Đề tài Thiết kế kết cấu máy láng xi măng ống nước, trên cơ sở đó thiết kế quy trình công nghệ gia công một số chi tiết trong máy

iều khiển theo nhịp. Mạch điều khiển theo tầng. 1. Mạch điều khiển tuần tự. ở mạch điều khiển tuần tự, tín hiệu vào ở các bước không giống nhau. Khi một bước kết thúc thì sẽ thông báo cho bước tiếp theo. Việc thiết kế được thực hiện tuần tự theo chuỗi: E1đ A1đ E2đ A2đ…En-1đ An-1đ Enđ An Trong đó: E1, E2, …, En-1, En là các tín hiệu vào ở các bước 1, 2,…, n-1, n. A1, A2,… ,An-1, An là tín hiệu vào ở các bước 1, 2 ,…, n-1, n. 2. Mạch điều khiển theo nhịp. Cấu tạo khối của nhịp điều khiển. Nguyên tắc thực hiện của điều khiển theo nhịp là các bước thực hiện lệnh xảy ra lần lượt từng nhịp. Có nghĩa là khi các lệnh trong một nhịp thực hiện xong, thì sẽ thông báo cho nhịp tiếp theo, đồng thời sẽ xoá lệnh nhịp thực hiện trước đó. Như vậy khối của nhịp điều khiển gồm các chức năng sau:– Chuẩn bị cho nhịp tiếp theo. – Xoá các lệnh của nhip trước đó. – Thực hiện lệnh của tín hiệu điều khiển. 3. Phương pháp thiết kế mạch điều khiển theo tầng. Phương pháp thiết kế mạch điện điều khiển theo tầng là phương pháp thiết kế thành từng tầng riêng. ở mỗi tầng hoàn thành một hoặc một số bước của chu kỳ điều khiển. Sự khác nhau cơ bản có tính chất quyết định bắt buộc phải thiết kế theo tầng (không thể theo mạch tuần tự) là ở đặc điểm tín hiệu vào. Trong thiết kế mạch điều khiển tầng cần thoả mãn hai nguyên tắc: Tín hiệu vào ở các bước trong cùng một tầng không được trùng nhau. Do đó gặp các bước có tín hiệu vào giống nhau ta phải xét đến việc chia tầng. Tại thời điểm bất kỳ chỉ có duy nhất một tầng điều khiển hoạt động. Trong điều khiển điện - thuỷ lực tín hiệu vào là tín hiệu điện. Ngoài mạch công tắc bằng thuỷ lực ta phải thiết kế mạch điều khiển bằng điện (rơle, công tắc). Phương pháp được chia thành các bước sau: Bước 1: Vẽ sơ đồ hành trình bước. Theo nhiệm vụ điều khiển, vẽ sơ đồ hành trình bước. Việc vẽ sơ đồ hành trình bước theo yêu cầu đề ra thực chất là khái quát hoá nhiệm vụ thiết kế. Bước 2: Xác định hệ điều kiện. Hệ điều kiện là tổ hợp giá trị logic của các phần tử đưa tín hiệu vào. Ta quy ước giá trị logic của mỗi phần tử đưa tín hiệu vào như sau. Khi một phần tử nhận được tín hiệu từ cuối hành trình của xi lanh (đối với công tắc hành trình là sự tác động lên công tắc) thì ở đó được ghi giá trị 1 cho phần tử này trong bảng hệ điều kiện, ngược lại khi không nhận tín hiệu (không bị tác động) nó nhận giá trị 0. Bảng hệ điều kiện được ghi ra cho tất cả các bước từ đầu đến cuối chu kỳ. Bước 3: Chia tầng. Chia tầng là bước quan trọng nhất, nó quyết định mạch thiết kế nhận được, việc chia tầng được dựa vào cơ sở bảng điều kiện. Cách chia tầng được tiến hành như sau. Ta xét từ đầu chu kỳ đến các bước tiếp theo khi các điều kiện trùng nhau thì dừng lại và lui về một bước để chia tần, tức là phải chuyển sang tầng khác ở trước đó một bước. Sau khi đã tách chuyển sang phần khác thì tiếp tục xét từ vị trí đã được tách đến các bước sau. Quá trình như thế được tiến hành cho đến cuối chu kỳ và sẽ được số tầng xác định. Bước 4: Cách thiết kế mạch điện các tầng trong điều khiển. Các tầng điều khiển trong mạch điện được tạo ra bằng các rơle. Để tạo ra hai tầng người ta dùng một rơle. Mạch điện hai tầng được thiết kế như hình 9- 26. Trong hình vẽ các “ Line’’ là các tầng. Để tạo ra n tầng người ta dùng (n-1) rơle. Mạch điện n tầng được thiết kế như hình sau: Bước 5: Tổng hợp mạch. Trong điều khiển rơle công tắc, các liên kết logic được vẽ bằng cách mắc nối tiếp hoặc song song. Ví dụ liên kết AND ta sử dụng mạch nối tiếp còn liên kết OR thì sử dụng mạch song song. ở mỗi tầng thực hiện thiết kế mạch tuần tự. Sau cùng ta có thể dùng lý thuyết Boole đơn giản mạch thiết kế. Chương III Thiết kế mạch điện Do không có yêu cầu quá đặc biệt, ta chọn các loại Rơle điện, dây dẫn, kích từ, chiết áp, biến thế, đồng hồ đo và các phụ kiện khác là loại phổ biến, thông thường có trên trên thị trường. I. Thiết kế mạch điều khiển. Trong quá trình vận hành máy láng xy măng mới có các chuyển động sau : Chuyển động lùi, tiến hai ụ Đóng mở gối 1 Đóng mở gối 2 Ngoài ra còn cần điều khiển hoạt động của : Động cơ bơm dầu Hoạt động của SIEMENS (khởi động- đóng/mở và điều khiển động cơ chính - biến đổi tốc độ ) .... Ta chọn chế độ xả tải bằng tay :(sử dụng một công tắc St riêng đóng mở cuộn S1) Đối với chuyển động tiến của hai ụ : pít tông trục chính chuyển động từ trái sang phải, pít tông ụ động chuyển động từ phải sang trái. Cuộn dây S1 và S4 hút Ta cần thiết kế mạch điện điều khiển cung cấp điện cho rơ le R5 (điều khiển S4) và mạch lực cho cuộn S4 và cuộn S1 . Sử dụng một cặp tiếp điểm thường mở của R5 để cung cấp điện cho S4, cặp còn lại ta dùng đấu mạch tự duy trì cho R5. Ta có sơ đồ mạch điện sau: Hoàn toàn tương tự với chuyển động lùi của hai ụ (Rơ le R6 điều khiển cuộn S3): Việc đóng Gối 1 được thực hiện khi S2 có điện và việc mở Gối 1 được thực hiện khi S2 mất điện. Vì vậy đối với việc điều khiển đóng mở Gối 1. Ta chỉ thêm một công tắc ngắt mạch tự duy trì của Rơ Le . Ta có sơ đồ mạch khiển và mạch lực sau : Hoàn toàn tương tự với đóng mở gối 2, đóng mở bơm dầu, đóng mở SIEMENS . Với đóng mở bơm dầu, mạch lực có điện áp 220 V để cung cấp cho việc điều khiển kích từ cấp điện ba pha cho động cơ. Với đóng mở SIEMENS Rơ Le nối đầu 34 và 37 (Run, Stoped) của SIEMENS. Do yêu cầu làm việc cần thêm một vài kết nối liên động và khoá lẫn như : Khi khởi động SIEMENS (R7) thì Hai ụ phải được tiến vào (S4 có điện ). Nói cách khác R7 (điều khiển đóng mở SIEMENS) và R5 (điều khiển S4) phải được nối liên động với nhau ..... Cùng với việc lắp ráp các thiết bị khác như : Máy biến áp cung cấp điện cho mạch khiển và các cuộn dây của van thuỷ lực, các APTOMAT an toàn, cầu dao...Ta được sơ đồ mạch điện hoàn chỉnh dưới đây Phần V quy trình công nghệ chế tạo chi tiết thân xilanh thủy lực Chương I Phân tích chi tiết và xác định dạng sản xuất 1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết. Chi tiết thân xilanh thủy lực làm việc trong điều kiện áp suất cao, bản thân xilanh yêu cầu phải có độ cứng vững tốt, yêu cầu độ bóng bên trong lòng thân xilanh phải cao để đảm bảo độ kín của các buồng xilanh khi làm việc Thép hợp kim 20X đáp ứng được các yêu cầu đã đặt ra đối với thân xilanh thủy lực. Cơ tính của thép hợp kim 20X như sau: sb= 650 MPa; sch= 400 MPa. Thành phần hoá học của thép như sau: C Mn PMax SMax Cr 0,15 0,7 0,035 0,035 0.90 2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Điều kiện kỹ thuật của chi tiết như sau: Bề mặt lỗ f60 cần đạt độ bóng RZ= 0,4 mm. Mặt đầu hai bên thân xilanh cần đạt Ra = 0,63 mm. Bề mặt ngoài f78 cần đạt độ bóng RZ= 10 mm. Độ đồng tâm giữa bề mặt ngoài f78 và mặt lỗ f60 cần đạt Ê 0,05. Độ không vuông góc giữa hai mặt đầu chi tiết và đường tâm lỗÊ 0,05. Dung sai lỗ f60 là -0,03 mm. Chiều dài thân xilanh đạt 140±0,05 mm. Nhận xét: Hình dáng của chi tiết tương đối đơn giản và đủ cứng vững, tuy nhiên yêu cầu đặt ra đối với lòng xilanh là khá cao. Mặt khác bề mặt làm chuẩn hơi nhỏ mà không thể dùng chuẩn phụ. Vậy nên vấn đề khó khăn nhất là định vị và kẹp chặt do khi kẹp chặt chi tiết có thể bị xê dịch ra khỏi vị trí định vị và khó cứng vững khi kẹp chặt. Bởi vậy khi tính toán thiết kế, chọn cơ cấu định vị và kẹp chặt cần phải chú ý đến vấn đề này, phải tính toán lực kẹp hợp lý để tránh cong vênh chi tiết ảnh hưởng đến độ chính xác gia công. 3. Xác định dạng sản xuất Muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta phải biết được sản lượng hàng năm của chi tiết gia công. Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau: N= N1.m.( 1+ ). Trong đó: N : số chi tiết được sản xuất trong một năm. N1: số sản phẩm được sản xuất trong một năm. m : số chi tiết trong một sản phẩm. b : số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ, lấy b =7%. a :% phế phẩm trong phân xưởng đúc,lấy a =6%. Thay số vào ta tính được: N= 12.1.(1+ ) ằ 14 chi tiết. Trọng lượng của chi tiết tính theo công thức sau: Q1= V* (kG) Trong đó : : Khối lượng riêng của vật liệu, với thép =7,852 kG/dm3. V: Thể tích của chi tiết (dm3). Thể tích của chi tiết tính như sau: V= V1– ( V2 +V3 ). Trong đó các thể tích từ V1, V2, V3 tính như sau: V1= ằ 44.103 mm3 V2= V3== 31,4mm3 Thể tích toàn bộ chi tiết là: V=44.103- 2.31,4= 43,94.103 mm3. Thay V và vào ta tính được khối lượng chi tiết như sau: Q=43,94.10-3.7,852ằ 0,35 kG. Dựa vào bảng số 2: Cách xác định dạng sản xuất, sách “ Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy” (TKĐACNCTM) với sản lượng 14 chi tiết/năm và khối lượng chi tiết là Q= 0,055 kG ta xác định được dạng sản xuất đơn chiếc. Chương II xác định phương pháp chế tạo phôi 1 Chọn phương pháp chế tạo phôi. Thân xilanh có hình dạng trụ tròn đơn giản nên ta có thể sử dụng phôi đúc ly tâm. Đúc ly tâm là quá trình điền đầy kim loại lỏng vào khuôn quay. Nhờ lực ly tâm sinh ra khi quay sẽ làm hợp kim lỏng phân bố lên thành khuôn và đông đặc tại đó. Phương pháp này tạo ra vật đúc có lỗ rỗng không cần thao, ít hao phí kim loại. Tuy nhiên chất lượng bên trong lòng ống sẽ không cao Ta nhận thấy là các phương pháp đúc ly tâm sử dụng khuôn kim loại như phương pháp đúc ly tâm khuôn kim loại hai nửa trục quay nằm ngang, phương pháp đúc ly tâm khuôn kim loại trục quay nằm ngang dạng công sôn hay phương pháp đúc khuôn kim loại có lót hỗn hợp cát bên trong khuôn liền có trục quay nằm ngang... đều chỉ thích hợp khi sản xuất hàng loạt và hàng khối, không thích hợp với sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ. Đối với dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ chỉ có phương pháp đúc ly tâm khuôn cát đặt trên giá quay trục thẳng đứng, thường dùng đúc các hợp kim và vật đúc không lớn là thích hợp hơn cả. Vì vậy ta lựa chọn phương pháp chế tạo phôi là đúc ly tâm khuôn cát đặt trên giá quay thẳng đứng. 2 Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi. Dựa vào bảng 3-94 “Sổ tay công nghệ chế tạo máy” (STCNCTM), cũng như là căn cứ vào phương pháp chế tạo phôi, độ chính xác của chi tiết ta xác định được lượng dư của các bề mặt là 2,5 mm, bề mặt ở vị chí rót kim loại là 3 mm. Chương III thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết I. Chuẩn định vị để gia công chi tiết. Khi định vị chi tiết để gia công phải đảm bảo được vị trí tương đối giữa các bề mặt với nhau, độ vuông góc của các lỗ với mặt đầu của nó. Muốn đạt được các yêu cầu trên cần phải tạo ra một chuẩn tinh thống nhất trong suốt quá trình gia công chi tiết. Để tạo được chuẩn tinh này trước hết nguyên công đầu tiên là phải chọn chuẩn thô, đây là nguyên công khó khăn nhất vì chuẩn thô thường kém chính xác, do đó phải chọn chuẩn định vị và kẹp chặt như thế nào để khi gia công đạt được các yêu cầu mong muốn. II. Lập trình tự nguyên công. Căn cứ vào hình dáng chi tiết và trính tự gia công các chi tiết điển hình ta lập được trình tự gia công chi tiết như sau: 1: Tiện mặt đầu thứ nhất thân xilanh. 2: Tiện mặt đầu thứ hai thân xilanh 3: Tiện bề mặt ngoài + tiện mặt f78 ở hai đầu thân xilanh. 4: Khoét+ doa lòng thân xilanh. 5: Mài phẳng hai mặt đầu. 6: Mài tròn trong lòng thân xilanh. 7: Nhiệt luyện. 8: Mài phẳng hai đầu thân xilanh. 9: Mài tròn trong lòng thân xilanh. 10: Mài khôn lòng xilanh. 11: Kiểm tra độ vuông góc của mặt đầu với đường tâm. 12: Kiểm tra độ đồng tâm giữa mặt ngoài f78 với lòng xilanh. III. Thiết kế nguyên công. Dạng sản xuất là đơn chiếc, loạt nhỏ, sản lượng ít. Trang bị cho sản xuất dạng này thông thường chỉ sử dụng trang thiết bị, dụng cụ công nghệ vạn năng. Yêu cầu trình độ của thợ phải cao. Qua quy mô sản xuất trên ta lựa chọn phương pháp tập trung nguyên công để đảm bảo kế hoạch sản xuất, giảm chi phí, vận chuyển, điều hành. III.1. Nguyên công 1: Tiện mặt đầu thứ nhất của thân xilanh 1. Định vị và kẹp chặt. a. Định vị. Khi tiện mặt đầu thứ nhất ta sử dụng chuẩn định vị là bề mặt chưa gia công của mặt ngoài và mặt đầu thứ hai. Chi tiết được định vị bằng mâm kẹp ba chấu tự định tâm. Ba chấu kẹp hạn chế bốn bậc tự do. Bề mặt của mâm phẳng của chấu kẹp hạn chế một bậc tự do. Chi tiết chỉ còn một bậc tự do là chuyển động quay quanh tâm. b. Kẹp chặt.: Chi tiết được kẹp chặt bằng ba chấu của mâm cặp. 2. Chọn máy và dụng cụ cắt. a. Chon máy. Căn cứ vào tình hình máy hiện có, cũng như là các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết đề ra ta chọn máy tiện vạn năng 1K62 , có các thông số như sau: Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công được: 400. Khoảng cách hai đầu tâm: 710; 1000; 1400. Đường kính lớn nhất của chi tiết trên bàn dao: 220. Chiều dài lớn nhất tiện trên hai đầu tâm: 640; 930; 1330. Đường kính lớn nhất của vật liệu luồn qua trục chính: 45. Số cấp tốc độ trục chính: 23. Phạm vi tốc độ trục chính khi quay thuận (vg/ph): 12,5- 2000. Khoảng cách từ mặt tựa dao đến tâm máy: 25. Dịch chuyển dọc lớn nhất của bàn dao: 640; 930; 1330. Dịch chuyển ngang lớn nhất của bàn dao tiện: 250. Góc quay của bàn dao tiện: ±90o. Đường kính định tâm của mâm kẹp: 240. Công suất động cơ truyền động chính (kW): 7,5- 10. b. Chọn dụng cụ cắt. Theo bảng 4-12 sách “Sổ tay gia công cơ” (STGCC) ta chọn dao tiện phải 21021-008 gắn hợp kim cứng T15K6 có các thông số như sau: Chiều cao thân dao H= 25. Chiều rộng thân dao B= 16. Chiều dài dao L=200. 3. Tính toán các thông số của chế độ cắt. Dựa vào độ chính xác yêu cầu của chi tiết,cũng như là lượng dư gia công của nguyên công này ta chia nguyên công làm hai bước: Bước 1: tiện thô với lượng dư Zb= 1,6 mm Bước 2: tiện tinh với lượng dư Zb= 0,4 mm Tương ứng với t1= 1,6 mm; t2= 0,4 mm. a. Tiện thô : với chiều sâu cắt t1= 1,6 mm. Lượng chạy dao S, mm/vòng tra theo bảng 5-11 sách “Sổ tay công nghệ chế tạo máy” (STCNCTM) ta được S = 0,6- 1,2; ta lấy S = 0,8 mm. Vận tốc cắt được tính theo công thức thực nghiệm: V= m/ph. Trong đó: t: chiều sâu cắt, t= 1,6 mm; CV; m; x; y: hệ số và số mũ, tra theo bảng 2-8 (STGCC) ta có: CV= 340; x= 0,15; y= 0,45; m= 0,2. T: trị số tuổi bền của dụng cụ cắt, T= 60 phút. Kv: hệ số điều chỉnh vận tốc cắt được tính như sau: Kv= kmvknvkuvkjVkj1Vkrvkqv kmv: hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công, tra theo bảng 5-1 (STCNCTM) ta có: kmv= Theo bảng 5-2 (STCNCTM) ta có kn = 1; nv= 1; giới hạn bền của thép 20X là sB =650MPa. Ta có kết quả : kmv= = 1,154. knv: hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi, tra theo bảng 5-5 (STCNCTM) được knv= 0,82. kuv: hệ số điều chỉnh vận tốc phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt. Theo bảng 2-14 (STGCC) kuv= 1; kj, kj1v, krv, kqv : hệ số tính đến thông số hình học lưỡi cắt. Theo bảng 2-16 (STGCC) kjv = 0,7; kqv=1,12 Thay số vào ta tính được: Kv= 1,154.0,82.1. 0,7.1,12= 0,742 . Từ đó ta tính được vận tốc cắt như sau: V= 114,6 m/ph Tốc độ vòng quay của máy: n= = v/ph Dựa vào các trị số tốc độ của máy ta chọn n= 500 v/ph. Vận tốc cắt thực tế sẽ là: m/ph b. Tiện tinh : với chiều sâu cắt t2= 0,4mm. Vận tốc cắt được tính theo công thức sau: V= m/ph Trong đó: t: chiều sâu cắt, t= 0,4 mm. Các thông số khác giống như bước tiện thô: Cv= 340; T= 60; S= 0,8; x= 0,15; y= 0,45; m= 0,2; Kv= 0,742 Vận tốc cắt sẽ là: V= 141,1 m/ph Tốc độ vòng quay của máy: n= = m/ph Dựa vào các trị số tốc độ của máy ta chọn n= 500 v/ph. Vận tốc cắt thực tế sẽ là: m/ph III.2. Nguyên công 2: Tiện mặt đầu thứ hai của thân xilanh. 1. Định vị và kẹp chặt. a. Định vị. Khi tiện mặt đầu thứ hai ta sử dụng chuẩn thô là bề mặt ngoài chưa gia công và chuẩn tinh là mặt đầu thứ nhất đã qua gia công tinh. Chi tiết được định vị bằng mâm kẹp ba chấu tự định tâm. Ba chấu kẹp hạn chế bốn bậc tự do, bề mặt của mâm phẳng của chấu kẹp hạn chế một bậc tự do. Chi tiết chỉ còn một bậc tự do là chuyển động quay quanh tâm. b. Kẹp chặt.: Chi tiết được kẹp chặt bằng ba chấu của mâm cặp. 2. Chọn máy và dụng cụ cắt. a. Chọn máy. ở nguyên công này ta chọn máy tiện vạn năng 1K62, các thông số kỹ thuật của máy đã có ở nguyên công trước. b. Chọn dụng cụ cắt ở nguyên công này ta chọn dao tiện phải 21021-008 gắn hợp kim cứng T15K6. Các thông số kỹ thuật của dao đã có ở nguyên công trước. 3. Tính toán các thông số của chế độ cắt. Dựa vào độ chính xác yêu cầu của chi tiết, cũng như là lượng dư gia công ta chia nguyên công làm hai bước Bước 1: tiện thô với lượng dư Zb= 1,6 mm. Bước 2: tiện tinh với lượng dư Zb= 0,4 mm. Tương ứng với t1= 1,6 mm, t2= 0,4 mm a. Tiện thô : với chiều sâu cắt t1= 1.6 mm. Lượng chạy dao S mm/vòng tra theo bảng 5-11 (STCNCTM) ta được S = 0,6- 1,2; ta lấy S = 0,8 mm. Vận tốc cắt được tính theo công thức thực nghiệm: V= m/ph. Trong đó: t: chiều sâu cắt, t= 1,6mm; CV; m; x; y: hệ số và số mũ, tra theo bảng 2-8 (STGCC) ta có: CV= 340; x= 0,15; y= 0,45; m= 0,2. T: Trị số tuổi bền của dụng cụ cắt, T= 60 phút. Kv: hệ số điều chỉnh vận tốc cắt tính như sau: Kv= kmvknvkuvkjVkj1Vkrvkqv kmv: hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công, tra theo bảng 5-1 (STCNCTM) ta có: kmv= Theo bảng 5-2 (STCNCTM) ta có kn = 1; nv= 1; giới hạn bền của thép 20X là sB =650MPa. Ta có kết quả : kmv= = 1,154. knv: hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi, tra theo bảng 5-5 (STCNCTM) được knv= 0,82. kuv: hệ số điều chỉnh vận tốc phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt. Theo bảng 2-14 (STGCC) kuv= 1; kj, kj1v, krv, kqv : hệ số tính đến thông số hình học lưỡi cắt. Theo bảng 2-16 (STGCC) kjv = 0,7; kqv=1,12 Thay số vào ta tính được: Kv= 1,154.0,82.1. 0,7.1,12= 0,742 Từ đó ta tính được vận tốc cắt như sau: V= 114,6 m/ph Tốc độ vòng quay của máy: n= = v/ph Dựa vào các trị số tốc độ của máy ta chọn n= 500 v/ph. Vận tốc cắt thực tế sẽ là: m/ph b. Tiện tinh : với chiều sâu cắt t2= 0,4mm. Vận tốc cắt được tính theo công thức sau: V= m/ph Trong đó: t: chiều sâu cắt, t= 0,4 mm. Các thông số khác giống như bước tiện thô: Cv= 340; T= 60; S= 0,8; x= 0,15; y= 0,45; m= 0,2; Kv= 0,742 Vận tốc cắt sẽ là: V= 141,1 m/ph Tốc độ vòng quay của máy: n= = m/ph Dựa vào các trị số tốc độ của máy ta chọn n= 500v/ph Vận tốc cắt thực tế sẽ là: m/ph III.3. Nguyên công 3: Tiện mặt ngoài và tiện mặt f78 1. Định vị và kẹp chặt. a. Định vị. Để định vị chi tiết ta sử dụng hai mũi tâm lớn. Mũi tâm lắp vào trục chính là mũi tâm được khía nhám hạn chế ba bậc tự do, truyền mômen xoắn thay cho tốc. Mũi tâm ở ụ động hạn chế hai bậc tự do. b. Kẹp chặt. Khi gia công ụ động tiến vào kẹp chặt chi tiết bằng mũi tâm. 2. Chọn máy và dụng cụ cắt. a.Chọn máy. Dựa vào tình hình máy trong nước ta chọn máy tiện vạn năng 1K62. Các thông số của máy đã có ở nguyên công 1. b. Chọn dụng cụ cắt. Theo bảng 4-5 (STCNCTM) ta chọn dao tiện ngoài thân thẳng (phải) có gắn hợp kim cứng T15K6. Dao có các thông số hình học sau: L= 120; h= 20; b= 12; j= 60, l=10; R= 1. 3. Tính toán các thông số của chế độ cắt. Dựa vào độ chính xác yêu cầu của chi tiết, cũng như là lượng dư gia công ta chia nguyên công làm bốn bước: Bước 1: tiện thô mặt ngoài với lượng dư Zb= 2 mm. Bước 2: tiện tinh mặt ngoài với lượng dư Zb= 0,5 mm. Bước 3: tiện bán tinh mặt f68 với lượng dư Zb= 0,6 mm. Bước 4: tiện tinh mặt f68 với lượng dư Zb= 0,4 mm. Tương ứng với t1= 2 mm; t2= 0,5 mm; t3=0,6 mm; t4= 0,4 mm. a. Tiện thô mặt ngoài : với chiều sâu cắt t1= 2 mm. Lượng chạy dao S, mm/vòng tra theo bảng 5-11(STCNCTM) ta được S = 0,6- 1,2; ta lấy S = 0,8 mm. Vận tốc cắt được tính theo công thức thực nghiệm: V= m/ph. Trong đó: t: chiều sâu cắt, t= 2 mm; CV; m; x; y: hệ số và số mũ, tra theo bảng 2-8 (STGCC) ta có: CV= 340; x= 0,15; y= 0,45; m= 0,2. T: Trị số tuổi bền của dụng cụ cắt, T= 60 phút. Kv: hệ số điều chỉnh vận tốc cắt tính như sau: Kv= kmvknvkuvkjVkj1Vkrvkqv kmv: hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công, tra theo bảng 5-1 (STCNCTM) ta có: kmv= Theo bảng 5-2 (STCNCTM) ta có kn = 1; nv= 1; giới hạn bền của thép 20X là sB =650MPa. Ta có kết quả : kmv= = 1,154. knv: hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi, tra theo bảng 5-5 (STCNCTM) được knv= 0,82. kuv: hệ số điều chỉnh vận tốc phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt. Theo bảng 2-14 (STGCC) kuv= 1; kj, kj1v, krv, kqv : hệ số tính đến thông số hình học lưỡi cắt. Theo bảng 2-16 (STGCC) kjv =0,9; krv=0,94; kqv= 0,93 Thay số vào ta tính được: Kv= 1,154.0,82.0,9. 0,94.0,93= 0,744 Từ đó ta tính được vận tốc cắt như sau: V= 110,8 m/ph Tốc độ vòng quay của máy: n= = v/ph Dựa vào các trị số tốc độ của máy ta chọn n= 400 v/ph. Vận tốc cắt thực tế sẽ là: m/ph b. Tiện tinh bề mặt ngoài : với chiều sâu cắt t2= 0,5 mm. Vận tốc cắt được tính theo công thức sau: V= m/ph Trong đó: t: chiều sâu cắt, t= 0,5 mm. Các thông số khác giống như bước tiện thô: Cv= 340; T= 60; S= 0,8; x= 0,15; y= 0,45; m= 0,2; Kv= 0,744 Vận tốc cắt sẽ là: V= 136,5 m/ph. Tốc độ vòng quay của máy: n= = m/ph. Dựa vào các trị số tốc độ của máy ta chọn n= 500 v/ph. Vận tốc cắt thực tế sẽ là: m/ph c. Tiện bán tinh bề mặt f78: với chiều sâu cắt t1= 0,6mm. Lượng chạy dao S, mm/ vòng tra theo bảng 5-11 (STCNCTM) ta được S = 0,6- 1,2; ta lấy S = 0,8 mm. Vận tốc cắt được tính theo công thức thực nghiệm: V= m/ph. Trong đó: t: chiều sâu cắt, t= 2mm; CV; m; x; y: hệ số và số mũ, tra theo bảng 2-8 (STGCC) ta có: CV= 340; x= 0,15; y= 0,45; m= 0,2. T: Trị số tuổi bền của dụng cụ cắt, T= 60 phút. kv: hệ số điều chỉnh vận tốc cắt tính như sau: Kv= kmvknvkuvkjVkj1Vkrvkqv kmv: hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công, tra theo bảng 5-1 (STCNCTM) ta có: kmv= Theo bảng 5-2 (STCNCTM) ta có kn = 1; nv= 1; giới hạn bền của thép 20X là sB =650MPa. Ta có kết quả : kmv= = 1,154. knv: hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi, tra theo bảng 5-5 (STCNCTM) được knv= 0,82. kuv: hệ số điều chỉnh vận tốc phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt. Theo bảng 2-14 (STGCC) kuv= 1; kj, kj1v, krv, kqv : hệ số tính đến thông số hình học lưỡi cắt. Theo bảng 2-16 (STGCC) kjv =0,9; krv=0,94; kqv= 0,93. Thay số vào ta tính được : Kv= 1,154.0,82.0,9. 0,94.0,93= 0,744 Từ đó ta tính được vận tốc cắt như sau: V= 132 m/ph Tốc độ vòng quay của máy: n= = v/ph Dựa vào các trị số tốc độ của máy ta chọn n= 500 v/ph. Vận tốc cắt thực tế sẽ là: m/ph d. Tiện tinh bề mặt f78: với chiều sâu cắt t1= 0,4 mm Vận tốc cắt được tính theo công thức sau: V= m/ph Trong đó: t: chiều sâu cắt, t= 0,4 mm. Các thông số khác giống như bước tiện thô: Cv= 340; T= 60; S= 0,8; x= 0,15; y= 0,45; m= 0,2; Kv= 0,742 Vận tốc cắt sẽ là: V= 141,1 m/ph. Tốc độ vòng quay của máy: n= = m/ph. Dựa vào các trị số tốc độ của máy ta chọn n= 500 v/ph. Vận tốc cắt thực tế sẽ là: m/ph III.4. Nguyên công 4: khoét, doa lòng thân xilanh. 1. Định vị và kẹp chặt. a. Định vị. Chi tiết được định vị trên khối Vdài hạn chế bốn bậc tự do. Hai bậc tự do còn lại là chuyển động dọc trục và quay quanh trục chi tiết không ảnh hưởng tới yêu cầu công nghệ. b. Kẹp chặt. Kẹp chặt chi tiết bằng cơ cấu kẹp ren vít- đòn. c. Cơ cấu dẫn hướng. Sử dụng then dẫn hướng ở hai đầu và bạc dẫn hướng cho trục dao. 2. Chọn máy và dụng cụ cắt. a. Chọn máy. Ta chọn máy doa mgang 2615 để gia công chi tiết ở nguyên công này, các thông số kỹ thuật của máy như sau: Kích thước làm việc của bàn máy: 800x1000. Khối lượng lớn nhất của chi tiết được gia công: 1000. Dịch chuyển ngang lớn nhất của bàn máy: 800. Dịch chuyển dọc lớn nhất của bàn máy: 1000. Phạm vi tốc độ trục chính 20-1600. Công suất động có chính (kW) 9. b. Chọn dụng cụ cắt. Trước khi chọn dụng cụ cắt ta phải xác định chế độ cắt cho từng bước khoét và doa để từ đó có các thông số để chọn dao. Lỗ cần gia công là lỗ có sẵn f54, yêu cầu sau nguyên công D= 59, độ nhám bề mặt cần đạt được trong nguyên công này là Ra=1,25. Để đạt được các thông số trên ta chia nguyên công ra làm các bước như sau: - Bước 1: Khoét lỗ f58; dùng mũi khoét đuôi lắp, răng liền vật liệu làm dao thép gió P18. - Bước 2: Doa thô lỗ f58,8 bằng dao doa chế tạo bằng thép hợp kim cứng T15K6. - Bước 3: Doa tinh lỗ f59 bằng dao doa chế tạo bằng thép hợp kim cứng T15K6. 3. Tính toán các thông số của chế độ cắt. a. Khoét lỗ thông suốt f58. Vận tốc cắt tính theo công thức sau: V= m/ph Trong đó: S: lượng chạy dao, tra theo bảng 5-26(STCNCTM) ta được S= 1,2 mm/vg CV, q, m, x, y: hệ số và các số mũ tra theo bảng 2-34(STGCC) ta được Cv= 16,3, q= 0,3; x= 0,2; y= 0,5; m= 0,3. t: chiều sâu cắt, t= 2 mm T: tuổi bền dao tra theo bảng 5-30 (STCNCTM) được T= 80 phút Kv: hệ số điều chỉnh tốc độ cắt: Kv= kmvkuvklv. Trong đó: kmv: hệ số phụ thuộc vật liệu gia công,theo bảng 5-1 (STCNCTM) được: kmv= kn Theo bảng 5-2 (STCNCTM) ta có kn = 1; nv= 1; giới hạn bền của thép 20X là sB =650MPa. Ta có kết quả : kmv= = 1,154. kuv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt tra bảng 5-6 (STCNCTM) được kuv= 0,3 klv: hệ số điều chỉnh tính đến chiều sâu lỗ gia công tra bảng2-36 (STGCC) ta được klv= 1 kv= 1,154.0,3.1= 0,35 Thay các trị số vừa tính toán vào ta tính được vận tốc cắt như sau V= 6,2 m/ph Tốc độ vòng quay trục chính n= = 34 v/ph Dựa vào trị số tốc độ trục chính ta chọn n= 32 v/ph Lưc chiều trục Po được xác định theo công thức: Po= 10.CP.tx. Dq.Sykp Mômen xoắn MX được xác định theo công thức: MX= 10. CM.Dq.tx.Sy.kp. Trong đó, D= 58,8 mm; S= 1,2 mm/vg; t= 2 mm; theo bảng 5.32 (STCNCTM) Khi tính mômen xoắn CM= 0,09; CP= 67; q=1; x= 0,9; y= 0,8 . Khi tính lực dọc