Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết: GIÁ ĐỠ KẸP ( Dạng Càng )

- Chọn phôi và phương pháp tạo phôi, tra lượng dư gia công cho các bề mặt gia công.. Khoa học ngày càng phát triển, với sự ra đời của các hệ thống sản xuất linh hoạt FMS, CIM, thì việc t

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

Công dụng của chi tiết

Gía đỡ kẹp là một chi tiết dạng hộp để đảm bảo vị trí và sự tương quan đúng đắn của trục trong cơ cấu

Chi tiết gia công có lỗ làm việc chính 40, lỗ bậc 60, 2 rãnh rộng 20 phía ngoài, lỗ

20 ở thân và 2 lỗ bắt bulong.

Khi chế tạo chi tiết Giá Đỡ kẹp ta cần lưu ý những yêu cầu kỹ thật sau:

Đối với kích thước các lỗ gia công và rãnh 44, yêu cầu gia công với độ chính xác từ cấp 6 đến cấp 8; độ nhám bề mặt lỗ đạt Ra 2,5 µm và Rz 25 µm; các mặt đầu của chi tiết phải được gia công và kiểm tra để đảm bảo độ chính xác từ cấp 8 đến cấp 10.

 Yêu cầu về độ không song song đường tâm các lỗ với mặt đáy không quá 0.03mm

 Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ cho phép từ 0.010.05/100 mm bán kính.

Vật liệu chế tạo chi tiết

Vật liệu được lựa chọn một cách hợp lý nhằm tối ưu chi phí sản xuất, đảm bảo khả năng gia công và đặc biệt phải có khả năng nhiệt luyện để đạt được độ cứng theo yêu cầu đối với chi tiết.

Chi tiết là gang xám, kí hiệu GX 15-32, theo trang 220 tài liệu [8] ta có các thông số sau:

+ Giới hạn bền kéo 150 N/mm 2

+ Giới hạn bền uốn 320 N/mm 2

+ Gới hạn bền nén 600 N/mm 2

+ Độ cứng 170-229 HB, chọn HB = 190

+ Tính chất lý, hóa đủ đáp ứng chức năng phụ vụ vào công nghệ chế tạo

- Chi tiết là gang xám kí hiệu: GX 15-32 nên ta chế tạo bằng phương pháp đúc.

Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Chi tiết được thể hiện theo bản vẽ và kết cấu đã được giản lược gần như hoàn toàn Với kết cấu đơn giản như vậy, lựa chọn phương pháp tạo phôi là đúc sẽ tối ưu, giúp tiết kiệm chi phí, rút ngắn thời gian sản xuất và đảm bảo phôi có chất lượng phù hợp với thiết kế.

Chi tiết dạng hộp đòi hỏi quá trình gia công phải đạt được các yêu cầu kỹ thuật được trình bày trên bản vẽ, như độ song song và độ vuông góc, nhằm đảm bảo độ chính xác và chất lượng gia công Việc duy trì các tiêu chuẩn này giúp chi tiết hộp có thể lắp ghép chính xác với các bộ phận khác, đáp ứng đúng yêu cầu kỹ thuật và tăng độ bền cho sản phẩm.

Trong gia công cơ khí, các bề mặt chủ yếu được gia công là bề mặt lỗ và bề mặt phẳng Vì vậy, các phương pháp gia công chính được ứng dụng là phay, khoan, khoét và doa Những phương pháp này đem lại năng suất cao và đáp ứng yêu cầu về độ chính xác cũng như chất lượng bề mặt.

Về cơ bản, hầu hết các bề mặt gia công có thể tiếp cận dễ dàng bằng dụng cụ cắt Đối với các bề mặt lỗ, có thể gia công để đạt được độ nhám Ra = 0.8 bằng các phương pháp khoét, doa, mài và chuốt, nhằm đảm bảo độ chính xác và chất lượng bề mặt cho sản phẩm.

XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Sản lượng chi tiết cần chế tạo

Số lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm tính theo công thức :

+ N0 = 120.000 là số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch.

+ m = 1 : Số lượng chi tiết trong một sản phẩm.

+  : Số phần trăm phế phẩm trong quá trình chế tạo (3%- 6%)

+ : Số phẩm trăm chi tiết chế tạo thêm để dự trữ(5% - 7%)

Khối lượng chi tiết

Khối lượng của chi tiết được xác định theo công thức: Q = V × d

Q : khối lượng của chi tiết (Kg)

V : thể tích của chi tiết d : khối lượng riêng của vật liệu (kg/dm 3 )

Thể tích của chi tiết là : 1,3 dm 3 , được tính bằng phần mềm Pro/E như sau: analisis\measure\volume

Khối lượng riêng của gang xám là 7,2 (kg/dm 3 )

Khối lượng chi tiết là: Q = 7,2 x 1,3 = 9,3 kg

Dạng sản xuất và đặc trưng của nó

Dựa theo sản lượng chi tiết và khối lượng chi tiết

Q - trọng lượng chi tiết Dạng sản xuất > 200 kg 4÷200 kg < 4 kg

Sản lượng hàng năm của chi tiết (chiếc) Đơn chiết < 5 < 10 < 100

Hàng loạt nhỏ 55 - 10 10 - 200 100 - 500 hàng loạt vừa 100 - 300 200 - 500 500 - 7500

→ Ta xác định được dạng sản xuất là hàng khối.

CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Chọn dạng phôi

Trong gia công cơ khí các dạng phôi có thể là: phôi đúc, rèn, dập, cán.

Xác định loại và phương pháp chế tạo phôi nhằm mục đích đảm bảo hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tối ưu tổng chi phí chế tạo từ khâu chế tạo phôi đến công đoạn gia công chi tiết, để đạt chi phí thấp nhất và nâng cao chất lượng, năng suất sản xuất.

Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết, ta cần quan tâm đến đặc điểm kết cấu và yêu cầu chịu tải khi làm việc của chi tiết, bao gồm hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng và điều kiện làm việc, nhằm chọn phôi và phương pháp gia công phù hợp, đảm bảo tính kết cấu và hiệu quả sản xuất.

Đánh giá sản lượng hàng năm của chi tiết dựa trên điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kỹ thuật và tổ chức sản xuất, bao gồm khả năng về thiết bị và trình độ chế tạo phôi Quá trình phân tích này giúp xác định mức sản lượng có thể đạt được, nhận diện các thách thức về công nghệ và tổ chức, từ đó tối ưu hóa quy trình thiết kế, lên kế hoạch sản xuất và nâng cao hiệu quả sản xuất.

Khi xác định phương pháp gia công phôi cho chi tiết, ta cần quan tâm đến đặc tính của phôi và lượng dư gia công phù hợp với từng loại phôi đó Dưới đây là một số đặc tính quan trọng của các loại phôi thường dùng trong sản xuất.

Khả năng tạo hình và độ chính xác của phôi phụ thuộc vào phương pháp đúc và loại khuôn được chế tạo Đúc theo khuôn mẫu gỗ cho phôi đúc có độ chính xác thấp, trong khi đúc áp lực trong khuôn kim loại cho độ chính xác cao Đúc trong khuôn cát với khuôn làm thủ công có phạm vi ứng dụng rộng, không bị hạn chế bởi kích thước và khối lượng vật đúc, chi phí chế tạo phôi thấp nhưng năng suất chưa cao Ngược lại, đúc trong khuôn kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp hơn về kích thước và khối lượng vật đúc, chi phí chế tạo khuôn cao, nhưng năng suất cao và thích hợp cho sản xuất hàng loạt.

Phôi tự do và phôi rèn khuôn chính xác là hai phương pháp phổ biến trong ngành chế tạo máy Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, cho độ bền cơ tính cao và tính dẻo, đàn hồi tốt; đồng thời thiết bị và dụng cụ chế tạo phôi ở mức tương đối đơn giản và chi phí đầu tư ban đầu thấp Tuy nhiên, rèn tự do chỉ tạo chi tiết có hình dáng đơn giản và năng suất thấp do phương pháp này dựa trên dụng cụ vạn năng và kết cấu đơn giản Ngược lại, rèn khuôn có độ chính xác cao và năng suất lớn, nhưng phụ thuộc vào độ chính xác của khuôn và đòi hỏi khuôn chuyên dụng cho từng chi tiết với chi phí làm khuôn cao Phương pháp này khó đạt được kích thước và độ chính xác cấp 7–8, nhưng có thể sản xuất các chi tiết có hình dạng phức tạp một cách hiệu quả.

Phôi cán định hình có các profin đơn giản như tròn, vuông, lục giác và lăng trụ, được dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính ít thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục ren và mặt bích Phôi cán định hình phổ biến nhất là phôi thép góc và thép hình I, U, V, được dùng nhiều trong các kết cấu lắp ghép ở nhiều lĩnh vực khác nhau và để chế tạo các toa tàu; thép dùng cho phôi cán thường ở cấp 9–12 Phôi cán được dùng hợp lý trong trường hợp cán không cần phải gia công cơ tiếp theo, điều này đặc biệt quan trọng khi chế tạo chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia công, đắt tiền.

Chi tiết có hình dạng khá phức tạp, có một số mặt gia công có độ chính xác cấp 6 7 ta không dùng phương pháp này để chế tạo phôi.

Ngoài ra trong sản xuất thực tế người ta còn dùng phôi hàn nhưng vi mô nhỏ hơn.

Chọn phương pháp chế tạo phôi

Dựa vào đặc điểm của các phương pháp chế tạo phôi trên ta chọn phương pháp đúc vì: + Giá thành chế tạo vật đúc rẻ

+ Thiết bị đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn giản nên đầu tư thấp

+ Phù hợp với sản xuất hàng loạt lớn

+ Độ nhám bề mặt, độ chính xác phôi đúc

3.2.2 Phương pháp chế tạo phôi

Trong đúc phôi có những phương pháp sau: a Đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ

Chất lượng bề mặt đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, phù hợp cho sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ.

Loại phôi này có cấp chính xác IT16  IT17. Độ nhám bề mặt: Rz0m.

Phương pháp này cho năng suất trung bình và chất lượng bề mặt không cao, gây khó khăn cho những bề mặt chưa được gia công cơ Đúc trong khuôn cát là một phương pháp được sử dụng để tạo mẫu kim loại.

Nếu công việc làm khuôn được thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát mẫu gỗ.

Cấp chính xác của phôi: IT15  IT16. Độ nhám bề mặt: Rzm.=> chất lượng bề mặt của chi tiết tốt hơn phương pháp đúc với mẫu gỗ, đúc được những chi tiết hình dạng lớn và phức tạp, nên phù hợp cho sản xuất hàng loạt vừa và lớn. c Đúc trong khuôn kim loại Độ chính xác cao, giá thành đầu tư lớn, phôi có hình dạng gần giống chi tiết lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao.

Cấp chính xác của phôi: IT14  IT15. Độ nhám bề mặt: Rz@m.

Phương pháp này cho năng suất cao, đặt tính kĩ thuật tốt nhưng giá thành cao nên không phù hợp trong sản xuất hàng loạt vừa và lớn. d Đúc ly tâm

Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đối xứng, rỗng đặc biệt là các chi tiết hình ống.

Khó nhận được đường kính lỗ bên trong vật đúc chính xác vì khó định lượng kim loại rót vào khuôn chính xác.

Chất lượng bề mặt trong vật đúc kém, vì chứa nhiều tạp chất và sỉ e Đúc áp lực

Đúc dưới áp lực là quá trình điền đầy kim loại vào khuôn ở áp lực cao để tạo ra các chi tiết có độ chính xác và bề mặt hoàn thiện tốt Các hợp kim thường dùng cho đúc dưới áp lực gồm thiếc, chì, kẽm, magie, nhôm và đồng Quá trình này thường được ứng dụng để chế tạo các chi tiết phức tạp như vỏ bơm xăng và các bộ phận liên quan đến dầu.

Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phẩm cao Nhưng không phù hợp với sản xuất vừa vì giá thành cao. f Đúc trong khuôn mỏng

Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8mm.

Có thể đúc được gang, thép, kim loại màu như khuôn cát, khối lượng vật đúc đến 100kg.

Dùng trong sản xuất hàng loại vừa và lớn. g Đúc liên tục

Đúc liên tục là quá trình rót kim loại lỏng vào khuôn kim loại một cách liên tục, với nước làm mát chảy quanh hoặc bên trong khuôn để làm nguội nhanh Nhờ sự truyền nhiệt nhanh, kim loại rót vào khuôn sẽ kết tinh ngay lập tức, và vật đúc được kéo ra khỏi khuôn liên tục bằng cơ cấu đặc biệt như con lăn Quá trình này thường được dùng để đúc các sản phẩm như ống, thỏi và ấm.

Đáp ứng các yêu cầu chi tiết và mục tiêu tối ưu chi phí cho quy trình sản xuất, chúng tôi sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ và làm khuôn bằng máy nhằm đảm bảo độ chính xác, giảm thời gian gia công và nâng cao hiệu suất sản xuất.

Phôi đúc đạt cấp chính xác là II (bảng 3-13 tài liệu[1]).

Cấp chính xác kích thước IT15  IT16. Độ nhám bề mặt: Rzm.

Xác định lượng dư gia công của vật đúc cấp chính xác II

Chi tiết chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, mặt phân khuôn nằm ngang.

Hình 3.1 bản vẽ khuôn đúc

Hình 3.2 trình bày bản vẽ lồng phôi và cách chọn mặt phân khuôn theo hình 3.1 Do chi tiết có kích thước lớn nhất là 260 mm, kích thước lồng phôi được xác định như sau: kích thước 140 mm cộng thêm 4 mm ở mặt trên và 3 mm ở mặt dưới, cho tổng là 147 mm.

Kích thước 155 thêm 4 mm (mặt bên) = 159 mm

Kích thước 56 giảm 4 mm(mặt bên)= 52 mm

Kích thước 44 giảm 4 mm (mặt bên) = 40 mm

Bán kính góc lượng: 5 mm.

Góc nghiêng thoát khuôn: 3 0 (Bảng 3-7 sổ tay CNCTM 1)

Tra bảng 3-95 trang 252 tài liệu [1]

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Chọn phương pháp gia công

Dựa vào yêu cầu kĩ thuật ta chọn phương pháp gia công cho các bề mặt như: tiện, phay, bào, khoan, khoét, doa….

Dựa trên yêu cầu kỹ thuật của chi tiết cần gia công, các phương pháp gia công có thể thực hiện được và vị trí, kết cấu cụ thể của chi tiết, chúng tôi đề xuất các phương án gia công đáp ứng yêu cầu với đồ gá đơn giản, mang tính kinh tế và dễ triển khai.

+ Các mặt 1, 2,4, 6,7,8 dùng phương pháp phay.

+ Các lỗ 3, 5, 9, dùng phương pháp khoan, khoét, doa.

+ Lỗ 5,6 có thể dùng phương pháp tiện

+ Các mặt còn lại không yêu cầu gia công.

Các phương án gia công

Phay thô nguyên công 1: phay mặt đầu và mặt chuẩn định vị phụ.

Nguyên công 2: phay thô mặt đầu. s n

Nguyờn cụng 3: khoan, khoột, doa 2 lỗ ỉ12 làm chuẩn tinh thống nhất.

Nguyờn cụng 4: khoan 2 lỗ ỉ12 bắt bulong

Máy phay Nguyên công 5: phay mặt bên

Nguyên công 6 : phay mặt bên

Nguyờn cụng 7: khoột, doa lỗ ỉ56.

Nguyên công 8: tiện rãnh bán kính 44 mm

Nguyên công 9: phay mặt phẳng.

T616 Nguyên công 11: phay rãnh 6mm

Các nguyên công khác đều như phương án 1, riêng nguyên công 7 được đổi thành 2 nguyên công khoét và chuốt:

Khoét thô bước 2 khoét tinh

Máy chuốt Nguyên công 8: chuốt rãnh 44

Để tối ưu năng suất và đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, em căn cứ vào điều kiện máy hiện có và lựa chọn phương pháp gia công phù hợp cho sản xuất hàng loạt Trên cơ sở các yếu tố này, em đã chọn phương án 1 làm phương án gia công.

THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

Nguyên công 1: Phay mặt đáy và 2 mặt bên

Trong quá trình gia công, chi tiết được định vị với 5 bậc tự do: 3 bậc tự do vào mặt phẳng, 2 bằng chốt tỳ côn tự lựa Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động để đảm bảo độ cứng vững trong suốt quá trình phay Đối với chọn máy, nguyên công phay mặt đầu bằng dao phay trụ chắp răng nên chọn máy phay ngang 678M (công suất P = 1,7 kW, η = 0,75) (theo Trang 221 phụ lục tài liệu [7]) Chọn dao gồm hai dao phay trụ gắn mảnh hợp kim cứng BK8, đường kính dao D = 80 mm, L = 100 mm, z = 8, d = 50 Lượng dư gia công cho phay thô zb = 2,5 mm, chiều sâu cắt t = 2,5 mm, lượng chạy dao sz = 0,1 mm/răng (bảng 5-141 tài liệu [2]).

Lượng chạy dao vòng sv = 0,1 x 8 = 0.8 mm/vòng

Tốc độ cắt v = 250 m/phút (bảng 5-143 tài tiệu [2])

Phay tinh với lượng dư gia công zb = 0.5mm, chiều sâu cắt t = 0.5mm, lượng chạy dao sz = 0,25 mm/răng (bảng 5-141 tài tiệu [2]).

Lượng chạy dao vòng sv = 0,25 x 8 = 2 mm/vòng

Tốc độ cắt v = 209 m/phút (bảng 5-143 tài tiệu [2]).

Các hệ số điều chỉnh tra bảng 5-127 tài liệu [2] gồm k1, k2, k3, k4 và k5 Trong đó k1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang và có giá trị k1 = 1; k2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ của dao và có giá trị k2 = 1; k3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công và có giá trị k3 = 0.8; k4 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay và có giá trị k4 = 0.89; k5 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính và có giá trị k5 = 1.

Tốc độ tính toán v = v.k k k k k %0x1x1x0.89x0.8x1 = 178 m/phút vt2 = v.k1.k2.k3.k4.k5 9x1x1x0.89x0.8x1 = 148 m/phút

Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán:

Ta chọn số vòng quay theo máy nm1 = 650 vòng/phút. nm2 = 550 vòng/phút.

Tốc độ cắt thực tế vtt1 = = = 163 m/phút. vtt2 = = = 138 m/phút.

Lượng chạy dao phút s= sv.nm = 0.1x8x650 = 520 mm/ phút s= sv.nm = 0.25x8x550 00 mm/ phút

Thời gian gia công cơ bản T0 :

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.

Tpv %To =0.11x 0.22=0.22 phútTtn =5% To =0.05x0.22 =0.011phútVậy Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =0.22+0.022+0.022+0.011=0.27 phút

Nguyên công 2: Phay mặt đầu 4 lỗ bắt bulong

Định vị: chi tiết được định vị bằng 5 bậc tự do, dùng mặt phẳng đáy khống chế 3 bậc tự do và hai chốt tỳ trên mặt hông khống chế 2 bậc tự do Kẹp chặt: sử dụng cơ cấu kẹp liên động với cam lệch tâm, kẹp chặt chi tiết thông qua thanh đòn xỏ ngang qua lỗ Ø56 Chọn máy: máy phay đứng 6H12 Chọn dao: dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK8, đường kính dao là D mm, số răng là Z răng Lượng dư: phay thô với lượng dư gia công zb = 2,5 mm, chiều sâu cắt t = 2,5 mm, lượng chạy dao sz = 0,2 mm/răng (theo bảng 5-125 tài liệu [2]).

Lượng chạy dao vòng sv = 0,2 x 10 = 2 mm/vòng

Tốc độ cắt v = 180 m/phút (bảng 5-134 tài tiệu [2]).

Các hệ số điều chỉnh tra bảng 5-127 trong tài liệu [2] được xác định như sau: k1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang với giá trị k1 = 0.89; k2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ của dao với giá trị k2 = 0.8; k3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công với giá trị k3 = 0.8; k4 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay với giá trị k4 = 0.8; k5 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính với giá trị k5 = 0.89.

Tốc độ tính toán vt = v.k1.k2.k3.k4.k5 = 180x0.89x0.8x0.8x0.8x0.89x1r m/phút

Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán: n = = = 305 vòng/phút.

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 300 vòng/phút.

Tốc độ cắt thực tế

Lượng chạy dao phút S f =S z Z.n=0.2x10.300`0 mm/ phút Ta chọn lượng chạy dao theo máy s = 600 mm/phút.

Thời gian gia công cơ bản T0 :

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.

Vậy: Ttc = T0 +Tpv +Tp + Ttn = 0,424+0,0467 +0,0424 +0,0212 = 0,5343 phút.

Nguyờn cụng 3: khoan, khoột doa 2 lỗ ỉ12

Quy trình gia công được mô tả như sau: Định vị chi tiết trên mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do, hai chốt tỳ ở mặt hông dùng để khống chế 2 bậc tự do và một chốt tì ở mặt bên nhằm khống chế 1 bậc tự do Sau đó, chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp liên động để cố định trong suốt quá trình gia công Để thực hiện thao tác, chọn máy phù hợp là máy khoan nhiều trục 2C150.

Dao :mũi khoan ị11 cú gắn mảnh hợp kim cứng

Vật liệu làm dao BK8

Gọi K là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tỉ số L/D Do L/D =1 nên k=1

Theo bảng (5-95) ( sổ tay công nghệ máy 2 )

Gọi K 1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền

Gọi K 2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tỉ số L/D Do L/D =1 nên K 2 =1

Suy ra Vtính =Vbảng x K 1 xK 2 = 69x1x1= 69 m/phút

Suy ra vận tốc thực tế :

Theo bảng 5-96 ta được công suất cắt N=1.4 x 4 =5.6 KW thỏa điều kiện Ncắt ≤N.ỗ

Tp %To =0.1x0.07=0.007 phút Tpv %To =0.11x 0.2=0 phút Ttn =5% To =0.05x0.22 =0phút Vậy Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =0.08 phút

 Máy :Dùng máy khoan nhiều trục 2C150

 Dao :mũi khoột ị12 cú gắn mảnh hợp kim cứng

 Vật liệu làm dao BK8

Theo bảng (5-107) ta được S=0.6 mm/vòng

Do dao ị14 tiờu chuẩn nờn S=(1-0.35)x0.6 =0.39 mm/vũng

Theo máy chọn Smáy=0.38mm/vòng

Gọi K 2 là hệ số phụ thuộc vào bề mặt gia công của chi tiết K 2 =0.8

Gọi K 3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu làm dao Do vật liệu làm dao là BK8 nên K 3 =1

Suy ra Vtính =Vbảng x K 1 xK 2 xK 3 = 155x1x1x0.8= 124m/phút

Suy ra số vòng quay tinh toán v/f

Tp %To =0.1x0.05=0.005 phút Tpv %To =0.11x 0.2=0 phút Ttn =5% To =0.05x0.22 =0phút Vậy Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =0.06 phút

 Máy :Dùng máy khoan nhiều trục 2C150

 Dao :mũi khoột ị14 cú gắn mảnh hợp kim cứng

 Vật liệu làm dao BK8

Do dao ị14 tiờu chuẩn nờn S=(1-0.35)x0.6 =0.39 mm/vũng

Theo máy chọn Smáy=0.38mm/vòng

Gọi K 2 là hệ số phụ thuộc vào bề mặt gia công của chi tiết K 2 =0.8

Gọi K 3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu làm dao Do vật liệu làm dao là BK8 nên K 3 =1

Suy ra Vtính =Vbảng x K 1 xK 2 xK 3 = 155x1x1x0.8= 124m/phút

Suy ra số vòng quay tinh toán v/f

Tp %To =0.1x0.05=0.005 phútTpv %To =0.11x 0.2=0 phútTtn =5% To =0.05x0.22 =0phútVậy Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =0.06 phút

Nguyờn cụng 4: khoan 2 lỗ ỉ12

Định vị chi tiết bằng mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do; hai chốt tỳ trên mặt hông khống chế 2 bậc tự do và một chốt tì ở mặt bên khống chế 1 bậc tự do Kẹp chặt chi tiết bằng cơ cấu kẹp liên động Chọn máy: sử dụng máy khoan cần 2A55.

Dao :mũi khoan ị12 cú gắn mảnh hợp kim cứng

Vật liệu làm dao BK8

Gọi K là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tỉ số L/D Do L/D =1 nên k=1

Gọi K 2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tỉ số L/D Do L/D =1 nên K 2 =1

Suy ra Vtính =Vbảng x K xK = 69x1x1= 69 m/phút

Suy ra số vòng quay tinh toán vòng /phút chọn n ( máy) = 1500 vòng /phút

Suy ra vận tốc thực tế : m/phút

Theo bảng 5-96 ta được công suất cắt N=2.3 KW thỏa điều kiện Ncắt ≤N.ỗ

Tp %To =0.1x0.07=0.007 phútTpv %To =0.11x 0.2=0 phútTtn =5% To =0.05x0.22 =0phútVậy Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =0.08 phút

Nguyên công 5: phay mặt bên

Định vị: dùng mặt phẳng đáy khống chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn trong lỗ Ø14 khống chế 2 bậc tự do và một chốt tròn khống chế 1 bậc tự do Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp liên động Chọn máy: máy phay 6H13ᴦ (công suất P = 10 kW, η = 0.75) Chọn dao: dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 đường kính dao D 0 mm, số răng Z = 8 Lượng dư: chiều sâu cắt t = 4 mm.

Theo bảng 5-125 ta được Sz=0.2mm/răng (tài liệu 2)

Theo bảng 5-126 ta có vận tốc cắt Vbảng!0m/phút

Theo bảng 5-126 ta có vận tốc cắt Vbảng&6m/phút

Do gang xám 18-36 có HB ≤205 nên K 1 =0.89

K 2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền dao K 2 =1

K 3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng Do vật liệu làm dao là BK8 nên K 3 =0.8

K 4 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng bề mặt gia công Do bề mặt phôi đúc bị biến cứng nên K 4 =0.8

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào bề rộng phay Do B/D =1 nên K 5 =1

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính Do ưE ¨nên K 6 =1.1

Suy ra vận tốc tính toán :

Vtt2 bằng tích của vận tốc bảng V_bảng với các hệ số hiệu chỉnh K1–K6 và các hệ số bù 0,89, 0,8, 1, 1 và 1,1, cho ra vận tốc cắt thực tế là 8 m/phút Từ đó suy ra số vòng quay trục chính (rpm) dựa trên đường kính dụng cụ và vận tốc cắt Vtt2 Theo thuyết minh máy, ta chọn số vòng quay máy phù hợp để đạt vận tốc cắt tối ưu cho quá trình gia công Nhờ đó vận tốc cắt thực tế được xác định và lượng chạy dao mỗi phút được tính từ vận tốc cắt và số vòng quay máy, nhằm đảm bảo năng suất và độ chính xác mong muốn.

Theo bảng 5-130 ta được công suất cắt N1= 7.8 KW, N2= 5.5KW thỏa điều kiện Ncắt ≤N.ỗ

Tp %To =0.1x1.56=0.156 phútTpv %To =0.11x 1.56=0.172 phútTtn =5% To =0.05x1.56 =0.078phútVậy Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =1.56+0.156+0.172+0.078=1.996 phút

Nguyên công 6: phay mặt bên

Định vị: dùng mặt phẳng đáy để khống chế 3 bậc tự do; một chốt trụ ngắn ghim trong lỗ Ø14 để khống chế 2 bậc tự do và một chốt tròn khống chế 1 bậc tự do Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp liên động Chọn máy: máy phay 6H13ᴦ với công suất P = 10 kW và hệ số hiệu quả η = 0.75 Chọn dao: dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK8, đường kính dao D0 mm, số răng Z = 8 Lượng dư: chiều sâu cắt t = 3 mm.

Theo bảng 5-126 ta có vận tốc cắt Vbảng!0m/phút

Theo bảng 5-126 ta có vận tốc cắt Vbảng&6m/phút

Do gang xám 18-36 có HB ≤205 nên K 1 =0.89

K 2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền dao K 2 =1

K 3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng Do vật liệu làm dao là BK8 nên K 3 =0.8

K 4 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng bề mặt gia công Do bề mặt phôi đúc bị biến cứng nên K 4 =0.8

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào bề rộng phay Do B/D =1 nên K 5 =1

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính Do ưE ¨nên K 6 =1.1

Vtt2 được tính bằng cách nhân vận tốc bảng với tích các hệ số hiệu chỉnh K1, K2, K3, K4, K5, K6 và các hệ số điều chỉnh đi kèm (ví dụ 0,89 × 0,8 × 1 × 1 × 1,1), cho ra vận tốc cắt ước tính là 8 m/phút Từ Vtt2, ta suy ra số vòng quay trục chính (vòng/phút) Theo tài liệu thuyết minh máy, ta chọn số vòng quay máy là n1 và n2 phù hợp với điều kiện gia công, do đó vận tốc cắt thực tế được xác định để phù hợp với mục tiêu gia công và các tham số vận hành Lượng chạy dao mỗi phút (mm/phút) được tính dựa trên tốc độ dịch chuyển của dao và bàn máy, nhằm đảm bảo hiệu quả gia công và chất lượng sản phẩm.

Theo bảng 5-130 ta được công suất cắt N1= 7.8 KW, N2= 5.5KW thỏa điều kiện Ncắt ≤N.ỗ

Tp %To =0.1x1.56=0.156 phútTpv %To =0.11x 1.56=0.172 phútTtn =5% To =0.05x1.56 =0.078phútVậy Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =1.56+0.156+0.172+0.078=1.996 phút

Nguyờn cụng 7: khoột, doa lỗ ỉ56

Định vị chi tiết gồm 5 bậc tự do: 3 bậc tự do vào mặt phẳng bằng phiến tỳ, 2 bậc tự do vào mặt trụ bằng 1 khối V cố định Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp liên động Chọn máy: Nguyên công khoét, doa nên ta chọn máy khoan cần 2A55 (công suất P).

Trong kế hoạch gia công, công suất máy 4.5 kW được tham khảo từ trang 220, phụ lục tài liệu [7] Dựa trên đó, chọn dao cho quá trình khoét: sử dụng dao khoét thô gắn mảnh hợp kim cứng BK8 có đường kính dao phi tiêu chuẩn DU37 mm; mũi khoét tinh BK6 có đường kính phi tiêu chuẩn 55,90 mm; mũi doa tinh BK6 có đường kính phi tiêu chuẩn 56 mm Bước 1: khoét thô.

Theo bảng 5-107 ta chọn Sbảng =1,7 mm/vòng

Theo bảng (3-3) của chế độ cắt : m=0.4 Theo bảng( 5-3)

Suy ra số vòng quay trục chính v/f

Theo bảng (11-1) sách chế độ cắt : Theo bảng (12-1) và (13-1) :

 Thời gian gia công : Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn

Tpv %To =0.11x 0.2=0.022 phút Ttn =5% To =0.05x0.2 =0.01 phút Vậy Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =0.0.25 phút bước 2 : khoét tinh.

Theo bảng 5-107 ta chọn Sbảng =1,2 mm/vòng

Theo bảng (3-3) của chế độ cắt : m=0.4 Theo bảng( 5-3)

Theo bảng (11-1) sách chế độ cắt : Theo bảng (12-1) và (13-1) :

Tp %To =0.1x0.25=0.025 phút Tpv %To =0.11x 0.25=0.0275 phút Ttn =5% To =0.05x0.25 =0.0125 phút Vậy Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =0.315 phút bước 3 : Doa lỗ ị56

 Dao :sử dụng dao doa có đường kính dao tiêu chuẩn DV mm

Theo bảng (2-3) sách chế độ cắt , ta có C s =0.15 mm/vòng

Theo máy chọn S=2,2 mm/vòng

Theo bảng (3-3) của sách chế độ cắt : C V ,6 m=0.3 Theo bảng( 5-3)

Tp %To =0.1x1.95=0.2 phútTpv %To =0.11x 1.95=0.21 phútTtn =5% To =0.05x1.95 =0.1 phútVậy Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =2.46 phút

Nguyên công 8: tiện rãnh tròn

Quy trình định vị được thực hiện thông qua ba bước căn bản: sử dụng phiến tỳ định vị để khống chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn được đưa vào lỗ 12 để khống chế 2 bậc tự do, và cuối cùng chốt trám đóng vai trò khống chế 1 bậc tự do, từ đó cố định vị trí một cách chắc chắn và đảm bảo độ chính xác khi gia công.

- Kẹp chặt: Kẹp chặt bằng đòn kẹp

Máy tiện vạn năng T616, công suất N m = 4.5 Kw.

Dao tiện ngoài gắn mãnh hợp kim cứng BK8, có kích thước 16x25.

Tiện thô: t 1 = 44 – 41.5=2.5 mm;Tiện tinh: t 2 = 0.5 mm;

Tiện thô: S 1 = 0.25mm/vòng (Theo bảng 5-61sổ tay CNCTM 2), theo thuyết minh máy chọn S 1 =0.228mm/vòng;

Tiện tinh: S 2 = 0.15mm/vòng (Theo bảng 5-62sổ tay CNCTM 2),theo thuyết minh máy chọn S 2 =0.146mm/vòng;

- Vận tốc cắt V: Theo Bảng 5-65 sổ tay CNCTM 2 ta có

Tiện thô: V 1 = 140 m/phút;Tiện tinh: V 2 = 177 m/phút;

Các hệ số hiệu chỉnh: K 1 =1, K 2 =0.87, K 3 =0.8_(0.80.85), K 4 =0.83

K 1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của dao;

K 2 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính;

K 3 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi;

K 4 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng của dao; Ở bước tiện tinh không còn vỏ cứng nên K 3 =1.

- Số vòng quay trục chính n:

(vòng/phút) theo thuyết minh máy chọn n 1 (0 (vòng/phút)

(vòng/phút) theo thuyết minh máy chọn n 2 E0 (vòng/phút)

Công suất cắt khi tiện thô: N=2.9 Kw < [N]=4.5 Kw thỏa điều kiện làm việc.

- Thời gian gia công cơ bản T 0 : , i=2

Vậy Ttc =T0 +Tpv +Tp + Ttn =4.11+0.411+0.452+0.2055 = 5.18 phút

Nguyên công 9: phay mặt đầu lỗ

W a Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tư do: 3 bậc tự do vào mặt phẳng bằng phiến tỳ,

Để gia công mặt trụ với 2 bậc tự do, ta dùng một chốt trụ ngắn cố định và một bậc tự do chống xoay bằng chốt trám, giúp định vị chi tiết chính xác trong quá trình gia công Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động, đảm bảo cố định trong suốt quá trình phay Đối với nguyên công phay mặt bậc, ta chọn máy phay ngang 678M có công suất phù hợp để đạt được chất lượng bề mặt và hiệu suất làm việc tối ưu.

= 1.7kw, hiệu suất ŋ = 0.75) Trang 221 phụ lục tài liệu [7] d Chọn dao:

Dao 1: dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng BK6 có D0mm, B mm, d2mm và Z răng.

 Chiều sâu cắt t = to 6 mm

Theo bảng( 5-177) ta được S Z =0.12mm/răng (sổ tay công nghệ máy 2)

 Theo thuyết minh máy chọn Smáy=1.6mm/vòng Theo bảng( 5-178 ) ta có vận tốc cắt Vbảng"5m/phút

K1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao và được xác định là 0.87 Theo bảng (5-187), K2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tỉ lệ giữa răng thực tế và răng danh nghĩa; với tỉ lệ này bằng 1 nên K2 = 1.

Suy ra số vòng quay trục chính : v/f Theo thuyết minh máy ta chọn số vòng quay máy là nU0 v/f Nên vận tốc cắt thực tế :

 Theo bảng( 5-180) ta được công suất cắt N=4 KW thỏa điều kiện Ncắt ≤N.ỗ

L 2 =3mm nên phút Suy ra:

Tp %To =0.1x0.46=0.046 phútTpv %To =0.11x 0.46=0.05 phútTtn =5% To =0.05x0.46=0.02phútVậy Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =0.46+0.046+0.05+0.02=0.58 phút

Nguyờn cụng 10: khoan 2 lỗ ỉ12

WW a Định vị: Chi tiết được định vị 6 bậc tư do: 3 bậc tự do vào mặt phẳng bằng phiến tỳ,

Trong quy trình gia công, chi tiết được cố định vào mặt trụ bằng 1 chốt trụ ngắn cố định và 1 chốt trám, tạo 2 bậc tự do vào mặt trụ để định vị chính xác Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp để đảm bảo cố định trong quá trình gia công Đối với nguyên công phay mặt bậc, ta chọn máy phay ngang 678M và xác định công suất phù hợp (công suất P được xem xét) để tối ưu hiệu suất gia công.

= 1.7kw, hiệu suất ŋ = 0.75) Trang 221 phụ lục tài liệu [7] d Chọn dao: mũi khoan ruột gà 12 e Chế độ cắt:

Theo bảng( 5-94) ta được S Z = 0.22 mm/vòng (sổ tay công nghệ máy 2)

 Theo thuyết minh máy chọn Smáy=0,22 mm/vòng Theo bảng( 5-95 ) ta có vận tốc cắt Vbảngm/phút

K 1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K 1 =0.87 do Suy ra vận tốc tính toán :

Suy ra số vòng quay tính toán : v/f Theo thuyết minh máy ta chọn số vòng quay máy là n60 v/f Nên vận tốc cắt thực tế :

 Theo bảng( 5-96) ta được công suất cắt N=1.2 KW thỏa điều kiện Ncắt ≤N.ỗ

L 2 =2mm nên phút Suy ra:

Tp %To =0.1x0.15=0.015 phútTpv %To =0.11x 0.15=0.017 phútTtn =5% To =0.05x0.15=0 phútVậy Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =0.15+0.015+0.017+=0.18 phút

Nguyên công 11: phay rãnh 12mm

Định vị chi tiết với 6 bậc tự do: 3 bậc tự do vào mặt phẳng đáy được cố định bằng phiến tỳ, 2 bậc tự do vào mặt trụ được khóa bằng một chốt trụ ngắn và một chốt trám, nhằm đảm bảo độ chính xác gia công Kẹp chặt chi tiết bằng ren và đòn kẹp để cố định chắc chắn trong quá trình gia công Chọn máy: máy phay ngang 6H82T phù hợp với bài toán gia công này Chọn dao: dao phay đĩa có gắn mảnh hợp kim cứng BK8.

Kích thước dao : D0mm, Z răng e Tính chế độ cắt :

Chiều sâu cắt t = to 6 mm

Theo bảng( 5-177) ta được S Z =0.12mm/răng (sổ tay công nghệ máy 2)

Suy ra S =Sz.Z=0.12*=1.68 mm/vòng Theo thuyết minh máy chọn Smáy=1.6mm/vòng Theo bảng( 5-178 ) ta có vận tốc cắt Vbảng"5m/phút

K1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao và được xác định là 0.87 theo bảng (5-187) K2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tỷ số giữa răng thực tế và số răng danh nghĩa; với tỉ số này bằng 1 nên K2 = 1.

Suy ra số vòng quay trục chính : v/fTheo thuyết minh máy ta chọn số vòng quay máy là nU0 v/f

TÍNH LƯỢNG DƯ

Số liệu ban đầu

+ gia công trên máy phay, gá đặt bằng phiến tỳ, chốt trụ ngắn và chốt trám.

+ Yêu cầu gia công mặt đầu số 5 đạt kích thước D =

Cấp chính xác về kích thước : cấp 7 Độ nhỏm bề mặt: Rz = 1,6 àm. Độ bóng bề mặt cấp 9

Bề mặt cần đạt được:

Cấp chính xác kích thước : IT 7 Độ nhám bề mặt : Ra= 1.6 Độ bóng bề mặt : cấp 8

Qui trình công nghệ gồm 3 bước :

Cấp chính xác kích thước : IT 12 Độ nhám bề mặt : Rz= 40 Độ bóng bề mặt : cấp 4

Cấp chính xác kích thước : IT 9 Độ nhám bề mặt : Rz= 20 Độ bóng bề mặt : cấp 6

Tính toán lượng dư

Phôi đúc trong khuôn cát đạt cấp chính xác II và vật liệu là gang xám GX 15-32; chỉ tiêu Rz+T đạt 500 μm (theo Bảng 10 sách Thiết Kế Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy) Sau bước gia công lần thứ nhất đối với gang, các giá trị không phù hợp được loại trừ và còn lại giá trị Rz+T được tham chiếu trong Bảng 12 trang 40 của cuốn sách Thiết Kế Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy.

Tính giá trị sai lệch không gian tổng cộng ρph: ρphôi = (trang 26 tài liệu [6])

Giá trị cong vênh ρc được xác định theo cả 2 phương: hướng kính và hướng trục. Ρc = với d= 80mm, l = 266mm: chiều dài lớn nhất của phôi

∆k = 1.2: độ cong giới hạn của phôi trên 1mm chiều dài (bảng 15-trang 45 tài liệu [4]) Ρ = = 226 àm. Ρlk = = = 1000 μm. lần lượt là dung sai của phôi đúc theo 2 phương kích thước l = 56 và l = 140

Trong bài toán này, sai lệch không gian tổng cộng được xác định là ρphôi = 1025 μm Sai lệch không gian còn lại sau khoét thô là ρ1 = 0,05 × ρphôi = 51,25 μm; sau tiện khoét tinh là ρ2 = 0,2 × ρ1 = 10,25 μm Do doa tinh không thể sửa được sai lệch không gian nên ρ3 = 0, và sai số gá đặt được xác định như sau: εgđ Sai số do chọn chuẩn suất hiện do chi tiết bị xoay khi định vị vào 2 chốt.

Trong hệ thống định vị này, dung sai lỗ là 0.018 mm và dung sai đường kính chốt là 0.011 mm, cho phép xác định khe hở tối thiểu giữa lỗ và chốt là 0.006 mm (6 μm) Gọi H là khoảng cách giữa hai lỗ định vị.

Nên εk = 110μm, tra bảng 24 tài liệu [4]; εgd = = 113 μm.

Sai số gá đặt còn lại: sau khoét thô là: ε1 = 0,05 ε= 0,05.113 = 5,6 μm sau khoét tinh là: ε2 = 0,2 1 = 0,2.5,6 = 1,12 μm doa không khắc phục được sai số gá đặt nên ε3=0

Công thức xác định lượng dư gia công cho bề mặt đối xứng:

Xác định lượng dư nhỏ nhất theo công thức :

: lượng dư bề mặt bước công nghệ thứ i.

: chiều cao nhấp nhô do bước công nghệ trước để lại.

: chiều sâu lớp hư hỏng do bước công nghệ trước để lại. Để đạt được Ra = 1.6 phải qua ba bước khoét thô, khoét tinh và doa tinh.

+ Phôi: Rz+T `0μm, tra bảng 3-65 tài liệu [1];

+ Khoét thô: Rz = 50, tra bảng 13 tài liệu [4];

+ Khoét tinh: Rz = 30, Tra bảng 13 tài liệu [4]

+ Doa tinh: Rz = 5, Tra bảng 13 tài liệu [4] Hoặc bảng trong tập hướng dẫn đồ án.

Vật liệu là gang nên sau nguyên công khoét thô không có Ta.

Vậy lượng dư trung gian cho các bước là:

Tra dung sai: tra bảng 1.4 tài liệu [5]:

+ phôi: = 1200μm;( tra theo kích thước 56, IT15).

Các cột kích thước trong bảng ta điền từ ô cuối cùng giá trị lớn nhất của kích thước theo bản vẽ: d = 56, 03 mm.

Các ô tiếp theo dti có giá trị bằng kích thước tính toán của bước tiếp sau trừ đi giá trị của lượng dư tối thiểu. dt2 = 56,03-0,06 = 55,97. dt1 = 55,97 – 0,203 = 55,767. dph = 55,767– 3,262 = 52,505.

Kích thước giới hạn dmax được xác định bằng cách làm tròn kích thước tính toán đến số có nghĩa phù hợp với dung sai của bước tương ứng theo hướng giảm Ngược lại, kích thước giới hạn dmin được xác định bằng cách lấy dmax trừ đi dung sai của bước tương ứng.

Trong quy trình gia công, giá trị lượng dư tối thiểu được xác định bằng hiệu giữa kích thước lớn nhất ở công đoạn hiện tại và kích thước của công đoạn trước đó, nhằm đảm bảo lượng dư phù hợp giữa các bước gia công Ngược lại, lượng dư tối đa được tính bằng hiệu giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất ở công đoạn hiện tại và kích thước của công đoạn trước đó để duy trì dung sai và tối ưu hóa quy trình Ví dụ khoét thô lỗ số 2 có lượng dư là 55,77 mm trừ 52,51 mm, tương đương 3,26 mm (3260 μm).

Ta có bảng tra và tính lượng dư : gia công dư ( g dư tính toán

Zimin ( thước tính toán (mm) sai (mm) giới hạn hạn (mm) Rz

TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG 11

Chế độ cắt khi khoan lỗ  12

Chọn máy : máy khoan cần 2 A55 có công suất n = 4 kw và hiệu suất = 0.8 ;

Chọn dao : mũi khoan ruột gà P18 đuôi côn có đường kính d= 12 mm ;

Bước tiến: Vì là khoan gang nên

S=7,34x = 7,34 x = 1,07 mm/vòng, theo thuyết minh máy chọn S = 0,5 mm/vòng ; Tốc độ cắt :

Các hệ số Tra theo bảng 3-3 sách chế độ cắt GCCK

Tra bảng 4-3 có T= 60( phút); Bảng 5-3 có KMV = 1,27; Bảng 6-3 có KLV = 1; Bảng 7-1 có KNV = 0.7; Bảng 8-1 có KUV = 1; (sách chế độ cắt gia công cơ khí)

Mà Kv = KLV.KMV.KNV.KUV thay vào công thức tính vận tốc ta được:

Số vòng quay: (vòng/phút) Theo thuyết minh máy chọn n = 600 (vòng /phút);

Vận tốc cắt thực tế: 22,6(m/phút); Moment xoắn và lực chiều trục:

Theo bảng 7-3 có: CM ZM YM CP ZP YP

0.021 2 0.8 42.7 1 0.8 Theo bảng 12-1 và 13-1chỉ số == (sách chế độ cắt gia công cơ khí) Thay vào công thức ta có:

So sánh lực cho phép ở thuyết minh [Pmax] = 900 KG, máy làm việc an toàn.

Công suất động cơ là 4 Kw

Như vậy thỏa điều kiện an toàn.

THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 11

Yêu cầu đối với đồ gá khoan

Khi gia công khoan với lực cắt nhỏ và cắt liên tục, rung động thường không lớn, nhưng đồ gá khoan vẫn phải đảm bảo độ cứng vững để duy trì độ chính xác và an toàn; cơ cấu kẹp chặt phải đảm bảo đủ lực kẹp và độ cứng vững cho quá trình gá đặt chi tiết Kết cấu đồ gá khoan gồm ba thành phần chính: cơ cấu định vị để đặt đúng vị trí chi tiết và dụng cụ trên bàn máy, cơ cấu kẹp chặt tạo lực kẹp cố định và ổn định, và cơ cấu gá đặt đồ gá lên bàn máy nhằm định vị và cố định đồ gá một cách chắc chắn trong quá trình gia công.

Nhiêm vụ thiết kế đồ gá

Đồ gá phải đảm bảo quá trình định vị và kẹp chặt diễn ra nhanh chóng để rút ngắn thời gian gia công và đảm bảo nhịp độ sản xuất đúng yêu cầu Việc tối ưu thời gian gá đặt và thời gian gia công là yếu tố then chốt giúp đạt được độ chính xác gia công cao Đồ gá đóng vai trò quan trọng trong việc định vị nhanh, kẹp chặt chắc chắn, và giảm thiểu thời gian chết của quá trình gia công, từ đó nâng cao độ chính xác gia công và hiệu quả sản xuất.

Giá thành phải rẻ, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và lắp ghép, vật liệu dễ tìm, dễ thay thế và dễ sử dụng.

Bản vẽ kết cấu đồ gá

Nội dung thiết kế đồ gá

8.3.1 Nguyên lý hoạt động của đồ gá như sau:

Chi tiết gia công được đặt lên 2 phiến tỳ hình chữ nhật định vị vào mặt đầu khống chế

Trong thiết kế liên kết cơ khí, 3 bậc tự do được định vị bằng chốt trụ ngắn cố định vào lỗ Φ12 của chi tiết khống chế 2 bậc tự do và một chốt trám khống chế bậc tự do còn lại Cách bố trí này đảm bảo độ cố định và chính xác vị trí của các bậc tự do, giúp liên kết chịu tải tốt và hạn chế dịch chuyển ngoài ý muốn.

Khi siết đai ốc 3 theo chiều siết chặt (cùng chiều kim đồng hồ), đòn kẹp sẽ ép lên chi tiết để kẹp chặt chi tiết gia công.

Việc sử dụng bạc dẫn hướng tháo lắp nhanh và hệ dẫn hướng dụng cụ cắt giúp quá trình gia công đạt yêu cầu kỹ thuật của chi tiết Bạc dẫn hướng được lắp đặt nhanh chóng, đảm bảo độ chính xác cao cho từng giai đoạn gia công Sau khi hoàn tất quá trình gia công, tháo bạc dẫn hướng trước, tháo lỏng đòn kẹp rồi mới lấy chi tiết.

8.3.2 Tính lực kẹp cần thiết khi khoan.

Sơ đồ phân tích lực khi khoan:

Ta có các phương trình cân bằng lực sau:

P: lực khoan, P = 294 KG (tính ở chương chế độ cắt). f: là hệ số ma sát , lấy f = 0.15 (bảng 34 tài liệu

Lực kẹp cần thiết khi gia công:

Ta có các phương trình cân bằng Moment sau:

Sử dụng đòn kẹp liên động.

8.3.3 Lực kẹp Q do đai ốc sinh ra.

Dùng đòn kẹp, siết bulong Lực do bulong sinh ra để đạt được lực kẹp cần thiết là :

P Tính đường kính bulong thông qua công thức :

C = 1.4 đối với răng hệ mét cơ bản

- ứng suất kéo (kG/mm 2 ) bulong bằng thép C45 thì , chọn

Chọn đường kính bulong bằng 16 mm.

8.4 Tính sai số cho phép của đồ gá.

Sai số gá đặt cho phép được tính theo công thức sau: dc m ct k c dcg k c gd        

Vì gá bằng chốt trụ với chế độ lắp , nên có sai số chuẩn

= - =6 μm với D chốt , có cấp chính xác 6, nên nên ta có εc = 2.6 + 11 + 18 = 41 μm

Sai kẹp chặt: = 120 (bảng 24 trang 50 tài liệu

Sai số mòn đồ gá: =.

: Hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị

 = 0.3÷0.8 (định vị bằng chốt trụ ngắn)

N: Số lượng chi tiết gia công (N = 10.000 chi tiết)

Sai số điều chỉnh mỏy: àm: là sai số do điều chỉnh máy, lấy bằng 10

: dung sai kích thước nguyên công cần cho thiết kế đồ gá.

8.5 Điều kiện kĩ thuật của đồ gá.

Từ kết quả tính toán sai số chế tạo cho phép ở trên, chúng ta đưa ra các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá Độ không song song giữa mặt bên của thân đồ gá và mặt bên của phiến tỳ được giới hạn ở mức ≤ 0.01 mm.

Trong quá trình gia công, tuyệt đối không để phoi bám trên bề mặt định vị, vì điều này có thể làm mất độ chính xác và gây hại cho chi tiết gia công Sau khi kết thúc ca gia công, cần lau sạch và quét kỹ bụi, nhất là phoi bám trên các phiến tì, để duy trì vệ sinh máy móc, đảm bảo an toàn và tăng tuổi thọ thiết bị.

Để bảo quản đồ gá chuyên dụng, khi cất giữ cần bôi nhớt chống oxi hóa lên bề mặt để ngăn ngừa ăn mòn và hao mòn Việc duy trì điều kiện bảo quản tốt giúp đồ gá duy trì độ chính xác, tăng tuổi thọ và đảm bảo hiệu suất gia công Vì đây là đồ gá chuyên dụng, bảo quản đúng chuẩn là yếu tố then chốt để đảm bảo chất lượng và an toàn trong sản xuất.

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN 2

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 4

1.1 Công dụng của chi tiết 4

1.2 Vật liệu chế tạo chi tiết 4

1.3 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 5

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 6

2.1 Sản lượng chi tiết cần chế tạo 6

2.3 Dạng sản xuất và đặc trưng của nó 6

CHƯƠNG 3: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 7

3.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi 8

3.2.2 Phương pháp chế tạo phôi 8

3.3 Xác định lượng dư gia công của vật đúc cấp chính xác II 9

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 12

4.1 Đánh số bề mặt gia công 12

4.2 Chọn phương pháp gia công 12

4.3 Các phương án gia công 13

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 19

5.1 Nguyên công 1: Phay mặt đáy và 2 mặt bên 20

5.2 Nguyên công 2: Phay mặt đầu 4 lỗ bắt bulong 22

5.3 Nguyờn cụng 3: khoan, khoột doa 2 lỗ ỉ12 23

5.5 Nguyên công 5: phay mặt bên 28

5.6 Nguyờn cụng 7: khoột, doa lỗ ỉ56 32

5.8 Nguyên công 8: tiện rãnh tròn 36

5.9 Nguyên công 9: phay mặt đầu lỗ 38

5.11 Nguyên công 11: phay rãnh 12mm 41

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG 11 47

Chế độ cắt khi khoan lỗ  12 47

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 11 49

8.1 Yêu cầu đối với đồ gá khoan 49

8.2 Nhiêm vụ thiết kế đồ gá 49

8.3 Nội dung thiết kế đồ gá 50

8.3.1 Nguyên lý hoạt động của đồ gá như sau: 50

8.3.2 Tính lực kẹp cần thiết khi khoan 50

8.3.3 Lực kẹp Q do đai ốc sinh ra 50

8.5 Điều kiện kĩ thuật của đồ gá 52

Bảo quản đồ gá

Trong quá trình gia công, không để phoi bám trên bề mặt định vị Khi kết thúc công việc, cần lau sạch và quét kỹ bụi, loại bỏ phoi bám trên các phiến tì để bảo vệ bề mặt định vị và đảm bảo độ chính xác, cũng như kéo dài tuổi thọ của hệ thống gia công.

Để bảo quản đúng cách, khi cất giữ cần bôi nhớt chống oxi hóa lên bề mặt đồ gá nhằm ngăn ngừa han rỉ và duy trì tính năng Đây là đồ gá chuyên dụng nên phải bảo quản trong điều kiện tốt, đảm bảo môi trường sạch sẽ, thoáng và có độ ẩm phù hợp để kéo dài tuổi thọ và bảo toàn chất lượng dụng cụ.