THUYET MINH DACNCTM Chi Tiết Thanh Truyền_pdf

Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết • Chi tiết thanh truyền là một chi tiết dạng càng, là bộ phận thường gặp trong các hệ thống truyền động cơ khí. • Chi tiết dạng càng là một loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó. Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này (piston của động cơ đốt trong chẳng hạn) thành chuyển động quay của chi tiết khác (trục khuỷu). Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng di trượt. • Thông thường ta gặp chi tiết tay biên trong động cơ đốt trong. Khi đó chi tiết một bộ phận của động cơ piston, có nhiệm vụ kết nối piston với trục khuỷu. Thanh truyền kết hợp cùng với tay quay (khuỷu) biến đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu. Thanh truyền chịu lực nén và lực kéo từ piston và quay ở hai đầu.

NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔI

NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG

Nghiên cứu chi tiết gia công là quá trình triển khai các công việc nhằm nắm bắt đầy đủ hình dáng và kết cấu công nghệ của chi tiết; phân tích chức năng và điều kiện làm việc để làm rõ yêu cầu gia công và sự phù hợp với thiết kế; xem xét tính công nghệ trong cấu trúc nhằm thiết lập bản vẽ chi tiết có tính công nghệ cao, từ đó tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.

1 Đọc bản vẽ chi tiết Đọc kỹ bản vẽ chi tiết để hiểu rõ hình dáng, kết cấu, dung sai, độ nhám và các yêu cầu kỹ thuật khác So sánh với các chi tiết điển hình để xác định chi tiết thuộc dạng nào(hộp, càng, trục, bạc,…)

2 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

 Chi tiết thanh truyền là một chi tiết dạng càng, là bộ phận thường gặp trong các hệ thống truyền động cơ khí

Chi tiết dạng càng là một loại chi tiết cơ khí có một hoặc nhiều lỗ, trong đó các tâm lỗ được bố trí sao cho song song với nhau hoặc tạo thành một góc nhất định Cách bố trí này cho phép chi tiết dạng càng liên kết với các bộ phận khác qua trục hoặc bản lề, đồng thời tối ưu hóa việc truyền lực và sự linh hoạt của kết cấu Trong thiết kế, vị trí và góc của các lỗ được xác định chính xác để đảm bảo độ chính xác gia công và sự tương thích giữa các thành phần trong hệ thống cơ khí.

Chi tiết dạng càng đóng vai trò chủ lực trong cơ cấu truyền động, có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này (ví dụ piston của động cơ đốt trong) thành chuyển động quay của chi tiết khác (trục khuỷu) Ngoài ra, chi tiết dạng càng còn được dùng để đẩy bánh răng di trượt, tham gia truyền động và điều khiển chuyển động của cả hệ thống cơ khí.

Trong động cơ đốt trong, chi tiết tay biên (thanh truyền) đóng vai trò kết nối piston với trục khuỷu Thanh truyền phối hợp với tay quay (khuỷu) biến đổi chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu và chịu lực nén cũng như lực kéo từ piston ở hai đầu, truyền động lực giữa piston và trục khuỷu cho quá trình làm việc của động cơ.

3 Xác định sản lượng hằng năm

Mục đích của việc xác định dạng sản xuất là thay đổi kết cấu chi tiết cho phù hợp với dạng sản xuất, từ đó tối ưu hóa thiết kế và quy trình gia công Việc này còn giúp lựa chọn mức độ phân tán các nguyên công khi lập quy trình công nghệ, bảo đảm cân bằng giữa hiệu quả và chi phí Đồng thời, xác định dạng sản xuất còn quyết định nên dùng máy vạn năng hay máy chuyên môn hóa và lựa chọn dụng cụ cắt đơn hay tổ hợp nhằm nâng cao năng suất, chất lượng và tính khả thi của quá trình sản xuất.

Trong công nghệ chế tạo chi tiết máy thường chia ra làm ba dạng sản xuất chính sau đây:

- Sản xuất hàng loạt: hàng loạt lớn, hàng loạt vừa, hàng loạt nhỏ

Muốn xác định dạng sản xuất cần phải tính sản lượng thực tế hàng năm và khối lượng của chi tiết gia công

SVTH: Trần Văn Nhựt Linh 5 MSSV: 19143139 a Tính khối lượng chi tiết

Khối lượng chi tiết được xác định theo công thức sau: 𝑄 = 𝑉 𝛾(𝑘𝐺)

Q: là khối lượng chi tiết(kg)

V: là thể tích của chi tiết(dm 3 ), dùng phần mềm Solidworks ta xác định được thể tích của chi tiết V= 0,184(dm 3 )

𝛾: là khối lượng riêng của vật liệu, 𝛾 𝑔𝑎𝑛𝑔 𝑥á𝑚 = 7,4( 𝑘𝑔

Theo bảng dưới đây, khối lượng chi tiết < 4 kg và ở dạng sản xuất là hàng loạt lớn nên ta có thể ước tính sản lượng hằng năm của chi tiết là khoảng X Điều này giúp tối ưu hóa kế hoạch sản xuất, quản lý tồn kho và phân bổ nguồn lực hiệu quả, đồng thời cung cấp cơ sở cho quyết định về chu trình sản xuất và đáp ứng nhu cầu thị trường.

5000 − 50000 (𝑐ℎ𝑖ế𝑐) Chi tiết có khối lượng nhỏ nên ta chọn N = 45000 b Tính sản lượng thực tế

Sản lượng thực tế hằng năm được xác định theo công thức: 𝑁 = 𝑁 1 (1 + 𝛼+𝛽

N: số chi tiết thực tế được sản xuất trong một năm

N 1 : số chi tiết theo kế hoạch năm

𝛽: số % chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ, 𝛽 = 7%

4 Phân tích tính công nghệ và kết cấu của chi tiết

Mục đích của phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết là nhận diện các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gia công để từ đó chỉnh sửa bản vẽ sao cho chế tạo dễ dàng hơn và tối ưu hóa hiệu quả kinh tế mà vẫn không làm ảnh hưởng đến chức năng làm việc của chi tiết Việc tối ưu hóa kết cấu giúp rút ngắn chu trình sản xuất, giảm chi phí và tăng độ tin cậy của sản phẩm, đồng thời đảm bảo chất lượng và độ chính xác trong gia công Bản vẽ chi tiết sau khi chỉnh sửa phù hợp với quy trình công nghệ, máy móc và công cụ hiện có, từ đó nâng cao tính cạnh tranh trên thị trường.

Chi tiết này thuộc loại có kết cấu tối giản, đã được đơn giản hóa gần như hoàn toàn Với đặc điểm này, khả năng chế tạo phôi rất đơn giản, ta chọn phương pháp tạo phôi là đúc.

Bề mặt làm việc chính của tay biên này là hai mặt trong của hai lỗ; do đó, ta tra dung sai và xác lập các yêu cầu kỹ thuật cho chi tiết gia công.

SVTH: Trần Văn Nhựt Linh 6 MSSV: 19143139

Trong bài toán lắp ghép, lỗ Ø50 lắp lỏng với chi tiết trục đòi hỏi độ đồng tâm không cao, nên ta chọn miền dung sai lỗ là H8 Lỗ đạt cấp chính xác H8 với độ nhám bề mặt Ra = 1,25 μm Theo tra bảng 1 trang 267 [1], kích thước thực tế của lỗ Ø50 là Ø50 +0,039.

Lỗ Ø12 dùng để lắp chốt, cố định thanh truyền với một chi tiết khác nên yêu cầu có độ hở; vì vậy ta chọn miền dung sai kích thước lỗ là H8 Lỗ đạt cấp chính xác ở mức 8 và có độ nhám phù hợp, đảm bảo việc ghép nối giữa các chi tiết diễn ra trơn tru và ổn định khi lắp ráp.

𝑅 𝑎 = 2,5 Tra bảng 1 trang 267 [1] ta được ∅𝟏𝟐 +𝟎,𝟎𝟐𝟕

- Lỗ ∅10 dùng để lắp bulong nên chọn cấp chính xác 11 Tra bảng 1 trang 267 [1] ta được

- Dung sai khoảng cách tâm hai lỗ ∅50 và lỗ ∅12 đạt cấp chính xác 8 Tra bảng 1 trang 267

- Dung sai khoảng cách tâm hai lỗ ∅10,5 và lỗ ∅50 đạt cấp chính xác 12 Tra bảng 1 trang

Rãnh 10 mm được lắp ghép có độ hở với cấp chính xác IT8; ta chọn miền dung sai rảnh là H8 Rãnh đạt cấp chính xác IT8, độ nhám Ra = 2,5 μm Tra bảng 1 trang 267 [1] ta được các giá trị dung sai tương ứng cho rãnh 10 mm để xác định biên lắp ghép và chất lượng bề mặt.

- Rãnh 4 𝑚𝑚 không tham gia lắp ghép với độ hở cấp chính xác là 12 độ nhám 𝑅 𝑧 = 40 Tra bảng 1 trang 267 [1] ta được 𝟒 ± 𝟎, 𝟏𝟐

- Dung sai khoảng cách mặt 1 và 2 đạt cấp chính xác 11 Tra bảng 1 trang 267 [1] ta được

- Độ không vuông góc của lỗ ∅50 so với mặt đầu không quá 0,025mm với cấp chính xác là 8 ta Tra bảng 10 trang 288 [1]

- Độ không song song của hai tâm lỗ ∅50 và ∅12 không quá 0,04mm với cấp chính xác là 8 ta Tra bảng 10 trang 288 [1]

 Qua các yêu cầu kỹ thuật trên ta có thể ta có thể đưa ra một số tính công nghệ của chi tiết tay biên như sau:

- Kết cấu của chi tiết càng này phải đảm bảo độ cứng vững

- Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của chúng nên nằm trên hai mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất

Kết cấu càng nên được thiết kế đối xứng qua một mặt phẳng nhất định để tăng tính cân bằng và thuận lợi cho quá trình gia công Đối với các càng có lỗ vuông góc với nhau, việc bố trí lỗ và lựa chọn phương pháp gia công sao cho thuận tiện sẽ tối ưu hóa quy trình gia công lỗ, giúp nâng cao độ chính xác và hiệu suất sản xuất.

- Kết cấu của càng phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc

- Hình dáng của càng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất

XÁC ĐỊNH CHẾ TẠO PHÔI

Mục tiêu của quá trình lựa chọn phương pháp tạo phôi là đảm bảo sự tương thích giữa phương pháp và vật liệu gia công, từ đó tối ưu hóa quá trình chế tác và chất lượng sản phẩm Quá trình tra lượng dư được thực hiện song hành nhằm xác định dung sai và độ chính xác của phôi trước khi tiến hành gia công Việc vẽ chi tiết lồng phôi và thiết kế khuôn đúc cũng như vẽ mẫu đúc được thực hiện nhằm hình thành khuôn và phôi một cách đồng bộ, chính xác Việc chọn đúng phương pháp tạo phôi giúp rút ngắn thời gian chuẩn bị, giảm thiểu sai sót và nâng cao hiệu quả sản xuất trong các công đoạn chuẩn bị phôi và khuôn đúc.

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

Xác định đúng loại và phương pháp chế tạo phôi nhằm đảm bảo hiệu quả kinh tế-kỹ thuật chung của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tối ưu tổng phí tổn từ khâu chế tạo phôi đến công đoạn gia công chi tiết Việc chọn phôi và quy trình gia công phù hợp giúp nâng cao hiệu suất, đảm bảo chất lượng và tính cạnh tranh của sản phẩm Mục tiêu cuối cùng là giảm tổng chi phí chế tạo chi tiết ở mức thấp nhất mà vẫn đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật.

Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết, cần quan tâm tới đặc điểm kết cấu và yêu cầu chịu tải khi làm việc Những yếu tố này gồm hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết, để chọn phôi và phương pháp gia công phù hợp với mục đích sử dụng và đảm bảo khả năng chịu lực, độ bền và hiệu suất gia công Việc cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố này giúp tối ưu quy trình sản xuất, giảm thiểu lãng phí và tăng tính khả thi của chi tiết trong thiết kế.

 Sản lương lượng hàng năm của chi tiết

 Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kĩ thuật và tổ chức sản xuất (khả năng về thiết bị, trình độ chế tạo phôi,…)

Khi xác định phương pháp tạo phôi cho chi tiết, ta cần quan tâm đến đặc tính của phôi và lượng dư gia công ứng với từng loại phôi đó Các đặc tính quan trọng của các loại phôi thường dùng bao gồm tính chất vật liệu (độ cứng, độ dẻo, thành phần hợp kim), kích thước và hình dạng ban đầu, khả năng gia công và sự biến dạng trong quá trình gia công, độ ổn định kích thước và bề mặt sau gia công, cũng như lượng dư gia công cần thiết và chi phí sản xuất Nắm vững những đặc tính này giúp lựa chọn phương pháp tạo phôi tối ưu, đảm bảo chất lượng chi tiết và hiệu quả sản xuất.

Khả năng tạo hình và độ chính xác của phôi phụ thuộc vào phương pháp chế tạo khuôn, cho phép đúc các chi tiết từ hình dạng đơn giản đến phức tạp Đúc theo khuôn mẫu gỗ cho độ chính xác phôi đúc thấp; ngược lại, đúc trong khuôn kim loại (đúc áp lực) cho độ chính xác cao Đúc trong khuôn cát với khuôn làm bằng thủ công có phạm vi ứng dụng rộng, không bị giới hạn bởi kích thước và khối lượng vật đúc, chi phí chế tạo phôi thấp nhưng năng suất không cao Trong khi đó, đúc bằng khuôn kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp hơn về kích thước và khối lượng, chi phí chế tạo khuôn cao, nhưng lại cho năng suất cao và thích hợp cho sản xuất hàng loạt.

Phôi tự do và phôi rèn khuôn chính xác được sử dụng rộng rãi trong ngành chế tạo máy Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, cho độ bền cơ tính cao, và có tính dẻo dai, đàn hồi tốt Trong rèn tự do, thiết bị và dụng cụ chế tạo phôi mang tính vạn năng, kết cấu đơn giản, nhưng phương pháp này chỉ có thể tạo ra các chi tiết có hình dáng đơn giản và năng suất thấp Ngược lại, phôi rèn khuôn chính xác có độ chính xác và năng suất cao, tuy nhiên phụ thuộc vào độ chính xác của khuôn; mặt khác khi rèn khuôn cần được gia công khuôn và kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt để đảm bảo yêu cầu.

SVTH: Trần Văn Nhựt Linh, MSSV: 19143139 Trong thiết kế khuôn mẫu, khuôn phải được thiết kế chuyên dụng cho từng chi tiết, dẫn tới chi phí làm khuôn cao Phương pháp này khó đạt được các kích thước với độ chính xác cấp 7-8, đặc biệt đối với những chi tiết có hình dạng phức tạp.

Phôi cán định hình là các dạng cơ bản như tròn, vuông, lục giác, lăng trụ và các hình ống, ống vạt, tay gạt, trục ren, mặt bích được dùng để chế tạo các trục trơn, trục bậc có đường kính ít thay đổi Phôi cán phổ biến nhất thường là phôi thép góc và thép hình I, U, V, được dùng nhiều trong các kết cấu lắp ghép và để sản xuất các bộ phận như toa tàu, máy kéo, máy nâng Phôi cán có cơ tính cao, sai số thấp và độ chính xác thường ở cấp 9-12 Việc dùng phôi cán thích hợp khi sau cán không cần gia công cơ khí tiếp theo, đặc biệt quan trọng khi chế tạo chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia công hoặc đắt tiền Tuy nhiên, với các chi tiết có hình dạng khá phức tạp và yêu cầu gia công ở một số mặt có độ chính xác cấp 6-7, không nên dùng phương pháp này để chế tạo phôi.

2 Chọn phương pháp chế tạo phôi

Xét trên đặc điểm của các phương pháp chế tạo phôi, ta chọn phương pháp đúc vì công nghệ đúc hiện nay đều dựa vào việc rót kim loại nóng chảy vào khuôn mẫu Dưới tác động của trọng lực, khuôn sẽ tự động đông đặc và nguội lạnh sau khi kim loại được rót vào Đặc thù của khuôn đúc là khả năng chịu nhiệt, duy trì hình dạng và kích thước của chi tiết trong quá trình làm nguội, từ đó đáp ứng yêu cầu về chất lượng và sản phẩm ở khối lượng lớn.

 Khuôn mẫu có thể tái sử dụng nhiều lần

Quá trình hoàn thiện sản phẩm giúp giảm hao phí đáng kể nhờ tối ưu hóa quy trình sản xuất và kiểm soát chất lượng chặt chẽ Sản phẩm đạt độ chính xác cao, đồng thời đảm bảo không bị lẫn bụi bẩn hay tạp chất và có độ thanh lọc nguyên liệu tốt, mang lại chất lượng ổn định và an toàn cho người dùng.

 Nâng cao độ bền cơ học của sản phẩm đúc, bề mặt vật đúc nhẵn mịn, mật độ chất dày

 Hiệu quả công việc cao, năng suất lao động lớn, có thể sản xuất theo dây chuyền hàng loạt

 Tiết kiệm chi phí sản xuất, giá thành sản phẩm thấp

 Dễ dàng bảo dưỡng, vệ sinh sản phẩm đúc

 Phương pháp chế tạo phôi:

 Đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ:

- Chất lượng bề mặt đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, 10 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, chất lượng bề mặt không cao, gây khó khăn cho những bề mặt không gia công cơ

 Đúc trong khuôn cát 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 được cải thiện so với đúc với mẫu gỗ, có thể đúc những chi tiết có kích thước lớn và hình dạng phức tạp, vì vậy phương pháp này phù hợp cho sản xuất hàng loạt vừa và lớn.

 Đúc trong khuôn kim loại:

- Độ chính xác cao, giá thành đầu tư lớn, phôi có hình dạng gần giống chi tiết và 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

- 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 xỉ

- Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong khuôn Hợp kim để đúc dưới áp lực thường là: Thiếc, chì, kẽm, magie, nhôm, đồng

- Đúc dưới áp lực thường chế tạo các chi tiết phức tạp như: vỏ bơm xăng, dầu

- Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phẩm cao nên không phù hợp với sản xuất vừa

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

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

- Dùng trong sản xuất hàng loạt vừa và lớn

- Là quá trình rót kim loại lỏng và liên tục vào khuôn kim loại, xung quanh hoặc bên trong có nước lưu thông làm nguội Nhờ truyền nhiệt nhanh nên kim loại khi rót vào khuôn kết tinh ngay, vật đúc được kéo ra khỏi khuôn liên tục bằng cơ cấu đặt biệt như con lăn

- Thường dùng để đúc ống, thỏi, ấm,

Kết luận: Với các yêu cầu chi tiết đã nêu và xét đến yếu tố kinh tế cũng như dạng sản xuất, phương án tối ưu là chế tạo phôi đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại được gia công bằng máy để làm khuôn.

 Vật liệu chế tạo là GX 15-32

 Giới hạn bền kéo: 150 N/mm 2

 Giới hạn bền uốn: 320 N/mm 2

 Giới hạn bền nén: 600 N/mm 2

 Dạng Grafit: tấm nhỏ mịn

3 Chọn cấp chính xác đúc

 Vì dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng loạt lớn Nên ta chọn cấp chính xác đúc là cấp 2

Cấp chính xác 2 là cấp độ độ chính xác đạt được khi đúc trong khuôn cát hoặc từ mẫu kim loại (hoặc mẫu gỗ); nếu khuôn được làm bằng máy có thể đạt độ chính xác cao hơn so với khuôn làm bằng tay Phương pháp này phù hợp cho sản xuất hàng loạt vừa và lớn Kích thước phôi ở cấp này đạt IT15 ÷ IT16 và độ nhám bề mặt Rz80.

THIẾT KẾ TRÌNH TỰ GIA CÔNG

THIẾT LẬP TRÌNH TỰ GIA CÔNG HỢP LÝ

Để thực hiện phần này, cần đọc kỹ các chương 1 và 2 của Giáo trình Công nghệ chế tạo máy Trong tài liệu này, tóm tắt những vấn đề chính liên quan đến lập trình tự gia công và trình bày các lưu ý quan trọng ở mỗi bước, nhằm giúp người đọc nắm bắt khung nội dung và hướng dẫn thực hiện quá trình gia công một cách có hệ thống.

 Lựa chọn mức độ phân tán nguyên công

 Chọn những bề mặt làm chuẩn tinh

 Chọn những bề mặt làm chuẩn thô để gia công chuẩn tinh

 Lập hai trình tự gia công rồi so sánh và chọn trình tự tốt nhất

1 Lựa chọn mức độ phân tán nguyên công

Mức độ phân tán nguyên công phụ thuộc vào dạng sản xuất, thiết bị công nghệ và độ chính xác gia công

Trong dạng sản xuất hàng loạt lớn, việc dùng máy vạn năng và đồ gá chuyên dụng đòi hỏi phân tán nguyên công sao cho mỗi nguyên công chỉ gồm vài bước Nếu một nguyên công có hai bước trở lên, khi chuyển sang bước kế tiếp sẽ phải thay dao cắt, thay đổi chế độ cắt hoặc thay đổi bề mặt gia công Những thay đổi này làm giảm năng suất do tăng thời gian phụ, nên cần cân nhắc kỹ để tối ưu hoá chu trình gia công và hiệu quả sản xuất.

Để gia công lỗ từ vật liệu đặc đạt cấp chính xác 7, cần tối thiểu ba bước: khoan, khoét và doa Nếu tập trung nguyên công, quá trình sẽ đòi hỏi phải thay dao 3 lần Ngược lại, khi phân tán nguyên công, khoan được thực hiện trong một nguyên công riêng mà không cần thay dao, còn khoét và doa thuộc một nguyên công khác nên chỉ cần thay dao 2 lần; lưu ý khoét và doa thường được thực hiện trên cùng một lần gá đặt để đảm bảo độ chuẩn xác và hiệu suất.

2 Chọn những bề mặt làm chuẩn tinh

Nguyên công đầu tiên nên dùng chuẩn thô để gia công các bề mặt và từ đó hình thành chuẩn tinh cho các nguyên công tiếp theo Tuy nhiên, chuẩn thô chỉ đóng vai trò làm cơ sở để đạt được các bề mặt có thể được tinh chỉnh sau này; vì vậy suy nghĩ đầu tiên khi chọn chuẩn cần ưu tiên chuẩn tinh trước Việc xác định chuẩn tinh sớm giúp đảm bảo độ chính xác, đồng bộ và tối ưu trình tự gia công cho toàn bộ quy trình.

Việc chọn chuẩn tinh cần tham khảo các lưu ý sau:

Quan sát bản vẽ chi tiết và liên hệ với các chi tiết điển hình để chọn các bề mặt làm chuẩn tinh thống nhất; các bề mặt này phối hợp với nhau để định vị được 6 bậc tự do, từ đó giảm sai số tích lũy và đảm bảo gá đặt ở các nguyên công được thực hiện giống nhau.

 Chuẩn tinh phải chọn sau cho kết cấu đồ gá đơn giản và sử dụng tiện lợi

 Chuẩn tinh phải sao cho khi kẹp chặt chi tiết không bị biến dạng, lực kẹp đặt gần chỗ gia công, mặt định vị có diện tích đủ lớn

Chuẩn tinh là chuẩn tinh chính, chuẩn trùng gốc kích thước càng tốt để loại bỏ sai số chuẩn Đối với chi tiết dạng càng, người ta thường chọn các bề mặt làm chuẩn tinh thống nhất nhằm đảm bảo độ chuẩn xác và tính lặp lại cao trong đo đạc.

 Một mặt phẳng + hai lỗ vuông góc với mặt phẳng đó

 Một mặt phẳng và hai gờ trên mặt phẳng còn lại

Với đề bài Thanh Truyền cho một chi tiết dạng càng, ta chọn chuẩn tinh là một mặt phẳng đáy và hai lỗ vuông góc với mặt phẳng đáy, gồm hai lỗ Ø50 và Ø12.

Bản vẽ tên các bề mặt gia công

3 Chọn những bề mặt làm chuẩn thô

Sau khi xác định các bề mặt làm chuẩn tinh, ta nên chọn mặt làm chuẩn thô cho nguyên công đầu tiên sao cho mặt này có đủ khả năng định vị 6 bậc tự do Việc chọn mặt làm chuẩn thô như vậy cho phép ngay trong nguyên công đầu tiên (hoặc một vài nguyên công) có thể gia công được 3 mặt làm chuẩn tin.

Việc chọn chuẩn thô cần đảm bảo hai yêu cầu sau:

 Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt gia công

 Đảm bảo độ chính xác vị trí tương gian giữa các bề mặt không gia công với những bề mặt gia công

Với những yêu cầu trên ta có phương án chọn chuẩn thô như sau:

 Dùng mặt 9 10 làm chuẩn thô để gia công thô và tinh mặt đáy

4 Các phương án gia công

5 So sánh và chọn phương án gia công

Qua các phương án được nêu ra, ta nhận thấy phương án 1 là phương án khả thi nhất và phù hợp nhất với mục tiêu đặt ra Do đó, ta chọn phương án 1 vì qua phân tích nó cho thấy có nhiều ưu điểm nổi bật vượt trội so với các phương án còn lại Việc tập trung vào phương án tối ưu giúp tối ưu quá trình triển khai và đạt được hiệu quả cao.

- Về mặt tính toán và thiết kế đồ gá tương đối dễ hơn so với phương án còn lại

- Các sai số trong quá trình gia công ít xuất hiện do các chuẩn được chọn trong từng nguyên công đều theo các nguyên tắc chọn chuẩn

- Thời gian thực hiện cho từng nguyên công là thấp nhất so với các phương án còn lại

6 Trình tự gia công các bề mặt

Dựa vào việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh ở trên ta có thứ tự gia công các bề mặt như sau:

THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

Nguyên công 1: Phay mặt 1 và 2

Sử dụng cơ cấu kẹp tự định tâm để hạn chế cả 6 bậc tự do của chi tiết, đảm bảo định vị và cố định chính xác trong quá trình gia công Má kẹp có khía nhám được định vị vào hai mặt phẳng bên 9 và 10 của thân chi tiết, vì hai mặt phẳng này là chuẩn thô nên đóng vai trò làm cơ sở xác định vị trí và ổn định chi tiết trong quá trình gia công.

Dùng hai miếng kẹp để kẹp chặt chi tiết, với hướng từ hai phía và phương cùng với phương vuông góc với kích thước đang gia công

Tra bảng 4.5 trang 45 [2] Chọn máy phay ngang 6H82 Công suất động cơ: 𝑁 = 7𝑘𝑊,

𝑝ℎ) ,số cấp tốc độ trục chính là 18

Dựa vào bảng 4-84 [4] Chọn dao phay đĩa ba mặt răng gắn mãnh thép gió ta có: o Đường kính dao: D = 200(mm) o Số răng: Z = 20 răng o B = 20 o d = 50 o T = 180 phút

Dụng cụ đo: Thước kẹp dài 150mm, độ chính xác 0,05

6 Chia bước: Nguyên công này chia thành hai bước dựa vào Bảng 3.1-trang 34 [2] và bảng 3-142 [4] ta có: phay thô Z = 3,5 mm, phay bán tinh Z = 1mm

7 Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công:

Phay thô: Xác định chế độ cắt cho một dao

Lượng chạy dao thô 𝑺 𝒁 = 0,3 mm/răng (bảng 14-5 [7])

Tốc độ cắt 𝑽 𝒃 = 24 m/phút (bảng 64-5 [7]) Trị số này tương đương với chiều sâu cắt t = 3,5 mm

Các hệ số điều chỉnh được trình bày ở bảng 5-120 [5], gồm K1 = 1,0 phụ thuộc vào cơ tính của thép; K2 = 0,85 phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công; K3 = 0,8 phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao; K4 = 1,12 phụ thuộc vào chiều rộng phay; và K5 = 1,0 phụ thuộc vào dạng gia công.

Vậy tốc độ tính toán là: 𝑉 𝑡 = 𝑉 𝑏 𝐾 1 𝐾 2 𝐾 3 𝐾 4 𝐾 5 𝐾 6 = 24.1.0,85.0,8.1,12.1,0

Số vòng quay tính toán: 𝑛 𝑡 = 1000.𝑉 𝑡

3,14.200 = 29,11 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 Máy 6H82 có 𝑛 𝑚𝑖𝑛 = 30; 𝑛 𝑚𝑎𝑥 = 1500; số vấp tốc độ m = 18

Tìm công bội 𝜑 như sau: 𝜑 𝑚−1 = 𝜑 18−1 = 𝜑 17 = 𝑛 𝑚𝑎𝑥

30 = 50 Ứng với 𝜑 17 có giá trị 50,65 gần với 50 tương ứng 𝝋 = 𝟏, 𝟐𝟔 (bảng 4.7-trang 58 [2])

30 ≈ 1,0 Theo bảng 4.7 trang 58 [2] Ứng với 𝜑 = 1,26 ta có giá trị 𝜑 2 = 1,58 gần với 1,0

Vậy số vòng quay theo máy là: 𝑛 𝑚 = 30.1,58 = 47,4 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡

Như vậy, tốc độ cắt thực tế là: 𝑉 𝑡𝑡 = 𝜋.𝐷.𝑛

Lượng chạy dao của máy S m = 23,5-1180 mm/phút (trang 221 [7]) ta chọn

Công suất cắt khi phay thô cho chi tiết gang xám có độ cứng 200HB được xác định bằng dao phay đĩa ba mặt răng gắn mãnh thép gió, theo bảng 5-168 [5], và cho kết quả Nc = 3,2Kw Kết quả này giúp người thiết kế và vận hành lên kế hoạch gia công phay thô với vật liệu gang xám 200HB và dụng cụ phù hợp, đồng thời tối ưu hoá điều kiện gia công để đạt hiệu quả sản xuất cao.

Tính thời gian gia công phay thô : 𝑇 𝑡𝑐 = 𝑇 0 + 𝑇 𝑝 + 𝑇 𝑝𝑣 + 𝑇 𝑡𝑛 = 𝑇 0 + 26%𝑇 0

L = 65 mm (Chiều dài bề mặt gia công)

Chọn L 2 = 5mm (Chiều dài thoát dao)

Chế độ cắt khi phay thô:

Phay bán tinh: Xác định chế độ cắt cho một dao

Lượng chạy dao thô 𝑺 𝒁 = 0,25 mm/răng (bảng 14-5 [7])

Tốc độ cắt 𝑽 𝒃 = 32 m/phút (bảng 64-5 [7]) Trị số này tương đương với chiều sâu cắt t = 1 mm

Các hệ số điều chỉnh trong bảng 5-120 thể hiện ảnh hưởng của năm yếu tố lên quá trình gia công: cơ tính thép (K1 = 1,0), trạng thái bề mặt gia công (K2 = 0,85), chu kỳ bền của dao (K3 = 0,8), chiều rộng phay (K4 = 1,12) và dạng gia công (K5 = 1,0) Việc áp dụng các hệ số này cho phép điều chỉnh thông số chế biến sao cho phù hợp với tính chất vật liệu và yêu cầu bền lâu của công cụ, từ đó cải thiện hiệu suất, độ chính xác và tuổi thọ dụng cụ Các giá trị K1–K5 cho thấy mức độ ảnh hưởng tương ứng của từng yếu tố lên kết quả gia công, giúp người thiết kế và vận hành máy tối ưu hóa quá trình gia công theo từng trường hợp.

30 = 1,29 Theo bảng 4.7 trang 58 [2] Ứng với 𝜑 = 1,26 ta có giá trị 𝜑 2 = 1,58 gần với 1,29

Vậy số vòng quay theo máy là: 𝒏 𝒎 = 𝟑𝟎 𝟏, 𝟓𝟖 = 𝟒𝟕, 𝟒 𝒗ò𝒏𝒈/𝒑𝒉ú𝒕

Lượng chạy dao của máy S m = 23,5-1180 mm/phút (trang 221 [7]) ta chọn

Đối với chi tiết gang xám có độ cứng 200 HB, sử dụng dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió và tham khảo bảng 5-168 [5], công suất cắt Nc được xác định là 1,6 kW.

Tính thời gian gia công phay bán tinh: 𝑇 𝑡𝑐 = 𝑇 0 + 𝑇 𝑝 + 𝑇 𝑝𝑣 + 𝑇 𝑡𝑛 = 𝑇 0 + 26%𝑇 0

Chế độ cắt khi phay bán tinh:

II Nguyên công 2: Khoét doa lỗ C ∅𝟓𝟎 𝟎 +𝟎.𝟎𝟑𝟗

 Chi tiết được định vị 5 bậc tự do

 Mặt đáy định vị hai phiến tỳ khống chế 3 bậc tự do

 Mặt bên định vị 2 chốt tỳ nhám khống chế 2 bậc tự do

3 Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp xoay, lực kẹp có phương chiều như hình trên

4 Chọn máy: Theo trang 220 [7]ta có: Chọn máy khoan 2A55, công suất 4,5kW, Đường kính gia công lớn nhất 50mm, số vòng quay trục chính: 30 ÷ 1700 𝑣ò𝑛𝑔

5 Chọn dao: Chọn mũi khoét gắn mảnh hợp kim cứng K40 (BK8): ∅45, ∅48 và ∅49,7 −

Tuổi bền T = 60 phút; Mũi doa thép gió ∅49,93 và ∅50 − Tuối bền T = 60 phút

6 Tra chế độ cắt khi khoét:

- Chiều sâu cắt: khi khoét rộng thô lần 1: 𝒕 = 𝟏, 𝟎 𝒎𝒎, khoét rộng thô lần 2: 𝒕 𝟏, 𝟓 𝒎𝒎, khoét bán tinh 𝒕 = 𝟎, 𝟖𝟓 𝒎𝒎

- Lượng chạy dao: Khi khoét thô lần 1: 𝑺 = 𝟏, 𝟓 𝒎𝒎/𝒗ò𝒏𝒈

- Vận tốc cắt 𝑉 𝑏 = 68𝑚/𝑝ℎú𝑡 (theo bảng 5-109 [5]).Vận tốc cắt thực tế: 𝑉 𝑡 = 𝑉 𝑏 𝐾 1 𝐾 2 𝐾 3 Trong đó:

 𝐾 1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền dao, 𝐾 1 = 1,0

 𝐾 2 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi, 𝐾 2 = 0,8

 𝐾 2 : mác hợp kim cứng(BK8), 𝐾 3 = 1,0

Vậy tốc độ tính toán: 𝑉 𝑡 = 68.1,0.0,8.1,0 = 54,4 𝑚/𝑝ℎú𝑡

Chọn số vòng quay theo máy, trước hết phải tìm công bội 𝜑: 𝜑 𝑚−1 = 𝑛 𝑚𝑎𝑥

30 = 56,66 Ứng với 𝜑 7 = 56,80 (gần bằng 56,66) gióng lên được 𝜑 = 1,76 (bảng 4.7 [2])

Theo bảng 4.7 [2], trị số φ5 = 11,92 trong cột φ = 1,76 gần bằng 12,83 Vì thế số vòng quay của máy khoan 2A55 được tính: 30 × 11,92 = 357,6 vòng/phút Do đó, n_m ≈ 300 vòng/phút Khi khoét bán tinh, chọn số vòng quay tương tự như khoét thô để đảm bảo chất lượng gia công và hiệu suất làm việc.

Tính vận tốc thực tế 𝑉 𝑡𝑡 = 𝜋.𝐷.𝑛 𝑚

- Công suất cắt khi khoét thô 𝑁 𝑐 = 2,1𝑘𝑊 (bảng 5-111 [5])

Khi khoét tinh công suất nhỏ hơn nên không cần tra bảng

7 Tra chế độ cắt khi doa

- Chiều sâu cắt: doa thô 𝒕 = 𝟎, 𝟏𝟓𝒎𝒎;

- Lượng chạy dao khi doa: doa thô 𝑺 = 𝟑, 𝟖𝒎𝒎/𝒗ò𝒏𝒈,

(theo bảng 5-112 [5] : doa gang bằng dao thép gió)

- Vận tốc cắt: 𝑽 𝒃 = 𝟒, 𝟔 𝒎/𝒑𝒉ú𝒕 (bảng 5-114, STCNCTM, tập 2)

Các hệ số hiệu chỉnh đều bằng 1 vì thế số vòng quay tính toán là:

30 = 56,66 Ứng với 𝜑 7 = 56,80 (gần bằng 56,66) gióng lên được 𝜑 = 1,76 (bảng 4.7 [2])

30 =≈ 1,0 Theo (bảng 4.7[2]) ta thấy có trị số 𝜑 2 = 3,16 trog cột 𝜑 = 1,76 gần bằng 1,0 Vậy số vòng quay của máy khoan 2A55 là: 30.3,16 = 94,8 vòng/phút  𝒏 𝒎 = 𝟗𝟓 𝒗ò𝒏𝒈/𝒑𝒉ú𝒕

Doa thô và doa tinh được thực hiện với cùng số vòng quay, đảm bảo sự đồng bộ cho quá trình gia công Do công suất cắt khi doa rất nhỏ nên không cần tra tham số riêng cho doa; thay vào đó có thể lấy công suất của bước khoét thô để tính toán đồ gá khi cần thiết.

8 Tính thời gian gia công

Theo bảng 4.8 [2]công thức tính toán thời gian cơ bản khi khoét, doa theo công thức sau:

Với góc nghiêng của lưỡi cắt chính 𝜑 = 60° nên lấy gần đúng 𝐿 1 = 3 𝑚𝑚 và 𝐿 2 = 3 𝑚𝑚, ta có thời gian cơ bản như sau:

 Khi khoét bán tinh số vòng quay giữ nguyên, lượng chạy dao thay đổi ít nên thời gian cơ bản lấy gần bằng khoét thô 𝑇 0 = 0,10 𝑝ℎú𝑡

3,8.95 = 0,155 𝑝ℎú𝑡 Thời gian cơ bản cả 4 bước là:

Thời gian từng chiếc cho nguyên công này là:

III Nguyên công 3: Phay mặt 3

 Chi tiết được định vị 3 bậc tự do qua mặt đáy bằng phiến tỳ

 Mặt trụ tròn ∅50 định vị 2 bậc tự do bằng 1 chốt trụ

3 Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp bulong, lực kẹp có phương chiều như hình trên

Tra bảng 4.5 trang 49 [2] Chọn máy phay đứng 6H12 Công suất động cơ: 𝑁 = 7𝑘𝑊,

𝑝ℎ),số cấp tốc độ trục chính là 18

5 Chọn dao: Dựa vào bảng 4-95 [4] Chọn dao phay mặt đầu gắn mãnh hợp kim cứng ta có: o Đường kính dao: D = 100(mm) o Số răng: Z = 8 răng o B = 20 o d = 32 o T = 180 phút

Nguyên công này chia thành hai bước dựa vào Bảng 3.1-trang 38[2] và bảng 3-142[4] ta có: phay thô Z = 3,5 mm, phay bán tinh Z = 0,5mm

Lượng chạy dao thô 𝑺 𝒁 = 0,2 mm/răng (bảng 6-5[7])

Tốc độ cắt 𝑽 𝒃 = 158 m/phút (bảng 40-5[7]) Trị số này tương đương với chiều sâu cắt t = 3,5 mm

Các hệ số điều chỉnh được liệt kê trong bảng 5-120[5], gồm K1, K2, K3 và K4 Hệ số K1 phụ thuộc vào độ cứng gang và có giá trị 0,89 Hệ số K2 là hệ số phụ thuộc ký hiệu hợp kim cứng, với giá trị 1,0 Hệ số K3 phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao và có giá trị 1,0 Hệ số K4 phụ thuộc vào chiều rộng phay và có giá trị 1,13. -**Support Pollinations.AI:** -🌸 **Ad** 🌸Powered by Pollinations.AI free text APIs [Support our mission](https://pollinations.ai/redirect/kofi) to keep AI accessible for everyone.

SVTH: Trần Văn Nhựt Linh 27 MSSV: 19143139 o Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công K 5 = 1,0

Vậy tốc độ tính toán là: 𝑉 𝑡 = 𝑉 𝑏 𝐾 1 𝐾 2 𝐾 3 𝐾 4 𝐾 5 𝐾 6 = 158.0,89.1,0.1,0.1,13.1,0

30 = 50 Ứng với 𝜑 17 có giá trị 50,65 gần với 50 tương ứng 𝝋 = 𝟏, 𝟐𝟔 (bảng 4.7-trang 58[2])

30 = 16,87 Theo bảng 4.7 trang 58[2] Ứng với 𝜑 = 1,26 ta có giá trị 𝜑 12 = 16,64 gần với 16,87

Lượng chạy dao của máy S m = 23,5-1180 mm/phút (trang 221[7]) ta chọn

Công suất cắt khi phay thô cho chi tiết gang xám có độ cứng 200 HB được xác định khi dùng dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, theo bảng 5-129[5], kết quả Nc = 1,3 kW.

Tính thời gian gia công phay thô: 𝑇 𝑡𝑐 = 𝑇 0 + 𝑇 𝑝 + 𝑇 𝑝𝑣 + 𝑇 𝑡𝑛 = 𝑇 0 + 26%𝑇 0

L = 24 mm (Chiều dài bề mặt gia công; L 1 = 0,5D + 3mm = 0,5.100 + 3 = 53

Trong bảng 5-120[5], các hệ số điều chỉnh được xác định như sau: K1 phụ thuộc vào độ cứng gang và có giá trị 0,89; K2, ký hiệu hợp kim cứng, có giá trị 1,0; K3 phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao và có giá trị 1,0; K4 phụ thuộc vào chiều rộng phay và có giá trị 1,13; K5 phụ thuộc vào dạng gia công và có giá trị 1,0.

Lượng chạy dao của máy Sm = 23,5-1180 mm/phút (trang 221[7]) ta chọn

Công suất cắt khi phay thô cho chi tiết gang xám có độ cứng 200 HB được xác định khi dùng dao phay đĩa ba mặt răng gắn mãnh thép gió Theo bảng 5-129[5], công suất cắt Nc = 1,3 kW.

Tính thời gian gia công phay bán tinh

IV Nguyên công 4: Phay mặt 4

Tra bảng 4.5 trang 49[2] Chọn máy phay đứng 6H12 Công suất động cơ: 𝑁 = 7𝑘𝑊,

Dựa vào bảng 4-95[4] Chọn dao phay mặt đầu gắn mãnh hợp kim cứng ta có: o Đường kính dao: D = 100(mm) o Số răng: Z = 8 răng o B = 20 o d = 32 o T = 180 phút

6 Chia bước: Nguyên công này chia thành hai bước dựa vào Bảng 3.1-trang 38[2] và bảng 3-142[4] ta có: phay thô Z = 3,5 mm, phay bán tinh Z = 0,5mm

Các hệ số điều chỉnh được trình bày trong bảng 5-120[5], gồm năm hệ số ảnh hưởng đến quá trình gia công: K1 phụ thuộc độ cứng gang với giá trị 0,89; K2 phụ thuộc ký hiệu hợp kim cứng với giá trị 1,0; K3 phụ thuộc chu kỳ bền của dao với giá trị 1,0; K4 phụ thuộc vào chiều rộng phay với giá trị 1,13; và K5 phụ thuộc dạng gia công với giá trị 1,0.

Công suất cắt khi phay thô cho chi tiết gang xám có độ cứng 200 HB được xác định bằng dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió; theo bảng 5-129 [5], Nc = 1,3 kW.

Các hệ số điều chỉnh trong bảng 5-120[5] bao gồm: K1 = 0,89 phụ thuộc độ cứng gang; K2 = 1,0 phụ thuộc ký hiệu hợp kim cứng; K3 = 1,0 phụ thuộc chu kỳ bền của dao; K4 = 1,13 phụ thuộc chiều rộng phay; và K5 = 1,0 phụ thuộc dạng gia công.

Công suất cắt khi phay thô cho chi tiết gang xám có độ cứng 200 HB được tính dựa trên dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió Theo bảng 5-129 [5], công suất cắt Nc được xác định với kết quả Nc = 1,3 kW.

V Nguyên công 5: Khoan, doa lỗ ∅𝟏𝟐 𝟎 +𝟎.𝟎𝟐𝟕

 Chi tiết được định vị 3 bậc tự do qua mặt đầu 2 bằng phiến tỳ

 Mặt bên định vị 1 chốt trụ trụ nhám hạn chế 1 bậc tự do

 Lỗ ∅50 định vị 2 bậc tự do bằng chốt trụ ngắn

3 Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp bằng mỏ kẹp liên động

4 Chọn máy: Theo bảng 4.1[2] ta có: Chọn máy khoan đứng 2H135, công suất 4𝑘𝑊, 12 cấp tốc độ trục chính; số vòng quay trục chính là: 31,5 ÷ 1400 𝑣ò𝑛𝑔

 Mũi khoan ruột gà bằng thép gió đuôi côn kiểu I d= 11,8, L = 225, l = 175, tuổi bền T = 60 phút (bảng 4-42[4])

 Mũi doa gắn mảnh hợp kim cứng K40 (BK8) ∅12 tuổi bền

6 Tra chế độ cắt khi khoan:

Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc

 K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, K1 = 1

 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, K2 = 1

Vậy tốc độ tính toán 𝑉 𝑡 = 𝑉 𝑏 = 27,5 𝑚/𝑝ℎú𝑡

Số vòng quay trục chính: 𝑛 𝑡 = 1000.𝑣 𝑡

31,5 = 44,44 Ứng với 𝜑 11 = 45,22 (gần bằng 44,44) gióng lên được 𝜑 = 1,41 (bảng 4.7[2])

31,5 = 23,56 Theo (bảng 4.7[2]) ta thấy có trị số 𝜑 9 = 22,56 trog cột 𝜑 = 1,41 gần bằng 23,56 Vậy số vòng quay của máy khoan 2H55 là: 31,5.22,56 = 710,64 vòng/phút  𝒏 𝒎 = 𝟕𝟓𝟎 𝒗ò𝒏𝒈/ 𝒑𝒉ú𝒕

1000 = 27,80 𝑚/𝑝ℎú𝑡 Công suất khi khoan 𝑁 𝑐 = 1𝑘𝑊 (bảng 5-92[5]) 𝑁 𝑐 = 1𝑘𝑊 < 𝑁 𝑚 = 4𝑘𝑊

7 Tra chế độ cắt khi doa:

- Chiều sâu cắt: doa thô 𝒕 = 𝟎, 𝟏𝒎𝒎

- Lượng chạy dao khi doa: doa thô 𝑺 = 𝟎, 𝟗𝒎𝒎/𝒗ò𝒏𝒈, (theo bảng 5-116[5])

Chọn số vòng quay theo máy, trước hết phải tìm công bội 𝜑:

31,5 = 44,44 Ứng với 𝜑 11 = 45,22 (gần bằng 44,44) gióng lên được 𝜑 = 1,41(bảng 4.7[2])

31,5 = 50,54 Theo (bảng 4.7[2]) ta thấy có trị số 𝜑 11 = 45,22 trong cột 𝜑 = 1,41 gần bằng 50,54 Vậy số vòng quay của máy khoan 2H135 là: 31,5.45,22 = 1424,43 vòng/phút  𝒏 𝒎 = 𝟏𝟏𝟎𝟎 𝒗ò𝒏𝒈/ 𝒑𝒉ú𝒕

Công suất cắt khi doa rất nhỏ nên không cần tra, lấy công suất của bước khoét thô để tính toán đồ gá nếu cần

0,9.1100 = 0,032 𝑝ℎú𝑡 Thời gian cơ bản cả bốn bước là: 𝑇 0𝛴 = 0,091 + 0,032 = 0,123 𝑝ℎú𝑡

Thời gian từng chiếc cho nguyên công này là: 𝑇 𝑡𝑐 = 0,123 + 26% 0,123 = 0,155 𝑝ℎú𝑡

VI Nguyên công 6: Phay rãnh 5

 Chi tiết được định vị 3 bậc tự do qua mặt đáy bằng 2 phiến tỳ

3 Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp tự định tâm, lực kẹp có phương chiều như hình trên

4 Chọn máy: Tra bảng 4.5 trang 45[2] Chọn máy phay ngang 6H82 Công suất động cơ:

5 Chọn dao: Dựa vào bảng 4-82 trang 368[4] Chọn dao phay đĩa ba mặt răng ta có: o Đường kính dao: D = 100(mm) o Số răng: Z = 20 răng o B = 8 o d = 32 o T = 120 phút

6 Chia bước: Nguyên công này chia thành hai bước dựa vào Bảng 3.1-trang 38[2] và bảng 3-142[4] ta có: phay thô Z = 28 mm, phay tinh Z = 28 mm

Tốc độ cắt 𝑽 𝒃 = 27,5 m/phút (bảng 67-5[7]) Trị số này tương đương với chiều sâu cắt t 28mm

Nguyên công 3: Phay mặt 3

Tra bảng 4.5 trang 49 [2] Chọn máy phay đứng 6H12 Công suất động cơ: 𝑁 = 7𝑘𝑊,

5 Chọn dao: Dựa vào bảng 4-95 [4] Chọn dao phay mặt đầu gắn mãnh hợp kim cứng ta có: o Đường kính dao: D = 100(mm) o Số răng: Z = 8 răng o B = 20 o d = 32 o T = 180 phút

Nguyên công này chia thành hai bước dựa vào Bảng 3.1-trang 38[2] và bảng 3-142[4] ta có: phay thô Z = 3,5 mm, phay bán tinh Z = 0,5mm

Các hệ số điều chỉnh được liệt kê trong bảng 5-120[5] gồm: K1 = 0,89 (phụ thuộc độ cứng gang); K2 = 1,0 (phụ thuộc hợp kim cứng); K3 = 1,0 (phụ thuộc chu kỳ bền của dao); và K4 = 1,13 (phụ thuộc chiều rộng phay) Việc áp dụng các hệ số này giúp hiệu chỉnh tham số gia công, tối ưu hóa hiệu suất và chất lượng bề mặt, đồng thời cân bằng độ bền của dao với năng suất sản xuất.

SVTH: Trần Văn Nhựt Linh 27 MSSV: 19143139 o Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công K 5 = 1,0

Trong quá trình phay thô, công suất cắt cho chi tiết gang xám có độ cứng 200 HB được xác định khi sử dụng dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió Dựa theo bảng 5-129[5], Nc được xác định là 1,3 kW.

L = 24 mm (Chiều dài bề mặt gia công; L 1 = 0,5D + 3mm = 0,5.100 + 3 = 53

Các hệ số điều chỉnh trong bảng 5-120[5] được xác định dựa trên các yếu tố của quá trình gia công: K1 = 0,89 phụ thuộc vào độ cứng gang; K2 = 1,0 phụ thuộc vào độ cứng của hợp kim cứng; K3 = 1,0 phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao; K4 = 1,13 phụ thuộc vào chiều rộng phay; K5 = 1,0 phụ thuộc vào dạng gia công Việc áp dụng đúng các hệ số này giúp tối ưu hóa hiệu suất gia công và dự báo chính xác hơn về kết quả cắt.

Lượng chạy dao của máy Sm = 23,5-1180 mm/phút (trang 221[7]) ta chọn

Trong quá trình phay thô cho chi tiết gang xám có độ cứng 200 HB, dùng dao phay đĩa ba mặt răng gắn mãnh thép gió, theo bảng 5-129[5], ta có công suất cắt là Nc = 1,3 kW.

Nguyên công 4: Phay mặt 4

Tra bảng 4.5 trang 49[2] Chọn máy phay đứng 6H12 Công suất động cơ: 𝑁 = 7𝑘𝑊,

Dựa vào bảng 4-95[4] Chọn dao phay mặt đầu gắn mãnh hợp kim cứng ta có: o Đường kính dao: D = 100(mm) o Số răng: Z = 8 răng o B = 20 o d = 32 o T = 180 phút

Theo bảng 5-120[5], các hệ số điều chỉnh được xác định như sau: hệ số K1 phụ thuộc vào độ cứng gang và có giá trị 0,89; hệ số K2 phụ thuộc vào độ cứng của hợp kim và có giá trị 1,0; hệ số K3 phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao và có giá trị 1,0; hệ số K4 phụ thuộc vào chiều rộng phay và có giá trị 1,13; hệ số K5 phụ thuộc vào dạng gia công và có giá trị 1,0.

Đối với phay thô chi tiết gang xám có độ cứng 200HB và dùng dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, công suất cắt được xác định theo bảng 5-129[5] là Nc = 1,3 kW.

Các hệ số điều chỉnh được trình bày trong bảng 5-120[5], gồm K1 là hệ số phụ thuộc độ cứng gang có giá trị 0,89; K2 là hệ số phụ thuộc kí hiệu hợp kim cứng có giá trị 1,0; K3 là hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của dao có giá trị 1,0; K4 là hệ số phụ thuộc chiều rộng phay có giá trị 1,13; và K5 là hệ số phụ thuộc dạng gia công có giá trị 1,0.

Công suất cắt khi phay thô cho chi tiết gang xám có độ cứng 200 HB được xác định bằng dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, theo bảng 5-129[5], Nc = 1,3 kW.

Nguyên công 5: Khoan, doa lỗ ∅𝟏𝟐 + 𝟎 𝟎𝟐𝟕

3 Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp bằng mỏ kẹp liên động

 Mũi doa gắn mảnh hợp kim cứng K40 (BK8) ∅12 tuổi bền

Số vòng quay trục chính: 𝑛 𝑡 = 1000.𝑣 𝑡

31,5 = 23,56 Theo (bảng 4.7[2]) ta thấy có trị số 𝜑 9 = 22,56 trog cột 𝜑 = 1,41 gần bằng 23,56 Vậy số vòng quay của máy khoan 2H55 là: 31,5.22,56 = 710,64 vòng/phút  𝒏 𝒎 = 𝟕𝟓𝟎 𝒗ò𝒏𝒈/ 𝒑𝒉ú𝒕

1000 = 27,80 𝑚/𝑝ℎú𝑡 Công suất khi khoan 𝑁 𝑐 = 1𝑘𝑊 (bảng 5-92[5]) 𝑁 𝑐 = 1𝑘𝑊 < 𝑁 𝑚 = 4𝑘𝑊

- Lượng chạy dao khi doa: doa thô 𝑺 = 𝟎, 𝟗𝒎𝒎/𝒗ò𝒏𝒈, (theo bảng 5-116[5])

Chọn số vòng quay theo máy, trước hết phải tìm công bội 𝜑:

31,5 = 44,44 Ứng với 𝜑 11 = 45,22 (gần bằng 44,44) gióng lên được 𝜑 = 1,41(bảng 4.7[2])

31,5 = 50,54 Theo (bảng 4.7[2]) ta thấy có trị số 𝜑 11 = 45,22 trong cột 𝜑 = 1,41 gần bằng 50,54 Vậy số vòng quay của máy khoan 2H135 là: 31,5.45,22 = 1424,43 vòng/phút  𝒏 𝒎 = 𝟏𝟏𝟎𝟎 𝒗ò𝒏𝒈/ 𝒑𝒉ú𝒕

Công suất cắt khi doa rất nhỏ nên không cần tra, lấy công suất của bước khoét thô để tính toán đồ gá nếu cần

Nguyên công 6: Phay rãnh 5

3 Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp tự định tâm, lực kẹp có phương chiều như hình trên

5 Chọn dao: Dựa vào bảng 4-82 trang 368[4] Chọn dao phay đĩa ba mặt răng ta có: o Đường kính dao: D = 100(mm) o Số răng: Z = 20 răng o B = 8 o d = 32 o T = 120 phút

6 Chia bước: Nguyên công này chia thành hai bước dựa vào Bảng 3.1-trang 38[2] và bảng 3-142[4] ta có: phay thô Z = 28 mm, phay tinh Z = 28 mm

Các hệ số điều chỉnh vận tốc được trình bày trong bảng 52-5, 53-5, 55-5 và 68-5[7], gồm bốn hệ số chính: K1 phụ thuộc độ cứng của gang với giá trị K1 = 1,0; K2 phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công với giá trị K2 = 0,75; K3 phụ thuộc chu kỳ bền của dao với giá trị K3 = 1,0; và K4 phụ thuộc dạng gia công với giá trị K4 = 1,0; việc áp dụng các hệ số này giúp điều chỉnh vận tốc gia công dựa trên đặc tính vật liệu và điều kiện gia công để tối ưu hiệu suất và độ bền của quá trình gia công.

Vậy tốc độ tính toán là: 𝑉 𝑡 = 𝑉 𝑏 𝐾 1 𝐾 2 𝐾 3 𝐾 4 𝐾 5 𝐾 6 = 27,5.1.0,75.1,0.1,0 = 20,625

Tìm công bội φ như sau: φ m−1 = φ 18−1 = φ 17 = n max n min = 1500

Vậy số vòng quay theo máy là: 𝑛 𝑚 = 30.2,0 = 60 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡

1000 = 18,84 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 Lượng chạy dao phút: 𝑆 𝑝ℎ = 𝑆 𝑧 𝑍 𝑛 = 0,2.20.60 = 240 𝑚𝑚/𝑝ℎú𝑡 Lượng chạy dao của máy

S m = 23,5-1180 mm/phút (trang 221[7]) ta chọn 𝑺 𝒑𝒉 = 𝟐𝟑𝟓 𝒎𝒎/𝒑𝒉 ú 𝒕

Công suất cắt khi phay thô: Với chi tiết là gang xám có độ cứng 200HB, dùng dao phay đĩa ba mặt răng gắn mãnh thép gió, theo bảng 5-168[5], ta có công suất cắt là: Nc = 4,6Kw

Các hệ số điều chỉnh vận tốc: (bảng 52-5, 53-5, 55-5, 68-5[7]): o Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của Gang K 1 = 1,0 o Hệ số điều chính phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công K 2 = 0, 75 o Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K 3 = 1,0 o Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công K 4 = 0,8

Máy 6H82 có 𝑛 𝑚𝑖𝑛 = 30; 𝑛 𝑚𝑎𝑥 = 1500; số vấp tốc độ m = 18

Lượng chạy dao của máy S m = 23,5-1180 mm/phút (trang 221[7]) ta chọn 𝑺 𝒑𝒉 = 𝟐𝟑𝟓 𝒎𝒎/ 𝒑𝒉 ú 𝒕

Công suất cắt khi phay thô cho chi tiết gang xám có độ cứng 200 HB, sử dụng dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, theo bảng 5-168[5], là Nc = 4,6 kW.

Chế độ cắt khi phay tinh:

Nguyên công 7: Phay mặt 6 và 7

Dựa vào bảng 4-84[4] Chọn dao phay đĩa ba mặt răng gắn mãnh thép gió ta có: o Đường kính dao: D = 80(mm) o Số răng: Z = 12 răng o B = 20 o d = 27 o T = 120 phút

Tốc độ cắt 𝑽 𝒃 = 26 m/phút (bảng 64-5[7]) Trị số này tương đương với t = 3,0 mm

Các hệ số điều chỉnh (bảng 5-120[5]): o Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của thép K 1 = 1,0 o Hệ số điều chính phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công K 2 = 0, 85

SVTH: Trần Văn Nhựt Linh, MSSV: 19143139 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao (K3 = 0,8), phụ thuộc vào chiều rộng phay (K4 = 1,12) và phụ thuộc vào dạng gia công (K5 = 1,0).

Lượng chạy dao của máy Sm = 30-1500 mm/phút (trang 221[7]) ta chọn

Trong gia công phay thô với chi tiết gang xám có độ cứng 200 HB, công suất cắt được xác định bằng dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió theo bảng 5-168[5], cho giá trị Nc = 1,9 kW.

Tính thời gian gia công phay thô : 𝑇 𝑡𝑐 = 𝑇 0 + 𝑇 𝑝 + 𝑇 𝑝𝑣 + 𝑇 𝑡𝑛 = 𝑇 0 + 26%𝑇 0

Phay tinh: Xác định chế độ cắt cho một dao

Các hệ số điều chỉnh được thể hiện trong bảng 5-120[5], bao gồm các giá trị: K1 = 1,0 (phụ thuộc cơ tính của thép); K2 = 0,85 (phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công); K3 = 0,8 (phụ thuộc chu kỳ bền của dao); K4 = 1,12 (phụ thuộc chiều rộng phay); và K5 = 1,0 (phụ thuộc dạng gia công).

30 = 3,03 Theo bảng 4.7[2] Ứng với 𝜑 = 1,26 ta có giá trị 𝜑 5 = 3,16 gần với 3,03

Vậy số vòng quay theo máy là: 𝒏 𝒎 = 𝟑𝟎 𝟑, 𝟏𝟔 = 𝟗𝟒, 𝟖 𝒗ò𝒏𝒈/𝒑𝒉ú𝒕

Với chi tiết bằng gang xám có độ cứng 200 HB, khi sử dụng dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió và tham chiếu bảng 5-168 [5], công suất cắt Nc được xác định là 2,7 kW Kết quả này cung cấp thông tin thiết yếu cho lập trình gia công và tối ưu điều kiện gia công chi tiết gang xám, giúp đánh giá hiệu suất và lựa chọn dao cụ phù hợp.

Tính thời gian gia công phay bán tinh: 𝑇 𝑡𝑐 = 𝑇 0 + 𝑇 𝑝 + 𝑇 𝑝𝑣 + 𝑇 𝑡𝑛 = 𝑇 0 + 26%𝑇 0

Chế độ cắt khi phay tinh:

Nguyên công 8: Khoan, doa lỗ ∅𝟏𝟎 + 𝟎 𝟏𝟓

 Mũi doa gắn mảnh hợp kim cứng K40 (BK8) ∅10 tuổi bền T = 60 phút (Bảng 4-49[4])

Số vòng quay trục chính:

31,5 = 27,85 Theo (bảng 4.7[2]) ta thấy có trị số 𝜑 10 = 32 trog cột 𝜑 = 1,41 gần bằng 27,85 Vậy số vòng quay của máy khoan 2H55 là: 31,5.32 = 1008 vòng/phút  𝒏 𝒎 = 𝟕𝟓𝟎 𝒗ò𝒏𝒈/𝒑𝒉ú𝒕

1000 = 23,08 𝑚/𝑝ℎú𝑡 Công suất khi khoan 𝑁 𝑐 = 1,1𝑘𝑊 (bảng 5-92[5])

- Lượng chạy dao khi doa: doa thô 𝑺 = 𝟎, 𝟗𝒎𝒎/𝒗ò𝒏𝒈,

(theo bảng 5-112[5]: doa gang bằng dao thép gió)

3,14.10 = 296,18 𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡 Chọn số vòng quay theo máy, trước hết phải tìm công bội 𝜑:

31,5 = 9,40 Theo (bảng 4.7[2]) ta thấy có trị số 𝜑 6 = 8 trog cột 𝜑 = 1,41 gần bằng 9,40 Vậy số vòng quay của máy khoan 2H135 là: 31,5.8 = 252 vòng/phút

1000 = 8,64 𝑚/𝑝ℎú𝑡 Công suất cắt khi doa rất nhỏ nên không cần tra, lấy công suất của bước khoét thô để tính toán đồ gá nếu cần

Theo bảng 4.8 [2] công thức tính toán thời gian cơ bản khi khoét, doa theo công thức sau:

Với góc nghiêng của lưỡi cắt chính 𝜑 = 60° nên lấy gần đúng 𝐿 1 = 3 𝑚𝑚

Nguyên công 9: Phay rãnh 8

Dựa vào bảng 4-86[4]trang 368 Chọn dao phay đĩa 3 mặt cắt gắn mãnh hợp kim cứng: o Đường kính dao: D = 80(mm) o Số răng: Z = 22 răng o B = 4 o d = 40 o T = 120 phút

Nguyên công này chia thành hai bước dựa vào Bảng 3.1-trang 38[2] và bảng 3-142[4] ta có: phay thô Z = 32 mm

Các hệ số điều chỉnh vận tốc (bảng 52-5, 53-5, 55-5, 68-5 [7]) cho quá trình gia công được xác định dựa trên một số yếu tố: K1 = 1,0 phụ thuộc vào độ cứng của gang; K2 = 0,75 phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công; K3 = 1,0 phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao; và K4 = 1,0 phụ thuộc vào dạng gia công.

Lượng chạy dao của máy Sm = 23,5-1180 mm/phút

Công suất cắt khi phay thô:

Trong gia công chi tiết gang xám có độ cứng 200 HB, dùng dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng và tham chiếu bảng 5-180 [5], công suất cắt Nc được xác định là 2,7 kW.

Tính thời gian gia công phay thô

BẢNG KÊ TRANG THIẾT BỊ VÀ CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ

TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

Tiêu đề	Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Thanh Truyền
Tác giả	Trần Văn Nhựt Linh
Người hướng dẫn	PTS. Hoàng Trọng Nghĩa
Trường học	Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Chế Tạo Máy
Thể loại	Đồ án môn học
Năm xuất bản	2022 - 2023
Thành phố	Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	61
Dung lượng	2,8 MB