Đồ án Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết càng gạt

Lời nói đầu Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân. Việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta. Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư các trang bị hiện đại. Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại học. Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất. Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực ...vv Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào tạo , đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học. Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy I. Đầu đề thiết kế : Thiết kế quy trỡnh cụng nghệ chế tạo chi tiết càng gạt. II.Các số liệu ban đầu: Sản lượng hàng năm : 5.000 chi tiết/năm. Điều kiện sản xuất: III.Nội dung thuyết minh và tính toán. 1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết: Chi tiết dạng càng gạt có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này(píton của động cơ đốt trong...) thành chuyển động quay của chi tiết khác. Ngoài ra chi tiết còn có tác dụng dùng để đẩy bánh răng khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ 2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết: Cũng như các dạng chi tiết khác, đối với chi tiết dạng càng tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất cũng như độ chính xác gia công. Vì vậy khi thiết kế cần chú ý đến kết cấu: - Độ cứng vững của càng. Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của chúng cùng nằm trên hai mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất. Kết cấu của 2 càng nhỏ nên đối xứng qua trụ to ở giữa. Kết cấu của càng thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc. Hình dáng của càng thuận lợi cho việc chọn cuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất. Đây là chi tiết càng gạt do có kết cấu đối xứng đơn giản do vậy phôi được chế tạo bằng phương pháp đúc trong khuôn cát, sau đó đem ủ. Bề mặt A là bề mặt lắp ráp sau khi gia công xong do vậy nên chon mặt A làm chuẩn tinh chính. Vật liệu chọn để gia công chi tiết là gang xám GX15-32. 3. Xác định dạng sản xuất: Sản lượng hàng năm của chi tiết 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%) đ chọn b = 6% Ta xét thêm a% phế phẩm a = 3% á 6%, chọn a = 4%, lúc đó : N = N1.m(1 + ) Thay số ta có: N = 5000.1(1 + ) =5050 chi tiết/năm. 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( kg) Thể tích của chi tiết: V = 0,1098dm3 Vậy trọng lượng chi tiết: Q = 0,1098.7,2 = 0,8kg. Theo bảng 2 trang 1- Thiết kế đồ án CNCTM, ta có: Dạng sản suất: Hàng loạt vừa 4. Chọn phương pháp chế tạo phôi: Phôi được chế tạo bằng phương pháp đúc trong khuôn cát. Bản vẽ lồng phôi: 5. Lập thứ tự các nguyên công, các bước (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết) 1.1. Lập sơ bộ các nguyên công: Nguyên công 1 : Phay mặt A đầu to của càng, gia công trên máy phay đứng, dùng dao phay mặt đầu. Nguyên công 2 : Phay 2 mặt nhỏ của càng bằng hai dao phay đĩa, đạt độ bóng Rz= 20 Nguyên công 3: Phay mặt đối diện với mặt A của đầu càng to bằng máy phay đứng, dùng dao phay mặt đầu. Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ to của càng đạt kích thước f20+0,035 và vát mép lỗ, gia công trên máy khoan đứng sau khi khoan xong thay mũi khoét và mũi doa và dao vát mép để gia công, đạt được độ nhám Ra = 2.5. Nguyên công 5 : Khoan, khoét, doa 2 lỗ nhỏ của càng f10+0,035 và vát mép lỗ, gia công trên máy khoan đứng, đạt được độ nhám Ra = 1,25. Nguyên công 6 : Khoan lỗ nhỏ trên đầu to của càng f12+0,035 bằng máy khoan đứng đạt Rz= 40. Nguyên công 7 : Khoan 2 lỗ nhỏ trên 2 đầu càng nhỏ với đường kính f60,03 đạt Rz= 40. Nguyên công 8 : Kiểm tra độ không song song giữa 2 mặt nhỏ của đầu càng không được quá 0,03 mm, độ không vuông góc của lỗ to của càng so với mặt A không vượt quá 0,03 mm. Thiết kế các nguyên công cụ thể: Nguyên công I : Phay mặt A đầu của càng . Định vị: Chọn mặt đối diện với mặt A làm chuẩn thô, dùng hai phiến tì và dùng chốt chống xoay. Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng đai ốc Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy Nm = 10kW, hiệu suất máy h = 0,75. Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, có các kích thước sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 75 mm, Z = 10 răng. Lượng dư gia công: Phay với lượng dư Zb1 = 2mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 1,5 mm, lượng chạy dao SZ = 0.08 á 0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2 ị 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 trong Sổ tay CNCTM2 ị k2 = 0,8 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-143 Sổ tay CNCTM2ị k3 = 1. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 250.1.0,8.1 = 200 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 849vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 840 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 197,8 m/phút. Lượng chạy dao phút là Sp = Sz.z.nm = 0,13.8.840 =873,6 mm/phút. Theo máy ta có Sm = 750 mm/phút. Nguyên công II : Phay 2 mặt nhỏ của càng . Định vị: Chọn mặt A của càng làm chuẩn tinh, dùng khối V cố định và dùng một chốt chống xoay. Kẹp chặt: Kẹp chặt luôn bằng khối V di động và dùng cơ cấu kẹp chặt vào mặt đầu to của càng. Chọn máy: Máy phay nằm ngang vạn năng 6H82G. Công suất của máy Nm = 7kW, hiệu suất máy h = 0,75. Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, có các kích thước sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 75 mm, Z = 10 răng. Lượng dư gia công: Với lượng dư phay Zb1 = 2mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt theo bảng 5-125 sổ tay CNCTM (T II). Chiều sâu cắt t = 1,5 mm, lượng chạy dao SZ = 0.1 á 0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2 ị 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 trong Sổ tay CNCTM2 ị k2 = 0,8 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-143 Sổ tay CNCTM2ị k3 = 1. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 250.1.0,8.1 = 200 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 849vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 750 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 176,6 m/phút. Lượng chạy dao phút là Sp = Sz.z.nm = 0,13.10.750 =975 mm/phút. Theo máy ta có Sm = 950 mm/phút. Nguyên công III : Phay mặt đối diện với mặt A của càng . Sơ đồ định vị: Dùng mặt B của càng làm chuẩn tinh, dùng khối V cố định và chốt tỳ vào mặt A của càng khống chế một bậc tự do. Sơ đồ kẹp chặt: Kẹp chặt luôn bằng khối V di động và dùng cơ cấu kẹp chặt vào mặt đầu nhỏ của càng. Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy Nm = 10kW Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, có các kích thước sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 75 mm, Z = 10 răng. Lượng dư gia công: Phay với lượng dư Zb1 = 2mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 1,5 mm, lượng chạy dao SZ = 0.08 á 0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2 ị 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 trong Sổ tay CNCTM2 ị k2 = 0,8 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-143 Sổ tay CNCTM2ị k3 = 1. Vậy tốc độ tính toán là: Vt=Vb.k1.k2.k3= 250.1.0,8.1 = 200 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: nt = 1592vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 1500 vòng/phút. Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = 180,4 m/phút. Lượng chạy dao phút là Sp = Sz.z.nm = 0,13.10.1500 =1950 mm/phút. Theo máy ta có Sm = 900 mm/phút Nguyên công IV: Khoét, khoét, Doa lỗ f20+0.035 Sơ đồ định vị: Gia công lỗ to cần đảm bảo 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 mặt trụ 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 tô của càng hạn chế 2 bậc tự do), dùng chốt chống xoay hạn chế một bậc tự do. Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ trượt thanh răng và kẹp từ trên xuống. Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135(K135) Công suất của máy Nm = 6 kW, hiệu suất h = 0,8. Chọn dao: Với cấp chính xác của lỗ là cấp 7á8 do vậy tra bảng 3-131 có đường kính mũi khoan lớn nhất fmax = 18mm. Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 19,8 mm( có các kích thước sau: L = 160 á 350mm, l = 80á200 mm), Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng D = 20mm,Vát mép D = 25mm ( 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 = 0,9 mm và lượng dư Doa Zb2 = 0.1 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét. Chiều sâu cắt t = 0,9 mm, lượng chạy dao S = 0.9 mm/vòng(0,9á1,1), tốc độ cắt V = 35 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 vào trạng thái bề mặt phôi, B5-109 Sổtay CNCTM t.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 = 35.k1.k2.k3 = 35.1.1.1.1 = 35 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: nt = 557,3 vòng/phút ị Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 482 vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng. Tính lại ta được tốc độ cắt thực: v = 30,26m/ph Lực cắt P0 được tính như sau: P0 = Cp.PZy.SYp.kp. Với CP = 62; zp = 1; yp = 0,8; kp = 1 (vật liệu là gang xám) do vậy: P0 = 62.20.0,10,8.1 = 194,56 KG. Xác định mômen xoắn Mm: Mm = Cm.D2.SYm.km. Cm= 23,6; ym=0,8; km= 1, vậy mômen xoắn sẽ bằng: Mm = 23,6.202.0,10,8.1 = 1496,3kG.mm Công suất cắt được xác định như sau: Nc = = = 0,72kW. So với công suất của máy: Nc Ê Nm.h = 6.0,8 = 4,8 Như vậy máy 2A135 đủ công suất để gia công lỗ có đường kính là f20mm. Xác định chế độ cắt cho Doa. Chiều sâu cắt t = 0,1 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 = 159,2vòng/phút ị Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 122 vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng. Tính lại tốc độ cắt: v = 7,66(v/ph). Nguyên công V: Khoan,doa 2 lỗ đầu nhỏ của càngf10. Lập sơ đồ gá đặt:: Dùng mặt A làm mặt chuẩn tinh khống chế 3 bậc tự do, dùng khối V cố định hạn chế 2 bậc tự do, dùng khối V di động hạn chế 1 bậc tự do còn lại Kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp kẹp chặt vào mặt đầu to của càng 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 có kích thước như sau d = 9,8 mm và mũi doa có d = 10mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): Lượng dư gia công: Với lượng dư khoan Zb1 = d1/2 = 4,9 mm và lượng dư doa Zb2 = d2/2 =0,1 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ f10, chiều sâu cắt t = 4,9 mm, lượng chạy dao S = 0,17 (0.14á0,18)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, k4 = 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 = 1469 vòng/phút ị ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 1360vòng/phút Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ f10. Chiều sâu cắt t = 1 mm, lượng chạy dao S = 0,05 (hoặc 0,06) mm/vòng, tốc độ cắt V = 43 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, k4 = 1. vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 43.1.1.1.1 = 43 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: nt = 2282.4 vòng/phút ị Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 1360vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng Nguyên công VI :Khoan lỗ f12+0,035 trên đầu to của càng Lập sơ đồ gá đặt:: Dùng mặt A làm mặt chuẩn tinh khống chế 3 bậc tự do, dùng khối V cố định hạn chế 2 bậc tự do, dùng khối V di động hạn chế 1 bậc tự do còn lại Kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp kẹp chặt vào mặt đầu to của càng 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 có kích thước như sau d = 11,8 mm và mũi doa có d = 12mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): Lượng dư gia công: Với lượng dư khoan Zb1 = d1/2 = 5,9 mm và lượng dư doa Zb2 = d2/2 =0,1 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ f10, chiều sâu cắt t = 5,9 mm, lượng chạy dao S = 0,17 (0.14á0,18)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, k4 = 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 = 729,8 vòng/phút ị ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 668vòng/phút Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ f12. Chiều sâu cắt t = 1 mm, lượng chạy dao S = 0,05 (hoặc 0,06) mm/vòng, tốc độ cắt V = 43 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, k4 = 1. vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 43.1.1.1.1 = 43 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: nt = 1141,2 vòng/phút ị Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 950vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng. Nguyên công VII: Khoan lỗ f 6+0,03 trên đầu nhỏ của càng. Lập sơ đồ gá đặt:: Dùng mặt A làm mặt chuẩn tinh khống chế 3 bậc tự do, dùng khối V cố định hạn chế 2 bậc tự do, dùng khối V di động hạn chế 1 bậc tự do còn lại Kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp kẹp chặt vào mặt đầu to của càng 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 có kích thước như sau d = 5,8 mm và mũi doa có d = 6mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): Lượng dư gia công: Với lượng dư khoan Zb1 = d1/2 = 2,9 mm và lượng dư doa Zb2 = d2/2 =0,1 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ f10, chiều sâu cắt t = 2,9 mm, lượng chạy dao S = 0,17 (0.14á0,18)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, k4 = 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 = 1459 vòng/phút ị ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 1360vòng/phút Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ f6. Chiều sâu cắt t = 2,9 mm, lượng chạy dao S = 0,05 (hoặc 0,06) mm/vòng, tốc độ cắt V = 43 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, k4 = 1. vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 43.1.1.1.1 = 43 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: nt = 2282.4 vòng/phút ị Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 1360vòng/phút và lượng chạy dao S = 0,1 mm/vòng. Nguyên công IX:Kiểm tra Kiểm tra độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ và măt đầu. Để kiểm tra độ vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đầu ta dùng bạc côn với độ côn là 1/500 lắp vào lỗ f20+0,035 để khử khe hở sau đó ta lắp trục vào bạc côn trên đó ta gắn đầu đo, còn một đầu do ta cho tiếp xúc với mặt đầu, đọc giá trị trên đồng hồ ta sẽ kiểm tra được độ vuông góc 6. Tính lượng dư của bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7]. Tính lượng dư của bề mặt f20+0,035. Độ chính xác của phôi dập cấp , trọng phôi: 1 kg vật liệu phôi: thép 45. Qui trình công nghệ gồm các bước : Khoan, khoét, doa và vát mép. Chi tiết được định vị mặt phẳng đầu ( hạn chế 3 bậc tự do), dùng cơ cấu trụ trượt thanh răng với chụp ba vấu cách nhau 1200 vừa kẹp chặt vừa khống chế 2 bậc tự do. Công thức tính lượng dư cho bề mặt trụ trong đối xứng f20+0,035: Zmin = Rza + Ti + 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 Ti = 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= = 87 mm. Trong đó: Dk lấy theo bảng 15 - Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy. l, d là chiều dài và đường kính lỗ. Giá trị rcm (Độ xê dịch phôi) được tra theo bảng 3.77 - Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1, rcm = 0.3 mm = 300mm. ị ra == 312,36 mm. 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 = 0,05.312,36 =15,618 mm. 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 không tồn tại độ lệch tâm)ị ec = 0,2. ek: sại số kẹp chặt (Bảng 24) ị ek = 80 mm ị eb = = = 215.41 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 + ) = 2.729,43 = 1458,86 mm. ị Lượng dư nhỏ nhất của khoét (gia công thô): 2.Zmin = 1458,86 mm. Tính lượng dư cho bước gia công tinh( doa): r1 = k.r = 0,05.312,36 = 15.618 mm. eb = 0,05.215,41 = 10,771 mm. RZi = 50 mm. Ti = 50 mm. ( sau khi khoét thô đạt cấp chính xác 3 - theo Bảng 13 ) ị 2.Zmin = 2.(50 + 50 + ) = 2.118,97 = 237.94 mm. ị Ta có thể lập được bảng tính toán lượng dư như sau: Bước RZa Ti ra eb Zmt dt d Dmin Dmax 2Zmin 2Zmax mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm Phôi 150 200 312.36 18.341 2000 16.341 18.341 Khoét 50 50 15.618 215.41 729 19.799 100 19.699 19.799 1458 3358 Doa 10.771 119 20.037 25 20 20.037 238 313 Tổng 1696 3671 Kiểm tra: Tph - Tch = 2000 - 25 = 1975 = 3671 - 1696 = 2Zbmax - 2Zbmin 7. Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7]. Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế đồ gá): Nguyên công 4 khoan, khoét, doa, vát mép lỗ f20+0,035. Ta có các thông số đầu vào: Máy khoan đứng 2A135(K135) Công suất của máy Nm = 6 kW, hiệu suất h = 0,8. Tốc độ cắt: Có công thức: . Trong đó: theo bảng 5-82 trang 23, với mũi khoan bằng thép gió, lượng chạy dao S=0,10 mm<0,2, có CV=7,0; y=0,70; q =0,4; m=0,20. khi khoan có dung dịch trơn nguội. +T : Chu kỳ bền, với dao bằng thép gió. +kv: Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt khi tính đến các điều kiện thực tế: kV=kMV.kUV.kLV. + kMV: Hệ số phụ thuốc vào vật liệu gia công. thép C45, sB=750MPa, kMV=kn. trong đó kn=0,9(hệ số phụ thuộc vào vật liệu vật liệu gia công)kMV=0,9. + kUV: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt. theo bảng 5-31 có kUV=0,35. + kLV: Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan. L=5mm, theo bảng 5-31 có kLV=1 ị v = (m/phút). Theo sổ tay có , mô men cắt khi khoan: MX = 10.CM.Dq.Sy.kp Theo bảng 5.32 có CM = 0,0345; q = 2; y = 0,8; kP = k = 1 (Theo bảng 5.9, sB =750Mpa, có kP=1) ị MX=10.0,345.42.0,08.0,8.1=9,3 Nm. Lực cắt: P0=10.CP.Dq.Sy.kP Theo bảng 5.32 có CP=68, q=1, y =0,7 ị P0=10.68.41.0,080,7.1=464,229 N. Công suất cắt: Ne=(MX.n)/9750 với n== (1000.1,579)/3,14.0,004=125716,56 (v/f). ị Ne = 9,3.125716,56/9750=119,5 (kW). 8. Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công: Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công được xác định theo công thức sau đây: Ttc = To + Tp + Tpv + Ttn Trong đó : Ttc - Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công). To - Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lí của chi tiết; thời gian này có thể được thực hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng trường hợp gia công cụ thể có công thức tính tương ứng). Tp - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích thước của chi tiết ...). Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể giá trị gần đúng Tp = 10%To. Tpv - Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, màI dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (Tpvkt = 8%To); thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (Tpvtc=3%To). Ttn - Thời gian nghỉ ngơI tự nhiên của công nhân (Ttn = 5%To). Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây: To = Trong đó: L - Chiều dài bề mặt gia công (mm). L1 - Chiều dài ăn dao (mm). L2 - Chiều dài thoát dao (mm). S - Lượng chạy dao vòng(mm/vòng). n - Số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút. 8.1. Thời gian cơ bản của nguyên công 1: Phay mặt đầu bằng dao phay đĩa: L = 70 mm. L1 = = + 3 = 115 mm L2 = (2 á 5) mm. T01 = = = 0,067 phút. 8.2. Thời gian cơ bản của nguyên công 2: Phay 2 bề mặt nhỏ của càng. L = 25 mm. L1 = = + 3 = 12,1mm L2 = (2 á 5) mm. T02 = = = 0,028 phút. 8.3. Thời gian cơ bản của nguyên công 3: Phay bề mặt to của càng. L = 40 mm. L1 = = + 3 = 13,5 mm L2 = (2 á 5) mm. T03 = = = 0,067 phút. 8.4. Thời gian cơ bản của nguyên công 4: Khoan, khoét, doa, vát mép lỗ f 20+0,035. Tính thời gian nguyên công: Ttc= T0 + Tp + Tpv + Ttn Với T0 = T01+ T02 + T03+ T04 Trong đó T01là thời gian cơ bản cho khoan. T02 là thời gian cơ bản cho khoét. T03 là thời gian cơ bản cho doa. Thời gian cơ bản cho khoan được xác định theo công thức sau: T01 = .i (phút). với: L: chiều dài bề mặt gia công (mm). L1: Chiều dài ăn dao (mm). L2: Chiều dài thoát dao (mm). S: Lượng chạy dao vòng (mm/vòng). n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút i = 8. L1 = L2 = (1á3)mm. Tra bảng 28 trang 57[1] ứng với sơ đồ khoan lỗ thông suốt ta có: S = 0,1mm/vòng. n1= 482(v/ph) L = 46mm Thay vào công thức ta có: L1 = 7mm ị T01 = .8 = 0,913(ph) * ứng với sơ đồ khoét lỗ thông suốt có: T02 = .i (phút). với: L: chiều dài bề mặt gia công (mm). L1: Chiều dài ăn dao (mm). L2: Chiều dài thoát dao (mm). S: Lượng c