Phân tích đặc điểm, điều kiện làm việc và phân loại chi tiết gia công Các chi tiết trục là loại chi tiết được dùng rất phổ biến trong ngành chế tạo máy, chúng có bề mặt cơ bản cần gia c
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC
Phân tích chi tiết gia công
1.1.1 Phân tích đặc điểm, điề u ki ệ n làm vi ệ c và phân lo ạ i chi ti ế t gia công
Các chi tiết trục là loại chi tiết rất phổ biến trong ngành chế tạo máy Bề mặt cơ bản cần gia công của chúng là mặt tròn xoay ngoài Những bề mặt này thường được dùng làm bề mặt lắp ghép trong các bộ phận máy móc và hệ thống truyền động Việc gia công chính xác mặt tròn xoay ngoài giúp đảm bảo độ vừa khít, độ bền và hiệu suất vận hành của máy móc.
Trục là chi tiết dùng để truyền mô-men xoắn giữa hai trục song song, vuông góc hoặc tạo với nhau một góc trong hệ thống truyền động cơ khí, nhờ truyền động giữa các cặp bánh răng hoặc bánh răng ăn khớp, hoặc nhờ truyền động bằng đai ma sát Trong quá trình làm việc, trục dễ bị biến dạng do tải trọng và điều kiện làm việc; vì vậy nó phải được gia công chính xác để đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật như độ đồng tâm, độ trụ, độ cứng uốn và độ cứng xoắn, đồng thời các bề mặt làm việc của trục cần được gia công chính xác và cơ tính đạt yêu cầu.
Những bề mặt làm việc của chi tiết dạng trục:
Trong cấu hình trục này, hai đoạn trục có đường kính ∅70 được dùng để lắp ổ lăn, trong khi đoạn trục có đường kính ∅69 có ren để lắp các chi tiết qua ren và truyền chuyển động với các bộ phận khác Đầu trục có mối ghép bằng ren M64x4: ren hệ mét có tiết diện tam giác đều, góc đỉnh 60°, và có bước ren nhỏ.
Hoạt động ở vận tốc cao có thể khiến trục hỏng do mỏi do chu kỳ tải lớn, trong khi các trục không đảm bảo độ cứng có thể bị cong và biến dạng dưới tải Vì vậy, các dạng hỏng chủ yếu của trục là hỏng do mỏi và mòn trục, hai cơ chế ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ của hệ thống.
Các hiện tượng phát sinh trong quá trình vận hành đòi hỏi áp dụng các biện pháp công nghệ hợp lý ngay từ khâu chế tạo nhằm giảm thiểu tác động và tăng độ ổn định của hệ truyền động Việc lựa chọn vật liệu chế tạo trục phù hợp là yếu tố then chốt để bộ truyền có tuổi thọ cao nhất, giảm mài mòn và chịu được tải trọng cũng như điều kiện làm việc khắc nghiệt Do đó cần kết hợp thiết kế tối ưu, quy trình sản xuất chất lượng cao và kiểm soát sai số để tối ưu hóa hiệu suất và kéo dài tuổi thọ của bộ truyền.
Vật liệu chế tạo là thép 40X Thành phần của thép 40X như sau:
Bảng 1.1 Thành phần hoá học thép 40X
1.1.2 Phân tích yêu c ầ u k ỹ thu ậ t ch ọn ra phương pháp gia công tinh lầ n cu ố i và bi ệ n pháp công ngh ệ gia công chi ti ế t
1.1.2.1 Phân tích yêu cầu kỹ thuật về độ chính xác bản thân và trên cơ sở khả năng công nghệ của các phương pháp gia công chọn phương pháp gia công lần cuối cho từng bề mặt
Với kết cấu dạng trục, chi tiết cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau:
Bề mặt Ø70 −0,03 0 (Bề mặt B và C) có T = 0,03 mm, ứng với cấp chính xác 7 và hình dáng hình học là mặt trụ ngoài; yêu cầu độ trụ 0,02 và độ nhám bề mặt Ra 0,63 μm Để đạt được các yêu cầu kỹ thuật này, phương pháp gia công tinh lần cuối được chọn là mài tinh.
Bề mặt Ø69 -0,03/+0 (lắp bánh răng) có T = 0,03 ứng với cấp chính xác 7; hình dáng hình học là mặt trụ ngoài, yêu cầu độ trụ 0,02 và có độ nhám bề mặt Ra 1,25 μm Để đạt được các yêu cầu kỹ thuật trên chọn phương pháp gia công tinh lần cuối là mài tinh.
Bề mặt Ø69,5 được xác định với cấp chính xác là 12, có hình dáng là mặt trụ ngoài và độ nhám bề mặt Ra = 2,5 μm Để đạt được yêu cầu kỹ thuật này, phương pháp gia công tinh lần cuối được lựa chọn là tiện bán tinh.
Bề mặt Ø90 được xác định ở cấp chính xác 12, có hình học là mặt trụ ngoài và độ nhám bề mặt Ra = 2,5 μm Để đạt được yêu cầu kỹ thuật trên, chọn phương pháp gia công tinh lần cuối là tiện thô.
Bề mặt Ø60 có rãnh thoát dao được gia công đạt cấp chính xác 12, hình học là mặt trụ ngoài và nhám bề mặt Ra = 2,5 μm Để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật trên, phương án gia công tinh lần cuối được chọn là tiện thô rãnh.
- Bề mặt ren M64x4 chọn cấp chính xác 12 Để đạt được yêu cầu kỹ thuật trên chọn phương án gia công tinh lần cuối là tiện thô
- Rãnh then 22 −0,074 +0.022 có T = 0.052 ứng với cấp chính xác 9 Chọn phương pháp gia công tinh lần cuối là phay rãnh then
- Phương pháp xử lý nhiệt để đạt HRC 38 – 40 là tôi thể tích kết hợp với ram cao
1.1.2.2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật về vị trí tương quan và chọn biện pháp công nghệ để gia công chi tiết
- Để đảm bảo sai lệch độ đồng tâm giữa hai bề mặt B (∅70) và bề mặt C(∅70) là 0.02 Chọn biện pháp công nghệ là gia công trên một lần gá
- Để đảm bảo sai lệch độ đồng tâm giữa bề mặt ∅69 với bề mặt B và bề mặt C là 0.02 Chọn biện pháp công nghệ là chuẩn tinh thống nhất
1.1.3 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
- Vật liệu 40Cr: rẻ tiền, dễ kiếm và phổ biến ở Việt Nam
Các bề mặt trên trục có khả năng gia công được bằng các dao thông thường, và được thiết kế với kết cấu giúp ăn dao và thoát dao ra dễ dàng, từ đó tạo điều kiện cho quá trình gia công diễn ra thuận tiện và hiệu quả.
- Rãnh then: theo tiêu chuẩn → thuận tiện cho việc chọn dao
- Có các cạnh vát và bán kính góc lượn để tránh gây tập trung ứng suất ở các bề mặt chuyển tiếp
- Kích thước, dung sai, nhám bề mặt hợp lý
Kết luận: Tính công nghệ trong kết cấu đã khá hợp lý và không cần sửa phải sửa đổi gì thêm.
Dạng sản xuất
1.2.1 Xác định dạng sản xuất
- Sản lượng cơ khí phụ thuộc vào sản lượng kế hoạch và được tính theo công thức:
N ck : Sản lượng cơ khí của chi tiết cần chế tạo
N : Sản phẩm kế hoạch trong đó chứa chi tiết m : Số lượng chi tiết cùng tên trong sản phẩm
: Hệ số dự phòng hư hỏng trong quá trình chế tạo
: Hệ số dự phòng mất mát trong quá trình vận chuyển, lắp đặt
- Khối lượng chi tiết: Dựa vào phần mềm NX 1980 ta có thể suy ra được khối lượng của vật được xây dựng trong môi trường 3D: Q = 10,7 kg
Hình 1.1 Khối lượng của chi tiết
Xác định dạng sản xuất theo sản lượng hàng năm và khối lượng của chi tiết Với sản lượng 285.120 chiếc mỗi năm và khối lượng của chi tiết là 10,7 kg, dựa vào bảng 1.2, dạng sản xuất được xác định là hàng khối Việc phân loại này giúp chọn quy trình sản xuất phù hợp và tối ưu hoá chi phí sản xuất dựa trên tiêu chí sản lượng và khối lượng chi tiết.
Bảng 1.2 Xác định dạng sản xuất
Q - khối lượng của chi tiết
Sản lượng hàng năm của chi tiết (chiếc) Đơn chiếc < 5 < 10 < 100
1.2.2 Đặc điểm của dạng sản xuất hàng khối
Sản xuất hàng khối là dạng sản xuất có sản lượng rất lớn, sản phẩm ổn định trong thời gian dài (có thể từ 1 đến 5 năm)
Sản xuất hàng khối có những đặc điểm sau đây:
- Sử dụng máy: Sử dụng nhiều máy tổ hợp, máy chuyên dùng và máy tự động cho năng suất cao
- Bố trí máy: Theo quy trình công nghệ Tại mỗi máy thường chỉ hoàn thành một công việc nhất định của một quy trình công nghệ nhất định
- Đồ gá, trang thiết bị công nghệ: Sử dụng đồ gá chuyên dùng, dụng cụ chuyên dùng và các thiết bị đo tự động hóa
- Phương pháp gá đặt: chủ yếu sử dụng phương pháp tự động đạt kích thước
- Phương pháp đảm bảo độ chính xác gia công: thường sử dụng phương pháp chỉnh sẵn dao
- Định mức kỹ thuật: rất tỉ mỉ và chính xác, thường sử dụng các phương pháp như tính toán phân tích, bấm giờ, chép thực ngày làm việc,…
- Bậc thợ: Cần thợ điều chỉnh máy có tay nghề cao, thợ đứng máy không cần có tay nghề
- Văn kiện công nghệ: Được lập rất tỉ mỉ, thường phải sử dụng đến phiếu nguyên công Ưu điểm: năng suất lao động cao, giá thành sản phẩm hạ
Nhược điểm: tính linh hoạt thấp, chuyển đổi mặt hàng khó khăn, vốn đầu tư lớn.
Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi
1.3.1 Phân tích các cơ sở ch ọ n phôi
- Vật liệu chế tạo phôi: thép 40X có thể chịu được tải trọng lớn, phổ biến ở Việt Nam
- Điều kiện làm việc của chi tiết:
• Khi hệ thống làm việc trục sẽ bị hỏng là điều không thể tránh khỏi Vì vậy việc gia công chi tiết phải đảm bảo độ chính xác
• Bề mặt làm việc của trục bậc là các bề mặt trụ, tròn
• Đảm bảo độ cứng uốn và độ cứng xoắn
- Dạng sản xuất: hàng khối
- Khả năng đạt độ chính xác của phương pháp tạo phôi
Với sản lượng 285.120 chi tiết mỗi năm, mục tiêu là đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm đồng thời tối ưu hóa chi phí và hiệu quả kinh tế Vì vậy, phôi chế tạo được lựa chọn bằng phương pháp gia công áp lực, nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm ở mức cao và tối ưu hóa quy trình sản xuất theo đúng yêu cầu kỹ thuật và chi phí tối ưu.
1.3.2 Xây d ự ng b ả n v ẽ chi ti ế t l ồ ng phôi
Bản vẽ chi tiết lồng phôi là bản vẽ chứa đầy đủ thông tin kỹ thuật của chi tiết và phần lượng dư gia công, giúp người thiết kế và thợ gia công nắm bắt đúng kích thước và mức dư theo từng phương pháp chế tạo phôi Bản vẽ được hình thành dựa trên cơ sở tính toán hoặc tra lượng dư gia công tổng theo cấp độ chính xác của phương pháp chế tạo phôi Phần lượng dư được thể hiện bằng vùng tô màu đỏ trên bản vẽ, cho phép nhận diện nhanh lượng dư và kiểm soát quá trình gia công.
Việc xác định phương pháp chế tạo phôi hợp lý sẽ đảm bảo đủ lượng dư cho quá trình gia công, giúp tối ưu vật liệu và chi phí sản xuất Hình dạng của phôi càng giống hình dạng của chi tiết cuối cùng thì lượng dư cần loại bỏ khi gia công càng ít, từ đó rút ngắn thời gian gia công, giảm lãng phí vật liệu và tăng độ chính xác của sản phẩm Lựa chọn phôi phù hợp với chi tiết không chỉ nâng cao hiệu suất gia công mà còn tối ưu hoá chi phí chế tác và hiệu quả sản xuất.
10 giảm được lượng dư gia công, yêu cầu này cho phép giảm số lần chạy dao, giảm thời gian gia công, tăng năng suất, giảm giá thành sản phẩm
Các phương pháp chế tạo phôi có thể sử dụng để tạo phôi là phương pháp cán:
Cán là phương pháp biến dạng kim loại được thực hiện giữa hai trục cán quay ngược chiều nhau với khe hở giữa chúng nhỏ hơn chiều dài của phôi Chính khe hở này ép phôi chịu biến dạng dẹt, khiến chiều cao phôi giảm trong khi chiều dài và chiều rộng tăng lên Khi phôi bị dẹt nhờ lực cán, sản phẩm cuối cùng có hình dạng dải hoặc tấm với diện tích bề mặt lớn hơn và độ dày nhỏ hơn Quá trình cán được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh khe hở giữa hai trục và tốc độ quay của chúng để kiểm soát mức biến dạng và độ đồng đều của sản phẩm.
• Cơ tính của vật liệu được cải thiện
Độ chính xác hình dáng và kích thước cao, cùng chất lượng bề mặt phôi tốt, giúp giảm thời gian gia công và tổn thất vật liệu Nhờ vậy, hệ số sử dụng vật liệu phôi được nâng lên và chi phí sản xuất được giảm đáng kể.
• Rút ngắn được quá trình công nghệ
• Dễ cơ khí hóa và tự động hóa nên năng suất cao
• Khó chế tạo được các chi tiết có hình dáng phức tạp
• Không áp dụng được đối với các vật liệu có tính dẻo thấp như gang và hợp kim đồng
• Tính linh hoạt của phương pháp bị hạn chế a Cán nóng
Quá trình gia công nóng được thực hiện ở nhiệt độ cao, khiến kim loại có độ dẻo lớn và tăng năng suất cán Tuy nhiên, sự oxy hóa ở bề mặt do nhiệt độ cao gây giảm độ chính xác gia công và độ bóng bề mặt của sản phẩm.
• Dễ gia công, tạo hình theo yêu cầu sử dụng
• Dễ chỉnh sửa hình dáng và kích thước
• Giá thành rẻ vì gia công tốn ít sức, không đỏi hỏi máy móc công sức quá lớn
• Chịu được tải trọng lớn mà không bị bóp méo
• Tỉ lệ kích thước, hình dáng không chuẩn xác
• Thẩm mỹ không cao, bề mặt sần sùi, không đẹp mắt, thường xuyên phải gia công thêm xử lý bề mặt sản phẩm
• Quá trình đòi hỏi sự khéo léo và tỉ mỉ cao, nếu không đúng cách phôi sẽ bị hỏng b Cán nguội
Khi cán ở nhiệt độ gia công nguội, kim loại cán có tính dẻo kém nhưng đạt được độ bóng bề mặt và độ chính xác cao Cán nguội thường được áp dụng cho các sản phẩm là tấm mỏng và cán tinh, nhờ khả năng cải thiện sự đồng nhất và kích thước chính xác hơn so với gia công ở nhiệt độ cao Việc tối ưu quy trình cán nguội giúp nâng cao chất lượng bề mặt, đảm bảo độ dày và độ phẳng đạt chuẩn, phục vụ cho yêu cầu kỹ thuật cao của ngành sản xuất kim loại.
• Thời gian hoàn thành sản phẩm nhanh, ít bị hư hại, đạt năng suất cao, không bị biến dạng
• Tính thẩm mỹ cao, bề mặt trắng sáng, nhẵn bóng không bị gợn sóng hay sần sùi
• Ít sai số về mặt dung sai và kích thước
• Dễ bị oxy hóa, dễ bị rỉ sét bề mặt, cần được bảo quản cẩn thận
• Bề mặt cứng nên cần công suất cao hơn để gia công
Dựa trên phân tích ưu nhược điểm của phương pháp chế tạo phôi và căn cứ vào hình dáng kết cấu chi tiết khá đơn giản, cùng với dạng sản xuất và điều kiện sản xuất, phương án chế tạo phôi tối ưu được chọn là cán nóng Với phương pháp cán nóng, chi tiết gia công sẽ đạt năng suất cao, phù hợp với yêu cầu của dạng sản xuất, đảm bảo sự đồng đều và tính kinh tế ở mức cao nhất.
Vấn đề chuẩn định vị khi gia công
2.1.1 Yêu c ầ u và l ờ i khuyên chung khi ch ọ n chu ẩ n
- Bảo đảm chất lượng của sản phẩm ổn định trong suốt quá trình gia công
- Nâng cao năng suất, giá thành hạ
Để định vị hiệu quả, cần chọn chuẩn tuân thủ nguyên tắc 6 điểm nhằm khống chế đúng mức các bậc tự do cần thiết một cách hợp lý, tối ưu hóa sự cân bằng giữa ổn định và tính linh hoạt của hệ thống Tuyệt đối tránh thiếu định vị và siêu định vị, vì cả hai trạng thái này đều làm giảm hiệu suất và tăng chi phí; trong một số trường hợp, thừa định vị cũng gây lãng phí và ảnh hưởng đến khả năng vận hành Vì vậy, định vị cần được cân nhắc kỹ để đạt được sự cân bằng giữa các ràng buộc và di chuyển, đảm bảo an toàn, hiệu quả và tối ưu chi phí cho thiết kế.
Để không làm biến dạng cong vênh chi tiết và đồ gá trong quá trình gia công, cần chọn chuẩn sao cho lực cắt và lực kẹp được tối ưu và không gây biến dạng Lực kẹp nên ở mức vừa phải để cố định chi tiết mà không làm cong vênh, đồng thời giảm nhẹ sức lao động cho công nhân Việc cân bằng giữa lực cắt và lực kẹp giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất, đồng thời bảo vệ độ bền của đồ gá và an toàn lao động.
- Chọn chuẩn sao cho kết cấu đồ gá đơn giản, gọn nhẹ sử dụng thuận lợi và thích hợp với từng loại hình sản xuất nhất định
- Bảo đảm độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt với nhau
- Phân bố đủ lượng dư cho các mặt sẽ gia công
Chọn chuẩn tinh làm chuẩn tinh chính là bước quyết định trong quy trình gia công Việc thực hiện đúng lời khuyên này giúp giảm giá thành sản phẩm và tăng độ chính xác cho chi tiết gia công, từ đó nâng cao chất lượng và hiệu quả sản xuất.
Hãy chọn chuẩn sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt, ví dụ CKX = CĐL và CĐV = CCD = CCS, nhằm tối ưu độ đồng nhất và độ chính xác trong quá trình gia công Thực hiện đúng lời khuyên này sẽ làm giảm sai số gia công, tăng chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất.
Để tối ưu quá trình gá đặt và chế tạo đồ gá, cố gắng chọn chuẩn tinh thống nhất cho nhiều lần gá đặt sẽ giảm số loại đồ gá và rút ngắn thời gian sản xuất, mang lại lợi ích kinh tế và hiệu quả chế tạo Việc chuẩn hóa theo chuẩn tinh thống nhất cũng tăng tính đồng bộ giữa thiết kế và bản vẽ chi tiết, giúp giảm sai lệch gia công và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Hình 2.1 trình bày bản vẽ 2D chi tiết và phần b giới thiệu các phương án chọn chuẩn tinh; từ bản vẽ chi tiết và các lời khuyên khi chọn chuẩn tinh, ta có các phương án được nêu ra nhằm đảm bảo tính chính xác của sản phẩm và tối ưu hóa quy trình sản xuất.
- Phương án 1: Chuẩn tinh là hai lỗ tâm
Hình 2.2 Chuẩn tinh là hai lỗ tâm
Phương án này khống chế 5 bậc tự do đó là quay quanh oy, oz và tịnh tiến theo trục ox, oy,oz
Ưu điểm của phương án gá đặt này là đảm bảo tính nhất quán của chuẩn tinh khi lựa chọn và áp dụng, đồng thời cho phép gia công hầu hết các bề mặt trụ ngoài với độ chính xác kích thước cao và dung sai đồng tâm của các ngõng trục được kiểm soát chặt chẽ, giúp quá trình gá đặt diễn ra nhanh và hiệu quả.
Nhược điểm của chuẩn tinh là yêu cầu gia công chính xác hai lỗ tâm, trong khi độ cứng và sự ổn định của chi tiết ở mức thấp Gá đặt và tháo lắp nhiều lần khiến hai lỗ tâm mòn và biến dạng, gây ra sai số gia công Sau quá trình nhiệt luyện, hai lỗ tâm thường phải sửa lại để đảm bảo kích thước và độ chính xác, đây là bước cần thiết nhằm khôi phục tính định vị và giảm thiểu sai lệch trong sản phẩm.
- Phương án 2: Chuẩn tinh là bề mặt trụ ngoài ∅90 và mặt đầu kết hợp với lỗ tâm
Hình 2.3 Chuẩn tinh là mặt trụ ngoài ∅90
Phương án này cũng khống chế được 5 bậc tự do
+ Ưu điểm: Độ cứng vững cao, gá đặt nhanh
+ Nhược điểm: Độ chính xác bề mặt phụ thuộc vào đồ gá (mâm cặp), nhám bề mặt và độ chính xác phần mâm cặp giảm, hành trình gia công dài, khó khăn cho việc kiểm tra sửa chữa
- Phương án 3: Chuẩn tinh là bề mặt trụ ngoài ∅70 kết hợp với vai trục được gá trên khối V
Hình 2.4 Chuẩn tinh là bề mặt trụ ngoài ∅70
Phương án này khống chế được 5 bậc tự do đó là tịnh tiến theo trục ox, oy, oz và quay quanh trục oy, oz
+ Ưu điểm: Định tâm tốt, tức là đường tâm của mặt trụ định vị của chi tiết bảo đảm trùng với mặt phẳng đối xứng của hai mặt nghiêng làm việc của khối V Không bị ảnh hưởng của dung sai kích thước đường kính mặt trụ ngoài
Nhược điểm của khối V trong quá trình gia công là không gian gia công bị hạn chế và đòi hỏi khối V được chế tạo với độ chính xác cao Việc chi tiết và khối V chỉ tiếp xúc theo một đường thẳng khiến khối V dễ bị mòn khi dùng để định vị, từ đó làm giảm độ chính xác của vị trí chi tiết khi sử dụng khối V để định vị.
- Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt không gia công với các bề mặt gia công
- Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt sẽ gia công
- Theo một phương kích thước nhất định, nếu trên chi tiết gia công có một bề mặt không gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô
Theo một phương pháp kích thước nhất định, khi chi tiết gia công có hai hay nhiều bề mặt không gia công, ta chọn bề mặt có yêu cầu độ chính xác về vị trí tương quan với bề mặt gia công cao nhất làm chuẩn thô Việc chọn bề mặt làm chuẩn thô này đảm bảo định vị đúng tương quan giữa các bề mặt và nâng cao độ chính xác của quá trình gia công tiếp theo.
Trong một phương pháp kích thước xác định, khi chi tiết gia công có tất cả các bề mặt đều được gia công, nên chọn bề mặt phôi của bề mặt nào có lượng dư nhỏ nhất và đồng đều nhất làm chuẩn thô Việc lựa chọn chuẩn thô này dựa trên bề mặt phôi tối ưu sẽ giúp tối ưu hóa quá trình gia công, kiểm soát sai số và đảm bảo tính đồng nhất của các bề mặt sau khi gia công.
- Nếu có nhiều bề mặt đủ tiêu chuẩn làm chuẩn thô thì nên chọn bề mặt bằng phẳng trơn tru nhất làm chuẩn thô
Đối với một bậc tự do cần thiết, chuẩn thô chỉ được chọn và sử dụng không quá một lần trong toàn bộ quá trình gia công (QTCN) Vi phạm quy định này được gọi là phạm chuẩn thô, và sẽ làm sai số vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công với nhau tăng lên đáng kể.
* Căn cứ vào lời khuyên trên em có phương án chọn chuẩn thô như sau:
- Phương án: Chuẩn thô là mặt trụ ngoài ∅96 kết hợp với mặt đầu được gá trên 2 khối V ngắn
Chi tiết được gá trên hai khối V ngắn hạn, giúp hạn chế 4 bậc tự do gồm tịnh tiến theo trục Oy và Oz và quay quanh hai trục Oy, Oz; mặt đầu được cố định để hạn chế thêm một bậc tự do tịnh tiến theo trục Ox, nhằm khóa mặt đầu và khoan tâm đồng thời trên cùng một lần gá, công việc được thực hiện trên máy dùng.
Hình 2.5 Phương án chọn chuẩn thô là mặt trụ ngoài ∅96 kết hợp với mặt đầu
Trình tự nguyên công
Việc lập quy trình công nghệ một cách hợp lý giúp rút ngắn thời gian phục vụ và thời gian gia công, từ đó đảm bảo năng suất sản xuất ở mức cao Khi thiết kế các nguyên công, cần dựa vào các nguyên tắc cơ bản nhằm tối ưu hóa luồng công việc, tăng hiệu suất máy móc và tối ưu hóa sử dụng nguồn lực, đồng thời giảm thiểu lãng phí và rủi ro sai sót Các nguyên tắc này cần được áp dụng nhất quán để nâng cao tính linh hoạt của quy trình, đáp ứng nhanh yêu cầu thị trường và cải thiện chất lượng sản phẩm, đồng thời tối ưu chi phí và thời gian giao hàng.
Trong gia công bề mặt, các sản phẩm thường trải qua một chu trình giai đoạn để đạt được kích thước và chất lượng bề mặt mong muốn: gia công phá (nếu lượng dư lớn) để loại bỏ dư thừa nhanh chóng, tiếp đến gia công thô để xác lập kích thước và hình dạng cơ bản, sau đó có thể thực hiện gia công bán tinh (nếu cần) để cải thiện độ chính xác và bề mặt, tiếp tục với gia công tinh để đạt dung sai và độ bóng mong muốn, và cuối cùng là gia công tinh lần cuối (nếu cần) để hoàn thiện ở mức cao.
- Nguyên công sau phải giảm được các sai số và giảm được độ nhám bề mặt so với các nguyên công trước
- Trước tiên phải gia công các bề mặt dùng làm chuẩn cho các nguyên công sau
- Các bề mặt càng chính xác càng được gia công sau
- Các nguyên công dễ gây phế phẩm đưa lên trước để tránh mất thời gian gia công những chi tiết đã bị phế phẩm
Để rút ngắn thời gian gá đặt và các thời gian phục vụ khác, quan điểm công nghệ khuyến nghị tập trung nguyên công hoặc phân tán nguyên công một cách hợp lý Sử dụng đồ gá chuyên dụng nhiều dao để chép gia công nhiều bề mặt trên cùng một lần gá sẽ tăng năng suất và phù hợp với các dạng sản xuất khác nhau.
- Chú ý các nguyên công dễ gây biến dạng (nhiệt luyện )
Dựa vào các nguyên tắc và đặc điểm kết cấu của chi tiết ta sắp xếp quá trình công nghệ cho chi tiết gia công như sau:
Bảng 2.1 Bảng quy trình công nghệ gia công chi tiết
Nguyên công I Khỏa mặt đầu Khoan tâm
Nguyên công II Tiện thô ∅70; ∅69; ∅64
Nguyên công III Tiện thô ∅90
Nguyên công IV Tiện bán tinh ∅69,5 Tiện tinh ∅69; ∅70; ; ∅64
Nguyên công V Tiện ren M64x4 Tiện rãnh 10x4
Nguyên công VI Phay rãnh then
Nguyên công VII Kiểm tra trung gian
Nguyên công VIII Nhiệt luyện
Nguyên công IX Mài tinh ∅70
Nguyên công XI Tổng kiểm tra
Bảng 2.2 Trình tự các nguyên công
Máy Dao Đồ gá Nội dung Ghi chú
Bước 1: Khỏa mặt đầu Bước 2: Khoan tâm
Bước 1: Tiện thô ∅70 Bước 2: Tiện thô ∅69 Bước 3: Tiện thô ∅64 Bước 4: Tiện góc lượn R1
Bước 1: Tiện thô ∅90 Bước 2: Vát mép 5x45
Bước 1: Tiện tinh ∅64 Bước 2: Tiện tinh ∅69 Bước 3: Tiện bán tinh ∅69,5 Bước 4: Tiện tinh ∅70 Bước 5: Vát mép 1x45
22ER400ISO PR115 Chuyên dùng
Bước 1: Tiện rãnh 10x4 Bước 2: Tiện ren M64x4
2.2.2 V ẽ sơ đồ các nguyên công
Tra lượng dư gia công
2.3.1 Khái ni ệ m v ề lượng dư gia công
Để chi tiết gia công đạt được hình dáng, kích thước và chất lượng đúng với yêu cầu kỹ thuật ghi trên bản vẽ, quá trình gia công được thực hiện qua nhiều nguyên công hoặc nhiều bước Ở mỗi nguyên công hay bước, ta phải loại bỏ một lượng kim loại nhất định, và phần kim loại bị loại bỏ này được gọi là lượng dư gia công.
Phôi được định hợp lý phần lớn phụ thuộc vào việc xác định lượng dư gia công Việc xác định lượng dư gia công hợp lý sẽ góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ bằng cách tối ưu chi phí sản xuất, giảm lãng phí vật liệu và thời gian gia công, đồng thời bảo đảm độ chính xác và chất lượng sản phẩm Vì vậy, xác định dư gia công phù hợp là yếu tố then chốt trong thiết kế quy trình gia công và quản lý chi phí.
Việc duy trì lượng dư tồn kho quá lớn có thể gây lãng phí vật liệu và tiêu hao lao động do phải gia công thêm, đồng thời làm tăng tiêu thụ điện năng và mòn dụng cụ cắt, từ đó đẩy chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm lên Để cải thiện hiệu quả và tối ưu chi phí, cần quản lý tồn kho một cách hiệu quả và tối ưu hóa quy trình gia công nhằm giảm lượng dư, giảm lãng phí vật liệu, tiết kiệm năng lượng và kéo giảm chi phí sản xuất.
Ngược lại, lượng dư thừa quá nhỏ sẽ không đủ để hớt bỏ các sai lệch của phôi thành chi tiết hoàn thiện Điều này có thể giải thích bằng hệ số in dập, cho thấy dư thừa ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng loại bỏ sai lệch và tạo ra các chi tiết đạt yêu cầu về độ chính xác và bề mặt.
ct: là sai lệch của chi tiết
ph: là sai lệch của phôi
Sai lệch sẽ giảm dần sau mỗi nguyên công cắt gọt, vì vậy quá trình công nghệ cần chia thành nhiều nguyên công và bước để hớt dần đi các lớp kim loại mang sai số còn lại ở các lần trước; lượng dư phải đủ để thực hiện các nguyên công cần thiết, đảm bảo khả năng gia công và tạo bề mặt bóng sau khi xử lý Nếu lượng dư quá nhỏ, quá trình gia công có thể xảy ra nhiều hiện tượng trượt giữa dao và chi tiết, dẫn đến dao mòn nhanh và bề mặt gia công không bóng Để xác định lượng dư gia công, ngành chế tạo máy thường dựa trên hai phương pháp sau.
1 Phương pháp thống kê kinh nghiệm
Phương pháp này được áp dụng rộng rãi trong thực tế sản xuất Lượng dư gia công được xác định bằng tổng giá trị dư của các bước gia công dựa trên kinh nghiệm tích lũy qua quá trình sản xuất Những giá trị kinh nghiệm này thường được ghi nhận và tổng hợp thành bảng trong sổ tay công nghệ chế tạo máy, phục vụ tham khảo và chuẩn hóa các chu trình gia công.
+ Nhược điểm của phương pháp này là không xét đến điều kiện gia công thế cho nên lượng dư gia công thường lớn hơn gia trị cần thiết
2 Phương pháp tính toán phân tích
Phương pháp này tính lượng dư dựa trên phân tích sai số gia công phát sinh ở từng trường hợp cụ thể khi chọn chuẩn và dựa trên chất lượng bề mặt gia công trên chi tiết, sau đó được tổng hợp lại để cho ra một giá trị lượng dư tổng thể.
+ Ưu điểm: Xác định được lượng dư gia công cho các bề mặt tương đối chính xác
Qua phân tích ưu nhược điểm của phương pháp đã nêu, ta thấy phương pháp phân tích tính toán có nhiều ưu điểm và có thể khắc phục được nhược điểm của phương pháp thống kê Phương pháp này cho kết quả nhanh, định lượng và linh hoạt trong xử lý dữ liệu, đặc biệt là khi làm việc với dữ liệu phức tạp hoặc quy mô lớn Nhờ đó, những hạn chế của phương pháp thống kê được khắc phục, tăng độ tin cậy và tính khả thi của các nhận định dựa trên dữ liệu Từ đó, có thể xem đây là một giải pháp hiệu quả để tối ưu hóa quá trình phân tích và ra quyết định dựa vào dữ liệu.
Do vậy ta chọn phương pháp tính toán phân tích để tính lượng dư gia công
2.3.2 Tra lượng dư cho các bề m ặ t c ầ n gia công a Tra lượng dư cho hai mặt đầu
Lượng dư cho hai mặt đầu (Zb) là 2 mm, Zb biểu thị lượng dư cắt thô cho mỗi đầu Lượng dư của các bề mặt được tra cứu ở trang 784 của Cẩm nang về kỹ thuật cơ khí của Nguyễn Văn Huyền và cũng được tham khảo trong sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1.
22 b Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại
1 Bề mặt ∅70 với chiều dài L = 34mm:
+ Lượng dư cho mài: 2Zb = 0,4 mm
→ Kích thước đường kính sau tiện tinh để mài là: dt = 70 + 0.4 = ∅70,4
+ Lượng dư cho tiện tinh: 2Zb = 2mm
→ Kích thước đường kính sau tiện thô để tiện tinh là: dth = 70,4 + 2 = ∅72,4 + Lượng dư cho tiện thô: 2Zb = 4mm
→ Kích thước đường kính của phôi là: dph = 72,4 + 4 = ∅76,4
2 Bề mặt ∅69 với chiều dài L = 126mm
+ Lượng dư cho mài: 2Zb = 0,4 mm
→ Kích thước đường kính sau tiện tinh để mài là: dt = 69 + 0.4 = ∅69,4
+ Lượng dư cho tiện tinh: 2Zb = 2mm
→ Kích thước đường kính sau tiện thô để tiện tinh là: dth = 69,4 + 2 = ∅71,4 + Lượng dư cho tiện thô: 2Zb = 4mm
→ Kích thước đường kính của phôi là: dph = 71,4 + 4 = ∅75,4
3 Bề mặt ∅69,5 với chiều dài L = 90mm
+ Lượng dư cho tiện bán tinh: 2Zb = 2,8mm
→ Kích thước đường kính sau tiện thô để tiện bán tinh là: dth = 69,5 + 2,8 = ∅72,3 + Lượng dư cho tiện thô: 2Zb = 4mm
→ Kích thước đường kính của phôi là: dph = 72,3 + 4 = ∅76,7
4 Bề mặt ∅64 với chiều dài L = 70mm
+ Lượng dư cho tiện tinh: 2Zb = 2mm
→ Kích thước đường kính sau tiện thô để tiện tinh là: dth = 64 + 2 = ∅66
+ Lượng dư cho tiện thô: 2Zb = 4mm
→ Kích thước đường kính của phôi là: dph = 66 + 4 = ∅70
5 Bề mặt ∅90 với chiều dài L = 10mm
+ Lượng dư cho tiện thô: 2Zb = 5,5mm
→ Kích thước đường kính của phôi là: dph = 90 + 5,5 = ∅95,5
THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG V
Phân tích lựa chọn máy
Việc chọn thiết bị gia công trước hết dựa trên khả năng đảm bảo độ chính xác kích thước, hình dáng và chất lượng bề mặt của sản phẩm Khi các thông số này có thể được đảm bảo bởi một số loại máy, việc lựa chọn loại máy sẽ được quyết định bởi các yếu tố như đặc tính vật liệu, độ phức tạp của chi tiết, yêu cầu độ dung sai và chất lượng bề mặt, chi phí vận hành và bảo trì, quy mô sản xuất và mức độ tự động hóa mong muốn Do đó, phân tích kỹ lưỡng yêu cầu kỹ thuật và điều kiện sản xuất là bước then chốt để tối ưu hiệu suất gia công và đảm bảo chất lượng sản phẩm.
- Độ tương thích giữa kích thước của máy với kích thước của chi tiết gia công theo sơ đồ gá đặt đã chọn
- Độ tương thích về năng suất của máy với dạng sản xuất yêu cầu
- Khả năng làm việc theo chế độ cắt tối ưu
- Độ tương thích về công suất của máy với công suất yêu cầu
- Khả năng áp dụng các giải pháp tự động hóa khi thực hiện nguyên công trên máy đó
- Giá thành gia công là nhỏ nhất
- Khả năng đáp ứng thiết bị yêu cầu và nhu cầu sử dụng các loại thiết bị có sẵn của cơ sở sản xuất
Dựa vào các điều kiện trên ta lựa chọn máy tiện cho nguyên công V là máy tiện Mazak Quick Turn 200MA
Hình 3.1 Máy tiện Mazak 200MA 3.1.2 Thông s ố k ỹ thu ật cơ bả n c ủ a máy
Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật của máy Mazak 200MA
Hãng sản xuất: Mazak Dòng máy: Quick Turn 200MA Thông số kỹ thuật cơ bản của máy
Kiểu loại 500U Đường kính gia công tối đa
Chiều dài gia công tối đa
Tốc độ trục chính tối đa 5000min -1
Kích thước 2630mm x 1680mm x 1703mm
Phân tích lựa chọn đồ gá và dụng cụ đo
Chuẩn định của chi tiết gia công tại nguyên công V ta chọn là bề mặt trụ ngoài
∅90 kết hợp với lỗ tâm
→ Chọn đồ gá để định vị và kẹp chặt chi tiết gia công là mâm cặp thủy lực 3 chấu tự định tâm và mũi chống tâm
Hình 3.2 Mâm cặp thủy lực 3 chấu tự định tâm
- Mũi chống tâm theo máy: MT No.5 (VPC - MT5)
Hình 3.3 Mũi chống tâm 3.2.2 D ụ ng c ụ đo và kiể m tra
Chọn dụng cụ đo cho kích thước của ren là calip giới hạn Để đo ren ngoài người ta dùng calip vòng
Calip giới hạn có hai đầu:
- Đầu lọt có biên dạng ren chính xác, khi kiểm tra ta vặn hết chiều dài của đoạn ren cần kiểm tra
Đầu không lọt có khoảng 2–3 vòng ren với biên dạng co hẹp lại; đầu này chỉ có thể vặn vào ren để kiểm tra xem kích thước có đúng hay không, tối đa 1–2 vòng ren.
Hình 3.4 Calip vòng kiểm tra ren
Phân tích lựa chọn dụng cụ cắt
Vật liệu chi tiết gia công là là thép 40X Thép 40X là 1 loại thép hợp kim kết cấu có hàm lượng Cacbon cao khoảng từ 0,37÷ 0,44%
→ Chọn dụng cụ cắt là mảnh dao chip của hãng Kyocera với mảnh chip 22ER400ISO (PR115)
- Vật liệu gia công: Thép, inox, hợp kim chịu nhiệt,…
Hình 3.5 Catalog của dao tiện ren hãng Kyocera
→ Cán dao phù hợp để lắp mảnh chip trên là cán KTNR2525M-22
Vật liệu chi tiết gia công là thép 40X Thép 40X là 1 loại thép hợp kim kết cấu có hàm lượng Cacbon cao khoảng 0,37 ÷ 0,44%
→ Chọn dụng cụ cắt là mảnh dao chích rãnh của hãng Kyocera với mảnh chip GMN 4-
Hình 3.6 Catalog chip dao tiện rãnh của Kyocera
→ Cán dao phù hợp để lắp mảnh chip trên là mảnh KGM_T 2020K – 3T20
Hình 3.7 Catalog cán dao tiện rãnh Kyocera
Xác định chế độ cắt
3.4.1 Xác đị nh ch ế độ c ắ t cho ti ệ n ren
Với vật liệu gia công là thép 40X và với lớp phủ là Carbide PVD ta tra catalog chế độ cắt khuyến cáo mà nhà sản xuất khuyên dùng:
Trong quá trình gia công, với tốc độ cắt Vc = 100 m/ph được ghi trong catalog Kyocera, cần tính ra tốc độ quay trục chính trước khi đối chiếu với cấp tốc độ của máy Tốc độ quay trục chính được xác định theo công thức do nhà sản xuất cung cấp, và sau đó so sánh với giới hạn cấp tốc độ của máy để chọn chế độ gia công phù hợp.
• Vc : Vận tốc cắt (m/phút)
• n : Số vòng quay trục chính (vòng/phút)
Hình 3.8 Điều kiện cắt khuyến nghị của hãng Kyocera khi tiện ren
Hình 3.9 Độ sâu cắt và số lần cắt khuyến nghị của hãng Kyocera khi tiện ren
3.4.2 Xác đị nh ch ế độ c ắ t cho ti ệ n rãnh
Với vật liệu gia công là thép 40X và lớp phủ là PVD coated carbide ta tra catalog chế độ cắt khuyến cáo mà nhà sản xuất khuyên dùng
Hình 3.10 Chế độ cắt chích rãnh của Kyocera
Khi gia công, tốc độ cắt Vc = 80 m/ph (theo catalog Kyocera) Để đạt được tốc độ cắt ấy, cần tính tốc độ quay trục chính và đối chiếu với cấp tốc độ của máy Tốc độ quay trục chính được tính theo công thức do nhà sản xuất cung cấp; sau khi tính xong, so sánh với dải cấp tốc độ của máy để chọn chế độ vận hành phù hợp.
• Vc : Vận tốc cắt (m/phút)
• n : Số vòng quay trục chính (vòng/phút)
Bảng chế độ cắt cho nguyên công V:
Bảng 3.2 Chế độ cắt của nguyên công V
Bước Máy Dao t (mm) S (mm/ph) n (v/ph) To(ph)
THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG VI
Phân tích lựa chọn máy
Chọn thiết bị gia công trước hết dựa trên khả năng đảm bảo độ chính xác về kích thước, hình dáng và chất lượng bề mặt của sản phẩm Nếu các tham số này có thể được đảm bảo bởi một vài loại máy, việc quyết định chọn loại máy phù hợp sẽ phụ thuộc vào các yếu tố như độ ổn định và độ lặp của máy, khả năng gia công vật liệu và yêu cầu về chất lượng bề mặt, năng suất và chu trình gia công, chi phí đầu tư và vận hành, cũng như mức độ tự động hóa và khả năng bảo trì Việc cân nhắc kỹ các yếu tố này giúp tối ưu hóa hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm với chi phí hợp lý.
- Độ tương thích giữa kích thước của máy với kích thước của chi tiết gia công theo sơ đồ gá đặt đã chọn
- Độ tương thích về năng suất của máy với dạng sản xuất yêu cầu
- Khả năng làm việc theo chế độ cắt tối ưu
- Độ tương thích về công suất của máy với công suất yêu cầu
- Khả năng áp dụng các giải pháp tự động hóa khi thực hiện nguyên công trên máy đó
- Giá thành gia công là nhỏ nhất
- Khả năng đáp ứng thiết bị yêu cầu và nhu cầu sử dụng các loại thiết bị có sẵn của cơ sở sản xuất
Dựa vào các điều kiện trên ta lựa chọn máy phay cho nguyên công VI là máy phay Mazak VCS – 530C
Hình 4.1 Máy phay Mazak VCS – 530C 4.1.2 Thông s ố k ỹ thu ậ t c ủ a máy
Bảng 4.1 Thông số cơ bản của máy Mazak VCS – 530C
Hãng sản xuất: Mazak Dòng máy: Mazak VCS – 530C Thông số kỹ thuật cơ bản của máy
Tốc độ trục chính tối đa 12000 rpm
Số dao dự trữ lớn nhất 30 pcs
Phân tích lựa chọn đồ gá và dụng cụ đo
Chuẩn định vị của chi tiết gia công tại nguyên công VI ta chọn là bề mặt trụ ngoài
→ Chọn đồ gá để định vị và kẹp chặt chi tiết gia công là khối V ngắn (V – 6V)
Hình 4.3 Thông số cơ bản của khối V
4.2.2 D ụ ng c ụ đo và kiể m tra
Ta lựa chọn dụng cụ đo như sau :
Trong phương pháp đo kiểm cơ khí, các dụng cụ đo phổ biến được sử dụng để xác định kích thước và độ chuẩn xác gồm thước cuộn, thước thẳng, thước lá, thước dây và thước đo góc; thước cặp và panme để đo đường kính ngoài, đường kính trong và độ dày; đồng hồ so để đánh giá sự đồng bộ và độ chính xác của chi tiết; compa để thiết lập bán kính và vị trí; căn mẫu và calip để so sánh nhanh với mẫu chuẩn và kiểm tra độ khít của các phần ghép.
Những loại thiết bị đo hiện đại ngày nay được ứng dụng rộng rãi, gồm dụng cụ đo bằng laser hoặc siêu âm, đầu đo khí nén, thiết bị đo bằng điện tử và thiết bị quang học, cùng các công nghệ phụ trợ nhằm nâng cao độ chính xác và tốc độ đo Những sản phẩm này cho phép thu thập dữ liệu đo lường ở nhiều môi trường khác nhau, phục vụ cho kiểm tra chất lượng, sản xuất tự động và nghiên cứu khoa học một cách tin cậy và hiệu quả.
Thước cặp là dụng cụ đo đa năng được thiết kế để đo các kích thước ngắn như khoảng cách, chiều sâu, chiều dài và đường kính lỗ Độ chính xác của thước cặp khoảng ± 0,02 ÷ 0,05 mm, giúp người dùng nắm bắt các thông số một cách tin cậy cho các công việc gia công, lắp ráp và kiểm tra chất lượng.
- Thước lá: Vạch chia của thước lá từ 0,5 ÷ 1mm với độ chính xác khoảng ±0,5mm
Panme là dụng cụ đo chuyên dụng để đo lỗ, rãnh và đường kính ngoài, với độ chính xác lên đến ±0,005–0,01 mm Dụng cụ này cho phép đo các kích thước giới hạn, đáp ứng yêu cầu kiểm tra chất lượng và gia công Tuy nhiên panme chỉ đo được các kích thước nằm trong phạm vi giới hạn của nó.
- Calip: Dụng cụ đo này được sử dụng phổ biến để kiểm tra kích thước giới hạn của các sản phẩm
Đồng hồ so được sử dụng để kiểm tra sai số đo kích thước thông qua bàn gá và bàn rà chuẩn, cho phép đánh giá độ chính xác trên nhiều dạng bề mặt khác nhau Ngoài ra, đồng hồ so còn xác định được các sai lệch như độ không vuông góc, độ không song song và độ không đối xứng của chi tiết, từ đó hỗ trợ đảm bảo chất lượng và hiệu suất gia công.
- Dưỡng : Chuyên dùng để kiểm tra hình dáng hoặc một kích thước
→ Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật của nguyên công đang thực hiện ta chọn dụng cụ đo là thước cặp
Thước cặp được lựa chọn là của hãng Mitutoyo Nhật Bản có thông số như bảng sau :
Model Phạm vị đo Độ chính xác Độ hiện thị
Hình 4.4 Thước cặp điện tử Mituoyo
❖ Cách sử dụng thước cặp điện tử để đo kiểm :
Bước 1: Xoay vít ngón tay cái để mở rộng thanh sâu
Di chuyển vít ngón cái đều đặn cho đến khi thanh sâu đi ra ngoài, tiếp xúc với bề mặt của đối tượng cần đo
Xoay vít ngón tay cái để mở rộng thanh sâu
Bước 2: Đặt thước đo độ sâu vào lỗ Đặt thước đo độ sâu để nó chạm vào bề mặt của lỗ hoặc bên trong không gian, khoang cần đo
39 Đặt thước đo độ sâu vào lỗ
Bước 3: Di chuyển và khóa đai vít
Xoay vít khóa để siết chặt hàm để lấy vật ra và đọc số đo hiển thị trên thân thước
Di chuyển và khóa đai vít
Bước 4: Ghi lại giá trị đo được
Ghi lại giá trị đo vào bảng công việc sau khi tiến hành đo để so sánh, báo cáo kết quả
Để đảm bảo độ chính xác khi đo bằng thước cặp, hãy tránh chạm vào các mặt đo của thước cặp; ngay cả lượng dầu nhỏ trên tay cũng có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả đo.
Phân tích lựa chọn dụng cụ cắt
4.3.1 Lựa chọn dụng cụ để phay then
Vật liệu chi tiết gia công là thép 40X, một loại thép hợp kim kết cấu có hàm lượng cacbon cao khoảng 0,37%–0,44% Để gia công rãnh then với độ chính xác cao và năng suất lớn, ta sử dụng dao phay rãnh then chuyên dụng kết hợp với chạy dao kiểu con lắc Phương pháp này tối ưu hóa hình học rãnh và sự ổn định của quá trình gia công trên thép 40X, giảm thiểu sai số và tăng hiệu suất làm việc Việc chọn dao phay phù hợp và thiết lập chạy dao được tối ưu để kiểm soát độ nhám, kích thước rãnh và lực gia công, đáp ứng yêu cầu thiết kế và tiết kiệm thời gian sản xuất.
Phương pháp này cho phép dao ăn sâu vào chi tiết từ 0,2–0,4 mm, sau đó chạy phay toàn bộ chiều dài của rãnh Tiếp tục đưa dao sâu hơn và quay ngược lại để gia công hết toàn bộ chiều dài rãnh.
Tra bảng 4.3 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1
- Chọn dao: Dao phay chuyên dùng hợp kim cứng T15K6
Xác định chế độ cắt
Gia công rãnh then (B = 20mm)
Chiều sâu rãnh then: t = 7 mm
Theo bảng 5.38 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 ta có:
- Lượng chạy dao Sz với đường kính D = 16 mm là 0,25 (mm/vòng)
Theo bảng 5.154 Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 ta có:
- Vận tốc cắt Vc = 22 m/phút
+ k1: Hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công (k1 = 1)
+ k2: Hệ số phụ thuộc vào tình trạng của bề mặt phôi (k2 = 1,13)
+ k3: Hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu dụng cụ cắt (k3 = 1)
- Vận tốc cắt sau khi điều chỉnh: V = Vo k = 22.1,3 = 28,6 m/ph
- Số vòng quay trục chính:
→ Chọn số vòng quay trục chính n = 600 vòng/phút
→ Vận tốc cắt thực tế:
- Lượng chạy dao mm/phút Smn
Bảng chế độ cắt cho nguyên công VI:
Bảng 4.2 Bảng chế độ cắt cho nguyên công VI
Bước Máy Dao t (mm) S (mm/ph) n (v/ph) To(ph)
