Mx] mô men xoắn đảm bảo _Kiểm nghiệm công suất và lực cắt · Ne < Ndc . 7,2< 40. 0,75= 30 (Kw) · P < [P] Û 7048 (N) < 15207 (KG) Þ các điều kiện cắt đã đảm bảo 6.1.10) Tính thời gian máy Thời gian máy khi khoan được tính theo công thức : T0= ph Trong đó : l : Chiều sâu khoan l = 20 mm + Thời gian khi khoan lỗ ệ15 l1 : Lượng ăn tới , l1 = = (mm) l2 : Lượng vượt quá , thường lấy l2=1 mm , chọn l =1,5mm Þ T01 = ph +Thời gian khi khoan lỗ ệ8 l1 : Lượng ăn tới , l1 = = (mm) l2 : Lượng vợt quá , thờng lấy l2=1 mm , chọn l =1,5mm Þ T02 = ph +Thời gian khi khoan lỗ ệ7 l1 : Lượng ăn tới , l1 = = (mm) l2 : Lượng vợt quá , thờng lấy l2=1 mm , chọn l =1,5mm Þ T03 = ph Máy Dao t(mm) S(mm/r) V(mm/p) n(v/p) T0(phút) 2H55 P18 7,5 0.315 16 350 0,12 2H55 P18 4 0.315 16 350 0,128 2H55 P18 3.5 0.315 16 350 0,125 6.2 – tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại Để tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại ta tiến hành tra trong sổ tay “Công nghệ chế tạo máy “ của NXB , ta được chế độ cắt của các nguyên công như sau : 1- Nguyên công I : Phay thô mặt A Bước Máy Dao t(mm) S(mm/vg) V(m/p) n(v/p) T0(ph) 1 6H82 T15K6 1.5 2 120 300 0.54 2 –Nguyên công II:phay thô mặt B Bước Máy Dao t(mm) S(mm/vg) V(m/p) n(v/p) T0(ph) 1 6H82 T15K6 1.5 2 120 300 0.54 3- Nguyên công III : Phay thô 2 mặt C+D. Bước Máy Dao t(mm) S(mm/vg) V(m/p) n(v/p) T0(ph) 1 6H82 T15K6 2 2 120 300 0.54 4- Nguyên công IV : Phay thô 2 mặt E+F. Bước Máy Dao t(mm) S(mm/vg) V(m/p) n(v/p) T0(ph) 1 6H82 T15K6 2 2 150 350 0.3 5- Nguyên công V : Phay thô 2 mặt G+H Bước Máy Dao t(mm) S(mm/vg) V(m/p) n(v/p) T0(ph) 1 6H82 T15K6 2 2 150 350 0.3 6- Nguyên công VI : Phay thô 2 mặt I+J. Bước Máy Dao t(mm) S(mm/vg) V(m/p) n(v/p) T0(ph) 1 6H82 T15K6 2 2 150 350 0.3 7- Nguyên công VII : Phay tinh mặt A Bước Máy Dao t(mm) S(mm/vg) V(m/p) n(v/p) T0(ph) 1 6H82 T15K6 0.5 2 500 450 0.04 8- Nguyên công VIII : Phay tinh mặt B Bước Máy Dao t(mm) S(mm/vg) V(m/p) n(v/p) T0(ph) 1 6H82 T15K6 0.5 2 500 450 0.04 9- Nguyên công IX : Khoan,Khoét 2 lỗ7 và ệ10. Bước Máy Dao t(mm) Sz(mm/vg) V(m/p) n(v/p) T0(ph) 1 2H55 P18 12.5 0.315 16 350 0.125 2 2H55 P18 0.5 0.35 14.92 190 0.152 10- Nguyên công X : Khoan lần lượt 2 lỗ ệ15 và ệ8 Bước Máy Dao t(mm) S(mm/vg) V(m/p) n(v/p) T0(ph) 1 2H55 P18 2.5 0.13 16 350 0.12 2 2H55 P18 2.5 0.13 16 350 0.128 11. Nguyên công XI : Tổng kiểm tra. Phần vii Tính và thiết kế đồ gá 7.1. công dụng và nhiệm vụ : Đồ gá là một trong những trang bị công nghệ không thể thiếu được trong quá trình gia công chi tiết trên các máy cắt kim loại . Việc sử dụng đồ gá làm giảm nhẹ sức lao động, năng suất cao, chất lượng của chi tiết gia công. Khi gia công một chi tiết máy, tuỳ theo đặc điểm và kết cấu của chi tiết cần gia công, sản lượng sản phẩm mà lựa chọn thiết kế và sử dụng đồ gá khác nhau. Việc thiết kế và sử dụng đồ gá hợp lý sẽ tạo điều kiện đảm bảo độ chính xác gia công , nâng cao năng suất và giảm nhẹ sức lao động , giảm thời gian phụ và mở rộng khả năng công nghệ của máy , tạo điều kiện cơ khí hoá và tự động hoá trong quá trình gia công,góp phần giảm giá thành chi tiết , nâng cao hiệu quả kinh tế . 7.2 Yêu cầu tính toán và thiết kế đồ gá : - Đồ gá phải đảm bảo yêu cầu về độ chính xác gia công - Đảm bảo gia công đạt các yêu cầu kỹ thuật và tính công nghệ tốt. - Kết cấu đồ gá phải phù hợp với công dụng của nó, đảm bảo đủ định vị, kẹp chặt đơn giản tốn ít sức lao động. -Đồ gá phải gọn nhẹ, lực kẹp đủ lớn để thắng được lực cắt gọt mà không phá vỡ được bề mặt định vị. - Sử dụng thuận tiện và an toàn khi làm việc do đó khi thiết kế phải đảm bảo cho việc gá đặt và tháo chi tiết gia công nhanh chóng, dễ dàng làm sạch phoi trên đồ gá và gá đặt đồ gá trên máy phải đơn giản, các chi tiết của đồ gá phải tạo thành một khối thống nhất để dễ bảo quản và sử dụng, sửa chữa. 7.3. Giới thiệu đồ gá: 1. Đồ gá khoan được sử dụng nhiều trên máy khoan để xác định vị trí tương đối giữa chi tiết gia công và dụng cụ cắt ,đồng thời kẹp chặt chúng để gia công lỗ như : khoan – khoét –doa –tarô … Đồ gá khoan thường hạn chế cả 6 bậc tự do của chi tiết gia công để xác định chính xác vị trí lỗ cần gia công trên chi tiết . Đây là những đồ gá chuyên dùng để gia công lỗ chính xác đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật cần gia công . - Đặc điểm chính của đồ gá gia công trên máy khoan là có bạc dẫn hướng . Các loại bạc dẫn hướng như : bạc cố định , bạc thay đổi nhanh , bạc thay đổi chem. , bạc dẫn hứớng đặc biệt …Chúng có tác dụng nâng cao độ cứng vững của dao khoan , dao khoét , dao doa . Cơ cấu kẹp cũng rất đa dạng như : kẹp bằng ren vít , kẹp bằng đai ốc , kẹp bằng mỏ kẹp , kẹp bằng đòn kẹp , kẹp liên động … 4.3. định vị và kẹp chặt. * Định vị: + Dùng một bản đỡ định vị ở bề mặt B để khử 3 bậc tự do: Ox, Oy, Oz + Dùng 3 chốt tỳ khử 3 bậc tự do. Þ Vậy chi tiết đầu chặn đã được định vị để khử đi 6 bậc tự do. * Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng bu lôngvít. * Sơ đồ định vị như hình vẽ:như nguyên công V 7.4. Thiết kế đồ gá : Sơ đồ định vị và kẹp chặt đã trình bày ở nguyên công A ) Kết cấu của các chi tiết định vị : + Phiến tỳ : Tra bảng 8-3 sách STCN-CTM ( II ) trang 395 ta có : B = 50 mm , L = 100 mm , H = 25 mm , l = 30 mm , = 200.25 mm , d = 11 mm , d1= 18 mm , c = 1.6 mm, = 2.5 mm , số lỗ : 2 lỗ ,h=7mm Phiến tỳ + Vật liệu : Thép 20cr thấm than , chiều sâu thấm : 0.5- 0.8, nhiệt luyện đạt HRC 50- 60 . Dung sai kích thước H =0.2 -0.3. + Chốt tỳ cố định tra bảng 8 -1 sách STCN – CTM ( II ) trang 392 ta có : Loại đầu phẳng: t = 2 mm , d = 10 mm , D1= 16 mm , L = 28 mm , h = 4 mm , C = 0,6 mm , C1 = 1 mm , b = 3 mm, . + Loại đầu cong có kích thươc tương tự: Vật liệu : Thép 20 cr thấm than , chiều sâu thấm : 0.8 -1.2 mm , HRC 50- 55 IV. Tính lực cắt : Chi tiết gia công trên máy 2H55 ,dụng cụ cắt là dao khoan ,khoét ,để gia công các lỗệ7, ệ10, ệ15, ệ8. Ta dùng mũi khoan xoắn ruột gà bằng thép gió P18 Dao khoét là P18 . + lực cắt khi khoan lỗ - 7: P0 = 10 . Cp . Dq . S y . Kp Tra bảng 5-32 sách STCN – CTM trang 25 ta có : Cp=67 , q = 0 , y = 0.65 , VớiKp: hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế và nó phụ thuộc vào vật liệu gia công và được tính bằng Kp=Kmp Tra bảng 5 -9 ta có : Kp = 1 , D = 7 mm , S = 0.63 mm/ vg Vậy ta có : Po= 10 x 67 x 70 x 0.630,65 = 496,2 (N ) . - lỗ ệ15: Po= 10 x 67 x 150 x 0.630,65 = 496,2 (N ) - lỗ ệ8: Po= 10 x 67 x 80 x 0.630,65 = 496,2 (N ) + mô men xoắn khi khoan : Mx = 10 . CM . Dq . S y . Kp Tra bảng 5 -32 sách ( II ) STCN- CTM ta có : - Lỗ ệ7: CM =0.09 , D =7 , q = 1 , S = 0.63 , y = 0.8 , Kp=Kmp = 1. Vậy ta có : Mx = 10 x 0.09 x 7 x 0.63 x1 = 4,352 ( Nm ) = 4352 ( Nmm) . -lỗ ệ15 Tra bảng 5 -32 sách ( II ) STCN- CTM ta có : CM =0.09 , D =15 , q = 1 , S = 0.63 , y = 0.8 , Kp=Kmp = 1. Vậy ta có : Mx = 10 x 0.09 x 15 x 0.63 x1 = 9,328 ( Nm ) = 9328 ( Nmm) - lỗ ệ8: Tra bảng 5 -32 sách ( II ) STCN- CTM ta có : CM =0.09 , D =7 , q = 1 , S = 0.63 , y = 0.8 , Kp=Kmp = 1. Vậy ta có : Mx = 10 x 0.09 x 8 x 0.63 x1 = 4,975 ( Nm ) =4975 ( Nmm) V Tính lực kẹp: Theo sơ đồ ta thấy chi tiết chịu tác dụng của các lực : P0, , Fms , W,Mx . Dưới tác dụng của Mx chi tiết bị xoay . Do lực cắt ở đây khá nhỏ , hướng vuông góc với lực kẹp chi tiết . Để đảm bảo sự ônr định của chi tiết trong quá trình gia công , mômen của các lực ma sát giữa bề mặt chi tiết và các chi tiết định vị . Lực kẹp W phảI đảm bảo cho chi tiết không bị xoay khi khoan , đồng thời không bị xê dịch khi khoan Ta có phương trình cân bằng : (f1+f2 ).W.L ³ KMx Þ W ³ Trong đóMx cần thoả mãn là Mx=9328 (N) Với : l:khoảng cách từ tâm mũi khoan đến cơ cấu kẹp. l=20mm f : là hệ số ma sát giữa chi tiết gia công và mỏ kẹp , chọn f = 0.2 f : là hệ số ma sát giữa chi tiết gia công và đồ định vị ,chọn f = 0.15 Vậy ta có : f = 0.35 K : là hệ số điều chỉnh chung để đảm bảo an toàn K = k. k. k . k . k .k . k Trong đó : k : hệ số an toàn , chọn k = 1.5 k hệ số phụ thuộc vào trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi , chọn k =1.2 k : hệ số tăng lực cắt khi dao bi mòn , chọn k =1 k : hệ số tăng lực vì khi cắt không liên tục, chọn k =1.2 k : hệ số tính đến sai số lực kẹp , chọn k= 1.2 k : hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng cơ khí , chọn k =1.2 k : hệ số tính đến mômen làm quay chi tiết , chọn k = 1.5 Vậy K = 4,66 + Lực kẹp cần thiết để gia công là : W ³ = = 6209,9 ( N ) VI Tính đường kính trung bình của bu lông kẹp chặt : Đường kính trung bình của bu lông kẹp chặt chi tiết đựơc tính theo công thức : d = C . Trong đó : C : hệ số phụ thuộc loại ren , chọn ren hệ mét có C = 1,4 . = 8 – 10 ( kg / mm) Vậy : d = 1,4 . = 15,9 ( mm ) Tra tiêu chuân chọn d = 16 mm Vậy moomen xiết bu lông là : Mx = 0,1 . d .W = 0,1 . 16 .6209,9 = 9935,84 ( N / mm) =993,584 (kg/mm) VII . Cơ cấu dẫn hướng và các cơ cấu khác: Cơ cấu dẫn hướng Cơ cấu dẫn hướng được dùng là phiến dẫn cố định , bạc dẫn được chọn là loại bạc thay nhanh, bạc cố định cho bạc thay nhanh Các cơ cấu khác Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy là Bulông và đai ốc. Thân đồ gá được chọn theo kết cấu như bản vẽ lắp , thân được chế tạo bằng gang VIII.Xác định sai số đồ gá: Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu của nguyên công để quy định điều kiện kĩ thuật chế tạo và lắp ráp đồ gá. Như vậy ta có: Sai số gá đặt cho phép : Þ Trong đó ek: là sai số do kẹp chặt phôi , trong trường hợp này lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện do đó ek= 0 em: là sai số do mòn đồ gá,ta có em= b với N là số chi tiết gia công ; chọn N = 10000( chi tiết/năm) b=0,2 hệ số phụ thuộc vao kết cấu định vị Þ em= b=0,2=20(mm) elđ: là sai số do lắp đặt đồ gá , lấy elđ= 10 mm ec : là sai số chuẩn do định vị chi tiết gia công Do chuẩn định vị trùng gốc kích thước nên có: ec=0 egđ: là sai số gá đặt, theo bảng 7-3 sổ tay & atlat đồ gá ta có egđ=80mm vậy (mm ) IX. nguyên lý làm việc. Cơ cấu kẹp chặt là mỏ kẹp được di trượt ,lò xo và chốt tỳ chỏm cầu,được lắp trên thân đồ gá. Các phím tỳ được lắp trên thân đồ gá bằng các vít,các chốt định vị cũng vậy. Cữ xo dao được lắp với đồ gá bằng vít. Nguyên lý làm việc của đồ gá như sau:Đặt chi tiết vào trong đồ gá định vị chi tiết bằng hai phiến tỳ,hai chốt định vị mặt bên và một chốt định vị mặt đầu.Kéo mỏ kẹp di trượt vào mặt bên còn lại của chi tiết vặn bu lông với lực xiết vừa đủ.Qúa trình tháo chi tiết làm ngược lại quá trình kẹp chặt. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá: - Độ không vuông góc của đường tâm trục gá và mặt đáy đồ gá £ 0,03 (mm). -Độ không vuông góc của đường tâm các bản dưỡng và mặt đáy đồ gá£0,03(mm) . - Độ không vuông góc giữa bề mặt định vị và vai trục £ 0,03 (mm). - Bề mặt làm việc của bản dưỡng nhiệt luyện đạt độ cứng (55 ¸ 60)HRC. - Bề mặt làm việc của trục gá nhiệt luyện đạt độ cứng (50 ¸ 55)HRC. Tài liệu tham khảo [1]:Thiết kế đồ án Công nghệ Chế Tạo Máy Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ Thuật [2]: Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1 Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ Thuật [3]: Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2 Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ Thuật [4]: Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 3 Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ Thuật [5]: Sổ tay và ATLAS Đồ gá Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ Thuật [6]: Tập bảng tra chế độ cắt tập I Trờng CĐCK Luyện Kim [7]: Tập bảng tra chế độ cắt tập II Trờng CĐCK Luyện Kim [8]: Hớng dẫn TK ĐA CNCTM Trần Văn Địch - ĐHBKHN