Môn học Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy đã giúp em hiểu về thiết kế quy trình để cho ra sản phẩm, trong điều kiện sản xuất và yêu cầu số lượng sản phẩm, để có thể giúp sinh viên ôn lại kiến
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
Chi tiết hộp với vị trí tương quan chính xác giữa các lỗ và bề mặt lắp ghép được gia công tỉ mỉ, được sử dụng làm nắp động cơ không chổi.
Động cơ không chổi than hoạt động hiệu quả trong môi trường có nhiệt độ cao, do phát sinh nhiệt từ cuộn dây và nam châm Nắp động cơ phải được thiết kế để chịu đựng nhiệt độ cao, thường dao động từ -20°C đến 150°C, tùy thuộc vào từng ứng dụng cụ thể.
Nắp động cơ thường phải hoạt động trong môi trường ẩm ướt hoặc tiếp xúc với nước, đặc biệt là trong các ứng dụng dưới nước hoặc ngoài trời.
Nắp động cơ phải có khả năng chịu đựng các tải trọng động và lực tác động từ bên ngoài, đảm bảo không bị biến dạng hoặc hỏng hóc trong suốt quá trình vận hành.
Hình 1.2: Bản vẽ chi tiết
Yêu cầu kĩ thuật cơ bản
- Độ không song song 0,02 mm của mặt đáy so với mặt chuẩn C.
Bài viết đề cập đến thông số kỹ thuật của 4 lỗ với đường kính 5 mm và độ sâu 10 mm, có dung sai H8 (0-18 âm) Khoảng cách từ tâm lỗ đến mặt B là 15±0.02 mm và 80±0.02 mm, trong khi khoảng cách từ tâm lỗ đến mặt A là 5±0.02 mm và 75±0.02 mm.
Lỗ 35.64 với dung sai 0-0.01 mm.
- Bán kính góc bo R3.57 với dung sai 0-0.25 mm.
Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết
Tính công nghệ trong kết cấu :
+) Hộp phải đủ cứng vững :
Gia công không bị biến dạng
Gia công với chế độ cắt cao, đạt năng suất cao.
+) Các bề mặt phải đủ diện tích nhất định
Cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn
Có kết cấu đơn giản
Không có rãnh hoặc có dạng định hình
Bề mặt lỗ không đứt quãng.
Các lỗ đồng tâm có đường kính giảm dần vào trong.
Các lỗ thông suốt và ngắn
+) Các bề mặt cần gia công :
Không có vấu lồi lõm
Thuận lợi cho việc thoát dao.
Kết cấu thuận lợi cho việc gia công đồng thời nhiều dao.
Kết luận: Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết ở mức cao, thuận tiện cho quá trình gia công.
1.4 Xác định dạng sản xuất
Nắp động cơ là một bộ phận thiết yếu trong cấu trúc động cơ, đóng vai trò bảo vệ các linh kiện bên trong khỏi bụi bẩn, nước và các yếu tố bên ngoài Trong quá trình hoạt động, nắp động cơ phải chịu tải trọng và áp suất cao, đồng thời phải đối mặt với sự thay đổi nhiệt độ do động cơ sinh nhiệt Vì vậy, vật liệu chế tạo nắp động cơ cần phải có độ bền cơ học cao, khả năng chống ăn mòn tốt và hiệu suất tản nhiệt hiệu quả.
Nắp động cơ thường được chế tạo từ các vật liệu như hợp kim nhôm, thép không gỉ và gang Đối với động cơ nhỏ, vật liệu lý tưởng là nhôm hợp kim 6061.
Số 6: Chỉ ra rằng hợp kim này thuộc nhóm hợp kim nhôm có chứa magie và silic (Nhóm 6xxx).
Hợp kim số 061 chứa 6% silic và 1% magie, và để xác định phương thức sản xuất, cần xem xét khối lượng của chi tiết cũng như sản lượng hàng năm của chi tiết đó.
Vật liệu của chi tiết là hợp kim nhôm 6061 có các thành phần sau:
Các tạp chất khác (Fe, Zn, Ti, v.v.): Tối đa 0.15%.
Cơ tính của vật liệu bao gồm độ bền kéo khoảng 240 MPa (35,000 psi), có thể đạt tới 310 MPa (45,000 psi) khi xử lý nhiệt (T6) Độ bền chảy dao động từ 150 MPa (22,000 psi) đến 270 MPa (39,200 psi), trong khi độ cứng nằm trong khoảng 95-120 HB.
Hình 1.3: Tính toán khối lượng chi tiết trên NX
Trọng lượng của chi tiết :
+) Ta có thể tích của của chi tiết : 63460 mm 3 , khối lượng riêng của hợp kim nhôm: 2700 kg/m 3
Khối lượng chi tiết c460.10 -6 2700= 0.17 kg
Sản lượng hàng năm: 6000 chiếc/ năm
Q 1 – Trọng lượng của chi tiết
Sản lương hàng năm của chi tiết (chiếc) Đơn chiếc < 5 < 10 < 100
Dạng sản xuất là hàng loạt lớn
CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
- Việc chọn phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết , vật liệu , cơ tính của vật liệu và phụ thược vào dạng sản xuất của chi tiết.
Gia công chi tiết bằng gang xám không phù hợp với phương pháp chế tạo rèn và dập do tính chất cơ học của vật liệu này Gang xám có độ cứng cao nhưng lại giòn và dễ gãy vỡ, điều này hạn chế khả năng chịu lực và độ bền trong quá trình gia công.
=> Do đó ta nên chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc :
Công thức tính lượng dư:
Rzi-1- chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại.
Ti-1- chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại.
i-1 - tổng sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại. ri- sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.
Ta lập bảng để ghi các bước công nghệ và các thành phần lượng dư. Đối với phôi đúc: Rz+ T = 200 ( μm )( Tra bảng 10tr39_TK ĐACNCTM)
2.2 : Phương pháp chế tạo phôi a) Phương pháp đúc trong khuôn cát làm khuôn bàng tay mẫu gỗ : Ưu điểm:
- Đúc được các chi tiết có hình dáng từ đơn giản đến phức tạp, với khối lượng từ nhỏ đến lớn.
- Lượng dư của phôi đúc lớn.
- Độ chính xác của phôi đúc thấp.
- Không giải phóng được sức lao động của công nhân. b) Đúc trong khuôn cát , mẫu kim loại làm bằng máy Ưu điểm:
Độ chính xác của phôi đúc cao.
Năng suất cao do được làm khuôn bằng máy.
Đúc được các chi tiết có trọng lượng từ bé đến lớn.
Lượng dư để lại cho gia công cơ nhỏ.
Vật liệu chế tạo khuôn là cát có sẵn lên giá thánh sản phẩm hạ.
Giá thành chế tạo mẫu cao. Ứng dụng trọng dạng sản xuất loạt lớn hàng khối. c) Đúc áp lực Ưu điểm:
Năng suất, chất lượng phôi đúc cao.
Năng suất, chất lượng phôi đúc cao có thành mỏng và kết cấu phức tạp. Nhược điểm:
Khuôn phải chế tạo chính xác lên giá thành cao.
Phải tính chính xác lực đè khuôn.
Phạm vi ứng dụng: Cho dạng sản xuất loạt lớn hàng khối, cho những chi tiết thành mỏng nhỏ nhẹ. d) Đúc trong khuôn kim loại Ưu điểm:
Năng suất chất lượng của phôi đúc cao.
Đúc được các chi tiết phức tạp có khối lượng nhỏ.
Khuôn có thể dùng được nhiều lần.
Tiết kiệm được vật liệu đúc do tính toán chính xác phôi liệu.
Giá thành chế tạo mẫu cao.
Phải tính chính xác trọng lượng của phôi liệu.
Tăng ứng suất nhiệt vì làm nguội nhanh.
Phạm vi ứng dụng: phù hợp cho dạng sản xuất loạt lớn hàng khối. e) Đúc trong khuôn vỏ mỏng Ưu điểm:
Phôi đúc có độ chính xác cao cơ tính tốt.
Đơn giản trong quá trình dỡ khuôn và làm sạch vật đúc.
Dễ cơ khí hóa và tự động hóa trong quá trình làm khuôn.
Chi đúc được các chi tiết có độ phức tạp vừa cà khối lượng nhỏ.
Phạm vi ứng dụng: phương pháp này chỉ áp dụng khi nâng cao chất lượng vật đúc.
Kết luận: Sau khi phân tích các ưu và nhược điểm của từng phương pháp chế tạo phôi, phương pháp tối ưu được khuyến nghị là đúc trong khuôn cát với mẫu kim loại được gia công bằng máy.
Bản vẽ mặt phân khuôn :
Hình 2.1: Mặt phân khuôn chi tiết
Sơ đồ định vị và kẹp chặt :
Hình 2.2: Sơ đồ điịnh vị và kẹp chặt
LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG
Nguyên công chế tạo phôi
Chế tạo phôi bằng phương pháp đúc áp lực.
Có thể cơ khí hóa
Nguyên công ủ và làm sạch phôi
Sau khi đúc, phôi phải được ủ để khử ứng suất dư, sau đó phôi phải được làm sạch trước khi gia công cơ
Chọn phương pháp gia công của bề mặt
Dựa vào hình dáng và yêu cầu của chi tiết gia công, chúng ta cần lựa chọn các phương pháp gia công bề mặt phù hợp như phay, khoan, doa và ta-rô cho các lỗ ren cần thiết.
Chọn chuẩn công nghệ
Chi tiết dạng hộp yêu cầu đảm bảo độ song song giữa mặt đáy và mặt trên của chi tiết gia công Do đó, nên chọn mặt đáy A cùng với lỗ ỉ8 và ỉ6 để làm chuẩn tinh thống nhất trước khi tiến hành taro ren M6.4 ở nguyên công cuối.
Phương án gia công
3.3.1 Nguyên công I : Phay thô mặt đối diện mặt A
+) Máy phay 6H12 ; Công suất máy : Nm = 1,7 kw (Tra bảng 9.38-sổ tay
CNCTM3);Hiệu suất máy : 0,8 ; Phạm vi tốc độ của trục chính : 30÷1500 (vg/ph) (18 cấp tốc độ ).
+) Phay thô : Dao phay mặt đầu gắn răng hợp kim cứng
- Đồ gá : dùng 2 phiến tỳ , 2 chốt tỳ chỏm cầu
+) Kẹp chặt : Bằng cơ cấu ren ( kẹp bên )
Hình 3.3.2: sơ đồ gá đặt
+ Độ chính xác kích thước: 18,6± 0,1 (mm)
+ Hình dáng hình học: mặt phẳng.
+ Chất lượng bề mặt: Rz = 40 m
3.3.3 Nguyên công II : Phay tinh mặt đối diện mặt A
+) Máy phay 6H12 ; Công suất máy : Nm = 1,7 kw (Tra bảng 9.38-sổ tay
CNCTM3);Hiệu suất máy : 0,8 ; Phạm vi tốc độ của trục chính : 30÷1500 (vg/ph) (18 cấp tốc độ ).
+) Phay tinh : Dao phay mặt đầu gắn hợp kim cứng
- Đồ gá : dùng 2 phiến tỳ , 2 chốt tỳ chỏm cầu
+) Kẹp chặt : Bằng cơ cấu ren ( kẹp bên )
Hình 3.3.3: sơ đồ gá đặt
+ Độ chính xác kích thước: 18.3± 0.05 (mm)
+ Hình dáng hình học: mặt phẳng.
+ Chất lượng bề mặt: Ra = 2,5 m
3.3.1 Nguyên công III: Phay thô mặt A
+) Máy phay 6H12 ; Công suất máy : Nm = 1,7 kw (Tra bảng 9.38-sổ tay
CNCTM3);Hiệu suất máy : 0,8 ; Phạm vi tốc độ của trục chính : 30÷1500 (vg/ph) (18 cấp tốc độ ).
+) Phay thô : Dao phay mặt đầu gắn hợp kim cứng
- Đồ gá : dùng 3 chốt tỳ khía nhám , 2 chốt tỳ chỏm cầu
+) Kẹp chặt : Bằng cơ cấu ren ( Kẹp bên )
Hình 3.3.1: sơ đồ gá đặt
+ Độ chính xác kích thước:20,3± 0,1 (mm)
+ Hình dáng hình học: mặt phẳng.
+ Chất lượng bề mặt: Rz = 40 m
3.3.4 Nguyên công IV : Phay tinh mặt A
+) Máy phay 6H12 ; Công suất máy : Nm = 1,7 kw (Tra bảng 9.38-sổ tay
CNCTM3);Hiệu suất máy : 0,8 ; Phạm vi tốc độ của trục chính : 30÷1500 (vg/ph) (18 cấp tốc độ ).
+) Phay tinh : Dao phay mặt đầu gắn hợp kim cứng
- Đồ gá : dùng 2 phiến tỳ , 2 chốt tỳ chỏm cầu
+) Kẹp chặt : Bằng cơ cấu ren ( kẹp bên )
Hình 3.3.4: sơ đồ gá đặt
+ Độ chính xác kích thước: 18± 0,1 (mm)
+ Hình dáng hình học: mặt phẳng.
+ Chất lượng bề mặt: Ra = 2,5 m
3.3.5 Nguyên công V: Khoan và doa 2 lỗ 5 chéo nhau, khoan 2 lỗ còn lại
- Đồ gá : dùng 2 phiến tỳ, 1 chốt trụ, 1 chốt trám.
+) Kẹp chặt : Bằng cơ cấu ren
Hình 3.3.5: sơ đồ gá đặt
+ Độ chính xác kích thước: 32,5± 0,1, 35± 0,1 (mm) và 5± 0,1
+ Hình dáng hình học: lỗ thông.
+ Chất lượng bề mặt: Rz = 40 m
3.3.6 Nguyên công VI: phay lỗ 40
- Đồ gá : dùng 2 phiến tỳ, 1 chốt trụ, 1 chốt trám.
+) Kẹp chặt : Bằng cơ cấu kẹp liên động
Hình 3.3.6: sơ đồ gá đặt
+ Độ chính xác kích thước: 40± 0,1
+ Hình dáng hình học: lỗ bậc.
+ Chất lượng bề mặt: Rz = 40 m
3.3.7 Nguyên công VII: phay lỗ 31 và 36
- Đồ gá : dùng 2 phiến tỳ, 1 chốt trụ, 1 chốt trám.
+) Kẹp chặt : Bằng cơ cấu kẹp liên động
Hình 3.3.7: sơ đồ gá đặt
+ Độ chính xác kích thước: 31 +0,25 và 36 +0,25
+ Hình dáng hình học: lỗ
+ Chất lượng bề mặt: Rz = 40 m
3.3.8 Nguyên công VIII: phay mặt bao
- Đồ gá : dùng 2 phiến tỳ, 1 chốt trụ, 1 chốt trám.
+) Kẹp chặt : Bằng cơ cấu kẹp ren
Hình 3.3.8: sơ đồ gá đặt
+ Chất lượng bề mặt: Rz = 40 m
3.3.9 Nguyên công IX: khoan 2 lỗ 5
- Đồ gá : dùng 2 phiến tỳ, 1 chốt trụ, 1 chốt trám.
+) Kẹp chặt : Bằng cơ cấu kẹp ren
Hình 3.3.9: sơ đồ gá đặt
+ Chất lượng bề mặt: Rz = 40 m
+ Kích thước gia công: lỗ 5±01
TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
Phương pháp thống kê kinh nghiệm
Phương pháp này xác định lượng dư gia công dựa trên kinh nghiệm thực tế, được thống kê và ghi chép trong các sổ tay Do đó, bản chất của phương pháp là sử dụng các điều kiện tương tự để xác định lượng dư thông qua bảng tra cứu.
+ Ưu điểm: Sử dụng đơn giản.
+ Nhược điểm: do không tính đến điều kiện cụ thể nên lượng dư gia công thường lơn so với giá trị cần thiết.
Phương pháp tính toán phân tích
Phương pháp này được đề xuất bởi giáo sư KoVan, dựa trên việc phân tích các yếu tố tạo ra lớp lượng dư nhằm tính toán lượng dư trung gian.
Phương pháp này giúp xác định kích thước phôi hợp lý, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng vật liệu và đảm bảo tính kinh tế.
Việc tính toán phức tạp. Để đơn giản ta sủ dụng phương pháp thống kê kinh nghiệm để xác định lương dư cho các nguyên công.
Tra lượng dư cho bề mặt gia công:
4.2.1 Tính lượng dư cho bề mặt A
- Chất lượng bề mặt sau khi gia công đạt R a =2 , 5 μm
- Quy trình công nghệ: Gồm 2 nguyên công phay thô và phay tinh
Công thức tính lượng dư:
RZa: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại.
Chiều sâu lớp kim loại bị hỏng của nguyên công trước có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ trước để lại, như độ cong vênh, độ lệch tâm và độ không song song, cũng cần được xem xét Thêm vào đó, sai số gá đặt chi tiết trong bước công nghệ hiện tại có thể dẫn đến những sai sót nghiêm trọng trong quá trình sản xuất.
Tra bảng 3.65-T235[ sổ tay CNCTM 1] ta có:
⮚ Sai số không gian tổng cộng khi gia công với loại phôi đúc ρ= ρc
Giá trị cong vênh ρc của mặt được tính theo kích thước lớn nhất của bề mặt gia công ρc=Δk.l
⮚ k lấy theo bảng 3.7 - T75 HDTKĐA CNCTM có: k = (0,7-1) ìm/mm.
⮚ l là kích thước lớn nhất của bề mặt xác định lượng dư=> l = 105 mm
Sai số không gian còn sót lại tra bảng 3.9-T77[Hướng đẫn thiết kế đồ án CNCTM] ta có: ❑ cl = k y ❑ ph k y : hệ số chính xác hóa
❑ ph :sai số không gian tổng cộng của phôi hoặc nguyên công trước.
Sai số gá đặt chi tiết εgđ trong bước nguyên công hiện tại được tính bằng tổng của véctơ sai số chuẩn εc và sai số kẹp chặt εk Nếu không tính đến sai số đồ gá, công thức xác định sai số gá đặt sẽ là: εgđ = √(εc² + εk²).
Trong quá trình chuẩn định vị mặt A, sai số chuẩn được xác định là εc = 0 Đối với sai số kẹp chặt εk, chúng ta tham khảo bảng 3.13 trong sách HDTKDACNCTM, trang 89, với phôi đúc có tiết diện ngang 105 mm, từ đó có thể tra cứu được giá trị εk trong đơn vị μm.
Sau khi phay thô, gá đặt không thay đổi nên sai số còn sót lại là ε gd2 = 0,05.ε gd 1= 0,05.90 = 4,5 μm
- Chất lượng bề mặt sau khi phay thô:
- Chất lượng bề mặt sau khi phay tinh tra bảng 3.4-T71 sách [Hướng đẫn thiết kế đồ án CNCTM] ta có:
Kích thước tính toán : kích thước L từ mặt chuẩn định vị D đến mặt gia công A
Giá trị dung sai cho các bước được quy định trong Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 1-T248, áp dụng cho phôi đúc Đối với gia công phay thô, mức độ chính xác là 11, trong khi phay tinh đạt mức chính xác 9.
Tr23,34 GTHDĐACNCTM, tr24 DS và LG
Phương Pháp Phôi đúc Phay thô Phay tinh
- Sau khi phay tinh : Lmin,01, Lmax=Lmin+ δphaytinh,01+0,087,097mm
- Sau khi phay thô : Lmin,04, Lmax=Lmin+ δphaythô,04+0,22,26 mm
- Kích thước phôi: Lmin,41, Lmax=Lmin+ δphôi,41+0,3,71mm
⇨ Lượng dư giới hạn được xác định : Z gh min bằng hiệu 2 kích thước thu nhỏ nhất của
2 nguyên công liền kề nhau,Z gh max bằng hiệu 2 kích thước lớn nhất của 2 nguyên công liền kề nhau, từ đó tính được lượng dư giới hạn như sau :
Kiểm tra độ chính xác của các tính toán đã thực hiện:
Zmax-Zmin= 450-370 àm δphụi- δphay thụ = 300-220= 80àm
Zmax-Zmin= 220-873 àm δphaythụ- δphay tinh = 163-30= 133 àm
⇨ Như vậy kết quả tính toán là chính xác
Tổng kết lại, ta có bảng tính toán lượng dư gia công mặt phẳng đáy A như sau:
Yếu tố tạo thành lượng dư ( μ m )
Kích thước giới hạn (mm)
Lượng dư giới hạn (mm)
R Zi T i ρ ε gd Lmin Lmax Z gh min Z gh max
4.2.2 Tra lượng dư các nguyên công còn lại được tra trong bảng 3.95 [1] :
- Lượng dư gia công mặt A: Phay thô Z=2mm, phay tinh Z=0.3mm
- Lượng dư gia công mặt đáy ( đối diện mặt A) : Phay thô Z=2mm, phay tinh Z 0.3mm
- Lượng dư gia công lỗ 31 và 36: Phay thô Z=2mm, phay tinh Z=0.3mm
- Lượng dư gia công mặt bao: Phay thô Z=2mm
- Lượng dư phay các bề mặt liền mặt rãnh : Z=1mm
- Lượng dư khoan mặt lỗ 5: 2Z=2,5mm
TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT
Tra chế độ cắt cho nguyên công I: Phay thô mặt A
-Chọn máy: Ta chọn máy phay đứng 6H12 với các thông số: (Theo bảng 9.38 trang 75 Sổ tay CNCTM.3)
+ Công suất của động cơ chính: Nc = 7 kW
+ Công suất của động cơ chạy dao: Ncd = 1,7 kW
+ Kích thước bề mặt làm việc bàn máy: 320x1250 mm
+ Phạm vi bước tiến của bàn máy: 23,5 ÷ 1180 (mm/ph) (18 cấp)
+ Phạm vi tốc độ trục chính: 30 ÷ 1500 (vg/ph) (18 cấp)
-Chọn dao: Ta chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng
(Theo bảng 4.95 trang 374 Sổ tay CNCTM.1)
D = 90 mm; L = 45 mm; d = 32 mm; số răng Z = 10.
-Lượng chạy dao: Tra bảng 5-119 trang 108 Sổ tay CNCTM.2 ta có:
Sz1 = 0,16 mm/răng Sv1 = Sz1.Z = 0,16.10 = 1,6 mm/vg
-Tốc độ cắt: Tốc độ cắt tính toán Vt = Vb.K1.K2.K3.K4.K5.K6
Tra bảng 5.122 trang 110 Sổ tay CNCTM.2 có: Vb1 = 73 m/ph
Tra bảng 5.127 trang 115 Sổ tay CNCTM.2 có
• K1 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái của bề mặt gia công → K1 = 1,0
• K2 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính → K2 = 1,0
• K3 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền của dao → K3 = 1,0
• K4 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay → K4 = 1,0
• K5 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc dạng gia công → K5 = 1,0
• Vb = 73 m/ph; Vậy Vt = Vb
- Số vòng quay trục chính: n= 1000 V t π D = 1000.73 π 90 %8 , 2( v / ph )
Tra lại máy, chọn n= 235 ( v / ph )
Sph1 = Sv1.n1 = 235.1,6 = 376 (mm/ph) , tra lại máy ⇒ Sphm1 = 355 (mm/ph)
- Vậy tốc độ cắt thực tế là:
- Công suất cắt: Tra bảng 5.124 trang 112 Sổ tay CNCTM.2 có N1 = 5,5 (kW) Vậy ta có bảng chế độ cắt của nguyên công I:
Máy Dụng cụ S (mm/ph) V (m/ph) n (vg/ph) t (mm)
Tra chế độ cắt cho nguyên công II: Phay tinh mặt đối diện mặt A
-Chọn dao: Ta chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng
D = 90 mm; L = 45 mm; d = 32 mm; số răng Z = 10.
- Lượng chạy dao: Tra bảng 5.125 trang 113 Sổ tay CNCTM.2 ta có:
Sv2 = 0,5 mm/vg ⇒ Sz2 = Sv2/Z = 0,5/10 = 0,05 mm/răng
- Tốc độ cắt: Tốc độ cắt tính toán V = Vb.K1.K2.K3.K4.K5.K6
Tra bảng 5.127 trang 115 Sổ tay CNCTM.2 có: Vb2 = 82 m/ph
Tra bảng 5.127 trang 115 Sổ tay CNCTM.2 có
• K1 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái của bề mặt gia công → K1 = 1,0
• K2 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính → K2 = 1,0
• K3 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền của dao → K3 = 1,0
• K4 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay → K4 = 1,0
• K5 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc dạng gia công → K5 = 0,8
Tra lại máy, chọn n= 300 ( v / ph )
- Vậy tốc độ cắt thực tế là:
Sph1 = Sv.n = 0,5.300 = 150 (mm/ph) , tra lại máy ⇒ Sphm = 125 (mm/ph)
- Công suất cắt: Tra bảng 5.130 trang 118 Sổ tay CNCTM.2 có N1 = 2,3 (kW) Vậy ta có bảng chế độ cắt:
Máy Dụng cụ S (mm/ph) V (m/ph) n (vg/ph) t (mm)
Tra chế độ cắt cho nguyên công III: Phay thô mặt đối diện mặt A
-Chọn máy: Ta chọn máy phay đứng 6H12 với các thông số: (Theo bảng 9.38 trang 75 Sổ tay CNCTM.3)
+ Công suất của động cơ chính: Nc = 7 kW
+ Công suất của động cơ chạy dao: Ncd = 1,7 kW
+ Kích thước bề mặt làm việc bàn máy: 320x1250 mm
+ Phạm vi bước tiến của bàn máy: 23,5 ÷ 1180 (mm/ph) (18 cấp)
+ Phạm vi tốc độ trục chính: 30 ÷ 1500 (vg/ph) (18 cấp)
-Chọn dao: Ta chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng
D = 90 mm; L = 45 mm; d = 32 mm; số răng Z = 10.
-Lượng chạy dao: Tra bảng 5-119 trang 108 Sổ tay CNCTM.2 ta có:
Sz1 = 0,16 mm/răng Sv1 = Sz1.Z = 0,16.10 = 1,6 mm/vg
-Tốc độ cắt: Tốc độ cắt tính toán Vt = Vb.K1.K2.K3.K4.K5.K6
Tra bảng 5.122 trang 110 Sổ tay CNCTM.2 có: Vb1 = 73 m/ph
Tra bảng 5.127 trang 115 Sổ tay CNCTM.2 có
• K1 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái của bề mặt gia công → K1 = 1,0
• K2 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính → K2 = 1,0
• K3 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền của dao → K3 = 1,0
• K4 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay → K4 = 1,0
• K5 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc dạng gia công → K5 = 1,0
• Vb = 73 m/ph; Vậy Vt = Vb
- Số vòng quay trục chính: n= 1000 V t π D = 1000.73 π 90 %8 , 2( v / ph )
Tra lại máy, chọn n= 235 ( v / ph )
Sph1 = Sv1.n1 = 235.1,6 = 376 (mm/ph) , tra lại máy ⇒ Sphm1 = 355 (mm/ph)
- Vậy tốc độ cắt thực tế là:
- Công suất cắt: Tra bảng 5.124 trang 112 Sổ tay CNCTM.2 có N1 = 5 (kW) Vậy ta có bảng chế độ cắt :
Máy Dụng cụ S (mm/ph) V (m/ph) n (vg/ph) t (mm)
Tính chế độ cắt cho nguyên công IV: Phay tinh mặt mặt A
- Bề mặt số A có chiều dày 0,3 mm, chiều rộng 75 mm, chiều dài 80 mm +Chọn máy phay 6H12, công suất động cơ 7 kW.
Chọn dao: Ta chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng
(Theo bảng 4.92 trang 372 Sổ tay CNCTM.1)
Với HB0 ; nv=1,25 (5.2 Sổ tay công nghệ 2) t : Chiều sâu cắt, t = 0,3 mm
Tra tài liệu chế độ cắt bảng 1-5:
KMV : hệ số xét đến chất lượng của vật liệu gia công
Knv : Hệ số xét đến trạng thái bề mặt phôi.
Kuv : Hệ số xét đến vật liệu dụng cụ
- Số vòng quay trục chính: n = 1000 V t π D = 1000.90 , 4 π 90 = 319 ,7 ( v / ph )
Tra lại máy, chọn n= 300 ( v / ph )
Công suất cắt Ne(Kw ):
Công suất hữu ích của máy
Ne < N vậy máy 6H12 đủ công suất để gia công tinh
Vậy ta có bảng chế độ cắt:
Bước Máy Dụng cụ S (mm/vg) V (mm/ph) n
Tra chế độ cắt cho nguyên công V: Khoan và doa 2 lỗ chéo nhau 5 và
Bảng thông số dao: SD203A-4.3-18-6R1-M
+ f = 0,18 mm/vòng (theo khuyến cáo đối với vật liệu N1)
Thông số dao doa NB5S-5.01H7-EB45 RX2000
Hình 5.6.2: Tra chế đọ cắt
=>Tốc độc trục chính n n= 1000.V c π D = 1000.100 π 5 c66 ( vg / ph )
lỗ còn lại
Bước Máy Dụng cụ S (mm/vg, mm/ph)
Khoan CNC Thép hợp kim cứng
Doa CNC Thép hợp kim cứng
5.6 Tra chế độ cắt cho nguyên công VI: phay thô lỗ 40, phay thô và tinh lỗ 30
- Insert kèm theo dao: XOEX10T308FR-E05 H15
Hình 5.6.2: Tra chế độ cắt
Vậy ta có bảng chế độ cắt:
Bước Máy Dụng cụ S (mm/ph) V (mm/ph) n
5.7 Tra chế độ cắt cho nguyên công VII: phay thô lỗ 36
- Insert kèm theo dao: XOEX10T308FR-E05 H15
Hình 5.7.2: Tra chế độ cắt
Hình 5.7.3: chế độ cắt tính toán Vậy ta có bảng chế độ cắt:
Bước Máy Dụng cụ S (mm/vg) V (mm/ph) n
5.8 Tra chế độ cắt cho nguyên công VIII: phay mặt bao:
+ Lượng chạy dao: S= 1,2 mm/vg
+ Tốc độ cắt: vc = 475 m/ph
+ Tốc độc trục chính n006 (vg/ph)
+ Lượng chạy dao phút: Sph = 8400 (mm/ph)
Hình 5.7.1: Tra chế độ cắt
Vậy ta có bảng chế độ cắt :
Phay CNC Thép hợp kim
5.9 Tra chế độ cắt cho nguyên công IX: Khoan 2 lỗ đứng 5
- Chọn máy: Ta chọn máy khoan đứng 2H53 với các thông số: (Theo bảng 9.21 trang 45 Sổ tay CNCTM.3)
+ Công suất của động cơ chính: Nc = 3 kW
+Phạm vi bước tiến của bàn máy: 0,056 ÷ 2,5 (mm/ph) (12 cấp)
+Phạm vi tốc độ trục chính: 25 ÷ 2500 (vg/ph) (12 cấp)
Khi chọn dao, nên sử dụng mũi khoan ruột gà đuôi trụ và mũi doa chuôi côn gắn mảnh hợp kim cứng BK8, theo thông số được nêu trong bảng 4.47 trang 332 và 4.49 trang 336 của Sổ tay CNCTM.1.
+ Đường kính: Mũi khoan D1=5 mm.
+ Chiều dài: Mũi khoan L1 = 180mm
+ Chiều dài phần làm việc: Mũi khoan l1 = 100 mm
- Khoan: Tra bảng 5.25 trang 21 Sổ tay CNCTM.2 có:
S1 = 0,18 (mm/vg) => Sm1 = 1,8 (mm/vg)
Tốc độ cắt được xác định theo công thức:
+ T: Chu kỳ bền của dụng cụ cắt Tra bảng 5.28 trang 23 và bảng 5.30 trang 24 Sổ tay CNCTM.2 ta có:
Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt, ký hiệu là kv, được tính toán dựa trên các điều kiện cắt thực tế với công thức kv = kMV.kuv.klv Trong đó, kMV là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tính chất cơ lý của vật liệu gia công; thông tin chi tiết có thể tra cứu trong bảng 5.1 trên trang 6 của Sổ tay CNCTM.2.
Tra bảng 5.2 trang 7 Sổ tay CNCTM.2 có nv = 1,3. kUV – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt, tra bảng 5.6 trang 8
Sổ tay CNCTM.2 có kUV= 0,83 klv – Hệ số phụ thuộc chiều sâu lỗ gia công Tra bảng 5.31 trang 24 Sổ tay CNCTM.2 có klv = 1.
Vậy: kv = kMV.kuv.klv = 1.0,83.1 = 0,83
+ Tra bảng 5.29 trang 23 Sổ tay CNCTM.2 ta có hệ số Cv và các số mũ trong công thức tính tốc độ cắt khi khoét và doa:
Số vòng quay trục chính: n 1 = 1000.V 1 π D 1 = 1000.15 π 5 3(vg/ph)
Số vòng quay thực tế của trục chính máy khoan đứng 2H53 là nm2 = 700
Tốc độ cắt thực tế:
5.9.4 Momen xoắn và lực chiều trục
- Momen xoắn được xác định theo công thức:
- Lực chiều trục được xác định theo công thức:
Hệ số kp là yếu tố quan trọng trong quá trình gia công, phản ánh các yếu tố gia công thực tế Trong trường hợp này, kp chỉ phụ thuộc vào vật liệu gia công và được xác định theo công thức kp = kMP.
Trị số kMP dùng cho gang xám tra trong bảng 5.9 trang 8 Sổ tay CNCTM.2 ta được:
CM, CP, q, x, y – Hệ số và các số mũ trong công thức tính momen xoắn MX và lực chiều trục P khi khoan và doa.
Tra bảng 5.32 trang 25 và 5.23 trang 18 Sổ tay CNCTM.2 ta có: o Tính momen xoắn: CM = 0,196; q = 0,85; x = 0,8; y
= 0,7 o Tính lực chiều trục: CP = 46; q = 0; x = 1; y = 0,4
Vậy momen xoắn và lực chiều trục của từng bước trong nguyên công là:
Công suất cắt được xác định theo công thức:
Công suất máy đủ để khoan
Vậy ta có bảng chế độ cắt :
5.10 Lựa chọn máy cho nguyên công CNC:
- Để thực hiện các nguyên công CNC, ta lựa chọn máy phay đứng SMEC PCV 400.
Hình 5.10 Máy CNC SMEC PCV 400
- Máy có các thông số kỹ thuật như sau:
Thông số Đơn vị Trị số
Khoảng cách bàn máy tới mũi trục chính
Kích thước bàn máy Mm 750x420
Tải trọng bàn máy Kg 500
Rãnh chữ T Mm 18H8xp125x3ea
Tốc độ tối đa trục chính v/ph 12000 Động cơ trục chính kW 7,5/11
Hành trình chạy dao X/Y/Z m/ph 480/480/360
Số lượng vị trí gá dao 24
Hệ điều khiển Fanuc Oi-MD
- Chương trình gia công CNC cho nguyên công V:
TÍNH GIÁ THÀNH CHO NGUYÊN CÔNG
Tính giá thành cho nguyên công IV
Giá thành gia công cơ của tất cả các chi tiết trong 1 năm được xác định theo công thức sau : (Ct.92_tr111_TK ĐACNCTM)
C = U 1 + U 2 + U 3 + U 4 + U 5 + U 6 + U 7 + U 8 + U 9 + U 10 + U 11 + U 12 a) Tiền lương cho công nhân
U 1 = H 1 T tc d (Ct.93_tr112_TK ĐACNCTM) Trong đó :
+) H 1 : Tiền lương của công nhân 1 giờ làm việc; ( tra bảng 44_tr112 : H1 @.000đ) +) d : Số lượng máy mà một công nhân có thể phục vụ được ; (d= 3)
+) T tc : Thời gian từng chiếc (giờ ) ; ( =0,05)
U 1 f7 đ b) Lương thợ điều chỉnh máy
U 2 =H 2 T H (Ct.94_tr112_TK ĐACNCTM) Trong đó :
+) H 2 : Tiền lương của thợ điều chỉnh máy trong một giờ làm việc ; (tra bảng 44_tr112 : H2 = 35600 đ)
+) T H : Thời gian điều chỉnh máy
Với : t H 2 : thời gian điều chỉnh máy CNC để gia công hàng loạt; ( t H 2 = 10 phút)
J p : Số loạt chi tiết theo được đưa vào gia công trong 1 năm ( J p = 12)
U 2 q200 đ c) Tiền lương của thợ điều chỉnh dụng cụ
+) H 3 : Tiền lương của thợ điều chỉnh dao trong một giờ làm việc ;( H3 = 35600) +) T d : Thời gian điều chỉnh dao và được xác định theo công thức sau :
T n g (Ct.96_tr113_TK ĐACNCTM) Trong đó :
+) 1,3 : Hệ số tính đến trường hợp số dao bị giảm ngẫu nhiên và bị gãy
+) t d : Thời gian điều chỉnh một dao (phút);(= 0,05 giờ )
+)T tc : Thời gian gia công số lượng chi tiết trong năm trên máy mới CNC (giờ); (1960 giờ làm việc )
+) K 1 : Thời gian tính đến tỷ lệ thời gian từng chiếc ; ( K 1 = 0,8 )
+) T : Tuổi bền của dao ; (T= 20 giờ )
+) n g : Số lượng các mũi cắt mảnh hợp kim cứng không mài được ; ( n g = 2)
U 3 = 90.709 đ d) Tiền lương thợ kiểm tra
U 12 =1 ,5.T k (Ct.97_tr113_TK ĐACNCTM) Trong đó :
+) 1,5 USD = 30000 đ : Tiền lương thợ kiểm tra bậc 5 trong một giờ làm việc +) T k : Tổng thời gian kiểm tra trong một năm (giờ); (= 0,4 giờ )
U 12 = 12.000 đ e) Chi phí cho lập trình
Z (Ct.99_tr113_TK ĐACNCTM) Trong đó :
+) 1,1 : hệ số tính đến sự cần thiết tái tạo băng đục lỗ ;
+) Z : Thời gian chế tạo chi tiết cùng loại ; (Z= 3)
+) K 7 : Chi phí để lập chương trình điều khiển ; ( = 300.000 đ)
U 4 = 110.000 đ f) Chi phí khấu hao và sử dụng đồ gá chuyên dùng
Z + 0 , 04 ) (Ct.101_tr114_TK ĐACNCTM) Trong đó :
+) 0,04 : Hệ số tính đến sửa chữa đồ gá chuyên dùng
+) Z : Thời gian chế tạo chi tiết cùng loại ; (Z= 3)
+) K 6 : Giá thành đồ gá dùng trên máy CNC ; (= 500.000 đ )
U 5 = 186.667 đ g) Chi phí khấu hao máy
U 7 = K 1 A z (Ct.102_tr114_TK ĐACNCTM ) Trong đó :
+) K 1 : Giá thành máy theo tải trọng ;( 1.200.000.000 đ)
U 7 c.600 000 đ h) Chi phí khấu hao cho diện tích lắp đặt máy
U 8 = H 8 ( A + A γ ) γ β (Ct.103_tr114_TK ĐACNCTM) Trong đó :
+) A : diện tích đặt máy theo kích thước khuôn khổ máy ; ( A=2,5 m 2 ) +) A γ : diện tích đặt các thiết bị khác ; ( A γ = 1 m 2 )
+) γ : hệ số tính đến diện tích bổ sung ; ( γ = 5)
+) β : tỷ lệ thời gian làm việc của các máy để gia công chi tiết ; ( β = 0,85)
U 8 = 4.760.000 đ i) Chi phí khấu hao cho diện tích phục vụ máy về kĩ thuật
U 9 =H 8 A p ( P 1 + P 2 + P 3 + P 4 ) (Ct.104_tr115_TK ĐACNCTM)Trong đó :
+) A p : Diện tích phục vụ cần thiết cho cho một người ; ( 7 m 2 )
+) P 1 : Số công nhân đứng máy ; ( P 1= 2 )
+) P 2 : Số công nhân điều chỉnh máy ; ( P 2 = 1 )
+) P 3 : Số công nhân bổ sung để phục vụ máy CNC ; ( P 3= 1)
+) P 4 : Số công nhân kiểm tra ; ( P 4= 1 )
U 9 = 11.200 000 đ j) Chi phí cho sửa chữa và phụ vụ kĩ thuật máy
U 10 =( H c R c + H d R d ) μ β (Ct.105_tr115_TK ĐACNCTM) Trong đó :
Chi phí cho một đơn vị độ phức tạp sửa chữa cơ khí và phần điện của máy được xác định với H c là 36.20000 r0.000 và H d là 9.200000.000 Độ phức tạp sửa chữa cơ khí và phần điện được đánh giá với R c và R d đều bằng 1.
+) μ : Hệ số tính đến độ phức tạp của máy ; ( μ = 1,5 )
+) β : tỷ lệ thời gian làm việc của các máy để gia công chi tiết ; ( β = 0,85)
U 10 = 1.147.500 đ k) Giá thành gia công cơ
Giá thành gia công cơ của tất cả các chi tiết trong 1 năm được xác định theo công thức sau : (Ct.92_tr111_TK ĐACNCTM)
Tính giá thành cho nguyên công V
+) C 1 : Giá thành 1 tấn phôi (đồng) ( ≈ 30.000.000)
+) K 1 ; K 2 ; K 3 ; K 4 ; K 5 : các hệ số phụ thuộc vào cấp chính xác ; độ phức tạp của phôi ; vật liệu ; trọng lượng và sản lượng phôi.
+) Q : Trọng lượng của phôi (2,5 Kg)
+) q : Trọng lượng của chi tiết (2,2 Kg)
+) S : Giá thành một tấn phôi phế phẩm (8.000.000)
S p (.725( đồng ) b) Chi phí trả lương
60 (Ct.63-tr102_TK ĐACNCTM) Trong đó :
+) S L : Lương của công nhân tại một nguyên công nào đó (đồng/giờ)
+) C : số tiền công người công nhân nhận được trong 1 giờ làm việc (đồng/giờ)
+) T tc : Thời gian từng chiếc (phút) => T tc = 5 phút
S L ≈ 4.167 đồng / giờ c) Giá thành điện năng
60 η C η d (đồng ) (Ct.64_tr102_TK ĐACNCTM) Trong đó :
+) N : Công suất động cơ ; (2,8 kW )
+) η N : Hệ số sử dụng máy theo công suất ; (= 0,8 )
+) To : Thời gian cơ bản; (= 8 giờ )
+) η C : Hệ số thất thoát trong mạng điện; ( η C = 0 , 96 )
S đ =¿ 1.037 đồng d) Chi phí sử dụng dụng cụ
S dc = ( n C m + dc 1 +t m P m ) T T o ( đồng ) (Ct.65-tr103_TK ĐACNCTM) Trong đó :
+) C dc : giá thành ban đầu của dụng cụ (đồng) ; (= 260.000 đ)
+) n m : số lần dụng cụ có thể mài lại cho tới lúc hỏng hoàn toàn ( = 10 lần)
+) t m : Thời gian mài lại dao ; (phút) (= 5 phút)
+) P m : Chi phí cho thợ mài cho thợ mài dụng cụ trong một phút (đồng/phút); (0đ) +) To : Thời gian cơ bản (phút) ; (H0 phút)
+) T : tuổi bền của dụng cụ ; (120x10 = 1200 phút)
S dc = 12.000 đ e) Chi phí khấu hao máy
N 100 (đồng/chi tiết) (Ct.66-tr103_TK ĐACNCTM) Trong đó :
+) C m : Giá thành của máy (đồng) ; ( 0.000.000 đ)
+) K kh : Phần trăm khấu hao (%) được tính theo bảng 40(tr_103)
+) N : Số chi tiết được chế tạo trong một năm (chiếc ) ; N= 10900 chiếc
S kh =2.239 đồng f) Chi phí sửa chữa máy
- Đối với máy vạn năng
18 ( đồng ) (Ct.67_tr104_TK ĐACNCTM)Trong đó :
+) R : độ phức tạp sửa chữa ( R = 1 )
+) To : thời gian cơ bản (phút) ; ( To = 480 phút )
S sc = 27 đ g) Chi phí sử dụng đồ gá
N (đồng / chi tiết) (Ct.69_tr104 _TK ĐACNCTM) Trong đó :
+ ) C dg : giá thành của đồ gá ; (= 1.500.000 đ)
+) A : Hệ số khấu hao đồ gá ; (A = 0,5 )
+) B : Hệ số tính đến sửa chữa và bảo quản ; (B= 0,1)
+) N : Sản lượng hằng năm của chi tiết ; (N = 10900 chi tiết )
S sddg =¿ 83 đ h) Giá thành chi tiết
S ctnc = S p + S L + S đ + S dc + S kh + S sc + S sddg (Ct.70_tr104_TKĐACNCTM)
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MỘT ĐỒ GÁ
Hình thành nhiệm vụ thiết kế đồ gá
Thiết kế đồ gá cho nguyện công 4 yêu cầu đảm bảo định vị và kẹp chặt nhanh chóng, chính xác Quá trình tháo lắp cần dễ dàng, trong khi kết cấu đồ gá phải dễ sử dụng và an toàn.
Nội dung công việc khi thiết kế đồ gá
- Yêu cầu: Hạn chế ít nhất 6 bậc tự do
• Phiến tỳ định vị 3 bậc tự do (tịnh tiến Ox, quay Oz, quay Oy)
• Chốt tì định vị 2 bậc tự do ( tịnh tiến Oz, tịnh tiến Oy )
• Chốt tì định vị 1 bậc tự do ( quay Ox)
Kẹp chặt bằng đòn kẹp ren vít
+ Cơ cấu định vị kẹp chặt đồ gá trên bàn máy Định vị bằng mặt đế đồ gá và đồng hồ so
Kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp ren và rãnh T trên bàn máy
- Tính toán lực kẹp khi phay
Các cơ cấu định vị đóng vai trò quan trọng trong việc xác định chính xác vị trí giữa các chi tiết và dụng cụ cắt Cơ cấu kẹp chặt giúp duy trì sự ổn định của vị trí này, đồng thời chống lại các lực phát sinh trong quá trình gia công Việc tính toán lực kẹp cần thiết là rất quan trọng, nhằm tránh tình trạng kẹp không đủ lực hoặc quá mức, gây ra cong vênh và biến dạng cho chi tiết.
Khi gia công chi tiết sinh ra lực cắt: P z = 10 C p t x S y B n Z
D q n w K MV 0,25 Tra bảng 5-41 sổ tay Công nghệ chế tạo máy tập 2, chế độ cắt :
Ta có giá trị của các lực thành phần khác như sau :
Ph- lực ngang (lực chay dao), Pn =(0,2- 0,3).Pz = 9,87 (N)
Pd- lực thẳng đứng, Pd =(0,9-1).Pz = 29,6 (N)
Py- lực hướng kính, Py =(0,3 – 0,4).Pz = 13,2 (N)
Px – lực chạy dao hướng trục , Px = (0,5 – 0,55).Pz = 18 (N)
Trong nguyên công 4, quá trình phay mặt phẳng của chi tiết dạng hộp được thực hiện bằng dao phay mặt đầu, với việc gá trên 6 điểm tựa để hạn chế 6 bậc tự do Lực kẹp được áp dụng vuông góc với mặt phẳng đứng, giúp định vị 3 bậc tự do thông qua phiến tỳ Do đó, lực ma sát cần phải vượt qua thành phần lực cắt Pz để đảm bảo chi tiết không bị xê dịch trong quá trình gia công.
• Khi kẹp bằng 2 mỏ kẹp , lực kẹp do mỏ kẹp sinh ra là : W
• Lực ma sát gây ra do mỗi lực kẹp là : f =W.f
Hình 7.1 Sơ đồ đặt lực
=> Phương trình cân bằng chống trượt là :
Pn : Lực chạy dao ngang sinh ra khi phay (Pn = 9,87 N) f : hệ số ma sát giữa mặt chuẩn và đồ dịnh vị ( mặt tinh : f = 0,15 )
K : hệ số ăn toàn chung
Trong bài viết này, các hệ số an toàn được xác định như sau: k0 = 1,5 cho tất cả các trường hợp Hệ số k1 tính đến sự thay đổi độ bóng trong quá trình gia công với giá trị k1 = 1,2 Hệ số k2, phản ánh mức độ mòn của dao, có giá trị k2 = 1,0 Đối với gia công gián đoạn, k3 cũng có giá trị k3 = 1,0 Hệ số k4, liên quan đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, được xác định là k4 = 1,3 nếu sử dụng cơ khí Hệ số k5 đánh giá mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp chặt với giá trị k5 = 1 khi kẹp thuận lợi Cuối cùng, k6, tính đến mômen làm quay chi tiết trên phiến tỳ, có giá trị k6 = 1,5.
7.2.2.Tính sai số: a.Tính sai số chuẩn:
Định vị không trùng với gốc kích thước dẫn đến sai số chuẩn Khi sử dụng phiến tỳ, mặt định vị trùng với gốc kích thước, do đó sai số chuẩn là 0 Tuy nhiên, sai số kẹp chặt vẫn tồn tại.
Kẹp chặt bằng cơ cấu ren vít giúp lực kẹp vuông góc với kích thước thực hiện, đảm bảo sai số kẹp bằng 0 Tuy nhiên, sai số mòn có thể xảy ra do đồ gá bị mòn theo thời gian.
Sai số mòn được tính theo công thức sau: ε m = β √ N
N - số lượng chi tiết gia công trên đồ gá, N = 6600 (chi tiết). ε m =0 ,1.√ 6 6 00 = 8,1 ( μm ) d.Sai số điều chỉnh:
Sai số trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá là yếu tố quan trọng, phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và công cụ sử dụng Khi tính toán đồ gá, sai số điều chỉnh thường được xác định trong khoảng từ 5 đến 10 μm, cụ thể là 5 μm.
Khi tính toán đồ gá, ta lấy sai số gá đặt cho phép: ε gd = 1
Với δ là dung sai nguyên công. g.Sai số chế tạo cho phép của đồ gá:
Sai số này cần được xác định khi thiết kế đồ gá.
Do hầu hết các sai số phân bố theo quy luật chuẩn và phương của chúng khó xác định, nên chúng ta áp dụng công thức sau để tính toán sai số chế tạo cho phép.
7.2.3.Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá:
- Độ không song song giữa mặt cữ so dao và mặt chuẩn A của đồ gá không quá 0,063 mm.
- Độ không song song giữa mặt phiến tì và mặt chuẩn A của đồ gá không quá 0,063 mm.
- Các bề mặt khác độ nhám không vượt quá 40 Rz
7.2.4.Các chi tiết của đồ gá:
Hình 7.2: Bản vẽ đồ gá
Bảng 7.1: Các chi tiết đồ gá
Trong quá trình thực hiện đồ án môn học, em đã nhận được sự hỗ trợ và hướng dẫn nhiệt tình từ cô PGS.TS Phùng Xuân Lan cùng với các thầy cô và bạn bè Nhờ đó, chúng em đã tích lũy được nhiều kiến thức quý giá về Công Nghệ Chế Tạo Máy.
Bài viết này không chỉ củng cố lý thuyết về công nghệ chế tạo chi tiết máy, mà còn đề cập đến các yếu tố quan trọng như bề mặt định vị, độ chính xác gia công và các vị trí tương quan Nó cũng giới thiệu các phương pháp công nghệ phổ biến như tiện, phay, khoan, và xọc, cùng với phương pháp nhiệt luyện, mặc dù ít được áp dụng tại các xí nghiệp nhỏ ở Việt Nam Qua đó, chúng em có cơ hội hiểu rõ hơn về quy trình công nghệ gia công chi tiết thực tế trong các doanh nghiệp.
Trong quá trình thiết kế, việc xảy ra sai sót là điều khó tránh khỏi do các số liệu được tính toán chỉ mang tính chất tham khảo và dựa trên sổ tay kinh nghiệm, do đó có thể không phản ánh đúng thực tế Tôi rất mong nhận được sự góp ý chân thành từ các thầy cô trong bộ môn Chế Tạo Máy.