Đồ án Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết tay biên

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 án môn học công nghệ chế tạo máy kỳ 9 là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí. 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 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết: Theo đề bài thiết kế:” Thiết kế qui trỡnh cụng nghệ chế tạo chi tiết tay biờn” với sản lượng 5000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do. Tay biên là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng càng, 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 tay biên có chức năng biến chuyển động thẳng của piston của động cơ thành chuyển động quay của trục khuỷu hoặc ngược lại. Ngoài ra còn dùng để đẩy bánh răng ( khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ)... Điều kiện làm việc của tay biên đòi hỏi khá cao: + Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ. + Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập. +Lực dọc tương đối lớn Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết: Bề mặt làm việc chủ yếu của tay biên là hai bề mặt trong của hai lỗ. Cụ thể ta cần đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau đây: - Lỗ f8 dùng để dẫn dầu vào trong lỗ f40 có lắp bạc thay. Hai đường tâm của hai lỗ f42 (lỗI) và f75(lỗII) phảI song song với nhau và cùng vuông góc với mặt đầu tay biên . Hai đường tâm của hai lỗ I và II phảI đảm bảo khoảng cách A = 260-0,4 Độ côn và độ ô van lỗ I và lỗII <=0,015mm. Độ không song song giữa đường sinh lỗ II so với bề mặt khác <=0,03/100mm. Độ không vuông góc giữa đường sinh lỗII với bề mặt khác <=0,02 trên toàn bộ bề mặt. Đường nối tâm lỗ I so với lỗ II không lệch trục đối xứng của tay biên quá 0,5mm. Sai lệch khối lượng không vượt quá 100g. Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có thể đưa ra một số nét công nghệ điển hình gia công chi tiết tay biên như sau: + Kết cấu của tay biên phải được đảm bảo khả năng cứng vững. + Với tay biên, với kích thước không lớn lắm phôI nên chọn là phôI dập và vì để đảm bảo các điều kiện làm việc khắc nghiệt của tay biên. + Chiều dài các lỗ cơ bản nên chọn bằng nhau và các mặt đầu của chúng thuộc hai mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất. + Kết cấu của tay biên phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc. + Kết cấu thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất. Với tay biên , nguyên công đầu tiên gia công hai mặt đầu cùng một lúc để đảm bảo độ song song của 2 mặt đầu và để làm chuẩn cho các nguyên công sau ( gia công hai lỗ chính ) nên chọn chuẩn thô là hai mặt thân biên không gia công. Và thứ tự gia công của hai mặt đầu là phay bằng hai dao phay đĩa 3 mặt sau đó mài phẳng để đạt yêu cầu. Xác định dạng sản xuất: Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau đây: N = N1m(1 + b/100) Trong đó: N : Số chi tiết được sản xuất trong một năm; N1 : Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm; m : Số chi tiết trong một sản phẩm; : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%) ị N = 5000.1.(1 + 6%) = 5300 ( sản phẩm). Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết. Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức: Q = V.g = 0,174.7,852 = 1,366 kg Theo bảng 2 trang 13 – Thiết kế đồ án CNCTM, ta có: Dạng sản suất: Hàng loạt Lớn Chọn phôi: Phôi ban đầu để rèn và dập nóng: Trước khi rèn và dập nóng kim loại ta phải làm sạch kim loại, cắt bỏ ra từng phần nhỏ từng phần phù hợp được thực hiện trên máy cưa. Trong trường hợp trọng lượng của chi tiết ( biên liền)khoảng 2 kg (< 10 kg) thì ta chọn phôiI là cán định hình. Rèn tự do: Dập lần 1: Dập lần 2: Cắt bavia: Bản vẽ lồng phôi: Từ cách chế tạo phôi ở trên ta có thể tra được lượng dư theo bảng 3-9 (Lượng dư phôi cho vật rèn khuôn ) Sổ tay công nghệ Chế tạo Máy. Các kích thước của vật rèn khuôn, được xác định đối với các bề mặt gia công của chi tiết khi làm tròn sẽ tăng lượng dư lên với độ chính xác : + 0,5 mm. Trị số lượng dư cho trong bảng cho đối với bề mặt Rz = 80; nếu bề mặt gia công có Rz = 20 á 40 thì trị số lượng dư tăng 0.3 á 0.5 mm; nếu bề mặt có độ nhấp nhô thấp hơn thì trị số lượng dư tăng thêm 0.5 á 0.8 mm. Trong trường hợp này bề mặt gia công của ta có Ra = 1.25 (cấp nhẵn bóng : cấp 7 có Rz = 6.3). Ta có các lượng dư tương ứng như sau: 5. Lập thứ tự các nguyên công, các bước Nguyên công 1 : Phay mặt đầu đạt kích thước 48±0,1, gia công trên máy phay ngang bằng hai dao phay đĩa 3 mặt và sau đó bằng máy mài phẳng có bàn kẹp từ ( đạt được độ nhám Ra = 1,25 - cấp độ bóng cấp 7) để làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau. Nguyên công 2: Phay 3 vấu đầu to đầu nhỏ, kích thước đạt 15±0.2,5, để làm chuẩn tinh phụ và cùng với 2 mặt đầu dùng làm chuẩn tinh cho các nguyên công sau gia công trên máy phay ngang bằng ba dao phay đĩa 3 mặt và sau đó bằng máy mài phẳng có bàn kẹp từ ( đạt được độ nhám Ra = 1,25 - cấp độ bóng cấp 7) Nguyên công 3 : Phay mặt lắp ghép với nắp biên đạt kích thước 26±0,1, gia công trên máy phay ngang bằng hai dao phay đĩa 3 mặt có đường kính tối thiểu là 200 mm và sau đó có thể mài phẳng (đạt được độ nhám Ra =1,25-cấp độ bóng cấp 7) để nắp với nắp biên. Nguyên công 4 : Khoan , doa hai lỗ bu lông f12 và khoan 2 chốt định vị bằng máy khoan đứng.2A125 Nguyên công 5 : Gia công lỗ dầu đầu nhỏ , khoét, doa, vát mép đạt kích thước f40+0,08 , độ nhám Ra = 1,25 bằng máy doa . Nguyên công 6 : Gia công lỗ dầu đầu to , khoét, doa, vát mép đạt kích thước f75+0,08 , độ nhám Ra = 1,25 bằng máy doa . Nguyên công 7:Khoan, ta rô lỗ dầu f8 bằng máy khoan đứng . Nguyên công8 : Gia công lại mặt đầu đầu nhỏ, Phay hạ bậc trên máy phay ngang với 2 dao phay đĩa 3 mặt để đạt kích thước 38 ±0,1. 6.Tính lượng dư của các bề mặt 6.1. Tính lượng dư của bề mặt Tính lượng dư của bề mặt lỗ f40+0,08. Độ chính xác của phôi dập cấp I, trọng phôi: 1,366 kg, vật liệu phôi: thép 45. Qui trình công nghệ nguyên công gồm hai bước : khoét và doa,vát mép. Chi tiết được định vị mặt phẳng đầu ( hạn chế 3 bậc tự do), chụp côn ( hạn chế 2 bậc tự do). Công thức tính lượng dư cho bề mặt trụ trong đối xứng f40+0,08. Zmin = Rza + Ta + Trong đó : RZa : Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại. Ta : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại. ra : Sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song …) eb : Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện. Theo bảng 10 – Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có: Rz = 150 mm Ta = 200 mm Sai lệch vị trí không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau: ra = Giá trị cong vênh rc của lỗ được tính theo cả hai phương hướng kính và hướng trục: rc= = 93,72 mm. Trong đó: - Dk lấy theo bảng 15 –Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy Tập II. Dk =2 - l,d là chiều dài và đường kính lỗ. Giá trị rcm (Độ xê dịch phôI dập ) được tra theo bảng 3.77 – Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy Tập I, rcm = 0.3 mm = 300mm. Thay vào : ị ra == 314,3mm. Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét là: r1 = k.ra đối với gia công lỗ thì k = 0,05, đối với gia công thô( hệ số chính xác hoá). r1 = 0,05.314,3 =15,715mm. Sai số gá đặt chi tiết eb ở bước nguyên công đang thực hiện được xác định bằng tổng véctơ sai số chuẩn ec và sai số kẹp chặt, nếu không xét đến sai số đồ gá: eb = Trong đó: ec : sai số chuẩn( khi gốc kích thước không trùng với chuẩn định vị), ec=0.2-2.e(chọn e=0 do không tồn tại độ lệch tâm) ec=0.2 ek: sại số kẹp chặt (Bảng 24 Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ CTM ) ị ek = 70 mm ị eb = = = 211,9 mm. Bây giờ ta có thể xác định lượng dư nhỏ nhất theo công thức: 2.Zmin = 2.(RZi-1 + Ti-1 + ) = 2.(150 + 200 + ) = 2.729,06 = 1458,12 mm. ị Lượng dư nhỏ nhất của khoét (gia công thô): 2.Zmin = 1458,12 mm. Tính lượng dư cho bước gia công tinh( doa): r1 = k.r = 0,05.314,3 = 15,715 mm. eb = 0,05.211,9 = 10,595 mm. Theo bảng 13 Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ CTM, sau khi khoét thô đạt CCX3 RZi = 10 mm. Ti = 25 mm. ị 2.Zmin = 2.(10 + 25 + ) = 2.53,95 = 107,9 mm. ị Ta có thể lập được bảng tính toán lượng dư như sau: Bước RZa Ti ra eb Zmt đầu tư d Dmin Dmax 2Zmin 2Zmax mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm Phôi 150 200 314,3 38,528 2000 38,528 38,528 Khoét 10 25 15,715 211,9 39,973 100 39,873 39,973 1458 1358 Doa 10,595 40,080 25 40,055 40,080 107 82 Tổng 1565 1440 6.2.Lượngdư của các bề mặt còn lại (Tra theo Sổ tay CNCTM tập I). Nguyên công 1 : Mặt đáy Z = 3mm . Nguyên công 2 : Mặt vấu Z = 3mm . Nguyên công 3 : Mặt nắp với nắp biên Z = 2mm Nguyên công 4 : Khoan lỗ Z = 12mm Nguyên công 5: Khoét doa lỗ nhỏ Z = 2mm Nguyên công 6 : Khoét doa lỗ to Z = 2mm Nguyên công 7 :Khoan lố Z=8mm Nguyên công 8 : Phay hạ bậc Z =5 mm 7. Tính chế độ cắt cho các nguyên công 7.1Tính chế độ cắt của nguyên công 1, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7]. Nguyên công 1 gồm 2 bước : Phay thô với Zb1 = 2,5mm, mài thô với Zb2 = 0,5mm,để đạt kích thước 48±0,1 , Ra = 1,25 mm. Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song và cần phải đối xứng qua mặt phẳng đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp tự định tâm hạn chế cả 6 bậc tự do, và má kẹp có khía nhám định vị vào hai mặt phẳng của thân tay biên bởi đây là chuẩn thô. Kẹp chặt: Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng của lực kẹp từ hai phía cùng tiến vào, phương của lực kẹp cùng phương với phương của kích thước thực hiện. Để đảm bảo độ phẳng của hai mặt đầu ta cần gia công hai mặt của hai đầu biên trong cùng một nguyên công Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82G. Công suất của máy Nm = 7kW Chọn dao: Phay bằng hai dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích thước sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 315mm ; d = 50mm; B = 32mm; Z = 28 răng Tính chế độ cơ cắt khi phay Ta có: Chiều sâu phay t = 100 mm. Chiều rộng phay B = 2,5 mm. Theo bang(5-34) Sổ tay CNCTM Tập II: Lượng chạy dao Sz = 0,13mm -Tốc độ cắt V(m/ph) Tốc độ cắt được tính theo công thức: V = Trong đó: Cv, m, x, y, u, q và p: hệ số và các số mũ cho trong bảng (5-39)- Sổ tay CNCTM tập 2 ị Cv = 75.5; m = 0.2; x = 0,3; y = 0,2; u = 0.1; q = 0.25; p = 0.1. T : chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-40- Sổ tay CNCTM tập 2 ị T = 240 phút kv: hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể kv = kMV.knv.kuv Trong đó: kMV- hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công cho trong bảng (5-1á 5-4) Sổ tay CNCTM Tập II kMV = = = 1,22 Trong đó: sb : Giới hạn bền của vật liệu, sb = 600 Mpa. Kn : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép theo tính gia công, kn = 1. Nv : số mũ cho trong bảng 5-2, nv = 0.9. knv- hệ số phụ thuộc vào trạng tháI bề mặt của phôi cho trong bảng 5-5, km = 0,8. Kuv- hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt cho trong bảng 5-6, knv = 1. Thay vào : kv =1,22.0,8.1 = 0,976 ị V = 34,6 m/ph -Lực cắt Pz, N: Lực cắt được tính theo công thức: PZ = Trong đó: Z – số răng dao phay, Z =28 răng; n – số vòng quay của dao: n = = = 34,98 vòng/phút Cp – và các số mũ cho trong bảng (5 –41) Sổ tay CNCTM Tập II ị Cp = 68.2, x = 0.86, y = 0.72, u = 1.0, q = 0.86, w = 0. Kmv – hệ số điều chỉnh cho chất lượng của vật liệu gia công đối với thép và gang cho trong bảng 5-9: Kmv = = = 0.935 Thay vào : PZ = = 2818 N Giá trị các lực cắt thành phần khác: Lực ngang Ph, Lực thẳng đứng Pv, Lực hướng kính Py, Lực hướng trục Px được xác định từ quan hệ cắt chính theo bảng 5-42: Py = 0,5.Pz = 0,5.2818 = 1409 N. -Mômen xoắn Mx [Nhà máy], để tính trục dao theo uốn: Mx = = = 4438Nmm -Công suất cắt Ne [kw] Ne = = 1,59Kw Tính chế độ cắt khi mài : Mài mặt đầu với lượng dư 0,5mm bằng máy mài 3b722 có bàn kẹp từ Theo bảng (4-170) Sổ tay CNCTM Tập I : Chọn đá mài có chất kết dính kêramit D = 350mm; d = 200mm; H = 100mm Theo bảng (5-55) Sổ tay CNCTM Tập II Vđm = 35m/s; Vph = 30m/ph; t = 0,5mm; S = 4mm/hành trình Số vòng quay của trục chính nt = 31,8vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 30 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt= 32,97 m/phút. 7.2.Phay 3 vấu đầu to đầu nhỏ Lập sơ đồ gá đặt: Phay vấu ở 2 đầu để làm chuẩn tinh phụ cùng với 2 mặt đầu của biên để làm chuẩn cho các nguyên công sau. Định vị Định vị bằng mặt phẳng 3 bậc tự do, 1 chốt trụ tự định tâm và một chốt chám.(như hình vẽ) Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp nhanh bằng bulông kẹp ở 2 bên để kẹp chặt chi tiết, hướng của lực kẹp đi vào trong giấy, phương của lực kẹp cùng phương với phương của kích thước thực hiện. Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82G. Công suất của máy Nm = 7kW Chọn dao: Phay bằng ba dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích thước sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1): D = 200 mm, d =50 mm, B = 25 mm, số răng Z = 20 răng. Lượng dư gia công: Phay 2 lần với lượng dư phay thô Zb1 = 1.5 mm và lượng dư màI thô Zb2 = 0.5 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 1.5 mm, lượng chạy dao S = 0.1 – 0.18mm/răng, lấy S=0,13 mm/răng tốc độ cắt V = 35 m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng tháI của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k2 = 0,8 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k3 = 1. K4: Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền k4=1 K5:Hệ số phụ thuộc vào tỉ số B/D k5=1,12 Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 35.1.0,8.1.1.1,12 = 31,36 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 49,91 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 50 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 29,845 m/phút. Lượng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,13.20.47,5 =123,5 mm/phút. Lượng chạy dao vòng Sv=Sr.z=0,13.20=2,6 mm/phút. Tính chế độ cắt khi mài : Mài mặt đầu với lượng dư 0,5mm bằng máy mài 3b722 có bàn kẹp từ Theo bảng (4-170) Sổ tay CNCTM Tập I : Chọn đá mài có chất kết dính kêramit D = 350mm; d = 200mm; H = 100mm Theo bảng (5-55) Sổ tay CNCTM Tập II Vđm = 35m/s; Vph = 30m/ph; t = 0,5mm; S = 4mm/hành trình Số vòng quay của trục chính nt = 31,8vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 30 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt= 32,97 m/phút. 7.3: Nguyên công III:Phay mặt nắp với nắp biên Lập sơ đồ gá đặt: Định vị Định vị bằng mặt phẳng 3 bậc tự do, 2 chốt tỳ mặt phẳng khống chế 2 btd ở trên 2 vấu ở đầu nhỏ và được lắp trên khối V, một chốt tỳ tỳ mặt phẳng khống chế 1 btd ở trên vấu ở đầu to (như hình vẽ) Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp nhanh bằng bulông kẹp ở 2 bên để kẹp chặt chi tiết, hướng của lực kẹp đi vào trong giấy, phương của lực kẹp cùng phương với phương của kích thước thực hiện. Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82G. Công suất của máy Nm = 7kW Chọn dao: Phay bằng 2 dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích thước sau( Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1): D = 200 mm, d =50 mm, B = 25 mm, số răng Z = 20 răng. Lượng dư gia công: Phay 2 lần với lượng dư phay thô Zb1 = 2 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 2 mm, lượng chạy dao S = 0.1 – 0.18mm/răng, lấy S=0,13 mm/răng tốc độ cắt V = 35 m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k1 = 1 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng tháI của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k2 = 0,8 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k3 = 1. K4:Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền k4=1 K5: Hệ số phụ thuộc vào tỉ số B/D k5=1,12 Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 35.1.0,8.1.1.1,12 = 31,36 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 49,91 vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 47,5 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 29,845 m/phút. Lượng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,13.20.47,5 =123,5mm/phút. Lượng chạy dao vòng Sv=Sr.z=0,13.20=2,6 mm/phút. 7.4:Nguyên công IV:Khoan,và taro 2 lỗ lắp bulông, f12và 2 chốt định vị Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ đảm bảo độ đồng tâm tương đối giữa hình trụ trong và hình tròn ngoài của phôi và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu bởi vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu, 2 chốt tỳ mặt phẳng khống chế 2 btd ở trên 2 vấu ở đầu nhỏ và được lắp trên khối V, một chốt tỳ tỳ mặt phẳng khống chế 1 btd ở trên vấu ở đầu to (như hình vẽ) Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp nhanh bằng bulông kẹp ở 2 bên để kẹp chặt chi tiết, hướng của lực kẹp đi vào trong giấy, phương của lực kẹp cùng phương với phương của kích thước thực hiện). Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135(K135) có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình fmax = 35mm. Công suất của máy Nm = 6 kW Chọn dao: Mũi khoan ruột rà đuôi côn D=10mm ( có các kích thước sau: L = 150 mm, l = 69 mm), taro ren D = 12mm, L=3mm, l=1,5mm ( Tra theo bảng 4-42, 4-130 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1): Lượng dư gia công: Gia công 2 lần với lượng dư Khoan Zb1 = 5 mm và lượng dư taro renZb2 = 1 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan. Chiều sâu cắt t = 5 mm, lượng chạy dao S = 0.8 mm/vòng, tốc độ cắt Vb = 10 mm/vòng. Ta tra được các hệ số phụ thuộc: k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-86 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1 k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-86 Sổtay CNCTM t.2, k2=1 k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-86 Sổ tay CNCTM tập 2, k3 = 1 vt = vb.k1.k2.k3 = 10.1.1.1.1 = 10 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: nt = 318,3 vòng/phút ị Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 280 vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng. Chế độ cắt khi taro renM12: chiều sâu t=1mm, tốc độ cắtVb=8mm(tra bảng 5-188) K1:Hệ số phụ thuộc vào độ chính xác khi gia cồn k1=0,8 K2: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công k2=1 Vt=8.0,8.1=0,64mm/phút Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: nt = 16,97 vòng/phút chọn nm=15vòng/phút tốc độ cắt tính toán Vtt=mm/vòng 7.5 Nguyên công V:Khoét, Doa và vát mép lỗ nhỏ f40±0.015 Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ biên đầu nhỏ cần đảm bảo độ đồng tâm tương đối giữa hình trụ trong và hình tròn ngoài của phôi và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu bởi vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu và bạc côn chụp vào đầu biên nhỏ hạn chế hai bậc tự do và có tác dụng định tâm ( hoặc một khối V cố định định vị vào mặt trụ ngoàI của đầu nhỏ tay biên hạn chế 2 bậc tự do). Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trượt thanh răng và kẹp từ trên xuống. Chọn máy: Máy khoan đứng nhiều trục 2SC150 có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình fmax = 50mm. Công suất của máy Nm = 7,5kW Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 39,75 mm( có các kích thước sau: L = 180 á 355mm, l = 85á210 mm), Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng D = 40mm,vát mép D=44 ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): Lượng dư gia công: Gia công 2 lần với lượng dư khoét Zb1 = 1,25 mm và lượng dư Doa Zb2 = 0,25 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét. Chiều sâu cắt t = 1,25 mm, lượng chạy dao S = 1 mm/vòng(0,8á1), tốc độ cắt V = 86 mm/vòng. Ta tra được các hệ số phụ thuộc: k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1 k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi, B5-109 Sổtay CNCTM tập.2, k2=1 k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k3 = 1 vt = vb.k1.k2.k3 = 86.1.1.1 = 86 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: nt = 688,67 vòng/phút ị Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 600 vòng/phút và lượng chạy dao S = 1 mm/vòng. Xác định chế độ cắt cho Doa. Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lượng chạy dao S = 1 mm/vòng(1á1,3), tốc độ cắt V = 10 mm/vòng. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: nt = 79,57 vòng/phút ị Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm=86vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,8 mm/vòng. 7.6 Nguyên công VI:Khoét, Doa lỗ nhỏ f75±0.015 Sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ biên đầu to cần đảm bảo độ đồng tâm tương đối giữa hình trụ trong và hình tròn ngoàI của phôI và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu đồng thời cần đảm bảo khoảng cách tâm của hai lỗ A = 260±0.1 bởi vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu, một bạc côn chụp vào đầu biên to hạn chế hai bậc tự do và có tác dụng định tâm và một chốt chám định vị vào lỗ f40 vừa gia công ở nguyên công trước hạn chế 1 bậc tự do chống xoay( hoặc một khối V di động định vị vào mặt trụ ngoàI của đầu to tay biên hạn chế 1 bậc tự do và chốt trụ ngắn định vị lỗ f30 hạn chế hai bậc tư do còn lại). Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trượt thanh răng và kẹp từ trên xuống. Chọn máy: Máy khoan đứng 216A có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình fmax = 75mm. Công suất của máy Nm = 13 kW Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 74,75 mm, Mũi Doa bằng thép gió D = 75mm,Vát mép bằng thép gió D = 78mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): Lượng dư gia công: Gia công 2 lần với lượng dư khoét Zb1 = 1,25 mm và lượng dư Doa Zb2 = 0,25 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét. Chiều sâu cắt t = 1,25 mm, lượng chạy dao S = 1 mm/vòng(1á1,3), tốc độ cắt V = 86 (hoặc 96)mm/phút. Ta tra được các hệ số phụ thuộc: k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1 k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTMt.2, k2=1 k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k3 = 1 vt = vb.k1.k2.k3 = 86.1.1.1.1 = 86 mm/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: nt = 366,2 vòng/phút ị Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 250 vòng/phút và lượng chạy dao S = 1 mm/vòng. Xác định chế độ cắt cho Doa. Chiều sâu cắt t = 0,25 mm, lượng chạy dao S = 1 mm/vòng, tốc độ cắt V = 10 mm/vòng. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: nt = 42,44vòng/phút ị Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 36 vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,12 mm/vòng. 7.7. Nguyên công 7 : Khoan lỗ dầu Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ dầu đầu nhỏ cần đảm bảo độ xuyên tâm của tâm lỗ và tâm của lỗ biên đầu nhỏ, độ đồng tâm tương đối của 2 lỗ với nhau và với hình tròn ngoài và nghiêng 30o so với mặt phẳng đối xứng của tay biên , bởi vậy ta sử dụng cơ cấu để hạn chế 6 bậc tự do như sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn định vị vào mặt trụ trong của lỗ f40 hạn chế 2 bậc tự do và chốt chám định vị vào lỗ f75 hạn chế 1 bậc tự do chống xoay còn lại. Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đai ốc và tấm đệm chữ C, phương của lực kẹp vuông góc với phương của kích thước thực hiện. Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đường kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình fmax = 25mm. Công suất của máy Nm = 2,8 kW Chọn dao: Mũi khoan ruật gà đuôi trụ có kích thước như sau d = 8 mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1): Lượng dư gia công: Gia công 1 lần với lượng dư khoan Zb = d1/2 = 4 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lần 1 lỗ f8, chiều sâu cắt t = 4 mm, lượng chạy dao S = 0,17 mm/vòng, tốc độ cắt V = 27,5 m/phút. Ta có các hệ số: k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1. k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1. k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1. k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan, k1 = 1. vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 27,5.1.1.1.1 = 27,5 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: nt = 1094 vòng/phút ị Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm=960vòng/phút 7.8 Nguyên công VIII:Phay hạ bậc đầu nhỏ Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu tay biên cần đảm bảo độ song song và cần phải đối xứng qua mặt phẳng đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp hạn chế 5 bậc tự do: mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn định vị vào mặt trụ trong f75 hạn chế 2 bậc tự do, chốt tỳ hạn chế 1 bậc tự do. Kẹp chặt: Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, hướng của lực kẹp từ hai phía cùng tiến vào. Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82G. Công suất của