Tính toán thiết kế chế tạo mũi khoan đập xoay

Lời nói đầu

Ngày nay, khoa học ngày càng phát triển.nhu cầu về các thiết bị máy
móc phục vụ cho ngành công nghiệp nặng đòi hỏi có tính chuyên dụng ngày
càng cao. Đối với ngành khai thác mỏ, nhu cầu về thiết bị khoan để thăm dò
khai thác ngày càng cao. Đối với ngành khai thác mỏ ở nớc ta, các thiết bị
khai thác gồm máy móc, mũi khoan đều phảI nhập từ nớc ngoàI. Sau thời gian
tìm hiểu nghiên cứu của em cùng với sự giúp đỡ,hớng dẫn tận tình của thầy
giáo Trần Sỹ Tuý và cô chú tại viện năng lợng mỏ. Em đẵ hoàn thành nhiệm
vụ đợc giao của mình:
tính toán thiết kế chế tạo mũi khoan đập xoay
Ưu điểm của mũi khoan này là sự kết hợp u điểm của 3 loại mũi khoan
đập xoay của Nga, Trung Quốc, Thuỵ Điển hiển đang đợc sử dụng ở Việt
Nam. Mũi khoan này phù hợp với điều kiện khai thác thực tế ở các mỏ Việt
Nam.
Do thời gian nghiên cứu có hạn chế và còn nhiều hạn chế về mặt kinh
nghiệm nên không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong các thầy, cô
đóng góp ý kiến để bản đồ án này hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!
1
Chơng I
Tổng quan về tình hình sản xuất
trong nơc và nớc ngoài
I - TìNH HìNH NGHIÊN CứU CHế TạO Và Sử DụNG CáC Loại
MũI KHOAN, THIếT Bị KHOAN, PHƯƠNG PHáP KHOAN Và CÔNG
NGHệ KHAI THáC THAN ở CáC Mỏ Lộ THIÊN TạI QUảNG NINH.

Qua quá trình khảo sát, tham khảo dới cơ sở sản xuất va nghiên cứu một
số tài liệu về lĩnh vực khoan địa chất Tôi nhận thấy rằng hiện nay các thiết bị

khoan đợc sử dụng ở các mỏ than Quảng Ninh tỏ ra rất kém hiệu quả đối với
mục tiêu cần tăng hiệu quả khoan nổ mìn và giữ ổn định bờ mỏ.
để có cơ sở cho việc đầu t thiết bik khoan phù hợp với điều kiện mỗi xí
nghiệp nhằm mục tiêu nâng cao hiệu quả khoan nổ mìn. tăng sản lợng than
khai thác và giữ ổn định bờ mỏ cần nghiên cứu công nghệ và thiết bị khoan
phù hợp. Chính vì vậy việc lựa chọn công nghệ , dụng cụ và thiết bị khoan cần
phù hợp với điều kiện địa chất , sản lợng khai thác sơ đồ công nghệ và thông
só hệ thống khai thác cũn nh thiết bị khai thác ở mỗi mỏ là rất cần thiết . Sau
đây là một số phơng pháp , sơ đồ khai thác của một số mỏ mà em tìm hiểu đợc
qua một số tài liệu ở Viện Cơ khí năng lợng mỏ .
1.Sơ đồ khai thác.
1.1.Sơ đồ ở các mỏ lớn:
- Hệ thống khai thác (HTKT): do đặc điểm địa chất, tất cả các mỏ lớn
đều sử dụng HTKT có vận tải , đất đá đổ bãi thải ngoài và trong.
- Bờ công tác đợc khoan theo lớp xiên với góc bờ dao động 14 ữ 17
0
.
Chiều rộng mặt công tác 50ữ55 mm. Những năm ân đây do khó khăn trong
sản xuất kinh doanh, các mỏ trên phải chọn giải pháp giảm hệ số bóc đất đá
bằng cách thu hẹp tầng công tác, nâng dần góc bờ công tác lên 20 ữ 25
0
.
- Dây chuyền công nghệ khai thác: Dây chuyền công nghệ khai thác
phổ biến các mỏ: Khoan nổ xúc bốc vận tải đổ thải mà trong đó công
nghệ khoan nổ mìn hết sức quan trọng thờng tiến hành trên các máy khoan
xoay cầu 250 ( 250 mm ) công tác khoan nổ cần tiến hành hợp lý chính xác
để đạt đợc độ ổn định bờ mỏ, độ an toàn sau khi khoan nổ thờng sử dụng xúc
đất đá bằng máy xúc tay với dung tích 4,6 ữ 8 m
3
với tầng đất đá cứng cần nổ

mìn thì sử dụng dây chuyền công nghệ nh vậy là antoàn hợp lý.
- Vấn đề đặt ra ở đây là dùng loại dụng cụ và thiết bị khoan nào, đờng
kính bao nhiêu để đồng bộ với dung tích máy xúc kể trên nhằm giảm chi phí
khai thác cho các mỏ.
2
1.2. Các mỏ nhỏ và khai thác lộ vỉa.
Công nghệ khai thác sử dụng tơng đối đơn giản: Khai thác bằng thủ
công kết hợp với cơ giới thô. Máy khoan chủ yếu dùng máy khoan đập xoay d
thừa ở các xí nghiệp lớn chính vì vậy với sản lợng nhỏ thì thờng sử dụng các
thiết bị bốc xúc phù hợp thờng sử dụng máy xúc thủy lực gầu ngợc dung tích
gầu dới 2,5 m
3
là phù hợp.
Chính vì vậy sử dụng máy khoan loại nhỏ đờng kính < 200 mm.
1.3. Tình hình sản xuất của các mỏ trong thời gian tới.
Trong những năm tới sản lợng đất bóc ở các mỏ Cao sơn, Cọc sáu sẽ
tăng từ 5 ữ 6 tr.m
3
/năm các mỏ Hà Tu, Đèo Nai đều giữ ở mức 5 ữ 5,5 tr.m
3
/
năm riêng mỏ Núi Béo tăng từ 1,6 triệu lên 5,8 trm
3
/năm vào năm 2005. Với
các mỏ này cần chọn các loại máy khoan có năng suất cao độ bền tốt nhất là
đầu t vào việc sản xuất các loại mũi khoan phù hợp.
2. Ph ơng pháp khoan và quá trình hoạt động của mũi khoan
2.1. Các ph ơng pháp khoan .
Có hai phơng pháp khoan chủ yếu
a,ph ơng pháp khoan xoay cầu : chiếm 7%

b, phơng pháp khoan đập xoay : chiếm 93% trong phơng pháp này có phơng
pháp khoan.
- khoan đập đỉnh chiếm 65%
- Khoan đập đáy chiếm 28%
Phơng pháp khoan nghiêng đợc áp dụng rộng rãi nhờ giảm chi phí khoan
mỏ, cỡ hạt nhỏ giảm tác động địa chấn.
c, Khoan xoay cầu.
Khoan trong đá có độ cứng f = 6 ữ 8, đờng kính mũi khoan từ d = 140ữ 400
mm máy khoan xoay cầu chỉ áp dụng ở các mỏ lớn. Để đồng bộ với các loại
máy xúc nhằm đạt hiệu quả khai thác cao nhất. Trong điều kiện quy mô khai
thác không lớn, đá rắn chắc, mài mòn cao mặt tầng hẹp thì khoan xoay cầu lại
ít có hiệu quả và không đáp ứng đợc nhu cầu.
d, Khoan đập xoay.
Máy khoan đập xoay có kết cấu gọn nhẹ nên linh họat có tốc độ khoan cao,
coa thể khoan trên mọi địa hình gồm đập đỉnh và đập đáy.
Các máy khoan đập đỉnh chia ra làm 3 loại theo đờng kính lỗ khoan loại nhỏ
có 45 ữ 65 mm, loại trung bình có 65 ữ 105 mm loại nặng có 105
mm loại thủy lực có năng suất cao hơn loại khí nén 2 lần và giá thành khoan
cùng cấp cũng cao hơn 2 ữ 3 lần.
- Phạm vi sử dụng các phơng pháp khoan theo tài liệu nớc ngoài, việc lựa
chọn phơng pháp khoan phụ thuộc chủ yếu vào quy mô đờng kính mũi khoan
và điều kiện đất đá ở các khu vực có chỉ ra phạm vi sử dụng phơng pháp khoan
nh sau:
3
Khoan đập đỉnh : 25 ữ 251 mm khoan trong đất đá trung bình và rất
cứng
Khoan đập đáy : 89ữ 251 mm khoan trong đất đá trung bình đên cứng
Khoan xoay cầu: 251 ữ 380 mm khoan trong đất đá cứng đến rất cứng
Khoan xoắn : 76 ữ 250 mm khoan trong đá cứng trung bình trở xuống
Các loại máy khoan xoay cầu đờng kính nhỏ hơn 200 mm chỉ khoan đợc đá

cứng trung bình có f < 12. Máy khoan đờng kính 250 mm có thể khoan đá rất
cứng tới f > 14, tuy nhiên năng súât khoan giảm đi 2 lần chính vì vậy mũi
khoan rất hay bị hỏng hiện nay chủ yếu dùng máy khoan xoay cầu của Nga đ-
ờng kính 190 ữ 250 mm.
3. Các điều kiện và phạm vi áp dụng thiết bị công nghệ khoan hợp lý cho các
mỏ lộ thiên vùng Quảng Ninh
3.1. Phân tích điều kiện khi áp dụng thiết bị khoan vào các mỏ
Trên các mỏ lộ thiên lớn phơng pháp khoan xoay thờng chiếm u thế nhng ở
các mỏ vừa khoan đập đáy thờng đợc sử dụng nhiều.
Một xu hớng khác trên thế giới là xu hớng đấu thầu khoan
Muốn chọn đợc loại máy khoan phù hợp lý , trớc tiên phải có đờng kính mũi
khoan hợp lý và chọn phơng pháp khoan hợp lý .
3.2 Xác định đờng kính mũi khoan hợp lý ( d
lk
)
d
lk
phụ thuộc vào nhiều sản lợng mỏ yêu cầu hệ số f và dung tích của gầu
máy xúc sử dụng. d
lk
càng lớn tơng ứng với sản lợng càng cao khi khoan với
cùng loại thiết bị .
3.2.1. Theo chiều cao (H
t
)
Nói chung H
t
có quan hệ lệ thuận với d
lk
. Đối với điều kiện khai thác các mỏ

lộ thiên Quảng Ninh thì H
t
dao động trong khoảng 8 ữ 16 m, với giá trị này
sau khi nghiên cứu và đánh giá nên chọn đờng kính khoan từ 50 ữ 200 mm là
phù hợp
3.2.2. Theo cỡ hạt nổ mìn và dung tích gầu máy xúc.
Đối với điều kiện khai thác các mỏ lộ thiên Quảng Ninh có thể lựa chọn d
lk
theo dung tích gầu máy xúc (E) do hãng TảMOCK đề nghị . Tại các mỏ lớn
dùng máy xúc gầu 4,6 ữ 5 m
3
nên chọn d
lk
= 89 ữ 200 mm. Tại các mỏ nhỏ
dùng máy xúc thủy lực gầu ngợc có gầu 1ữ 2 m
3
thì nên chọn đờng kính mũi
khoan d
lk
= 25ữ 102 mm
3.2.3 Các tính chất cơ lý đá nứt nẻ
Các tính chất cơ lý đá có ảnh hởng nhiều đến việc lựa chọn phơng pháp
khoan với điều kiện các mỏ than vùng Quảng Ninh không thể dùng phơng
pháp khoan xoắn. phơng pháp khoan xoay cầu áp dụng với đờng kính 200
mm: khi gặp đá rất cứng nh ở mỏ Cao Sơn, Đèo Nai phải dùng d
lk
250 mm.
3.2.4.Theo sản lợng mỏ
4
Nh vậy với sản lợng các mỏ, lộ vỉa từ 0,2ữ 0.6 tr m

3
/năm thì d
lk
hợp lý nằm
trong khoảng từ 67 ữ 110 mm. Đối với các mỏ lớn, tùy thuộc vào dung tích
gầu máy xúc sử dụng nên chọn d
lk
115 mm khoảng từ 115 ữ 225 mm
Đất đá trong khu vực Quảng Ninh có độ cứng khác nhau, cấu trúc không
đồng đều và có mài mòn cao, do đó cần sử dụng loại máy khoan thủy lực đập
đáy và đập đỉnh dễ tăng sản lợng khoan và hỗ trợ cho máy khoan xoay cầu.
3.2.5 Tính giá thành khoan
Khoan xoay có lợi thế về chi phí trong khoan đá mềm và cứng trung bình khi
khoan đá cứng và rất cứng thì khoan đập đáy có chi phí thấp hơn với cùng đ-
ờng kính lỗ khoan. Khi d
lk
228 mm thì khoan xoay trở nên tăng sức cạnh
tranh do chi phí 1 mét khoan thấp hơn của đầu đập đáy với d
lk
< 228 mm thì u
thế thuộc về khoan đập đáy
3. 3 Các loại mũi khoan thờng dùng hiện nay
Các loại mũi khoan thờng dùng hiện nay chủ yếu là các loại mũi khoan của
Nga mũi khoan của Trung Quốc, mũi khoan Nhật Bản, Thụy Điển
Với sản lợng bóc đất đá ngày càng tăng cao. Vì vậy các thiết bị khoan rất
chóng bị hỏng nhất là mũi khoan. Các mũi khoan này thờng bị hỏng do mòn
các hạt hợp kim thờng bị vỡ do làm việc cờng độ liên tục. Mũi khoan mỏ ở n-
ớc ta thờng phải nhập khẩu giá thành đắt. Do đó chi phí khoan nổ mìn tăng
dẫn đến giá thành sản phẩm tăng không thể cạnh tranh trên thị trờng vì sản
phẩm đắt không bán đợc.

Trong thời gian qua sau khi nghiên cứu tìm hiểu ba loại mũi khoan của Nga,
mũi khoan Sanwith của Thụy Điển và của Trung Quốc nhận thấy rằng mũi
khoan của Trung Quốc và mũi khoan sanwith hay hỏng do bị kẹt, bù lại đầu
mũi khoan Trung Quốc và Thụy Điển bền chất lợng khoan tốt hơn đầu mũi
khoan của Nga tuy nhiên việc tháo lắp không thuận lợi dễ bị kẹt. Còn máy của
Nga bền khoẻ năng suất khoan cao, mũi khoan dễ tháo lắp. Tuy nhiên đầu mũi
khoan chóng bị hỏng do các hạt hợp kim dễ bị hỏng các hạt bố trí tha không
phù hợp với điều kiện khoan đất đá ở các mỏ Việt Nam.
Căn cứ vào tình hình sản xuất mũi khoan ở nớc ta. Với khuôn khổ luận án sau
khi nghiên cứu em nhận thấy rằng với điều kiện kỹ thuật hiện có ở nớc ta mà
thực tế ở viện cơ khí năng lợng và mỏ hiện nay ta có thể sản xuất đợc các mũi
khoan đập xoay để phục vụ cho ngành khai thác khoáng sản ở nớc ta hiện nay
nhằm giảm chi phí nhập khẩu tiết kiệm chi phí ngoại tệ dẫn đến giảm chi phí
giá thành mũi khoan dẫn đến hạ giá thành sản phẩm tăng khả năng cạnh tranh.
Để có mũi khoan phù hợp tận dụng các máy móc hiện có thì nhiệm vụ đặt ra
là với các loại mũi khoan đập xoay của Nga, Thụy Điển, Trung Quốc. Với u
điểm của 3 loại mũi khoan này. Từ đó ta thiết kế đợc một dạng mũi khoan tối -
u để sử dụng trong nớc.
Chơng II
5
Tính toán thiết kế mũi khoan đập xoay
I. Nguyên lý làm việc của mũi khoan
Mũi khoan đập xoay là chi tiết tơng đối phức tạp, đối với loại mũi khoan
này các phần của mũi khoan đều gia công rất phức tạp thờng phải gia công
trên máy chuyên dùng và đồ gá chuyên dùng. Mũi khoan đập xoay sử dụng để
khoan đá dùng trong công nghiệp khai thác mỏ. Mũi khoan làm theo nguyên
lý đập xoay dới tác dụng của một lực mũi khoan đi xuống đập mạnh vào đất
đá cùng lúc đó với tác dụng của một mô men xoay mũi khoan xoay tròn làm
cho đất đá bị rạn nứt và bị phá vỡ .

Do điều kiện làm việc với môi trờng phức tạp độ cứng đất đá thay đổi. Làm
việc với tải trọng nặng và thay đổi nên yêu cầu kỹ thuật của mũi khoan có độ
cứng sau nhiệt luyện :(58 ữ 60) HRC, kiểm tra trên 100% sản phẩm. 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
nh :
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 đợc mũi khoan với những u điểm phù hợp với điều kiện chất tại
các vùng mỏ ở Viẹt Nam.
4- Mũi khoan đập xoay thiết kế
6
Xem c¸c h×nh vÏ:
Ch¬ng III
ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ
7
I. Quy trình công nghệ
Nguyên tắc chung khi thiết kế nguyên công là đảm bảo đợc năng suất và độ
chính xác yêu cầu. Năng suất và độ chính xác phụ thuộc vào chế độ cắt, lợng
d, số bớc công nghệ vv... Vì vậy, khi thiết kế nguyên công phải dựa vào dạng
sản xuất, phơng pháp phân tán nguyên công để chọn sơ đồ nguyên công hợp
lý.
Quy trình công nghệ gồm 15 nguyên công

1- Nguyên công I: Ca phôi
2- Nguyên công II: Ren phôi
3- Nguyên công III: ủ phôi
4- Nguyên công IV: Tiện đầu nhỏ
5- Nguyên công V: Tiện đầu to
6- Nguyên công VI: Phay 8 rãnh tháo lắp mũi khoan
7- Nguyên công VII: Phay 4 rãnh 16 mm tháo lắp mũi khoan
8- Nguyên công VIII: Phay các rãnh thoát đá, thoát khí
9- Nguyên công IX: phay 3 rãnh thoát khí
10- Nguyên công X: Khoan 3 lỗ thóat khí
11- Nguyên công XI: Khoan 16 lỗ 11,4
12- Nguyên công XII: Nhiệt luyện
13- Nguyên công XIII: Khoét doa lỗ 11,68
14- Nguyên công XIV: ép các hạt hợp kim BK8
15- Nguyên công XV: Tổng kiểm tra
II. Sơ đồ các nguyên công:
8
Nguyên côngI: ca phôi
170
Thiết bị :Máy ca cần 8721
Dụng cụ cắt : lỡi ca P18 B = 4
Dụng cụ đo : thớc lá thớc cặp 1/10
Đỡ giá : khối V kẹp của máy ca
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
Ca 8721 P18 15 40 4
Bớc Máy Dao V(m/p) S(mm/p) t(mm)

Nguyên công II : rèn có khuôn
9
R20
ỉ52
24
170
Thiết bị:Máy búa 400
Dụng cụ cắt : Chày,cối
Dụng cụ đo : Thớc lá, thớc cặp 1/10
Bậc thợ :4/7
Yêu cầu kỹ thuật
- PhôI không bị chảy ớt.
- độ lõm trên bề mặt phôI 1mm
- Độ không đồng tâm ỉ52 và ỉ100 1mm
Nguyên công III : ủ phôi
10
Mục đích : khử ứng suất d 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.
T ủ = 780-800
C
o
o
Nung
N
u
n
g

Nguội cùng lò
Nguội ngoài không khí
14 phút
Nguyên công VI : tiện đầu nhỏ
11
30
ỉ
52
Cặp phôI trên mâm cặp 3 chấu, kẹp chặt định vị bôn bậc tự do
Bớc 1 : tiên xén mặt đầu : bằng dao tiện mặt đầu gắn mảnh kẹp kim cứng
T15Kz,đặt kích thớc 173mm.
Bớc 2 : tiện đờng kính ngoàI ỉ52 dàI 120 lợn cong r 20 bằng dao tiện gắn
mảnh hợp kim cứng T15K6.
Bớc 3 : khoan lỗ tâm mũi tâm,thép gió P18
Bớc 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
Bớc Máy Dao N(v/p) S(mm/v) T(mm)
Nguyên công V : tiên đầu to
12
.
. .
.
5
30
24
Cặp phôI trên mâm cặp 3 chấu, kẹp chặt, định vị bốn bậc tự do
Bớc 1 : Xén mặt đầu, vát 30

o

Bớc 2 : Tiện ngoàI ỉ100 góc nghiêng 5
o
Dao T15K6
Bớc 3 : Khoan lỗ tâm
Bậc thợ : 4/7
Dụng cụ đo : Thớc lá, thớc 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
Bớc Máy Dao N(v/p) S(mm/v) T(mm)
Nguyên công VI : phay 8 rãnh thao lắp mũi khoan
13
s
Gá trên đồ gá phân độ đợc 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
Bớc Máy Dao S(mm/vg) n(vg/p) t(mm)
14
Nguyên công VII : phay 4 rãnh 16mm tháo lắp mũi khoan


24
30
16

R20
4,5
S

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
Bớc Máy Dao S(mm/vg) n(vg/p) t(mm)
15
Nguyên công VIII: phay các rãnh thoát đá
n
S
5
20 18
15
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
Bớc Máy Dao n(v/p) S(mm/v) t(mm)
16
Nguyên công IX : phay 3 rãnh thoát khí

10
5

3
0

7
,
5

Máy phay đứng 6h82
Dao phay ngón ỉ 10 P18 chế độ cắt
Gá trên đồ gá chuyên dùng đồ gá đợc đặt lên mâm quay phân độ
Chi tiết đợc kẹp chặt nhờ 3 bulông M12
Phay 6h82 P18 105 5
Bớc Máy Dao n(v/p) t(mm)
17
Nguyên công X : khoan 3 lỗ thoát khí

11
2
0
1
5
1
2

A
S
A
n
5

3
0

4
7,5
Gá chi tiết lên đồ gá chuyên dùng.
- Đồ gá chuyên dùng đợc gá lên bàn quay phân độ.
- Mũi khoan ruột gà ỉ 10 , P18
Khoan 2A135 P18 750 0,19 5
Bớc Máy Dao N(v/p) S(mm/v) t(mm)
18
Nguyên công XI : khoan 16 lỗ ỉ11,4

8
S
n
ỉ
1
1
,
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
Bớc Máy Dao N(v/p) t(mm)
19
Nguyên công XII : nhiệt luyện
Nứơc
850
10
420
10

Không khí
T
C
0
T T
T
C
0
Tôi
Ram
Yêu cầu trớc khi nhiệt luyện chi tiết dợc 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
20
Nguyên công XIII : khoét doa lỗ ỉ11,68
8
S
n
ỉ
1
1
,
6
8
Sử dụng doa toạ độ có bộ điều khiển PLC
Gá trên đồ gá chuyên dùng, đồ gá đợc 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
Bớc Máy dao n(v/ph) S(mm/v) t(mm)
21
Nguyên công XIV : ép các hạt hợp kim
6
0

P
ép các hạt hợp kim cứng lên đầu mũi khoan sử dụng máy ép thuỷ lực 40 tấn .
Do tính chất và môi trờng 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.
22
+
39
+
28
js6
js6
ỉ
11,68
Dung sai lỗ
Dung sai trục
H7
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
23
Kiểm tra độ cứng HRC = 58 ữ 62

III.Tính toán chế độ công nghệ cho một số nguyên công
1. Tính lợng d gia công
Tính toán luợng d khi gia công lỗ 11,68
Quy trình công nghệ chia làm hai nguyên công
Nguyên công 1: khoan
Nguyên công 2 : khoét doa
Bớc 1: Khoét
Bớc 2: doa
Chi tiết đợc định vị bằng mặt phẳng đáy và mặt trụ ngoài
Tra bảng 10 ta có giá trị R
z
và T
i
R
z
= 150(àm), T
i
= 200(àm)
Theo công thức sai lệch không gian tổng cộng

ph
=
22
cmc

+
(1)
Giá trị cong vênh
c
đợc tính theo cả hai phơng hớng kính va hớng trục

c
=
22
)().(
kk
d
+
Vì khoan lỗ đặc nên không có độ cong vênh
c
mà ta chỉ tính độ cong vênh
trên chiều dài khaon

k
: Độ cong vênh giới hạn của phôi trên 1 mm chiều dài
=
222
0
.Lc
y
+
=
222
10.7,115
+
= 22,6 (àm)
Sai lệch giá trị
cm
đợc tính theo công thức

cm
=
22
)
2
()
2
(
cb

+
=
22
)
2
100
()
2
100
(
+
= 70,7(àm)
ở đây
b
là dung sai kích thớc b,c của phôi
Nh vậy sai lệch không gian tổng cộng là
Thay vào công thức (1)

phôi
=

22
7,706,22
+
= 74(àm)
Sai lệch không gian sau khi khoan là
k
=0,06
phôi
= 0,06.74 = 5(àm)
Sai số gá đặt khi khoan đợc xác định nh sau:

đg
=
22
kc

+
Sai số chuẩn trong trờng 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
c
= 20àm
Sai số kẹp chặt
k
đợc xác định theo bảng 24 và
k
= 70 àm vậy sai số kẹp
Vậy sai số gá đặt

gđ
=

22
7020
+
=72
Sai số gá đặt ở nguyen công khoét là

gđ
= 0,06.
gđ
= 4,5
Xác định lợng d gia công nhỏ nhất theo công thức :
24
2Z
min
= 2( R
zi-1
+T
i-1
+
)(
22
1 ii

+

Lợng d nhỏ nhất khi khoan là
2Z
min
=2( 150 + 200 +
22

7274
+
)= 906 (àm)
lợng d nhỏ nhất khi khoét
2Z
min
= 2( 40 + 60 +
22
45
+
) = 106 (àm)
Lợng d nhỏ nhất khi doa là
2Z
min
= 2( 5 + 10 +
)16,02,0(
22
+
) =15,15 (àm)
Ta có đờng kính lỗ sau khi doa :
d
1
= 11,6815 0,03 = 11,6515 (mm)
Đờng kính lỗ sau khi khoét :
d
2
= 11,6515 0,212 = 11,4395 (mm)
Đờng kính lỗ sau khi khoan
d
3

= 11,4395 2 . 0,906 = 9,63 (mm)
Sau khi doa :
d
min
= 11,6815 0,0015 = 11,68 (mm); d
max
= 11,6815 (mm)
Sau khi khoét :
d
max
= 11,4395 (mm) ; d
min
= 11,435- 0,04= 11,3795( mm)
Sau khi khoan :
d
max
= 9,63 (mm)
cột d giới hạn Z
min
đợc giới hạn bằng hiệu giữa hai kích thớc lớn nhất của
hai bớc công nghệ kề sau. Z
mã
hiệu giữa hai kich thớc nhỏ nhất của hai bớc
công nghệ kề nhau .
sau khi doa :
2Z
min
=11,6815 11,5395 = 0,140 (mm)
2Z
min

= 11,68 0,1 = 11,58 (mm)
sau khi khoét:
2Z
min
= 11,6815 11,4395 = 0,242 (mm)
2Z
min
=11,6815 0,05 = 11,60 (mm)
Bớc R
z
(àm)
T
i
(àm)

(àm)

(àm)
Z
mt
(àm)
d
t
(mm)

(mm)
d
min
(mm)
d

mã
(mm)
2Z
àm
2Z
àm
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 : ca phôi .
tra bảng 5.43, sổ tay công nghệ chế tạo máy ta có :
25