Đồ án môn học chế tạo máy: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (300.69 KB, 25 trang )
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
Công nghệ CTM là một môn khoa học cơ bản,cung cấp các kiến thức cơ sở
trong lĩnh vực ctm . Để sản suất ra một sản phẩm tương ứng , lưu thông trên thị
trường,thì sản phẩm đó phải có tính cạnh tranh,đem lại hiệu quả cho nhà sản
suất,nó phải thỏa mãn các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật theo một yêu cầu cho
trước.Để làm được điều này vai trò của người công nghệ là chủ đạo.
Do vậy mỗi sinh viên phải trang bị cho mình một lượng kiến thức đấy
đủ.Từ cơ bản đến chuyên sâu,để cố khả năng làm việc tốt hiệu quả trong tương
lai.
Đồ án công nghệ CTM giúp sinh viên tiếp cận thực tế nhanh hơn , với
nhiệm vụ gia công chi tiết dạng càng và sự hướng dấn tụy của thầy
em đã hoàn thành công việc của mình đúng thời hạn,đủ các yêu cầu được giao .
Qua đó em đã củng cố thêm được nhiều kiến thức từ lý thuyết đến thực tiễn ,để
thiết kế sản phẩm của mình đạt têu cầu,đồng thời đảm bảo khả năng về kinh
tế,trong điều kiện sản suất cụ thể của nước ta. Đó là những kiến thức cần
thiết,thực tế cho công việc của em sau này.
* Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Tăng Huy đã tận tình chỉ bảo và
giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học này. Em rất mong được sự chỉ bảo của
các thầy cô trong bộ môn công nghệ CTM của khoa cơ khí trường ĐHBK_HN ,
để em vững vàng hơn cho công việc sau này.
PHẦN I
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
1
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
DẠNG SẢN XUẤT
I. phân tích chức năng làm việc của chi tiết và điều kiện làm việc.
1.phân tích:
Đây là chi tiết dạng càng , các chi tiết càng thường có chức năng biến chuyển
động của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác ( pít tông của
động cơ đốt trong – trục khuỷu).Ngoài ra chi tiết càng còn dùng để đẩy các
bánh răng(khi cần thay đổi tỉ số truyền trong hộp giảm tốc ).
_ Kích thước lớn nhất của chi tiết: l=120mm.
Chi tiết có mặt làm việc là mặt trụ, vì vậy mặt trụ phải được gia công chính
xác,đảm bảo độ bóng, độ vuông góc giữa các lỗ f22 và f28 , độ vuông góc giữa
đường tâm trục và mặt đầu, độ đông tâm giữa hai lỗ f22 , đạt chỉ tiêu công nghệ
yêu cầu….
2. Điều kiện kỹ thuật:
-Kích thước lỗ cơ bản gia công với độ chính xác : 7.
-Độ không đồng tâm giữa các đường tâm lỗ f 22 : 0,01.
-Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt đầu : 0,1mm/100mm.
-Độ không vuông góc giữa các mặt đầu lỗ f 22H7,f28H7 : 0,1mm/100mm.
-Độ không song song giữa các mặt đầu lỗ f22H7 : 0.05mm/100mm.
-Độ cứng vật liệu : 180HB - 220HB (gang xám).
-Độ nhám mặt đầu : Rz= 40.
-Độ nhám mặt trụ: Rz= 20
II. Tính công nghệ trong kết cấu.
- Tính công nghệ trong kết cấu có ý nghĩa rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực
tiếp tới năng suất và độ c/x gia công. Những chi tiết dạng càng cần phải chú ý
các đặc điểm sau:
+ Độ cứng vững của chi tiết.
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
2
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
+ Chiều dài các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của nó chú ý nằm
trên một mặt phẳng để tiện gá đặt.
+ Kết cấu nên đối xứng qua một một phẳng nào đấy.
+ Hình dạng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và tinh thống nhất.
+ Kết cấu phải thuận lợi gia công nhiều chi tiết cùng một lúc .
* Chi tiết này đã đáp ứng được tương đối đầy đủ tính công nghệ cần thiết để
gia công. Chi tiết này chỉ có độ cứng vững của hai càng là chưa đáp ứng được
tính công nghệ ,nên khi gia công ta phải gia thêm cứng vững bằng các chốt tỳ.
III. Xác định sản xuất.
*Dựa vào sản lượng hàng năm và khối lượng hàng của phôi để xác định dạng
sản xuất.
-Công thức sản lượng hàng năm :
N = N
0
.m.
β+α
+
100
1
.
N
o
- Sản lượng sản phẩm trong một năm , N
o
=5000 (chiếc/năm).
N- Số chi tiết sản suất trong một năm .
m-Số chi tiết trong một sản phẩm, ( m =1 ).
β-Số chi tiết được chế tạo thêm để giự trữ ,( 5% ÷ 7%).
α-Số phần trăm phế phẩm , α=(3 ÷ 7)%.
N = 5000.1.
+
+
100
64
1
= 5500 (chi tiết/năm)
-Công thức khối lượng chi tiết : G = V.γ
V-Thể tích chi tiết.
γ: Khôí lượng riêng của chi tiết. γ=7.2( kg/dm
3
).
Tính được: V
≈
0,22 dm
3
⇒
G = 0,22 . 7,2 = 1.58(kg).
Tra bảng 2 trang 13 sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy - tác giả
Trần Văn Địch ta có: G = 1.58kg < 4kg; N = 5500
Đây là dạng sản xuất hàng loạt lớn.
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
3
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
PHẦN II
XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ BẢN VẼ
CHI TIẾT LỒNG PHÔI
I. Chọn phương pháp chế tạo phôi.
- Loại phôi được xác định theo kết cấu chi tiết,vật liệu ,dạng sản suất,cụ
thể của từng nhà máy xí nghiệp.
- Chọn phôi ,tức là chọn phương pháp chế tạo phôi,xác định lượng dư ,kích
thước ,dung sai của phôi.
- Chi tiết thiết kế thuộc dạng càng ,vật liệu yêu cầu là gang xám vì vậy ta
chọn phôi đúc ,sản suất hàng loạt nên ta chọn đúc trong khuôn kim
loại .Chọn vật liệu là gang xám XG15-32,với phương pháp đúc này vật
đúc đạt cấp chính xác II .
*Thành phần hóa học của GX:
-Tra trong….
II. Thiết kế bản vẽ lông phôi.
-Dựa vào lượng dư tính toán ta xây dung bản vẽ lồng phôi.
-Lỗ f28, lỗ f22 được đúc đặc.
-Sơ đồ đúc chi tiết như hình vẽ.
* Tra lượng dư phôi : 3.95 , sổ tay CNCTM – tập II ta có
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
Độ cứng
HB
Thành phần hoá học %
C Si Mn P S Cr Ni Cu
180÷220 3÷3,6 1,6÷2,4 0,6÷0,9 0,15÷0,2
≤
0,12
0,2÷0,35 0,2÷ 0,4
≤
0,7
4
Rz 20
17
0.0350.035
17
120
+0.07
60
+0.03
-0.02
107
+0.05
-0.02
Ø28
-0.021
Ø52
+0.1
Ø40
+0.1
Ø22
+0.021
65
+0.03
-0.02
Rz 40
Rz 40
Rz 40
Rz 20 Rz 20
2
2
2 2
30
R
4
5
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
+ Bề mặt gia công: *Lượng dư gia công:
. Mặt trụ f28 28 mm
. Mặt đầu f28 2.5 mm
. Mặt đầu f22 2 mm
. Mặt trụ f22 22 mm
*Sơ đồ đúc được bố chí như hình vẽ:
PHẦN III
THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT
I. Xác định đường lối công nghệ.
Ở đây chi tiết gia công thuộc dạng sản xuất hàng loạt và kết cấu của chi tiết có
khả năng gá dao trên máy và độ cứng vững của chi tiết đủ để gia công. Nên ta
dùng phương án gia công một vị trí, một dao và gia công tuần tự .
II. Chọn phương pháp gia công.
* Đối với dạng sản suất hàng loạt lớn ,để đạt năng suất cao trong điều kiện
sản suất ở nước ta thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên
công( ít bước công nghệ trong một nguyên công). Ơ đây ta dùng loại máy vạn
năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo.
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
5
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
* Dựa vào kết cấu và điều kiện kỹ thuật của chi tiết gia công ta xác định
phương pháp gia công các bề mặt là :
III. Lập tiết trình công nghệ.
Dựa vào các nguyên tắc cơ bản khi lập một tiến trình công nghệ để gia
công một chi tiết máy và dựa vào đặc điểm kết cấu, đặc điểm làm việc, yêu cầu
về độ chính xác của chi tiết giá đỡ này ta chia quá trình công nghệ gia công chi
tiết thành các nguyên công sau:
Nguyên công 1: Phay hai mặt đầu lỗ φ28.
Nguyên công 2: Khoan ,Khoét ,Doa lỗ φ28.
Nguyên công 3: Phay bốn mặt đầu của lỗ φ22.
Nguyên công 4: Khoan, Khoét ,Doa lỗ φ22.
Nguyên công 5,6: Tổng kiểm tra.
IV. Tra lượng dư, chế độ cắt, công suất cắt cho các nguyên công.
1. Nguyên công 1: Phay mặt đầu lỗ φ28 để làm chuẩn tinh thống nhất.
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
Mặt gia công Phương pháp gia công Cấp cính xác Độ bóng
Mặt đầu lỗ φ28
Phay thô 4
1 ÷ 3
Lỗ φ 28
Khoan, Khoét
Doa
5
3
4 ÷ 6
5 ÷ 7
Mặt đầu lỗ φ22
Phay thô 4
1 ÷ 3
Lỗ φ 22
Khoan, Khoét
Doa
5
3
4 ÷ 6
5 ÷ 7
6
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
w w
S
- Định vị :Dùng cơ cấu tự đinh tâm (Tự định tâm bằng ren vít trái
chiều).Sau khi đặt chi tiết lên mặt phẳng của hai hàm kẹp 2 ,quay vít cho
hai hàm kẹp này tịnh tiến gần vào nhau về tâm của giá 8, khi đó nếu khối
v bên nào gặp chi tiết trươcsex đẩy chi tiết theo,đến khi chi tiết gia công
tiếp xúc với khối v kia thì quá trình kẹp chặt chi tiết xảy ra.Để điều chỉnh
tâm của giá đở 8 dùng các vít 5 sau khi nới lỏng các bu lông 7.
- Chọn máy phay ngang : 6H80III.
- Số cấp tốc độ trục chính : z=12 nên công bội j=1.41
- Phạm vi tốc độ của trục chính :
50; 70;99;140;198;278;392;554;781;1101;1552;2240. (vòng/ phút)
- Công suất của động cơ điện chính 3 ( kw).
- Lượng chạy dao của bàn máy :
- Số cấp bước tiến của bàn : z=12 (nên công bội j=1.41 chạy dao dọc)
+ Dọc : 25;35.25;50;70;98;139;196;277;390;550;776;1250 (mm/phút).
+ Ngang: 18 ÷ 800 (mm/phút).
+ Thẳng đứng : 9 ÷ 400 (mm/phút).
- Hiệu suất của máy η = 0,8.
- Chọn dao: Dao phay 3 mặt răng thép gió tuổi bền là 180 phút.
- Lượng dư gia công:
Lượng dư gia công 2.5 mm theo STTKĐACNCTM T1.
Ta chọn:
Lượng dư phay thô 2.5 (mm)
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
7
w w
S
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
* PHAY THÔ.
Tra bảng 5-172/Tr155 (T2) ta có :
B = 6 ÷ 20 (mm) , t=18mm.
Số răng , Z = 16 , Đường kính dao D = 150 mm.
Ta phay với chiều dầy B = 2.5 mm ,Szb = 0.1(mm/ vòng).
Vb = 42,5( m/phút)
- Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt , tra bảng 5-143 .(STCNCTM).:
+ Hệ số diều chỉnh chu kỳ bền của dao , k
1
= 1.
+ Hệ số diều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang , k
2
= 0.9.
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công , k
3
= 0.75.
+ Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công (tinh ), k
4
=0.8.
- Chọn dao 3 mặt răng thép gió.
- Vậy vận tốc tính toán là.
Vt = V
b
. k
1.
k
2
. k
3.
k
4
= 42.5. 1 .0,9 . 0,75 . 0,8 = 22.95 ( m/phút) .
- Số vòng quay của trục chính.
n
t
= 1000 . 22.95/3,14.150 = 48.73 (m/phút ).
* Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 50 vòng/phút
⇒
Như vậy tốc độ cắt thực tế là: V
tt
=
1000
50.150.14,3
1000
=
m
nD
π
= 23.56(m/ph).
⇒
Lượng chạy dao: S
p
= S
b
.Z.n
m
= 0,1.16.50 = 80(mm/ph).
* Chọn theo máy: S
p
= 98(mm/ph).
* Tra bảng 5-175 . Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy – Tập 2 Công suất cắt
của một dao là
1 KW . Vậy công suất của 2 dao
2 KW
Vậy N
c
N
m
= 3 x 0.8=2.4 KW , thỏa mãn điều kiện gia công.
2. Nguyên công 2: : Khoan ,Khoét ,Doa lỗ φ28.
* Sơ đồ đinh vị:
- Định vị ba bậc tư do bằng phiến tỳ của mặt đầu lỗ φ 28 hạn di chuyển
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
8
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
theo trục
,oz
quay theo
,ox
oy
.Dùng
chụp ba vấu định vị hai bậc tự do
di chuyển theo
,ox
oy
* Dùng cơ cấu kẹp phiến dẫn hai trụ
kẹp chặt bằng cơ khí, lực kẹp vuông
góc với mặt đáy .
* Chọn máy : : Chọn máy khoan đứng
2H135 có các thông số kỹ thuật như sau:
+ Đường kính gia công lớn nhất 35 mm
+ Khoảng cách lớn nhất từ trục chính
tới bàn máy 750 (mm)
+ Số cấp tốc độ : 12
+ Giới hạn vòng quay 31,5 ÷ 1400 (mm)
+ Số cấp chạy dao : 9
+ Giới hạn chạy dao 0,1 ÷ 1,6 (mm) / vòng
⇒
ϕ =1.41
+ Công suất động cơ : 4 KW
+ Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy 450 x 500(mm)
+Lực tiến dao : 1500kG
+mô men xoắn : 4000 kG.cm
+ Hiệu suất của máy η = 0 ,8.
* Chọn dao: Để gia công lỗ φ24 với yêu cầu đạt cấp chính xác 7 ta gia công qua
3 bước là : Khoan – khoét – dao với các dao được chọn như sau :
. Dao khoan ruột gà thép gió có đường kính : d = 27 mm , đuôi côn
. Dao khoét có đường kính : d = 27.8 mm
. Dao doa có đường kính : d = 28 mm
A) Khoan:
* Chọn mũi khoan ruột gà thép gió, D = 27 mm
- Chiều sâu cắt , t= 3 mm
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
9
!
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
- Theo bảng 5-89 , 5-90 ( STCNCTM) tập 2 ta có :
- Lượng chay dao thô Sb = 0,42 (mm/vòng) , Chọn : s
m
= 0.4 (mm/vòng)
- Tốc độ cắt Vb = 33 (m/vòng)
- Chu kỳ bền T = 75phút
* Tính tốc độ cắt khi khoan rộng lỗ :
. V
t
=
yxm
v
q
v
StT
KDC
. Hệ số C
v
và các số mũ dùng cho khoan cho bảng 5-29 STCNCTM , ta
có:
+ Hệ số C
v
=23,4 q=0,25 y=0,4 m=0,125 x= 0,1
+ Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điêù kiện thực tế :
K
v
=K
mv
.K
uv
.K
lv
. K
mv
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-145-4)
K
mv
=
v
n
HB
190
=
3,1
190
190
= 1
. K
uv
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-6)
. K
uv
=1
. K
lv
: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan (bảng 5-31)
. K
lv
=1,0 , T=75(phút)
⇒
V
t
=
.
4,0.3.75
27.4,23
4,01,0125,0
25,0
.
3,1
190
190
.1.1 =40,19(m/phút)
K =
3,1
190
190
.1
Số vòng quay trục chính l à :
n
t
=
D
V
t
.
.1000
π
=
27.14,3
19,40.1000
=473,81(vòng/phút)
- Chọn theo máy n
m
= 492 (vòng/phút) , ở cấp tốc độ 8 . Do đó
V
t
=
1000
492 27
π
= 41.73 (m/phút)
* Tính lực chiều trục P
o
(N) và mô men xoắn M (Nm).
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
10
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
- Công thức tính lự P
o
và mô men xoắn M khi khoan rộng lỗ là .
.
p
yxq
M
kStDCx 10
=Μ
;
p
yqx
p
kSDtC 10=Ρ
Ο
-Trị số M
x
, P
o
và các số mũ được tra trong bảng 5-32 .
. C
M
= 0.085 , q=0 , x = 0.75 , y=0.8 (hệ số cho mô men )
. C
P
= 23,5 , q=0 , x = 1.2 . y = 0.4
. k
P
: Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế k
P
= k
mP
=
75.0
75.0
190
190
= 1
Mx= 10.0,085.1.3
0,75
0,4
0,.8
.1 = 0.931 (N.m)
P
o
= 10. 23,5.1. 3
1,.2
. 0,4
0,.4
= 608,75( N )
- Công thức tính công suất cắt :
N
e
=
9750
.nM
x
= 0.931 x 492/ 9750 = 0.047 kW
- So sánh với công thức máy :
N
c
η
.
.m
N
- Nghĩa là : 0.047 kW
4 x 0.8 = 3.2 kW
- Vậy máy 2H135 đủ công suất để gia công lỗ
φ
28
B) Khoét:
- Chọn mũi khoét liền khối , chuôi côn ,D = 27,8mm ,t = 0,4mm.,P6M5
- Chế độ cắt khi khoét:
Tra bảng 5-140/95 STCNCTM tập 2 ta có lượng chạy dao S
b
= 0.8 (mm/vòng).
→
chọn S
m
= 0,785 (mm/vòng).
- Vận độ cắt V
b
= 27.5 (m/phút), bảng 5-106
- Chu kỳ bền T
tb
= 40phút
* Tính tốc độ cắt khi khoét rộng lỗ :
V
t
=
yxm
v
q
v
StT
KDC
. Hệ số C
v
và các số mũ dùng cho khoét cho bảng 5-29 STCNCTM , ta có:
+ Hệ số C
v
=18,8 q=0,2 y=0,4 m=0,125 x= 0,1
+ Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điêù kiện thực tế :
K
v
=K
mv
.K
uv
.K
lv
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
11
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
. K
mv
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-145-4)
K
mv
=
v
n
HB
190
=
3,1
190
190
= 1
.K
uv
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-6)
.K
uv
=1
.K
lv
: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan (bảng 5-31)
. K
lv
=1,0 , T=40 (phút)
⇒
V
t
=
.
785,0.4.0.40
8,27.8.18
4,01,0125,0
2,0
.
3,1
190
190
.1.1 =27.83(m/phút)
K =
3,1
190
190
.1
- Số vòng quay trục chính là :
n
t
=
D
V
t
.
.1000
π
=
8,27.14,3
83.27.1000
=318,6(vòng/phút)
- Chọn theo máy n
m
= 349 (vòng/phút) , Do đó
V
t
=
1000
349 8,27
π
= 30,48 (m/phút)
* Tính lực chiều trục P
o
(N) và mô men xoắn M (Nm).
- Công thức tính lự P
o
và mô men xoắn M khi khoét rộng lỗ là .
.
p
yxq
M
kStDCx 10
=Μ
;
p
yqx
p
kSDtC 10=Ρ
Ο
- Trị số M
x
, P
o
và các số mũ được tra trong bảng 5-32 .
. C
M
= 0.085 , q=0 , x = 0.75 , y=0.8 (hệ số cho mô men )
. C
P
= 23,5 , q=0 , x = 1.2 . y = 0.4
. k
P
: Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế k
P
= k
mP
=
75.0
75.0
190
190
= 1
Mx= 10.0,085.1.0,4
0,75
0,8
0,.8
.1 = 0.357 (N.m)
P
o
= 10. 23,5.1.0,4
1,.2
. 0,8
0,.4
= 71.57( N )
- Công thức tính công suất cắt :
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
12
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
N
e
=
9750
.nM
x
= 0.357 x 349/ 9750 = 0.0127 kW
- So sánh với công thức máy :
N
c
η
.
.m
N
- Nghĩa là : 0.0127 kW
4 x 0.8 = 3.2 kW
- Vậy máy 2H135 đủ công suất để gia công lỗ
φ
28
C) Doa:
- Chọn mũi doa liền khối , chuôi côn , D = 28 mm ,t = 0,1 mm. Phần
làm việc làm bằng thép gió .
- Chế độ cắt khi doa:
Tra bảng 5-112/104 STCNCTM tập 2 ta có lượng chạy dao S
b
= 1.9
(mm/vòng).
→
chọn S
m
= 0.62 (mm/vòng). vì tăng độ bóng và lằm trong giới
hạn chạy dao của máy
- Vận độ cắt V
b
= 10,42 (m/phút), bảng 5-114
- Chu kỳ bền T
tb
= 120phút
* Tính tốc độ cắt khi khoét rộng lỗ :
. V
t
=
yxm
v
q
v
StT
KDC
. Hệ số C
v
và các số mũ dùng cho khoét cho bảng 5-29 STCNCTM , ta có:
+ Hệ số C
v
=15,6 , q=0,2 y=0,5 m=0,3 x= 0,1
+ Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điêù kiện thực tế :
K
v
=K
mv
.K
uv
.K
lv
. K
mv
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-145-4)
K
mv
=
v
n
HB
190
=
3,1
190
190
= 1
.K
uv
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-6)
.K
uv
=1
.K
lv
: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan (bảng 5-31)
. K
lv
=1,0 , T=120 (phút)
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
13
ww
chèt trô ng¾n
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
⇒
V
t
=
.
62,0.1.0.120
28.6,15
5,01,03.0.
2,0
.
3,1
190
190
.1.1 =11,55 (m/phút)
K =
3,1
190
190
.1
- Số vòng quay trục chính là :
n
t
=
D
V
t
.
.1000
π
=
28.14,3
55,11.1000
=131,3 (vòng/phút)
- Chọn theo máy n
m
=175.5 (vòng/phút) , Do đó
V
t
=
1000
5.175 28
π
= 15.44 (m/phút)
3. Nguyên công 3: Phay mặt đầu lỗ φ22 .
* Sơ đồ đinh vị:
- Định vị ba bậc tự do mặt trụ
φ
28 bằng
phiến tỳ hạn di chuyển theo trục
,oz
quay
theo
,ox
oy
, một chốt tỳ chống xoay
quanh trục oz . Để tăng cứng vững cho
chi tiết , ta dùng một chốt tỳ tăng cứng
vững.
-Lực kẹp có chiều đi vuông góc với mặt
đầu lỗ φ 28 ,dùng cơ cấu kẹp ren thông
dụng.
* Chọn máy :
- -Chọn máy phay ngang : 6M82III.
- Phạm vi tốc độ của trục chính : 31,5; 40; 50; 100; 160; 200; 250; 315; 400;
500; 630; 800; 1000; 1250; 1600. (vòng/ phút)
- Công suất của động cơ điện chính 7.5 ( kw).
- Lượng chạy dao của bàn máy :
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
14
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
+ Dọc , ngang : .25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400;
500; 630; 800; 1000; 1250 (mm/phút). Cấp cấp tốc độ ( 18 )
+ Thẳng đứng : 8.3 ÷ 416,6 (mm/phút).
- Hiệu suất của máy η = 0,8.
*PHAY .
- Tra bảng5-172/155 ta có :
B = 5 ÷ 20 (mm) , t=18mm.
- Số răng , Z = 16 , Đường kính dao D = 130 mm.
- Ta phay một lần với chiều dầy B = 2 mm ,Szb = 0.1(mm/ vòng).
- Vb = 37( m/phút)
* Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt , tra bảng 5-134 .(STCNCTM).:
+Hệ số diều chỉnh chu kỳ bền của dao , k
1
= 1.
+Hệ số diều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang , k
2
= 1.
+Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bè mặt gia công , k
3
= 0.75.
+Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công (tinh ), k
4
=0.8.
- Chọn dao 3 mặt răng thép gió.
- Vậy vận tốc tính toán là.
Vt = V
b
. k
1.
k
2
. k
3.
k
4
= 37. 1 .1 . 0,75 . 0,8 = 22.2 ( m/phút) .
- Số vòng quay của trục chính.
n
t
= 1000 . 22.2/3,14.130 = 54,35 (m/phút ).
* Ta chọn số vòng quay theo máy n
m
= 50 vòng/phút
⇒
Như vậy tốc độ cắt thực tế là: V
tt
=
1000
50.130.14,3
1000
=
m
nD
π
= 20,42(m/ph).
⇒
Lượng chạy dao: S
p
= S
b
.Z.n
m
= 0,1.16.50 = 80(mm/ph).
* Chọn theo máy: S
p
= 80(mm/ph).
*Tra bảng 5-175 . Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy – Tập 2 Công suất cắt của
một dao là
1 KW . Vậy công suất của 4 dao
4 KW
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
15
w
chèt
w
chèt trô ng¾n
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
Vậy N
c
N
m
= 7.5 x 0.8=6 KW , thỏa mãn điều kiện gia công.
5. Nguyên công 4 : : Khoan ,Khoét ,Doa lỗ φ 22
* Sơ đồ đinh vị:
-Định vị ba bậc tư do bằng phiến tỳ
của mặt đầu lỗ φ 22 hạn di chuyển
theo trục
,oz
quay theo
,ox
oy
.Dùng
chốt trụ ngắn định vị hai bậc tư do
di chuyển theo
,ox
oy
.Một chốt tỳ
chống xoay , hạn chế 1 bậc tư do quay
quanh oz. Một chốt tăng cứng vứng tự
điều chỉnh, sơ đồ được bố trí như hình vẽ.
* Dùng cơ cấu kẹp bằng ren
kẹp chặt bằng cơ khí, lực kẹp vuông
góc với mặt đáy .
* Chọn máy : : Chọn máy khoan đứng 2H135 có các thông số kỹ thuật như
sau:
+ Đường kính gia công lớn nhất 35 mm
+ Khoảng cách lớn nhất từ trục chính tới bàn máy 750 (mm)
+ Số cấp tốc độ : 12
+ Giới hạn vòng quay 31,5 ÷ 1400 (mm)
+ Số cấp chạy dao : 9
+ Giới hạn chạy dao 0,1 ÷ 1,6 (mm) / vòng
⇒
ϕ =1.41
+ Công suất động cơ : 4 KW
+ Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy 450 x 500(mm)
+ Lực tiến dao : 1500kG
+ Mô men xoắn : 4000 kG.cm
+ Hiệu suất của máy η = 0 ,8.
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
16
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
* Chọn dao: Để gia công lỗ φ 22 với yêu cầu đạt cấp chính xác 7 ta gia công
qua 3 bước là : Khoan – khoét – dao với các dao được chọn như sau :
. Dao khoan ruột gà thép gió có đường kính : d = 20 mm , đuôi côn
. Dao khoét có đường kính : d = 21,8 mm
. Dao doa có đường kính : d = 22 mm
A) Khoan:
*Chọn mũi khoan ruột gà thép gió để khoan phá , D = 20 mm
- Chiều sâu cắt , t = 10 mm
- Theo bảng 5-25 , ( STCNCTM) tập 2; khoan gang xám có đường kính múi
khoan 20 bằng mũi khoan thép gió ta có:
- Lượng chạy dao S = 0.4mm/vg.
Do L=17 và f =20 nên L<5.D Do đó Kls =0.9 và ta có S=0.9.0.4=0.36 mm/ph
- Chu kỳ bền T = 60 phút
* Tính tốc độ cắt khi khoan rộng lỗ :
V
t
=
ym
v
q
v
ST
KDC
.
. Hệ số C
v
và các số mũ dùng cho khoan cho bảng 5-28 STCNCTM , ta
có:
+Hệ số C
v
= 17,1 q = 0,25 y = 0,40 m = 0,125
+ Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điêù kiện thực tế :
K
v
=K
mv
.K
uv
.K
lv
. K
mv
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-145-4)
K
mv
=
v
n
HB
190
=
3,1
240
190
= 0.74
.K
uv
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-6)
.K
uv
=1
.K
lv
: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan (bảng 5-31)
.K
lv
=1,0 , T=60(phút)
⇒
V
t
=
.
36,0.60
20.1,17
04125,0
25,0
.1.1.0.74 =29.73(m/phút)
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
17
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
Số vòng quay trục chính l à :
n
t
=
D
V
t
.
.1000
π
=
20.14,3
73.29.1000
=450.85(vòng/phút)
- Chọn theo máy n
m
= 492 (vòng/phút) , ở cấp tốc độ 8 . Do đó
V
t
=
1000
492 20
π
= 30.89 (m/phút)
* Tính lực chiều trục P
o
(N) và mô men xoắn M (Nm).
- Công thức tính lực P
o
và mô men xoắn M khi khoan rộng lỗ là .
.
p
yq
M
kSDCx 10
=Μ
;
p
yq
p
kSDC 10=Ρ
Ο
- Trị số M
x
, P
o
và các số mũ được tra trong bảng 5-32 .
. C
M
= 0.021 , q=2 , y=0.8 (hệ số cho mô men )
. C
P
= 42,7 , q=1 , x = 1.2 . y = 0.8
. k
P
: Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế k
P
= k
mP
=
6.0
190
240
= 1.15
Mx= 10.0,021.20
2
.0,36
0,8
.1.15 = 47(N.m)
P
o
= 10. 42,7. 20 . 0,36
0,8
.1.15 = 4554 ( N )
- Công thức tính công suất cắt :
N
e
=
9750
.nM
x
= 47 x 492/ 9750 = 2.37 kW
- So sánh với công thức máy :
N
c
η
.
.m
N
- Nghĩa là : 2.37 kW
4 x 0.8 = 3.2 kW
Vậy máy 2H135 đủ công suất để gia công lỗ
φ
22
B) Khoét:
- Chọn mũi khoét liền khối , chuôi côn ,D = 21,8mm ,t = 0,4 mm., P6M5
- Chế độ cắt khi khoét:
Tra bảng 5-26 STCNCTM tập 2 ta có lượng chạy dao
S = 0.7.0.7=0.49(mm/vòng).Tác dung đạt độ chính xác cao
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
18
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
- Chu kỳ bền T
tb
= 60phút
* Tính tốc độ cắt khi khoét rộng lỗ :
. V
t
=
yxm
v
q
v
StT
KDC
. Hệ số C
v
và các số mũ dùng cho khoét cho bảng 5-29 STCNCTM , ta có:
+ Hệ số C
v
=18,8 q=0,2 y=0,4 m=0,125 x= 0,1
+ Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điêù kiện thực tế :
K
v
=K
mv
.K
uv
.K
lv
. K
mv
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-145-4)
K
mv
=
v
n
HB
190
=
3,1
240
190
= 0.74
.K
uv
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-6)
.K
uv
=1
.K
lv
: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan (bảng 5-31)
. K
lv
=0.8 , T=60 (phút)
⇒
V
t
=
.
49,0.4.0.60
8,21.8.18
4,01,0125,0
2,0
.0.74.1.0.8 =23.2 (m/phút)
- Số vòng quay trục chính là :
n
t
=
D
V
t
.
.1000
π
=
8,21.14,3
2.23.1000
=338.8 (vòng/phút)
- Chọn theo máy n
m
= 349 (vòng/phút) , Do đó
V
t
=
1000
349 8.21
π
= 23.88 (m/phút)
* Tính lực chiều trục P
o
(N) và mô men xoắn M (Nm).
- Công thức tính lự P
o
và mô men xoắn M khi khoét rộng lỗ là .
.
p
yxq
M
kStDCx 10
=Μ
;
p
yqx
p
kSDtC 10=Ρ
Ο
-Trị số M
x
, P
o
và các số mũ được tra trong bảng 5-32 .
. C
M
= 0.085 , q=0 , x = 0.75 , y=0.8 (hệ số cho mô men )
. C
P
= 23,5 , q=0 , x = 1.2 . y = 0.4
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
19
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
. k
P
: Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế k
P
= k
mP
=
6.0
190
240
= 1.15
Mx= 10.0,085.1.0,4
0,75
0,49
0,.8
.1.15 = 0.27 (N.m)
P
o
= 10. 23,5.1.0,4
1,.2
. 0,49
0,.4
1.15= 67.65( N )
- Công thức tính công suất cắt :
N
e
=
9750
.nM
x
= 0,27 x 349/ 9750 = 0.01 kW
- So sánh với công thức máy :
N
c
η
.
.m
N
- Nghĩa là : 0.01 kW
4 x 0.8 = 3.2 kW
Vậy máy 2H135 đủ công suất để gia công lỗ
φ
22
C) Doa:
- Chọn mũi doa liền khối , chuôi côn , D = 22 mm ,t = 0,1 mm. Phần làm việc
làm bằng thép gió .
- Lượng chạy dao Sv =2.2 *0.8=1.76 mm/vg tra bảng 5-27
- Chu kỳ bền T
tb
= 60 phút
* Tính tốc độ cắt khi khoét rộng lỗ :
. V
t
=
yxm
v
q
v
StT
KDC
. Hệ số C
v
và các số mũ dùng cho khoét cho bảng 5-29 STCNCTM , ta có:
+ Hệ số C
v
=15,6 , q=0,2 y=0,5 m=0,3 x= 0,1
+ Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điêù kiện thực tế :
K
v
=K
mv
.K
uv
.K
lv
. K
mv
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-145-4)
K
mv
=
v
n
HB
190
=
3,1
240
190
= 0.74
.K
uv
: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-6)
.K
uv
=1
.K
lv
: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan (bảng 5-31)
. K
lv
=0.8 , T=60 (phút)
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
20
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
⇒
V
t
=
.
76,1.1.0.60
22.6,15
5,01,03.0.
2,0
.0.74.1.0.8 =24.46(m/phút)
- Số vòng quay trục chính là :
n
t
=
D
V
t
.
.1000
π
=
22.14,3
46.24.1000
=354.09(vòng/phút)
- Chọn theo máy n
m
=336 (vòng/phút) , Do đó
V
t
=
1000
336 22
π
= 33.98 (m/phút).
- Mô men xoắn:
M
x
=
100.2
ZDStCp
y
x
x
C
p
=92; X=1; Y=0.75, S=1.76; Z=10 răng
M
x
=
100.2
10.22.176.0.1.0.92
75.01
=0.03 N.m
- Công suất cắt
Ne=Mx.n/9750=(0.03.492)/9750=0.0015 Kw
PHẦN IV
THIẾT KẾ ĐỒ GÁ KHOAN-KHOÉT- DOA :f 22
* Sơ đồ đinh vị:
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
21
w
chèt
w
chèt trô ng¾n
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
-Định vị ba bậc tư do bằng phiến tỳ của mặt đầu lỗ φ 22 hạn di chuyển
theo trục
,oz
quay theo
,ox
oy
.Dùng chốt trụ ngắn định vị hai bậc tư do
di chuyển theo
,ox
oy
.Một chốt tỳ chống xoay , hạn chế 1 bậc tư do
quay
quanh oz. Một chốt tăng cứng vứng tự điều chỉnh, sơ đồ được bố trí như
hình vẽ.
* Dùng cơ cấu kẹp bằng bulông, lực kẹp vuông góc với mặt đáy .
*Đảm bảo độ chính xác gia công dùng cơ cấu dẫn hướng tác dụng dẫn
hướng dụng cụ cắt. Bạc lắp trên phiến dẫn và phiến dẫn lắp trên đồ
gá.Dùng bạc thay nhanh khi gia cỗng đạt độ chính xác 9-7, rãnh trên vai
bạc có tác dụng giảm thơìư gian thay bạc nhờ đó công nhân đứng máy
không cần tháo vít hãm bạc khi thay bạc mà chỉ cần xoay bạc sao cho
phần khuyết trên cả hai chiều dày vai bạc ứng vít hãm là có thể tháo bạc
ra khỏi phiến dẫn thay thế.
I.Sơ đồ gá đặt phôi:
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
22
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
Xác định lực cắt và mô men cắt:
Ta xác định phương chiều điểm đặt lực cắt và mômen cắt ,xác định
giá trị cần thiết lực kẹp phôi trên đồ gá và bố trí lực kẹp phôi để đảm bảo
năng suất kẹp cần thiết .
1.Tính lực kẹp.
Trị số lực kẹp phải bảo đảm sao cho trên sơ đồ gá đặt baor đảm phôi cân
bằng ổn đinh ,không bị xê dịch trong quá trình gia công dưới tác dụng của
ngoại lửctong đó chủ yếu là lưc cắt và momen cắt trọng lượng bản thân
phôi và các lực loại hai sinh ra trong quá trình gia công.
Xác định bằn cách gải bài toán cân bằng lực :
∑M=0
∑P=0
Lực:
Tính toán ở chế độ cắt :P=4554 N; Mx=47 N
Lực kẹp:
Ngoại lực :N
Lực ma sát Fms
Lực dọc trục Po song song mặt phẳng định vị và vuông góc phương lực
kẹp nên xảy ra hiện tượng trượt của phôi .
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
23
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
Phương trình chống xoay:
Mx:Có xu hướng làm cho chi tiết xoay quanh trục .Muốn chi tiết
không xoay thì mô men ma sát do lực hướng trục và lực kẹp gây ra phải
thắng Mc.
K.
d
M.2
.Ro
≤
W.f.r
W
≥
K.
rfd
M
.2
.Ro
Tính K:
K=Ko.K1.K2.K3.K4.K5.K6
Ko:Hệ số an toàn trong mọi trường hợp 1.5-2 => Ko=1.
K1:Hệ số phụ thuộc lượng dư không đều gia công tinh K1=1
K2: Hệ số phụ thuộc độ mòn dao làm tăng lực cắt K2=1-1.9=>K2=1.5
K3: Hệ số phụ thuộc lực cắt tăng vì cắt không liên tụcK3=1
K4: Hệ số phụ thuộc nguồn sinh lực không ổn định K4=1.3
K5, K6:Không có
Vậy K=1.5*1*1.5*1*1.3=2.92
F : Hệ số ma mát mặt chuẩn và mặt định vị 0.1-0.15 => f= 0.13
Ro : Khoảng cách từ tâm kẹp tới tâm mũi khoan Ro=107
D : Đường kính lỗ gia công
R : Bán kính lỗ kẹp
W
≥
2.29
13.0.14.22
47.2
.107=734.7 N
Vậy W = 74 Kg.
Phương trình chống trượt:
Po.L=K.Q.f.D => Q=Po.L/f.D.K
Q=4554*107/2.92.0.15*52=
Xác định đường kính Bulông
Dtb=1.41
]/[¦ bW
σ
=1.41
]/[¦ bW
σ
=1.41*
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
24
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy
-Xác định sai số gá đặt chế tạo để đảm bảo vị trí lỗ gia công:
ε
2
ct= ε
2
gđ - ε
2
k -ε
2
c- ε
2
m -ε
2
dc
εgđ
≤
[εgđ] =(1/5-1/2)σ
σ: dung sai cho phép chọn 0.03
εgđ =1/3*σ =1/3*0.03=0.01mm
εm=β*√N với β là hệ số ảnh hưởng đến kết cấu đinh vị chọn 0.6mm
N số lần tiếp xúc chi tiết gia công với đồ định vị là N=2
εm=0.6*√2=0.85mm
εdc sai số phụ thuộc khả năng lắp giáp đồ gá và dụng cụ chọn 6mm
εc sai số chuẩn được tính đảm bảo khoảng cách 107
-0.02
+0.5
Chọn kiểu lắp cho chốt trụ: f 28 H7/k6
f 28 H7: ES=+0.21; EI=0
f 28 k6=: es=+0.15; ei=0.02
Dung sai :T =0.21- 0.15 =0.06 .Vởy khe hở e=0.06
Dung sai đường kính lỗ chuẩn f 28 là +0.021
Vậy sai số chuẩn εc= 0.02/2+0.06*2=0.13
ε
2
ct= 10
2
+0-0.85
2
-6
2
-0.13
2
=63.2606=>εct =7.95mm=0.008mm
Mà kích thước gia công có miền dung sai là T=0.05+0.02=0.07mm
Như vậy là đảm bảo sai số cho phép.
Sinh viên thực hiên:Trần duy Vũ
Động cơ_K48
25
