Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
Lời nói đầu
Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong chơng trình đào
tạo kỹ s và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục vụ các
ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một trong các đồ án có tầm quan
trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí. Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến
thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác nh: máy công
cụ, dụng cụ cắt Đồ án còn giúp cho sinh viên đợc hiểu dần về thiết kế và tính toán
một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể.
Đợc sự giúp đỡ và hớng dẫn tận tình của cô Đoàn thị Hơng trong bộ môn công
nghệ chế tạo máy đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành. Tuy nhiên việc thiết
kế đồ án không tránh khỏi sai sót em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy ,cô và sự
chỉ bảo của các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn cô Đoàn Thị Hơng đã giúp đỡ em hoàn thành công
việc đợc giao.
Hng yên, tháng/2/2011
Sinh viên : Dơng Thanh Ba
GVHD :on Th Hng Trang 1
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học
Công Nghệ Chế Tạo Máy
1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:
- Theo đề bài thiết kế: Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết bích nhặn với sản l-
ợng 1000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do.
Bich chặn là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng hộp, chúng là một loại chi
tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau.
Điều kiện làm việc đòi hỏi khá cao:
+ Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ.
+ Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập.
2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:
GVHD :on Th Hng Trang 2
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
Bề mặt làm việc chủ yếu của bich chặn là các bề mặt trong của lỗ và các bề mặt làm
việc của bích chặn.
Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có thể đa ra một số nét công nghệ điển hình
gia công chi tiết nh sau:
+ Kết cấu của hộp phải đợc đảm bảo khả năng cứng vững.
+ Với bích chặn, với kích thớc không lớn lắm phôi nên chọn là phôi đúc và vì để
đảm bảo các điều kiện làm việc khắc nghiệt củabích chặn
+ Chiều dài các lỗ cơ bản nên chọn bằng nhau và các mặt đầu của chúng thuộc hai mặt
phẳng song song với nhau là tốt nhất.
+ Kết cấu nên chọn đối xứng qua mặt phẳng nào đó. Đối với các lỗ vuông góc
cần phải thuận lợi cho việc gia công lỗ.
+ Kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc.
+ Kết cấu thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất.
+ nguyên công đầu bên gia công hai mặt đầu cùng một lúc để đảm bảo độ song
song của 2 mặt đầu và để làm chuẩn cho chi tiết và mặt bên là phay bằng hai dao phay
đĩa 3 mặt sau đó mài phẳng để đạt yêu cầu.
3. Xác định dạng sản xuất:
Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau đây:
GVHD :on Th Hng Trang 3
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
N = N
1
m(1 + /100)
Trong đó:
N : Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm;
N
1
: Số sản phẩm (số máy) đợc sản xuất trong một năm;
m : Số chi tiết trong một sản phẩm;
: Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)
N = 1000.1.(1 + 6%) = 1060 ( sản phẩm).
Sau khi xác định đợc sản lợng hàng năm ta phải xác định trọng lợng của chi tiết.
Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức:
Q = V. = 0,123.7,852 = 1 kg
Theo bảng 2 trang 13 Thiết kế đồ án CNCTM, ta có:
Dạng sản suất: Hàng loạt Lớn
4. Chọn ph ong pháp chọn phôi:
*Phôi ban đầu đúc:Vì dạng sản xuất hàng loạt nên chi tiết đợc đúc trong khuân
kim loại quá trình sản xuất đợc tra cụ thể trong sổ tay công nghệ đặc biệt:
Từ cách chế tạo phôi ở trên ta có thể tra đợc lợng d theo bảng 3-9 (Lợng
d phôi cho vật đúc khuôn ) Sổ tay công nghệ Chế tạo Máy. Các kích thớc của
vật đúc khuôn, đợc xác định đối với các bề mặt gia công của chi tiết khi làm
tròn sẽ tăng lợng d lên với độ chính xác : + 0,5 mm. Trị số lợng d cho trong
bảng cho đối với bề mặt R
z
= 40; nếu bề mặt gia công có R
z
= 20 ữ 40 thì trị số
lợng d tăng 0.3 ữ 0.5 mm; nếu bề mặt có độ nhấp nhô thấp hơn thì trị số lợng d
tăng thêm 0.5 ữ 0.8 mm. Trong trờng hợp này bề mặt gia công của ta có R
a
=
2,5 (cấp nhẵn bóng : cấp 6 có R
z
= 40). Ta có các lợng d tơng ứng nh sau:
5. Lập thứ tự các nguyên công, các b ớc (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu
định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động
của dao, của chi tiết)
Lập sơ bộ các nguyên công:
GVHD :on Th Hng Trang 4
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
-Nguyên công đầu tiên là đúc tạo phôi dùng phơng pháp đúc trong khuân kim
loạI sao cho phù hợp vơí sản xuất hàng loạt
- Nguyên công 1-2 : Phay mặt đầu đạt kích thớc 38
0,1
, gia công trên máy phay
ngang bằng dao phay và sau đó có thể mài phẳng ( đạt đợc độ nhám R
a
= 2,5 - cấp
độ bóng cấp 6) để làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau.
- Nguyên công 3 : Gia công lỗ to đạt kích thớc 9 va13 và , gia công trên máy
doa bằng mũi khoét, mũi doa và dao vát mép để đạt đợc độ nhám R
z
= 40
- Nguy ờn cụng 4: Gia cụng l to ứ250.05 t bong 2,5
- Ngyờn cụng 5 : Gia cụng mt ỏy t kớch thc 450,02 bong 2,5
- Nguyờn cụng 6: Gia cụng mt trờn t 350,3 bong 2,5
- Nguyên công 7 : Phay 2 mặt đầu đạt kích thớc 128
0,5
, gia công trên máy phay
ngang bằng hai dao phay đĩa 3 mặt có đờng kính tối thiểu là 200 mm
- ( đạt đợc độ nhám R
a
= 4 - cấp độ bóng cấp 4)
- Nguyên công 8 : Gia công lỗ dầu đầu nhỏ, khoan trên máy khoan với 2 mũi có
đờng kính 10 và 8. Sau đó ta rô để thoả mãn yêu cầu .
- Nguyên công9 : khoan va doa 2 l cht ứ4
Thiết kế các nguyên công cụ thể:
Nguyên công I-2 : Phay mặt u
Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt bên cần đảm bảo độ song song và cần phải đối xứng
qua mặt phẳng đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp tự định
tâm hạn chế 3 bậc tự do, mặt phẳng tì hạn chế 3 bâc tự do có sơ đồ gá đặt
nh sau:
GVHD :on Th Hng Trang 5
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
`
S
36
0,3
2,5
2
W
Kẹp chặt : Dựng mt u nh v 2 bc va kp cht nh hỡnh v
Chọn máy : Máy phay đứng vạn năng côngxôn 6H11 có các thông số :
-Số cấp tốc độ trục chính :16
-Phạm vi tốc độ trục chính :65-1800 vg/ph
-Công suất động cơ chính :4,5kW
Bảng 9.38 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3)
Chọn dao :Dùng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng
(D=125,B=60,Z=10)
Bảng 4.95 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1)
5.2.2.Nguyên công3,: gia công lỗ
Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ cần đảm bảo độ đồng tâm tơng đối giữa hình trụ trong
và hình tròn ngoài của phôi và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu bởi vậy ta định vị
nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào vu 2BTD với vấu tì hạn chế
1BTD còn khi gia công sử dụng mỏ kẹp dùng làm kẹp chặt và có tác dụng định tâm
GVHD :on Th Hng Trang 6
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
n2
s2
n
1
s
1
9
13
Rz40
W
S
36
0,3
2,5
W
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu vít me -đai ốc và kẹp từ trên xuống.
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135(K135) có đờng kính mũi khoan lớn nhất
khi khoan thép có độ bền trung bình
max
= 25mm. Công suất của máy N
m
= 6
kW
Mũi khoan- Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 9 ;13 mm,
Chọn dao:
Mũi khoan- Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 9 ;13 mm,
Mũi Doa bằng thép gió D = ;9;13mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay
Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
5.2.2.Nguyên công 4: k hoột ,doa l ứ25
Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ cần đảm bảo độ đồng tâm tơng đối giữa hình trụ
trong và hình tròn ngoài của phôi và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu
bởi vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào l ứ13
bng cht tr ngn 2BTD l cũn li dung cht tr chỏm hạn chế 1BTD còn
khi gia công sử dụng mỏ kẹp dùng làm kẹp chặt và có tác dụng định tâm
GVHD :on Th Hng Trang 7
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
n
2
s
2
n
1
s
1
n
3
s
3
25
H7
2,5
W
W
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu vít me -đai ốc và kẹp từ trên xuống.
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135(K135) có đờng kính mũi khoan lớn
nhất khi khoan thép có độ bền trung bình
max
= 25mm. Công suất của
máy N
m
= 6 kW
Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 20 mm( có các kích
thớc sau: L = 180 ữ 355mm, l = 85ữ210 mm), Mũi Doa có lắp mảnh
GVHD :on Th Hng Trang 8
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
hợp kim cứng D = 25mm, ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ
Chế Tạo Máy tập 2)
Nguyên công 5 : Phay mặt ỏy
Lập sơ đồ gá đặt: Mặt bên v mt ỏy cn m bo vuụng gúc dựng mt
bờn nh v 3 bc t do, cn t kớch thc 35 t l ti mt ỏy dựng l
nh v 2 bc t do
v l nh nh v mt bc chng xoay.
W
S
35
0,02
2,5
Kp cht : nh hỡnh v
Chọn máy : Máy phay đứng vạn năng côngxôn 6H11 có các thông số :
GVHD :on Th Hng Trang 9
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
-Số cấp tốc độ trục chính :16
-Phạm vi tốc độ trục chính :65-1800 vg/ph
-Công suất động cơ chính :4,5kW
Bảng 9.38 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3)
Chọn dao :Dùng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng
(D=125,B=60,Z=10)
Bảng 4.95 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1)
5.2.3 Nguyên công 6 phay mặt đáy
Lập sơ đồ gá đặt: Cn m bo vuụng gúc gia mt bờn v mt trờn lờn ta
dung mt bờn nh v 3 bc t do.
Cn song song gia mt dỏy v mt du ta dung mt dỏy nh v 2 bc
Dựng cht kh 1 bc chng xoay
Kep cht : nh hỡnh v
38
39
0,5
0,3
Rz40
S
W
GVHD :on Th Hng Trang 10
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
Chọn máy :Máy phay ngang vạn năng côngxôn 6H81 có các thông số :
-Số cấp tốc độ trục chính :16
-Phạm vi tốc độ trục chính :65-1800 vg/ph
-Công suất động cơ chính :4,5kW
Bảng 9.38 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3)
Chọn dao :Dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng
(D=125,B=25,Z=10, T=120 phút )
Bảng 4.85 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1)
5.2.4 nguyên công 7phay mặt bên đạt kích th ớc
Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu thành bên của bích chặn sử dụng cơ cấu kẹp hạn
6 bậc tự do, dùng chốt chụ ngắn có cơ cấu vít me - đai ốc hạn chế 2 bậc tự
do và mặt phẳng tì hạn chế 3 bâc tự do và cht chỏm vo l ứ13 1 bậc tự
do đảm bảo độ phẳng của hai mặt đầu ta cần gia công hai mặt của hai đầu
trong cùng một( đồ gá):
GVHD :on Th Hng Trang 11
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
W
0,02
128
0,5
Rz20
S
Chọn máy :Máy phay ngang vạn năng côngxôn 6H81 có các thông số :
-Số cấp tốc độ trục chính :16
-Phạm vi tốc độ trục chính :65-1800 vg/ph
-Công suất động cơ chính :4,5kW
Bảng 9.38 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3)
Chọn dao :Dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng
(D=125,B=25,Z=10, T=120 phút )
Bảng 4.85 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1)
Nguyên công 8:gia công lỗ M10 và M8
Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ cần đảm bảo độ xuyên tâm của tâm lỗ đồng thời
cần đảm bảo độ song song tơng đối của 2 lỗ với nhau bởi vậy ta sử dụng cơ
GVHD :on Th Hng Trang 12
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
cấu để hạn chế 6 bậc tự do nh sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, l ứ25 hn
ch 2BTD và 1 l nh hạn chế 1 BTD là đủ
n
1
s
1
n
2
s
2
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp, phơng của lực kẹp vuông góc với phơng của
kích thớc thực hiện.
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đờng kính mũi khoan lớn nhất khi
khoan thép có độ bền trung bình
max
= 10 mm. Công suất của máy N
m
=
2,8 kW
Chọn dao:mũi khoan có kích thớc nh sau d=10 mm và mũi khoan có d =8
mm(tra theo bảng 4-40.4-41 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2)
Nguyên công 9:gia công lỗ đầu nhỏ
Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ cần đảm bảo độ xuyên tâm của tâm lỗ đồng thời
cần đảm bảo độ song song tơng đối của 2 lỗ với nhau bởi vậy ta sử dụng cơ
cấu để hạn chế 6 bậc tự do nh sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, l ứ13 hn
ch 2BTD và 1 l nh hạn chế 1 BTD là đủ
GVHD :on Th Hng Trang 13
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
W
W
n
2
s
2
n
1
s
1
4
100
0,1
Kẹp chặt: Dùng cơ cấu bu lụng kep, phơng của lực kẹp vuông góc với phơng
của kích thớc thực hiện.
Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đờng kính mũi khoan lớn nhất khi
khoan thép có độ bền trung bình
max
= 10 mm. Công suất của máy N
m
=
2,8 kW
Chọn dao:mũi khoan có kích thớc nh sau d=3,8 mm và mũi doa (tra theo
bảng 4-40.4-41 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2)
Nguyên công 9: kiểm tra
GVHD :on Th Hng Trang 14
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
Kiểm tra độ không song song của hai tâm lỗ 25 và 4, 9
Kiểm tra độ không vuông góc giữa đờng tâm lỗ và măt đầu.
6. Tớnh lng d cho mt b mt v tra lng d cho cỏc b
mt cũn li:
Do ỏn cụng ngh tớnh theo dng sn xut hng lot ln nờn cỏc nguyờn cụng
ca quỏ trỡnh cụng ngh u c thc hin trờn cỏc mỏy ó c iu chnh sn
bng phng phỏp t ng t kớch thc. Do vy lng d gia cụng s c xỏc
nh bng phng phỏp tớnh toỏn phõn tớch.
Lng d gia cụng c c hiu l lp vt liu cn cú khc phc cỏc sai xut
hin trong quỏ trỡnh to phụi v gia cụng c, m bo cho sn phmcú c cỏc
thụng s cht lng yờu cu. Lp vt liu ny s c ht b trong quỏ trỡnh gia
cụng. Thụng thng t c chớnh xỏc yờu cu, mt b mt phi c gia
cụng qua nhiu bc cụng ngh ni tip nhau. Do ú lng d cng phõn thnh
lng d gia cụng trung gian v lng d gia cụng tng cng.
xỏc nh lng d trung gian, trc ht cn xỏc nh lng d gia cụng ti
thiu. Lng d gia cụng ti thiu cú th c xỏc nh bng phng phỏp tớnh
toỏn phõn tớch hoc tra bng.
GVHD :on Th Hng Trang 15
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa :Cơ khí chế tạo
Trong công nghệ chế tạo máy người ta dùng hai phương pháp để xác định lượng dư
gia công:
+ Phương pháp thống kê kinh nghiệm.
+ Phương pháp tính toán phân tích.
Phương pháp thống kê kinh nghiệm xác định lượng dư gia công bằng kinh nghiệm.
Nhược điểm của phương pháp này là không xét đến những điều kiện gia công cụ thể
nên giá trị lượng dư thường lớn hơn giá trị cần thiết.
Ngược lại, phương pháp tính toán phân tích dựa trên cở sở phân tích các yếu tố tạo ra
lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo ra chi tiết hoàn chỉnh.
6.1.Tính lượng dư cho nguyên công I (mặt phẳng đầu)
Xác định lượng dư bằng phương pháp tính toán phân tích:
a) Trình tự gia công ghi cột 1,các thông số R
z
, h ,ρ
ph
và ε vào các cột 2,3,4,5 (bảng
6.1)
Độ chính xác của phôi cấp hai, khối lượng phôi là 1 kg, vật liệu phôi gang 21-40.
Quy trình công nghệ gồm có hai bước: Phay thô và phay tinh, chi tiết được định vị
bởi mặt phẳng dùng phiến tỳ. Quá trình tính lượng dư thực hiện như trong bảng 6.1.
Khi gia công mặt phẳng đầu cần đảm bảo các kích thước sau: 28
±0.3
mm độ song
song giữ mặt đầu và mặt trên ≤ 0,02/128 mm chiều dài,độ vuông góc giữa mặt đầu và
hai mặt bên ≤ 0,05/128 mm.
- Chất lượng bề mặt của phôi đúc R
i
= 250
m
µ
và T
i
= 350
m
µ
( Bảng 3.2 trang 70 ; tài liệu HDTKĐACN CTM)
- Sau bước thứ nhất đối với gang có thể loại trừ T
i
phay thô ta có:
R
z
= 50
m
µ
; T
i
= 50
m
µ
.
- Sau bước thứ hai là phay tinh ta có:
R
z
= 10
m
µ
; T
i
= 15
m
µ
.
( Bảng 3.4 trang 71 ; tài liệu HDTKĐACN CTM)
GVHD :Đoàn Thị Hương Trang 16
SVTH:Dương Thanh Ba
Lớp :CTK7LC1
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa :Cơ khí chế tạo
Đây là chi tiết dạng hộp. Khi gia công mặt phẳng đáy B chi tiết được định vị bằng
mặt phẳng đối diện với mặt gia công và mặt bên. Sai số không gian tổng cộng với loại
phôi này khi gia công mặt phẳng 28
±0.3
mm theo công thức;
cvph
ρρ
=
( Bảng 3.6 trang 72 ; tài liệu HDTKĐACN CTM)
Trong đó
cv
ρ
là sai số do độ cong vênh của mặt phẳng sau khi đúc.
Ta có:
22
).().( ba
kkcv
∆+∆=
ρ
Trong đó:
−∆
k
độ cong giới hạn
( Bảng 3.7 tài liệu HDTKĐACN CTM)
Với
25,0 ÷=∆
k
chọn
1
=∆
k
a : chiều dài của mặt gia công ( a = 128 mm ).
b : bề rộng của mặt gia công ( b = 28 mm ).
Do đó :
=
cv
ρ
22
)28.1()128.1(
+
=132 (µm)
Vậy sai số không gian tổng cộng với loại phôi này khi gia công mặt phẳng là:
==
cvph
ρρ
132 µm.
b) Xác định sai số không gian còn sót lại.
Sai số không gian còn sót lại trên bề mặt có sai số không gian ban đầu sau khi gia
công chính là hệ quả của hiện tượng sao chép sai số ban đầu; hiện tượng này còn được
gọi là di truyền công nghệ khi gia công. Độ lớn của sai số còn sót lại phụ thuộc vào
nhiều yếu tố như phương pháp gia công, độ cứng vững của hệ thống công nghệ và tính
chất cơ lý của vật liệu gia công…
Sai số không gian còn sót lại được tính gần đúng theo công thức thực nghiệm sau:
phcxcl
K
ρρ
.
=
Trong đó: K
cx
- hệ số chính xác hoá;
Sau khi gia công thô k = 0,06 ; sau khi gia công tinh k =0,4
GVHD :Đoàn Thị Hương Trang 17
SVTH:Dương Thanh Ba
Lớp :CTK7LC1
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa :Cơ khí chế tạo
( Bảng 3.9 trang 77 ; tài liệu HDTKĐACN CTM)
ph
ρ
- sai số không gian tổng cộng của phôi ( hoặc nguyên công trước ).
=
ph
ρ
132µm
Vậy ta có sai số không gian còn sót lại sau khi phay thô là:
=
1
ρ
0,06.132 = 7.92 (µm).
Sai số không gian còn sót lại sau khi phay tinh là:
2
ρ
= 0,4.
1
ρ
= 0,4. 7.92 = 3.168
m
µ
.
c) Xác định sai số gá đặt
gd
ε
.
Sai số gá đặt trên nguyên công đang thực hiện
gd
ε
xuất hiện là do dịch chuyển của
mặt gia công khi gá đặt và sẽ được bù vào giá trị của lượng dư theo công thức sau:
dgkcgd
εεεε
++=
Trong đó:
c
ε
- sai số do chọn chuẩn định vị;
k
ε
- sai số do kẹp chặt;
dg
ε
- sai số do đồ gá.
Do các sai số thành phần là các sai số có tính ngẫu nhiên nên ta có;
222
dgkcgd
εεεε
++=
Sai số đồ gá thường không liên quan đến quá trình gá đặt, do đó chúng thường
được tính độc lập. Vì thế có thể coi sai số gá đặt có giá trị như sau:
22
kcgd
εεε
+=
*/ Xác định sai số chuẩn định vị
c
ε
Sai số chuẩn
c
ε
xuất hiện trong quá trình định vị phôi trên đồ gá và có giá trị
bằng khoảng giao động của kích thước tính từ chuẩn đo đến mặt tỳ theo phương kích
thước gia công. Như đã biết chuẩn thiết kế và chuẩn công nghệ có thể trùng nhau hoặc
không trùng nhau thì có nghĩa là đã thể hiện tốt quan điểm công nghệ khi thiết kế hay
nói cách khác bản thiết kế có tính công nghệ cao.
GVHD :Đoàn Thị Hương Trang 18
SVTH:Dương Thanh Ba
Lớp :CTK7LC1
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa :Cơ khí chế tạo
Sơ đồ định vị chi tiết khi gia công mặt phẳng đầu.
S
36
±0,3
2,5
2
W
Hình 6.1:Sơ đồ đinh vị khi gia công mặt đầu.
Từ sơ đồ định vị trên, khi gia công mặt đầu sẽ hình thành lên kích thước
3,0
3,0
28
+
−
mm,
thì chuẩn định vị và gốc kích thước là mặt K ( chuẩn định vị trùng với gốc kích thước.
Do đó sai số chuẩn của kích thước là
c
ε
= 0.
*/ Xác định sai số kẹp chặt
k
ε
Sai số kẹp chặt
k
ε
xuất hiện do biến dạng đàn hồi và biến dạng tiếp xúc của các bề
mặt tiếp xúc của phôi và các phiến tỳ của đồ gá khi kẹp phôi trên đồ gá. Sai số kẹp
chặt sẽ làm thay đổi vị trí yêu cầu của bề mặt gia công.
Sai số kẹp chặt có giá trị đúng bằng khoảng dao động vị trí của mặt tỳ so với gốc
kích thước theo phương của kích thước gia công. Trong đa số các trường hợp, biên
dạng đàn hồi của chi tiết dưới tác dụng của lực kẹp có giá trị bé nên thường bỏ qua. Do
vậy sai số kẹp chặt chủ yếu là do biến dạng tiếp xúc của các chi tiết gây ra. Sai số kẹp
chặt thường có giá trị không đổi cho cả loạt chi tiết, nên có thể loại trừ được nó bằng
cách điều chỉnh lại máy.
GVHD :Đoàn Thị Hương Trang 19
SVTH:Dương Thanh Ba
Lớp :CTK7LC1
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa :Cơ khí chế tạo
Sai số kẹp chặt
k
ε
khi gá trên các phiến tỳ, được xác định theo:
( Bảng 3.14 trang 90 ; tài liệu HDTKĐACN CTM)
⇒
k
ε
= 70 µm.
Vậy sai số gá đặt là:
70700
2222
=+=+=
kcgd
εεε
µm.
Sai số gá đặt còn lại ở nguyên công phay tinh là:
==
gdgd
εε
.05,0
2
0,05.70 =3,5 (µm).
d) Xác định lượng dư.
*/ Xác định lượng dư nhỏ nhất.
Bảng 6.1. Bảng tính lượng dư gia công và kích thước giới hạn
mm
3,0
3,0
28
+
−
.
Các yếu tố ( µm )
Lượng
dư t
2
( µm )
Z
mt
Kích
thước
t
2
(mm )
Lt
Dung
sai
(µm )
δ
Kích thước
gh
( µm )
Lượng
dư gh
( µm )
R
z
T
i
ρ ε
L
min
L
max
Z
min
Z
max
Phôi 250 350 132 29 400 29 30,4
Phay
thô
50 50 7,92 70 802 28,08 260 28 28,6 100
0
114
0
Phay
tinh
10 15 3,16 3,5 112 27,97 200 27,97 28 30 90
Σ
Z
103
0
123
0
Bây giờ ta xác định lượng dư nhỏ nhất theo công thức:
iiaizii
TRZ
ερ
+++=
−−−
111min
( CT Bảng 3.1 ; tài liệu HDTKĐACN CTM)
Lượng dư nhỏ nhất của phay thô là:
GVHD :Đoàn Thị Hương Trang 20
SVTH:Dương Thanh Ba
Lớp :CTK7LC1
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Đồ án công nghệ chế tạo máy
Khoa :Cơ khí chế tạo
=
1min
Z
350 + 250 + 132 + 70= 802 (
µ
m)
Lượng dư nhỏ nhất của phay tinh là:
Z
min2
= 50 + 50 + 7,92+ 3,16 = 111 (
µ
m)
Cột kích thước tính toán trong bảng 6.1 ta điền từ ô cuối cùng giá trị lớn nhất của
kích thước theo bản vẽ L
t
= 28,5(mm). Ta lấy kích thước cuối cùng cộng với lượng dư
khi phay tinh, ta sẽ được kích thước khi phay thô. Lấy kích thước phay thô cộng với
lượng dư phay thô ta sẽ được kích thước phôi:
Kích thước khi phay thô là: L
th
= 27,97 + 0,111 = 28,08(mm).
Kích thước của phôi là: 28,08+ 0,802 = 29 (mm).
Dung sai của các bước trong nguyên công được tra theo bảng:
Dung sai khi phay tinh: δ
P.tinh
= 0,2 mm
Dung sai khi phay thô: δ
P.thô
= 0,26 mm
Dung sai của phôi: δ
phôi
= 0,4 mm
Xác định kích thước giới hạn nhỏ nhất và lớn nhất. Cột kích thước giới hạn ( bảng
6.1 ) được xác định như sau: Lấy kích thước tính toán và làm tròn theo hàng số có
nghĩa của dung sai ta được L
min
, sau đó ta lấy L
min
cộng với dung sai ta sẽ được L
max
.
Vậy ta có:
Sau phay tinh: L
min
= 27,97 (mm)
L
max
= L
min
+
ρ
ct
= 27,97 + 0,2 = 28,17(mm)
Sau phay thô: L
min
= 28 (mm)
L
max
= L
min
+
ρ
th
= 28 + 0,26 = 28,26 (mm)
Kích thước của phôi: L
min
= 29 (mm)
L
max
= L
min
+
ρ
ph
= 29 + 0,4 = 29,4 (mm)
Cột lượng dư giới hạn ( bảng 6. 1) được xác định như sau: Z
min
bằng hiệu giữa hai
kích thước lớn nhất của hai bước kề nhau; Z
max
bằng hiệu giữa hai kích thước nhỏ nhất
của hai bước kề nhau. Vậy ta có:
Khi phay tinh:
GVHD :Đoàn Thị Hương Trang 21
SVTH:Dương Thanh Ba
Lớp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
Z
max2
= 28,26 28,17 = 0,09mm = 90 (
à
m)
Z
min2
= 28 27,97 = 0,03 mm = 30 (
à
m)
Khi phay thụ:
Z
max1
= 29,4 28,26 = 1,14mm = 1140 (
à
m)
Z
min1
= 29 28 = 1 mm = 1000 (
à
m)
Tt c cỏc kt qu tớnh toỏn c ghi trong bng 6.1. Lng d tng cng c tớnh
nh sau:
Z
omax
= 90+ 1140 = 1230 (
à
m )
Z
omin
= 30 + 1000 = 1030 (
à
m ).
Kim tra chớnh xỏc ca cỏc tớnh toỏn ó thc hin:
Sau khi phay tinh:
Z
max2
Z
min2
= 90 30 = 60 (
à
m );
21
= 260 200 = 60 (
à
m ).
Sau khi phay thụ:
Z
max1
Z
min1
= 1140 1000= 140 (
à
m );
1
ph
= 400 260 = 140 (
à
m ).
6.2.Xỏc nh lng d cho cỏc nguyờn cụng cũn li.
6. Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác
của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].
Nguyên công tính chế độ cắt: Nguyên công 7: Phay mặt đầu để đạt kích thớc
128
0,5
và cấp nhẵn bóng R
a
= 2,5 àm. Ta có các thông số đầu vào: Phay
trên máy phay nằm vạn năng với công suất động cơ N
m
= 7kW. Phay bằng
hai dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích thớc sau( Tra
theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):
D = 250 mm, d =50 mm, B = 18 mm, số răng Z = 26 răng.
Ta có:
- Chiều sâu phay t = 70 mm.
- Chiều rộng phay B = 2,5 mm.
- Lợng chạy dao S = 0,13
GVHD :on Th Hng Trang 22
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
- Tốc độ cắt V(m/ph)
Tốc độ cắt đợc tính theo công thức:
V =
v
Puy
z
xm
q
v
k
ZBStT
DC
.
.
=
=
976,0.
265,2.13,0.70.240
250.5,48
1,01,04,03,02,0
25,0
26,19
m/ph
Trong đó:
C
v
, m, x, y, u, q và p: hệ số và các số mũ cho trong bảng 5-39- Sổ tay CNCTM
tập 2 C
v
= 48.5, m = 0.2, x = 0,3, y = 0,4, u = 0.1, q = 0.25, p = 0.1.
T : chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-40- Sổ tay CNCTM tập 2 T = 240
phút
k
v
: hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể
k
v
= k
MV
.k
nv
.k
uv
=1,22.0,8.1 = 0,976
Trong đó:
k
MV
- hệ số phụ thuộc vào chất lợng của vật liệu gia công cho trong bảng 5-1ữ 5-
4
k
MV
=
v
n
B
n
k
750
.
=
9.0
600
750
.1
= 1,22
Trong đó:
b
: Giới hạn bền của vật liệu,
b
= 600 Mpa.
K
n
: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép theo tính gia công, k
n
=
1.
N
v
: số mũ cho trong bảng 5-2, n
v
= 0.9.
k
nv
- hệ số phụ thuộc vào trạng tháI bề mặt của phôi cho trong bảng 5-5, k
m
=
0,8.
k
uv
- hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt cho trong bảng 5-6, k
nv
= 1.
- Lực cắt P
z
, N:
Lực cắt đợc tính theo công thức:
P
Z
=
MV
wq
uy
Z
x
P
k
nD
ZBStC
.
.
10
=
935,0.
36,33.250
26.5,213,0.70.2,68.10
086,0
172,086,0
= 3192.3 N
GVHD :on Th Hng Trang 23
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
Trong đó:
Z số răng dao phay, Z =26 răng;
N số vòng quay của dao:
N =
d
v
.
.1000
=
250.14,3
19,26.1000
= 33,36 vòng/phút
C
p
- và các số mũ cho trong bảng 5 41
C
p
= 68.2, x = 0.86, y = 0.72, u = 1.0, q = 0.86, w = 0.
K
mp
hệ số điều chỉnh cho chất lợng của vật liệu gia công đối với thép và gang
cho trong bảng 5-9:
K
mp
=
n
B
750
=
3.0
750
600
= 0.935
Giá trị các lực cắt thành phần khác: Lực ngang P
h
, Lực thẳng đứng P
v
, Lực hớng
kính P
y
, Lực hớng trục P
x
đợc xác định từ quan hệ cắt chính theo bảng 5-42:
- Mômen xoắn M
x
[Nm], để tính trục dao theo uốn:
M
x
=
100.2
.DP
z
- Công suất cắt N
e
[kw]
Nguyên công I: Phay 2 mt dat kớch thc 28
Máy phay 6H12 có các thông số : -Số cấp tốc độ trục chính :16
-Phạm vi tốc độ trục chính :65-1800 vg/ph
-Công suất động cơ chính :4,5kW
Chiều sâu phay:
Phay thô t
1
= 0,9mm
Phay tinh t
2
=0,3mm
Phay mặt đầu bằng dao phay thép gió gắn mảnh hợp kim cứng(D=100 ,Z=10 )
Bảng 5-125 stCNCTM2:
Lợng chạy dao khi phay thô S
Z
=0,2-0,24mm/răng
GVHD :on Th Hng Trang 24
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1
Trng HSPKT Hng Yờn ỏn cụng ngh ch to mỏy
Khoa :C khớ ch to
Lợng chạy dao khi phay tinh S = 0,8-0,5 mm/vòng
Chọn S
Z
= 0,2mm/răng ,S=2mm/vòng
Bảng 5-127 stCNCTM2 :Tốc độ cắt khi phay gang xám V=180 m/ph
Số vòng quay trục chính :
n = = = 1000(vòng/phut)
Nguyên công 3 :Khoan-khoét-2 l
Máy khoan đứng K135 có các thông số :
-Đờng kính lớn nhất khoan đợc 25mm
-Kích thớc bàn máy 375x500
-Số cấp tốc độ trục chính 9
-Phạm vi tốc độ trục chính 97-1360 vg/ph
-Công suất động cơ :2,8kW
Khoan
Chiều sâu cắt khi khoan = = =4,5mm
Theo bảng 5-25 stCNCTM2 : Lợng chạy dao S=0,35-0,41mm/vòng
Theo bảng 5-91 stCNCTM 2 : Tốc độ cắt khi khoan gang xám bằng mũi khoan thép
gió V=31,5 m/ph
Số vòng quay trục chính :
GVHD :on Th Hng Trang 25
SVTH:Dng Thanh Ba
Lp :CTK7LC1