Đồ án Công nghệ chế tạo máy Thiết kế qui trình công nghệ gia công càng gạt

LỜI NÓI ĐẦU Trong công cuộc công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước hiện nay. Các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi người kỹ sư phải có kiến thức tương đối rộng, phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết các vấn đề cụ thể trong sản xuất và trong sửa chữa. Môn học công nghệ chế tạo máy có vai trò rất quan trọng, môn học giúp cho người sinh viên nắm vững biết vận dụng hiệu quả các phương pháp thiết kế và quản lý quá trình chế tạo một sản phẩm cơ khí có hiệu quả. Đồ án công nghệ chế tạo máy là việc tổng hợp những kiến thức đã học vào việc thiết kế quy trình công nghệ chế tạo máy cho một chi tiết điển hình. Nó giúp cho sinh viên làm quen và thiết kế một quy trình công nghệ gia công cho một sản phẩm cơ khí cụ thể. Trong quá trình làm đồ án môn học em được sự chỉ bảo tận tình của thầy Nguyễn Đắc Lộc và các thầy cô trong khoa nhưng kiến thức tổng hợp còn hạn chế nên còn nhiều thiếu sót, mong các thầy cô trong khoa tận tình góp ý chỉ bảo. Em xin cám ơn các thầy, cô đã giúp em hoàn thành đồ án này. NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY I. Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết Chi tiết càng gạt có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này (piston của động cơ đốt trong ) thành chuyển động quay của chi tiết khác. Ngoài ra các chi tiết còn có tác dụng để đẩy để bánh răng khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ, chi tiết làm việc trong điều kiện chịu va đập. II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết Cũng như các chi tiết khác đối với các chi tiết dạng càng tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất, độ chính xác gia công đối với các chi tiết dạng càng yêu cầu: Độ cứng vững gia công chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau các mặt đầu của chúng nên nằm trên hai mặt phăng song song là tốt nhất. Kết cấu càng nên đối xứng qua một mặt phẳng nào đó. Đối với những càng có các lỗ vuông góc với nhau thì kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công các lỗ đó. Kết cấu của càng phải thuận lợi cho việc gia công nhiều bề mặt cùng một lúc. Hình dáng của càng phải thuận lợi cho cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất. Chi tiết càng C15 có các mặt đầu không cùng nằm trên một mặt phẳng nên mất nhiều nguyên công để gia công các mặt đầu. Khi gia công các mặt đầu (25 thì độ cứng vững của chi tiết gia công kém dẫn đến đồ gá phức tạp. Mặt khác do kết cấu như vậy nên thời gian gia công rất dài (do thời gian chạy không nhiều) vì vậy giảm năng suất gia công muốn tăng năng suất gia công thì phải gia công ở nhiều vị trí như vậy phải phay đồng thời các mặt đầu nên cần phải có các máy chuyên dùng. Đây là chi tiết có kết cấu đối xứng đơn giản do vậy phôi được chế tạo bằng phương pháp đúc trong khuôn cát sau đó đem ủ. Bề mặt A là bề mặt lắp ráp sau khi gia công xong, do vậy nên chọn mặt A làm chuẩn tinh chính. Vật liệu chi tiết là gang xám GX 15 - 32 . III. Xác định dạng sản xuất. Trong chế tạo máy người ta phân biệt ba dạng sản xuất sản xuất đơn chiếc sản xuất hàng loạt sản xuất hàng khối Xác định dạng sản xuất phụ thuộc sản lượng (N) hàng năm của chi tiết và khối lượng (Q) của chi tiết +, Sản lượng hàng năm của chi tiết xác định theo công thức sau đây: N = N1.m.[1+((+()/100 ]. Trong đó: N_ là số chi tiết được sản xuất trong 1 năm N1_là số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm (N1=3000 chiếc/năm ). m_ là số chi tiết trong 1 sản phẩm (_ là phế phẩm trong xưởng đúc (_ là số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ ((= 5 ( 7 %) chọn ( = 6%. Thay số: N= 3000.1.( 1+
)= 3300 chi tiết/năm +, Khối lượng của chi tiết xác định theo công thức sau: Q = V.( (kg) Với (_trọng lượng riêng của vật liệu (=6,8 (7,4 kg/dm3. Chia chi tiết ra từng phần ta xác định được thể tích của chi tiết V= 0,1098 dm3. ( Vậy trọng lượng của chi tiết là : Q= 0,1098. 7,2 = 0,8 kg Theo bảng 2 ( trang 13 Thiết kế đồ án CNCTM t/g PGS - TS Trần Văn Địch) ta có dạng sản xuất : hàng loạt vừa IV. Chọn phương pháp chế tạo phôi. Có các phương pháp chế tạo phôi sau Phôi dập: thường dùng cho các chi tiết trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khưỷu... các loại chi tiết này thường được dập trên búa máy nằm ngang hoặc đứng đối với chi tiết đơn giản thì dập không có ba via còn chi tiết phức tạp sẽ có ba via ( khối lượng ba via = 0,05% (0,15% khối lượng phôi ) Phôi rèn tự do: dùng trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ. ưu điểm chính của phôi rèn tự do trong sản xuất nhỏ là giá thành hạ (vì không phải chế tao khuân mẫu ). Phôi đúc: dùng cho các loại chi tiết như các gối đỡ, các chi tiết dạng hộp, các loại càng phức tạp, các loại trục chữ thập, trục khưỷu... vật liệu dùng cho phôi đúc là gang, thép, đồng, nhôm... Đúc thường được thực hiện trong khuân cát, khuân kim loại, trong khuân vỏ mỏng và các phương pháp đúc áp lực, đúc ly tâm, đúc theo mẫu chảy. Tuỳ theo dạng sản xuất, vật liệu, hình dáng và khối lượng chi tiết mà ta chọn phương pháp đúc hợp lý. Do chi tiết càng gạt đối xứng và sử dụng vật liệu là GX 15 -32( có tính đúc cao),có dạng sản xuất hàng loạt vừa. Vì vậy ta chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại. Bản vẽ lồng phôi: / V. Thứ tự các nguyên công 5.1. Tiến trình công nghệ Do sản xuất hàng khối nên ta chọn phương pháp gia công nhiều vị trí nhiều dao và gia công song song. Để đạt năng suất cao thì đường nối công nghệ phù hợp nhất là phân tán nguyên công. Dùng đồ gá vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng ( nếu có) Quy trình công nghệ gia công( không kể đến 2 nguyên công làm sạch phôi): + Nguyên công1 : Phay mặt A + Nguyên công2 : Phay mặt đối diện với mặt A + Nguyên công3 : Phay 2 mặt đầu nhỏ của càng + Nguyên công4 : Khoan, khoét, doa lỗ (20 + Nguyên công5 : khoan, khoét, doa 2 (10 + Nguyên công6 : Khoan lỗ (12 + Nguyên công7 : Khoan 2 lỗ (6 + Nguyên công8: Kiểm tra 5.2. Chọn phương pháp gia công - Gia công lỗ (20+0,035vật liệu là gang xám,ta they dung sai +0,035 ứng với (20 là cấp chính xác 5, chọn phương pháp gia công là khoan, khoét, doa. - Gia công mặt đầu A đạt Rz=20 , do đó bước gia công lần cuối là phay tinh, các bước trước là phay thô. VI_ Tính lượng dư cho một bề mặt và tra lượng dư cho các bề mặt còn lại 6.1_Tính lượng dư khi gia công phay mặt phẳng( nguyên công 2) Lượng dư được tính toán dựa trên phương pháp phân tích các yếu tố tạo nên lớp kim loại được hớt đi để có chi tiết hoàn chỉnh . Với yêu cầu bề mặt đạt Rz=20 theo bảng 4 và 5 ( Tk đồ án môn học CNCTM) thì chi tiết yêu cầu sẽ được hình thành qua 2 bước phay thô và phay tinh Theo bảng 3.98 ( sổ tay CNCTM tập1) thì (p=1000 (m (sai lệch (0,5 mm ) Độ chính xác của chi tiết sau các bước là: + phay thô cấp chính xác đạt được là 12 + phay tinh cấp chính xác đạt được là 10 Theo bảng 3.91 (sổ tay CNCTM tập1) ta có giá trị dung sai của từng bước công nghệ + Bước phay thô :(thô=250 (m + Bước phay tinh: (tinh=100 (m Lượng dư nhỏ nhất cho từng nguyên công tính theo công thức 3.1 Zimin= ( Rz+h )i-1+((i-1+(i Trong đó: R/:Chiều cao nhấp nhô tế vi do nguyên công trước để lại T/: Chiều sâu lớp khuyết tật do nguyên công trước để lại (/: Sai lệch vị trí không gian do nguyên công trước để lại (/ Sai số gá đặt chi tiết ở nguyên công đang thực hiện Đối với chi tiết bằng gang đang thực hiện, phôi đúc có nhấp nhô tế vi và chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt là Rz phôi và hphôi, giá trị (Rz phô+ hphôi ) được tra theo bảng 3.65_sổ tay CNCTM tập1 Các giá trị Rzi (kể từ sau bước phay thô ) được tra bảng 3.69_stCNCTM tập1: (Rz phô+ hphôi ) = 500 (m Rzthô= 50 (m Rztinh=20 (m Với nguyên công gia công mặt phẳng (phôibao gồm độ song song của các mặt phẳng ( 4 mặt đã gia công so với mặt đầu đã gia công) và độ cong vênh của phôi. Với khuôn kim loại ,độ cong vênh chi tiết đúc coi như không đáng kể. Do đó : (phôi=(sph Sau mỗi bước công nghệ, sai lệch không gian của chi tiết giảm đi so với bước trước ((còn lại=((bước trước thông qua hệ số giảm sai. Theo tài liệu ta có hệ số chính xác hoá( hệ số giảm sai) qua các bước là: K = 0,06_ sau khi gia công thô K = 0,02_sau khi gia công tinh Theo bảng 3.67 sai lệch vị trí bề mặt chi tiết đúc ta có: ((phôi=(sphphôi= 2,2 ( 3,4 ((m/m). Lấy ((phôi= 2,8.10-3 ((m/mm). ( ((thô= 0,06. ((phôi=0,168.10-3((m/mm). (((tinh= 0,02. ((thô=3,36.10-6((m/mm). Tính sai số gá đặt: Chi tiết được định vị trên phiến tì (3 bậc tự do), kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp chặt liên động ren vít. Sai số gá đặt xuất hiện ở đây coi như bao gồm sai số do chuẩn công nghệ không trùng với gốc kích thước và sai số do kẹp chặt. (/= / (/: Sai số kẹp, tra bảng 3.14 sách Hướng dẫn...khi phay thô (/= 80((m) (/: Là sai số chuẩn khi phay (/=0,1 (/= /=128,1( (m) Tra bảng 3.2 sách Hưỡng dẫn .. ta có chất lượng bề mặt phôi đúc trong khuôn kim loại cấp chính xác 12..14 là Rz = 200(m và Ta = 300(m Lượng dư nhỏ nhất khi phay thô Zmin= 500 +2,8 +128 = 630,8( (m) Lượng dư nhỏ nhất khi phay tinh Zmin=50+ 2,8 +0,2.128 = 78,4( (m) Kích thước tính toán của bước công nghệ cuối cùng là kích thước theo bản vẽ 42(0,1 . Vậy kích thước tính toán cuối cùng là : Lmin-tinh= 41,9 mm Kích thước tính toán của các bước công nghệ còn lại là: Lmin-thô= Lmin-tinh+ Zmin-tinh= 41,9 + 0,0784 = 41,9784 mm. Lmin-phôi= Lmin-thô+ Zmin-thô= 41,9784 +0,6308=42,6092 mm. Kích thước giới hạn lớn nhất của từng nguyên công Lmax-tinh= Lmin-tinh+ (tinh= 41,9 + 0,2= 42,1 mm Lmax-thô= Lmin-thô + (thô = 41,9784 + 0,25 = 42,2284mm ( 42,23 mm Lmax-phôi= Lmin-phôi+ (phôi= 42,2284 + 1=43,2284 mm ( 43,23 mm +) Lượng dư giới hạn được xác định như sau : Khi phay tinh : Zmax= 42,23 - 42,1 = 0,130 (mm) =130 ((m) Zmin = 41,9784 - 41,9 = 0,0784 (mm) =78((m) Khi phay thô : Zmax= 43,23 - 42,23 = 1(mm) = 1000 ((m) Zmin= 42,6092 - 41,9784= 0,6308(mm) =630((m) + ) Lượng dư tổng cộng được tính là : Z0min= 78 + 630 = 708 ((m) Bước  Rz  Ti  /  Zmin(m  Lt (m  / (m  Lmin mm  Lmax mm  Zmin (m  Zmax (m   Phôi  200  300    43,2284  600  42,6  43,23     Thô  50   128,1  630  42,2284  250  41,98  42,23  630  1000   Tinh  20   6,5  78  42,1000  200  41,9  42,1  78  130   Z0max= 130 + 100 = 1130 ((m) +,Kiểm tra kết quả tính toán: Sau phay tinh: Zmax-Zmin= 130-78 =52 (m; (1-(2= 250- 200 = 50 (m. Sau phay thô : Zmax- Zmin=1000 - 650 =350 (m ;(p-(1= 600– 250 = 350 (m. VII. Tính chế độ cắt cho một nguyên công và tra lượng dư cho các nguyên công còn lại 7.1:Nguyên công I :Phay mặt đầu A / -Định vị :chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do, 2 khối V ngắn định vị 2 bậc tự do, chốt chống xoay định vị 1 bậc tự do. -Kẹp chặt : dùng cơ cấu kẹp chặt bằng ren do một khối V di trượt từ phải sang trái phương của lực kẹp vuông góc với phương gia công Chọn máy : máy phay dựng 6H12, công suất N = 10 kw, ( ( = 0,75 ) Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK8, đường kính D = 75mm , Z= 10 răng . Lượng dư gia công t =2 mm phay 2 lần:lần một với Zb = 1.5 mm, lần 2 với Zb = 0.5 mm. Chế độ cắt : xác định chế độ cắt cho 1 dao. - lần 1: chiều sâu cắt t1 = 1.5 mm, lượng chạy dao Sz = 0.13 mm/răng, số răng dao 12. Theo bảng 5-127 (tr115 STCNCTM tập 2) ta có Vb = 250 m/phút Các hệ số điều chỉnh: Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công , k1 = 1. Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công , k2 = 0,8. Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay: k3 = 1. Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền của dao k4 = 1. (vận tốc tính toán: Vt= Vb.k1.k2.k3.k4. = 250. 1. 0,8. 1. 1. = 200 m/phút. Số vòng quay trục chính tính toán là: nt =
=
= 849 (vòng/phút) Ta chọn số vòng quay theo máy 6H82 ,nm = 750 (vòng/phút). (tốc độ thực tế là: Vtt =
=
= 197,8 (m/phút) (Lượng chạy dao phút Sp = Sr.Z.ntm = 0,13. 10. 750 = 1092 mm/phút. Vậy lượng chạy dao chọn cho máy là: Sm = 790 (mm/phút). - Từ các thông số trên ta tra bảng 5-130(STCNCTM tập 2) ta được công suất cắt yêu cầu N= 1,3 kw ( với độ cứng gang HB = 190, B = 25, Sz = 0,13, Sp = 790). Vậy máy 6H12 đủ công suất để phay( Nm.( = 10.,075 = 7,5 Kw). - Chế độ cắt lần 2: Phay tinh với cấp bóng (6 chiều sâu cắt t = 0.5 mm Các thông số tính theo bước 1: Vtt = 197,8 m/phút Sp = 873,6 mm/phút n = 750 v/phút, N = 1,3 Kw 7.2 Nguyên công II: phay mặt đáy( Nguyên công cần thiết kế kế đồ gá) - Định vị: Mặt đáy A làm chuẩn tinh định vị 3 bậc tự do, khối V ngắn định vị 2 bậc tự do, chốt chống xoay khống chế một bậc tự do còn lại. - Kẹp chặt:kẹp chặt luôn bằng khối V di động và dùng cơ cấu kẹp chặt vào mặt đầu nhỏ của càng. Do bề mặt gia công giống bề mặt gia công ở nguyên công I nên ta làm như nguyên công 1. / - Chọn máy phay đứng 6H12 với công suất động cơ 10 Kw , ( = 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. Dao phay mặt đầu thép gió P6M5 có D = 75 mm , chiều dày B = 40 mm (h = 16 ); d= 40 mm; Z = 10 răng. - Chiều sâu cắt và chiều rộng cắt (B). Bước Chiều sâu cắt t(mm) Chiều rộng phayB(mm) Phay thô 1,5 40 Phay tinh 0,4 40 -, Bước 1: Phay thô: Chiều sâu cắt: t=1,5 mm; lượng chạy dao răng: SZ=0,2….0,4 mm/răng. ( lấy Sz=0,3. Chiều rộng phay lớn nhất : B =40 mm. + ,Vận tốc cắt được xác định theo công thức : VT =
.Kv. Trong công thức trên thì : Cv, m, x, y, u, q, p là các hệ số và số mũ được tra theo bảng 5-39 ( sổ tay CNCTM tập 2).Gia công gang xám HB 190. Cv=42 ; q= 0,2 x= 0,1 y = 0,4 u =0,1 p= 0,1 m= 0,15 T=180 (phút)_bảng 5-40. - Kv: Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào điều kiện cắt cụ thể. Kv=kmv. knv. kuv trong đó: +, kmv_ Hệ số phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu gia công, theo bảng 5.1 ;với gang xám : kmv=(190/HB)nv gang xám 15-32 có tổ chức tế vi nhiều, thô và nếu là pec lít thì HB=200, nv = 0,95 (tra bảng 5.2) (kmv= (190/200)0,95= 0,9524 ( 0,95 +, knv_ Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt của phôi( bảng 5-5). với phôi không có vỏ cứng ( knv=1 +, kuv_ Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt ( tra bảng 5-6 ). vật liệu dụng cụ là P6M5 ( kuv= 1 ( Kv= 1. 1 . 0,95 = 0,95. (Từ đó vận tốc cắt sẽ là: VT =
.1.0,95 = 39,022 m/ph nT =
=
= 165,7 v/ph Tra theo máy thì nm=150 vg/ph Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là :
=
=
= 35,325 m/ph +, Lượng dư chạy dao vòng: S =Z.Sz =10. 0,3=3 mm/vòng +, Lượng chạy dao phút : Sp= nm.S =150.3 = 450 mm/ph *, Bước 2: Phay tinh: Chiều sâu cắt: t= 0,5mm ; +, Lượng chạy dao: độ bóng cần đạt Ra5( (m) Theo bảng :với Ra= 6,3 ( (m) ( S = 1,2 ( 2,7 (mm), lấy S =2 mm. với Ra=3,2 ( (m) ( S = 0,5 ( 1,2 mm ,lấy S = 1 mm Từ đó ta có Ra=5 ( (m) , thì : S = 1+
= 1,5806 . chọn S= 1,5 mm/vg. (Sz= S/Z = 1,5 / 10 = 0,15 mm /răng. Chiều rộng phay lớn nhất: B = 40 mm. +,Từ đó vận tốc sẽ là: VT=
.1. 0,95 = 53,47m/ph nT =
=
= 227 v/ph Tra theo máy thì nm= 190 v/ph. +, Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là :
=
=
= 44,7 m/ph +, Lượng chạy dao phút : Sp= np.S =190 .1,5 = 285 mm/ph *, Kiểm tra công suất cắt của máy. -Lực cắt khi phay: +, Phay thô : Công thức tính lực cắt :
=
.
Trong đó : Theo bảng 5.41(sổ tay CNCTM2) , ứng với vật liệu gia công là gang xám
= 50; x=0,9 ; y= 0,72 ; u =1,14 ; q= 1,14 ; w=0 ;
=1 +, Chế độ cắt khi phay thô : t= 1,5 mm ;
=0,3 mm/vòng ; B= 40 mm ; Z= 10 răng ; D =75mm; n =150v/ph, kmp=(HB/190)n = (200/190)1/0,55=1,0978 ( 1,1 (
1,1 = 1385,55 N +, Phay tinh : Tương tự như phay thô, chỉ khác ở chế độ cắt khi phay tinh: t= 0,5mm ; S = 1,5 mm/vg Vậy
= 0,15mm/răng. (PZ=
.1 = 187,94 N - Các lực thành phần khác được xác định qua quan hệ với lực Pz theo bảng 5-42. Ta có : Ph: Pz = 0,3 ( 0,4 lấy Ph: Pz = 0,35 Pv: Pz = 0,85 ( 0,95 lấy Pv: Pz = 0,9 Py: Pz = 0,3 ( 0,4 lấy Py: Pz = 0,35 Px: Pz = 0,5 ( 0,55 lấy Px: Pz = 0,5 Từ đó có : + Lực chạy dao : Ph= 0,35 .Pz= 0,35. 1385,56 = 484, 946 ( N )_khi chạy dao thô Ph= 0,35 .Pz=0,35. 187 ,94 = 65, 779 (N)_ khi chạy dao tinh. + Lực thẳng đứng: Pv= 0,9 .Pz= 0,9. 1385,56 = 1247 ( N )_khi chạy dao thô Pv= 0,9 .Pz= 0,9. 187 ,94 = 169,15 (N)_ khi chạy dao tinh. + Lực hướng trục: Px= 0,5 .Pz= 0,5. 1385,56 = 692,78 ( N )_khi chạy dao thô Ph= 0, 5 .Pz=0,5. 187 ,94 = 93,97 (N)_ khi chạy dao tinh. +, Nhằm phục vụ cho việc tính lực chạy dao uốn ta xác định : Pyz=
Pyz=
( 1442,52 N _khi phay thô Pyz=
( 199,12 N _khi phay tinh +, Mômen xoắn trên trục chính của máy: Mx=
=
= 84,91 N.m_khi phay thô Mx=
= 11,746 Nm_ khi phay tinh -, Công suất cắt khi phay được tính theo công thức :
=
(kW) +,Kiểm tra khi phay thô vì chế độ cắt cao hơn :
=
= 1,2 (kW) Nm.( = 10. 0,75 = 7,5 kw Vậy: với máy phay ngang 6H12 thoả mãn điều kiện để gia công. 7.3. Nguyên công III: Phay 2 mặt đầu nhỏ / - Định vị: Mặt đáy A định vị 3 bậc tự do, dùng khối V ngắn định vị 2 bậc tự do và chốt chống xoay định vị bậc tự do còn lại. - kẹp chặt: kẹp luôn bằng khối V di động và dùng cơ cấu kẹp chặt vào mặt đầu to của càng. Để tăng độ cứng vững chi tiết dùng 2chốt tỳ phụ ở hai đầu. - Chọn máy 6H12, Nm = 10kw, ( = 0,75 ; (Nm. ( = 7,5 Kw.) - Chọn dao: phay ba mặt hợp kim cứng BK8, D = 75, Z = 10 răng. - Lượng dư gia công : phay 2 lần với tổng lượng dư (Zb = 2 mm - Chế độ cắt: xác định cho dao có đường kính lớn. - Chiều sâu cắt t = 1.5 m, hợp chạy dao vòng Sr = 0.13 mm/r, số răng Z= 10. ( Tốc độ cắt tra theo bảng 5-127 (STCNCTM tập 2) ta được Vb = 232 m/ph Các hệ số điều chỉnh: Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công k1 = 1 Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công , k2 = 0,8. Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay: (k3 = 1 (vận tốc tính toán: Vt= Vb.k1.k2.k3 = 232. 1 . 0,8 . 1 = 185,6 m/phút. Số vòng quay trục chính tính toán là: nt =
=
= 788 (vòng/phút) Ta chọn số vòng quay theo máy 6H12, nm = 750 (vòng/phút). (tốc độ thực tế là: Vtt =
=
= 176,6 (m/phút) (Lượng chạy dao phút Sp = Sr.Z.ntm = 0,13. 10. 750 = 975 mm/phút. Vậy lượng chạy dao chọn cho máy là(Sm<Sp): Sm = 750 (mm/phút). Từ các thông số trên ta tra bảng 5-130(STCNCTM tập 2) ta được công suất cắt yêu cầu N= 1,3 kw ( với độ cứng gang HB = 190, B = 25, Sz = 1,3, Sp = 790). Vậy máy 6H12 đủ công suất để phay( Nm=10 Kw; ( = 0,75 ). Tóm lại : Phay lần một của nguyên công thứ nhất ta chọn các thông số: t = 1.5 (mm) ntc = 750 (v/phút) Sp = 750 (mm/phút) V = 176,6(m/phút) N = 1,3 (kw) +Chế độ cắt lần 2: Phay tinh với cấp bóng Rz=20 chiều sâu cắt t = 0.5 mm Các thông số tính theo bước 1: V = 176,6 m/phút Sp = 750 mm/phút ntc = 750 v/phút N = 1,3 (kw) 7.4 Nguyên công IV: Khoan , khoét - doa(thô) - vát mép lỗ (20+0,035 - Định vị và kẹp chặt Mặt đáy A trụ lớn định vị 3 bậc tự do, định vị vào mặt đầu và mặt côn chụp vào đầu mặt trụ hạn chế 2 bậc tự do, chốt chống xoay hạn chế 1 bậc tự do. - Kẹp chặt dùng cơ cấu trụ trượt thanh răng và kẹp từ trên xuống - Chọn máy khoan đứng: 2A135, N = 6kw,( = 0,8 - Chọn dao: Với cấp chính xác của lỗ là cấp 7(8 do vậy ta tra bảng 3-131 có đường kính mũi khoan lớn nhất (max=18 mm. Mũi khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D=19,8 mm.(có các kích thước sau: L= 160( 350, l = 80(200 mm ). Mũi doa có lắp mảnh hợp kim cứng D= 20 mm. Vát mép D=25 mm ( tra theo bảng 4-47, 4-49 _sổ tay CNCTM tập 2 ) Lượng dư gia công : gia công 2 lần với lượng dư khoét Zb1=0,9 mm và lượng dư doa Zb2= 0,1 mm. Chế độ cắt : Xác định chế độ cắt cho khoét . Chiều sâu cắt t= 0,9mm, lượng chạy dao s= 0,9 mm/ vg ( s= 0,9 ( 1,1 mm /vg), tốc độ cắt V = 31,5 mm/vg. Ta tra tra được các hệ số phụ thuộc : Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của của mũi khoan k1 = 1. Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan tra bảng 5-87 (STCNCTM tập 2) với l<3D ( k2 = 1 Hệ số phụ thuộc vào vật liệu mũi khoan k3 = 1 (vận tốc tính toán: Vt= Vb.k1.k2.k3 = 31,5. 1 .1. 1= 31,5m/phút Số vòng quay trục chính tính toán là: nt =
=
= 506(vòng/phút) Ta chọn số vòng quay theo máy 2H125 nm = 482 (vòng/phút). (tốc độ thực tế là: Vtt =
=
= 30,26 (m/phút). Lực cắt Po được tính như sau : Po= Cp. Pzy. Syp. Kp . Với Cp = 62 ; zp = 1 ; yp = 0,8 ; Kp= 1 ( do vật liệu là gang xám). Do đó : Po= 62 . 20. 0,10,8.1 = 194,56 kg Xác định mômen xoắn Mm: Mm=Cm. D2. Sym. Km . Với : Cm=23,6 ; ym =0,8 ; km = 1 ; Vậy mômen xoắn sẽ bằng: Mm=23,6. 202. 0,10,8.1 = 1496,3 kg.mm Công suất cắt được xác định như sau : Nc=
Kw So với cônmg suất máy Nc( Nm.( = 6. 0,8 = 4,8 Kw (Như vậy máy 2A135 đủ công suất để gia công lỗ có đường kính là (20 mm Tóm lại : +, chế độ cắt khi khoan: t = 9,0 (mm) ntc = 482 (v/phút) S = 0,4 (mm/vòng) V = 30,26(m/phút) +, chế độ cắt khi khoét : t = 0,9 (mm) ntc = 482 (v/phút) S = 0,9 (mm/vòng) V = 30,26(m/phút) Bước 3: Doa Chọn dao doa thép gió D = 20 mm, t = 0,1 mm, ( S0 = 1 mm/vòng (theo bảng 5-112 STCNCTM tập 2) .Tốc độ cắt tra theo bảng 5-114 (STCNCTM tập 2) Vb = 7,3 m/ph nt =
=
= 126(vòng/phút) Ta chọn số vòng quay theo máy 2A135 được : nm = 122 (vòng/phút). (tốc độ thực tế là: Vtt =
=
=7,66 (m/phút) Tóm lại : chế độ cắt khi doa t = 0,1 (mm) ntc = 122 (v/phút) S = 1 (mm/vòng) V = 7,66 (m/phút) Bước 4: vát mép Dùng dao vát mép phi tiêu chuẩn chạy dao bằng tay tốc độ cắt như bước 2 (doa) 7.5.Nguyên công V: Khoan - doa(thô) - vát mép 2 lỗ (10 . / - Mặt đáy trụ lớn định vị bằng tấm phẳng 3 bậc tự do, và một chốt trụ ngắn định vị 2 bậc tự do 1 đầu trụ nhỏ dùng khối V định vị 1 bậc tự do còn lại. - kẹp chặt: Dùng mỏ kẹp kẹp chặt vào mặt đầu to của càng Để tăng độ cứng vững chi tiết dùng 2chốt tỳ phụ có lỗ thoát dao ở hai đầu. - Chọn máy khoan đứng: 2A125, Nm = 2,8 kw. Chọn dao: khoan, doa,dao vát mép, dao vát mép có đường kính phi tiêu chuẩn phi tiêu chuẩn + Mũi khoan thép gió ruột gà d = 9,8 mm + Dao doa thép gió d = 10 mm - Lượng dư gia công : tổng lượng dư (Zb = 10 mm Bước 1: khoan lỗ ( 9,8 mũi khoan ruột gàbằng thép gió Chọn t = 4,9 mm, ( S0 = 0,17 mm/vòng (theo bảng 5- 89 STCNCTM tập 2 với HB<200 d = 10 chạy dao nhóm III) ( Tốc độ cắt tra theo bảng 5-90 (STCNCTM tập 2) Vb = 27,5 m/ph Các hệ số điều chỉnh: Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của của mũi khoan k1 = 1. Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan tra bảng 5-87 (STCNCTM tập 2) với l<3D ( k2 = 1 Hệ số phụ thuộc vào vật liệu mũi khoan k3 = 1 (vận tốc tính toán: Vt= Vb.k1.k2.k3 = 27,5. 1 .1. 1= 27,5 m/phút Số vòng quay trục chính tính toán là: nt =
=
= 983,67 (vòng/phút) Ta chọn số vòng quay theo máy 2A125 nm = 950 (vòng/phút). (tốc độ thực tế là: Vtt =
=
= 29,2 (m/phút) Theo bảng 5-92 (STCNCTM tập 2) công suất cắt yêu cầu N = 1.1 Tóm lại : chế độ cắt khi khoan t = 4,9 (mm) ntc = 950 (v/phút) S = 0,17 (mm/vòng) V = 29,2 (m/phút) N = 1,1 (kw) Bước 2: Doa Chọn dao doa thép gió D = 10 mm, t = 0,1 mm, ( S0 = 0,05 mm/vòng (theo bảng 5-112 STCNCTM tập 2) . Tốc độ cắt V= 43 m/ph. Ta có các hệ số: Hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của của dao : k1 = 1. Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu mũi dao : k2 = 1 Hệ số phụ thuộc vào vật liệu mũ doa : k3 = 1 Hệ số phụ thuộc vào mác vật liệu: k4=1. ( Vt=Vb. k1. k2. k3. k4 = 43. 1. 1. 1. 1= 43 m/ph ( Tốc độ cắt tính toán nt =
=
= 1369,4 (vòng/phút) Ta chọn số vòng quay theo máy 2A125 ; nm = 1360 (vòng/phút). (tốc độ thực tế là: Vtt =
=
= 42,7 (m/phút) Tóm lại : chế độ cắt khi doa t = 0,1 (mm) ntc = 1360 (v/phút) S = 0,05 (mm/vòng) V = 42,7 (m/phút) Bước 3: vát mép Dùng dao vát mép phi tiêu chuẩn chạy dao bằng tay tốc độ cắt như bước 2 (doa) Sau khi làm song chuyển sang làm lỗ còn lại. 7.6.Nguyên công VI : Khoan lỗ ( 12 ( trên đầu to của càng )đạt độ nhám