Đồ án Tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết chén dầu chân cọc

Phân tích chức năng làm việc của chi tiết: - Chi tiết tiết được thiết kế là chi tiết Chén Dầu Chân Cọc. Chi tiết được lắp cố định ở bề mặt lắp ghép A để đỡ cho cọc sợi quay quanh lỗ côn (12,5((13mm. - Lỗ vành khăn xung quanh Chén Dỗu Chân Cọc có tác dụng chứa dầu và khi ống cọc sợi quay dầu sẽ chui qua lỗ (3 vào bôi trơn chân cọc. * Các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết là: - Mặt trụ ( 30 và lỗ côn cần được gia công với độ chính xác cao để lắp với chi tiết khác. - Độ đồng tâm giữa mặt lắp ghép A và lỗ côn là 0,02mm. - Độ vuông góc giữa các mặt đầu lắp ghép với đường tâm phải chính xác, nằm trong khoảng 0,02 ( 0,03mm/100mm bán kính. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết: - Đây là chi tiết dạng trục có kích thước nhỏ, kết cấu đơn giản, các bề mặt gia công không phức tạp. Tuy nhiên do kích thước chi tiết nhỏ nên việc gá đặt và gia công cũng gặp nhiều khó khăn. - Lỗ trên chi tiết là lỗ vành khăn và lỗ côn do đó trong quá trình gia công phải chế tạo các dụng cụ định hình. - Trên chi tiết có hai lỗ nghiêng do đó ta phải chế tạo đồ gá để gia công lỗ nghiêng này. - Chi tiết đủ độ cứng vững. - Bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích. - Có thể áp dụng phương pháp chế tạo phôi tiên tiến. Xác định dạng sản xuất: Dựa vào sản lượng hàng năm và khối lượng của phôi để xác định dạng sản xuất. Theo (1) TKĐACNCTM: Công thức tính sản lượng hàng năm: N = N1.m.
Trong đó: N1 - Sản lượng sản phẩm trong một năm N1 = 5000 sản phẩm/1 năm. m - Số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm. a - Số phần trăm chi tiết phế phẩm, ( = (3 ( 6)%, chọn ( = 4. ( - Số phần trăm chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ, ( = 5(7%, chọn (= 6. N = 5000.1.
= 5500 (chi tiết/năm) -Khối lượng chi tiết: Q1 = V.( (kg) Trong đó: V: Thể tích chi tiết. Ta tính được V = 0,039387 dm3 (: Trọng lượng riêng của gang đúc, ( = 7kg/dm3. Q1: Trọng lượng của chi tiết, Q1 = 0,039387.7= 0,28 kg. Tra bảng 2 trang 13 sách Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - Tác giả Trần Văn Địch, ta có: G = 0,28 (kg) ( 4 (kg); N = 5500 (chiếc/năm). Đây là dạng sản xuất hàng loạt lớn. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT CHÉN DẦU CHÂN CỌC Bảng trình tự các nguyên công: TT  Tên nguyên công  Máy  Dụng cụ gia công   1  Tạo phôi     2  Ủ và làm nguội chậm bằng vôi bột     3  Thường hóa     4  Khoả mặt đầu – khoan tâm.  T616  Dao tiện mặt đầu bằng BK8 Mũi khoan tâm định hình bằng P18.   5  Tiện thô cắt gần đứt phôi  T616  Dao tiện ngoài và dao tiện cắt đứt phôi bằng BK8.   6  Đập gãy phôi     7  Gia công toàn bộ phần đuôi gồm: Khoả mặt đầu, khoan tâm, tiện tạo hình các bề mặt, xấn rãnh, vát mép.  T616  Dao tiện mặt đầu, dao tiện tạo hình, xấn rãnh, vát mép được làm bằng hợp kim cứng BK8. Mũi khoan tâm định hình bằng thép gió P18.   8  Tiện hạ bậc chuẩn bị cho khoan lỗ dẫn dầu (3  T616  Dao tiện làm bằng hợp kim cứng.   9  Khoan 2 lỗ (3  2M112  Mũi khoan ruột gà làm bằng thép gió P18.   10  Gia công toàn bộ phần đầu gồm: Khoả mặt đầu, khoan lỗ (12, khoét rãnh chứa dầu, doa lỗ côn, tiện tinh mặt ngoài (40,5(0,05 và vát mép, vê mép bằng dao định hình.  T616  Các loại dao tiện trơn, vát mép, xẫn rãnh được làm bằng hợp kim cứng BK8. Các loại mũi khoan, khoét, doa, vê tròn mép lỗ được làm bằng thép gió P18.   11  Mài bề mặt trụ ngoài (

 2A130  Đá mài tròn ngoài   12  Kiểm tra     Chương Tính lượng dư và tra lượng của các bề mặt I. Tính lượng dư của một số bề mặt quan trọng: - Tính lượng dư của mặt tròn ngoài (
. Mặt trụ (
được gia công với: Ta tra trong bảng 1.95 ST GCC. + Cấp chính xác 6. + Độ nhám bề mặt RZ = 5 ((m). Do vậy quá trình gia công mặt trụ ngoài gồm các nguyên công và bước như sau: Ban đầu phôi đúc đạt độ chính xác cấp 16 và có kích thước đường kính là: (45 (mm). Vât liệu phôi là gang xám đặc biệt. + Tiện thô đạt kích thước (42 (mm), đạt RZ = 100((m), cấp chính xác 14, dung sai công nghệ của kích thước gia công: ( = 620((m). + Tiện bán tinh đạt kích thước (31,5 (mm), đạt RZ = 50((m), cấp chính xác 13, dung sai công nghệ của kích thước gia công :( = 340((m). + Tiện tinh đạt kích thước (30,5 (mm), đạt RZ = 25((m), cấp chính xác 9, dung sai công nghệ của kích thước gia công: ( = 50((m). + Mài một lần đạt kích thước (30 (mm), đạt RZ = 5((m), cấp chính xác 7, dung sai công nghệ của kích thước gia công: ( = 10((m). Lượng dư của các bước được tính như sau: Do đây là bề mặt tròn xoay đối xứng nên theo công thức trong ST GCC ta có: 2Zi min = 2
Trong đó: RZ.i-1 – Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại. Ta.i-1 – Chiều sâu lớp kim loại bề mặt bị hư hỏng do bước công nghệ sát trước để lại. (i-1 – Sai lệch về vị trí tương quan và sai số không gian tổng cộng do bước công nghệ sát trước để lại. (gđi – Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện. + (gđi: Sai số gá đặt chi tiết được tính theo công thức sau:
Với (k: Sai số kẹp chặt. (đv: Sai số định vị. Tính lượng dư cho nguyên công tiện thô để đạt kích thước (42 (mm). + Do dạng sản xuất là hàng loạt lớn. Chọn cấp chính xác của phôi đúc là cấp II. Tra bảng 1.21 ST GCC có RZ.i-1 +Ta.i-1= 800((m). Sai số không gian tổng cộng của phôi đúc là do độ cong vênh tạo ra được xác định theo công thức trong ST GCC: (i-1 = (cv = (cv.l (cv: Độ cong vênh của phôi đúc. (cv: Độ cong vênh đơn vị ((m/mm). l: Kích thước lớn nhất của phôi. Bảng 1.23 ST GCC ta chọn (cv= 2 ((m/mm), l =330mm (( =(cv =2.330 = 660 ((m). Sai số gá đặt chi tiết (gđi: Chi tiết được gá trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm theo mặt ngoài phôi đúc (bề mặt chưa qua gia công) và chống tâm một đầu. Do lực kẹp là do mâm cặp 3 chấu sinh ra do đó ta có (k Tra bảng 1.104ST GCC có :(gđi=120(m. Do đó lượng dư cho bước tiện thô là: 2Zi min = 2
(m. Tính lượng dư cho nguyên công tiện bán tinh để đạt kích thước (31,5 (mm). Sau khi tiện thô theo bảng 1.24 ST GCC: RZ.i-1=100 (m; Ta.i-1=100 (m. Sai lệch không gian với hệ số giảm sai Ky=0,06: (i-1= (i .Ky= 660.0,06 =40 (m. Sai số gá đặt chi tiết (gđi: Chi tiết khi gia công được gá đặt và kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu do đó ta có (gđi = 20 (m (theo bảng 1.104 ST GCC ). ( Lượng dư nhỏ nhất cho nguyên công tiện bán tinh là: 2Zi min = 2
(m. Tính lượng dư cho nguyên công tiện tinh để đạt kích thước (30,5 (mm). Sau khi tiện bán tinh theo bảng 1.24 ST GCC: RZ.i-1=50 (m; Ta.i-1= 50(m. Sai lệch giới hạn không gian với hệ số giảm sai Ky=0,05 (theo bảng 1.32 ST GCC) (i-1= (i .Ky= 40.0,0,5 = 2 (m. Sai số gá đặt chi tiết (gđi: Chi tiết khi gia công được gá đặt và kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu do đó ta có (gđi = 20 (m (theo bảng 1.104 ST GCC ). ( Lượng dư nhỏ nhất cho nguyên công tiện bán tinh là: 2Zi min = 2
(m. Tính lượng dư cho nguyên công mài một lần đạt kích thước (30 (mm). Sau khi tiện tinh theo bảng 1.24 ST GCC: RZ.i-1=25(m; Ta.i-1= 25(m. Sai lệch giới hạn không gian với hệ số giảm sai Ky=0,04 (theo bảng 1.32 ST GCC) (i-1= (i .Ky= 2.0,0,4 = 0,08 (m. Sai số gá đặt chi tiết (gđi: Chi tiết khi gia công được gá đặt và kẹp chặt bằng hai mũi tâm do đó ta có (đv = 0, còn do lực kẹp vuông góc với kích thước gia công nên (k=0. ( Lượng dư nhỏ nhất cho nguyên công tiện bán tinh là: 2Zi min = 2
(m. Kích thước giới hạn nhỏ nhất của các đường kính là: + d min mài một lần = 30,01 mm. + d min tiện tinh = 30,01+0,1 = 30,11 mm. + d min tiện bán tinh = 30,11+0,24 = 30,35 mm. + d min tiện thô = 30,35+0,49+10,5= 41,34 mm.(cộng thêm lượng dư của các nguyên công trung gian và với lượng dư trung gian là 10,5 mm). + d min phôi = 41,34+3= 44,34 mm. Kích thước giới hạn lớn nhất của các đường kính là: + d max mài một lần = 30,01+0,01 = 30,02 mm. + d max tiện tinh = 30,11+0,05 = 30,16 mm. + d max tiện bán tinh = 30,35+0,34 = 30,69 mm. + d max tiện thô = 41,34+0,62 = 41,96 mm. + d max phôi = 44,34+1,5 = 45,84 mm. Xác định các lượng dư giới hạn: + Zb max: là hiệu các kích thước giới hạn lớn nhất. + Zb min: là hiệu các kích thước giới hạn nhỏ nhất. Ta có: + Mài một lần: 2Zb max= 30,16-30,02 = 0,14 mm = 140 (m. 2Zb min= 30,11-30,01 = 0,1 mm = 100 (m. + Tiện tinh: 2Zb max= 30,69-30,16 = 0,53 mm = 530 (m. 2Zb min= 30,35-30,11 = 0,24 mm = 240 (m + Tiện bán tinh:2Zb max= 41,96-30,69 = 11,27 mm = 11270 (m. 2Zb min= 41,34-30,35 = 10,99 mm = 10990 (m. + Tiện thô: 2Zb max= 45,84-41,96 = 3,88 mm = 3880 (m. 2Zb min= 44,34-41,34 = 3 mm = 3000 (m. Kiểm tra kết quả tính toán: + Sau khi mài một lần: 2Zb max - 2Zb min = 140 – 100 = 40(m. (1 - (2 = 50- 10 =40 (m. ( 2Zb max - 2Zb min = (1 - (2 ( Chấp nhận kết quả tính toán. + Sau khi tiện tinh: 2Zb max - 2Zb min = 530 – 240 = 290 (m. (1 - (2 = 340-50 = 290 (m. ( 2Zb max - 2Zb min = (1 - (2 ( Chấp nhận kết quả tính toán. + Sau khi tiện bán tinh: 2Zb max - 2Zb min = 11270– 10990 = 280 (m. (1 - (2 = 620- 340 =280 (m. ( 2Zb max - 2Zb min = (1 - (2 ( Chấp nhận kết quả tính toán. + Sau khi tiện thô: 2Zb max - 2Zb min = 3880-3000 = 880 (m. (1 - (2 = 1500-620 =880 (m. ( 2Zb max - 2Zb min = (1 - (2 ( Chấp nhận kết quả tính toán. Vậy ta có bảng tính toán lượng dư và các kích thước giới hạn như sau: Bước công nghệ  Các yếu tố ((m)  Lượng dư tính toán Zbmin  Kích thước tính toán dmin  Dung sai (((m)  Kích thươc giới hạn (mm)  Lượng dư giới hạn ((m)    Rza  Ta  (a  (gđ     dmin  dmax  2Zbmin  2Zbmax   Phôi  800   660  -  -  44,44  1500  44,44  45,94  -  -   Tiện thô  100  100  40  120  2.1500  41,44  620  41,44  42,06  3000  3880   Tiện bán tinh  50  50  2  20  2.245  30,45  340  30,45  30,79  10990  11270   Tiện tinh  25  25  0,08  20  2.120  30,21  50  30,21  30,26  240  530   Mài 1 lần  5  15  -  -  2.100  30,01  10  30,01  30,02  200  240   II. Tra lượng dư của các bề mặt còn lại: 1. Tra lượng dư của nguyên công khoả mặt đầu, khoan tâm: - Lượng dư của bước khoả mặt đầu: Zb= 3 mm. - Lượng dư của bước khoan tâm: 2Zb=6 mm. 2. Tra lượng dư cho nguyên công tiện thô mặt ngoài, cắt gần đứt phôi: - Lượng dư của bước tiện thô mặt ngoài: 2Zb= 3 mm. - Lượng dư của bước cắt gần đứt phôi: Zb = 4 mm. 3. Tra lượng dư của nguyên công gia công toàn bộ phần đuôi của chén dầu: - Lượng dư của bước tiện tạo hình đạt kích thước (
là: 2Zb= 7 mm. - Lượng dư của bước tiện tạo hình đạt kích thước (
là:2Zb= 4,5 mm. - Lượng dư của bước tiện tạo hình đạt kích thước (
là: 2Zb=1 mm. - Lượng dư của bước tiện rãnh đạt kích thước (26 là: 2Zb= 4,5 mm. - Lượng dư của các bước tiện vát mép. 4. Tra lượng dư cho nguyên công tiện hạ bậc chuẩn bị cho khoan lỗ dẫn dầu (3 ta tra được: Zb=1 mm. 5. Tra lượng dư cho nguyên công khoan lỗ 2 xiên (3: 2Zb= 3 mm. 6. Tra lượng dư cho nguyên công gia công toàn bộ phần đầu của chén dầu: - Lượng dư cho bước khoả mặt đầu là: Zb=1 mm. - Lượng dư cho bước gia công lỗ côn: - Lượng dư cho bước khoét rãnh dẫn dầu: Zb=6,5 mm. - Lượng dư cho các bước vát mép và vê tròn mép. 7. Tra lượng dư cho nguyên công mài bề mặt trụ ngoài (
. Lượng dư cho nguyên công này là: 2Zb= 0,5 mm. Chương SƠ ĐỒ NGUYÊN CÔNG VÀ CHẾ ĐỘ GIA CÔNG CỦA TỪNG NGUYÊN CÔNG I. Trình tự các nguyên công: Nguyên công 1: Tạo phôi. Vật liệu của phôi được gia công là gang xám đặc biệt có độ cứng HB = 90 ( 100. Phôi là gang xám do đó ta có thể dùng phương pháp đúc trong khuôn cát để tạo phôi. Để nâng cao năng suất của phương pháp đúc ta có thể đúc nhiều phôi trong một hòm khuôn, cụ thể ở trong trường hợp này ta dùng 6 phôi trong một hòm khuôn. Khuôn gồm hai mặt phân khuôn: Mặt khuôn dưới sử dụng luôn mặt bằng của xưởng đúc. Ở khuôn trên có bố trí các vị trí để đặt đậu ngót, đậu rót và đậu hơi, khuôn trên được lắp với hòm khuôn giữa bằng các mối lắp bu lông đai ốc. Đậu rót được bố trí ở hòm khuôn trên, kim loại được rót và chảy xuống phía dưới, từ đó kim loại được chảy đi các nhánh đã được bố trí sẵn và kim loại sẽ điền đầy khuôn từ dưới lên. Trong hòm khuôn ta bố 6 thanh phôi theo một hình tròn, (hình vẽ). Chi tiết được tính toán và thiết kế với các kích thước giống như dưới hình vẽ. Sau khi đúc xong ta làm nguội tháo chi tiết làm sạch và tiến hành đập vỡ ba via, đậu rót, đậu ngót, đậu hơi. Sơ đồ của nguyên công:
Nguyên công 2: Ủ và làm nguội chậm bằng vôi bột: Sau khi đúc phôi xong ta cho phôi vào trong lò đã có sẵn vôi bột để ủ. Do trong lò có vôi bột do đó nó giữ cho nhiệt độ trong lò giảm chậm, điêù kiện ủ được đảm bảo, do đó chất lượng của gang biến tính sẽ được đảm bảo đúng cơ tính cần thiết. Nguyên công 3: Thường hoá. Nguyên công 4: Khoả mặt – Khoan tâm. 4.1. Sơ đồ gá đặt:
Định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu. Chọn máy: Chọn máy tiện T616 có công suất động cơ trục chính là Nđc = 4,5 (KW). Phạm vi tốc độ trục chính (vòng/phút): 44 ( 1980. Số cấp tốc độ trục chính: 12 (cấp). Chọn dao: Dao khoả mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK8, mũi khoan tâm định hình bằng thép gió P18. Chọn dụng cụ đo dùng trong nguyên công: Dùng thước cặp có vạch đo tới 0,05 mm. 4.2. Chọn chế độ gia công : t: Chiều sâu cắt. S0: Lượng chạy dao. v: Tốc độ cắt. Bước 1: Tiện mặt đầu: Với chiều sâu cắt của nguyên công t = 3 mm. a. Tính chiều dài cắt theo công thức sau: Công thức lấy trong Sổ tay gia công cơ (ST GCC). L = Lct + yc + yvr Lct: Chiều dài gia công của chi tiết, ta có Lct = 22,5(mm). yc: Chiều dài vào cắt,. yvr: Chiều dài vào ra (khoảng thoát) của dao. yc, yvr được chọn tuỳ theo điều kiện gia công, phụ thuộc vào kết cấu của dụng cụ, lượng dư gia công, hình dạng và kích thước của chi tiết gia công. Tra bảng 2.60 ST GCC ta được yc = 3(mm) với góc nghiêng ( = 60(. Tra bảng 2.61 ST GCC ta tra được yvr = 6(mm) với dạng phôi đúc. Như vậy ta có: L = Lct + yc + yvr = 22,5 + 3 + 6 = 31,5(mm). b. Bước tiến dao. Đây là bước tiện mặt đầu đối với vật liệu là gang do đó theo bảng 2.62 ST GCC ta có: Sb = 0,8(mm/vòng). +Tính bước tiến dao theo công thức trong ST GCC: St = Sb.k k: Hệ số điều chỉnh tuỳ theo điều kiện gia công, ở đây ta chọn k = 1. Vậy St = Sb.k = 0,8.1 = 0,8(mm/vòng). +Chọn lại bước tiến dao theo máy S0 ( Smáy, ở đây ta chọn S0 = 0,8(mm/vòng). c. Tính vận tốc cắt và số vòng quay của trục chính. +Đây là bước tiện mặt đầu do đó ta chọn vận tốc cắt theo bảng 2.65 ST GCC: ta được. Với góc nghiêng chính ( =60(, t = 3(mm) ta tra được vb = 56(m/phút). +Tính vận tốc cắt: Theo công thức trong ST GCC ta có: v = vb.k1.k2.k3 (m/phút). k1, k2, k3: Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt tra theo các bảng trong ST GCC. Theo bảng 2.69 ở nguyên công này là nguyên công tiện thô và gia công có vỏ cứng và vật liệu được gia công có HB ( 207 do đó ta chọn k1 = 1,0. Theo bảng 2.73 với vật liệu gia công là gang xám và vật liệu dụng cụ là BK8, đồng thời ta chọn tuổi bền của dụng cụ là T = 60(phút) do đó ta tra được k2 = 1,0. Theo bảng 2.75 ta chọn k3 = 1,0. Như vậy ta có: v = vb.k1.k2.k3 = 56.1,0.1,0.1,0 = 56(m/phút). +Tính tốc độ quay của trục chính:
D: Đường kính bề mặt gia công và D = 45(mm). Thay vào công thức được:
(vòng/phút). +Chọn lại tốc độ quay của trục chính theo máy n ( nmáy. Ta chọn trong bảng số vòng quay tiêu chuẩn n = 315(vòng/phút). +Tính lại vận tốc cắt: Tính theo công thức có trong ST GCC.
(m/phút). d. Tính lực cắt: Tra bảng 2.76 ST GCC với lượng tiến dao như trên ta chọn Pzb= 510 Tính lực cắt theo công thức: Pz=Pzb.kp1.kp2 Với kp1,kp2: Các hệ số điều chỉnh lực cắt. Tra bảng 2.77 ST GCC ta có kp1=0,6 Tra bảng 2.78 ST GCC ta có kp2=1,0 với dao tiện có góc trước (=10(. Vậy Pz= 510.0,6.1,0 = 306 Tính công suất cắt theo công thức:
Kiểm tra khả năng công suất của máy: Nc( Nđc.( Ta có Nđc.( = 4,5.0,8 = 3,6(kw). Như vậy công suất của máy là đảm bảo. Tính thời gian gia công cơ bản: Thời gian cơ bản được tính theo công thức trong bảng 3.1 ST GCC:
L = 31,5(mm): Chiều dài gia công. Như vậy ta thay vào công thức:
Bước 2: Khoan tâm: t = 3mm. a. Tính chiều dài gia công: Lgc=Lc + y + Lp Lc=10mm: Chiều dài cắt. y:Chiều dài vào ra của dụng cụ, chọn y=2(mm) bảng 2.99 ST GCC Lp:Chiều dài dùng thêm trong trường hợp dùng thêm chiều dài, ở đây chọn Lp=0. Lgc=10 + 2 = 12(mm). Chọn bước tiến dao vòngS0 (mm/vg) - Xác định bước tiến dao theo bảng 2.101 ST GCC ta có Lc/d=10/6=1,67( 3 và ta tra được S0 = 0,12(mm/vg) - Tra lại bước tiến dao theo bước tiến dao của máy có S0=0,12(mm/vg). - Tra tuổi bền dụng cụ: Theo bảng 2.105 ta tra được Tp=20(ph) Vận tốc cắt và số vòng quay trục chính: - Vận tốc: theo bảng 2.113 ST GCC có vb = 19(m/ph) - Tính vận tốc cắt theo công thức: v = vb.k1.k2.k3 Với k1,k2,k3:Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt Tra bảng 2.114 ST GCC ta chọn k1 = 1,2. Do độ cứng của gang nhỏ HB=90(100. Tra bảng 2.115 ST-GCC,tuổi bền của dao là 20 (phút) ta có k2=1,5. Tra bảng 2.116 ST-GCC ta có k3 = 1 Thay vào công thức ta có: v = 19.1,2.1,5.1 = 34,2( (m/ph). + Tốc độ quay trục chính của máy: nt =
= 1815,28 (v/ph). + Chọn theo máy nm = 1000 (v/ph). + Tính lại vận tốc cắt: vt =
= 18,84 (m/ph). Tính thời gian gia công cơ bản: Tính theo công thức trong ST GCC ta có:
(phút) Thay vào công thức ta có
(phút). Tính toán kiểm tra. + Xác định lực chiều trục Pb tra theo bảng 2.133 ST GCC được Pb=70(kg). Ta có luôn P0 =Pb = 70(kg) ( [P0] + Xác định công suất cắt :Công suất cắt tính theo công thức:
Nb: Công suất cắt tra theo bảng 2.139 ST GCC ta được Nb= 0,18(kw) kN:Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công tra bảng 2.143 ST-GCC được: kN=1,0. Thay vào công thức ta được:
Kiểm tra công suất cắt: Nc ( 1,2.Nđc.( = 1,2.4,5.0,8 = 4,32 (kw). Như vậy công suất cắt là đảm bảo. 5. Nguyên công 5: Tiện thô - cắt gần đứt phôi thành các đoạn tương ứng với chi tiết cần gia công: 5.1. Sơ đồ gá đặt:
- Định vị : Mâm cặp 3 chấu khống chế 2 bậc tự do, mũi tâm tuỳ động trên máy tiện khống chế 2 bậc tự do. - Kẹp chặt: Phôi được kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu. - Chọn máy: Chọn máy tiện T616 có công suất động cơ trục chính là Nđc = 4,5 (KW). Phạm vi tốc độ trục chính (vòng/phút): 44 ( 1980. Số cấp tốc độ trục chính: 12 (cấp). - Chọn dao: Dao tiện trơn mặt trụ ngoài , dao tiện cắt đứt có gắn mảnh hợp kim cứng BK8. - Chọn dụng cụ đo: Dùng thước cặp có vạch đo tới 0,05 mm. 5.2. Chọn chế độ gia công: Bước1: Tiện thô toàn bộ phôi: Với chiều sâu cắt: t = 1,5 mm. a. Tính chiều dài cắt theo công thức trong ST GCC: L = Lct + yc + yvr Lct: Chiều dài gia công của chi tiết, ta có Lct = 310(mm). yc: Chiều dài vào cắt,. yvr: Chiều dài vào ra (khoảng thoát) của dao. yc, yvr được chọn tuỳ theo điều kiện gia công, phụ thuộc vào kết cấu của dụng cụ, lượng dư gia công, hình dạng và kích thước của chi tiết gia công. Tra bảng 2.60 ST GCC ta được yc = 2(mm) với góc nghiêng ( = 45(. Tra bảng 2.61 ST GCC ta tra được yvr = 6(mm) với dạng phôi đúc. Như vậy ta có: L = Lct + yc + yvr = 310 + 2 + 6 = 318(mm). b. Bước tiến dao: Đây là bước tiện ngoài đối với gang do đó theo bảng 2.62 ST GCC ta có: Sb = 0,8(mm/vòng). +. Tính bước tiến dao theo công thức trong ST GCC: St = Sb.k k: Hệ số điều chỉnh tuỳ theo điều kiện gia công, ở đây ta chọn k = 1. Vậy St = Sb.k = 0,8.1 = 0,8(mm/vòng). +. Chọn lại bước tiến dao theo máy S0 ( Smáy, ở đây ta chọn S0 = 0,8(mm/vòng). c. Tính vận tốc cắt và số vòng quay trục chính: +. Đây là bước tiện ngoài do đó ta chọn vận tốc cắt theo bảng 2.65 ST GCC ta được: Với góc nghiêng chính ( = 45(, t = 1,5(mm) ta tra được vb = 66(m/phút). +. Tính vận tốc cắt: Theo công thức trong ST GCC ta có: v = vb.k1.k2.k3 (m/phút). k1, k2, k3: Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt tra theo các bảng trong ST GCC. Theo bảng 2.69 ở nguyên công này là nguyên công tiện thô và gia công có vỏ cứng và vật liệu được gia công có HB ( 207 do đó ta chọn k1 = 1,0. Theo bảng 2.73 với vật liệu gia công là gang xám và vật liệu dụng cụ là BK8, đồng thời ta chọn tuổi bền của dụng cụ là T = 60(phút) do đó ta tra được k2 = 1,0. Theo bảng 2.75 ta chọn k3 = 1,0. Như vậy ta có: v = vb.k1.k2.k3 = 66.1,0.1,0.1,0 = 66(m/phút). +. Tính tốc độ quay của trục chính:
D: Đường kính bề mặt gia công và D = 45(mm). Thay vào công thức được:
(vòng/phút). +. Chọn lại tốc độ quay của trục chính theo máy n ( nmáy. Ta chọn trong bảng số vòng quay tiêu chuẩn n = 400(vòng/phút). +. Tính lại vận tốc cắt: Tính theo công thức có trong ST GCC:
(m/phút). Tính lực cắt: Tra bảng 2.76 ST GCC với lượng tiến dao như trên ta chọn Pzb= 250 Tính lực cắt theo công thức: Pz=Pzb.kp1.kp2 Với kp1,kp2: Các hệ số điều chỉnh lực cắt. Tra bảng 2.77 ST GCC ta có kp1= 0,6 Tra bảng 2.78ST GCC ta có kp2=1,0 với dao tiện có góc trước (=10(. Vậy Pz= 250.0,6.1,0 = 150 Tính công suất cắt theo công thức:
Kiểm tra khả năng công suất của máy: Nc( Nđc.( Ta có Nđc.( = 4,5.0,8 = 3,6(kw). Như vậy công suất của máy là đảm bảo. Tính thời gian gia công cơ bản: Thời gian cơ bản được tính theo công thức trong bảng 3.1 ST GCC:
(phút). L = 318(mm): Chiều dài gia công. Như vậy ta thay vào công thức:
(phút). Bước cắt gần đứt phôi thành các đoạn có chiều dài tương ứng với chiều dài của chi tiết: Với chiều sâu cắt của nguyên công này là t = 1 mm, bề rộng rãnh cắt B=4mm. a. Tính chiều dài cắt theo công thức trong ST GCC: L = Lct + yc + yvr Lct: Chiều dài gia công của chi tiết, ta có Lct = 11(mm). yc: Chiều dài vào cắt,. yvr: Chiều dài vào ra (khoảng thoát) của dao. yc, yvr được chọn tuỳ theo điều kiện gia công, phụ thuộc vào kết cấu của dụng cụ, lượng dư gia công, hình dạng và kích thước của chi tiết gia công. Tra bảng 2.60 ST GCC ta được yc = 1(mm) với góc nghiêng ( = 90(. Tra bảng 2.61 ST GCC ta tra được yvr = 3(mm) với dạng phôi đúc, tiện ở dạng cắt đứt. Như vậy ta có: L = Lct + yc + yvr = 11 + 1 + 3 = 15(mm). b. Bước tiến dao: Đây là bước tiện cắt gần đứt đối với gang do đó theo bảng 2.63 ST GCC ta có: Sb = 0,3(mm/vòng) vì đây là rãnh không sâu. +. Tính bước tiến dao theo công thức trong ST GCC: St = Sb.k k: Hệ số điều chỉnh tuỳ theo điều kiện gia công, ở đây ta chọn k = 1. Vậy St = Sb.k = 0,3.1 = 0,3(mm/vòng). +. Chọn lại bước tiến dao theo máy S0 ( Smáy, ở đây ta chọn S0 = 0,3(mm/vòng). c. Tính vận tốc cắt và số vòng quay trục chính: +. Đây là bước tiện gần đứt phôi do đó ta chọn vận tốc cắt theo bảng 2.67 ST GCC ta được: Với góc bước tiến dao như trên, vật liệu gia công là gang xám, vật liệu dụng cụ cắt là hợp kim cứng ta tra được vb = 68(m/phút). +. Tính vận tốc cắt: Theo công thức trong ST GCC ta có: v = vb.k1.k2.k3 (m/phút). k1, k2, k3: Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt tra theo các bảng trong ST GCC. Theo bảng 2.69 ở nguyên công này là nguyên công tiện gần đứt phôi và vật liệu được gia công có HB ( 207 do đó ta chọn k1 = 1,2. Theo bảng 2.73 với vật liệu gia công là gang xám và vật liệu dụng cụ là BK8, đồng thời ta chọn tuổi bền của dụng cụ là T = 60(phút) do đó ta tra được k2 = 1,0. Theo bảng 2.74 ta có tỷ số d2/d1 = 20/42 = 0,476 do đó theo bảng ta chọn k3 = 1,2. Như vậy ta có: v = vb.k1.k2.k3 = 68.1,2.1,0.1,2 = 98(m/phút). +. Tính tốc độ quay của trục chính:
D: Đường kính bề mặt gia công và D = 42(mm). Thay vào công thức được:
(vòng/phút). +. Chọn lại tốc độ quay của trục chính theo máy n ( nmáy. Ta chọn trong bảng số vòng quay tiêu chuẩn n = 630(vòng/phút). +. Tính lại vận tốc cắt: Tính theo công thức có trong ST GCC:
(m/phút). Tính lực cắt: Tra bảng 2.76 ST GCC với lượng tiến dao như trên ta chọn Pzb= 80 Tính lực cắt theo công thức: Pz=Pzb.kp1.kp2 Với kp1,kp2: Các hệ số điều chỉnh lực cắt. Tra bảng 2.77 ST GCC ta có kp1= 0,6 Tra bảng 2.78ST GCC ta có kp2=1,0 với dao tiện có góc trước (=10(. Vậy Pz= 80.0,6.1,0 = 79,4 Tính công suất cắt theo công thức: