Đồ án Thiết kế đồ gá phay

đồ án môn học công nghệ chế tạo máy hà nội -2003 1- Phân tích chức năng và điều kiện làm việc. Chi tiết cần gia công là giá đỡ dùng để đỡ các chi tiết dạng trục, trụ tròn hay các vấn đề kẹp có hình trụ tròn.Do chi tiết dùng để đỡ các chi tiết khác nên đòi hỏi phải đủ độ cứng vững và giữ được các chi tiết khác ổn định.Do đó, để đảm bảo độ chính xác trong gia công ta phải quan tâm đến những kích thước quan trọng sau : - Đối với lỗ f22 sau này dùng để lồng các chi tiết khác vào để đỡ lên bề mặt này, khi gia công cần phải đảm bảo độ tròn và với Ra = 0,63 tương đương với cấp nhẵn bóng V8. Không những vậy mặt trong của lỗ lại phải đảm bảo độ song song với mặt đáy và sự đồng tâm với mặt ngoài để tránh thành trụ chỗ dày chỗ mỏng để đảm bảo độ bền cần thiết. - Khi gia công khe nhỏ 2 mm phải đảm bảo kích thước vì khe này dùng để bóp trụ bên ngoài và dưới thông qua lỗ f10 và lỗ gen M8 nhằm giữ chặt chi tiết cần đỡ. 2- Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. - Về kết cấu của chi tiết : Với điều kiện làm việc của chi tiết, hơn nữa chi tiết có kích thước tương đối phức tạp và thuộc vào chi tiết dạng hộp nên dùng kết cấu đúc là hợp lý.Bởi vì kích thước này thích hợp với phương pháp chế tạo đúc và tính khả thi trong thi công. - Do chi tiết thuộc loại khó cứng vững nên khi gia công ta phải dùng thêm chốt tỳ phụ để đảm bảo độ cứng vững cũng như sự chính xác khi gia công. - Riêng đối với lỗ f22 để gia công ta phải đặt đồ gá thẳng đứng để gia công bằng phương pháp : khoan – khoét – doa và do đây là chi tiết dạng hộp nên thường sử dụng phay lỗ trên mặt đáy là bề mặt chuẩn để gia công các bề mặt khác. - Với chi tiết trên ta có thể thực hiện gia công trên máy nhiều dao cùng một lúc hoặc trên cùng một máy để tiết kiệm được thời gian gá đặt chi tiết. 3- Xác định dạng sản xuất. - Để xác định dạng sản xuất, trước hết ta phải biết trọng lượng của chi tiết.Trọng lượng của chi tiết được xác định bởi công thức sau : Q1 = V.d ( Kg ) Trong đó : - V là thể tích chi tiết - d là trọng lượng riêng của vật liệu - Q1 là trọng lượng chi tiết. Theo kết cấu của chi tiết ta có thể tính gần đúng V như sau : V = V1 - V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 - V8 + V9 - V10 Trong đó : - V1 là thể tích hình hộp có chiều dài d = 100, rộng 60mm, chiều cao H = 16m ; V1 = 16.100.60 = 96000 m3 - V2 là thể tích hình trụ đường kính f11, dài 16 mm V2 = p..16 = 379,94 mm3 V3 = = 8840 mm3 - V4 là thể tích hộp dài 50, H = 8, rộng 25 mm V4 = 50.8.25 = 10000 mm3 - V5 là thể tích hình hộp có dài 40, cao H=8, rộng 25 mm V5 = 40.8.25 = 8000 mm3 - V6 là thể tích hình trụ f35, chiều dài 60 mm V6 = = 57697,5 mm3 - V7 là thể tích hình hộp có dài 60 mm, rộng 34 mm, cao 8 mm V7 = 60.34.8 = 16320 mm3 - V8 là thể tích hình trụ f22, chiều dài 60 mm V8 = = 22796,4 mm3 - V9 là thể tích hình trụ f10, dài 27 mm V10 = =2119,5 mm3 Vậy ta có : V = 96000 – 379,94 + 8840 + 10000 + 8000 + 57697,5 + 16320 - 22796,4 + 8478 – 2119,5 = 180039,66 mm3 Lấy V ằ 180 cm3 Căn cứ vào bảng 2 ( TKĐA CNCTM ) với trọng lượng Q và sản lượng hàng năm là 5000 chi tiết, nên đây là dạng sản xuất hàng loạt vừa. 4- Chọn phôi, chọn phương pháp chế tạo phôi và thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi. a- Chọn phôi : Chọn phương pháp chế tạo bằng phương pháp đúc do phôi đúc có hình dạng kết cấu phức tạp và có thể đạt kích thước từ nhỏ đến lớn mà các phương pháp khác như rèn, dập khó đạt được.Mặt khác, do đặc điểm của chi tiết làm việc không cần cơ tính cao nên ta có thể sử dụng phương pháp này. b- Chọn phương pháp chế tạo phôi : Ta sử dụng phương pháp đúc vì đúc thích hợp cho vật liệu gang và những chi tiết có hình dáng phức tạp. Tuy nhiên đúc là phương pháp có hệ số sử dụng vật liệu thấp.Để tăng hệ số sử dụng vât liệu, ta có thể sử dụng khuôn cát chế tạo bằng máy, với mục đích chính là nhằm nâng cao độ chính xác, đồng thời tăng năng xuất lao động.Đối với các lỗ f10, f11, f15, f22 , do các đường kính nhỏ nên rất khó khăn khi làm lõi, thậm chí không làm được nên ta sẽ đúc sau đó gia công bằng phương pháp cắt gọt. - Chế tạo phôi bằng biến dạng dẻo kim loại : Về nguyên tắc có thể chế tạo phôi bằng các phương pháp biến dạng dẻo kim loại như rèn, dập nóng, dập nguội...Các phương pháp này có ưu điểm là tạo cơ tính tốt, hệ số sử dụng vật liệu cao.Tuy nhiên nó cũng có những hạn chế nhất định như : độ chính xác phôi kém, năng suất thấp.... + Với phương pháp đúc thì việc chọn mặt phân khuôn hợp lý là rất quan trọng vì để đảm bảo được độ chính xác cũng như chất lượng vật đúc, khả năng rút mẫu để tránh các hiện tượng do đúc gây ra như rỗ xỉ, rỗ khí, ứng suất dư... + Đối với chi tiết trên ta chọn mặt phân khuôn là mặt đối xứng của chi tiết, sử dụng 2 hòm khuôn.Với phương pháp này ta có thể đúc được vật đúc với độ chính xác cấp II. + Dung sai vật đúc : Với vật đúc có độ chính xác cấp II theo bảng 3-11 ( sổ tay CNCTM tập 1 ) ta có : Đối với các lỗ f10, f11, f15, f22 lượng dư là 0,5 mm và dung sai : f10 có dung sai d = ± 0,8 mm f11, f15 có dung sai d = ± 0,8 mm f22 có dung sai d = ± 1 mm Kích thước chiều cao mặt đáy h = 16 mm lượng dư là 0,5 mm và dung sai là d = ± 0,8 mm. - Chiều cao của trụ f35 với h = 60 mm lượng dư là 0,8 mm và dung sai là d = ± 1,2 mm. c- Xác định đường lối công nghệ : - Trong các loạt sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối : Quy trình công nghệ được xây dựng theo hai nguyên tắc sau : + Phân tán nguyên công. + Tập chung nguyên công. Do dạng sản xuất của chi tiết này là loại sản xuất hàng loạt vừa và để chuyên môn hoá, đạt năng suất cao thì với điều kiện sản xuất ở nước ta, ta chọn đường lối công nghệ phù hợp đó là đường lối công nghệ phân tán nguyên công.ở đây ta dùng các loại máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và máy chuyên dùng để chế tạo phôi, và ta có thể gia công một hay nhiều vị trí trên một máy với một hay nhiều dao và phương pháp gia công tuần tự hoặc song song. d- Phân tích chọn chuẩn thô, tinh : Chọn chuẩn thô : Chuẩn thô dùng để gá đặt chi tiết gia công lần thứ nhất trong quá trình gia công, do đó phải đảm bảo điều kiện sau : phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt gia công, đảm bảo độ chính xác cần thiết về vị trí tương quan giữa những bề mặt không gia công với những bề mặt sắp gia công.Độ chính xác gia công phụ thuộc vào cách định vị phôi khi gá đặt và chọn chuẩn định vị để gia công.Do chi tiết cần gia công là chi tiết dạng hộp nên ta chọn mặt B làm mặt chuẩn thô để gia công mặt đầu A rồi sau đó chọn mặt A này làm chuẩn tinh để gia công 2 lỗ trên đáy, rồi tiếp đến dùng 2 đáy này với một chốt trám và một chốt trụ định vị để gia công tất cả các mặt còn lại cần gia công của chi tiết. 5- Lập thứ tự nguyên công. * Nguyên công 1 : Phay mặt đáy. - Định vị : Ta định vị chi tiết ở mặt B 3 bậc tự do thông qua chốt tỳ và mặt C 2 bậc tự do. + Kẹp chặt : Dùng cơ cấu kẹp chặt chi tiết theo hướng vuông góc với cạnh vu ông giống như hình vẽ ( H1 ). + Chọn máy : Chọn máy phay là máy phay đứng loại 6H10 ( trang 133 – TKĐACNCTM ) tốc độ trục chính : 50 – 2240 Vg/ph. + Chọn dao : Sử dụng dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK8.Đường kính dao D = 100 mm ( bảng 4 – 95 trang 374 sổ tay CNCTM tập 1 ). + Công suất máy 3 Kw. + Công suất động cơ 1,5 Kw. ( Bảng 21 T/113 tập 1 ). * Nguyên công 2 : Khoan – khoét – doa hai lỗ trên mặt đáy : f11 và f22. + Khoan hai lỗ f10,5 + Khoét hai lỗ f10,9 + Doa hai lỗ f11 + Khoan một phần trên hai lỗ f21 + Khoét hai lỗ trên với f22 - Chọn máy : Chọn máy là máy khoan đứng 2H150 (trang 119 – TKĐACNCTM ) tốc độ quay 22,4 – 100 Vg/ph. - Chọn dao : Chọn loại vật liệu làm dao P18. + Khoan lần 1 : Chọn mũi khoan ruột gà bằng thép gió, đường kính d = 10,5 mm, loại trung bình, đuôi trụ ( bảng 4 – 40 trang 319 – STCNCTM tập 1 ). + Khoan rộng : Mũi khoan ruột gà bằng thép gió đường kính d = 21,7 mm ( bảng 4 – 40 trang 320 – STCNCTM tập 1 ). - Doa : Chọn mũi doa liền khối, chuôi côn đường kính D = 11 mm. - Kẹp chặt, định vị : Định vị 3 bậc tự do trên mặt đáy, 2 bậc tự do ở mặt bên và kẹp chặt như hình vẽ ( H2 ). * Nguyên công 3 : Phay mặt đầu f35 - Chọn máy : chọn máy phay loại 6HBDT tốc độ vòng quay trục chín 50 – 2240 Vg/ph ( trang 133 – TKĐACNCTM ). - Chọn dao : Vật liệu phay chắn hợp kim cứng là loại vật liệu BK8, đường kính dao D = 100 mm ( bảng 4 – 95 trang 374 sổ tay CNCTM tập 1 ). - Định vị : Sử dụng một chốt trụ định vị 2 bậc tự do và một chốt trám định vị 1 bậc tự do và kẹp chặt bằng cơ cấu đòn bẩy như hình vẽ ( H3 ). * Nguyên công 4 : Phay mặt đầu vấu. - Định vị : Ta dùng một chốt trụ định vị 2 bậc tự do và một chốt trám định vị 1 bậc tự do, sau đó thêm vào một chốt tỳ phụ để đảm bảo độ cứng vững cho chi tiết gia công. - Kẹp chặt : Dùng cơ cấu kẹp chặt theo kiểu đòn bẩy. - Chọn máy : Chọn máy là loại máy phay 6H81p tốc độ vòng quay trục chính 63 – 1900 Vg/ph ( trang 133 TKĐACNCTM ). - Chọn dao : Sử dụng dao phay mặt đầu bằng thép gió, loại có răng nhỏ mịn và rãnh then ( được làm từ vật liệu BK6 ). - Công suất máy 4 Kw. (Xem hình vẽ H4 ) * Nguyên công 5 : Khoan lỗ f22 - Định vị : Dùng một chốt trụ để định vị hai bậc tự do, một chốt trám để định vị 1 bậc tự do và một chốt tỳ phụ để đảm bảo độ cứng vững cho chi tiết gia công. - Kẹp chặt : Dùng cơ cấu kẹp chặt kiểu đòn bẩy. - Chọn máy là loại máy khoan 2H125 ( trang 120 TKCNCTM ), số vòng quay trục chính 45 – 2000 Vg/ph, công suất 2,2 Kw. - Chọn dao : Chọn dao là mũi dao ruột gà làm từ vật liệu BK8 đường kính d = 22 mm. - Chọn lượng dư : + Khoan lần 1 : f20 mm + Khoét bán tinh : f21,8 mm + Doa tinh : f22 mm (Xem hình vẽ H5 ) * Nguyên công 6 : Khoan – khoét – tarô. + Khoan lỗ f7,5 dài 27 cm + Khoét lỗ f10 + Tarô ren M8 - Định vị : Ta dùng một chốt trụ định vị 2 bậc tự do và một chốt trám định vị 1 bậc tự do, sau đó thêm vào một chốt tỳ phụ để đảm bảo độ cứng vững cho chi tiết gia công. - Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng cơ cấu đòn bẩy. - Chọn máy : Là loại máy khoan đứng 2H125 ( trang 119 ), số cấp tốc độ 12, công suất động cơ 2,2 Kw. - Chọn dao : chọn dao khoan ruột gà, khoét và tarô làm từ vật liệu P18 ( bảng 4 – 40 trang 320 ). * Nguyên công 7 : Phay rãnh - Chọn máy : Chọn máy loại 6HBDT, tốc độ vòng quay trục chính 50 – 2400 Vg/ph ( trang 133 ). - Chọn dao : Dùng dao phay rãnh then hoa và cắt ( tra trong bảng 5 – 182 sổ tay tập 2 ), vật liệu của dao P18. - Định vị : Được định vị như nguyên công 4 ( hoặc nguyên công 3 ). - Kẹp chặt : Bằng cơ cấu đòn bẩy. ( Xem hình vẽ H7 ). * Nguyên công 8 : Kiểm tra độ song song f22 với mặt đáy, dùng đồng hồ để kiểm tra. Dùng trục kiểm lắp vào lỗ f22, trục gá f22 đặt trên hai khối V, mặt cạnh tỳ vào chốt tỳ.Đặt đồng hồ trên cùng giá đỡ, đầu đo của đồng hồ đo nằm trên đường kính cao nhất của trục gá.Điều chỉnh đồng hồ cùng chỉ số, sau đó đem đồng hồ sang đầu kia của trục gá và đầu của đồng hồ này đặt trên đường kính cao nhất.Hiệu của chỉ số trên đồng hồ 2 lần đo là độ không song song phải tìm. ( Xem hình vẽ H8 ). 6- Tra lượng dư cho các bề mặt. - Với phôi đúc trong khuôn cát làm bằng máy, mẫu gỗ, phôi đúc đạt độ chính xác cấp II ( bảng 365 trang 252 tập 1 ), ta có lượng dư các bề mặt : + Mặt đáy lớn : Tdư = 1 mm + Mặt lỗ f35 : Tdư = 0,8 mm + Mặt lỗ f10, f11, f15, f22 có lượng dư : Tdư = 0,5 mm + Kích thước chiều cao mặt đáy : Tdư = 0,5 mm với h = 16 mm - sai lệch theo kích thước của vật đúc ( tra theo bảng 3–97 trang 253 tập 1 sổ tay ) + Các kích thước danh nghĩa nhỏ hơn 50 mm, sai lệch cho phép ± 0,2 mm. + Các kích thước danh nghĩa lớn hơn 50 mm, sai lệch cho phép ± 0,3 mm. 7- Tra bảng chế độ cắt cho các nguyên công. a- Nguyên công 1 : Phay mặt đáy * Bước 1 : Phay mặt đáy để đạt được độ bóng Ra = 1,25 mm. + Có chiều sâu cắt t = 2,5 mm + Lượng chạy dao răng : Sz = 0,26 mm/răng ( bảng 5 – 125 trang 113 ). + Lượng chạy dao vòng : Sv = 0,26.10 = 2,6 mm/vòng ( bảng 5 – 125 trang 113 tập 1 sổ tay ). + Tốc độ cắt Vb = 194 m/ph ( bảng 5 – 127 trang 115 tập 1 ). + Tốc độ cắt tính toán : Vt = Vb.K1.K2.K3.K4.K5 Các hệ số được tra theo bảng 5 – 127 trang 115 tập 1. Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cách gá dao K1 = 1 ( dao lắp đối xứng ). Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K2 = 0,95. Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K5 = 0,8. Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng vật liệu K3 = 1,12. Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K4 = 0,8. Vậy ta có : Vt = 1,94.1.0,95.1,12.0,8.0,8 = 132,1 m/ph. nt = = = 420,7 vòng/phút. Chọn theo máy nm = 400 vòng/phút. Tốc độ thực tế : Vtt = = = 3,14.40 = 125,6 m/phút Lượng chạy dao phút : Sp = Sv.nm = 2,6.400 = 1040 m/phút Theo máy ta lấy Sp = 793 m/phút. Độ nhám bề mặt đạt được Rz = 1,25 * Bước 2 : Gia công tinh + Chiều sâu cắt t = 1,5 mm + Lượng chạy dao Sz = 0,15 mm/răng + Lượng chạy dao vòng Sv = 10.0,15 = 1,5 mm/vòng ( bảng 5 – 125 trang 113 tập 2 ). + Tốc độ cắt Vb = 232 m/phút Tương tự như trên ta có : Vt = 232.1.0,8.0,8.1,12.0,95 = 158 m/ph nt = = = 503,13 vòng/phút Lấy theo nm = 400 vòng/phút Vtt = 125,6 m/ph Vậy Sp = Sv.nm = 1040 m/ph Lấy Sp = 793 m/ph b- Nguyên công 2 : Khoan – khoét – doa 2 lỗ : Lỗ f11 Chiều sâu cắt t = 5,25 mm. * Bước 1 : Khoan lỗ f10,5 có chiều sâu cắt như trên Theo bảng 5 – 89 trang 86 tập 1 sổ tay ta có S = 0,4 mm/vòng. Vb = 28 m/phút ( bảng 5 – 90 trang 86 tập 1 ) Hệ số điều chỉnh tra ở bảng 5 – 87 ( ST CNCTM tập 1 ) : K = 1,0 Vt = Vb.K1.K2 trong đó : K1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của mũi khoan K1 = 1,0. K2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan K2 = 1,0 ( bảng 5 – 87 sổ tay tập 1 ). Vt = 28.1.1 = 28 m/phút + Tốc độ trục chính : nt = = = 850 vòng/phút. Ta chọn theo máy nm = 810,0 vòng/phút Vtt = = = 26,7 m/ph + Lượng chạy dao phút : Sp = 810.0,4 = 324 m/ph * Bước 2 : Khoét lỗ f10,9 mm Lượng dư 1 phía t = 0,2 mm S = 0,6 mm/vòng ( theo bảng 5 – 104 trang 95 sổ tay tập 1 ) Vận tốc cắt Vb = 31 m/phút ( tra bảng 5 – 106 trang 97 sổ tay tập 1 ). + Tốc độ cắt thực là : Vt = Vb.K1.K2 Trong đó : K1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền dao K1 = 1,0 K2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi K2 = 1,0 V = 31.1.1 = 31 m/ph + Tốc độ trục chính máy : nt = = = 905,7 vòng/phts Chọn theo tốc độ máy nm = 810 vòng/phút + Tốc độ cắt thực tế : Vtt = = = 27,72 m/phút Lượng chạy dao phút là Sp = 810.0,6 = 486 mm/ph * Bước 3 : Gia công lỗ f11 Khoét với chiều sâu cắt t = 0,05 mm Tra bảng 5 – 112 ( sổ tay tập 2 ) ta chọn lượng dao S = 1,7 mm/vòng. Lấy theo máy S = 1,6 mm/vòng Theo bảng 5 – 114 trang 104 sổ tay CNCTM tập 2 ta có : + Tốc độ cắt là Vb = 8,2 m/ph + Hệ số bền của dao K = 1,0 Vt = 8,2 m/ph - Tốc độ trục chính của máy : nt = = = 237,4 Vg/ph Chọn tốc độ máy nm = 215 vòng/phút. Vtt = = 7,43 m/ph Gia công lỗ f22 : - Khoan lỗ f21 : Theo bảng 5 – 89 trang 86 sổ tay CNCTM tập 2 ta chọn lượng chạy dao S = 0,6 mm/vòng t = 5 mm. Vb = 30 m/ph ( bảng 5 – 90 tang 86 sổ tay tập 2 ) + Tốc độ cắt thực tế Vt = Vb.K1.K2 Tương tự như bước 1 ta chọn K1 = 1 , K2 = 1. Vt = 30.1.1 = 30 m/ph + Tốc độ trục chính : nt = = = 398 v/ph Chọn theo tốc độ máy nm = 350 Vg/ph Tốc độ cắt thực tế : Vtt = = Vtt = 26,376 m/ph - Khoét lỗ f22 : t = 0,5 mm Theo bảng 5 – 112 sổ tay tập 2 trang 104 ta chọn lượng chạy dao S = 1,1 mm/vg. Theo bảng lượng chạy dao của máy ta có S = 1,6 mm/vòng. Theo bảng 5 – 114 sổ tay tập 2 ta có vận tốc cắt : Vb = 7,3 m/ph Vt = 1,0.7,3 = 7,3 m/ph + Tốc độ quay trục chính : nt = = 93 vòng/phút. Chọn theo tốc độ máy nm = 68 vòng/phút. Vtt = = 5,34 m/ph + Lượng chạy dao phút : Sp = 68.1,1 = 74,8 mm/ph c- Nguyên công 3 : Phay 2 mặt đầu f35 Chiều sâu cắt t = 1,5 mm ; lượng chạy dao Sz = 0,35 mm/răng ; lượng chạy dao vòng S = 8.0,35 = 2,8 mm/vòng ( bảng 5 – 125 trang 113 tập 2 sổ tay ). Tốc độ cắt Vb = 141 m/ph ( bảng 5 – 127 trang 115 tập 2 ). Các hệ số : ( bảng 5 – 127 trang 115 tập 2 ). - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cách gá dao : K1 = 1 - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K2 = 0,95 - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng vật liệu K3 = 1,0 - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K4 = 0,8 - Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K5 = 0,8 Tốc độ cắt tính toán Vt = Vb.K1.K2.K3.K4.K5 = 141.1.0,95.1.0,8.0,8 = 85,73 m/ph. nt = = = 273 vòng/phút. Chọn theo tốc độ của máy nm = 250 vòng/phút + Tốc độ cắt thực tế : Vtt = = = 78,5 m/ph Độ nhám bề mặt Rz = 10 d- Nguyên công 4 : Phay mặt đầu vấu Đường kính dao D = 100 mm Số răng z = 10 răng Chiều sâu cắt t = 2 mm , chọn lượng chạy dao là S = 0,15 mm/răng lượng chạy dao vòng : Sv = 0,15.10 = 1,5 mm/vòng. Theo bảng 5 – 127 trang 115 sổ tay CNCTM tập 2 ta chọn chế độ cắt Vb = 203 m/phút. Vt = Vb.K1.K2.K3.K4.K5 K1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công K1 = 1 K2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K2 = 0,64 K3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K3 = 1,0 K4 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công K4 = 0,8 K5 là hệ số điều chỉnh góc nghiêng K5 = 0,95 Vt = 203.1.0,64.1.0,8.0,95 = 98,7 m/ph nt = = = 314,5 vòng/phút. Chọn theo tốc độ của máy nm = 282 vòng/phút + Tốc độ cắt thực tế : Vtt = = = 88,55 m/ph Chọn theo máy là Sp = 400 mm/vòng. e- Nguyên công 5 : Khoan lỗ f22 với Rz = 0,63 * Bước 1 : Khoan lỗ f20 Chiều sâu cắt t = 10 mm Tra bảng 5 – 89 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta chọn được lượng chạy dao S = 0,7 mm/vòng. Hệ số điều chỉnh K = 1,0 S = 0,7 mm/vòng Tra theo bảng lượng chạy dao của máy : Sm = 0,8 mm/vòng Theo bảng 5 – 90 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có vận tốc cắt : Vb = 25 m/vòng + Tốc độ cắt Vt = Vb.K1.K2 Trong đó : K1 là hệ số điều chỉnh tuổi bền khoan K1 = 1,0 K2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều sâu mũi khoan K2 = 1,0 Vt = 25.1.1 = 25 m/ph + Tốc độ quay trục chính : nt = = = 398 vòng/phút. Chọn theo tốc độ của máy nm = 360 vòng/phút + Tốc độ cắt thực tế : Vtt = = = 22,6 m/ph * Bước 2 : Khoét lỗ f21,8 Chiều sâu cắt t = 0,9 mm Theo bảng 5 – 104 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có : S = 0,8 mm/vòng Tra bảng 5 – 106 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có : Vb = 31 m/phút Tốc độ cắt Vt = Vb.K1.K2 Trong đó : K1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền dao K1 = 1,0 K2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi K2 = 0,8 Vt = 31.1.0,8 = 24,8 m/phút. + Tốc độ quay trục chính : nt = = = 362,3 vòng/phút. Chọn theo tốc độ của máy nm = 360 vòng/phút + Tốc độ cắt thực tế : Vtt = = = 24,6 m/ph + Lượng chạy dao phút : Sp = 0,8.360 = 288 mm/phút * Bước 3 : Doa lỗ f22 Chiều sâu cắt t = 0,1 mm Theo bảng 5 – 112 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có : S = 2 mm/vòng Tra bảng 5 – 114 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có : Vb = 7,3 m/phút Tốc độ cắt Vt = Vb.K1 Trong đó : K1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền K1 = 1,0 Vt = 7,3.1 = 7,3 m/phút. + Tốc độ quay trục chính : nt = = = 105,7 vòng/phút. Chọn theo tốc độ của máy nm = 90 vòng/phút + Tốc độ cắt thực tế : Vtt = = = 6,2 m/ph + Lượng chạy dao phút : Sp = 90.2 = 180 mm/phút f- Nguyên công 6 : Khoan – khoét –Tarô * Bước 1 : Khoan lỗ f7,5 Chiều sâu cắt t = 3,75 mm Theo bảng 5 – 89 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có lượng chạy dao : S = 0,3 mm/vòng Hệ số điều chỉnh K = 1,0 S = 0,3 mm/vòng Lấy theo lượng chạy dao của máy : S = 0,282 mm/vòng Tra bảng 5 – 90 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có vận tốc cắt : Vb = 35,5 m/phút Tốc độ cắt Vt = Vb.K1.K2 Trong đó : K1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền của dao K1 = 1,0 K2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu của mũi khoan K2 = 1,0 Vt = 35,5.1.1 = 35,5 m/phút. + Tốc độ quay trục chính : nt = = = 1507,4 vòng/phút. Chọn theo tốc độ của máy nm = 1440 vòng/phút + Tốc độ cắt thực tế : Vtt = = = 33,9 m/ph + Lượng chạy dao phút : Sp = 0,282.1440 = 406 mm/phút * Bước 2 : Khoét lỗ f10 Chiều sâu cắt t = 1,25 mm Theo bảng 5 – 104 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có lượng chạy dao : S = 0,4 mm/vòng hợp với lượng chạy dao của máy. Tra bảng 5 – 10 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có vận tốc cắt : Vb = 35 m/phút Tốc độ cắt Vt = Vb.K1.K2 Trong đó : K1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền của dao K1 = 1,0 K2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi K2 = 1,0 Vt = 35.1.1 = 35 m/phút. + Tốc độ quay trục chính : nt = = = 1114,6 vòng/phút. Chọn theo tốc độ của máy nm = 1015 vòng/phút + Tốc độ cắt thực tế : Vtt = = = 31,87 m/ph + Lượng chạy dao phút : Sp = 1015.0,4 = 406 mm/phút * Bước 3 : Tarô ren M8 Chọn bước ren là 1 Vcắt = 9 m/phút + Tốc độ cắt Vt = Vb.K Trong đó : K là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công K = 1,1 Vt = 9.1,1 = 9,9 m/phút + Tốc độ quay trục chính : nt = = = 394 vòng/phút. Chọn theo tốc độ của máy nm = 360 vòng/phút + Tốc độ cắt thực tế : Vtt = = = 9 m/ph + Lượng chạy dao phút : Sp = 360.1 = 360 mm/phút g- Nguyên công 7 : Phay rãnh Theo bảng 5 – 182 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có : D = 75 mm , z = 60 , chiều sâu cắt t = 2 mm . Chọn S = 0,025 mm/răng. Svòng = 0,025.60 = 1,5 mm/vòng Tra bảng 5 – 184 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) ta có vận tốc cắt : Vb = 72 m/phút Tốc độ cắt Vt = Vb.K1.K2.K3 Trong đó : K1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng gang K1 = 1 K2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền dao K2 = 1 K3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay K3 = 1 Vt = 72.1.1.1 = 72 m/phút. + Tốc độ quay trục chính : nt = = = 305,7 vòng/phút. Chọn theo tốc độ của máy nm = 282 vòng/phút + Tốc độ cắt thực tế : Vtt = = = 66,4 mm/ph + Lượng chạy dao phút : Sp = 282.1,5 = 423 mm/phút Chọn theo máy Sp = 400 mm/phút. 8- Tính chế độ cắt cho nguyên công 4. Chia thành 2 bước : - Phay thô : t = 2,0 mm , Sz = 1,5.10-1 mm/răng ( bảng 5 – 125 ). - Phay tinh : t = 1,5 mm , S = 1,5 mm/vòng ( bảng 5 – 125 trang 113 tập 2 ). Vận tốc cắt tính theo công thức : V = .Kv Theo bảng 5 – 39 trang 33 tập 2 sổ tay CNCTM ta có : Cv = 57,4 ; q = 0,25 ; x = 0,1 ; y = 0,4 ; u = 0,15 ; D = 0,1 ; m = 0,2 ; chu kỳ bền T = 180 ( bảng 5 – 40 trang 34 tập 2 ). Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt : Kv = Trong đó : là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính chất cơ lý của vật liệu gia công = = = 1,283 ( số mũ nv = 1,45 theo bảng 5 – 2 trang 6 tập 2 sổ tay CNCTM ). là hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi = 1 theo bảng 5 – 6 trang 8. = 1,25 theo bảng 5 – 6 trang 8. Kv = 1,283.1,25.1 = 1,6 - Đối với phay thô : V = = 69,1 m/ph Tốc độ quay tính toán : nt = = = 220,06 vòng/phút. Chọn theo tốc độ của máy nm = 220 vòng/phút + Tốc độ cắt thực tế : Vtt = = = 69,08 m/ph - Đối với phay tinh : Sz = = 0,15 mm/răng Theo bảng 5 – 39 trang 34 sổ tay tập 2 ta có : Cv = 155 , m = 0,2 , p = 0,1 , q = 0,25 , u = 0,15 , y = 0,4 , x = 0,1. Hệ số Kv = 1,6 V = .1,6 = 244,67 m/ph + Tốc độ quay của dao : nt = = = 779,2 vòng/phút. Chọn theo tốc độ của máy nm = 750 vòng/phút + Tốc độ cắt thực tế : Vtt = = = 235,5 m/ph - Lực cắt Pz tính theo công thức : Pz = .Kmp Các hệ số tra theo bảng 5 – 41 trang 35 tập 2 sổ tay CNCTM : Cp = 50 ; x = 0,95 ; y = 0,8 ; u = 1,1 ; q = 1,1 ; w = D Hệ số điều chỉnh cho tốc độ bề mặt gia công : theo bảng 5 – 42 trang 35 các thành phần còn lại của lực cắt : ta tính được Pz = 2768 N. Ph = 0,35.Pz = 0,35.2768 = 969 ( N ) Py = 0,9.Pz = 0,9.2768 = 2491(N) Px = 0,525.Pz = 0,525.2768 = 1463 (N) - Mômen cắt trên trục chính của máy : Mx = = = 1384 Nm - Công suất cắt : Nc = = = 3,125 Kw So sánh với công suất máy : Nc < Nm.M ( Vì 3,125 < 4.0,8 = 3,2 ) Vậy máy 6H81 đủ công suất. 9- Thiết kế đồ gá phay cho nguyên công 4. - Sơ đồ gá đặt : Như trong bản vẽ bên ( hình vẽ H9 ). - Tính lực kẹp : + Lực kẹp chi tiết Wkẹp gây ra lực ma sát giữa chi tiết với các phiến tỳ.Để chi tiết không bị xê dịch trong quá trình cắt gọt, lực ma sát không được nhỏ hơn thành phần lực dọc trục Py do lực cắt sinh ra.Đồng thời mômen của lực ma sát không được nhỏ hơn mômen cắt Mx. + Để chi tiết không bị xê dịch : Wkẹp.fms ³ K.Py Trong đó : K là hệ số an toàn , lấy K = 2,5 fms là hệ số ma sát giữa chi tiết và các phiến tỳ với phiến tỳ có khía nhám fms = 0,45 ; Py = 2491 N. Wkẹp ³ = 13838,9 N + Để chi tiết không bị xoay : Wkẹp.fms.r ³ K.Mx Trong đó : r = 17,5 = Mx = Pz.R với R = 75 – 35 = 40 Wkẹp ³ = 8787,3 N Chọn lực kẹp ứng với trường hợp trên : Wkẹp = 13838,9 N + Đường kính vít kẹp được tính theo công thức sau : d = C. Chọn hệ số C = 1,4 ứng với d = 400 MPa. d = 1,4. = 8,23 mm Chọn theo tiêu chuẩn d = 10 mm. - Tính sai số : + Sai số chuẩn : = Trong đó : là khe hở nhỏ nhất được đảm bảo. Chọn = 0,001 mm là dung sai đối với kích thước chuẩn = 0,1 mm là dung sai đối với kích thước chốt gá .Chọn = 0,05 mm = 0,001 + 0,1 + 0,05 = 0,151 mm + Sai số kẹp chặt : Phương của lực kẹp vuông góc với phương kích t