Đồ án Tính toán thiết kế chế tạo mũi khoan đập xoay

Bề mặt làm việc của chi tiết là mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK8. II. Chọn vật liệu gia công Mác thép : 20XH3A Tính chất cơ học vật liệu .... thành phần hóa học C Cr Cn P S 0,2% 1% 3% <0,025% <0,025% III. Thiết kế mũi khoan Dựa vào các mũi khoan đập xoay hiện đang sử dụng tại các mỏ ở Việt Nam như : 1- Mũi khoan đập xoay kiểu Trung Quốc 2- Mũi khoan đập xoay kiểu Nga 3- Mũi khoan đập xoay Sanwith Thụy Điển Ta thiết kế được mũi khoan với những ưu điểm phù hợp với điều kiện chất tại các vùng mỏ ở Viẹt Nam. 4- Mũi khoan đập xoay thiết kế Xem các hình vẽ: Chương III Thiết kế quy trình công nghệ I. Quy trình công nghệ Nguyên tắc chung khi thiết kế nguyên công là đảm bảo được năng suất và độ chính xác yêu cầu. Năng suất và độ chính xác phụ thuộc vào chế độ cắt, lượng dư, số bước công nghệ vv... Vì vậy, khi thiết kế nguyên công phải dựa vào dạng sản xuất, phương pháp phân tán nguyên công để chọn sơ đồ nguyên công hợp lý. Quy trình công nghệ gồm 15 nguyên công Nguyên công I: Cưa phôi Nguyên công II: Ren phôi Nguyên công III: ủ phôi Nguyên công IV: Tiện đầu nhỏ Nguyên công V: Tiện đầu to Nguyên công VI: Phay 8 rãnh tháo lắp mũi khoan Nguyên công VII: Phay 4 rãnh 16 mm tháo lắp mũi khoan Nguyên công VIII: Phay các rãnh thoát đá, thoát khí Nguyên công IX: phay 3 rãnh thoát khí Nguyên công X: Khoan 3 lỗ thóat khí Nguyên công XI: Khoan 16 lỗ ặ11,4 Nguyên công XII: Nhiệt luyện Nguyên công XIII: Khoét doa lỗ ặ11,68 Nguyên công XIV: ép các hạt hợp kim BK8 Nguyên công XV: Tổng kiểm tra II. Sơ đồ các nguyên công: Nguyên côngI: cưa phôi Thiết bị :Máy cưa cần 8721 Dụng cụ cắt : lưỡi cưa P18 B = 4 Dụng cụ đo : thước lá thước cặp 1/10 Đỡ giá : khối V kẹp của máy cưa Bậc thợ : 3/7 Yêu cầu kỹ thuật. phôI không bị rỉ rỗ bề mặt độ cong vênh trên chiều dàI 170 ≤ 0,2 chế độ cắt Cưa 8721 P18 15 40 4 Bước Máy Dao V(m/p) S(mm/p) t(mm) Nguyên công II : rèn có khuôn Thiết bị:Máy búa 400 Dụng cụ cắt : Chày,cối Dụng cụ đo : Thước lá, thước cặp 1/10 Bậc thợ :4/7 Yêu cầu kỹ thuật PhôI không bị chảy ướt. độ lõm trên bề mặt phôI ≤ 1mm Độ không đồng tâm ỉ52 và ỉ100 ≤ 1mm Nguyên công III : ủ phôi Mục đích : khử ứng suất dư và giảm độ cứng bề mặt đo nguyen công rèn sinh ra Yêu cầu kỹ thuật PhôI sau khi ủ đạt độ cứng 180 – 220 HB + Làm sạch bề mặt. Nguyên công VI : tiện đầu nhỏ Cặp phôI trên mâm cặp 3 chấu, kẹp chặt định vị bôn bậc tự do Bước 1 : tiên xén mặt đầu : bằng dao tiện mặt đầu gắn mảnh kẹp kim cứng T15Kz,đặt kích thước 173mm. Bước 2 : tiện đường kính ngoàI ỉ52 dàI 120 lượn cong r 20 bằng dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng T15K6. Bước 3 : khoan lỗ tâm mũi tâm,thép gió P18 Bước 4 : khoan lỗ ỉ20 mũi khoan ruột gà thép góc P18 Khoan lỗ 1K62 P18 125 0,3 0,15 Khoan tâm 1K62 P18 224 0,3 0,15 Tiện ngoài 1K62 T15K6 750 0,7 3 xén mặt 1K62 T15K6 250 1 3 Bước Máy Dao N(v/p) S(mm/v) T(mm) Nguyên công V : tiên đầu to Cặp phôI trên mâm cặp 3 chấu, kẹp chặt, định vị bốn bậc tự do Bước 1 : Xén mặt đầu, vát 30o Bước 2 : Tiện ngoàI ỉ100 góc nghiêng 5o Dao T15K6 Bước 3 : Khoan lỗ tâm Bậc thợ : 4/7 Dụng cụ đo : Thước lá, thước cặp 1/10 Chế độ cắt Khoan lỗ tâm 1K62 P18 224 0,3 0,15 Tiện ngoài 1K62 T15K6 750 0,7 3 xén mặt 1K62 T15K6 250 1 3 Bước Máy Dao N(v/p) S(mm/v) T(mm) Nguyên công VI : phay 8 rãnh thao lắp mũi khoan Gá trên đồ gá phân độ được kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu tự định vị tâm một đầu chống tâm . Dao phay đĩa thép gió D = 75mm ; d = 22 ; P18 ; B = 16 Phay rãnh 6H82 P18 0,68 120 4,5 Bước Máy Dao S(mm/vg) n(vg/p) t(mm) Nguyên công VII : phay 4 rãnh 16mm tháo lắp mũi khoan Gá trên đồ gá phân độ chuyên dùng của đồ gá phay. Dao phay đĩa thép 3 mặt D = 58mm ; d = 22mm ; P18 ; B = 16 Sau khi phay song 1 ranh phân độ phay tiếp các độ còn lại. Phay rãnh 6H82 P18 2,8 120 4,5 Bước Máy Dao S(mm/vg) n(vg/p) t(mm) Nguyên công VIII: phay các rãnh thoát đá Gá chi tiết lên bàn phân độ đồ gá chuyên dùng máy phay. Kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu Dao phay đĩa, D = 75, d = 22, P18, B = 10mm Phat rãnh nhỏ 6H82 P18 95 0,08 4,5 Phay rãnh to 6H82 P18 95 0,08 7,5 Bước Máy Dao n(v/p) S(mm/v) t(mm) Nguyên công IX : phay 3 rãnh thoát khí Máy phay đứng 6h82 Dao phay ngón ỉ 10 P18 chế độ cắt Gá trên đồ gá chuyên dùng đồ gá được đặt lên mâm quay phân độ Chi tiết được kẹp chặt nhờ 3 bulông M12 Phay 6h82 P18 105 5 Bước Máy Dao n(v/p) t(mm) Nguyên công X : khoan 3 lỗ thoát khí Gá chi tiết lên đồ gá chuyên dùng. Đồ gá chuyên dùng được gá lên bàn quay phân độ. Mũi khoan ruột gà ỉ 10 , P18 Khoan 2A135 P18 750 0,19 5 Bước Máy Dao N(v/p) S(mm/v) t(mm) Nguyên công XI : khoan 16 lỗ ỉ11,4 khoan trên máy doa toạ độ : Dao P18 ỉ11,4 có bộ điều khiển PLC khoan sâu 8mm. Đồ gá chuyên dùng kẹp trên bàn quay phân độ Khoan 2A135 P18 105 5 Bước Máy Dao N(v/p) t(mm) Nguyên công XII : nhiệt luyện Yêu cầu trước khi nhiệt luyện chi tiết dược thấm than với độ dầy lớp thấm đạt 1,5 – 2mm. thấm than để tăng cơ tính bề mặt Yêu cầu nhiệt luyện : đật độ cứng 58 – 60 HRC Sau nhiệt luyện, các bề mặt chi tiết không bị rạn nứt biến dạng - làm sạch bề mặt Nguyên công XIII : khoét doa lỗ ỉ11,68 Sử dụng doa toạ độ có bộ điều khiển PLC Gá trên đồ gá chuyên dùng, đồ gá được lắp đặt trên bàn quay, phân độ Doa khoét thép gá P18 có ỉ11,68 Doa doa gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 ỉ11,68 Doa T15K6 42 0,8 0,5 Khoét P18 46 0,5 0,9 Bước Máy dao n(v/ph) S(mm/v) t(mm) Nguyên công XIV : ép các hạt hợp kim ép các hạt hợp kim cứng lên đầu mũi khoan sử dụng máy ép thuỷ lực 40 tấn . Do tính chất và môi trường làm việc của mũi khoan đá là chỉ tải nặng và va đập mạnh, làm việc với số vòng quay cao nên ta sử dụng mối ghép chặt. Nguyên công XV : tổng kiểm tra Kiểm tra độ cứng trên máy tiện Độ đảo của tâm hạt nhỏ hơn 0,01mm/100 Độ đảo của đầu nhỏ so với đầu to < 0,01mm Kiểm tra độ cứng HRC = 58 ữ 62 III.Tính toán chế độ công nghệ cho một số nguyên công Tính lượng dư gia công Tính toán luợng dư khi gia công lỗ ặ11,68 Quy trình công nghệ chia làm hai nguyên công Nguyên công 1: khoan Nguyên công 2 : khoét doa Bước 1: Khoét Bước 2: doa Chi tiết được định vị bằng mặt phẳng đáy và mặt trụ ngoài Tra bảng 10 ta có giá trị Rz và Ti Rz= 150(mm), Ti= 200(mm) Theo công thức sai lệch không gian tổng cộng rph= (1) Giá trị cong vênh rc được tính theo cả hai phương hướng kính va hướng trục rc= Vì khoan lỗ đặc nên không có độ cong vênh rc mà ta chỉ tính độ cong vênh trên chiều dài khaon Dk: Độ cong vênh giới hạn của phôi trên 1 mm chiều dài r = = = 22,6 (mm) Sai lệch giá trị rcm được tính theo công thức rcm= = = 70,7(mm) ở đây rb là dung sai kích thước b,c của phôi Như vậy sai lệch không gian tổng cộng là Thay vào công thức (1) rphôi == 74(mm) Sai lệch không gian sau khi khoan là rk=0,06rphôi= 0,06.74 = 5(mm) Sai số gá đặt khi khoan được xác định như sau: eđg= Sai số chuẩn trong trường hợp này khi chi tiết bị xoay khi định vị bằng trục gá do có khe hở ở giữa trục gá và mặt trụ ngoài của chi tiết ec= 20mm Sai số kẹp chặt ek được xác định theo bảng 24 và ek= 70 mm vậy sai số kẹp Vậy sai số gá đặt egđ= =72 Sai số gá đặt ở nguyen công khoét là egđ= 0,06.egđ= 4,5 Xác định lượng dư gia công nhỏ nhất theo công thức : 2Zmin = 2( Rzi-1+Ti-1+ Lượng dư nhỏ nhất khi khoan là 2Zmin =2( 150 + 200 + )= 906 (mm) lượng dư nhỏ nhất khi khoét 2Zmin= 2( 40 + 60 + ) = 106 (mm) Lượng dư nhỏ nhất khi doa là 2Zmin= 2( 5 + 10 + ) =15,15 (mm) Ta có đường kính lỗ sau khi doa : d1 = 11,6815 – 0,03 = 11,6515 (mm) Đường kính lỗ sau khi khoét : d2= 11,6515 – 0,212 = 11,4395 (mm) Đường kính lỗ sau khi khoan d3= 11,4395 – 2 . 0,906 = 9,63 (mm) Sau khi doa : dmin = 11,6815 – 0,0015 = 11,68 (mm); dmax= 11,6815 (mm) Sau khi khoét : dmax= 11,4395 (mm) ; dmin= 11,435- 0,04= 11,3795( mm) Sau khi khoan : dmax= 9,63 (mm) cột dư giới hạn Zmin được giới hạn bằng hiệu giữa hai kích thước lớn nhất của hai bước công nghệ kề sau. Zmã hiệu giữa hai kich thước nhỏ nhất của hai bước công nghệ kề nhau . sau khi doa : 2Zmin =11,6815 – 11,5395 = 0,140 (mm) 2Zmin = 11,68 – 0,1 = 11,58 (mm) sau khi khoét: 2Zmin = 11,6815 – 11,4395 = 0,242 (mm) 2Zmin=11,6815 – 0,05 = 11,60 (mm) Bước Rz (mm) Ti (mm) r (mm) e (mm) Zmt (mm) dt (mm) d (mm) dmin (mm) dmã (mm) 2Z mm 2Z mm Phôi 150 200 350 Khoan 60 60 120 9,63 9,75 Khoét 20 25 45 11,3 11,4 242 300 Doa 5 10 15 11,6 8 11,6 815 140 158 II . tíng chế độ cắt. nguyên công I : cưa phôi . tra bảng 5.43, sổ tay công nghệ chế tạo máy ta có : + lượng chạy dao : Sz = 0,08 mm / răng + tốc độ cắt : V = 18 m /phút vậy tốc độ căt theo tinh toán là: n1 = = 71 vòng /phut *nguyên công II : rèn thiết bị : máy búa 400 dụng cụ cắt : chày , cối yêu cầu : độ lõm trên bề mặt Ê 1 mm độ không đồng tâm f52 và f100 Ê 1 nguyên công III . ủ phôi để giảm độ nhám bề mặt , khử ưng suất dư do nguyên công rèn để lại. nguyên công IV : nguyên công này chia làm bôn bước công nghệ. + bướ 1 : tiẹn mặt đầu . chiều sâu cắt : t = 3mm lượng chạy dao : S = 0,9 mm/vòng vậy theo công thức tính vận tốc cắt : v = T = 60, - tuổi bền . tra bảng ta có Cv = 47 ; m = 0,2 ; y = 0,8 ; Kv – hệ số kể đến ảnh hưởng của chất lượng vật liệu gia công đến tốc độ cắt Kv = Kmv . Knv . Kuv . Kjv . Kj1v . Klv . Kqv . Kov Tra bảng ta có : Kmv = 75/73 Knv : hệ số kể đến ảnh hưởng của trạng thái của bề mặt phôi đến tốc độ cắt. Knv =1 Kuv : hệ số kể đến ảnh hưởng của vật liệu dụng cụ cắ đến tôc độ cắt. Kuv = 1,4 Kjv : hệ số kể đến ảnh hưởng của thông số dao. Kjv = 1 Các hệ số còn lại : Kj1v, Klv , Kqv : chỉ xét vơi dao. Kov : hể số xét đến ảnh hưởng của dạng gia công , Kov = 1,24 ị v = . 1 . 1,4 . 1,24 = 33,9 m /ph ị tốc độ cắt : n1 = = 207 vóng / phút chọn nm = 250 vòng / phút. ị Vtt = lực cắt : Pz = Cpz . Py = Px = Tra bảng ta có : Cpz = 300 ; xz = 1,0 ; yz = 0,75 ; nz = 0,15 Cpy =243 ; xy = 0,9 ; yy = 0,6 ; nz = 0,3 Cpx = 339 ; Kx =1,0 ; yx = 0,5 ; nx = - 0,4 Kp = Km p . Kj p . Kgp . Kl p . Knp Kmp = = ( 0,9730 )np = ( 0,9730 )0,75 = 0,98 = Kmpz ( 0,7930 )1,75 = 0,964 = Kmpy ( 0,9730 )1 = 0,9730 = Kmpx tra bảng : Kj p Kg p Kl p Px 1,0 1,0 1,0 Py 1,0 1,0 1,0 Pz 1,0 1,0 1,0 Vậy ta có : Pz = 300 . 61,0. 0,40,75. ( 31,8)0,15. 0,98 . 1 .1 .1 = 528 ( kg ) Py = 243 . 60.9. 0,40,6. ( 31,8 )0,30. 0,964 .1 .1.1 = 287 (kg ) Px = 339 . 61,0. 0,40,5. ( 31,8 )0,4. 0,973 .1 .1 .1 = 313 (kg) ị công suất cắt : Nc = ( kw) ịmômen xoắn. Mx = = 153,12 ( kgm ) Nc < Nmh Bước 2 : khoan lỗ tâm . chiều sâu cắt : t = 1.5 mm lượng chạy dao : S = 0,1 mm/vòng Nt = = 2,74 (kg) Nl = 2,74 < Nm .h tốc độ cắt khi khoan : n1 = 103 . V/p.D = 1373 vòng /phút vận tốc cắt V = 13,2 m/p chọn theo máy ta có : nm = 250 vòng/phút bước 3 : tiện ngoài . dao T15K6 chế độ cắt : t = 0,5 . ( 58 – 52 ) = 3 S = 0,4 V = Tra bảng ta có : Cv = 292 ; xv = 0,15 ; yv = 0,3 ; m = 0,18 ; t =45, . Kv = Knv . Kmv . Kuv . Kj v . Kj 1v . Kl v . Kqv . Kov = 75 .1,4 .1 .1 . 1 . 1 . 1,24/73 = 1,78 Ut = Nt = Ta chọn : nm = 750 vòng/phút Vtt = (m/phút) Nhưng trên thực tế thì chỉ cắt với vận tốc khoảng 30 á 40 m/phút Lực cắt : Pz = Cpz . Py =Cpy . Py =Cpx . Tra bảng ta có : Cpz = 300 ; xz = 1 ; yz = 0,75 ; nz = 0,15 Cpy = 243 ; xy = 0,9 ; yy = 0,6 ; ny =- 0,3 Cpx = 339 ; xx = 1 ; yx = 0,5 ; nx = - 0,4 Trong đó : Kp = . Kmp . Kj p . Kl p . Kpz = 0,98 . 1 . 1 . 1 . 1 Kpy = 0,964 . 1 . 1 . 1 . 1 Kpx = 0,973 . 1 . 1 . 1 . 1 Suy ra : Pz = 300 . 11 . 0,4 . 0,75 . 227 – 0,15 . 0,98 = 65,5 ( kg ) Py = 243 . 10,9 . 0,4 . 0,6 . 227 – 0,3 . 0,964 = 26 ( kg ) Px = 339 . 11 . 0,5 . 227 – 0,4 . 0,973 = 23,8 ( kg ) Công suất cắt : Ne = = 2,4 ( kw ) Ne < Nm . h chấp nhận được . Bước 4 : khoan lỗ f20 ; l = 120 mm Dao : thép gió P18 Chế độ cắt : V = T = 0,5 . D = 0,5 . 20 = 10 mm S = 0,2 mm/vòng Tra bảng ta có Cv = 7,0 ; zv = 0,4 ; xv = 0 ; yv = 0,7 M = 0,2 . T = 15, Kv = Kmv . Knv . Klv . Kuv = 1,2 . 1,0 . 1,0 . 0,3 = 0,36 Vt = = 11,1 m/phút Nt = = 176,6 ( vòng/phút ) Chọn nm = 195 (vòng/phút) + lực cắt : M = Cm . Po = Tra bảng ta có : Cm = 0,037 ; Zm = 2,0 ; ym = 0,7 Cp = 130 ; Zp = 0,1 ; yp = 0,7 Kmm = Kmp = 1 M = 0,37 . 202 . 0,20,7. 1 = 4,79 Po = 130 . 200,5. 0,20,7. 1 = 188 Công suất cắt : Nt = = 0,985 ( kw) Nt @ 1 kw < Nm . h nguyên công V : tiện đầu to. Bước 1 : xén mặt đầu Chọn dao : T15K6 Chế độ cắt : t = 3 mm V = ( m / ph ) S = 0,4 Tra bảng ta có : Cv = 47 ; yv = 0,8 ; T = 60 ; m =0,2 Kv = Knv . Kmv . Krv . Kj v . Kj 1v . Kqv . Kov Knv là hệ số xét đến ảnh hưởng cua chất lượng vật liệu gia công đến tốc độ cắt Kmv = Krv là hệ số xét đến ảnh hưởng của trạng thái bề mặt đến tốc độ cắt . Krv = 1 Kuv la hệ số kể đến ảnh hưởng của vật liệu dụng cụ cắt đến tốc độ cắt. Kj v hệ số có xét đến ảnh hưởng của thông số dao. Các hệ số còn lại chỉ xét vơi dao cắt vật liệu bằng thép gió. Kov hệ số xét đến ảnh hưởng của dạng gia công. ị vt = = 32 ( m /ph ) nt == 244 (vòng / phút) chọn : nm = 280 vòng /phút ị vtt = = 32,5 ( m /phút ) lực cắt : tra bảng ta có : Cpz = 300 ; xz = 1 ; yz = 0,5 ; nz = - 0,15 Cpy = 243 ; xy = 0,9 ; yy = 0,6 ; ny = - 0,3 Cpx = 339 ; xx = 1 ; yx = 0,5 nx = -0,1 Kp= Kmp.Kjp.Kgp.Krp Tra bảng : X22, X33, [6] Tra bảng: X25 Kj p Kg p K Px 1,0 1,0 1,0 Py 1,0 1,0 1,0 Pz 1,0 1,0 1,0 Công suất cắt : Nhận xét : Chấp nhận được. Bước 2: Tiện ngoài. Dao : T15K6. Chế độ cắt : t = 0,5.( 106 – 100) = 3 mm S = 0,4 tra bảng Tra bảng X9[6] ta có : v= 292 , xv = 0,15 , yv=0,3 , m= 0,18 . T= 45 Chọn : Lực cắt : Tra bảng : X21[6] ta có. = 300 ; =1 ; =0,75 ; = 0,15 = 300 ; =1 ; =0,75 ; = 0,15 = 300 ; =1 ; =0,75 ; = 0,15 Vậy : Công suất cắt : *Nguyên công VI : Chiều sâu cắt t = 4,5 mm Lượng chạy dao Sz = 0,05 mm/răng. Ddao = 75mm ; Z= 18 răng ; B = 16mm . Vận tốc cắt theo bảng và 5.164 ta có vb = 39 m/ph. Vậy: Tra bảng ta có : K1= 0,9 ; K2 = 0,75 ; K3 = 1 Vậy tốc độ cắt theo tính toán : Chọn theo máy : nm = 120 v/ph. Vận tốc cắt thực tế là : Lượng chạy dao phút : Lực cắt : Trong đó : Z là số răng dao phay. và các số mũ tra bảng ta có : =68,2 ; x = 0,86 ; y = 0,72 ; n = 1 ; q = 0,86 ; w = 0 ; =1 Thay các số liệu trên vào công thức ta có : Mômen xoắn : Công suất cắt : Chấp nhận được. *Nguyên công VII: phay 8 rãnh tháo lắp mũ khoan Chiều sâu cắt t = 4,5 mm Lượng chạy dao Sz= 0,05 mm/răng Ddao=75 mm; Z = 18 răng; B = 18 mm mà Tra bảng 53-9 ta có Cv= 68,5; x = 0,3; y = 0,2; u = 0,1; q = 0,25; p = 0,1; m = 0,2; T = 120’ Kv= KMv. Kuv. Knv Tra theo bảng 5.5 ta có: Kv=0,85.1.0,8 = 0,68 Thay vào công thức trên: Vậy tốc độ cắt theo tính toán nt= Chọn theo máy: nm= 120(vg/ph) Vậy tốc độ cắt thự tế là: Lượng chạy dao phút: Sp= Z.Sz.nz= 18.0,05.120 = 108(mm/ph) Lực cắt Pz= Trong đó: Z- là số răng dao phay Cp và các số mũ tra bảng ta có: Cp= 68,2; x = 0,86; y = 0,72; u = 1; q = 0,86; w = 0; Kp=1 Thay các số liệu trên vào công thức ta có: Mô men xoắn: Công suất cắt: Nc= Ne chấp nhận được. * Nguyên công VIII: phay 4 rãnh lắp mũi khoan Chiều sâu cắt t = 7,5 mm Lượng chạy dao Sz= 0,1 mm/răng Ddao= 90 mm; Z = 20 răng; B = 16 mm Mà Tra bảng 53-9 ta có: Cv= 68,5; x = 0,3; y = 0,2; u = 0,1; q = 0,25; p = 0,1; m = 0,2; T = 120’ Kv= KMv.Kuv.Knv Tra bảng 5.5 ta co: Kv= 0,85.1.0,8 = 0,68 Thay vào công thức trên: Vậy tốc độ cắt theo tính toán nt= Chọn theo máy: nm= 95(vg/ph) Vậy tốc độ cắt thự tế là: Lượng chạy dao phút: Sp= Z.Sz.nz= 20.0,1.95 = 190(mm/ph) Lực cắt Pz= Trong đó: Z- là số răng dao phay Cp và các số mũ tra bảng ta có: Cp= 68,2; x = 0,86; y = 0,72; u = 1; q = 0,86; w = 0; Kp=1 Thay các số liệu trên vào công thức ta có: Mô men xoắn: Công suất cắt: Nc= Ne chấp nhận được. Bước2: Phay 3 rãnh nhỏ Chiều sâu cắt: t = 4,5 mm Lượng chạy dao: Sz= 0,12 mm/răng Chiều rộng rãnh: B’= 15 mm Ddao= 75 mm; Z = 12 răng; B = 10 mm Mà Tra bảng 53-9 ta có: Cv= 68,5; x = 0,3; y = 0,2; u = 0,1; q = 0,25; p = 0,1; m = 0,2; T = 120’ Kv= KMv.Kuv.Knv Tra bảng 5.5 ta co: Kv= 0,85.1.0,8 = 0,68 Thay vào công thức trên: Vậy tốc độ cắt theo tính toán nt= Chọn theo máy: nm= 120(vg/ph) Vậy tốc độ cắt thự tế là: Lượng chạy dao phút: Sp= Z.Sz.nz= 20.0,12.120 = 172(mm/ph) Lực cắt Pz= Trong đó: Z- là số răng dao phay Cp và các số mũ tra bảng ta có: Cp= 68,2; x = 0,86; y = 0,72; u = 1; q = 0,86; w = 0; Kp=1 Thay các số liệu trên vào công thức ta có: Mô men xoắn: Công suất cắt: Nc= Ne chấp nhận được. * Nguyên công IX: phay 3 rãnh thoát khí, thoát đá - Sử dụng máy phay đứng 6H82 Chiều sâu cắt: t = 10 mm Lượng chạy dao: Sz= 0,03 mm/răng Chiều rộng rãnh: B’= 15 mm Ddao= 10 mm; Z = 5 răng; B = 10 mm Mà Tra bảng 53-9 ta có: Cv= 145; x = 0,24; y = 0,26; u = 0,1; q = 0,44; p = 0,13; m = 0,37; T = 60’ Kv= KMv.Kuv.Knv Tra bảng 5.5 ta co: Kv= 0,85.1.0,8 = 0,68 Thay vào công thức trên: Vậy tốc độ cắt theo tính toán nt= Chọn theo máy: nm= 1450(vg/ph) Vậy tốc độ cắt thự tế là: Lượng chạy dao phút: Sp= Z.Sz.nz= 20.0,12.120 = 172(mm/ph) Lực cắt Pz= Trong đó: Z- là số răng dao phay Cp và các số mũ tra bảng ta có: Cp= 68,2; x = 0,86; y = 0,72; u = 1; q = 0,86; w = 0; Kp=1 Thay các số liệu trên vào công thức ta có: Mô men xoắn: Công suất cắt: Nc= Ne chấp nhận được. *Nguyên công X : thoát 3lỗ khí . chiều sâu cắt t = = = 5 ( mm ) lượng chạy dao : S = 0,2 ( mm/vòng ) tốc độ cắt : v = trong đó T = 25’ tra bảng 5.28 ta có : Cv = 7 q = 0,4 y = 0,7 m = 0,2 Kv = 0,86 Thay vào công thức trên ta có : V = = 24,5 ( m/phút ) Nt = = 780 ( vòng/phút ) Chọn nm = 780 (vòng/phút) Vậy vận tốc cắt thực tế là : vt = 23,56 = vậy mô men xoắn Mx theo công thức : Mx = 10.CM.Dq.Sy.Kd trong đó theo bảng 5.32 sổ tay công nghệ chế tạo máy : ta có : CM = 0,0345 Q = 0,2 Y = 0,8 Kp = 0,86 Thay vào công thức ta có: Mx = 10.0,0345.100,2.0,20,8.0,86 = 0,129 ( Nm ) *lực chiếu trục po . theo công thức : Po= 10.Cp.Dq.Sy.Kp = 68.10.101.0,2 = 1895 ( N ) = 189,5 (kg ) *công suất cắt : Ne = = 0,009 ( kw ) Ne < < Nm.h *Nguyên công XI : khoan 16 lỗ ặ11,4 Chiều sâu cắt t = Lượng chạy dao S = 0,2 ( mm/vòng ) Tốc độ cắt : V= Trong đó T = 25’ Tra bảng 5.28 ta có : Cv= 7 ; q = 0,4 ; y = 0,7 ; m = 0,2 ; Kv = 0,86 Thay vào công thức trên ta có : V = = 30 ( m/phút ) Nt = = 837 ( vòng/phút ) Chọn nm = 800 vòng/phút Vận tốc thực tế : Vt = = 28,6 ( m/phút ) Mô men xoắn MX theo công thức ta có : MX = 10.CM.Dq.Sy.Kp Trong đó theo bảng 5.32 sổ tay công nghệ chế tạo máy ta có: CM = 0,0345 q =0,2 y = 0,8 Kp = 0,86 Thay vào công thức ta có . MX = 10.0,0345.11,40,2.0,20,8.0,86 = 0,133 (Nm) Lực chiếu trục Po theo công thức là : Po = 10.Cp . Dq.Sy.Kp = 68.10.101.0,2 = 1360 (N) = 136 (kg) Công suất cắt : Ne = = 0,012 (kw) Ne << Nm.h *Nguyên công XII : Nhiệt luyện : Thấm than. Thấm than với chiều sâu thấm 1- 2 mm. * Nguyên công XIII : Khoét doa ặ 11,68 . D = 11,68 Bước 1 : Khoét. Theo bảng 5 -26 : S = 0,5 (mm/vòng) Theo công thức : Theo bảng ta có : q = 0,3 x = 0,2 y = 0,5 m = 0,3 T = 30 = 0,86 Từ đó : Chọn Vậy Mômen xoắn . Theo bảng 5-32 sổ tay công nghệ chế tạo máy. Cm = 0,09 q = 1 x = 0,9 y = 0,8 = 0,86 Thay vao ta có : Lực chiều trục theo công thức: Theo bảng 5-32 sổ tay công nghệ chế tạo máy. x = 1,2 y = 0,65 q = 1,0 Công suất cắt Ne. Theo công thức : Hợp lý Bước 2: Doa lỗ ặ 11,68 Doa D = 11,68 , z = 8 Lượng chạy dao theo bảng 5 – 116 sổ tay công nghệ chế tạo máy S = 0,8 mm/vòng. Theo công thức : Theo bảng 5 -29. Thay vào ta có: Chọn Mômen xoắn : Theo bảng 5 -23 ta có : Công suất cắt : *Nguyên công XIV : ép các hạt hợp kim. Sử dụng máy ép thuỷ lực 40 tấn , dùng mối ghép chặt , chịu va đập mạnh lực thay đổi . * Nguyên công XV : kiểm tra. Kiểm tra độ cứng đạt từ 58 – 62 HRC độ đảo giữa mặt đầu to và tâm chi tiết nhỏ hơn 0,2 mm/100. Xác định thời gian nguyên công ở đây ta chỉ xác định thời gian cho các nguyên công gia công cơ . Nguyên công IV tiên đầu nhỏ : Bước 1: Tiện đầu nhỏ. Ta có : L = D/2 = 26 Bước 2 : Tiện đầu nhỏ. Bước 3: Tiện lỗ ặ20. *Nguyên công V: Tiện đầu to. Bước 1: Xén mặt đầu . Bước 2: Tiện ngoài. L1 = + ( 0,5 á 2 ) mm L2 = ( 1 á 3 ) mm Thay vào ta có : To = = 0,35 ( phút ) nguyên công X : khoan 3 lỗ thoát khí. To = = 0,32 (phút) *nguyên công XI : khoan 16 lỗ ặ11,4 To = (phút) L1 = (0,5 á 2 ) mm To = = 0,11 (phút) = 1,8 (phút) *nguyên công XII : nhiệt luyện *nguyên công XIII : khoét , doa lỗ. Bước 1 : khoét. Tương tự ta có To = = 0,9 (phút) Bước 2 : doa. To = = 0,65 (phút) Tổng số thời gian gia công chính : ồTo = 12,5 (phút) vậy tổng số thời gian gia công một chi tiết sẽ là : Tct = To + Tp + Tpv + Tnt Trong đó : Ttc : là thời gian gia công từng sản phẩm To : là thời gian gia công cơ bản Tp : la thời gian phụ = 10% To Tpv : là thời gian phục vụ = 11% To Tnt : là thời gian nghỉ ngơI của công nhân = 5%To Ttc = 12,5 + 0,125 + 0,14 + 0,075 = 13,2 (phút) IV . tính toán và thiết kế đồ gá đồ gá là một bộ phận trong qui trình công nghệ gia công chi tiết độ chính xác của chi tiết gia công phụ thuộc khá lớn vào đồ gá và để tăng năng suất gia công thì đồ gá đóng vai trò hết sức quan trọng. Trong quá trình nghiên cưu qui trình công nghệ gia công mũi khoan đá. TôI nhận thấy rằng có một đồ gá điển hình dùng cho nhiều nguyên công đó là đồ gá lắp trên bàn quay phân độ để gia công các rãnh thoát khí. Các lỗ gắn mảnh hợp kim cứng. chính vì vậy khi tính toán thiết kế qui trình công ngệ ta phảI nghiên cứu tính toán thiết kế đồ gá chuyên dùng này trong đồ gá này chi tiết được định vị mặt đáy đầu nhỏ và mặt trụ ngoài. để kẹp chặt chi tiết ta sử dụng bulông để kẹp. tính lực kẹp cho nghyên công khoan lỗ ặ11. để gia công ta sử dụng mũi khoan ruột gà thép gió đường kính d = 11 gia công trên máy khoan đứng 2A135 co : số cấp tốc độ 12 phạm vi tốc độ 30 á 1500 vòng/phút công suất cắt N = 7 kw. tính lực kẹp cân thiết phân tích lực ta thấy Pz có lợi , chiều của Pz đI xuống có tác dụng kẹp chặt chi tiết. Vì vậy ta chỉ xét đến mô men vì mô men làm chi tiết bị quay và vì tâm khoan không trùng tâm chi tiết nên có khả năng chi tiết bị lật. Ta có phương trình cân bằng mô men : W.f.1 ³ k.Mx. Theo tính toán ở nguyên công X ta có Mx = 189,5 (kg) Tra bảng ta có f = 0,1 W = = 77,4 (kg) K:hệ số an toàn K = 1,5 D = =75 Chon bulông M12 III: mô phỏng quá trình cắt của mũi khoan bằng máy tính 3.1.1 giới thiệu về quá trình mô phỏng : mô phỏng la một trong những phương pháp nhiên cưu mới. Nó fựa vào sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin ngày nay và nhưng qui luật hoạt động đã được nghiên cứu. Có thể nêu một vàI đặc điểm chung của mô phỏng : *khá đơn giản và rễ thực hiện do không yêu cầu về tay nghề hay máy móc gia công. chủ yếu các yếu tố chỉ dùng để tham khảo. *tạo ra các kết quả có tính thuyết phục nhờ hình ảnh cụ thể đơn giản và tương đối chính xác mà không cần phảI thực nghiệm. Và các quá trình mô phỏng phảI được tìm hiểu theo những qui luật trên thực tế. *Các kết quả tạo ra đôI khi có thể là những hiệu ứng đặc biệt giúp cho người nghiên cứu nhận ra các sai sót trong mô hình lý thuyết của mình hay có thể thấy các quy luật khác mà ta chưa nhận biết được . *Tạo ra các đoạn phim trên màn hình, thể hiện được quá trình tạo hình bề mặt của chi tiết. *Mọi tính toán đều do máy tính đảm nhận nên giảm hẳn các thao tác tính toán của người thiết kế. Mọi kết quả đều được thể hiện không những chỉ định tính mà còn cả đinh lượng. *Một trong những ứng dụng quan trọng của mô phỏng là tạo ra được các kịch bản theo một ý đồ trước để có thể hình thành nên các hệ chuyên gia trong điều khiển tự động,đặc biệt là các ngành công nghiệp được tự động hoá ở mức cao như sản xuất ôtô , máy bay, đồ điện tử,….nó giúp cho người thiết kế tránh được những sai sót do ảnh hưởng của điều kiện khách qua nư không gian bố trí thực tế ,các khối lượng và dung động trong phân xưởng khi tiến hành sản xuất… Có thể coi mô phỏng như một ứng dụng của công nghệ thông tin trong lĩnh vực thiết kế và chế tạo cơ khí. Một qua trình mô phỏng sẽ bao gồm nhiều yếu tố cùng tham gia. Tuy nhiên có thể chia thành hai yếu tố cơ bản : *Các đối tượng (vật thể) tham gia vào quá trình.Các vật thể bao giờ cũng được mô hình hoá vàd đưa vào máy tính rất cụ thể, tức là có thể thấy được hình dạng hay bản chất của nó trên máy tính. *Các quy luật mà các đối tượng (vật thể) trên chịu ảnh hưởng.Chính những quy luật này mới tạo ra các kết quả mà quá trình mô phỏng cần đưa ra.Các quy luật này cũng phảI được mô hình hoá và đưa ra máy tính, Thông thường thì nó không thể hiện một cách trực