bài tập lớn nguyên lý dụng cụ cắt bính

Vật liệu dụng cụ cắt phù hợp vật liệu gia công 2.. Thông số hình học phần cắt của dụng cụ cho nguyên công gia công thô 3.. Vẽ nguyên công tiện thô, lập bảng các thông số dao, máy, t, s,

NỘI DUNG BÀI TẬP LỚN

1 Để tiện thô 1 loạt chi tiết đạt kích thước Ø32±0.1, chiều dài l=200 từ phôi rèn C45, Ø36, l=260

I Trình bày cách xác định:

1 Vật liệu dụng cụ cắt phù hợp vật liệu gia công

2 Thông số hình học phần cắt của dụng cụ cho nguyên công gia công thô

3 Chọn máy gia công phù hợp

4 Chế độ cắt cho nguyên công gia công thô (t, s, n)

5 Vẽ nguyên công tiện thô, lập bảng các thông số (dao, máy, t, s, n) để người công nhân thực hiện theo khi tiến hành gia công chi tiết

II.Nghiên cứu về lực cắt nhằm mục đích gì

III Kiểm tra công suất cho phép của máy nhằm mục đích gì

І Cách xác định:

1 Vật liệu dụng cụ cắt phù hợp với vật liệu gia công:

-Vì vật liệu gia công là thép cacbon kết cấu chất lượng tốt (C45) nên ta chọn vật liệu làm dao (phần cắt) là hợp kim cứng nhóm 2 các bít đặc điểm của nhóm này là tính chống dính cao (hệ số ma sát với thép nhỏ) được dùng để gia công vật liệu dẻo khi cắt tạo ra phoi dây và có nhiệt độ cắt cao ở mặt trước như thép cacbon,thép hợp kim…

-Khi gia công thô yêu cầu chủ yếu là có năng suất cao và đặc điểm khi gia công thô là có va đập nên ta chọn mác HKC có hàm lượng % chất kết dính coban (Co) là lớn nhất.Trong số các mác điển hình: T5K10,T14K8,T15K6,T30K4 thì mác T5K10 có hàm lượng % chất kết dính coban (Co) là lớn nhất,do đó ta chọn mác này.Thành phần của nhóm này gồm có: 5% chất kết dính titan (TiC), 10% chất kết dính coban (Co),và 85% chất kết dínhVofram (WC)

2 Cách xác định thông số hình học phần cắt của dao cho nguyên công gia công thô.

-Khi gia công thô chiều sâu cắt lớn yêu cầu khi gia công thô là năng suất cao quá trình hình thành phoi và thoát phoi phải nhanh và dễ dàng.Vì vậy ta chọn các góc của dao như sau:

+Đối với góc trước: γ=100 (để giảm lực cắt Pz))

+Đối với góc sau (α): Góc sau chủ yếu nhằm đảm bảo cho dụng cụ cắt): Góc sau chủ yếu nhằm đảm bảo cho dụng cụ cắt dịch chuyển được tự do theo bề mặt gia công,làm giảm ma sát và mài mòn theo mặt sau của dụng cụ.Ta chọn α): Góc sau chủ yếu nhằm đảm bảo cho dụng cụ cắt= α): Góc sau chủ yếu nhằm đảm bảo cho dụng cụ cắt1=80

+Đối với góc φ và φ1: Chọn góc φ =450 để giảm gây dung động cho hệ thống gia công.Khi gia công thô ta chọn φ1=150

+Đối góc nâng λ: Lấy λ=150

+Đối với bán kính mũi dao r: Để đảm bảo tuổi bền của dao ta chọn r=1mm

3 Chọn máy gia công phù hợp

Việc chọn máy gia công phù hợp là rất quan trọng bởi vì nếu máy không chọn đúng thì ta không thể gia công được chi tiết hoặc không tận dụng được hết công suất của máy gây lãng phí.Căn cứ vào dạng sản xuất,vào các thông số của chi tiết gia công ta chọn máy có kiểu là 1A62 (bảng 9-4,sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3)

Bảng 3.1 Các thông số của máy 1A62:

+Dãy số vòng quay

của trục chính (vg/ph)

11,5; 14,5; 19; 24; 30; 37,5; 48; 58; 76; 96;120; 150; 184; 230; 305; 380; 480; 600; 765; 955; 1200 +Dãy số lượng tiến

dọc (m/ph)

0,082; 0,088; 0,1; 0,11; 0,12; 0,13; 0,14; 0,15;0,15; 0,2; 0,23; 0,24; 0,25; 0,28; 0,3; 0,33; 0,35; 0,4; 0,45; 0,48; 0,5; 0,55; 0,60; 0,65; 0,71; 0,78; 0,91; 0,96; 1,00; 1,11;

1,21; 1,28; 1,46; 1,59

+Dãy số lượng tiến

ngang (m/ph):

0,027; 0,029; 0,033; 0,038; 0,040; 0,042; 0,050; 0,054; 0,058; 0,067; 0,075; 0,079; 0,084; 0,092; 0,10; 0,12; 0,13; 0,15; 0,16; 0,17; 0,0,18; 0,20; 0,23; 0,27; 0,30;

0,32; 0,33; 0,37; 0,40; 0,41; 0,48; 0,52

+Đường kính lớn nhất

của chi tiết gia công

được trên thân máy:

400 mm

+Khoảng cách 2 đầu

tâm:

1000 mm

+Đường kính lớn nhất

của chi tiết gia công

được trên bàn dao:

210 mm

+Chiều dài lớn nhất

tiện được trên 2 đầu

tâm:

650 mm

+Số cấp tốc độ trục

chính:

24 cấp

+Đường kính lỗ trục

chính :

36 mm

+Lực cho phép của cơ

cấu tiến dao

Px  350 Kg

4.

Chế độ cắt cho nguyên công gia công thô

a) Chiều sâu cắt t :

hD F2 D

mm

2 2

32 36







Vì lượng gia công nhỏ và đêr nâng cao năng suất khi cắt thô nên ta chọn 1 lần

cắt th 2mm

b) Bước tiến S :

 Xác định lượng chạy dao để đảm bảo độ bền thân dao:

Với thân dao có tiết diện hình chữ nhật ta có:

S1

 

Ypz

Pz nz Xpz Pz

u L K V t C

BH

6

.

2





Trong đó:

B-Chiều rộng của tiết diện thân dao (mm)

H-Chiều cao của tiết diện thân dao (mm)

Dựa vào sức bền vật liệu làm dao vật liệu gia công chọn vận tốc sơ bộ Vsb=190 m/ph (bảng 35-1)

Vì thân dao làm bằng thép cacbon nên   u  20kG mm2

-Dựa vào các thông số của máy đã chọn 1A62 ta có kích thước dao là: B

25

25 



H

CPz): Hệ số xét điều kiện làm việc nhất định đến lực cắt tra bảng (11-1) trong quyển CĐCGCCK ta có CPz)  300

+ Xpz),Ypz) ,nz) : Chỉ số mũ xét đến ảnh hưởng của bước tiến,chiều sâu cắt và vận tốc đến lực cắt.Tra bảng 11-1 ta có : Xpz)  1 , 0 Ypz)  0 , 75 nz)   0 , 15

+Kmpz): Xét đến ảnh hưởng của vật liệu gia công tra bảng (12-1)

Kmpz)

856 , 0 75

61 0,75

















.Trong đó

2

61KG mm





(tra bảng 2.4 sổ tay thiết kế

cơ khí tập) 1 và np  0 , 75(tra bảng 13-1CĐCGCCK)

+Kpz): Hệ số điều chỉnh chung về lực cắt

Kpz) K mpz.Kpz..Kpz.Kpz.K rpz

Tra bảng 15-1 ta có:

93 , 0

; 0 , 1

; 0 , 1

; 0 , 1

 Kpz)  0 , 856 1 1 1 0 , 93  0 , 796

+ L: Tầm với (Khoảng cách từ mũi dao đến mép đầu gá dao)

5 , 37 25 5 , 1 5 ,

 H L

Vậy 0 , 75

15 , 0

2

1 6 300 3 190 0 , 796 37 , 5

20 25 25





Xác định lượng chạy dao để đảm bảo độ bền cơ cấu chạy dao

S2

Ypz

px nx Xpx px

m

K V t C

p

45 , 1



Trong đó Pm=350kg (lực cho phép của cơ cấu tiến dao)

Theo bảng 11-1 ta có Cpx  339 ; Ypx  0 , 5 ; nx   0 , 4; Xpx  1 , 0

Kpx K mpx.Kpx..Kpx.Kpx.K rpx

Trong đó: Kmpz)

81 , 0 75

61 1

















; Kpx 1,0;Kpx 1,0;Kpz 0,65;K rpx 1,0

Các trị số K mpx;Kpx.;Kpx;Kpx;K rpx được tra từ bảng 12-1 và 15-1 trong CĐCGCCK



S2

5 , 0

4 , 0

265 , 5 190 3 339 45 , 1

350





mm vg

36 , 0



Xác định lượng chạy dao để đảm bảo độ cứng vững của chi tiết

 

Ypz

Pz nz Xpz

Pz t V K C

L

f J E K

1 , 1

.

3



Trong đó: K là hệ số phụ thuộc vào cách gá chi tiết gia công: K 48 khi

gá trên 2 mũi tâm

E: Môđun đàn hồi của vật liệu gia công:

E 2 , 1 10 4 N mm2

J 0 , 05 4 0 , 05 30 4 40500





J: (Mômen quán tính của tiết diện ngang chi tiết gia công)

+Đã tính được ở ý trước: CPz)  300; Xpz)  1 , 0 ; Ypz)  0 , 75 ; nz)   0 , 15; Kpz) 796

,

0



L 200mm: Chiều dài chi tiết gia công không kể đoạn nằm trong mâm cặp máy

Vậy S3

75 , 0

15 , 0 3

4

796 , 0 190 3 300 200 1 , 1

05 , 0 40500

10 1 , 2 48





63 , 0

 mm vg

Xác định lượng chạy dao để đảm bảo độ bền của mảnh hợp kim cứng

S4

 

Ypz

pz

xpz pz

z K t C

P

.

.



mm vg Trong đó:  P z : Lực lớn nhất cho phép tác dụng lên mảnh hợp kim cứng

 P z

8 , 0 0 35

, 1 77 , 0

sin

60 sin















C t

Trong đó: t=3 mm chiều sâu cắt

C= 6mm chiều dày mảnh hợp kim cứng

0

45



 : góc nghiêng chính

  P z

8 , 0 0

0 35

, 1 77 , 0

45 sin

60 sin 6 3











Đã tính được ở ý trước: CPz)  300; Xpz)  1 , 0; Ypz)  0 , 75; Kpz)  0 , 796



S4

75 , 0

796 , 0 3 300

65 , 1046



66 , 1

 mm vg Trong 4 giá trị S1, S2, S3, S4 được ta chọn 1 giá trị nhỏ nhất đó là lượng chạy dao an toàn tính ra.Vậy Smin  0 , 36 mm vg.Đem Smin so sánh với bảng lượng

chạy dao của máy 1A62 ta có lượng chạy dao thực của máy là: Sm  0 , 35

mm vg

c) Xác địmh tốc độ cắt.

+Khi tiện ngoài: Vn

Yv Xv m v v

S t T

K C

.

.



m ph

+Khi tiện cắt đứt: V m Yv

v v

S T

K C

.

.



m ph Trong đó: Kv Hệ số điều chỉnh kể đến ảnh hưởng của tất cả các nhân tố đến tốc độ cắt

Kv K mv.K nv.Kv.K1v.K rv.K qv.K ov.K uv

.

mv

K : Xét đến ảnh hưởng của vật liệu gia công

Tra bảng 2-1 ta có: K mv 1 , 23

61

75





nv

K  0 , 8 xét đến trạng thái phôi (tra bảng 7-1)

v

K 1 , 0 kể đến ảnh hưởng của góc  (tra bảng 9-1)

v

K1 0 , 97 kể đến ảnh hưởng của góc 1 (tra bảng 9-1)

rv

K  0 , 94 kể đến ảnh hưởng của mũi dao (tra bảng 9-1)

qv

K  1 , 0 kể đến ảnh hưởng của tiết diện cán dao (tra bảng 9-1)

ov

K  1 , 0 kể đến ảnh hưởng của dạng gia công (tra bảng 9-1)

uv

K  1 , 0 xét kể đến ảnh hưởng của vật liệu làm dao (tra bảng 8-1)

Vậy Kv  1 , 23 0 , 8 1 0 , 97 0 , 94 1 1 1  0 , 9

Cv: Hệ số xét đến ảnh hưởng của vật liệu gia công và điều kiện khi tính vận tốc cắt

Xv,Yv,m: Chỉ số mũ xét đến mức độ ảnh hưởng của bước tiến,chiều sâu cắt,tuổi bền dụng cụ đến vận tốc cắt.Tra bảng 1-1 ta có :

Khi tiện ngoài: Cv  227; Xv  0 , 15; Yv  0 , 35; m 0 , 2

Khi tiện cắt đứt: Cv  47; Yv  0 , 8; m 0 , 2

T: tuổi bền trung bình của dụng cụ cắt tra bảng 1-1 ta có T=60 phút

Vậy tốc độ cắt khi tiện ngoài là:

35 , 0 15 , 0 2 ,

0 3 0 , 35 60

9 , 0 227



110

 m ph Tốc độ cắt khi tiện cắt đứt là:

Vcd

8 , 0 2 ,

0 0 , 35 60

9 , 0 47



43

 m ph

d) Xác định số vòng quay n

Số vòng quay khi tiện ngoài là:

nng

7 , 1094 32

14 , 3

110 10

.







D

V n

Theo bảng số vòng quay trục chính của máy ta chọn số vòng quay thực tế theo máy là: nng  1200 vg ph (Lấy gần với số vòng quay tính toán)

 Tốc độ cắt thực khi tiện ngoài:

Vng

120 1000

1200 32 14 , 3 1000

.





 D n ng

m ph + Số vòng quay khi tiện cắt đứt là:

ncđ

427 32

14 , 3

43 10

.







D

V cd

Chọn số vòng quay thực tế theo máy là:

n 480 vg ph + Tốc độ cắt thực khi tiện cắt đứt là:

Vcđ

48 1000

480 32 14 , 3 1000

.





  D n cd

m ph Trong đó: D là đường kính chi tiết gia công D 32mm

e) Kiểm nghiệm chế độ cắt

+Kiểm nghiệm theo công suất máy

Để máy có thể gia công được chi tiết ta phải có điều kiện sau:







c P V N N

60 10

.

3

Trong đó:

Lực cắt chính:

nPz Ypz Xpz

Pz t S V K

C .



C  300: Hệ số phụ thuộc điều kiện gia công và dạng gia công (tra bảng 11-1)

XPz)  1 , 0: chỉ số mũ xét đến ảnh hưởng của chiều sâu cắt (tra bảng 11-1)

YPz)  0 , 75: chỉ số mũ xét đến ảnh hưởng của lượng chạy dao (tra bảng 11-1)

nPz)   0 , 15: chỉ số mũ xét đến ảnh hưởng của vận tốc cắt (tra bảng 11-1)

KPz)0 , 796: hệ số hiệu chỉnh chung về lực cắt (đã tính được ở phần bước tiến)

 Pz) 300 3 1 0 , 35 0 , 75 113 0 , 15 0 , 796 160



V 113 m ph: Tốc độ cắt trục chính

Ndc  7 , 8kw: công suất động cơ điện của máy

75

,

0



 : Hiệu suất của máy

 7 , 8 0 , 75

60 10

113

160

3  hay 0,3<5,85 (thỏa mãn)

Vậy công suất động cơ 7,8kw đủ để thực hiện quá trình cắt

+Kiểm nghiệm theo mômen xoắn:

Điều kiện để quá trình cắt được đảm bảo là:

z

x P D M

10 2

.

(1) Trong đó D 36mm: đường kímh phôi

M x: Mômen xoắn của trục chính

1200 05 , 1

75 , 0 8 , 7 10 05 , 1

.







m

dc

n

+n m  1200 m ph: Số vòng quay trục chính của máy

Thay tất cả vào (1) ta có:

  46 , 4 10

2

36 160

3  

Vậy quá trình cắt đã được đảm bảo

5 Nguyên công khi tiện, lập bảng các thông số (dao, máy, t, s, n) để người công nhân thực hiện theo khi tiến hành gia công chi tiết.

Bước 1: Khỏa mặt đầu (cắt mặt đầu)

(mm)

lượng chạy dao (mm vg )

Số vòng quay(vg ph

) Dao tiện

Bước 2: Tiện mặt trụ ngoài

(mm)

lượng chạy dao (mm vg )

Số vòng quay(vg ph

) Dao tiện

ngoài đầu

cong có

0

45





Nghiên cứu về lực cắt nhằm mục đích (thêm): để điều khiển máy, tính thiết kế

đồ gá

Bảng thông số dao tiện nguyên công tiên thô

Thông số Ký hiệu Giá trị

góc sau α): Góc sau chủ yếu nhằm đảm bảo cho dụng cụ cắt 80

góc sau phụ α): Góc sau chủ yếu nhằm đảm bảo cho dụng cụ cắt1 80

Góc nghiêng φφ 450

1 150

bán kính mũi

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Chế độ cắt gia công cơ khí tập 1, 2, 3.

Giáo trình ngyên lý dụng cụ cắt

MỤC LỤC

Nội dung bào tập lớn………1

I Cách xác định:

1 Vật liệu dụng cụ cắt phù hợp với vật liệu gia công………2

2 Thông số hình học phần cắt của dụng cụ cho nguyên công gia công thô…… 2

3 Chọn máy gia công phù

hợp……….2

4 Chế độ cắt cho nguyên công gia công thô……… 3

5 Nguyên công tiện thô,lập bảng các thông số (dao,máy,t,s,n)

……… 8

II.Nghiên cứu về lực cắt nhằm mục đích gì……… 9

III.Kiểm tra công suất của máy nhằm mục đích gì……… 10