Đề tài Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết càng C12

ằng phương pháp phay. Gia công mặt đầu của vấu Φ6 bằng phương pháp phay. Gia công lỗ Φ4 bằng phương pháp khoan. Gia công 2 lỗ Φ3,5 (mm) để tarô M4. Lập tiến trình công nghệ Sau nguyên công chuẩn bị phôi, tiến trình công nghệ gia công chi tiết gồm 6 nguyên công, thứ tự các nguyên công như sau: Nguyên công 1: Phay mặt phẳng A. Nguyên công 2: Phay mặt phẳng B. Nguyên công 3: Khoan – khoét – doa lỗ Φ20. Nguyên công 4: Khoan – doa 2 lỗ Φ12. Nguyên công 5: Phay mặt đầu 2 vấu Φ8. Nguyên công 6: Phay mặt đầu vấu Φ6. Nguyên công 7: Khoan lỗ Φ4. Nguyên công 8: Khoan và tarô M4. Nguyên công 9: Kiểm tra. Thiết kế nguyên công Nguyên công 1: Phay mặt phẳng A. * Sơ đồ gá đặt: - Chi tiết được định vị ở mặt phẳng B thông qua các phiến tỳ và khối V khống chế 5 bậc tự do: tịnh tiến theo ox, oy, oz và quay quanh ox, oy. - Chi tiết được kẹp chặt bằng vít thông qua miếng đệm. Phương của lực kẹp song song với bề mặt định vị chính và hướng vào khối V. * Chọn máy: Máy phay vạn năng 6H12 (Phần phụ lục trang221-[2]) Mặt làm việc của bàn máy: 320 × 1250 mm Công suất động cơ: N = 7 kw Hiệu suất máy: η = 0.75 Số vòng quay trục chính: 30; 37.5; 47.5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500 * Chọn dao: Ta chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng có thông số : 100 x 50 x 32 x 10 – BK6. * Bước công nghệ : - Bước 1: Phay thô - Bước 2: Phay tinh Nguyên công 2: Phay mặt phẳng B * Sơ đồ định vị và kẹp chặt - Chi tiết được định vị ở mặt phẳng A thông qua các phiến tỳ và khối V khống chế 5 bậc tự do: tịnh tiến theo ox, oy, oz và quay quanh ox, oy. - Chi tiết được kẹp chặt bằng vít thông qua miếng đệm. Phương của lực kẹp song song với bề mặt định vị chính và hướng vào khối V. * Chọn máy: Máy phay vạn năng 6H12 (Phần phụ lục trang221-[2]) Mặt làm việc của bàn máy: 320 × 1250 mm Công suất động cơ: N = 7 kw Hiệu suất máy: η = 0.75 Số vòng quay trục chính: 30; 37.5; 47.5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500 * Chọn dao: Ta chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng có thông số: 100 x 50 x 32 x 10 – BK6. * Bước công nghệ : - Bước 1: Phay thô - Bước 2: Phay tinh đảm bảo kích thước 30±0,05. Nguyên công 3: Khoan – khoét – doa lỗ Φ20 * Sơ đồ định vị và kẹp chặt - Chi tiết được định vị ở mặt phẳng đáy thông qua các phiến tỳ và khối V khống chế 5 bậc tự do: tịnh tiến theo ox, oy, oz và quay quanh ox, oy. - Chi tiết được kẹp chặt bằng vít thông qua miếng đệm. Phương của lực kẹp song song với bề mặt định vị chính và hướng vào khối V. * Chọn máy: Chọn máy khoan 2A135 (Phần phụ lục trang220-[2]) Công suất máy: Nm = 6 kw Số cấp tốc độ: 9 cấp. Giới hạn số vòng quay trục chính: 68 ÷ 1100 vòng/phút. Số cấp chạy dao: 11 cấp. Đường kính lớn nhất có thể gia công được: 35mm * Chọn dao: - Chọn mũi khoan Ф18 (Bảng 4-42 trang 328-[3]) + Chiều dài là: 228 mm + Chiều dài phần cắt là: 130 mm - Chọn mũi khoét Ф19,8 x P18 - Chọn mũi doa Ф20 có gắn mảnh hợp kim cứng chuôi côn có: D = 24, L = 140, l = 18 (Bảng 4-49 trang 336-[3]) Nguyên công 4: Khoan – doa 2 lỗ Φ12 * Sơ đồ định vị và kẹp chặt - Chi tiết được định vị ở mặt phẳng đáy thông qua các phiến tỳ và chốt trụ ngắn khống chế 5 bậc tự do: tịnh tiến theo ox, oy, oz và quay quanh ox, oy. - Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp. Phương của lực kẹp vuông góc với bề mặt định vị chính và hướng vào bề mặt định vị chính. * Chọn máy: Chọn máy khoan 2A125 (Phần phụ lục trang 220-[2]) Công suất máy: Nm = 2,8 kw Số cấp tốc độ: 9 cấp. Giới hạn số vòng quay trục chính: 97 ÷ 1360 vòng/phút. Số cấp chạy dao: 9 cấp. Đường kính lớn nhất có thể gia công được: 25mm * Chọn dao: - Chọn mũi khoan Ф11,8 (Bảng 4-42 trang 327- [3]) + Chiều dài là: 175 mm + Chiều dài phần cắt là: 94 mm - Chọn mũi doa Ф12 có gắn mảnh hợp kim cứng chuôi côn có: D = 12, L = 140, l = 16 (Bảng 4-49 trang 336-[3]) Nguyên công 5: Phay mặt đầu 2 vấu Φ8 *Sơ đồ định vị và kẹp chặt - Chi tiết được định vị ở mặt phẳng đáy thông qua các phiến tỳ, chốt trụ ngắn và chốt trám khống chế 6 bậc tự do: tịnh tiến theo ox, oy, oz và quay quanh ox, oy, oz. - Chi tiết được kẹp chặt bằng vít thông qua miếng đệm. Phương của lực kẹp vuông góc và hướng vào bề mặt định vị chính. * Chọn máy: Máy phay vạn năng 6H12 (Phần phụ lục trang 221 - [2]) Mặt làm việc của bàn máy: 320 × 1250 mm Công suất động cơ: N = 7 kw Hiệu suất máy: η = 0.75 Số vòng quay trục chính: 30; 37.5; 47.5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500 *Chọn dụng cụ cắt: Chọn dao phay đĩa răng chắp. Nguyên công 6: Phay mặt đầu vấu Φ6. *Sơ đồ định vị và kẹp chặt - Chi tiết được định vị ở mặt phẳng đáy thông qua các phiến tỳ, chốt trụ ngắn và chốt trám khống chế 6 bậc tự do: tịnh tiến theo ox, oy, oz và quay quanh ox, oy, oz. - Chi tiết được kẹp chặt bằng vít thông qua miếng đệm. Phương của lực kẹp vuông góc và hướng vào bề mặt định vị chính. * Chọn máy: Máy phay vạn năng 6H12 (Phần phụ lục trang 221 - [2]) Mặt làm việc của bàn máy: 320 × 1250 mm Công suất động cơ: N = 7 kw Hiệu suất máy: η = 0.75 Số vòng quay trục chính: 30; 37.5; 47.5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500 *Chọn dụng cụ cắt: Chọn dao phay trụ. Nguyên công 7: Khoan lỗ Φ4. *Sơ đồ định vị và kẹp chặt - Chi tiết được định vị ở mặt phẳng đáy thông qua các phiến tỳ, chốt trụ ngắn và chốt trám khống chế 6 bậc tự do: tịnh tiến theo ox, oy, oz và quay quanh ox, oy, oz. - Chi tiết được kẹp chặt bằng vít thông qua miếng đệm. Phương của lực kẹp vuông góc và hướng vào bề mặt định vị chính. *Chọn máy: Chọn máy khoan 2A125 (Phần phụ lục trang 220 - [2]) Công suất máy: Nm = 2,8 kw Số cấp tốc độ: 9 cấp. Giới hạn số vòng quay trục chính: 97 ÷ 1360 vòng/phút. Số cấp chạy dao: 9 cấp. Đường kính lớn nhất có thể gia công được: 25mm *Chọn dụng cụ cắt: Mũi khoan Φ4. L = 75, l = 43 (mm). Nguyên công 8: Khoan và tarô M4. *Sơ đồ định vị và kẹp chặt - Chi tiết được định vị ở mặt phẳng đáy thông qua các phiến tỳ, chốt trụ ngắn và chốt trám khống chế 6 bậc tự do: tịnh tiến theo ox, oy, oz và quay quanh ox, oy, oz. - Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp. Phương của lực kẹp vuông góc và hướng vào bề mặt định vị chính. *Chọn máy: Chọn máy khoan 2A125 (Phần phụ lục trang 220 - [2]) Công suất máy: Nm = 2,8 kw Số cấp tốc độ: 9 cấp. Giới hạn số vòng quay trục chính: 97 ÷ 1360 vòng/phút. Số cấp chạy dao: 9 cấp. Đường kính lớn nhất có thể gia công được: 25mm *Chọn dụng cụ cắt Mũi khoan Φ3,5. L = 70, l = 39 (mm). Mũi tarô M4. Nguyên công 9: Kiểm tra Kiểm tra độ vuông góc của đường tâm các lỗ với hai mặt. Kiểm tra độ song song của đường tâm các lỗ. Kiểm tra độ song song của hai mặt. IV. Tính lượng dư cho một bề mặt và tra lượng dư cho các bề mặt còn lại Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phần đảm bảo hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất vì: Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, mất nhiều thời gian gia công, đi kèm với nó là những tổn hao về máy móc, dụng cụ cắt, lao động dẫn đến giá thành sản phẩm tăng Nếu lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi sai lệch phôi. Trong công nghệ chế tạo máy, người ta sử dụng 2 phương pháp sau đây để xác định lượng dư gia công: Phương pháp thống kê kinh nghiệm Phương pháp phân tích tổng hợp Phương pháp thống kê kinh nghiệm xác định lượng dư gia công bằng kinh nghiệm. Nhược điểm của phương pháp này là không xét đến những điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lượng dư thường lớn hơn giá trị cần thiết. Phương pháp tính toán phân tích tổng hợp dựa trên cơ sở phân tích các yếu tố tạo ra lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo ra chi tiết hoàn chỉnh. Trong đồ án này chỉ tính lượng dư theo phương pháp tính toán phân tích cho nguyên công III và IV: gia công lỗ Ф20 và 2 lỗ Ф12. Các nguyên công còn lại thống kê theo kinh nghiệm. Tính lượng dư cho nguyên công khoan lỗ Ф20: Ta thấy vật liệu của chi tiết là thép, khối lượng của chi tiết là 1,055 kg độ chính xác cấp II. Quy trình công nghệ gia công chi tiết gồm 2 bước: phay thô, phay tinh. Tra bảng 10 trang 39-[1] chất lượng bề mặt của các loại phôi khác nhau ta có: Rz = 250 (μm) Ta = 350 (μm) Sau bước gia công thô ta có Rz = 50 (μm) Ta = 0 (Vì vật liệu làm bằng thép) * Sai lệch không gian tổng cộng (ρp) được tính theo công thức: ρp = Trong đó: ρc – Sai số do độ cong vênh của chi tiết sau khi đúc ρc = ∆k.l Tra bảng 15 (hdtk) ta có đối với phôi đúc thì (μm) Vậy: ρc = 0,002.30 = 0,06 (mm) = 60 (μm) ρcm = 700 μm Vậy ρp = = 702,6 (μm) Sai số không gian còn lại sau khi phay thô là: ρ1 = 0,05. ρp = 0,05.702,6 ≈ 35 (μm) Sai số gá đặt khi phay thô là: Trong trường hợp này: εc = 0 vì gốc kích thước trùng với chuẩn định vị. Vậy: εgd1 = εkc Tra bảng 24 trang48-[1] được εkc = 60 (μm) → εgd1 = 60 (μm) Vậy sai số gá đặt khi phay thô là: εgd1 = 60 (μm) Khi phay tinh không thay đổi gá đặt nên sai số gá đặt còn lại là: εgđ2 = 0,05. εgd1 = 0,05.60 = 3 (μm) * Xác định lượng dư nhỏ nhất theo công thức: Lượng dư nhỏ nhất khi phay thô là: = 2725,2 (μm) = 2,7252 (mm) Lượng dư nhỏ nhất khi phay tinh là: = 276 (μm) = 0,276(mm) * Kích thước tính toán: - Phay tinh: l2 = 30,05 (mm) - Phay thô : l1 = 30,05 + 0,276 = 30,326 (mm) - Phôi : lp = 30,326 + 2,7252 = 33,0512 (mm) * Kích thước giới hạn lớn nhất: - Phay tinh: l2 = 30,05 (mm) - Phay thô : l1 = 30,33 (mm) - Phôi : lp = 33,05 (mm) *Dung sai của các bước là: d1 = 100 (μm); d2 = 300 (μm); dph = 800 (μm) * Kích thước giới hạn nhỏ nhất: - Phay tinh: l2 = 30,05 - 0,1 = 29,95(mm) - Phay thô : l1 = 30,33 - 0,3 = 30,03 (mm) - Phôi : lp = 33,05 - 0,8 = 32,25 (mm) * Lượng dư giới hạn: - Khi phay tinh: Zmax = 30,33 – 30,05 = 0,28 (mm) Zmin = 30,03 – 29,95 = 0,08 (mm) - Khi phay thô: Zmax = 33,05 – 30,33 = 2,72 (mm) Zmin = 32,25 – 30,03 = 2,22 (mm) * Lượng dư tổng cộng Zomax = 0,28 + 2,72 = 3 (mm) Zomin = 0,08 + 2,22 = 2,3 (mm) Từ các kết quả tính toán ở trên ta đưa ra bảng lượng dư gia công như sau: Bước CN Các yếu tố (μm) Lượng dư tính toán Zbmin (μm) Kích thước tính toán δ (μm) Kích thước giới hạn (mm) Lượng dư giới hạn (μm) Rza Ta ρ ε lmin lmax Zmin Zmax Phôi 250 350 702.6 - - 33,0512 800 32,25 33,05 - - Phay thô 50 0 35 60 2725,2 30,326 300 30,03 30,33 2220 2720 Phay tinh 40 - 3 276 30,05 100 29,95 30,05 80 280 * Kiểm tra kết quả tính toán: 2Zomax - 2Zomin = 280 – 80 = 200 (μm) δp – δct = 300 – 100 = 200 (μm) Tra lượng dư cho các nguyên công còn lại: Chi tiết là thép 45 đúc với cấp chính xác I nên ta tra bảng 3-94 [3] có: Nguyên công 1: Mặt phẳng A có lượng dư là 3 (mm) Nguyên công 3: Lỗ Φ20 được đúc đặc để thuận tiện cho việc làm khuôn Nguyên công 4: 2 lỗ Φ12 được đúc đặc để thuận tiện cho việc làm khuôn Nguyên công 5: Mặt đầu các vấu có lượng dư là 2 (mm) Nguyên công 6: Lỗ Φ4 được đúc đặc Nguyên công 7: 2 lỗ M4 được đúc đặc V. Tính và tra chế độ cắt cho các nguyên công 5.1 Nguyên công 1: Phay mặt phẳng A * Bước phay thô: Chiều sâu cắt: t = 2,5 (mm) Lượng chạy dao Sz = 0,2 (mm/răng) (tra bảng 5-125- trang113[4] Lượng chạy dao vòng : So = Sz.z = 0,2.10 = 2 (mm/vòng) Tốc độ cắt V: V = Vb.k1.k2.k3.k4.k5.k6 Tra bảng 5-126 trang114[4] có:Vb = 226 Các hệ số điều chỉnh: k1=0,8 hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi. k2=1 hệ số phụ thuộc vào chu kỳ tuổi bền của dao k3=1 hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng k4=1 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công k5=1 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay. K6=1 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính φ Do vậy V = 226.0,8 = 180,8 m/phút Số vòng quay của trục chính: (vòng/phút) Chọn số vòng quay theo máy: nmáy = 600 (vòng/phút) Tốc độ cắt thực tế Vtt= (m/phút) Lượng chay dao phút: Sphút=So.nmáy=2.600=1200 (mm/phút) Chọn lượng chạy dao theo máy Sphút-máy=1180 (mm/phút) * Bước phay tinh: Chiều sâu cắt: t = 0,5 (mm) Lượng chạy dao : Tra bảng 5-131trang 119[4] có So = 1,9 (mm/vòng) Lấy nmáy= 600 (vòng/phút) và Vtt = 188,4 (m/phút) theo bước phay thô Lượng chạy dao phút: Sphút = So.nmáy 1,9.600 = 1140 Chọn lượng chạy dao theo máy Sphút-máy=950 (mm/phút) 5.2 Nguyên công 2: Phay mặt phẳng B * Bước phay thô: Chiều sâu cắt: t = 2,5 (mm) Lượng chạy dao Sz = 0,2 (mm/răng) (tra bảng 5-125- trang113[4] Lượng chạy dao vòng : So = Sz.z = 0,2.10 = 2 (mm/vòng) Tốc độ cắt V: V = Vb.k1.k2.k3.k4.k5.k6 Tra bảng 5-126 trang114[4] có:Vb = 226 Các hệ số điều chỉnh: k1=0,8 hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi. k2=1 hệ số phụ thuộc vào chu kỳ tuổi bền của dao k3=1 hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng k4=1 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công k5=1 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay. K6=1 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính φ Do vậy V = 226.0,8 = 180,8 m/phút Số vòng quay của trục chính: (vòng/phút) Chọn số vòng quay theo máy: nmáy = 600 (vòng/phút) Tốc độ cắt thực tế Vtt= (m/phút) Lượng chay dao phút: Sphút=So.nmáy=2.600=1200 (mm/phút) Chọn lượng chạy dao theo máy Sphút-máy=1180 (mm/phút) * Bước phay tinh: Chiều sâu cắt: t = 0,5 (mm) Lượng chạy dao : Tra bảng 5-131trang 119[4] có So = 1,9 (mm/vòng) Lấy nmáy= 600 (vòng/phút) và Vtt = 188,4 (m/phút) theo bước phay thô Lượng chạy dao phút: Sphút = So.nmáy 1,9.600 = 1140 Chọn lượng chạy dao theo máy Sphút-máy=950 (mm/phút) 5.3 Nguyên công 3: Khoan – khoét – doa lỗ Φ20: *Bước khoan:Khoan lỗ Φ18 Chiều sâu cắt: (mm) Lượng chạy dao: Tra bảng 5-25 trang 21[4] có: S = 0,36 (mm/vòng) Chọn lượng chạy dao theo máy là: Smáy=0,32 (mm/vòng) Tốc độ cắt: Tra bảng 5-86 trang 83[4] có : V = 27,5 (m/phút) Số vòng quay trục chính: (vòng/phút) Chọn số vòng quay theo máy: nmáy = 530 Tốc độ cắt thực tế: Vtt= (m/phút) *Bước khoét: Khoét lỗ Φ19,8 Chiều sâu cắt: (mm) Lượng chạy dao: Tra bảng 5-26 trang 22[4] có: Sb = 0,6 (mm/vòng) Hệ số điều chỉnh kos= 0,7 => S = Sb.kos = 0,6.0,7 = 0,42 (mm/vòng) Chọn lượng chạy dao theo máy là: Smáy=0,43 (mm/vòng) Tốc độ cắt: Tra bảng 5-105 trang96[4] có : V = 29,5 (m/phút) Số vòng quay trục chính: (vòng/phút) Chọn số vòng quay theo máy: nmáy = 530 Tốc độ cắt thực tế: Vtt= (m/phút) *Bước doa: Doa lỗ Φ20 Chiều sâu cắt: (mm) Lượng chạy dao: Tra bảng 5-112 trang 104[4] có: S = 0,7 (mm/vòng) Chọn lượng chạy dao theo máy là: Smáy=0,72 (mm/vòng) Tốc độ cắt: Tra bảng 5-113 trang 105[4] có : V = 14,3 (m/phút) Số vòng quay trục chính: (vòng/phút) Chọn số vòng quay theo máy: nmáy = 275 (vòng/phút) Tốc độ cắt thực tế: Vtt= (m/phút) 5.4 Nguyên công 4: Khoan – doa 2 lỗ Φ12 *Bước 1: Khoan - doa lỗ Φ12 thứ nhất +Khoan lỗ Φ11,8 Chiều sâu cắt: (mm) Lượng chạy dao: Tra bảng 5-25 trang 21[4] có: S = 0,28 (mm/vòng) Chọn lượng chạy dao theo máy là: Smáy=0,28 (mm/vòng) Tốc độ cắt: Tra bảng 5-86 trang 83[4] có : V = 24 (m/phút) Số vòng quay trục chính: (vòng/phút) Chọn số vòng quay theo máy: nmáy = 680 Tốc độ cắt thực tế: Vtt= (m/phút) + Doa lỗ Φ12 Chiều sâu cắt: (mm) Lượng chạy dao: Tra bảng 5-112 trang 104[4] có: S = 0,5 (mm/vòng) Chọn lượng chạy dao theo máy là: Smáy=0,48 (mm/vòng) Tốc độ cắt: Tra bảng 5-113 trang 105[4] có : V