Thiet ke va lap quy trinh cong nghe che tao mui 166017

Đặc điểm và vai trò của mũi khoan Mũi khoan là chi tiết dạng trục, là dụng cụ cắt để gia công lỗ hình trụtrên vật liệu đặc, mũi khoan có thể khoan thủng hoặc không thủng tuỳ thuộcvào nhi

Bộ giáo dục & đào tạo Cộng hoà x hội chủ nghĩa việt namã hội chủ nghĩa việt nam

TRờng đại học kỹ thuật công nghiệp

Bản thuyết minh

đồ án tốt nghiệp

Đề tài:

“Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo

Vật liệu: P18

Sản lợng: 25000 c/năm

Trang thiết bị : Tự chọn

Chuyên đề: Kiểm tra côn ngoài, côn trong

Nội dung: Thuyết minh gồm 106 trang.

Số lợng bản vẽ: 07 bản vẽ Ao

01 - bản vẽ chi tiết lồng phôi;

02 - bản vẽ quá trình công nghệ thu gọn;

02 - bản vẽ chi tiết hoá 1 số nguyên công điển hình;

02 - bản vẽ đồ gá, chuyên đề

Giáo viên hớng dẫn: Trần Hữu Đà

Sinh viên thiết kế: Vũ Khánh Tùng

Ngày giao đề: 12/07/2002

Ngày hoàn thành: 04/10/2002

Tổ trởng bộ môn Cán bộ hớng dẫn TL/Hiệu trởng

(Ký tên) (Ký tên) Chủ nhiệm khoa

(Ký tên)

Nguyễn Văn Hùng Trần Hữu Đà

Nhận xét của giáo viên hớng dẫn

Ngày tháng năm 2002. Giáo viên hớng dẫn Trần Hữu Đà Nhận xét của giáo viên chấm đồ án

Ngày tháng năm 2002.

Giáo viên chấm đồ án

Mục lục

II Xác định dạng sản xuất 22

IV Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan 28

Lời nói đầu

rong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nớc, các ngành kỹ thuậtnói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi các kỹ s và các cán bộ kỹ thuậtphải có kiến thức tơng đối rộng và biết tận dụng sáng tạo những kiến thức đãchọn để giải quyết những vấn đề thờng gặp trong thực tế

Trong đó môn học Nguyên lý và dụng cụ cắt là một trong những mônchính của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy Trong quá trình 5 năm học tập

và rèn luyện tại trờng, thời gian làm đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên hiểu

rõ hơn về môn học, trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản và kỹ năngvận dụng sáng tạo những kiến thức để làm đồ án cũng nh trong công tác saunày Là một sinh viên chuyên ngành Cơ khí sau 5 năm học tập và thực tập em

đợc nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế và lập quy trình công nghệ

chế tạo mũi khoan xoắn D = 35mm, Côn Moóc N O = 4, L = 370mm” do

thầy giáo Trần Hữu Đà hớng dẫn.

Đối với em đây là một đề tài khá phức tạp, nhng đợc sự chỉ bảo tận tìnhcủa thầy giáo hớng dẫn và với những lỗ lực của bản thân, đến nay em đã hoànthành đồ án của mình Mặc dù vậy bản đồ án của em vẫn không tránh khỏiT

những thiếu sót Vậy em rất mong đợc sự chỉ bảo thêm của thầy giáo hớngdẫn và các thầy cô giáo trong bộ môn giúp em hiểu sâu hơn về môn học cũng

nh các phơng pháp thiết kế và chế tạo dụng cụ cắt một cách hợp lý hơn

Em xin chân thành cám ơn thầy giáo Trần Hữu Đà đã tận tình chỉ bảo

để em hoàn thành đồ án đúng thời hạn Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tớicác thầy cô trong bộ môn và khoa Cơ khí chế tạo máy

Thái Nguyên, ngày 04 tháng 10 năm 2002

Sinh viên

Vũ Khánh Tùng

Phần I Thiết kế mũi khoan xoắn

I Đặc điểm và vai trò của mũi khoan

Mũi khoan là chi tiết dạng trục, là dụng cụ cắt để gia công lỗ hình trụtrên vật liệu đặc, mũi khoan có thể khoan thủng hoặc không thủng tuỳ thuộcvào nhiệm vụ của mũi khoan và yêu cầu của chi tiết gia công

Lỗ gia công bằng mũi khoan thờng đạt đợc cấp chính xác 4  5, độnhẵn bề mặt có thể đạt đợc 6  8 (RRz = 2,6  6,3) tức Ra = 5  20

Vì độ nhẵn chính xác và độ nhẵn bề mặt của chi tiết gia công khôngcao, mũi khoan thờng đợc dùng để gia công thô

Tuỳ thuộc vào công dụng mà mũi khoan có nhng loại sau:

- Mũi khoan lỗ sâu

- Mũi khoan lỗ tâm

- Mũi khoan xoắn

ở đây ta chỉ xét mũi khoan rãnh xoắn ruột gà với đờng kính làD=35mm và chiều dài L = 370mm

II Vật liệu chế tạo mũi khoan

Để đảm bảo khả năng cắt gọt của mũi khoan vật liệu để chế tạo mũikhoan cần đảm bảo những yêu cầu cơ bản nh bất cứ một loại dụng cụ cắt nàokhác

- Về độ cứng phải có độ cứng lớn hơn vật liệu gia công

- Độ vền cơ học: chịu đợc những lực và xung lực lớn

- Về tính chịu nhiệt: khả năng giữ đợc độ cứng cao

- Tính chịu mài mòn: nguyên nhân gây ra mòn dao là do hiện tợng dínhgiữa vật liệu dao và vật liệu gia công ở nhiệt độ chảy dính Vậy độ cứng củavật liệu làm dao càng cứng thì tính chịu mài mòn càng cao.

- Tính công nghệ: tính tôi tốt, độ thấm tôi cao, thoát các bon khi nhiệtluyện thấp, độ dẻo ở trạng thái nguội và nóng, dễ gia công, độ dẫn nhiệt cao,

có thể chịu đợc va chạm

- Tính kinh tế: giá thành thấp

Hiện nay có các loại vật liệu dùng làm dụng cụ cắt nh:

+ Thép cácbon dụng cụ

+ Thép hợp kim dụng cụ

+ Thép gió

+ Thép hợp kim cứng

1 Thép các bon dụng cụ

Để đảm bảo cho thép các bon dụng cụ có đủ độ cứng và độ bền tínhchịu mài mòn thì hàm lợng các bon trong thép phải ở trạng thái khoảng0,7% %C2,14%

Độ cứng sau khi tôi đạt 60  62HRC Sau khi ủ độ cứng HB =107 

217 nên dễ gia công bằng cắt và bằng áp lực

* Thép các bon dụng cụ có đặc điểm sau:

- Tính thấm tôi thấp do vậy phải tôi trong nớc khiến cho dụng cụ saukhi tôi dễ bị nứt vỡ, h hỏng

- Tính chịu nóng thấp vì không đợc hợp kim hoá nên maxtenxit củathép dễ bị phân tích khi nung nóng làm cho độ cứng của dụng cụ giảm nhanh

- Thép các bon dụng cụ Y7, Y8,Y9,Y10,Y12,Y13 làm việc ở tốc độ thấp

từ 5  10(Rm/ph) với độ bền nhiệt (R200  250)C

2 Thép hợp kim dụng cụ

Thép hợp kim dụng cụ là thép có hàm lợng các bon tơng đối cao(R0,53%C)

Thép XBT (RCrWMn) ít bị biến dạng trong khi nhiệt luyện cho nên dùng

để chế tạo dao có kích thớc nhỏ, chiều dài lớn

Tôi trong dầu độ cứng đạt đợc > HCR60 Làm việc với tốc độv=14(Rm/ph) Độ bền nhiệt t = 250  300C

3 Thép gió

Thép gió là thép dụng cụ hợp kim cao, có tính tự tôi trong đó nguyên tốhợp kim chủ yếu là W và Cr

Thép gió có độ bền nhiệt cao (R600  650C) độ chịu mòn tốt, độ cứngsau khi nhiệt luyện đạt(R6065) do vậy khi chọn thép gió làm dụng cụ cắt sẽnâng cao đợc tốc độ cắt từ 2  3 lần so với thép hợp kim dụng cụ khác Tốc

độ cắt tối đa của thép gió là v = 50(Rm/ph) mác thép thờng dùng phổ biến là P9

và P15 Ngoài ra còn sử dụng P94, P162, P2K5, P10K5 Nói chung khả năngcắt và tuổi bền khi làm việc ở tốc độ cao của thép gió P9 và P18 là tơng đơngnhau

Khi làm việc ở tốc độ thấp thì nhân tố quyết định tuổi bền của daokhông phải là độ bền nhiệt mà là khả năng chịu mài mòn ở trạng thái nguội.Trong trờng hợp này tuổi bền của dao P18 lớn gấp hai lần tuổi bền của dao P9vì hàm lợng vinađi cao hơn P9 (R90W9Cr4V2) nên P9 cứng hơn P18(R75W18Cr4V5) khi mài sắc dao P9 thờng dễ gây ra hiệu lợng cháy bề mặt do

đó mà độ cứng giảm

Thép P9 có lợng cácbit ít nên dễ gia công ở trạng thái nóng điều nàyquan trọng đối với các loại dao mà phải gia công đợc ở thời điểm biến dạngdẻo

Nhợc điểm cơ bản của thép gió: dẫn nhiệt kém, tôi và ram phức tạp

P9: sai số cho phép của nhiệt độ tôi không quá 20C

P18:sai số cho phép của nhiệt độ tôi không quá 10C

Nếu độ tôi quá thấp thì độ hạt lớn nên làm cho cơ tính giảm, nếu caoquá sẽ gây ra cháy bề mặt làm giảm độ cứng

Trong thép gió P9 và P18 thì hàm lợng (RM0) nhỏ không quá 0,3% Để

đảm bảo giảm lợng (RW) trong thép có hàm lợng (RM0) theo tỉ lệ 1%M0 thay thếcho 2%W và lúc này nhận đợc thép gió W

Nói chung về tính năng của hai loại thép gió W và M0 là nh nhau

4 Hợp kim cứng

Hợp kim cứng là vật liệu có tính năng cắt tốt có độ cứng HRC > 70 Độbền nhiệt cao (R800  1000)C có cả titan từ 5  6%

Dao làm bằng hợp kim cứng cho phép cắt ở tốc độ cao v = 100  200(Rm/ph) vì vậy mà năng suất cao gấp 2  3 lần thép gió

Tuy vậy dao hợp kim cứng có độ bền uốn kém, độ dẻo kém nên nó cầnlàm việc ở điều kiện không có va đập, lợng d gia công phân bố đồng đều, độcứng vững của hệ thống công nghệ cao

Hợp kim chia làm 3 nhóm:

+ Nhóm 1 cacbit WC (RCacbit vonfram): Tổ chức gồm W+C0, kí hiệu

BK Thờng dùng để gia công gang và kim loại màu

+ Nhóm 2 cacbit WC+TiC+C0 , kí hiệu: TK Loại này có độ cứng caothờng dùng để gia công thép gió

+ Nhóm 3 cacbít WC+TiC +TaC Tổ chức gồm WC+TiC +TaC +C0, kíhiệu TTK Thờng dùng để gia công vật liệu có độ cứng và độ bền cao

Ngoài một số vật liều kể trên ngày nay ngời ta còn sử dụng vật liều gốm

để làm dụng cụ cắt cho năng suất cao

Thông qua việc phân tích tính chất và công dụng một số loại vật liệu ờng dùng để chế tạo dụng cụ cắt, ta thấy để gia công vật liệu là thép có độcứng trung bình mà dụng cụ là mũi khoan thì việc chọn vật liêụ chế tạo mũikhoan là thép gió P18 là hoàn toàn hợp lý, vì nó có đầy đủ độ bền tốt nhất là độmòn ở trạng thái nguội, tính ổn định khi nhiệt luyện, tính mài mòn tốt hơn,

th-đặc biệt khi mài sắc

Bảng thành phần hoá học của thép gió P18

Thành phần hoá

học

III kết cấu mũi khoan

Mũi khoan xoắn tiêu chuẩn 35

+ Vật liệu chế tạo: thép gió P18

+ Kích thớc mũi khoan: tra trong “sổ tay công nghệ CTM”, ta có:

tel1 = 126,5

1 Kết cấu mũi khoan

Kết cấu mũi khoan đợc chia làm ba phần:

+ Cán dao

+ Cổ dao

+ Phần làm việc

a) Phần cán dao (l 1 ):

Cán dao dùng để định vị mũi khoan vào trục chính của máy hoặc đồ gá,

để truyền chuyển động và mô men xoắn khi cắt

Với mũi khoan có đờng kính > 12 (Rmm) thờng dùng cán dao dạng cônmoóc Dạng này có u điển là khả năng định tâm cao giữa trục mũi khoan và đ-ờng tâm máy, truyền đợc mô men xoắn lớn, nhng có nhợc điểm là khó chếtạo

Trên phần cán dao có phần chuôi dẹt e dùng làm chuẩn công nghệ trongquá trình chế tạo và khi tháo mũi khoan ra khỏi trục chính hoặc đồ gá sau khilàm việc xong (RSổ tay công nghệ tập 2, 3, 4) Ta có các kích thớc phần cáncôn và phần chuôi dẹt nh sau:

b) Phần cổ dao:

l2 –l1 =145,5- 126,5 =19 (Rmm)(RCông thức tra trong sổ tay CNCTM tập 2, 3, 4)

c) Phần làm việc (l 0 ):

Phần làm việc bao gồm phần định hớng và phần cắt

+ Phần định hớng: có tác dụng định hớng cho mũi khoan khi làm việc

nó còn là phần dự trữ mài lại phần cắt khi bị mài mòn

Đờng kính phần định hớng giảm dần về phía cán dao, có tác dụng giảm

ma sát, ngăn ngừa kẹt lỗ Độ côn ngợc lấy từ (R0,04  0,08) trên 100(Rmm)chiều dài phần làm việc của mũi khoan

Trên phần định hớng có hai rãnh xoắn có tác dụng thoát phôi với gócxoắn w = 30 Bớc xoắn đợc tính theo công thức:

+ Chiều rộng cạnh viền:

f = (R0,3 2,6) (Rmm) chọn f = 1,6 (Rmm)+ Chiều cao cạnh viền:

h = (R0,1 1,2) (Rmm), chọn h= 0,6 (Rmm)

Phần kim loại giữa hai rãnh xoắn là lõi mũi

khoan Đờng kính lồi mũi khoan thờng đợc lấy lớn

dần về phía chuôi, lợng tăng dần thờng lấy từ (R1,4 

1,8) trên 100mm chiều dài

Đờng kính lõi:

d0 = (R0,125 0,3) d = (R4,37  10,5)mm

Lỡi cắt ngang là giao của hai mặt sau.

Mặt trớc của mũi khoan là mặt xoắn, vít, mặt sau của nó có thể là mặtcôn, mặt phẳng hay mặt trụ tuỳ theo phơng pháp mài sắc và nhiệm vụ củamũi khoan

Trong thực tế ngời ta thờng gặp một số phơng pháp mài sắc sau: theomặt côn, mặt trụ, mặt xoắn vít và theo hai mặt phẳng

ở đây, với mũi khoan tiêu chuẩn ta chọn mặt sau là mặt côn, phơngpháp này đợc dùng phổ biến hơn cả trong công nghiệp

Mặt sau của mũi khoan là một phần của mặt côn với góc côn

 =15 Mặt côn này trong trực tế không tồn tại, nó đợc hình thành nhờ độnghọc và kết cấu máy Trục của mặt côn tởng tợng này làm với trục của mũikhoan một góc б = 45 và cách trục này một khoảng a = (R1,8  1,9)  d =(R63  66,5)mm

O

B A

Trong đó: DA: đờng kính mũi khoan xét tại điểm A

D: đờng kính mũi khoan xét tại đỉnh lớn nhất

: góc xoắn mũi khoan

 :góc nghiêng chính

Tra bảng 37 – thiết kế dụng cụ cắt kim loại tập I ta có: với đờng kínhmũi khoan D = 35   =30

b) Góc sau (  ):

Góc sau  của mũi khoan đợc đo trên bề mặt quỹ đạo chuyển động của

điểm nghiên cứu trên lỡi cắt tức là trên mặt chứa điểm đó và đồng trục với mũikhoan

Tại số góc sau của mũi khoan thay đổi tuỳ theo điểm nghiên cứu trên lỡicắt theo quy luật tăng dần kể từ điểm ngoài cùng đến tâm mũi khoan

Tra bảng 38-thiết kế dụng cụ cắt-tập I ta có:  = 814  chọn  = 8

Góc  đợc chọn phụ thuộc vào vật liệu gia công

Với mũi khoan tiêu chuẩn 2 = 116 120, ta chọn: góc 2 = 120

Góc xoắn tại điểm A trên lỡi cắt chính đợc xác định theo công thức:

tg A =

πDD A S

Trong đó: DA- đờng kính mũi khhoan tại điểm A

S - bớc xoắn của mũi khoan

Góc xoắn  thay đổi tuỳ thuộc nghiên cứu theo quy luật giảm dần kể

từ điểm ngoài cùng đến lỡi mũi khoan

Khi tăng góc  dẫn đến góc  tăng nên quá trình cắt gọt sẽ dễ dànghơn, đồng thời khi tăng  phôi biến đổi từ dạng dài sang dạng xoắn, dễ thoát

ra ngoài Tuy vậy nếu góc  lên quá sẽ làm yếu chân cắt ở phhía ngoài củamũi khoan Mặt khác góc  liên quan đến cả đờng kính của mũi khoan

Tra bảng 35- thiết kế dụng cụ cắt kim loại tập I ta có hệ số góc xoắn tại

f) Góc nghiêng của lỡi cắt ngang (  )

Góc  là góc hợp bởi hình chiếu của lỡi cắt ngang và hình chiếu củalỡi cắt chính trên mặt phẳng vuông góc với trục mũi khoan

Khi tăng góc  sẽ làm giảm chiều dài lỡi cắt ngang, làm tăng chiều dàihữu ích của lỡi cắt chính vì vậy làm độ chính xác khi khoan tốt hơn Khi giảmgóc  sẽ cải thiện điều kiện thoát phôi trên lỡi cắt ngang dẫn đến tuổi bền củalỡi cắt tăng lên

Tra bảng 38- thiết kế dụng cụ cắt kim loại tập ta có mũi khoan tiêuchuẩn trị số hợp lý nhất là :  = 45  55 , chọn  = 55

Trong đó: DA-đờng kính mũi khoan tại điểm đang khảo sát

d0- đờng kính lõi mũi khoan

Ta thấy góc  thay đổi phụ thuộc vào DA tức là phụ thuộc vào điểmkhảo sát trên lỡi cắt do vậy tại điểm ngoài cùng ta có góc 

Các thông số xác định hình dáng dao phay để phay rãnh đợc xác định theo công thức thực nghiệm:

R0 =CR Cr.  C  DTrong đó:

Yêu cầu kỹ thuật:

+ Vật liệu chế tạo : thép gió P18

+ Độ cứng : phần cắt HRC (R62 ữ 65)

phần chuôi HRC (R30 ữ 45)

+Độ bóng : mặt său, cạnh viền, mặt côn Ra =0,16 mặt rãnh xoắn Ra =0,63

+ Độ đảo hớng kính phần làm việc so với phần chuôi  0,045 (Rmm)+ Sai lệch góc 2 = 120 2 ; = 30 2;  80 2

044 0

35.014,0

35.014,0

Trang ngang

Phần II Thiết kế công trình công nghệ tạo mũi khoan

I Đặc điểm kết cấu của mũi khoan

Khi nghiên cứu chế tạo mũi khoan cũng xuất phát từ nguyên lý chung

về thiết lập quy trình công nghệ và các yêu cầu chế tạo chi tiết Song ở đâymũi khoan đợc chế tạo là một loại dụng cụ cắt chính vì vậy việc thiết kế quy

trình công nghệ có những nét riêng biệt bởi yêu cầu kỹ thuật, hình dáng, kíchthớc cao hơn so với những chi tiết bình thờng Ngoài ra nó còn có thêm nhữnglỡi cắt, góc cắt đòi hỏi phải gia công chính xác, cụ thể:

+ Hình dáng mũi khoan đợc hình thành bởi bề mặt không gian khácnhau: mặt trụ, mặt côn, mặt xoắn vít Việc tạo hình các bề mặt này cần có sựphối hợp động học phức tạp của máy gia công, sự chính xác prôfin của dụng

cụ cắt

+ Giao tuyến giữa các bề mặt tạo hình yêu cầu khắt khe, mặt sau so vớirãnh xoắn tạo thành lỡi cắt chính, hai lỡi cắt chính phải đối xứng qua trục củamũi khoan

+ Giao tuyến giữa hai mặt sau tạo thành lỡi cắt ngang và đi qua trụcmũi khoan

+ Giao tuyến giữa hai mặt trớc với hai cạnh viền tạo thành hai lỡi cắtphụ và cũng phải đối xứng nhau qua trục mũi khoan

Để đảm bảo những yêu cầu này ở mỗi nguyên công tạo hình ngoài độchính xác kích thớc, hình dáng hình học cần phải đảm bảo độ chính xác cao

đối với những chuẩn đợc lựachọn, chất lợng bề mặt gia công đòi hỏi cao, độbóng bề mặt không dới 0,63 Trong khi đó vật liệu làm dao đắt cần phải khốngchế lợng d gia công thích hợp

+ Độ cứng cao ở phần làm việc HRC 62  65, nhng lại không cao ởphần chuôi HRC 30  45

+ Vật liệu chế tạo là thép gió P18 nhiệt luyện phức tạp phải tôi và ramnhiều lần theo yêu cầu Nh vậy quá trình nhiệt luyện càng trở nên khắt khe vàphức tạp hơn mới có thể đảm bảo đợc yêu cầu kỹ thuật đề ra Chất lợng nhiệtluyện phải đảm bảo đợc độ cứng đề ra, tránh cong vênh nứt nẻ

+ Trang thiết bị sử dụng phải hợp lý cho từng nguyên công, tính năngcông dụng thích hợp đồng thời phải đảm bảo tính kinh tế

+ Việc chọn phôi phải hệ trọng đảm bảo các yêu cầu đề ra Phôi phải cótính đồng nhất, không rỗ, không nứt, thành phần hoá học phải đúng, hình dáng

Việc xác định dạng sản xuất là công việc cần phải có vì nó liên quan

đến kế hoạch sản xuất của nhà máy Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trng

có tính tổng hợp các yếu tố của dạng sản xuất

+ Sản lợng

+ Tính ổn định của sản phẩm

+ Tính lặp lại của quá trình sản xuất

+ Mức độ chuyên môn hoá, tự động hoá

Ngời ta chia ra làm ba dạng sản xuất:

a) Dạng sản xuất đơn chiếc:

Dạng sản xuất này có đặc điểm là sản lợng hàng năm ít, số lợng các mặthàng nhiều, sản phẩm không ổn định, chu kỳ chế tạo không đợc xác định Dovậy dạng sản xuất này thờng sử dụng trang triết bị vạn năng, bố trí máy theonhóm, phơng pháp gá đặt là rà gá, phơng pháp đạt độ chính xác gia công là đo

dò cắt thử Định mức kỹ thuật dựa vào kinh nghiệm, tài liệu công nghệ sơ lợcchỉ sử dụng phiếu tiến trình công nghệ do đó phải sử dụng công nhân có taynghề cao

b) Dạng sản xuất hàng loạt

Dạng sản xuất hàng loạt là dạng sản xuất mà có sản lợng hàng năm

t-ơng đối lớn Sảm phẩm chế tạo hạng năm theo từng loạt và chu kỳ đợc xác

định, số chủng loại mặt hàng ít, sản phẩm có tính lặp lại và tơng đối ổn định.Căn cứ vào dạng sản xuất, ngời ta chia ra thành sản xuất loạt nhỏ, loạt vừa vàloạt lớn

Quá trình công nghệ đợc thiết kế, tính toán chính xác, văn kiện côngnghệ tỉ mỉ thờng sử dụng đến phần nguyên công

2 Xác định dạng sản xuất

a) Sản lợng cơ khí:

Sản lợng cơ khí đợc tính theo công thức:

V4 V3 V2 V1

16110,5

 Ni = 25000 1 (1+ 3

100).(1+ 3

100 ) = 26522,5 c/n

b) Khối lợng chi tiết:

Khối lợng chi tiết của chi tiết đợc xác định theo công thức:

M =  V (Rkg)Trong đó:  - trọng lợng riêng của vật liệu (Rkg/dm3)

V - thể tích chi tiết (Rdm3)Vật liệu chế tạo mũi khoan là thép gió P18, có trọng lợng riêng  = 8,75(Rkg/dm3)

Ta phân chi tiết ra làm 4 phần

V= V1 + V2+V3 +V4Trong đó: V1: thể tích phần chuôi dẹt

V2: thể tích phần cán dao

V3 : thể tích phần cổ dao

V4 : thể tích phần làm việc

V1 = t b d3Với: t = 16  chiều dài phần chuôi dẹt

b = 12,3  chiều cao phần chuôi dẹt

d3 = 28,5  chiều rộng phần chuôi dẹt

 V1 = 16  2,3  28,5 = 5608,8 (Rmm3)

V2 =

h

3ΠD (RR2 + r2 + Rr )Với : h =110,5  chiều dài phần cán côn

lw = 224,5 : chiều dài phần làm việc

Vr :thể tích rãnh xoắn Để tính đợc thể tích rãnh xoắn đợc dễdàng ta coi nh là thể tích hình trụ:

l s= ΠDd Sinω=

3 ,14 35 Sin 30 o = 219,8 (Rmm)

là chiều dài rãnh xoắn trên một bớc xoắn s

V = V1 + V2+V3 +V4 = 5608,8 + 84725,736 + 17445,18 + 124927,125 = 232706,842 (Rmm3) = 0,232706842 (Rdm3)

Ta có khối lợng của mũi khoan là:

M = V  = 0,232706 842  8,75 = 2,037 (Rkg)Với sản lợng hàng năm của chi tiết là:

N = 25000 (Rc/năm)Theo bảng 2- thiết kế đồ án (RNCTM) Ta có dạng sản xuất là dạng sảnxuất hàng loạt

III chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi

Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật của chi tiết máy, độ chính xác và vị trí

t-ơng quan, chất lợng bề mặt và độ bền của mũi khoan nên tiến hành chọn phôiliệu là rất quan trong và cần thiết Chọn phôi sao cho khi gia công chi tiết đạt

đợc những yêu cầu đề ra

Muốn vậy:

- Phôi không nứt, rỗ, có khuyết tật và cháy

- Phải đảm bảo tính kinh tế và đảm bảo lợng d cho các nguyên liệu công.Thực tế có các phơng pháp tạo phôi sau:

1 Phôi đúc

Việc chế tạo phôi bằng phơng pháp đúc đợc sử dụng rộng rãi Có thể

đúc đợc hình dạng và kết cấu rất phức tạp, kích thớc từ nhỏ đến lớn Tuy nhiên

cơ tính và độ chính sác phôi đúc lại tuỳ thuộc vào phơng pháp đúc và kỹ thuậtlàm khuôn.

Phơng pháp này phôi có cơ trình không cao, giá thành chế tạo lại đắt,năng suất thấp, vốn đầu t mua sắm thiết bị lại cao

Phơng pháp dập nóng đợc thực hiện trên máy búa hoạc máy ép, trongkhuôn kín hoặc hở Phôi chế tạo theo phơng pháp này có hình dạng gần giốngvới chi tiết Phơng pháp này đợc áp dụng nhiều vì dễ cơ khí hoá, tự động hoá,phôi có cơ tính tốt độ bền cao nhng lợng d tơng đối lớn, sản lợng thấp

4 Phôi kéo nguội

Với loại phôi đã qua mài cho cơ tính thép tốt có cấp chính xác cao, th ờng sử dụng cho sản xuất loạt lớn

-Phôi cha qua mài cho cơ tính tốt nhng sai số phôi liệu cao, lớp hỏng bềmặt càng lớn

Qua phân tích các phơng pháp tạo phôi trên để đảm bảo cho quá trìnhgia công cơ ít nhất mà vẫn đảm bảo đợc các yêu cầu kỹ thuật và đảm bảo tínhkinh tế, ta phải chọn phơng pháp tạo phôi hợp lý thực tế với mũi khoan 35

Ta chọn phơng pháp tạo phôi là phơng pháp cán nóng Phơng pháp này

sẽ đảm bảo theo yêu cầu kỹ thuật và tính kinh tế

Mũi khoan là chi tiết dạng trục, kích thớc các bậc khác nhau không lớnlắm

 lợng d gia công sẽ không lớn lắm, cơ tính mũi khoan đòi hỏi chịu

đ-ợc mô men xoắn lớn, năng suất, giá thành phù hợp với loại hình sản xuất loạtlớn

Kí hiệu của phôi (Rtra bảng 3.53 sổ tay công nghệ CTM-T1)

Qua bản vẽ chế tạo chi tiết thấy đợc chi tiết gia công là dạng họ trục

Do vậy chuẩn tinh thờng là 2 lỗ tâm

Việc chọn chuẩn đợc tiến hành nh sau:

a) Chọn chuẩn tinh

Chọn chuẩn tinh phải thoả mãn 2 yêu cầu sau:

+ Đảm bảo phân bố đủ lợng d cho các bề mặt gia công

+ Đảm bảo độ chính xác về vị trí tơng quan giữa các bề mặt với nhau

Từ yêu cầu trên ta có những lời khuyên khi chọn chuẩn tinh:

Thứ nhất, cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính Chọn nh vậy sẽlàm cho việc định vị chi tiết khi gia công và khi lắp ráp có tính thống nhất Dovậy độ chính xác bề mặt, kích thớc sẽ đạt đợc khi gia công và loại bỏ chuẩnphụ

Thứ hai, cố gắng chọn càng trùng nhiều mặt phẳng càng tốt nếu chuẩnkhởi xuất trùng với chuẩn định vị thì sai số chuẩn giảm, nếu chuẩn khởi xuấttrùng với chuẩn cơ sở trùng với chuẩn định vị thì sai số chuẩn ε = 0

Thứ ba, cố gắng hớng tới chọn chuẩn tinh thống nhất Chọn nh vậy sẽlàm cho chủng loại đồ gá ít đi, giảm đợc sai số do không phải thay đổi chuẩn.

Từ yêu cầu và lời khuyên ta chọn chuẩn tinh là mũi tâm và độ côn ngợc,khi định vị khống chế 5 bậc tự do

- Sơ đồ định vị:

b) Chọn chuẩn thô:

Việc chọn chuẩn thô có ý nghĩa quyết định đến quá trình gia công và độchính xác của chi tiết gia công Chọn chuẩn thô cũng phải thoả mãn 2 yêu cầusau:

+ Phải phân bố đủ lợng d cho các bề mặt sẽ gia công

+ Phải đảm bảo độ chính xác cần thiết về vị thí tơng quan giữa những

bề mặt không gia công với những bề mặt gia công

Từ yêu cầu trên ta có các lời khuyên khi chọn chuẩn thô nh sau:

Thứ nhất, theo một phơng kích thớc nhất định của chi tiết gia công, nếu

có bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt không gia công đó làm bề mặtchuẩn thô

Thứ hai, theo một phơng kích thớc nhất định của chi tiết gia công, nếutrên chi tiết có 2 hay nhiều bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt khônggia công nào đòi hỏi có vị trí chính xác tơng quan cao nhất với bề mặt giacông để làm chuẩn thô

Ba là, theo một phơng kích thớc nhất định của chi tiết gia công, nếu trênchi tiết gia công có tất cả các bề mặt phải qua gia công thì ta nên chọn bề mặtthô ứng với bề mặt có gia công nào đòi hỏi lợng d đều nhỏ nhất làm bề mặtchuẩn thô

Bốn là, theo một phơng kích thớc nhất định của chi tiết gia công, nếutrên chi tiết có 2 hay nhiều bề mặt có đủ điều kiện chọn làm bề mặt chuẩn thôthì ta nên chọn bề mặt nào bằng phẳmg nhất, trơn tru nhất làm chuẩn thô

Thứ năm, ứng với một vật tự do nhất định của chi tiết gia công ta nênchọn chuẩn thô không quá 1 lần

- Căn cứ vào những yêu cầu và lời khuyên trên với phôi sau khi tạo hình

có dạng hình trụ, tất cả các bề mặt đều phải qua gia công, ta chọn mặt trụngoài chuẩn, kết hợp với mặt đầu khống chế 5 bậc tự do

Sơ đồ định vị:

2 Chọn phơng án công nghệ

Có rất nhiều phơng án để chế tạo chi tiết nhng ta chỉ chọn một phơng án

có tính kinh tế nhất

Trong mỗi phơng án sẽ có yêu cầu về máy, dao, đồ gá rất khác nhau

Do đó ta chỉ chọn một phơng án có yêu cầu thiết bị đơn giản, gọn nhẹ, có tínhkinh tế cao mà đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đề ra của chi tiết

Để đảm bảo năng suất và các yêu cầu kỹ thuật trên, cùng với thực tế sảnxuất cho thấy mũi khoan xoắn 35 đợc chế tạo đuôi kiến Phơng pháp nàynguyên liệu không tốn kém hơn phơng pháp chế tạo đuôi hàn, công nghệ chếtạo đơn giản hơn, chất lợng chi tiết sau khi chế tạo đủ tin cậy

a) Quy trình công nghệ:

* Phơng án 1:

Bảng tiến trình công nghệ

San ga- bàn máy

chÐp h×nh

11 NhiÖt luyÖn

Mòi t©m, c«n ngîc, tèc

Trong hai phơng án trên đều có khả năng gia công chi tiết đạt yêu cầu

kỹ thuật, nhng phơng án 1 cắt phôi bằng ca đĩa cho năng suất hơn phơng án 2

là cắt phôi bằng máy tiện Tuy nhiên phơng án 1 lại đòi hỏi vốn đầu t ban đầucao hơn phơng án 2

Trong đó: TP : thời gian phụ

T0 : thời gian gia công cơ bản

TPV: thời gian phục vụ

TPV =TPVKT + TPVTC

TPVKT: thời gian phục vụ kỹ thuật

TPVTC: thời gian phục vụ tổ chức

TnC : thời gian phục vụ nhu cầu cá nhân

TCK: thời gian chuẩn bị kết thúc, do loại hình sản xuất của ta là

* Phơng án 1: Cắt phôi trên máy ca đĩa

- Thời gian gia công cơ bản T0

Chế độ cắt lỡi ca 420, số răng 58, chiều rộng b1 = 1,5mm Cắt phôi 6phôi một lần, n =24 (Rv/ph), Sz = 0,04 (Rmm/răng)

Với d = 37 : đờng kính phôi

nf : số phôi cắt đợc nhiều nhất dọc theo đờng chạy dao; nf = 3

 b = 37  3 =111 (Rmm)

Y: lợng ăn tới của chi tiết gia công Y = 1(Rmm)

Y1: lợng ăn tới của dao Y1= 2(Rmm)

SP: lợng chạy dao phút

Trong đó: Tm = 0,38 (Rph): là thời gian định mức

3 Chi phí dao cụ:

Lợng dụng cụ cần thiết để gia công lợng phôi đã cho theo công thức:

S =

T0 N i

T c K

y Trong đó: T0 là thời gian công nghệ cơ bản để gia công một phôi

4 Chi phí khấu hao:

Ckh =CTB

kh + CNX

khTrong đó : CTB

kh chi phí khấu hao thiết bị theo năm

CTB

kh = Hm (RGm +Gđg )Với: C: giá thành máy

CTB

kh = Hm (RGm + G®g ) = 0,145(R15719000 + 15719) = 2507180 (R®/n)

* Ph ¬ng ¸n 2 :

CC = 4,5  800

1

60 (R0,8  0,165 + 0,25  0,1658  0,5) = 9,15(R®/c)

Sn

145,5 100 30,5

S nct

4 Nguyên công IV tiện thô chuôi côn

- Chi tiết định vị bằng lỗ tâm và mũi côn ngợc khống chế 5 bậc tự do

- Máy : Máy tiện 1K62

- Dao : Dao gắn mảnh hợp kim cứng T15K6

- Đồ gá: Mũi tâm, côn ngợc tốc, thớc chép hình tiện côn

Những phơng pháp tiện côn:

+ Nếu chi tiết gia công là mặt côn ngắn có chiều dài nhỏ hơn 20mm

đ-ợc gia công bằng lỡi rộng có góc  bằng góc dốc của mặt côn

+ Phơng pháp vạn năng để gia công mặt côn là phơng pháp xoay xiênbàn trợt dọc

Ưu điểm: gia công đợc mặt côn có góc dốc bất kỳ và đơn giản trongviệc điều chỉnh máy

Nhợc điểm: không gia công đợc mặt côn dài vì bàn trợt dọc có hạn.+ Phơng pháp xê dịch thân ụ sau: phơng pháp này có thể gia công đợcphôi dài và cho dao tự động trong quá trình cắt nhng không gia công đợc mặtcôn trong và côn có góc dốc lớn, mất nhiều thời gian điều chỉnh máy

+ Phơng pháp gia công bằng thớc chép hình

Trong sản xuất hoạt lớn các chi tiết nên gia công mặt côn bằng thớcchép hình Nguyên lý tiện côn thớc: côn đợc đặt trên một tấm lắp ở mặt saucủa máy và có thể quay đi một góc  Góc này đợc tính theo vách khắc trêntấm trợt ngang đợc tách ra khỏi vít và liên kết với thớc côn bằng một thanhgiằng và con trợt Sử dụng phơng pháp này sẽ nâng cao đợc năng suất và độchính xác mặt côn

35 0,15

nct S1

S2

34,2 0,15 126,5

5 Nguyªn c«ng V TiÖn tinh phÇn lµm viÖc - tiÖn tinh cæ dao

- §Þnh vÞ b»ng lç t©m vµ mòi c«n ngîc, khèng chÕ 6 bËc tù do

- M¸y: M¸y tiÖn T616

- Dao: Dao g¾n m¶nh hîp kim cøng T15K6

- §å g¸: Mòi t©m, mòi c«n ngîc, tèc

350,15 30,5 0,15 8018’

S2 S1

n

- Chi tiết đợc định vị bằng lỗ tâm và mũi côn ngợc khống chế 5 bậc tựdo

- Máy : máy tiện 1K62

- Dao : dao gắn mảnh hợp kim cứng T15K6

- Đồ gá : mũi tâm, mũi côn ngợc, tốc, thớc tiện côn chép hình

- Máy : máy phay vạn năng 6M82.

- Dao : dao phay đĩa P18 đờng kính  150, chiều rộng dao 10mm

- Đồ gá : khối V dài

- Để tăng năng suất ta gá hai chi tiết cùng một lúc trên khối V dài

8 Nguyên công VIII. phay r nh xoắn- hớt lã hội chủ nghĩa việt nam ng

- Máy : chuyên dùng 6T82

- Dao : đĩa định hình, côn định hình P18

- Đồ gá : đầu phân độ y.135 có lắp tâm cứng + ụ sau

Khi làm việc dao quay tại chỗ, phôi vừa quay vừa chuyển động tịnh tiếnphải có 3 chuyển động này mới hình thành rãnh xoắn