§inh Phó C êng Líp CTM5_K44 Thut Minh Ph©n tích chức làm việc chi tiết: Theo đề thiết kế: Thiết kế qui trình công nghệ đồ gá gia công chi tiết nắp biên sản xuất hàng loạt, điều kiện sản xuất tự Ta biết, nắp biên phần lắp với đầu to tay biên, phần nửa đầu to, để phù hợp với tính công nghệ mà phải làm nắp biên rời Trong trờng hợp tay biên nhỏ nắp biên đợc làm liền với tay biên tay biên chi tiết dạng càng, thờng có chức biến chuyển động thẳng thành chuyển động quay ngợc lại Nh nắp biên đợc gắn với đầu to tay biên chịu điều kiện làm việc tơng tự điều kiện làm việc chúng đòi hỏi cao: - chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ - Luôn chịu lự tuần hoàn va đập - chịu ảnh hởng nhiệt độ hoá chất Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết: Bề mặt làm việc chủ yếu tay biên hai bề mặt hai lỗ Cho nên bề mặt làm việc nắp biên phần nửa cung tròn để đáp ứng yêu cầu làm việc cụ thể tay biên chi tiết cần phải đảm bảo yêu cầu kĩ thuật sau đây: - Kết cấu bề mặt cho phép thoát dao cách dễ dàng - Kết cấu phải đảm bảo cứng vững - Với nắp biên làm việc với điều kiện khó khăn với sản lợng lớn nên chọn phôi phôi dập - Hai lỗ bên để giữ nắp biên tay biên phải có độ xác cao - Kết cấu phải thuận lợi cho viƯc gia c«ng nhiỊu chi tiÕt mét lóc - KÕt cấu phải đối xứng qua mặt phẳng qua tâm vuông góc với đáy lỗ vuông góc với đáy để dễ gia công Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy §inh Phó C êng Líp CTM5_K44 - KÕt cÊu phảI thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô chuẩn tinh thống Hai đờng tâm hai lỗ I II phảI song song với vuông góc với mặt đầu tay biên Hai đờng tâm hai lỗ I II phải đảm bảo khoảng cách A = 900,1, độ vuông góc đờng tâm lỗ mặt bên 0,08 mm l = 35 mm (0,08/35), độ không song song tâm lỗ to so với tâm lỗ nhỏ 0,04 mm L (khoảng cách hai đờng tâm lỗ to lỗ nhỏ (0,04/L) Xác định dạng sản xuất: Trớc xác định dạng sản xuất ta cần phải xác định trọng lợng chi tiết gia công Nh vËy thĨ tÝch cđa chi tiÕt lµ: Vct = Vvk + Vh − 2Vlo − V2 + V3 + Vt Trong ®ã: Vvk : thĨ tích vành khăn bên xờn Vvk = 8.Svk Svk : diện tích hình vành khăn Svk = pi.(422 362) = 1470 mm2  Vvk = 11,762 cm3 Vh: ThÓ tÝch h×nh hép (1) Vh = 34.90.22 = 67320 mm3 = 67,32 cm3 Vlo: thể tích lỗ Vlo = pi.52.34 = 2,67 cm3 V2 :thÓ tÝch (2) V2 =1/2(pi.342.22) = 40cm3  18 40 − 182  V3 = α 40 − .22     Trong đó: góc cung tròn (3): =arccos9/20  V3 = 31,8 cm3 ST = pi.(112-52).34 = 10,25 cm3  Vct = 11,762 + 67,32 –2.2,67 – 40 + 31,8 +10,25 = 75,6 cm3 = 0,0756 dm3 Vậy trọng lợng chi tiết là: Q = Vct γ = 0,0756.7.852 = 0,59 kg γ : khối lợng riêng thép = 7,852 kg/dm3 Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau đây: Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đinh Phó C êng Líp CTM5_K44 N = N1m(1 + β/100) Trong đó: N : Số chi tiết đợc sản xuất năm; N1 : Số sản phẩm (số máy) đợc sản xuất năm; m : Số chi tiÕt mét s¶n phÈm; β : Sè chi tiÕt đợc chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%) ⇒ N = 1000.1.(1 + 6%) = 1060 ( s¶n phẩm) Chọn phong pháp chế tạo phôi: Chọn phôi đợc xác định theo kết cấu, vật liệu, điều kiện làm việc, dạng sản xuât theo nh đà biết ta nên chọn phôi dập, kết cấu nhỏ yêu cầu cứng vững cao, sản phẩm hàng năm lớn Chi tiết đợc dập máy búa năm ngang máy dập đứng 1.1 Phôi ban đầu để rèn vµ dËp nãng: Tríc rÌn vµ dËp nãng kim loại ta phải làm kim loại, cắt bỏ phần nhỏ phần phù hợp đợc thực máy ca Trong trờng hợp trọng lợng chi tiết ( biên liền)khoảng 0.59 kg (< 10 kg) ta chọn phôi cán định hình 1.2 Rèn tự do: 1.3 DËp lÇn 1: 1.4 DËp lÇn 2: 1.5 Cắt bavia: 1.6 Bản vẽ lồng phôi: Từ cách chế tạo phôi ta tra đợc lợng d theo bảng 3-9 (Lợng d phôi cho vật rèn khuôn ) Sổ tay công nghệ Chế tạo Máy Các kích thớc vật rèn khuôn, đợc xác định bề mặt gia công chi tiết làm tròn tăng lợng d lên với độ xác : + 0,5 mm Trị số lợng d cho bảng cho bề mặt R z = 80; bề mặt gia công có R z = 20 ữ 40 trị số lợng d tăng 0.3 ữ 0.5 mm; bề mặt có độ nhấp nhô thấp trị số lợng d tăng thêm 0.5 ữ 0.8 mm Trong trờng hợp bề mặt gia công ta có Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đinh Phú C ờng Lớp CTM5_K44 Ra = 1.25 (cÊp nh½n bãng : cÊp cã R z = 6.3) Ta có lợng d tơng ứng nh vẽ lồng phôi đợc vẽ vẽ A2 Lập thứ tự nguyên công, bớc (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động dao, chi tiết) Lập sơ nguyên công: - Nguyên công : Gia công mặt đáy (mặt tiếp xúc nắp biên thân biên) đạt độ nhám Ra = 2,5 tơng đơng với độ bóng cấp Vởy phơng pháp gia công cần thiết : phay thô, phay tinh mài thô Tra bảng lợng d gia công từ sổ tay CNCTM I lợng d 1mm dung sai 0,3 Sơ đồ gá đặt nh sau: dùng chốt khía nhám định vị bậc tự định vị mặt vai (chuẩn thô ban đầu) Vì phay mặt phẳng có xoay phôi chút không ảnh hởng đến chất lợng bề mặt gia công nên không cần định vị thêm - Nguyên công : Gia công mặt vai (đối diện với mặt vừa gia công) lấy mặt vừa gia công làm chuẩn tinh định vị phiến tỳ phẳng (định vị bậc tự do) để chống xoay lỡi dao không ăn vào chi tiết th× ta dïng hai khèi V (mét khèi V cè định định vi bậc tự khối V tự lựa định vị bậc tự do) Gia công mặt vai đạt độ nhám R Z = 40 tơng đơng với cấp độ bóng cấp ta chọn phơng pháp phay thô sau phay tinh, theo sổ tay CNCTM I lợng d là1,0mm - Nguyên công : Gia công lỗ định vị chặt nắp biên thân biên Gia công làm lần lần 10 độ nhám Ra = 2,5 phải dùng phơng pháp khoan + doa thô gia công lần lỗ 14 không xuyên suốt sâu 12mm với dung sai (-0,008;0,03) tơng đơng với cấp xác => ta phải khoét sau doa Để định vị cho đồ gá khoan ta phải định vị bậc tự do, dùng phiến tỳ định vị bậc tự mặt vai sau dùng khối V (một tự lựa cố định) để định vị nốt Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đinh Phú C êng Líp CTM5_K44 bËc tù §Ĩ khoan ta phải dùng thêm bạc dẫn hớng phải khoan nhiều nên ta dùng bạc dẫn hớng thay nhanh - Nguyên công : Gia công lắp ráp thân biên với nắp biên định vị hai chi tiết lỗ vừa gia công - Nguyên công : Gia công mặt đầu tay biên phía đầu to vừa lắp ráp, ta phay đồng thời mặt để đạt đợc độ song song yêu cầu đạt độ nhám Ra = 2,5 tơng đơng độ bóng cấp nên ta phải phay thô + phay tinh mài thô để định vị chi tiết phay đồng thời mặt lúc ta dùng êtô tự định tâm để kẹp đầu nhỏ tay biên đinh vị bậc tự do, đầu lại ta dùng chốt tỳ để chống xoay Lợng d tra đợc 1mm - Nguyên công : Gia công lỗ to tay biên đạt đờng kính 70 dung sai +0,03 tơng đơng cấp xác ta phải khoét sau doa thô đến doa tinh Để định vị chi tiết ta định vị phiến tỳ đầu to tay biên, định vị bậc tự do, dùng chốt trụ định vị bậc tự lỗ nhỏ tay biên, dùng khối V tự lựa định vị nốt bậc tự lại hình trụ đầu to tay biên Kẹp chặt dẫn hớng đồng thời nhờ cấu trụ trợt - Nguyên công : Gia công rÃnh lắp then bên lỗ 70 có kích thớc sâu 2,5 rộng đờng kính 28mm Để định vị ta dùng phiến tỳ phẳng định vị bËc tù vµ dïng chèt (mét chèt trụ định vị bậc tự phía đầu to, chốt trám chống xoay phía đầu nhỏ) - Nguyên công : Gia công kiểm tra độ vuông góc mặt đầu đờng tâm lỗ to không vợt 0,08/35 - Nguyên công : Kiểm tra độ song song hai mặt đầu không vợt 0,025 100mm chiều dài - Nguyên công 10: Kiểm tra độ song song hai đờng tâm lỗ to nhỏ tay biên khong vợt 0,04 chiều dài L Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy §inh Phó C êng Líp CTM5_K44 ThiÕt kÕ c¸c nguyên công cụ thể: Nguyên công I : Phay mặt lắp ráp n Lập sơ đồ gá đặt: Để gia công nguyên công tức phải chọn mặt làm chuẩn thô, ta chọn mặt vai chuẩn thô để gia công mặt lắp ráp để sau dùng làm chuẩn tinh thống gia công mặt lại Để định vị mặt vai (mặt bắt bulông lắp ráp nắp biên với thân biên) ta phải định vị bậc tự do, chuẩn thô nên dùng phiến tỳ, ta phải dùng ba chốt có khía nhám để định vị bậc tự mặt chuẩn thô Vì mặt phẳng gia công không bị vớng chi tiết, gia công thuận tiện nên dù chi tiết có xoay chút không làm ảnh hởng đến chất lợng bề mặt gia công, ta không cần phải chèng xoay KĐp chỈt: Dïng má kĐp chỈt chi tiÕt, hớng lực kẹp từ xuống, tác động tâm đối xứng chi tiết Để chống xoay lực kẹp phải đủ lớn Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82 Công suất máy Nm = 7kW Chọn dao: Phay dao phay mặt đầu thép giã P18, cã c¸c kÝch thíc sau( Tra theo Sỉ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1): D = 50 mm, d =22 mm, L = 36 mm, sè Z = 12 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đinh Phú C ờng Lớp CTM5_K44 Lợng d gia công: Phay lần với lợng d phay thô Zb1 = mm lợng d phay tinh Zb2 = mm Chế độ cắt: Phay thô: Chiều sâu cắt t = mm, lợng chạy dao Sz = 0.08 0.15 mm/răng (Bảng 5-119 CNCTM II), tốc độ cắt V = 42 mm/phút (Bảng 5-121 CNCTM II) Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chất lợng vật liệu gia công cho b¶ng 5-3 Sỉ tay CNCTM2- k1 = 1,06 K2: HƯ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi (Bảng 5-5 Sỉ tay CNCTM2- k2 = 0,8 K3: HƯ sè điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt cho b¶ng 5-132 Sỉ tay CNCTM2- k3 = Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 42.1,06.0,8.1 = 35,62 m/phút Số vòng quay trục theo tốc độ tính toán là: nt = 1000.vt 1000.35,6 = = 189 vßng/phót π d 3,14.50 Ta chän sè vßng quay theo máy nm = 190 vòng/phút Nh vậy, tốc độ cắt thùc tÕ sÏ lµ: Vtt = π d nm 3,14.50.190 = = 35,8 m/phút 1000 1000 Lợng chạy dao phút lµ Sp = Sr.z.n = 0,13.12.190 =247 mm/phót Phay tinh: Lợng chạy dao So = 2,7 1,2 chọn So = 1,2 mm/vßng  Sz = So/Z = 1,2 / 10 = 0,1 mm/răng Ta có tốc độ cắt Vb = 47,5 mm/phót (B¶ng – 132 CNCTM II) VËy: Vt = K.Vb = 1,06.0,8.1.47,5 = 40,28 mm/phót Sè vßng quay trục theo tốc độ tính toán là: nt = 1000.vt 1000.40,28 = = 213,8 vßng/phót π d 3,14.50 Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 235 vòng/phút Nh vậy, tốc độ cắt thực tế lµ: Vtt = π d nm 3,14.50.235 = = 44,42 m/phút 1000 1000 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đinh Phú C ờng Lớp CTM5_K44 Lợng chạy dao lµ Sp = Sr.z.n = 0,1.12.235 =282 mm/phót  Nguyên công II: Phay mặt vai Lập sơ đồ gá đặt: Phay mặt vai không yêu cầu cao độ bóng R z = 40 nên ta cần phay thô Với bề mặt lắp ráp vừa gia công ta dùng làm chuẩn tinh định vị mặt phẳng phiến tỳ phẳng (định vị bậc tự do) bậc tự ta dùng khối V (một tự lựa trợt theo đờng rÃnh cố định, cố định gắn chặt lên đế đồ gá) để chống xoay, đề phòng xoay dao ăn vào phần thịt chi tiết gia công Kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp đợc kẹp bulông đai ốc, lực kẹp từ xuống vuông góc với đế đồ gá Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82 Công suất máy Nm = 7kW Chọn dao: Dùng dao phay đĩa mặt có gắn mảnh thép gió Kích thớc : D = 110 mm, Z = 14 răng, B = 24(Tra theo Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1) Lợng d gia công: Gia công lần với lợng d Phay Zb = 3,5 mm Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đinh Phú C ờng Lớp CTM5_K44 Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho phay Chiều sâu cắt t = 3,5 mm, lợng chạy dao S = 0,12 mm/răng(Bảng 163 ST CNCTM II), tốc độ cắt V b = 37 mm/phút (Bảng 164 ST CNCTM II) Ta tra đợc hệ số phụ thuộc: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chất lợng vật liệu gia công cho b¶ng 5-3 Sỉ tay CNCTM2- k1 = 1,06 K2: HƯ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi (Bảng 5-5 Sỉ tay CNCTM2- k2 = 0,8 K3: HƯ sè điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt cho b¶ng 5-132 Sỉ tay CNCTM2- k3 = Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 37.1,06.0,8.1 = 31,4 m/phút Số vòng quay trục theo tốc độ tính toán là: nt = 1000.vt 1000.31,4 = = 91 vßng/phót π d 3,14.110 Ta chän sè vßng quay theo máy nm = 95 vòng/phút Nh vậy, tốc độ cắt thùc tÕ sÏ lµ: Vtt = π d nm 3,14.110.95 = = 32,8 m/phút 1000 1000 Lợng chạy dao phút Sp = Sr.z.n = 0,12.14.95 =159,6 mm/phút Nguyên công III: Khoan, Doa 10,Khoét, doa 14 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Đinh Phú C ờng Lớp CTM5_K44 Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ lắp ráp thân biên nắp biên yêu cầu đảm bảo độ vuông goc tâm lỗ với mặt lắp ráp (dùng làm chuẩn tinh chính) , khoảng cách hai đờng tâm phải đảm bảo khoảng cách 900,1 phải đạt 14 với cấp xác 10 với độ bóng cấp Với nguyên công khoan ta cần định vị đủ bậc tự do, định vị mặt vai hai phiến tỳ phẳng hạn chế bậc tự do, lại bậc tự ta dïng hai khèi V (mét tù lùa mét cố định) Chi tiết đợc cố định nh hình vẽ Kẹp chặt: Dùng cấu kẹp đơn giản, mỏ kẹp kẹp chặt vào đờng tâm đối xứng chi tiết có lực kẹp tác dụng từ xuống vuông góc với bề mặt định vị chi tiết Chọn máy: Máy khoan đứng 2H125 có đờng kính mũi khoan lín nhÊt khoan thÐp cã ®é bỊn trung bình max = 25mm Số cấp tốc độ 12 Công suất máy Nm = 2,2 kW Chọn dao: Với lỗ 10 trớc tiên ta khoan sau doa ®Ĩ ®¹t ®é bãng cÊp 6, nh vËy chän mịi khoan duột gà đũa trụ có d = 0,5 20mm ; L = 20 – 131mm ; l = – 60mm (B¶ng – 40 Sỉ Tay CMCTM I) Cßn doa ta chän mịi doa liỊn khèi ®u«i trơ cã d = – 16mm ; L = 49 – 170mm ; l = 11 – 52mm (Bảng 49 Sổ Tay CMCTM I) Với lỗ F14 để đạt cấp xác ta cần khoét sau ®ã doa Ta dïng mịi kht liỊn khèi d = 10 – 40 ; L = 160 – 350 ; l = 80 – 200 (B¶ng – 47 Sỉ Tay CMCTM I) Cßn doa ta chän mịi doa liền khối đuôi trụ có d = 16mm ; L = 49 – 170mm ; l = 11 – 52mm (B¶ng – 49 Sỉ Tay CMCTM I) Lợng d gia công: Gia công lần với lợng d khoan Zb1 = 1,25 mm lợng d Doa Zb2 = 0,5 mm LÇn khoan b»ng mịi khoan cã d = 9,8mm LÇn chän mịi doa cã d = 10mm Kht réng víi lỵng d 1,25mm d = 13,8mm Doa víi lỵng d 0,25mm víi d = 14mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoan Chiều sâu cắt t = 1,25 mm, lợng chạy dao S = 0,15 mm/vòng(Bảng 5-25), tốc độ cắt Vb = 20,5 mm/phút(Bảng 5-86) Ta tra đợc hệ số phụ thuộc: Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 10 §inh Phó C êng Líp CTM5_K44 K1: HƯ sè điều chỉnh phụ thuộc chất lợng vật liệu gia công cho b¶ng 5-3 Sỉ tay CNCTM2- k1 = 1,06 K2: Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi (Bảng 5-5 Sổ tay CNCTM2- k2 = 0,8 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt cho bảng 5-132 Sổ tay CNCTM2- k3 = vt = vb.k1.k2.k3 = 49,5.1,06.0,8.1 = 52,47 mm/phót Ta xác định số vòng quay tính toán trục nt vào công thức: nt = 1000.vt 1000.52,47 = = 204,43 vßng/phót π d 3,14.69,5 ⇒ Sè vßng quay cđa trơc chÝnh theo d·y sè vßng quay: nm = 233 vòng/phút Nh vậy, tốc độ cắt thực tế lµ: Vtt = π d nm 3,14.69,5.233 = = 50,87 m/phút 1000 1000 Xác định chế độ cắt cho Doa Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lợng chạy dao S = mm/vòng(Bảng 5_27), tốc độ cắt V = 5,1 mm/vòng(Bảng 5_113) vt = vb.k1.k2.k3 = 5,1.1,06.0,8.1 = 5,4 mm/phút Ta xác định số vòng quay tính toán trục nt vào công thức: nt = 1000.vt 1000.5,4 = = 24,6 vßng/phót π d 3,14.70 ⇒ Sè vßng quay cđa trơc chÝnh theo d·y sè vßng quay: n m = 92 vòng/phút Nh vậy, tốc độ cắt thực tÕ sÏ lµ: Vtt = π d nm 3,14.70.92 = = 20,23 m/phút 1000 1000 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 17 Đinh Phú C ờng Lớp CTM5_K44 Nguyên công VII: Phay rÃnh then lắp bạc: Lập sơ đồ gá đặt: Để phay rÃnh lắp then định vị chốt chốt trụ ngắn định vị lỗ to phay rÃnh, chốt trám định vị bậc tự chống xoay quanh chốt trụ, để định vị mặt phẳng ta định vị bậc tự phía đầu to Để tận dụng đồ gá vừa sử dụng để khoan khoét lỗ to ta dùng đồ gá để dịnh vị dùng cấu trụ trợt để kẹp chặt Kẹp chặt: Dùng cấu kẹp trụ trợt răng, kẹp chặt vào mặt vai đầu to tay biên, với lực kẹp từ xuống vuông góc với mặt phẳng định vị Chọn máy: Máy phay vạn 6H82 Công suất máy Nm = 7kW Chän dao: Phay b»ng dao phay r·nh then hình đáy quạt, dao làm thép gió có kÝch thíc lµ : D = 28 mm, B= 5mm, số Z = Lợng d gia công: Phay lần với lợng d phay thô Zb = 2,5 mm(cắt hớng trục) Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt Chiều sâu cắt t = 2,5 mm, lợng chạy dao S = 0.0016mm/vòng(Bảng 5_164), tốc độ cắt V = 38 mm/phót C¸c hƯ sè hiƯu chØnh: K1: HƯ số đIều chỉnh phụ thuộc vào nhóm tính cđa thÐp cho b¶ng 5-161 Sỉ tay CNCTM2- k1 = 1,06 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công chu kỳ bỊn cđa dao cho b¶ng 5-161 Sỉ tay CNCTM2- k2 = 0,8 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 18 §inh Phó C êng Líp CTM5_K44 K3: HƯ sè ®IỊu chØnh phơ thc vµo chiỊu réng phay cho b¶ng 5161 Sỉ tay CNCTM2- k3 = K4: HƯ số đIều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công cho b¶ng 5161 Sỉ tay CNCTM2- k4 = Vậy tốc độ tính toán là: vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 38.1,06.0,8.1.1 = 32,2 m/phót Sè vßng quay cđa trơc chÝnh theo tốc độ tính toán là: nt = 1000.vt 1000.32,2 = = 366,5 vßng/phót π d 3,14.28 Ta chän sè vòng quay theo máy nm = 375 vòng/phút Nh vậy, tốc độ cắt thực tế là: d nm 3,14.28.375 = = 33 mm/phót 1000 1000 Vtt = Lỵng chạy dao phút Sp = Sr.z.n = 0,0016.8.375 = 48 mm/phút 1.6.1 Nguyên công VIII:Kiểm tra Kiểm tra độ không song song hai tâm lỗ Kiểm tra độ không vuông góc đờng tâm lỗ măt đầu Tính lợng d bề mặt bề mặt lỗ to phần có chứa nắp biên thiết kế Tính lợng d bề mặt 70+0,03 Độ xác cđa ph«i dËp cÊp , träng ph«i: 0,59 kg vËt liệu phôi: thép 45 Qui trình công nghệ gồm ba bớc: khoét, doa thô, doa tinh Chi tiết đợc định vị mặt phẳng đầu ( hạn chế bậc tự do), chốt trụ ngắn lỗ 30+0,03 ( hạn Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 19 Đinh Phú C êng Líp CTM5_K44 chÕ bËc tù do), khèi V tuỳ động định vị vào đờng kính đầu biên lớn ( hạn chế bậc tự do) Công thức tính lợng d cho bề mặt trụ đối xøng φ70+0,03: Zmin = Rza + Ti + ρ a2 + ε b2 Trong ®ã : RZa : ChiỊu cao nhấp nhô tế vi bớc công nghệ sát trớc để lại Ti : Chiều sâu lớp h hỏng bề mặt bớc công nghệ sát trớc để lại a : Sai lệch vị trí không gian bớc công nghệ sát trớc để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song ) b : Sai số gá đặt chi tiết bớc công nghệ thực Theo bảng 10 Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có: Rz = 150 àm Ti = 200 àm Sai lệch vị trí không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau: ρa = ρ c2 + ρ cm Gi¸ trị cong vênh c lỗ đợc tính theo hai phơng hớng kính hớng trục: c= ( k d ) + ( ∆ k l ) = (1,5.70) + (1,5.38) = 119,5 µm Trong đó: - k lấy theo bảng 15 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy - l,d chiều dài đờng kính lỗ Giá trị cm (Độ xê dịch phôi dập ) đợc tra theo bảng 3.77 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1, cm = 0.35 mm = 350µm ⇒ ρa = 119,52 +3502 = 369,83 àm Sai lệch không gian lại sau khoét là: = k.a gia công lỗ k = 0,05, gia công thô( hệ số xác hoá) = 0,05.369,83 =18,49 àm Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 20 Đinh Phú C ờng Lớp CTM5_K44 Sai số gá đặt chi tiết b bớc nguyên công thực đợc xác định tổng véctơ sai số chuẩn c sai số kẹp chặt, không xét đến sai số đồ gá: εb = ε c2 + ε k2 Trong ®ã: εc : sai sè chn( gèc kÝch thíc kh«ng trïng với chuẩn định vị) (vì tg = 0) c = k: sại số kẹp chặt (Bảng 24) εk = 80 µm ⇒ εb = ε c2 + ε k2 = 80 + = 80 µm Bây ta xác định lợng d nhỏ nhÊt theo c«ng thøc: 2.Zmin = 2.(RZi-1 + Ti-1 + ρ i2−1 + ε i2 ) = 2.(150 + 200 + 369,832 + 802 ) = 1456 àm Lợng d nhá nhÊt cđa kht (gia c«ng th«): 2.Zmin = 1456 àm Tính lợng d cho bớc gia công tinh( doa thô): = k. = 0,05.369,83 = 18,49 àm εb = 0,05.80 = µm RZi = 50 µm Ti = 50 àm ( sau khoét thô đạt cấp xác theo Bảng 13 ) 2.Zmin = 2.(20 + 18,52 + 42 ) = 2.156 àm Tính lợng d cho bớc gia công tinh( doa tinh): ρ1 = k.ρ = 0,2.18 = µm εb = 0,2.4 = 0,8 µm RZi = µm Ti = àm Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 21 §inh Phó C êng Líp CTM5_K44 ( sau khoét thô đạt cấp xác theo Bảng 13 ) ⇒ 2.Zmin = 2.(3 + 0,8 + ) = 2.14 µm ⇒ Ta cã thĨ lập đợc bảng tính toán lợng d nh sau: Bớc Phôi Khoét Doa thô Doa tinh b àm 50 a µm 369 18 80 dt Dmin Dmax 2Zmin 2Zmax δ mm mm µm µm µm µm 68.43 1000 67.43 68,43 728 69,89 200 69.69 69,89 1456 2260 10 4 56 70,02 70 0,8 14 70,03 30 RZa µm Ti µm 350 Zmt µm 69.95 69,95 70 112 264 28 46 70,03 Tỉng 1596 2570 KiĨm tra: Tph – Tch = 1000 – 30 = 2570 - 1596 = 2Zbmax 2Zbmin Tính thời gian cho tất nguyên công: Trong sản xuất hàng loạt sản xuất hàng khối thời gian nguyên công đợc xác định theo công thức sau đây: Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn Trong ®ã : Ttc - Thời gian (thời gian nguyên công) To - Thời gian ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thớc tính chất lí chi tiết; thời gian đợc thực máy tay trờng hợp gia công cụ thể có công thức tính tơng ứng) Tp - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để ngời công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao bàn máy, kiểm tra kích thớc chi tiết ) Khi xác định thời gian nguyên công ta giá trị gần Tp = 10%To Tpv Thời gian phục vụ chỗ làm việc gåm: thêi gian phơc vơ kü tht (Tpvkt) ®Ĩ thay đổi dụng cụ, màI dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 22 Đinh Phó C êng Líp CTM5_K44 chØnh dơng (Tpvkt = 8%To); thêi gian phơc vơ tỉ chøc (T pvtc) ®Ĩ tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kÝp (Tpvtc=3%To) Ttn – Thêi gian nghØ ng¬I tự nhiên công nhân (Ttn = 5%To) Xác định thời gian theo công thức sau đây: To = L + L1 + L2 S n Trong ®ã: L Chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 Chiều dài ăn dao (mm) L2 Chiều dài thoát dao (mm) S Lợng chạy dao vòng(mm/vòng) n Số vòng quay hành trình kép phút Thời gian nguyên công 1: Phay mặt đầu dao phay mặt đầu: L = 44 mm L1 = t ( D − t ) + (0,5 + 3) = 3(50 − 3) + = 14 mm L2 = (2 ÷ 5) mm Chän L2 = To1 = 44 + 14 + L + L1 + L2 = = 2,68 190.0,12 S n Phay tinh: L1 = t ( D − t ) + (0,5 + 3) = 10 mm To1 = 44 + 10 + L + L1 + L2 = = 135.0,12 S n  Thời gian nguyên công 2: L = 44 mm L1 = t ( D − t ) + (0,5 + 3) = 3,5(110 − 3,5) + = 21,3 mm L2 = (1 ÷ 3) mm Chän L2 = To2 = 44 + 21,3 + L + L1 + L2 = = 0,12.95 S n Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 23 §inh Phó C êng Líp CTM5_K44  Thêi gian nguyên công 3: - Khoan lỗ Φ10 th«ng suèt: L = 32 mm L1 = d 10 cotgφ + (0.5 ÷ 2) = cotg600 + (0,5 ÷ 2) = mm 2 L2 = (1 ÷ 3) = mm To3.1 = 32 + + L + L1 + L2 = = 0,38 phút 0,15.668 S n Khoan lỗ nên To3.1 = 0,38.2 = 0,76 phút - Khoét rộng lỗ 14: L = 12 mm L1 = (0,5 ÷ 2) = 1,5 mm To3.2 = 12 + 1,5 L + L1 = = 0,1 0,5.540 S n - Doa: To3.3 = 0,1 phút Thời gian nguyên công 5: L = 90 mm L1 = t ( D − t ) + (0,5 + 3) = 3(200 − 3) + = 26 mm L2 = (2 ÷ 5) mm To4 = 90 + 26 + L + L1 + L2 = = 24,8 0,08.60 S n Phay tinh: L = 90 mm L1 = t ( D − t ) + (0,5 + 3) = 1(200 − 1) + = 16 mm L2 = (2 ÷ 5) mm To4 = 90 + 16 + L + L1 + L2 = = 22,7 phút 0,08.60 S n Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 24 Đinh Phú C ờng Lớp CTM5_K44 Thời gian nguyên công 6: Khoét Φ70 L = 38 mm L1 = D−d 1,25 cotgφ + (0.5 ÷ 2) = cotg450 + (0,5 ÷ 2) = mm 2 To5.1 = 38 + L + L1 = = 0,14 1,3.233 S n - Doa: L = 38 mm T¬ng tù: T06.2 = 0,14 phút Thời gian nguyên công 7: Phay rÃnh then: L1 = 0,5 ữ = 0,5 mm h = 2,5 mm To6 = L1 + h = 1,18 = 5,9 0,016.375 S n Vậy thời gian để gia công chi tiÕt lµ: To = + T01.1 + T01.2 + T02 + T03.1 +T03.2 + T03.3 + T05.1 + T05.2 + T06.1 + T06.2 + T07 = 64,94 Thiết kế đồ gá gia công đồ gá kiểm tra định giáo viên hớng dẫn.(Nguyên công3I: Đồ gá dùng Khoan lỗ 10 14) Đồ gá đợc định để thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan + khoét + doa lỗ 10 14 nguyên công đợc thực máy khoan cần 2H125 Vậy trớc hết nguyên công đợc định ta cần khoan trớc với 9,8 xuyên qua sau doa đạt 10, khoét 13,8 sâu 12mm, cuối doa 14 sâu 12mm Đồ định vị: Giống nh đà nói phần ta dùng phiến tỳ phẳng định vị bậc tự tỳ cân mặt vai, phải khoan xuyên qua chi tiết nên phiến Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 25 Đinh Phú C ờng Lớp CTM5_K44 tỳ đợc gia công đặc biệt có lỗ rỗng Để chống xoay ta dùng khối V tự lựa cố định để định vị vào mặt trụ Sơ đồ lực tính lực kẹp cần thiết: 2.1 chế độ cắt khoan: a) Chiều sâu cắt: t = 4,9 mm b) Chiều sâu chạy dao: Theo sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy bảng 5.25 với vật liệu thép 45 S = 0,12 0,15 mm/vòng c) Tốc độ cắt: C v D q V = m y kv T S Theo b¶ng 5.29 víi vËt liệu thép 45 ta chọn dao cắt thép giã nªn ta cã: Cv = q = 0,4 y = 0,7 m = 0,2 Khoan kh«ng cã dung dịch trơn nguội Trong đó: T : chu kỳ bền theo bang 5.30 ta đợc T = 25 mm kv : hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tÝnh ®Õn ®iỊu kiƯn thùc tÕ kV = kMV kUV kLV kMV : hƯ sè phơ thc vËt liƯu gia c«ng kMV = 1,06 kUV : hƯ s« phơ thc vËt liƯu dơng c¾t kUV = kLV : hệ số phụ thuộc chiều sâu lỗ gia công theo b¶ng 5.31 kLV = 0,08 VËy thay sè ta cã : 7.9,80, C v D q V = m y k v = 0, 0,7 1,06.1.0,08 = 29,3 m/phút 25 0,15 T S d) Mômen xoắn lùc chiỊu trơc: Theo sỉ tay ta cã, momen c¾t khoan lực cắt là: MX = 10.CM.Dy.Sy.kP (1) P0 = 10.CP.Dy.Sy.kP Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy (2) 26 Đinh Phú C ờng Lớp CTM5_K44 Theo bảng 5.32 với vật liệu thép 45, dụng cụ cắt thép gió thông số tra đợc nh sau: CM = 0,0345 y = 0,8 (hƯ sè cđa c«ng thøc q = 1,0 (1)) CP= 68 q = 2,0 y = 0,7 (hƯ sè cđa c«ng thøc (2)) Theo b¶ng 5.9 hƯ sè kP khoan b»ng Thay số vào ta đợc: MX = 10.0,0345.9,82.0,150,8.1 = 7,26 Nm P0 = 10.68.9,8.0,150,7.1 = 1766 N Công suất cắt: Ne = ⇒ Ne = 1000.V 1000.29,3 M X n = = 951,68 (vòng/phút) mà n = D 3,14.9,8 9750 7,26.951 = 0,7(kW ) 9750 2.2 khoÐt: e) Chiều sâu cắt: t = 1,9 mm f) Chiều sâu chạy dao: Theo sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy bảng 5.25(26) với vật liệu thép 45 S = 0,5 0,6 mm/vòng g) Tốc độ cắt: V= C v D q kv T mS y Theo b¶ng 5.29 víi vËt liƯu lµ thÐp 45 ta chän dao cắt thép gió nên ta có: Cv = 18 q = 0,6 x = 0,2 y = 0,3 m = 0,25 Khoét dung dịch trơn nguội Trong ®ã: T : chu kú bÒn theo bang 5.30 ta ®ỵc T = 30 mm kv : hƯ sè ®iỊu chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiÖn thùc tÕ kV = kMV kUV kLV kMV : hƯ sè phơ thc vËt liƯu gia c«ng kMV = 1,06 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 27 Đinh Phó C êng Líp CTM5_K44 kUV : hƯ s« phơ thc vËt liƯu dơng c¾t kUV = kLV : hệ số phụ thuộc chiều sâu lỗ gia công theo b¶ng 5.31 kLV = 0,08 VËy thay sè ta cã : 18.13,80,6 C v D q V = m y k v = 0, 25 0, 0,3 1,06.1.0,08 = 32,3 m/phót 30 1,9 0,6 T S h) M«men xoắn lực chiều trục: Theo sổ tay ta có, momen cắt khoét lực cắt là: MX = 10.CM.Dq.Sy.tx.kp (1) P0 = 10.CP tx.Dq.Sy.kP (2) Theo b¶ng 5.32 với vật liệu thép 45, dụng cụ cắt thép gió thông số tra đợc nh sau: CM = 0,09 q = 1,0 x = 0,9 y = 0,8 CP= 67 q = 1,0 x = 1,2 y = 0,65 Theo b¶ng 5.9 hƯ sè kP khoan Thay số vào ta đợc: MX = 10.0,09.13,81.0,60,8.1,90,9.1= 14,7 Nm P0 = 10.67.0,60,65.1,91,2.1 = 1038 N Công suất cắt: Ne = Ne = 1000.V 1000.32,3 M X n = = 745 (vòng/phút) mà n = π D 3,14.13,8 9750 14,7.745 = 1,12(kW ) 9750 2.3 doa 14: i) Chiều sâu cắt: t = 0,1 mm j) Chiều sâu chạy dao: Theo sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy doa S = 0,9 mm/vòng k) Tốc độ cắt: V= Cv D q kv T m t x S y Theo b¶ng 5.29 víi vËt liệu thép 45 ta chọn dao cắt thép gió nên ta có: Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 28 Đinh Phú C ờng Lớp CTM5_K44 Cv = 10,5 q = 0,3 x = 0,2 y = 0,65 m = 0,4 Có dung dịch trơn nguội Trong ®ã: T : chu kú bỊn theo bang 5.30 ta đợc T = 40 mm kv : hệ số ®iỊu chØnh chung cho tèc ®é c¾t tÝnh ®Õn ®iỊu kiƯn thùc tÕ kV = kMV kUV kLV kMV : hƯ sè phơ thc vËt liƯu gia c«ng kMV = 1,06 kUV : hƯ s« phơ thc vËt liƯu dơng c¾t kUV = kLV : hƯ sè phụ thuộc chiều sâu lỗ gia công theo bảng 5.31 kLV = 0,08 VËy thay sè ta cã : V= 10,5.140,3 C v D q 1,06.1.0,08 = 7,6 m/phót kv = 400, 4.0,10, 0,90,65 T mS y l) M«men xoắn lực chiều trục: Theo sổ tay ta có, momen cắt doa lực cắt là: MX = C p t x S Zy D.Z [N.m] 2.100 Theo bảng 5.32 với vật liệu thép 45, dụng cụ cắt thép gió thông số tra đợc nh sau: CP= 67 x = 0,9 y = 0,8 Thay số vào ta đợc: ,8 0,9  67.0,1   14.10 MX =  10  = 0,86 2.100 0,9 [N.m] Công suất cắt: Ne = ⇒ Ne = 1000.V 1000.7,6 M X n = = 173 (vòng/phút) mà n = D 3,14.14 9750 0,86.173 = 15(W ) 9750 ThiÕt kÕ c¬ cÊu kĐp phôi: Vì lực kẹp có hớng vuông góc với bề mặt định vị chi tiết chiều với lực khoan víi lùc P (träng lùc cđa chi tiÕt) nªn ta phải chọn lực kẹp cho lực kẹp đồ gá đảm bảo phôi cân bằng, ổn định, không xê dịch, không lật trình gia công dới tác dụng ngoại lực, chủ yếu lực cắt, momen xoắn trọng lợng thân phôi (trong trờng hợp trọng lợng Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 29 Đinh Phú C ờng Lớp CTM5_K44 thân phôi không đáng kể) Để xác định lực kẹp cần thiết ta tính cho nguyên công nguyên công xét khoan, khoét, doa khoan khoét có kể đến lực cắt Po , lực cắt lực có lợi làm tăng thêm lực kẹp cho kết cấu kẹp Vì lực cắt vuông góc với bề mặt định vị hớng vào bề mặt định vị tiết không bị lật, ta phân tích lực để chống xoay Phơng trình cân với nguyên công khoan khoét có dạng nh sau: 2Mx.90.K/d ≤ (W/2+P0).f.90  2.M x K  − P0   f   W ≥ 2.  (vì thông thờng lấy hệ số ma sát 0,1)  2.7,26.8,2  − 1766  < N  9,8.0,1  VËy khoan th× W ≥ 2.  2.14,7.8,2  − 1038  < N  13,8.0,1 Vậy khoét W 2. Còn doa phơng trình cân đợc tính là: 2Mx.90.K/d ≤ (W/2).f.90  2.0,86.8,2   = 20 N 14.0,1 W 2. Trong đó, K hƯ sè an toµn K = K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 30 §inh Phó C êng Líp CTM5_K44 K0 : 1,2 hệ số an toàn cho trờng hợp gia công K0 = 1,5 K1 : hệ số lợng d không đồng K1 = 1,2 gia công thô K2 : hệ số phụ thuộc vào độ mòn dao c¾t K2 =  1,9 chän K2 = 1,5 K3 : hệ số phụ thuộc lực cắt tăng không liên tục 1,2 K4 : hệ số phụ thuộc nguồn sinh lực tăng không ổn định Kẹp chặt tay K4 = 1,4 K5 : hƯ sè phơ thc vào thuận tiện vị trí tay quay cÊu Gãc quay < 900 K5 = 1,2 K6 : hệ số tính đến mômen làm quay chi tiết, định vị phiến tỳ: K6 = 1,5 Vậy ta cã hƯ sè an toµn K = 8,2 Víi lực kẹp không lớn ta chọn bulông đai ốc giữ đòn kẹp M6 Các cấu khác đồ gá: - Bạc dẫn hớng khoan: Để tiện thay thÕ sư dơng lo¹i b¹c dÉn híng thay nhanh Lo¹i bạc đợc chế tạo theo tiêu chuẩn Kích thớc mặt đợc chế tạo theo hệ lỗ, kích thớc lỗ bạc đợc chế tạo theo hệ trục Mặt trụ mặt trụ bạc phải có độ nhám 1,25 0,63 độ không đồng tâm lớn 0,005 mm Bạc lót đợc chế tạo từ thép C45, cứng từ 44 60 HRC Bạc dẫn hớng đợc chế tạo từ thép Y10A Tôi đạt độ cứng 62 64 HRC độ xác 1, để gia công lỗ có yêu cầu xác từ cấp đến cấp Các thông số bạc đợc tra bảng 8_4 theo đờng kính lỗ gia công Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 31 ... Các đồ gá phải đợc cân tĩnh cân động + Khi lấp chi tiết đồ gá phải có dụng cụ chuyên dùng Nguyên lý làm việc đồ gá + Sau thiết kế gia công xong đồ gá để gia công chi tiết hộp trình làm việc đồ. .. + T07 = 64,94 phút Thiết kế đồ gá gia công đồ gá kiểm tra định giáo viên hớng dẫn.(Nguyên công3 I: Đồ gá dùng Khoan lỗ 10 14) Đồ gá đợc định để thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan + khoét +... chỉnh, phụ thuộc vào khả lắp ráp ngời thợ lắp đồ gá dụng cụ để điều chỉnh Tuy nhiên, thiết kế đồ gá lấy dc = 10m Yêu cầu kĩ thuật: Yêu cầu thân đồ gá Tất thân đồ gá đế đồ gá phải đợc ủ để khử