Đang tải... (xem toàn văn)
1.1 Điều kiện kỹ thuật Dựa vào bản vẽ chi tiết, chi tiết cần gia công đạt những yêu cầu sau : • Gia công đạt độ nhám Rz25 và Rz50 tại các bề mặt yêu cầu. • Độ không song song giữa mặt B và mặt A không quá 0.03 • Độ không vuông góc giữa lỗ 72 với mặt A không quá 0.05. • Các bề mặt, các lỗ có dung sai yêu cầu gia công trong dung sai cho phép. 1.2 Chức năng làm việc Dựa vào bản vẽ chi tiết có thể nhận thấy mặt A và B dùng để lắp ghép nên khi gia công phải gia công bán tinh hay tinh để đạt độ nhám Ra1.6, ngoài ra dưới đáy chi tiết có gờ dùng để lắp ghép và có thể trượt đi theo bề mặt gờ, vì thế yêu cầu độ chính xác khá cao Rz16. II.XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 2.1 Xác định sản lượng hàng năm: N: Sản lượng hàng năm N0: số chi tiết sản xuất trong một năm (chiếcnăm). = 5% 7% (số chi tiết sản xuất thêm để dự trữ) = 3% 6% (số chi tiết phế phẩm trong các xưởng đúc) Ta chọn: = 5%, = 3% Theo yêu cầu sản xuất : N0 = 120000 (chiếcnăm) = 129600 (chiếcnăm) 2.2 Xác định trọng lượng chi tiết Ta chia chi tiết ra thành nhiều phần, từ khối đặc sau đó trừ các khối cần gia công của khối là V= 531350 mm3 Trọng lượng của chi tiết là: Q = V. (kG) Trong đó: V: thể tích của chi tiết ( V = 0, 531350 dm3 ) : trọng lượng riêng của vật liệu (gangxam = 6,8 – 7,4 kGdm3 ) Q = 0,531350 x7,4 = 3.9 (kG) 3.3 Xác định dạng sản xuất: Theo bảng 2 tài liệu 1 với khối lượng và sản lượng hàng năm như trên => dạng sản xuất là hàng khối. Kết luận: Với dạng sản xuất hàng khối thì ta phải phân tán nguyên công, sử dụng đồ gá chuyên dụng. Nếu là khuôn đúc thì phải thiết kế sao cho có thể sử dụng được nhiều lần. như vậy mới phù hợp và đáp ứng được dạng sản xuất hàng khối. III.CHỌN PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI 3.1 Chọn dạng phôi : Có rất nhiều phương pháp tạo nên phôi. Do đó cần phân tích (ưu điểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạo phôi thích hợp. 3.1.1 Phôi rèn dập: Phôi rèn dập bằng tay hay bằng máy đều cho độ bền cơ tính cao, tạo nên ứng suất dư trong chi tiết nhưng lại tạo cho chi tiết dẻo và tính đàn hồi tốt. Chi tiết đã cho làm bằng gang xám việc chế tạo phôi theo phương pháp này là không phù hợp vì gang xám có tính giòn nên khi rèn làm cho chi tiết dễ bị hiễn tượng nứt nẻ. 3.1.2 Phôi cán: Chi tiết làm bằng phôi cán cũng có cơ tính gần giống phôi rèn dập.
GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÁO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ - BỘ MƠN CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỀ TÀI: (TẬP THUYẾT MINH) SVTH: NGUYỄN THẾ NAM MSSV: 08104017 Ngành: Kỹ thuật công nghiệp GVHD: TRẦN THANH LAM ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM TP.HCM – THÁNG 12 – 2011 I.NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH CHI TIẾT 1.1 Điều kiện kỹ thuật Dựa vào vẽ chi tiết, chi tiết cần gia công đạt yêu cầu sau : Gia công đạt độ nhám Rz25 Rz50 bề mặt yêu cầu Độ không song song mặt B mặt A khơng q 0.03 • Độ khơng vng góc lỗ ∅72 với mặt A khơng q 0.05 • Các bề mặt, lỗ có dung sai u cầu gia cơng dung sai cho phép 1.2 Chức làm việc • • Dựa vào vẽ chi tiết nhận thấy mặt A B dùng để lắp ghép nên gia công phải gia công bán tinh hay tinh để đạt độ nhám Ra1.6, đáy chi tiết có gờ dùng để lắp ghép trượt theo bề mặt gờ, yêu cầu độ xác cao Rz16 II.XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 2.1 Xác định sản lượng hàng năm: α +β N = N × 1 + 100 N: Sản lượng hàng năm N0: số chi tiết sản xuất năm (chiếc/năm) β = 5% ÷ 7% (số chi tiết sản xuất thêm để dự trữ) α = 3% ÷ 6% (số chi tiết phế phẩm xưởng đúc) Ta chọn: α = 5%, β = 3% Theo yêu cầu sản xuất : N0 = 120000 (chiếc/năm) α+β N = N × 1 + 100 ⇒ 5+ 3 = 120000 × 1 + 100 = 129600 (chiếc/năm) 2.2 Xác định trọng lượng chi tiết Ta chia chi tiết thành nhiều phần, từ khối đặc sau trừ khối cần gia công khối V= 531350 mm3 - Trọng lượng chi tiết là: Q = V.γ (kG) Trong đó: V: thể tích chi tiết ( V = 0, 531350 dm3 ) ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM γ: trọng lượng riêng vật liệu (γgangxam = 6,8 – 7,4 kG/dm3 ) ⇒ Q = 0,531350 x7,4 = 3.9 (kG) 3.3 Xác định dạng sản xuất: Theo bảng tài liệu [1] với khối lượng sản lượng hàng năm => dạng sản xuất hàng khối Kết luận: Với dạng sản xuất hàng khối ta phải phân tán ngun cơng, sử dụng đồ gá chun dụng Nếu khn đúc phải thiết kế cho sử dụng nhiều lần phù hợp đáp ứng dạng sản xuất hàng khối III.CHỌN PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TẠO PHƠI 3.1 Chọn dạng phơi : Có nhiều phương pháp tạo nên phơi Do cần phân tích (ưu điểm, khuyết điểm) kiểu tạo phơi với nhằm tìm phương pháp tạo phơi thích hợp 3.1.1 Phơi rèn dập: - Phơi rèn dập tay hay máy cho độ bền tính cao, tạo nên ứng suất dư chi tiết lại tạo cho chi tiết dẻo tính đàn hồi tốt - Chi tiết cho làm gang xám việc chế tạo phôi theo phương pháp khơng phù hợp gang xám có tính giòn nên rèn làm cho chi tiết dễ bị hiễn tượng nứt nẻ 3.1.2 Phôi cán: - Chi tiết làm phơi cán có tính gần giống phơi rèn dập 3.1.3 Phơi đúc: - Phơi đúc có tính không cao phôi rèn dập, việc chế tạo khuôn đúc cho chi tiết phức tạp lại dễ dàng, thiết bị làm khn đơn giản Rất thích hợp với chi tiết làm gang đặc điểm sau: + Lượng phân bố + Tiết kiệm vật liệu + Giá thành rẻ, dùng phổ biến + Độ đồng phôi cao, việc điều chỉnh máy gia cơng giảm + Tuy nhiên phơi đúc khó phát khuyết tật bên (chỉ phát lúc gia công) nên làm giảm suất hiệu ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM * Kết luận: - Từ phương pháp tạo phôi trên, ta nhận thấy phôi đúc phù hợp với chi tiết cho có nhiều ưu diểm so với phương pháp khác đặc biệt vật liệu gang xám - Vậy ta chọn phương pháp để tạo chi tiết dạng phôi đúc 3.2 Phương pháp chế tạo phơi: - Trong đúc phơi có phương pháp sau: 3.2.1 Đúc khuôn mẫu gỗ: - Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hơp cho dạng sản xuất đơn loạt nhỏ - Loại phơi có cấp xác: IT 16 ÷ IT 17 - Độ nhám bề mặt: Rz = 160 µm 3.2.2 Đúc khuôn cát mẫu kim loại: - Nếu công việc thực máy có cấp xác cao, giá thành cao so với đúc khuôn mẫu gỗ Loại phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa lớn - Loại phơi có cấp xác: IT 15 ÷ IT 16 - Độ nhám bề mặt: Rz = 80 µm 3.2.3 Đúc khuôn kim loại: - Độ xác cao giá thành đầu tư lớn, phơi có hình dạng gần giống chi tiết Giá thành sản phẩm cao Loại phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn khối - Loại phơi có cấp xác: IT 14 ÷ IT 17 - Độ nhám bề mặt: Rz = 40µm 3.2.4 Đúc ly tâm: - Loại phù hôp với chi tiết dạng tròn xoay, đặc biệt hình ống, hình xuyến 3.2.5 Đúc áp lực: - Dùng áp lực để điền đầy kim loại lòng khn Phương pháp thích hợp với chi tiết có độ phức tạp cao, yêu cầu kỹ thuật cao Trang thiết bị đắt tiền nên giá thành sản phẩm cao ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM 3.2.6 Đúc vỏ mỏng: - Loại tạo phơi xác cho chi tiết phức tạp dùng sản xuất hàng loạt lớn hàng khối * Kết luận: - Do chi tiết có hình dáng tương đối phức tạp, với vật liệu đúc gang xám Ta chọn phương pháp chế tạo phôi phương pháp đúc - Cùng với dạng sản xuất hàng khối nên yêu cầu đặt khuôn phải tháo lắp nhanh, dễ dàng sấy khô, tuồi bền phải cao Vì ta chọn khn đúc khuôn cát, sử dụng mẫu kim loại làm khn máy Vật đúc đạt cấp xác II Cp chớnh xỏc kớch thc: IT14 ữ IT17 Dng sản xuất hàng khối với lỗ ∅72 lỗ ∅48 ta phải đặt lõi • • 3.3 Vật liệu Vật liệu chọn gang xám 18 – 36 Thành phần hóa học C Si Mg p S 2,8-3,5 1,5-3 0,5-1 0,1-0,2 0,1-0,12 - Độ cứng HB: 163…229 - Giới hạn kéo: - Giới hạn uốn: ( mm ) ) = 320 ( N mm σ k = 150 N σu - Khối lượng chi tiết: m = 0.22 ( kg ) (Trang 237 Sách kim loại nhiệt luyện- Nghiêm Hùng) 3.4 Tính phơi va thơng số phơi Chi tiết giá trượt chế tạo gang xám, đúc khn kim loại mặt phân khn A-A Các kích thước có lượng dư gia cơng mặt trên, mặt dưới, mặt bên gờ, mặt lỗ ∅34 Lượng dư mặt mặt : 4mm ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM Lượng dư mặt mặt : 3mm Lượng dư mặt mặt bên : 3mm Lượng dư mặt lỗ ∅34 : 3mm (Bảng 3.95 trang 252 tài liệu [4] ) Khuôn Cốc rót Hỗn hợp làm khn Lõi Đậu ngót – đậu Mặt phân khn Khn IV PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG VÀ LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 4.1.Dung sai u cầu cho kích thước ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang GVHD: TRẦN THANH LAM - SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM Từ yêu cầu làm việc ta có cấp độ nhám lỗ ∅10, ∅20, ∅34 Ra1,6 + Phương pháp gia công cuối cho lỗ doa cho ta cấp xác + Chọn dung sai theo hệ lỗ - T∅10 = +0.022, T∅20 = +0.033, T∅34 = +0.039 (bảng 2-8 trang 62 tài liệu [4]) - Với độ nhám Rz25 cho lỗ ∅5 + Phương pháp gia công cuối cho lỗ khoan cho ta cấp xác 12 + Chọn dung sai theo hệ lỗ - T∅05 = +0,12 (bảng 2-8 trang 64 tài liệu [4]) - Với độ nhám Ra2.5 cho lỗ ∅12 + Phương pháp gia công cuối cho lỗ khoét cho ta cấp xác + Chọn dung sai theo hệ lỗ - T∅05 = +0,043 (bảng 2-8 trang 63 tài liệu [4]) - Các bề mặt phẳng với yêu cầu độ nhám Rz25 sử dụng phương pháp phay bán tinh cấp xác đạt 10, khoảng cách lỗ tâm chọn theo cấp xác 10 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM Tra bảng 3.91 trang 248 tài liệu [4] ta có dung sai cho kích thước : 3±0.02, 9±0.029, 10±0.029, 28±0.042, 70±0.06, 60±0.06, 18±0.035, 16±0.035, 15±0.035 4.2 Lập trình tự ngun cơng chọn phương án gia công Phương án I: STT Tên Nguyên Công Phay mặt đầu Phay mặt đầu Khoét + Doa Khoan + khoét + Doa Khoan + Doa ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Bề Mặt Gia Công Trang Định Vị Kẹp Chặt Máy Gia Công 15+16 1+9 1+9 1+9 12 15 12 12 12 Máy phay đứng Máy phay đứng Máy khoan Máy khoan Máy khoan GVHD: TRẦN THANH LAM 10 Khoan Phay mặt đầu Phay mặt đầu Phay mặt đầu Khoan SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM 7+12+19 10 1+9 1+9 7+19+18 7+19+17 7+19+17 12 16 16 16 Máy khoan Máy phay ngang Máy phay ngang Máy phay ngang Máy khoan Định Vị Kẹp Chặt Máy Gia Công 2+16+13 7+19+17 7+19+18 7+19+17 7+18+19 7+17+19 7+17+19 7+17+19 7+17+19 7+17+19 16 16 9+10 11 11 11 11 11 11 Máy phay ngang Máy phay ngang Máy phay ngang Máy khoan Máy phay đứng Máy phay đứng Máy khoan Máy khoan Máy khoan Máy khoan Phương án II : STT Tên Nguyên Công 10 Phay mặt đầu Phay mặt đầu Phay mặt đầu Khoan + khoét Phay mặt đầu Phay mặt đầu Khoét + doa Khoan + khoét + doa Khoan + doa Khoan ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Bề Mặt Gia Công 7+12+19 10 Trang GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM Ta thấy với phương án I gia công mặt đầu xong khoan hệ lỗ nên đảm bảo độ vng góc mặt đầu đường tâm lỗ đồng thời đảm bảo độ song song lỗ, gia công hệ lỗ phay mặt đầu dùng chuẩn thô nên không hợp lý sử dụng chuẩn thô nhiều không đảm bảo độ xác u cầu Ngồi chuẩn tinh không thống nguyên công Phương án II khoan lỗ ∅34 sử dụng chuẩn tinh nên đảm bảo độ song song tâm lỗ mặt đầu, chuẩn tinh thống nguyên công đồng thời gia các lỗ sử dụng chung chuẩn định vị nên đảm bảo độ song song lỗ đảm bảo độ vng góc mặt đầu lỗ, phương án phân tán nguyên công phù hợp với dạng sản xuất hàng khối Kết luận: chọn phương án II V THIẾT KẾ NGUN CƠNG 5.1 Ngun cơng 1: Phay mặt đáy Định vị kẹp chặt hình vẽ - Chọn máy: máy phay ngang 6H10 ( Bảng 19 trang 181 tài liệu [1] ) Đặc tính kỹ thuật Thông số Khoảng cách từ trục mặt đầu dao tới mặt bàn 50 – 350 ( mm) Kích thước bàn máy 200 x 800 (mm) Số cấp dao chạy 12 Giới hạn chạy dao ( mm/phút ) ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang 10 GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM lấy Tp = 10% To = 10%.0,039 = 0,0039(phút) + Thời gian phục vụ: Tpv = 10% To = 10%.0,039 = 0,0039 (phút) + Thời gian ngỉ ngơi tự nhiên công nhân: Ttn = 5%To = 5%.0,039 = 0,00195 (phút) ( Công thức 28 trang 58 tài liệu [1] ) Ttc = 0,039 + 0,0039 + 0,0039 + 0,00195 = 0,05 (phút) Do khoan lỗ nên Ttc = 8.0,05 = 0,4 (phút) VI TÍNH TỐN LƯỢNG DƯ CHO NGUN CƠNG Chọn loại phơi: phơi đúc, vật liệu gang xám 18-36 Gia công máy phay: định vị mặt phẳng bên, chốt trụ chốt trám Đạt kích thước 28mm với dung sai ± 0,042 Bề mặt cần đạt được: Cấp xác kích thước : 10 Độ nhám bề mặt: Rz25 Độ bóng bề mặt: 5 Quy trình cơng ngệ gồm bước: phay thơ, phay bán tinh Phay thơ: Cấp xác đạt được: 13÷12 nhỏm b mt: RZ = 80ữ40 àm búng đạt được: = 3÷4 Phay bán tinh: Cấp xác đạt được: 11÷9 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang 28 GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH NAM nhỏm b mt: RZ = 40ữ10 àm Độ bóng đạt được: = 4÷6 Sai số khơng gian tổng cộng phôi xác định theo công thức : ρ= (Trang 26 chương I tài liệu [2]) Sai số cong vênh phôi là: ρ c = ∆ k ì L = 1,2x121 = 145,2( àm ) (Cụng thức trang 24 tài liệu [2]) ( ∆k : độ cong giới hạn phôi - bảng 15 trang 45 tài liệu [1] ) Giá trị ρ cm xác định theo công thức: ρ cm = = = 500 Sai lệch khơng gian tổng cộng là: ρ= µm Sai số khơng gian lại sau phay thơ là: = =0,06.500=30µm Sai số khơng gian lại sau phay bán tinh là: = =0,4.30=12µm Với k: hệ số xác hóa (trang 50, tài liệu [1]) Sai số gá đặt nguyên công phay thô: ε gđ = ε c2 + ε k2 (trang 27 chương I tài liệu [2]) Sai số chuẩn εc: L-X2-a=0 L=X2+a => εc(h) = X2 = => εc(h) = ==0,0815(mm) Sai số kẹp chặt εk = 100µm (Bảng 24 trang 50 tài liệu [1]) Sai số gá đăt: εgđ = 100 + 81,5 = 181,5 µm Sai số gá đặt sau phay thơ: εgd1 = 0,06 εgd = 0,06 181,5= 10,29µm Sai số gá đặt sau phay bán tinh: εgd2 = 0,4 εgd1 = 0,4 10,29= 4,116µm ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang 29 GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM Xác định lượng dư nhỏ theo công thức : Zimin = Rzi-1 + Ti-1 + ρi-1 + εi ( bảng9 trang 40 tài liệu [1]) Trong đó: Zimin : Lượng dư bề mặt bước cơng nghệ thứ i Rzi-1: Chiều cao nhấp nhô bước công nghệ trước để lại Ti-1 : Chiều sâu lớp hư hỏng bước công nghệ trước để lại Ta có chất lượng bề mặt phơi đúc: (Tra bảng 10 trang tài liệu [1]) RZ = 250 µm, Ta = 350 µm (Tra bảng 12 trang 42 tài liệu [1]) ta có: Phay thơ: RZ = 100 µm, Ta = 100 µm Phay bán tinh: RZ = 20 µm, Ta = 30 µm Vậy lượng dư trung gian cho bước là: Phay thô : Zmin = Rz0 + T0 + ρ0 + ε1 = 250 +350+502,6+10,29 = 1112,89 (µm) Phay bán tinh : Zmin = Rz1 + T1 + ρ1 + ε2 = 100+100 +30+4,116= 234,12(µm) Dung sai : ( Bảng 3-91 trang 248 tài liệu [4]) Dung sai phơi : δp = 1000 µm = mm Dung sai phay thơ ( cấp xác 12) = 210 µm = 0,21 mm Dung sai phay bánt tinh ( cấp xác 10) = 84 µm = 0,084 mm Cột kích thước tính tốn bảng ta điền từ ô cuối giá trị lớn kích thước theo vẽ ht2= 28,042 mm Các ô dti có giá trị kích thước tính tốn bước tiếp sau trừ giá trị lượng dư tối thiểu ht1= 23.88 – 0.34806 = 23.53 mm hph= 23.55 – 1.98119= 21.57 mm Kích thước giới hạn dmax nhận cách làm tròn kích thước tính tính tốn tới số có nghĩa dung sai bước tương ứng theo chiều giảm ,còn d nhận cách lấy dmax trừ dung sai bước tương ứng Phay bán tinh: dmax2=28.042 mm dmin3=28,042-0.084= 27,958 mm Phay thô: dmax1= 27,81 mm dmin2= 27,81 -0.21= 27,6 mm Phôi : dmin1= 26,7-1= 25,7 mm dmax1= 26,7 mm gh Giá trị lượng dư nhỏ giới hạn Z hiệu kích thước lớn ngun cơng thực nguyện cơng trước nó.Cón giá trị lượng dư lớn ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang 30 GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM gh giới hạn Z max hiệu kích thước giới hạn nhỏ nguyên công thực với nguyên công lề trước Phay bán tinh : = 0,232 = 232 = 0,358 = 358 Phay thô : = 1,11 = 1110 = 1,9 = 1900 Lượng dư tổng cộng: Z0min= 232 + 1110 = 1342 Z0max= 358 + 1900 = 2258 Bảng tính tốn lượng dư : Thứ tự bước công nghệ Các yếu tố lượng dư Rza Ta ρa Phôi 250 350 520,6 Phay thô 100 100 30 Phay bán tinh 20 30 12 Lượng dư tính tốn Zbmin (µm) Kích thước tính tốn (mm) Dung sai δ (µm) εb Kích thước giới hạn (mm) Max Min Trị số giới hạn lượng dư (µm) Max Min 26,695 1000 26,7 25,7 10,29 1112,89 27,808 210 27,81 27,6 1900 1110 4,116 28,042 84 28,042 27,958 358 232 2258 1342 234,12 Tổng Kiểm tra kết tính tốn : Zmax – Zmin = 2258 – 1342 = δp – δ2 = 1000 - 84 = 916 (µm) VII TÍNH TỐN CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUN CƠNG ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang 31 GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM Định vị kẹp chặt hình vẽ - Chọn máy Khoan đứng 2H125 ( Bảng 9-21 trang 45 tài liệu [4]) Chọn dao: + Mũi khoan ruột gà đuôi côn thép gió có thơng số dxLxl = 11x225x175 (Bảng 4-42 trang 326 tài liệu [4]) Hình dạng lưỡi cắt loại H ( Bảng 4-43 trang 330 tài liệu [4] ) + Mũi kht thơ chi hợp kim cứng có thơng số DxLxl = 11,5x200x150 (Bảng 447 trang 332 tài liệu [4]) + Mũi khoét tinh chuôi côn hợp kim cứng có thơng số DxLxl = 12x200x150 (Bảng 4-47 trang 332 tài liệu [4]) A BƯỚC 1: Khoan mồi - - Chiều sâu cắt : t = 0,5D = 0,5.11 = 5,5 (mm) Lượng chạy dao : S = 0.35 (mm/vòng) ( Bảng 5-25 trang 21 tài liệu [4] ) q C D v V= k mS y v T Vận tốc cắt : Với Cv=17,1; q=0,25; y=0,40; m=0,125 (Bảng 5-28 trang 23 tài liệu [4]) Chu kì bền T=60 phút (Bảng 5-30 trang 24 tài liệu [4]) Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế: kv = kMV kuv klv kMV : hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công n 1,3 190 v 190 k = Mv HB = 190 = ( Bảng 5-1 trang tài liệu [4]) kuv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt kuv = ( Bảng 5-6 trang tài liệu [4]) klv : hệ số phụ thuộc chiều sâu khoét klv = (bảng 5-31 trang 24 tài liệu [4]) kv = = ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang 32 GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM q C D 17,1.110,25 V= v k = = 28,4(m / phút) y v 600,125.0,35 0,4 m T S Số vòng quay trục theo tính tốn : 1000v 1000x28,4 ntt = = = 822,2( vòng / phút ) πD 3,14x11 Chọn số vòng quay : 750 (vòng/phút) π D.n 3,14.11 750 V = = = 25,91(m / phút) 1000 Vận tốc cắt thực tế: tt 1000 - - Thời gian gia công : Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn L + L1 + L2 i S n + Thời gian gia công bản: To = d 11 cot g (ϕ ) + cot g (60) + = 4,175mm L1= = L2= 2mm (Bảng 28 trang 61 tài liệu [1] ) + 4,175 + = 0,058( phút ) , 35 750 => To = + Thời gian phụ: Tp = (7-10)% To lấy Tp = 10% To = 10%.0,058 = 0,0058 (phút) + Thời gian phục vụ: Tpv = 10% To = 10%.0,058 = 0,0058 (phút) + Thời gian ngỉ ngơi tự nhiên công nhân: Ttn = 5%To = 5%.0,058 = 0,0029 (phút) ( Công thức 28 trang 58 tài liệu [1] ) Ttc = 0,058 + 0,0058 + 0,0058 + 0,0029 = 0,073 (phút) Do khoan lỗ nên Ttc = 2.0,073 = 0,15 (phút) B BƯỚC 2: Khoét thô - - Chiều sâu cắt : t = 0,5(D – d)= 0,5.(11,5 – 11) = 0,25 (mm) Lượng chạy dao : S = 0.8 (mm/vòng) ( Bảng 5-26 trang 22 tài liệu [4] ) q C D v V= k mt x S y v T Vận tốc cắt : Với Cv=105; q=0,4;x=0,15; y=0,45; m=0,4 (Bảng 5-29 trang 23 tài liệu [4]) ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang 33 GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM Chu kì bền T=30 phút (Bảng 5-30 trang 24 tài liệu [4]) Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế: kv = kMV kuv klv kMV : hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công n 1,3 190 v 190 k = Mv HB = 190 = ( Bảng 5-1 trang tài liệu [4]) kuv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt kuv = ( Bảng 5-6 trang tài liệu [4]) klv : hệ số phụ thuộc chiều sâu khoét klv = (bảng 5-31 trang 24 tài liệu [4]) kv = = q C D 105.11,5 0,4 V= v k = 0, = 97,4(m / phút) y v 30 0,25 0,15.0,8 0, 45 m x T t S Số vòng quay trục theo tính tốn : 1000v 1000x97,4 ntt = = = 2697,3( vòng / phút ) πD 3,14x11,5 Chọn số vòng quay : 2000 (vòng/phút) π D.n 3,14.11,5.2000 V = = = 72,22(m / phút) tt 1000 1000 Vận tốc cắt thực tế: - - Thời gian gia công : Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn L + L1 + L2 S n + Thời gian gia công bản: To = D−d 11,5 − 11 cot g (ϕ ) + cot g (60) + = 1,144mm 2 L1= = L2= 2mm (Bảng 28 trang 61 tài liệu [1] ) + 1,144 + = 0,008( phút ) => To = 0,8.2000 + Thời gian phụ: Tp = (7-10)% To lấy Tp = 10% To = 10%.0,008 = 0,0008 (phút) + Thời gian phục vụ: Tpv = 10% To = 10%.0,008 = 0,0008 (phút) + Thời gian ngỉ ngơi tự nhiên công nhân: Ttn = 5%To = 5%.0,008 = 0,0004 (phút) ( Công thức 28 trang 58 tài liệu [1] ) ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang 34 GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM Ttc = 0,008 + 0,0008 + 0,0008 + 0,0004 = 0,01 (phút) Do khoan lỗ nên Ttc = 2.0,01 = 0,02 (phút) C BƯỚC 3: Khoét tinh - - Chiều sâu cắt : t = 0,5(D – d)= 0,5.(12 - 11,5) = 0,25 (mm) Lượng chạy dao : S = 0,7 (mm/vòng) ( Bảng 5-26 trang 22 tài liệu [4] ) q C D v V= k y v m x T t S Vận tốc cắt : Với Cv=105; q=0,4;x=0,15; y=0,45; m=0,4 (Bảng 5-29 trang 23 tài liệu [4]) Chu kì bền T=30 phút (Bảng 5-30 trang 24 tài liệu [4]) Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế: kv = kMV kuv klv kMV : hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công n 1,3 190 v 190 k = Mv HB 190 = = ( Bảng 5-1 trang tài liệu [4]) kuv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt kuv = ( Bảng 5-6 trang tài liệu [4]) klv : hệ số phụ thuộc chiều sâu khoét klv = (bảng 5-31 trang 24 tài liệu [4]) kv = = q C D 105.12 0,4 V= v k = 0, = 105,2(m / phút) y v 30 0,25 0,15.0,7 0, 45 m x T t S Số vòng quay trục theo tính tốn : 1000v 1000x105,2 ntt = = = 2791( vòng / phút ) πD 3,14x12 Chọn số vòng quay : 2000 (vòng/phút) π D.n 3,14.12.2000 V = = = 75,36(m / phút) 1000 Vận tốc cắt thực tế: tt 1000 - - Thời gian gia công : Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn L + L1 + L2 S n + Thời gian gia công bản: To = D−d 12 − 11,5 cot g (ϕ ) + cot g (60) + = 1,144mm L1= = ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang 35 GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM L2= 2mm (Bảng 28 trang 61 tài liệu [1] ) + 1,144 + = 0,008( phút ) , 2000 => To = + Thời gian phụ: Tp = (7-10)% To lấy Tp = 10% To = 10%.0,008 = 0,0008 (phút) + Thời gian phục vụ: Tpv = 10% To = 10%.0,008 = 0,0008 (phút) + Thời gian ngỉ ngơi tự nhiên công nhân: Ttn = 5%To = 5%.0,008 = 0,0004 (phút) ( Công thức 28 trang 58 tài liệu [1] ) Ttc = 0,008 + 0,0008 + 0,0008 + 0,0004 = 0,01 (phút) Do khoan lỗ nên Ttc = 2.0,01 = 0,02 (phút) ► Tính momen xoắn lực chiều trục : Do nguyên công khoan momen xoắn Mx lực chiều trục P0 lớn khoan nên ta tính momen xoắn Mx lực chiều trục P0 cho bước khoan Mx = 10 CM Dq Sy kp P0 = 10 Cp Dq Sy kp ( Trang 21 tài liệu [4]) Tra bảng 5.9 Sổ tay ta có : Momen xoắn Mx : CM = 0,021; q =2,0; y = 0,8 (Bảng 5-32 trang 25 tài liệu [4]) Mx = 10 0,021.112.0,350,8.1= 11 (N.m) Lực chiều trục P0 : Cp = 42,7; q=1,0; y=0,8 (Bảng 5-32 trang 25 tài liệu [4]) P0 = 10.42,7.11.0,350,8.1 = 2028(N) Công suất cắt : (kw) So sánh với công suất máy : NC ≤ Nm η ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang 36 GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM Nghĩa : 0,93 ≤ 2,2 0,8=1,76 Vậy máy 2H125 đủ công suất để gia cơng lỗ có đường kính 12 mm VIII TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUN CƠNG 8.1.Yêu cầu đồ gá khoét - doa Khi khoét lục cắt nhỏ, cắt liên tục nên rung động không lớn, nhiên đồ gá khoét phải đảm bảo đủ độ cứng vững Cơ cấu kẹp phải đảm bảo đủ lực kẹp cần thiết Kết cấu đồ gá khoét bao gồm : Cơ cấu định vị,cơ cấu kẹp chặt, cấu gá đồ gá với bàn máy, (Bạc dẫn hướng, bu long kẹp chặt…) 8.2.Nhiệm vụ thiết kế đồ gá • Đồ gá phải đảm bảo cho trình định vị kẹp chặt nhanh chóng, đảm bảo thời gian gia cơng ngắn nhất, đáp ứng nhịp độ yêu cầu sản xuất: thời gian cần thiết để gá đặt, thời gian yêu cầu nguyên công, thời gian máy thời gian phụ • Đồ gá phải đảm bảo độ xác gia cơng • Giá thành phải rẻ, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo lắp ghép, vật liệu dễ kiếm, dễ thay sử dụng dễ dàng Tóm lại, mục đích thiết kế đồ gá làm tăng suất gia cơng từ giảm giá thành sản phẩm 8.3 Nội dung thiết kế đồ gá 8.3.1 Nguyên lý hoạt động đồ gá ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang 37 GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM - Chi tiết gia công đạt lên phiến tỳ khống chế bậc tự do, chốt trụ ngắn lồng vào lỗ φ12 chi tiết khống chế bậc tự do, chốt trám lồng vào lỗ φ12 khống chế bậc tự lại - Lực kẹp W lên chi tiết dược tạo cấu bu long với đai ốc - Thân đồ gá định vị lân bàn máy thông qua mặt đáy xác định vị trí bàn máy thơng qua then dẫn hướng vít 14 - Khi gia công dao thực chuyển động quay chuyển động chạy dao S 8.3.2 Tính lực kẹp cần thiết a Do nguyên công khoét thô momen xoắn Mx lực chiều trục P0 lớn nên ta tính momen xoắn Mx lực chiều trục P0 cho bước khoét thô: Mx = 10 CM Dq tx Sy kp = 10.0,196.33,350,85.1,1750,8 10,7.1 = 43,95 Nm P0 = 10 Cp Dq tx Sy kp = 10.46.1,1751.10.4.1 = 540 N ( Công thức trang 21, hệ số bảng 5-32 trang 25 tài liệu [4]) b Viết phương trình cân chi tiết: -Phương trình chống lật: 50Wct + 130.Fms – 70.K.Po = Fms = f.N = f Wct f = 0,7 ( Bảng 34 trang 91 tài liệu [1]) → Wct = = = 963Kg ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang 38 GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM -Phương trình chống xoay: K.Mx -47,5Wct -130Fms = Fms = f.N = f Wct f= 0,7 (Bảng 34 trang 91 tài liệu [1]) →Wct== =1,32 Kg Với K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 (Trang 85 tài liệu [1]) Với K0 = 1.5 : Hệ số an toàn chung trường hợp K1 = 1.2 : Hệ số trường hợp gia công thô K2 = 1.3 : Hệ số tính đến mòn dao K3 = 1.2 : Hệ số tính đến gia cơng gián đoạn K4 = 1.3 : Hệ số tính đến kẹp tay K5 = : Hệ số tính đến thuận tiện kẹp K6 = : Hệ số tính đến momen làm quay chi tiết ⇒ K = 1,5 × 1,2 × 1,3 × 1,2 × 1,3 × × = 3.65 Chọn lực kẹp 963 Kg để tính đường kính Bulơng 8.3.3 Tính tốn đường kính Bulơng: d b1 = C Wct 963 = 1,4 = 13,7 σ 10 mm (Công thức trang 79 tài liệu [2]) Trong đó: Wct : lực kẹp cần thiết C = 1.4 với ren hệ mét σ : ứng suất kéo (nén) ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang 39 GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM Theo tiêu chuẩn chọn bu long dbl = 16mm Tra bảng 8-51 trang 469 tài liệu [4] : Lực kẹp Q loại đai ốc dung tay vặn Bulơng M16 có: Bán kính trung bình: rtb = 7,35 mm Chiều dài tay vặn: L = 100 mm Lực kẹp: Q=3700N Lực tác động vào tay vặn: P= 100N 8.3.4 Tính sai số cho phép đồ gá: Sai số gá đặt cho phép tính theo cơng thức sau: εgd = εc + εk + εdcg = εc + εk + εct + εm + εdc => ε ct = ε gd − [ε c2 + ε k2 + ε m2 + ε dc2 ] (Trang 93 tài liệu [1]) -Sai số chuẩn: εc = (chuẩn định vị trùng gốc kích thước) -Sai số kẹp chặt: ε k = C.P0,5 = 0,8.9630,5 = 24,8 µm Với C : hệ số phụ thuộc vật liệu gia công ( Cgang=0,8) P: lực kẹp (Công thức bảng 20 trang 48 tài liệu [1]) -Sai số mòn đồ gá: ε m = β N = 0.2 ì 129600 = 72 àm N CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang 40 GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM (Công thức trang 93 tài liệu [1]) β: Hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị β = 0.2 (Định vị chốt phẳng) N: Số lượng chi tiết gia công (N = 129600 chi tiết) -Sai số điều chỉnh mỏy: c = ữ 10 àm : ly ε đc =10 µm -Sai số gá đặt: [ε ] = 12 δ gd δ : dung sai kích thước nguyên công cần cho thiết kế đồ gá δ =160 µm (Bảng 1-96 Sổ tay gia cơng khí) gd = ì 160 = 80 àm Sai số chế tạo: ε ct = ε gd − [ε c2 + ε k2 + ε m2 + ε dc2 ] = 802 − [02 + 24,82 + 722 + 102 ] = Vậy [εct]=22 µm ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang 41 22 µm GVHD: TRẦN THANH LAM SVTH: NGUY ỄN TH Ế NAM Tài Liệu tham khảo: [1] -Trần Văn Địch Thiết kế ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, nxb KHKT 2000 [ 2] -Hồ viết Bình-Nguyễn Ngọc Đào CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY; ĐHSPKT 2000 [ 3] -Nguyễn Ngọc Đào- Hồ Viết Bình CHẾ ĐỘ CẮT GIA CƠNG CƠ KHÍ ; nxb ĐÀ NẴNG 2001 [ 4] -Nguyễn Đắc Lộc- Lê Văn Tiến SỔ TAY CNCTM TẬP 1,2 nxb KHKT 2001 [ 5] -Hồ Viết Bình – Lê Đăng Hồnh – Nguyễn Ngọc Đào ĐỒ GÁ GIA CƠNG CƠ KHÍ, nxb ĐÀ NẴNG 2000 [ 6] -Trần Văn Địch SỔ TAY VÀ ATLAS ĐỒ GÁ ; nxb KHKT 2000 [8] - Nguyễn Ngọc Đào- Hồ Viết Bình -Phan Minh Thanh CƠ SỞ CNCTM; ĐHSPKT 2002 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Trang 42 ... cầu sản xuất : N0 = 1200 00 (chi c /năm) α+β N = N × 1 + 100 ⇒ 5+ 3 = 1200 00 × 1 + 100 = 129600 (chi c /năm) 2.2 Xác định trọng lượng chi tiết Ta chia chi tiết thành nhiều phần,... lượng hàng năm: α +β N = N × 1 + 100 N: Sản lượng hàng năm N0: số chi tiết sản xuất năm (chi c /năm) β = 5% ÷ 7% (số chi tiết sản xuất thêm để dự trữ) α = 3% ÷ 6% (số chi tiết phế phẩm... Lập trình tự ngun cơng chọn phương án gia công Phương án I: STT Tên Nguyên Công Phay mặt đầu Phay mặt đầu Khoét + Doa Khoan + khoét + Doa Khoan + Doa ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Bề Mặt Gia Công