Đồ án Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết mang cá với sản xuất loạt lớn ,điều kiện sản xuất tự do

Lời nói đầu Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục vụ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải ... Đồ ỏn mụn học cụng nghệ chế tạo mỏy là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí, đặc biệt là kỹ sư nghành công nghệ chế tạo máy. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như : máy công cụ, dụng cụ cắt... Đồ án còn giúp cho sinh viên được hiểu dần về thiết kế và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể. Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy 1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết Theo đề bài thiết kế:Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết mang cá với sản xuất loạt lớn ,điều kiện sản xuất tự do. Là một dạng chi tiết trong họ chi tiết hộp, chúng là một loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tao với nhau một góc nào đó. Chi tiết dạng hộp được lắp ở đầu máy bào có tác dụng là để lắp bàn gá dao. Điều kiện kỹ thuật của chi tiết: + Độ không song song giữa C và A < 0,03/100 mm. + Độ không vuông góc giữa mặt B và A < 0,03/100 mm. + Độ không phẳng của mặt C < 0,01/chiều dài làm việc. + Vật liệu chi tiết C45. 2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết Bề mặt làm việc chủ yếu của mang cá là hai bề mặt trong của mang cá. Cụ thể ta cần đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau đây: - Hai bề mặt làm việc của mang cá phải đạt độ nhám Ra=0,63mm - Hai đường tâm của hai lỗ M16 phải song song với nhau và cùng vuông góc với mặt phẳng có diện tích lớn nhất. Hai đường tâm của hai lỗ M18 phải đảm bảo khoảng cách A = 130±0,5, độ không song song của hai tâm lỗ là < 0,1/100 mm, độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt phẳng có diện tích lớn nhất < 0,1/100 mm. - Ba đường tâm của ba lỗ M10 phải song song với nhau và cùng song song với mặt phẳng có diện tích lớn nhất. Bai đường tâm của ba lỗ M10 phải đảm bảo khoảng cách sai lệch không quá ±0,1mm, độ không song song của ba tâm lỗ là < 0,1/100 mm, độ không song song của tâm lỗ so với mặt phẳng có diện tích lớn nhất < 0,1/100 mm. Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có một số tính công nghệ trong kết cấu chi tiết dạng hộp như sau: + Độ cứng vững: Do kích thước chi tiết dài, chiều dầy thân không lớn nên đảm bảo độ cứng vững. + Các mặt của mang cá phẳng song song nên thuận lợi cho việc gá đặt chi tiết gia công, đồ gá đơn giản hơn, dễ gia công cơ khí cũng như chế tạo phôi. + Các lỗ ren M18 có kết cấu thuận lợi cho việc gia công. + Với hình dáng kết cấu ta thấy chi tiết này rất thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất. Ngay bây giờ ta có thể chọn được chuẩn thô là mặt phẳng có diện tích lớn nhất. + Chi tiết rất thích hợp với việc chế tạo phôi bằng phương pháp đúc. 3. Xác định số sản phẩm sản xuất trong một năm Với yêu cầu sản xuất loạt lớn, vậy ta phải tìm số sản phẩm sản xuất trong một năm. Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức: Q = V.g = 1,17.7,852= 9,18 kg Theo bảng 2 trang 13 [5], ta có: Số sản phẩm sản xuất trong một năm là từ 500-1000 chiếc. 4. Chọn phương pháp chế tạo phôi Với chi tiết mang cá như hình vẽ thì để đạt năng suất cao ta chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại. Để rút mẫu dễ dàng thì phần góc của mang cá ta đúc vuông luôn để tạo thuận lợi cho việc rút mẫu. 5. Lập thứ tự các nguyên công, các bước Nguyên công 1: Phay mặt D lấy mặt A làm chuẩn thô, gia công trên máy phay đứng bằng dao phay mặt đầu. Nguyên công 2,3: Phay hai mặt bên lấy mặt D làm chuẩn tinh, gia công trên máy phay ngang bằng dao phay mặt đầu. Nguyên công 4: Phay mặt A lấy mặt D làm chuẩn tinh, gia công trên máy phay đứng bằng dao phay mặt đầu. Nguyên công 5: Phay mặt đầu lấy mặt A làm chuẩn tinh, gia công trên máy phay ngang bằng dao phay mặt đầu. Nguyên công 6: Phay 2 rãnh mang cá lấy mặt A làm chuẩn tinh, gia công trên máy phay đứng bằng dao phay có góc 60o. Nguyên công 7:Phay 2 rãnh thoát dao bằng dao phay đĩa 3 mặt trên máy phay mà đầu máy có thể xoay đi một góc bất kỳ. Nguyên công 8: Khoan và ta rô 2 lỗ ren M18 dùng mặt A làm chuẩn tinh. Gia công trên máy khoan cần. Nguyên công 9: Khoan và ta rô 3 lỗ ren M10 và 2 lỗ định vị dùng mặt A làm chuẩn tinh. Gia công trên máy khoan cần. Nguyên công 10: Mài mặt làm việc của mang cá để đạt độ bóng Ra=0,63mm trên máy mài phẳng. 6. Tính lượng dư cho một bề mặt và tra lượng dư cho các bề mặt còn lại 6.1. Tính lượng dư khi phay mặt đầu chiều dài 100mm chiều rộng 50mm Kích thước lớn nhất của chi tiết: Lmax=400 (mm). Ta tính lượng dư cho nguyên công phay mặt đầu của mang cá cấp chính xác cần đạt là7 khối lượng phôi đúc 9,18(kg) vật liệu chế tạo phôi là thép 45. Như đã xác định, qui trình công nghệ gồm 2 bước: phay thô và phay tinh. Chi tiết được định vị theo mặt phẳng đáy bằng 2 phiến tỳ và mặt bên bằng 2 chốt trụ, mặt hông bằng một chốt trám. Theo bảng 10/39/Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, với phôi đúc, đường kính < 1250 (mm), cấp chính xác 7-9 ị Rz=250 (mm), Ti=350 (mm). Sau bước thứ nhất.Theo bảng 10/32/Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, với phay thô: Rz=50 (mm),Ti=50(mm), phay tinh: Rz=10 (mm),Ti=30(mm) Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau: rphôi= - rcv là giá trị độ không vuông góc của mặt đầu so với bề mặt chuẩn thô là. Theo bảng 4-40/133/Sổ tay công nghệ chế tạo máy,với phôi đúc trong khuôn kim loại ị rcv= 0,3-1,5 (mm/mm). Chọn rcv=1,0 (mm/mm). ị rcv=1,0.400=400 (mm). rsph là giá trị sai lệch ở mặt đầu do độ cong của phôi do gá đặt để phay, lấy bằng 200(mm). Ta có sai lệch không gian tổng cộng: rphôi===447 (mm) Sai số gá đặt khi phay thô được xác định theo công thức: egđ= ị sai số chuẩn trên chiều dài: eC=0 Theo bảng 24/48/Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, khi định vị trên phiến tỳ, kẹp chặt bằng ren vít, bề rộng chi tiết H=400 (mm) . ị eK=0(mm).Vì phương lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện Vậy sai số gá đặt của nguyên công phay mặt đầu có thể lấy egđ= 10 (mm) vì sai số này phụ thuộc khẳ năng của người lắp ráp đồ gá và dụng cụ để điều chỉnh ở đây ta chọn dụng cụ điều chỉnh có độ chính xác là 10(mm) Theo công thức Kôvan, lượng dư nhỏ nhất: 2Zmin=2.(Rzi-1+Ti-1+) ị lượng dư nhỏ nhất khi phay là: 2Zmin=2.(250+350+)=2.1065 (mm) Ta có: - kích thước khi phay là: l=(lDN-e)+2Zmin=400-0,1+2.0,097=400,094 (mm) - kích thước phôi: lphôi=400,094+2Zmin=400,094+2.1,065=402,13 (mm) Theo bảng 3.91/248/Sổ tay công nghệ chế tạo máy_Tập I, ta có: ị dung sai phay thô: d=300 (mm) (cấp chính xác 12). Theo bảng 3.97/253/Sổ tay công nghệ chế tạo máy_Tập I: ị dung sai phay phôi: dph=400 (mm). Vậy ta có: - sau khi phay là: lmin=400,094 lmax=400,094+0,3=400,394 (mm). - kích thước phôi: lmin=402,13 (mm). Lmax=402,13+0,4=402,53 (mm). Lượng dư nhỏ nhất và lớn nhất trong các nguyên công: 2Zmin=402,13-400,094=2,036 (mm)=2036 (mm) 2Zmax=402,53-400,394=2,136 (mm)=2136 (mm). ị lượng dư tổng cộng khi gia công: 2Z0min=94+2036=2130 (mm) 2Z0max=274+2136=2410 (mm). Kiểm tra kết quả khi phay 2Zmax-2Zmin=2136-2036=100 (mm) dph-d=400-300=100 (mm) ị Kết quả tính toán là đúng. Bảng kết quả tính toán lượng dư cho nguyên công trên: Kết quả Phôi Khi gia công Rz (mm) 250 50 Ti (mm) 350 50 r (mm) 447 45 e (mm) 10 Zmin (mm) 1018 Lt (mm) 400 400,094 d (mm) 400 300 Lmin (mm) 400 400,094 Lmax (mm) 402,53 400,394 2Zmin (mm) 2036 2Zmax (mm) 2136 6.2 Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại: Với phương pháp chế tạo phôi là phương đúc trong khuôn kim loại, ta sẽ được độ chính xác của phôi là cấp I, theo bảng 3-9/252/Sổ tay công nghệ chế tạo máy_Tập I, ta tra được lượng dư cho các bề mặt như sau: lượng dư mặt đáy chuẩn thô C=2 (mm). lượng dư mặt đầu C=2 (mm). lượng dư hai mặt bên C=2 (mm). lượng dư hai mặt mang cá C=2,5(mm) 7. TíNH Và CHA CHế Độ CắT CHO CáC NGUYÊN CÔNG Cụ THể: 7.1. Nguyên công 1: Phay mặt D Lập sơ đồ gá đặt: Để phay mặt D ta định vị 5 bậc tự do là đủ. Ta lấy mặt A có diện tích lớn nhất tạo độ cứng vững cao làm chuẩn thô, mặt A định vị 3 bậc tự do bằng 3 chốt trám, còn hai bậc tự do ta dùng 1 phiến tỳ định vị bên cạnh. Hình vẽ sơ đồ gá đặt: Kẹp chặt: Dùng ê tô để kẹp chặt, tạo thuận lợi cho việc tháo lắp được dễ dàng và đảm bảo được lực kẹp cần thiết. Chọn máy: Máy phay đứng 6M82. Theo bảng 7-13 trang 460 [Sổ tay CNCTM] ta có: Công suất của máy Nm = 7,5kW, phạm vi tốc độ trục chính 31,5 – 1600 vg/ph ngang, 90 – 1400 vg/ph thẳng đứng, với 18 cấp tốc độ, phạm vi bước của bàn máy dọc 25-1250, ngang 25-1250, thẳng đứng 8,3-416,6, thước khuôn khổ máy 2445x1745x1880. Số vòng quay tiêu chuẩn của máy :31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600. Chọn dao: Phay bằng dao phay mặt đầu răng chắp bằng thép gió, có các kích thước tra theo bảng 6-16 trang 388 như sau: D = 160 mm, d = 50 mm, B =45 mm, Z = 16 răng. Lượng dư gia công: Phay 1lần với lượng dư phay là Zb1 = 2 mm Chế độ cắt: + Chiều sâu cắt: t = 2mm. + Lượng chạy dao: Theo bảng 5-95 trang 208 ta có: lượng chạy dao S0 = 1–2,6 mm/vòng, chọn S0 = 1,5 mm/vòng ị Sz = 0,09 mm/răng. + Tốc độ cắt: Với Sz = 0.09 mm/răng , D =160mm, số răng Z = 16 răng. Theo bảng 5 - 96 trang 209 ta có: Vb = 49,5 m/ph Ta tra được các hệ số phụ thuộc: k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, yêu cầu Tthực = 1.5.Tdn nên k1 = 0,92 k2 : Hệ số phụ thuộc vào trạng thái vật liệu phôi (đúc), k2=0,8 k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, k3 = 1 k4 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc dạng gia công( tinh), k4 = 0,8 vt = vb.k1.k2.k3 . k4= 49,5.0,92.0,8.1.0,8 = 29,14 m/ph. Xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt bằng công thức: (vòng/phút) Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 63 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: m/phút. Lượng chạy dao phút là Sp = Sz.Z.n = 0,09.16.63 =90,72 mm/phút. 7.2. Nguyên công 2 và nguyên công 3: Phay hai mặt bên Lập sơ đồ gá đặt: Với nguyên công 2 để phay mặt bên ta định vị 5 bậc tự do. Ta lấy mặt D vừa mới gia công làm chuẩn tinh, mặt D định vị 3 bậc tự do bằng 2 phiến tỳ, còn hai bậc tự do ta dùng 2 chốt trụ có khía nhám định vị mặt bên cạnh còn lại Hình vẽ sơ đồ gá đặt: Với nguyên công 3 để phay mặt bên ta định vị 5 bậc tự do. Ta lấy mặt D vừa mới gia công làm chuẩn tinh, mặt D định vị 3 bậc tự do bằng 2 phiến tỳ, còn hai bậc tự do ta dùng 2 chốt trụ trơn định vị mặt bên cạnh còn lại Hình vẽ sơ đồ gá đặt: Kẹp chặt: Dùng ren ốc để kẹp chặt, tạo thuận lợi cho việc tháo lắp được dễ dàng và đảm bảo được lực kẹp cần thiết. Chọn máy: Thông số: bề rộng phay B=25 (mm), kích thước cần đạt là 380, vật liệu thép C45, phôi chính xác cấp I. Chọn máy gia công là máy phay ngang 6H82, công suất máy NM=7 (KW), số vòng quay trục chính n=200 (v/ph). Chọn dao: Phay bằng dao phay mặt đầu, có các kích thước tra theo bảng 6-16 trang 387 như sau: D = 80 mm, d = 27 mm, B =36 mm, Z = 10 răng. Lượng dư gia công: Phay 1 lần với lượng dư phay thô Zb1 = 2 mm Chế độ cắt: Với nguyên công này mục đích gia công là để làm chuẩn ting cho nguyên công sau, vì vậy mà ta chỉ gia công thô. + Chiều sâu cắt: t = 2 mm. + Lượng chạy dao: Theo bảng 5-94 trang 208 ta có: lượng chạy dao Sz = 0.08 – 0.15 mm/răng, chọn Sz = 0.12 mm/răng ị S = 1, 2 mm/vg. + Tốc độ cắt: Với Sz = 0.12 mm/răng , D =80mm, số răng Z = 10 răng. Theo bảng 5 - 96 trang 209 ta có: Vb = 44 m/ph Ta tra được các hệ số phụ thuộc: k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, yêu cầu Tthực = 1,5.Tdn nên k1 = 0,92 k2 : Hệ số phụ thuộc vào trạng thái vật liệu phôi (đúc), k2=0,8 k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, k3 = 1 k4 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc dạng gia công( thô), k4 = 1 vt = vb.k1.k2.k3 . k4= 44.0,92.0,8.1.1 = 32,38 m/ph. Xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt bằng công thức: (vòng/phút) Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 118 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: m/phút. Lượng chạy dao phút là Sp = Sz.Z.n = 0,12.10.118 =141,6 mm/phút. 7.3. Nguyên công 4: Phay mặt A Lập sơ đồ gá đặt: Để phay mặt A ta định vị 5 bậc tự do là đủ. Ta lấy mặt D làm chuẩn tinh , mặt D định vị 3 bậc tự do bằng 2 phiến tỳ, còn hai bậc tự do ta dùng 1 phiến tỳ định vị bên cạnh. Hình vẽ sơ đồ gá đặt: Kẹp chặt: Dùng ê tô để kẹp chặt, tạo thuận lợi cho việc tháo lắp được dễ dàng và đảm bảo được lực kẹp cần thiết. Chọn máy: Tương tự như nguyên công 1 Chọn dao: Tương tự như nguyên công 1 Lượng dư gia công: Tương tự như nguyên công 1 Chế độ cắt: Tương tự như nguyên công 1 7.4. Nguyên công 5: Phay mặt đầu Lập sơ đồ gá đặt: Để phay mặt đầu ta định vị 6 bậc tự do. Ta lấy mặt A có diện tích lớn nhất tạo độ cứng vững cao làm chuẩn tinh, mặt A định vị 3 bậc tự do bằng 2 phiến tỳ, còn dùng 2 chốt trụ định vị mặt bên khống chế hai bậc tự do, ta dùng 1 chốt trám định vị mặt đáy khống chế 1 bậc tự do . Hình vẽ sơ đồ gá đặt: Kẹp chặt: Dùng ren ốc đòn để kẹp chặt, tạo thuận lợi cho việc tháo lắp được dễ dàng. Chế độ cắt: Ta tính toán chế độ cắt cho nguyên công vừa tính lượng dư ở trên, với các thông số: bề rộng phay B=50 (mm), kích thước cần đạt là 400, vật liệu thép C45, phôi chính xác cấp I. Chọn máy gia công là máy phay ngang 6768M, công suất máy NM=1,7 (KW), số vòng quay trục chính n=200 (v/ph). Để đảm bảo năng suất cắt, ta chon dao phay mặt đầu có đường kính: D=1,25B=1,25.50=80 (mm). Theo bảng 4.93/374/Sổ tay công nghệ chế tạo máy_Tập I, chọn dao phay mặt đầu có các thông số: - D=80 (mm). - B=40 (mm). - d=32 (mm). - số răng z=10 răng. Theo kết quả tính lượng dư, ta có 2 nguyên công cần thực hiện với lượng dư:d=2 (mm). Chiều sâu phay: t=2 (mm). - chiều rộng phay: B=50(mm). Cắt 1 lần hết chiều sâu cắt trên cả chiều rộng phay. * Lượng chạy dao: S(mm/vòng) Theo bảng 5.34/29/Sổ tay công nghệ chế tạo máy_Tập II, khi gia công thô bằng dao phay mặt đầu thép gió, vật liệu gia công bằng thép 45, công suất máy < 5 (KW): ị do chiều sâu cắt tương đối lớn nên chọn Sz=0,05 (mm/răng). Theo bảng 5.37/31/Sổ tay công nghệ chế tạo máy_Tập II, khi gia công tinh mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu thép gió, Ra=1,25 ị chọn S=0,5 (mm/vg). Vậy ta có: +Sz=0,05 (mm/răng). +S=Sz.z=0,05.10=0,5 (mm/vg). +Sph=S.n=0,5.200=100 (v/ph). * Tốc độ cắt: V(m/phút) Tốc độ cắt được tính toán theo công thức: V= (m/phút) Vật liệu làm dao: P6M5. Theo bảng 5.39/32/Sổ tay công nghệ chế tạo máy_Tập II, với B > 35 (mm), vật liệu gia công bằng thép, HB=190: ị CV=42; q=0,2; x=0,1; y=0,4; u=0,1; p=0,1; m=0,15. KV _ hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt Kv= KMV. KNV. KUV KMV _ hệ số điều chỉnh phụ thuộc tính chất vật liệu, theo bảng 5.1/6/Sổ tay công nghệ chế tạo máy_Tập II, với vật liệu gia công thép 45,HB=190: ị KMV=(190/HB)nv=(190/190)nv=1. KNV _ hệ số điều chỉnh phụ thuộc tình trạng bề mặt phôi, theo bảng 5.5/8/Sổ tay công nghệ chế tạo máy_Tập II, với phôi đúc, không vỏ cứng ị KNV=1. KUV _ hệ số điều chỉnh phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt, theo bảng 5.6/8/Sổ tay công nghệ chế tạo máy_Tập II, với dụng cụ cắt là dao thép gió ị KUV=1. ị Kv= KMV. KNV. KUV=1.1.1=1 T _ tuổi bền của dao, theo bảng 5.40/34/Sổ tay công nghệ chế tạo máy_Tập II, gia công bằng dao phay mặt đầu, D=80 (mm) ị T=180 (phút). Vậy ta có vận tốc cắt là: V=(m/phút). * Lực cắt: PZ (N) P= Theo bảng 5.41/34/Sổ tay công nghệ chế tạo máy_Tập II, với dao phay mặt đầu, vật liệu phần cắt bằng thép gió, vật liệu gia công thép 45, HB=190, ta có: CP=50 ; x=0,9 ; y=0,72 ; u=1,14 ; q=1,14 ; w=0. KMV_ hệ số điều chỉnh cho chất lượng vật liệu gia công. Theo bảng 5.9/9/Sổ tay công nghệ chế tạo máy_Tập II, với vật liệu gia công thép 45 ị KMV=(190/HB)n=(190/190)n=1. ị Lực cắt khi phay là: PZth=1378,5 (N). * Mô men xoắn trên trục chính của máy: MX (N.m) MX= ị + khi phay là: MX==689,25 (N.m) * Công suất cắt: Ne (kW) Ne= Ne= =1,3 (kW) < NM vậy thoả mãn 7.5.Nguyên công 6phay 2 rãnh mang cá Lập sơ đồ gá đặt: Để phay rãnh mang cá ta định vị 6 bậc tự do . Ta lấy mặt A có diện tích lớn nhất tạo độ cứng vững cao làm chuẩn tinh, mặt A định vị 3 bậc tự do bằng 2 phiến tỳ, còn dùng 2 chốt trụ định vị mặt bên không chế hai bậc tự do ,ta dùng 1 chốt trụ định vị mặt đầu khống chế 1 bậc tự do. Sơ đồ gá đặt Kẹp chặt: Dùng ren ốc để kẹp chặt, tạo thuận lợi cho việc tháo lắp được dễ dàng và đảm bảo được lực kẹp cần thiết. Chọn máy: Máy phay đứng 6M82. Theo bảng 7-13 trang 460 [Sổ tay CNCTM] ta có: Công suất của máy Nm = 7,5kW, phạm vi tốc độ trục chính 31,5 – 1600 vg/ph ngang, 90 – 1400 vg/ph thẳng đứng, với 18 cấp tốc độ, phạm vi bước của bàn máy dọc 25-1250, ngang 25-1250, thẳng đứng 8,3-416,6, thước khuôn khổ máy 2445x1745x1880. Số vòng quay tiêu chuẩn của máy :31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600. Chọn dao: Phay bằng dao phay trụ 2 mặt chắp bằng thép gió D = 80mm, d = 32 mm, L=80 mm, Z = 16 răng, góc nghiêng răng 45o Lượng dư gia công: Phay 4 lần với lượng dư phay Zb1 = 18 mm Chế độ cắt: Chiều sâu cắt: t =4,5mm. Lượng chạy dao: Theo bảng 5-127 trang 220 ta có: lượng chạy dao S0 = 0,8–1,7 mm/vòng, chọn S0 = 1,5 mm/vòng ị Sz = 0,09 mm/răng. Tốc độ cắt: Với Sz = 0.09 mm/răng , D =80mm, số răng Z = 16 răng. Theo bảng 5 - 127 trang 220 ta có: Vb = 49mm/ph Ta tra được các hệ số phụ thuộc: k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, yêu cầu Tthực = 1.5.Tdn nên k1 = 0,92 k2 : Hệ số phụ thuộc vào trạng thái vật liệu phôi (đúc), k2=0,8 k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, k3 = 1 k4 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc dạng gia công( tinh), k4 = 0,8 vt = vb.k1.k2.k3 . k4= 49.0,92.0,8.1.0,8 = 29,14 m/ph. Xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt bằng công thức: (vòng/phút) Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 63 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: m/phút. Lượng chạy dao phút là Sp = Sz.Z.n = 0,09.16.63 =90,72 mm/phút 7.6. Nguyên công 7: Phay rãnh thoát dao Lập sơ đồ gá đặt: Để phay mặt bên ta định vị 6 bậc tự do . Ta lấy mặt A có diện tích lớn nhất tạo độ cứng vững cao làm chuẩn tinh, mặt A định vị 3 bậc tự do bằng 2 phiến tỳ, ta dùng 2 chốt tỳ định vị mặt bên cạnh khống chế 2 bậc tự do và một chốt trụ định vị mặt đầu khống chế một bậc tự do Hình vẽ sơ đồ gá đặt: Kẹp chặt: Dùng ren ốc để kẹp chặt, tạo thuận lợi cho việc tháo lắp được dễ dàng và đảm bảo được lực kẹp cần thiết. Chọn máy: Máy phay.6M12P Theo bảng 7-17 trang 465 [Sổ tay CNCTM] ta có: Công suất của máy Nm = 5kW, phạm vi tốc độ trục chính 40 -2000 vg/ph với 18 cấp tốc độ, thước khuôn khổ máy 2255x2020x1900. Số vòng quay tiêu chuẩn của máy : 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600;2000; Chọn dao: Phay bằng dao phay đĩa ba mặt , có các kích thước tra theo bảng 6-16 trang 387 như sau: D = 50 mm, d = 16 mm,d1=25mm, B =5 mm, Z = 16 răng. Lượng dư gia công: Phay 1 lần với lượng dư phay thô Zb1 = 2,5 mm Chế độ cắt: 1. Bước gia công thô Chiều sâu cắt: t = 2,5 mm. Lượng chạy dao: Theo bảng 5-150 trang 235 ta có: lượng chạy dao Sz = 0.05 – 0.08 mm/răng, chọn Sz = 0.08mm/răng ị S = 1, 28 mm/vg. Tốc độ cắt: Với Sz = 0.28 mm/răng , D =50mm, số răng Z = 16 răng. Theo bảng 5 – 5-151trang 236 ta có: Vb = 40 m/ph Ta tra được các hệ số phụ thuộc: k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, yêu cầu Tthực = 1.5.Tdn nên k1 = 0,92 k2 : Hệ số phụ thuộc vào trạng thái vật liệu phôi (đúc), k2=0,8 k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, k3 = 1 k4 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc dạng gia công( thô), k4 = 1 vt = vb.k1.k2.k3 . k4= 40.0,92.0,8.1.1 = 29,44 m/ph. Xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt bằng công thức: (vòng/phút) Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 200 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: m/phút. Lượng chạy dao phút là Sp = Sz.Z.n = 0,28.16.200 =896 mm/p 7.7. Nguyên công 8:Khoan,vát mép và Tarô lỗ M16x 2 Bước 1 khoan lỗ f13,6 Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ cần đảm bảo độ vuông góc giữa đường tâm với mặt phẳng A. Để khoan và ta rô ta chọn mặt phẳng A làm mặt chuẩn tinh. Mặt A hạn chế 3 bậc tự do bằng 2 phiến tỳ. Dùng 2chốt trụ định vị 2 bậc tự do ơ mặt bên và dùng 1 chốt trụ định vị 1 bậc tự do ở mặt đầu. Như vậy là định vị 6 bậc tự do. Hình vẽ sơ đồ gá đặt: Kẹp chặt: Dùng ren ốc để kẹp chặt, tạo thuận lợi cho việc tháo lắp được dễ dàng và đảm bảo được lực kẹp cần thiết. Chọn máy: .Máy khoan cần 2H55. Theo bảng 7-24 trang 470 ta có: Công suất của máy Nm = 4kW, phạm vi tốc độ trục chính 20 - 2000 vg/ph, với 21 cấp tốc độ, kích thước khuôn khổ máy 2350x1000x3320. Chọn dao: Theo bảng 6-5 trang 369 Mũi khoan thép gió P6M5, D = 13,6mm, L = 160mm, l = 100mm. Chọn dao vát mép theo tiêu chuẩn vát rộng lỗ F13,6 Mũi ta rô để cắt ren hệ mét: do=16;L=90; l=40; d=14; s=2,5 Chế độ cắt: Chiều sâu cắt: t = D/2=6,8 mm Lượng chạy dao: Theo bảng 5-58 trang 181.Với vật liệu Thép 45 có HB = 170…217 (thuộc nhóm thép gia công 6) ta có: S = 0,16 á 0,22 mm/vg. Chọn lượng chạy dao theo máy S = 0,2 mm/vg Tốc độ cắt Tốc độ cắt được tính theo công thức: V = Trong đó: Cv, m, y, q: hệ số và các số mũ cho trong bảng 5-43 trang 175 ị Cv = 8,9 m = 0,2 y = 0,7 q = 0,4. T: chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-30 trang 24 [2] ị T = 25 phút. Hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cụ thể: kV = kMV.klV.kuv Trong đó: kMV là hệ số xét đến tính chất vật liệu chi tiết gia công với vật liệu của chi tiết là C45 có sb = 750 Mpa theo 5-1 trang 6 [2] ta có: Theo 5-2 trang 6 [2] ta có: kn = 1 nV = 0,9 nên: klv : Là hệ số phụ thuộc chiều sâu gia công, theo 5-31 trang 24 [2] ta có: klv = 1 kuv : Là hệ số phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt, theo 5-5 trang 8 [2] ta có: kuv = 1 kV = kMV.knV.kuv = 1.1.1 = 1 Thay số ta có: V = (m/ph) Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: vg/ph chọn m = 10 ị Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: vg/ph ị Tốc độ cắt thực: (m/ph) Mô men xoắn Mx Mô men xoắn: Mx = 10.CM.Dq.S y.kMP Theo 5-32 trang 25 [2] ta có: CM = 0,0345 q = 2 y = 0,8 Theo 5-9 trang 25 [2] ta có: kMP = 1 Mx = 10.CM.Dq.S y.kMP = 10.0,0345.13,62.0,20,8.1 = 17,76 (Nm). Lực chiều trục Po Lực chiều trục: P0 = 10.CP.Dq.S y.kP Theo 5-32 trang 25 [2] ta có: CP = 68 q = 1 y = 0,7 Theo 5-9 trang 25 [2] ta có: kP = 1 P0 = 10.CP.Dq.S y.kP = 10.68.13,61.0,20,7.1 = 2204,09 (N). Công suất cắt Ne (kW). Ta thấy Ne < Nm = 4kW hợp lý. 7.8.Nguyên công 9: Khoan, vát mép, ta rô Khoan 3 lỗ f8,5 và 2 lỗ F6 ta rô 3 lỗ M10. Lập sơ đồ gá đặt:: mặt A định vị 3 bậc tự do bằng 2 phiến tỳ ,mặt bên định vị 2 bậc tự do bằng 2 chốt trụ ,mặt dưới định vị một bậc tự do bằng chốt trụ có khía nhám. Sơ đồ gá đặt Kẹp chặt: Dùng ren ốc để kẹp chặt, tạo thuận lợi cho việc tháo lắp được dễ dàng và đảm bảo được lực kẹp cần thiết. Chọn máy: .Máy khoan cần 2H55. Theo bảng 7-24 trang 470 ta có: Công suất của máy Nm = 4kW, phạm vi tốc độ trục chính 20 - 2000 vg/ph, với 21 cấp tốc độ, kích thước khuôn khổ máy 2350x1000x3320. Chọn dao: Theo bảng 6-5 trang 369 Mũi khoan thép gió GOCT 887-43, D = 8,5mm, L = 120mm, l = 80mm. Mũi khoan thép gió GOCT 887-43, D = 6mm, L = 100mm, l = 65mm. Mũi ta rô để cắt ren hệ mét: do=10;L=80; l=24; d=8; s=1,5 Xác định công bội của máy: Với m = 10 chọn theo dãy tiêu chuẩn . Chiều sâu cắt t =D/2=8,5/2=4,25 (mm). Theo bảng 5.89/21/Sổ tay công nghệ chế tạo máy_Tập II, với vật liệu gia công thép , HB > 170, ta có lượng chạy dao vòng: S=0,27-0,13 (mm/vòng), chọn theo máy: S=0,2 (mm/vòng). Theo bảng 5.90/86/Sổ tay công nghệ chế tạo máy_Tập II, với vật liệu gia công thép, HB > 170, S=0,25 (mm/vòng), ta có tốc độ cắt: Vb=35,5 (m/ph) Ta tra được các hệ số phụ thuộc: + Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, yêu cầu Tthực = Tdn nên K1 = 1. + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu dao, với dao thép gió nên K2 = 1. + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều sâu lỗ với H<3D nên K3 = 1. ị Vt=Vb.K1.K2.K3=35,5.1=35,5 (m/phút). ị . ị Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm=1900(vg/ph). ị Tốc độ cắt thực: (m/ph).S 7.9.Nguyên công 10 mài 2 rãnh mang cá Lập sơ đồ gá đặt: Để mài rãnh mang cá ta định vị 6 bậc tự do . Ta lấy mặt A có diện tích lớn nhất tạo độ cứng vững cao làm chuẩn tinh, mặt A định vị 3 bậc tự do bằng 2 phiến tỳ, còn dùng 2 chốt trụ định vị mặt bên không chế hai bậc tự do ,ta dùng 1 chốt trụ định vị mặt đầu khống chế 1 bậc tự do. Kẹp chặt: Dùng ren ốc để kẹp chặt, tạo thuận lợi cho việc tháo lắp được dễ dàng và đảm bảo được lực kẹp cần thiết. Chọn máy Chọn máy mài phẳngchính xác cao của Liên Xô kiểu 371M1 Kích thước lớn nhất vật mài 250x600x300mm Đường kính đá lớn nhất 250mm Công suất động cơ 2,8(kw) Số vòng quay của đá 1400 vòng/phút Tốc độ di động của bàn máy hay ụ mài :0,18m/phút Tốc độ di động ngang của ụ mài sau 1 hành trình kép của bàn máy 0,2-2mm/htr kép Chọn dao: Chọn dụng cụ cắt là đá mài phẳng (GOCT-2424-75) với profin côn 450 3P + Tính vận tốc đá mài Vđ=P.D.nđ/1000.60=3,14.200.2