Tính toán lực kẹp CNCTM tính toán lực kẹp

Phương án I : Phương án II : Qua 2 phương án trên đều có 8 nguyên công.Nhưng phương án 1 bố trí hợp lý hơn về số nguyên công ,dẫn đến ít tốn thời gian và sai số.. Phương án 2 khi ta thực

I Các phương án gia công :

Có nhiều phương án gia công khác nhau để gia công chi tiết ta lập ra 2 phương án gia công

Phương án I :

Phương án II :

Qua 2 phương án trên đều có 8 nguyên công.Nhưng phương án 1 bố trí hợp lý hơn về số nguyên công ,dẫn đến ít tốn thời gian và sai số

Phương án 2 khi ta thực hiên nguyên công 6 xong tiếp đến là phay mặt 7 ,rồi mới khoan mặt 4,5 thì khi khoan sẽ dẫn đến sai lệch giữa mặt trên và mặt dưới ,gây ra sai số gá đặt

1

2

3 4

7

8

9

10

G – XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TỔNG CỘNG

Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian bằng phương pháp phân tích 2 lỗ 4,5.Bề mặt của chi tiết cần phân tích phải có :

Phôi có dạng phôi đúc cấp chính xác cấp II,khối lượng 2,05 kg.Tiến trình gia công lỗ

23+0.2 được tiến hành một lần bằng phương pháp khoan trên một lần gá đặt.Sơ đồ gá đặt như hình vẽ.Giá trị tổng cộng như Rz và Ta đặt trưng cho phôi đúc cấp II bằng 700(sách Hướng dẫn TKĐACNCTM bảng 3.2 trang 70).Sau bước đầu tiên thì gang đúc thì Ta không còn nữa, do vậy sau khi khoan thì chỉ còn lại Rz.Tra bảng 3.87 sách STCNCTM 1, sau khi khoan ta có Rz =50m,cấp chính xác của bề mặt lỗ 12

Sai số không gian tổng cộng với loại phôi này khi gia cong lỗ 23 xác định theo công thức :

Pph=

Pcv là sai số do độ cong vênh của bề mặt lỗ sau khi đúc.Sai số này phải được tính theo hai phương dọc trục và hướng kính:

Pph=

Trong đó : là độ cong vênh đơn vị được lấy theo bảng 3.7 sách HDTKĐACNCTM (=1)

d là dường kính lỗ gia công

l chiều dài của lỗ gia công

Do đó : Pcv==42.72m)

Plk –sai số do độ lệch thao tác đúc tạo lỗ.Trong trường hợp này Plk chính là sai lệch về vị trí của các bề mặt chuẩn đã gia công ở các nguyên công trước và được sử dụng gá đặt chi tiết trên nguyên công đang thực hiện so với bề mặt cần gia công Được xác định theo công thức sau :

Plk=

- b và c là dung sai kích thước b và c của phôi

b=

Trong đó :

ph là dung sai kích thước b của phôi đúc cấp chính xác II và bằng 800 m.(bảng 2.11 sách HDTKĐACNCTM)

cn là dung sai kích thước b đạt được sau khi phay mặt phẳng (đôi khi được gọi là dung sai công nghệ)

Do phay phẳng sau một bước có thể đạt cấp chính xác 1112(bảng 2.37 sách

HDTKĐACNCTM).Ta có dung sai của kích thước b=47,cấp chính xác 11 là 0.16mm

Do đó :

b= =0.48

Khi gia công lỗ 23 ta định vị mặt 1,10,8 để khống chế các bậc tự do của chi tiết

Khi khoan 2 lỗ 23 người ta thường sử dụng các mặt bên của phôi đúc để làm chuẩn.Do vậy phải tính tới sai lệch của kích thước xác định vị trí tương đối của tâm 2 lỗ so với bề mặt của phôi

Như vậy sai lệch do độ lệch thao tác đúc của 2 lỗ 23 trên phôi so với mặt ngoài của nó là tổng hình học của hai số thành phân :

Plk= =111.8 m)

Vậy sai số không gian tổng cộng của phôi sẽ là :

Pph= ==119.68 m

Sai lệch còn lại theo bước khoan :

P =kPph=0.05 119.68 =5.98 m)

Với k hệ số chính xác 0.02 sau khi gia công khoan

Sai số gá đặt khi khoan được tính theo công thức :

gd =

Trong đó

là sai số chuẩn

là sai số kẹp chặt

Chi tiết được định vị bằng 3 mặt 1,10,8 khống chế 6 bậc tự do,dùng 2 phiến tỳ, 2 mỏ kẹp.Ta lấy mặt 10 làm chuẩn kích thước Bằng cách này ta có thể đảm bảo được độ song song giữa hai lỗ 23,sai số về độ vuông góc giữa thân và đế chi tiết cũng được giảm tối đa.Vì vậy ta có sai số chuẩn =0

Sai số kẹp chặt được xác định theo bảng 3.14 (HDTKĐACNCTM) và =110 m

Trước khi tính lượng dư lỗ khi khoan ta phải tính lượng dư mặt phẳng mặt 8.

Lượng dư mặt phẳng ta phải tra bảng 3.1 (trang 69) sách HDTKĐACNCTM GS.TS Phạm Đắc Lộc)

Zmin = Rzi-1 + Tai-1 + Pi-1 + i

= 800 + 1 + 111.8+ 110

= 1022.8 (m)

Vậy sai số gá đặt khi khoan là :

gd ==110 (m)

Theo công thức tính lượng dư cho bề mặt đối xứng :

2Zbmin i=2(Ri-1 + Ti-1 + )

=2(700+400 + )

=2613.68 (m)

Cột kích thước trong bảng dưới đây ta điền từ ô cuối, cùng giá trị lớn nhất của kích thước theo bản vẽ dt=23.02 mm

Vì khi gia công khoan chỉ gia công một lần nên lượng dư của nó sẽ bằng :

dtl=23.02 mm dtph =23.2 – 2.6 = 20.6 mm

Dung sai hàng cuối cùng được ghi theo dung sai của bản vẽ.Các ô còn lại được tra trong các sổ tay :

k =50(m) ,ph=800 (m) 1 = 400

Cột kích thước giới hạn dmax nhận được bằng cách làm tròn kích thước tính toán tới con

số có nghĩa của dung sai của bước tương úng theo chìu giảm , còn dmin nhận được bằng cách lấy hiệu của dmax với dung sai của các bước tương ứng

Kích thước tính toán của khoan :

dmax khoan = 23.2 mm

d min khoan = 23.2 - 0.4 = 22.8 mm

kích thước giới hạn của phôi :

dmax phoi = 20.6 mm

dminphôi = 20.6 – 0.8 = 19.8 mm

Giá trị lượng dư nhỏ nhất giới hạn Zgh

min bằng hiệu của các kích thước lớn nhất trên nguyên công đang thực hiện và nguyên công trước đó.Còn giá trị lượng dư lớn nhất giới

hạn Zgh

max bằng hiệu của các kích thước giới hạn nhỏ nhất trên nguyên công đang thực

hiện với nguyên công kể ngay trước nó

kích thước giới hạn

Zgh

min = 23.2 – 20.6 = 2.6 mm

Zgh

max = 22.8 – 19.8 = 3 mm

Bước

công

nghệ

Các thành phần của lượng dư Lượng dư

tính toán

Zmin

Kích thước Tính toán dmm

Dung sai mm

Kích thước giới hạn mm

Lượng dư giới hạn của

2 lỗ mm

Dmin Dmax Zmin Zmax

∑

H – TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT (nguyên công 7)

I Chọn máy để thực hiện nguyên công 7:

Máy phay 2H125

Nguyên công tính chế độ cắt nguyên công 5 khoan lỗ φ23+0,2

Dùng máy khoan đứng 2H125 công suất 2,2kw,lực tiến dao 900kg, momen xoắn

2500kgcm,dịch chuyển lớn nhất của trục chính 170(mm), phạm vi tốc độ 45-2000vg,phạm vi bước tiến 0,1-1,6mm/vg và bề mặt làm việc của bàn máy là 400x450mm

-Khoan lỗ 23 (mm)

T = = 3 (mm)

Tra bảng 5-89 trang 86 [STCNCTM tập 2 (0.20 – 0.24 )

Ta chọn S=0.24

Tốc đọ cắt: có công thức :

v y m

q

v k S T

D C

V =

Trong đó bảng 5.28 trang 23, với mũi khoan thép gió lượng chạy dao s=0.26 mm có CV = 14.7,q=0.25,y=0.55.m=0.125

+ T=60(mm) ( tra bảng 5.30 sổ tay cnctm2) chu kỳ bền của thép gió.

+ kv: hiệu số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt khi đến các điều kiện thực tế:

kV=kMV.kUV.kLV

+ Kmv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công Gang xám HB190

kMV=kn

trong đó kn = 1.2( hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia

công)kMV=1.2

+ kUV: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt theo bảng 5-31 có kUV=1

+ kLV: hệ số pụ thuộc vào chiều sâu khoan, theo bảng 5-31 có kLV=1

⇒ v =

36 16 2 1 1 6 1 60

23 7 , 14

35 , 0 125 , 0

25 , 0

=

×

×

×

×

×

(mm/vg)

Theo sổ tay ta có:mô men xoắn cắt khi khoan:

MX = 10.CM.Dq.Sy.kp

Theo bảng 5.32( sổ tay công nghệ chế tạo máy 2) ta có

CM = 0,021; q = 2; y = 0,8; kP = k = 1

Theo bảng 5.9 (stcnctm2 ta có kp = 1 )

⇒ MX=10.0,021.23.2.1,6.1=15.45

Lực cắt: P0=10.CP.Dq.Sy.kP

Theo bảng 5.32 (stcnctm2) ta có

CP=42.7, q=1, y =0,8

⇒ P0=10x42.7x23x1x1.6x0.8x1=1257.088 N

Công suất cắt:

Ne=(MX.n)/9750

v

1000

π

= (1000.16,69)/3,14.0,023=231099.41 (v/phút)

⇒ Ne = 15.45x 231099.41/9750=366.2 (kW)

Thời gian khi khoan lỗ 4 mm thông suốt :

T 0 = (phút).

L :chiều dài lỗ khoan

L 1 = + (0.5 2)

= + 2 = 4.59 (mm).

L 2 = (1 3 ) mm

Vậy ta chọn L2 = 3

T 0 = = 5’26’’

TÍNH TOÁN LỰC KẸP (NGUYÊN CÔNG 4,5)

Sơ đồ phân tích lực kẹp như hình vẽ :

M

Po Po

M

- Khi khoan chi tiết gia công chịu tác dụng của mômen xoắn Mc và lực hướng trục P0 Nếu lực kẹp W nằm theo phương thẳng đứng, cùng chiều với lực kẹp

W thì lực kẹp không lớn lắm

- Công thức tính lực kẹp khi khoan :

W = (N)

Trong đó :

k = hệ số an toàn được tính như sau (Sách HDTKĐACNCTM)

k0 : hệ số an toàn định mức Ở điều kiện lý tưởng k0 = 1.5

k1 : hệ số có tính tới hiện tượng tăng lực cắt khi gia công k1 = 1.2

k2 : hệ số tính tới lực hiện tượng cắt khi dao mòn k2 = 1

k3 : hệ số tính tới hiện tượng tăng lực cắt do gián đoạn quá trình cắt, ta bỏ qua hiện tượng này vi chi tiết này được gia công liên tục không bị gián đoạn

k4 : hệ số tính tới độ ổn định của kẹp do cơ cấu kẹp gây ra,khi ta tiến hành gia công vì kẹp bằng tay nên lực kẹp không ổn định k4 = 1.3

k5 : hệ số thuận lợi của vị trí kẹp chặt k5 = 1.2

k6 : mômen có xu hướng lật chi tiết k6 = 1.6

Nên ta có : k = k0 k1 k2k3 k4 k5 k6

= 1.5 1.2 11.3 1.2 1.6

= 4.5

M

z yN

(kGm) (Trang 78 sách chế độ cắt gia công cơ khí) Trong đó:

0.021

M

C =

;

2.0

M

z =

;

0.8

N

y =

; (Tra bảng 7-3 sách chế độ cắt gia công cơ khí trang 87) = 0.78 0.96 (tra bảng 8-3 sách chế độ cắt gia công cơ khí trang 88)

Ta chọn = 0.8

= = = = 1 (tra bảng 12 - 1 trang 21 sách chế độ cắt gia công cơ khí)

thay vào công thức ta được :

M

z yN

= 0.021 232 0.80.8 1

= 9.3 (kGm)

f:( 0.12÷0.4) bảng 7.7 trang 233 Sách HDTKĐACNCTM cua GSTS Trần Văn Địch )

 a : khoảng cách từ tâm dao đến tâm mỏ kẹp (a=55.5)

_Lực cắt 0

P

khi gia công nguyên công 10 được tính như sau:

0

z y

P =C ×P ×S ×k

42.7; 1; 1; 1

p

C = z = y = k =

(vật liệu là gang xám) (Tra bảng 7-3 sách chế độ cắt gia công cơ khí trang 87) Vậy:

P0 = 42.7 23 0.80.8 1

= 821.5 (kg)

Vì phôi được kẹp chặt bằng 2 mỏ kẹp nên

W = W1 + W2

W = P0

= - 821.5 = 564.26 (kg)

Vậy lực kẹp khi nguyên công 7 (khoan lỗ 4,5 Ø23)

W = 564.26 (kg)

Cơ cấu kẹp chặt bằng ren :

Momen quay Mp cần thiết để có lực Q là :

W 2

tb

d

M = × ×tg λ ϕ+

Trong đó : dtb đường kính trung bình của ren

λ

:góc nâng của góc ren

t : góc nâng ren

tg( λ + ϕmp ) hệ số ma sát trên prophin ren

: nửa góc đỉnh ren.(

1 2 góc prophin ren)

Dựa vào bảng 8-84 ta xác định được các thông số sau:

h

λ

tg λ ϕ+

Thay vào công thức ta được :

Mp = 564.26 0.1521 = 466.15 (kg)

Lực tác dụng của công nhân lên đai ốc để xiết chặt chi tiết :

Qcn = = = 2330.75 (kg)

Vậy lực tác dụng của công nhân là cn

Q

=2330.75 (kg)