Đề tài Thiết kế và chế tạo nắp bơm

Mục lục Tiêu đề Trang Lời nói đầu: 2 1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết 3 2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 3 3. Xác định dạng sản xuất 4 4. Chọn phương pháp chế tạo phôi 4 5. Lập thứ tự các nguyên công 5 6. Tính lượng dư gia công cho mặt A 8 6.1. Tính lượng dư gia công 8 6.2. Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại 10 7. Tính toán và tra chế độ cắt 11 8.1. Tra chế độ cắt cho nguyên công còn lại 14 9. Tính thời gian gia công cơ bản cho các nguyên công 23 10. Tính toán thiết kế đồ gá cho nguyên công 1 24 I. Phân tích sơ đồ gá đặt 24 II. Tính toán chế độ cắt 27 III. Viết phương trình lực kẹp 28 IV. Xác định sai số cho phép của đồ gá 30 V. Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá 31 VI. Nguyên lý làm việc của đồ gá 32 VII. Tính sai số chế tạo của đồ gá 32 VIII. Đặt điều kiện kỹ thuật cho đồ gá 34 Tài liệu tham khảo 35 Lời nói đầu Đ ể có được một sản phẩm cơ khí có thể tiêu thụ được trên thị trường, phải qua rất nhiều công đoạn ( Khai thác quặng – Luyện kim - Chế tạo phôi – gia công cơ khí lắp ráp – Chạy thử – Bảo quản – Vận chuyển … ). Trong tất cả các quá trình đó thì quan trọng nhất là quá trình gia công cơ khí. Nó quyết định trực tiếp chất lượng sản phẩm và giá thành của sản phẩm. Với một sản phẩm, có thể tìm ra nhiều phương án để chế tạo. Việc thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết là nhằm xác định phương pháp và cách thức để đưa một chi tiết từ bản vẽ thiết kế trở thành 1 sản phẩm thực thụ, với điều kiện kỹ thuật đảm bảo theo yêu cầu của bản vẽ chế tạo. Đồng thời chi phí để chế tạo ra sản phẩm phải là thấp nhất có thể . Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy được coi như là sản phẩm đầu tay của một kỹ sư Công nghệ chế tạo máy. Nó giúp cho em bước đầu làm quen vói công việc thực tế của một kỹ sư, nắm bắt được các kỹ năng khi thiết kế một qui trình công nghệ gia công chi tiết. Qua đồ án này em có điều kiện củng cố lại và nghiên cứu sâu hơn những kiến thức đã học ở các môn học cơ sở và chuyên ngành như: Nguyên lý máy . Chế tạo phôi . Chi tiết máy . Nguyên lý cắt kim loại . Công nghệ chế tạo máy . Đồ gá . … Sau khi hoàn thành đồ án này em sẽ tự tin hơn khi bước vào đồ án tốt nghiệp, là kết quả của 5 năm học tập tại trường. 1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết. Nắp bơm là bộ phận dùng để lắp vào thân bơm và có thêm bạc đỡ trục bơm. Trong quá trình làm việc trục có chuyển động quay tương đối với bạc. Công suất tổn hao để chống lại ma sát giữa trục và bạc làm cho vùng làm việc có nhiệt độ rất cao, ứng suất nhiệt sinh ra có thể làm cho bạc đỡ bị rạn nứt dẫn đến phá hỏng. Mặt khác, trong quá trình làm việc có tải trọng dao động. Tải trọng dao động này tác động lên mối lắp ghép giữa lỗ và bạc làm cho mối lắp ghép giữa lỗ và bạc bị phá hỏng, khiến cơ cấu không hoạt động được nữa. Như vậy khi chế tạo chi tiết cần phải đảm bảo chất lượng của vật liệu gia công đồng đều và phải chịu được ứng suất nhiệt sinh ra. Bề mặt lắp ghép giữa trục và bạc phải gia công đạt độ nhẵn bóng cao để khi lắp ráp lớp nhấp nhô bề mặt bị san phẳng nhỏ đảm bảo cho bạc không bị phá hỏng khi làm việc. Trên nắp bơm có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt không phải gia công. Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ trụ (40 Cần gia công mặt phẳng A chính xác để làm chuẩn tinh gia công. Đảm bảo kích thước khoảng cách của 2 tâm lỗ (40 là: 90(0,08. Vật liệu sử dụng là hợp kim nhôm. 2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Chi tiết có dạng hộp do đó ta có thể áp dụng qui trình công nghệ gia công chi tiết dạng hộp để gia công. Bề mặt làm việc chủ yếu là mặt B (yêu cầu độ kín khít). Xét tính công nghệ của chi tiết dạng hộp ta có thể gia công được bằng nhiều phương pháp. Trên các máy vạn năng, bán tự động, tự động... ở đây với kết cấu của chi tiết đơn giản và dạng sản xuất loạt vừa ta tiến hành gia công trên các máy công cụ vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng. - Các bề mặt đều được thoát dao khi gia công. - Các lỗ của chi tiết có thể gia công đồng thời trên máy nhiều trục. - Các bề mặt làm chuẩn đủ diện tích và cứng vững trong khi gia công. - Với kết cấu và vật liệu chi tiết ta chọn phương pháp đúc. - Xét về kết cấu vật liệu thống nhất, dễ kiếm, kích thước hợp lý, làm giảm giá thành. Các bề mặt cần gia công là : Phay mặt chuẩn A với độ bóng cao để làm chuẩn tinh. Gia công bằng phương pháp phay mặt đầu qua 2 bước: phay thô và phay tinh. Phay mặt đầu 2 khối trụ qua bước phay thô. Tiện 2 lỗ đạt kích thước (40 và rãnh: Tiện thô, tiện tinh. Tiện lỗ (40 và tiện ren M60: Tiện thô, tiện tinh. Khoan 3 lỗ (8. Khoan, doa 8 lỗ (10. Phay rãnh rộng 92 mm. Kiểm tra. 3. Xác định dạng sản xuất. Dựa vào sản lượng hàng năm và khối lượng của phôi để xác định dạng sản xuất. Công thức tính sản lượng hàng năm: Trong đó: N : Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm. N1: Sản lượng sản phẩm trong một năm N1 = 5000 chi tiết. m : Số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm. ( : Số phần trăm chi tiết phế phẩm ( = 3%. ( : Số phần trăm chi tiết dự trữ dùng làm phụ tùng ( = 5%. Trọng lượng chi tiết: G = V.( (kg) Trong đó: V : Thể tích chi tiết. Ta tính được V = 0,9708 dm3. ( : Khối lượng riêng của chi tiết (nhôm = 2,6 kg/dm3. => G = 0,9708. 2,6 = 2,52 kg Tra bảng 2 TKDA-CN-CTM ta có dạng sản xuất là loạt vừa. 4. Chọn phương pháp chế tạo phôi. Dựa vào kết cấu của chi tiết, điều kiện làm việc không khắc nghiệt. Vật liệu là hợp kim nhôm. Với dạng sản xuất là loạt vừa, ta áp dụng phương pháp đúc trong khuôn kim loại dùng mẫu gỗ. Khuôn được làm bằng máy. Với phương pháp đúc này vật đúc đạt được cấp chính xác II. 5. Lập thứ tự các nguyên công. Trong các dạng sản xuất hàng loạt và hàng khối quy trình công nghệ được xây dựng theo 2 nguyên tắc: + Phân tán nguyên công + Tập trung nguyên công Với kết cấu của chi tiết và dạng sản xuất hàng loạt vừa ta chọn phương án gia công theo phương pháp phân tán nguyên công. Qui trình công nghệ gia công nắp bơm được chia làm 8 nguyên công và 1 nguyên công kiểm tra. *. Nguyên công 1: Phay mặt chuẩn A. - Định vị: Khi gia công mặt phẳng A sử dụng 2 phiến tỳ xẻ rãnh do mặt chuẩn sử dụng là mặt chuẩn thô. 2 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do, và má kẹp là hai khối v và một khối v di động và mặt chuẩn thô là mặt bên của 2 khối trụ. - Kẹp chặt: Dùng hai khối v kẹp chặt chi tiết, phương thức lực kẹp song song với mặt định vị dùng khối v vát tạo lực vuông góc với mặt định vị. - Chọn máy: Máy phay đứng 6H12. Công suất của máy Nm = 3kW. - Chọn dao: Phay bằng dao phay đĩa mặt đầu răng gắn mảnh thép gió, có các kích thước sau (Tra theo bảng 4-93 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1): D = 200 mm, d =50 mm, B = 46 mm, số răng Z = 20 răng. *. Nguyên công 2: Phay mặt đầu 2 khối trụ đạt kích thước 45(0,1 và 95 độ nhám Rz =40 (m - Định vị: Khi gia công mặt đầu 2 khối trụ sử dụng 2 phiến tỳ phẳng do mặt chuẩn sử dụng là mặt chuẩn A đã được gia công ở nguyên công trước. 2 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do, và sử dụng 2 mỏ kẹp để kẹp chi tiết. - Kẹp chặt: Sử dụng 2 mỏ kẹp thực hiện bằng cơ cấu kẹp bulông - đai ốc, lực kẹp vuông góc với mặt phẳng định vị. - Chọn máy: Máy phay đứng 6H12. Công suất của máy Nm = 3kW. - Chọn dao: Phay bằng dao phay đĩa mặt đầu răng gắn mảnh thép gió, có các kích thước sau (Tra theo bảng 4-93 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1): D = 200 mm, d =50 mm, B = 46 mm, số răng Z = 20 răng. *. Nguyên công 3: Tiện 2 lỗ kích thước (40(0,025 và rãnh với khoảng cách 90(0,08 và tiện miệng ngoài lỗ đạt kích thước (100. - Định vị: Khi tiện 2 lỗ đạt kích thước (40 ta sử dụng 2 phiến tỳ phẳng do mặt chuẩn sử dụng là mặt chuẩn A đã được gia công ở nguyên công 1, 2 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do, 1 chốt côn định vị tâm lỗ với tâm trục chính, 1 chốt chặn chống xoay, sử dụng 2 mỏ kẹp để kẹp chi tiết. - Kẹp chặt: Sử dụng 2 mỏ kẹp thực hiện bằng cơ cấu kẹp bulông - đai ốc, lực kẹp vuông góc với mặt phẳng định vị. - Chọn máy: Máy tiện T620. Công suất của máy Nm = 2,8 kw. - Chọn dao: Dao tiện lỗ có gắn mảnh hợp kim cứng kiểu II. *. Nguyên công 4: Tiện lỗ (40(0,025 và tiện ren ngoài M60. - Định vị: Khi tiện lỗ (40(0,025 và tiện ren ngoài M6 ta sử dụng 2 phiến tỳ phẳng do mặt chuẩn sử dụng là mặt chuẩn A đã được gia công ở nguyên công 1, 2 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do, 1 chốt trám hạn chế 1 bậc tự do và một chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do, sử dụng 2 mỏ kẹp để kẹp chi tiết. - Kẹp chặt: Sử dụng 2 mỏ kẹp thực hiện bằng cơ cấu kẹp bulông - đai ốc, lực kẹp vuông góc với mặt phẳng định vị. - Chọn máy: Máy tiện 1K62. Công suất của máy Nm = 2,8 kw. - Chọn dao: Dao tiện lỗ có gắn mảnh hợp kim cứng kiểu II. *. Nguyên công 5: Khoan 3 lỗ (8. - Định vị: Khi khoan 3 lỗ (8 với mặt chuẩn A, sử dụng 2 phiến tỳ phẳng do mặt chuẩn A đã được gia công tinh từ nguyên công đầu, 2 phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do, 1 chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do, 1 chốt trám chống xoay hạn chế 1 bậc tự do . - Kẹp chặt: Sử dụng 2 mỏ kẹp thực hiện bằng cơ cấu kẹp bulông - đai ốc, lực kẹp vuông góc với mặt phẳng định vị. - Chọn máy: Máy khoan đứng 2A55. - Chọn dao: Khoan bằng mũi khoan ruột gà chuôi côn kiểu 1, vật liệu thép gió P18, có các kích thước sau (Tra theo bảng 4-42 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1): d = 8mm, L = 240 mm, l =160 mm *. Nguyên công 6: Khoan 8 lỗ (10. - Định vị: Khi khoan 8 lỗ (10 sử dụng 2 phiến tỳ phẳng hạn chế 3 bậc tự do, 1 chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do, 1 chốt trám chống xoay hạn chế 1 bậc tự do . - Kẹp chặt: Sử dụng 2 mỏ kẹp thực hiện bằng cơ cấu kẹp bulông - đai ốc, lực kẹp vuông góc với mặt phẳng định vị. - Chọn máy: Máy khoan cần 2A55, đường kính mũi khoan lớn nhất 25mm. Công suất của máy Nm = 4 kW - Chọn dao: Mũi khoan ruột gà, chuôi côn kiểu I, vật liệu thép gió P18. Tra theo bảng 4-12, Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1): d= 10, L=250, l= 170. *. Nguyên công 7: Phay rãnh rộng 92(0,1 mm. - Định vị: Khi phay rãnh rộng 92(0,1 mm sử dụng 2 phiến tỳ phẳng hạn chế 3 bậc tự do, 1 chốt côn tự lựa hạn chế 2 bậc tự do, 1 chốt trám tự lựa hạn chế 1 bậc tự do . - Kẹp chặt: Sử dụng cơ cấu kẹp bulông - đai ốc, lực kẹp vuông góc với mặt phẳng định vị. - Chọn máy: Máy phay đứng 6H12. Công suất của máy Nm = 3kW. - Chọn dao: Sử dụng dao phay ngón D=14mm. Tra theo bảng 4-65, Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1): L=83mm, l=26mm, z=5. *. Nguyên công 8: Kiểm tra. 6. Tính lượng dư gia công cho một nguyên công, còn các bề mặt khác của chi tiết tra theo Sổ tay công nghệ [7]. Phôi có dạng phôi đúc cấp chính xác I. Tiến trình công nghệ gia công mặt phẳng đạt kích thước 15(0,1, Đây là nguyên công tạo chuẩn tinh chính để gia công các mặt còn lại của chi tiết. Sơ đồ định vị như hình vẽ: Điều kiện kỹ thuật của mặt phẳng: Kích thước đạt được sau khi phay : 15(0,1 . Độ nhám : Ra = 2,5 (m . Để đạt được các yêu cầu kỹ thuật trên ta chia nguyên công 1 ra làm 2 bước : Bước 1 : Phay thô. Bước 2 : Phay tinh. 6.1. Tính lượng dư gia công: Lượng dư nhỏ nhất được tính theo công thức: Zmin = Rzi-1 + Ti-1 + (i-1 + (i Trong đó: - Zmin: Lượng nhấp nhô nhỏ nhất của bước đang tính. - Rz-1: Độ nhám bề mặt đúc . - Ti-1: Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt đúc. - (i-1: Tổng sai số của phôi đúc. - (i: Sai số gá đặt của bước đang thực hiện. Với kích thước lớn nhất của phôi là 250 < 630 mm lên theo bảng 3-15 [T186] [2] dạng sản xuất phôi trên dây chuyền tự động đạt cấp chính xác IT15, dung sai kích thước đúc 1,85. Tra bảng 10 T39 [1] ta có: Rz + Ti = 250 + 350 = 600 (m. Tra bảng 12 T40 [1] ta có: Sau phay thô: Rz = 50 (m. Sau phay tinh: Rz = 10 (m. Sai lệch cong vênh: (cv: (k.L Trong đó: (k: Là độ cong vênh trên 1mm chiều dài. L: Kích thước lớn nhất của chi tiết. (L = 250mm). Tra bảng 15 T43 [1] với L>150mm phôi đúc có: (k = 0,7 => (cv = 0,7.250 = 175 (m. Tra bảng 3-11 T182 [2] với kích thước từ 80->120mm có dung sai vật đúc là 1,4 mm, từ đó ta tinh được độ không song song: (kss = 1/2 (phôi = 1/2 .1400 = 700 (m Tổng sai lệch: ( = (kss +(cv= 700 +175 = 875 (m. Từ đó tính được lượng dư nhỏ nhất cho nguyên công phay thô: Zmin = 875 + 600 = 1475 (m = 1,475 mm. Lượng dư cho phay tinh: Theo bảng 3-96 T237 [2] có: Phay thô đạt cấp chính xác 12, sau phay thô Rz = 50 (m. Ti = 50(m. Sai lệch không gian còn lại sau phay thô là: ( =0,06. (phôi = 0,06. 875 = 52,5 (m. => Lượng dư nhỏ nhất cho phay tinh là: Zbmin = 50 + 50 + 52,5 = 152,5 (m = 0,1525 mm. Kích thước khi phay tinh (kích thước nhỏ nhất) là: 14,9 +0,152 +1,475 = 15,052 mm Kích thước phôi: 15,052 + 1,475 = 16,52 mm. Tra bảng ta có: - Dung sai phôi: (700 (m. - Dung sai phay thô: ( 180 (m. - Dung sai phay tinh: ( 100 (m. Kích thước của phôi được tính như sau: Lấy kích thước tính toán làm tròn theo số có nghĩa của dung sai ta được kích thước nhỏ nhất, sau đó lấy kích thước này cộng hay trừ cho dung sai trên được kích thước lớn nhất. Sau phay tinh: Lmin = 14,9 mm. Lmax = 15,1 mm. Sau phay thô: Lmin = 15,05 mm. Lmax = 15,41 mm. Kích thước phôi: Lmin = 16,52 mm. Lmax = 17,22 mm. Lượng dư gia công: Zmin là hiệu số 2 kích thước nhỏ nhất kề nhau. Zmax là hiệu số 2 kích thước lớn nhất kề nhau. Khi phay tinh: Zmin = 15,05 - 14,9 = 0,15 mm = 150 (m. Zmax = 15,41 - 15,1 = 0,31 mm = 230 (m. Khi phay thô: Zmin = 16,52 - 15,05 = 1,47 mm = 1470 (m. Zmax = 17,22 - 15,41 = 1,81 mm = 1810 (m. Lượng dư tổng cộng: Z0min = 1620 (m. Z0max = 2040 (m. Kết quả tính toán: Thứ tự các bước công nghệ gia công mặt phẳng  Các yếu tố tạo thành lượng dư  Giá trị tính toán Min (mm)  Lượng dư Zmin ((m)  Dung sai (m  Kích thước giới hạn (mm)  Trị số giới hạn của dung sai((m)    Rza (m  Ta (m  (a (m     Min  Max  Min  Max   0. Phôi đúc  250  350  875  16,52   700  16,52  17,22     1. Phay thô  50  50  52  15,05  1470  180  10,05  15,41  1470  1810   2. Phay tinh  25  25  12  14,9  152  100  14,9  15,1  150  230   (Lượng dư của phôi đúc là 2,5mm. 2Zomin = 1470 + 150 = 1620 ((m) 2Zomax = 1810 + 230 = 2040 ((m) - Kiểm tra kết quả tính toán + Lượng dư tổng cộng: (Z0 = 2Z0max - 2Z0min = 2040 - 1620 = 420 ((m) (2 - (4 = 700 - 280 = 420 ((m) + Kiểm tra bước phay tinh: 2Zmax - 2Zmin = 230 - 150 = 80 ((m) (3 - (4 = 180 - 100 = 80 ((m) Như vậy kết quả tính lượng dư là đúng. 6.2. Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại: - Nguyên công 2: Phay mặt đầu 2 khối trụ, đạt kích thước 45(0,1, và 95, độ nhám Rz = 40 (m. Lượng dư của phôi đúc là 2,5 mm. - Nguyên công 3: Tiện 2 lỗ đạt kích thước (40, khoảng cách lỗ là 90(0,08, tiện miệng ngoài lỗ (100, với độ bóng Ra=1,25 (m. Tra bảng ta có tiện thô: Z1 = 2,8 mm, tiện tinh Z2 = 1. Lượng dư tổng cộng: Z0 = 3,8 mm. Từ đó ta có đường kính danh nghĩa phôi: dp = 40 - 3,8 = 36,2 mm. - Nguyên công 4: Tiện lỗ đạt kích thước (40, và ren ngoài M60. Tương tự như nguyên công trước ta có lượng dư tổng cộng là Z = 3,8 mm. - Nguyên công 5: Khoan 3 lỗ đạt kích thước (8. Gia công 3 lỗ nay chỉ cần 1 nguyên công khoan bình thường với mũi khoan (8. - Nguyên công 6: Khoan 8 lỗ đạt kích thước (10. Gia công 3 lỗ nay chỉ cần 1 nguyên công khoan bình thường với mũi khoan (10. - Nguyên công 7: Phay rãnh dạt kích thước 92(0,1. Phay 1 lần đạt kích thước cuối cùng, lấy giá trị của lượng dư phay thô là Z = 2 mm. 7. Tính toán chế độ cắt cho 1 nguyên công và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại: Tính chế độ cắt cho nguyên công 1, phay mặt phẳng đáy. Điều kiện kỹ thuật của mặt phẳng: Kích thước đạt được sau khi phay : 15(0,1 . Độ nhám : Ra = 2,5 (m . 7.1 Tính toán chế độ cắt: Chọn máy phay vạn năng 6H12. Công suất N =3Kw Hiệu suất ( = 0,75 Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phôi tác dụng lên máy Pmax=19650N ( 2000kg. Chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng vật liệu lưỡi dao là BK8, thân dao là thép dụng cụ, đường kính dao: D=1,3.B =1,3.160 = 208mm. Theo tiêu chuẩn. Tra bảng 4-93 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1: D = 200 mm, d =50 mm, B = 160 mm, số răng Z = 12 răng. Các chế độ cắt: a, Khi phay thô: Chiều sâu cắt là 2690>lượng dư gia công nhỏ nhất Lượng chạy dao S: Tra bảng 5-33 trang 29 [2] có Sz=0,29 x 0,7 = 0,203mm/răng Tốc độ cắt được tính: Trong đó: D=200 (mm); t=2,69 (mm); Sz=0,203 mm/răng Tra bảng 5-39 trang 33 [2] với vật liệu P6M5 ta có: Cr =136; x = 0,1; u = 0,15; q = 0,25; m = 0,2; y = 0,2; p = 0,1 Kv = Kmv.Knv.Kuv Kmv là hệ số phụ thuộc vào tính chất cơ lý của vật liệu gia công, theo bảng 5-4 trang 7 [2] ứng với BH =100(140 có Kmv =1 Kuv là hệ số phụ thuộc vào vật liệu cắt, theo bảng 5 - 6 trang 8 [2] có Kuv = 2,7 Knv là hệ số phụ thộc trạng thái bề mặt phôi, theo bảng 5-5 trang 8 [2] có Knv = 0,9 (Kv = 1.0,9.2,7 = 2,43 Tra bảng 5-40 trang 36 [2] ta có tuổi thọ của dao là: T = 240 phút ( ( V =188,5 (v/phút) Số vòng quay của dao: Chọn theo tiêu chuẩn n = 300v/ph ( tốc độ cắt thực V=188,5(v/ph) Xác định lực cắt: Trong đó: t là chiều sâu cắt (t=2,69mm) SZ: là lượng chạy dao tính trên 1 răng (0,203mm/răng) B: chiều rộng cắt của phôi (B=160mm) Z: là số răng của dao phay (z=12 răng) D: là bề rộng của dao (D=200mm) n: là số vòng quay của dao (v/ph) Tra bảng 5-41 trang 34-35 [2] có các hệ số sau: Cp= 22,6; u =1; x=0,86 y = 0,72 ; w=0; q=0,86 KMP là hệ số điều chỉnh cho chất lượng của vật liệu gia công Tra bảng 5-10 trang 9 [2] có KMP = 0,75 (HB>120) ( (Pz =812 (N) - Xác định lực chiều trục tác dụng lên máy: Tra bảng 5-42 trang 35 [2] theo sơ đồ nhảy đối xứng ta có Px : Pz =0,5( Px= 0,5. Pz = 0,5.812 = 406(N) (Px < [Px] = 19650(N) nên thoả mãn - Xác định công suất cắt: Với [Ne] = Nđ/c.( = 0,75.7 = 5,25(KW) ( Ne< [Ne] ( thoả mãn b, Khi phay tinh: Chiều sâu cắt t=0,31(mm) Bước tiến dao: Tra bảng 5-37 trang 31[2] với hợp kim nhôm, Ra=1,6mm Ta có : S= 0,4 ( 0,6(mm/vòng) lấy S=0,6(mm/vòng) ( -Tính tốc độ cắt Trong đó : D = 200 (mm); Z= 120 (răng); Sz= 0,05(mm/răng); B= 160 (mm); T=240 phút; Cr=136; x= 0,1; u=0,15; q=0,25 ; m= 0,2; y= 0,2; p= 0,1; Kv=2,34 ( ( V=310 (m/phút) - Tính tốc độ quay của trục dao Chọn theo tiêu chuẩn n=475(vòng/phút) Tính lại tốc độ cắt thực: Ở bước phay tinh lực cát, công suất cắt nhỏ hơn so với bước phay thô ( Máy đủ công suất. Lập bảng: Phay tinh  6H12  BK8  0,31  475   Phay thô    2,69  300   Bước  Máy  Vật liệu dao  t(mm)  n(v/ph)   8 Tính toán chế độ cắt cho các nguyên công còn lại: - Nguyên công 2: Phay mặt đầu 2 khối trụ, đạt kích thước 45(0,1, và 95, độ nhám Rz = 40 (m. Ta vẫn chọn máy 6H12 nên các thông số vẫn như nguyên công 1. Chọn dao: dao là dao phay mặt dầu, răng chắp mảng hợp kim cứng, vật liệu lưỡi dao BK8, thân dao là thép dụng cụ: Đường kính dao D = 1,3 B = 1,3.60=78(mm) Chọn theo tiêu chẩn: D=100mm B=50mm Z=8 răng Nguyên công 2: Phay mặt đầu hai khối trụ Chiều sâu cắt: t=2,5mm Lượng chạy dao S tra bảng 5-33 trang 29[2] có Sz=0,29.0,7 = 0,203 (mm/răng) Tốc độ cắt: Trong đó: D=100(mm); B=60(mm); t=2,5(mm) Sz=0,203(mm/răng) Tra bảng 5-39 trang 33[2] đối với vật liệu P6M5 có: Cv=136; x=0,1; u=0,15; q=0,25; m=0,2; y=0,2; p=0,1 Như ở nguyên công 1: Kv=1.0,9.2,7 = 2,43 T=240 phút Suy ra V=193(m/phút) - Tốc độ vòng quay của dao: Theo tiêu chuẩn chọn n=300(v/ph) Tính lại tốc độ cắt thực - Xác đinh lực cắt: Trong đó: t=2,5; B=60mm; D=100mm; Sz=0,203mm; Z=8 răng; n=300v/phút. Theo bảng 5-41 trang 34-35[2] có các hệ số sau: Cp=22,6; u= 1; x=0,86; y=0,72; w=0; q= 0,86; KMP = 0,75 (HB>120+ tra bảng 5-10 trang 9[2] Suy ra Pz=346(N). -Xác định lực chiều truc tác dụng lên bàn máy: Tra bảng 5-42 với sơ đồ phay đối xứng có : Px:Pz=0,5 (Px=0,5.Pz=0,5.346=173(N)<[Px]=19650 (Thoả mãn. -Xác định công suất cắt: Phay thô  6H12  BK8  2,5  300   Bước  Máy  Vật liệu dao  t(mm)  n(v/ph)   - Nguyên công 3: Tiện 2 lỗ đạt kích thước (40, khoảng cách lỗ là 90(0,08, tiện miệng ngoài lỗ (100, với độ bóng Ra=1,25 (m. Chọn dao tiện rãnh co các thông số: vật liệu thép gió P18; có góc nghiêng (=300;góc trước =120;góc cắt chính (=0 Bán kính đỉnh dao r=0,5mm. Chiều sâu cắt 4(mm); rộng 3(mm) tra bảng 5-74 trang 65[2] với S=0,19(mm/vòng) ta có v=79(m/ph) Tốc độ máy Chọn tốc độ máy n=600(v/ph) Tính lại tốc độ cắt Xác định công suất cắt: tra bảng 5-69trang 61[2] ta có Ne=2KW<[Ne] ( thoả mãn. -Khi tiện lỗ: chon dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng BK8 treo bản 4-14 trang 268[2] ta chọn dao kiểu 2 có các thông số: Chiều dài dao: L=200mm Tiết diện dao: B=20x20mm2 Bán kính mũi dao r=1mm - Tiện thô: chiều sâu cắt bằng lượng dư gia công nên cot=1,5mm. Tra bản 5-61 trang 53[2] ( S=0,3(0,4mm/vòng ta chọn S=0,39(mm/vòng). Tra bảng 5-66 trang 58[2] ( v=0,96(m/ph) ( Chọn theo máy chuẩn lấy n=750v/ph( tính lại tốc độ cắt thực: Công suất cắt: tra bảng 5-70 trang 62[2] có công suất cắt Ne<1,1KW<[Ne] ( thoả mãn - Tiện tinh: chọn t=0,5mm Theo bảng 5-62 trang 54[2] có S=0,15(0,25(mm/vòng) (Chọn S=,24(mm/vòng) Tốc độ cắt: Tra bảng 5-66 trang 58[2] có v=120(m/phút) từ đó ta tính được : Theo tiêu chuẩn chọn n=750(vòng/phút) Tính lại tốc độ cắt thực - Tiện rìa ngoài (miệng lỗ). Dùng dao tiện rãnh cắt thô, lượng dư gia công là B=32mm. Chiều sâu cắt t=2mm, S=0,19(mm/vòng), v=165 (m/ph) ( Theo tiêu chuẩn chọn n=475(vòng/phút) Tính lại tốc độ cắt thực Theo bảng 5-70 trang 62[2] có Ne<1,1Kw ( thoả mãn - Tiện mặt đầu bằng dao tiện rãnh Tốc độ cắt: Trong đó: T=60 phút; Kv=KMV.Kuv.Knv Tra bảng 5- 4 trang 7[2] có KMV=7 Tra bảng 5- 5 trang 8 [2] có Knv=0,9 Tra bảng 5- 6 trang 8 [2] có Kuv=2,7 ( Kv=1,512 Tra bảng 5- 15 trang 13 [2] có S=0,24(0,32(mm/vòng) Ta chon S=0,24 (mm/vòng) Tra bảng 5-17 trang 14 [2] có: Cv=182; M=0,23; x=0,12; y=0,3 Thay số ta tính được v=109(m/ph) -Xác định lực cắt tô: Pz = 10Cp.tx.Sy.Vn.Kp Kp= KMP.K(p.K(p.Kp.Krp Tra bảng 5- 10 trang 9 [2] có KMP=0,75 Tra bảng 5- 22 trang 17-18 [2] có: K(p=1,08; Kp=1,15; Krp=0,87; ( Kp=0,811 Cp=75; x=1; y=1; n=0 Thay vao công thức ta có Pz=584(N) Lực cắt trong trường hợp tiện tinh nhỏ hơn so với khi tiện thô nên khôn cần quan tâm _xác định công suất cắt: Tiện tinh  1K62  BK8  0,5  0,24  750   Tiện thô    1,5  0,39  750   Tiện rãnh   Thép gió  3  0,19  600   Bước  Máy  Dao  t(mm)  S(mm/vòng)  n(v/ph)   - Nguyên công 4: Tiện lỗ đạt kích thước (40, và ren ngoài M60. Chọn dao tiện rãnh có các thông số: vật liệu thép gió P18; có góc nghiêng (=300;góc trước =120;góc cắt chính (=0 Bán kính đỉnh dao r=0,5mm. Chiều sâu cắt 4(mm); rộng 3(mm) tra bảng 5-74 trang 65[2] với S=0,19(mm/vòng) ta có v=79(m/ph) Tốc độ máy Chọn tốc độ máy n=600 (v/ph) Tính lại tốc độ cắt Xác định công suất cắt: tra bảng 5-69 trang 61[2] ta có: Ne=2KW<[Ne] ( thoả mãn. -Khi tiện lỗ: chon dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng BK8 treo bản 4-14 trang 268[2] ta chọn dao kiểu 2 có các thông số: Chiều dài dao: L=200mm Tiết diện dao: B=20x20mm2 Bán kính mũi dao r =1mm - Tiện thô: chiều sâu cắt bằng lượng dư gia công nên cot=1,5mm. Tra bản 5-61 trang 53[2] ( S=0,3(0,4 mm/vòng ta chọn S=0,39(mm/vòng). Tra bảng 5-66 trang 58[2] ( v=0,96(m/ph) ( Chọn theo máy chuẩn láy n=750v/ph( tính lại tốc độ cắt thực: Công suất cắt: tra bảng 5-70 trang 62[2] có công suất cắt Ne<1,1KW<[Ne] ( thoả mãn - Tiện tinh: chọn t = 0,5mm Theo bảng 5-62 trang 54[2] có S=0,15(0,25(mm/vòng) (Chọn S=,24(mm/vòng) Tốc độ cắt: Tra bảng 5-66 trang 58[2] có v=120(m/phút) từ đó ta tính được : Theo tiêu chuẩn chọn n=750(vòng/phút) Tính lại tốc độ cắt thực - Tiện thô mặt ngoài và tiện vãnh thoát dao trước khi tiện ra lượng dư tiên thô là Z==2mm Rãnh thoát dao: sâu 4mm; vộng 3mm Tra bảng 5- 49 trang 40 [2] có các thông số sau: Cv=82; x=0,45; y=0; m=0,33; T=70(phút); KMV = 0,7l Kuv=2,7; Kcv =1 Ta cắt thô và tinh cùng một dao : Tra bảng 5- 9 trang 9 [2] có: Kp= Kmp=0,75 Lực cắt Với : P: là bước ren (P02) i: là số bước cắt (cắt thô i=5; cắt tinh i=3)( i=8 Có: Trong đó:f là chiều dày rãnh rút dao f=3mm D: là đường kính danh nghĩa của ren : D=60mm