Đồ án công nghệ chế tạo máy: lập quy trình thiết kế chi tiết

1-Nguyên công 1: Phay mặt đáy
Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt trên của đế 3 bậc tự do
Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đai ốc
Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82. Công suất máy N m = 7 KW
Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng. Với
các thông số sau D =80, Z =8 răng
Lợng d gia công : phay 2 lần :
+ Bớc 1 Z b=2 mm
+ Bớc 2 Z b=0,5 mm

w

Rz20

22.

n

Chế độ cắt bớc 1: (phay thô)


Chiều sâu cắt t = 2 mm
Lợng chạy dao răng S z = 0,2 mm/răng (Bảng 5-34 SổTayCNCTM ) .
Lợng chạy dao vòng S v = 0,2.8 = 1,6 mm/vòng
Tốc độ cắt V b=229 mm/ph
Hệ số điều chỉnh: Ws = 1,12
Tốc độ cắt tính toán là: V t =Vb. Ws = 229.1,12 = 257 m/phút
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

nt =

1000.Vt 1000.257
=
= 1023,09vg / ph
.D
3,14.80

Ta chọn số vòng quay theo máy n m=1180 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

.D.nt 3,14.80.1180
=
= 296,42m / ph
1000
1000

Công suất cắt N o=2,2 KW (Bảng 5-145 SổTayCNCTM ) .
No< Nm.=7.0,8=5,6 KW
Chế độ cắt bớc 2: (phay tinh với R z =20)
Chiều sâu cắt t = 0,5 mm , lợng chạy dao răng S 0=1,04 mm/vòng (Bảng
5-37 SổTayCNCTM ) .
Tốc độ cắt V b=250 mm/ph
Hệ số điều chỉnh: Ws = 1,12
Tốc độ cắt tính toán là: V t =Vb. Ws = 250.1,12 = 280 m/phút
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

nt =

1000.Vt 1000.280

=
= 1114,6vg / ph
.D
3,14.80

Ta chọn số vòng quay theo máy n m=1180 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:


Vtt =

.D.nt 3,14.80.1180
=
= 296,42m / ph
1000
1000

+

2-Nguyên công 2: Phay mặt 2(mặt đối diện với mặt đáy)
Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt trên của đáy 3 bậc tự do bởi 2 phiến
tì, mặt đầu 2 bậc tự bởi 2 chốt tì, mặt ben 1 bậc tự do bởi 1 chốt tì
Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp từ trên xuống phơng của
lực kẹp trùng với phơng kích thớc cần thực hiện .
Chọn máy : máy phay nằm đứmg vạn năng 6A54 . Công suất máy
Nm = 7,8 KW
Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng
Với các thông số sau D = 80 mm, Z = 8 răng
Lợng d gia công : phay 2 lần :
+ Bớc 1 Z b=2 mm

+ Bớc 2 Z b=0,5 mm

n

w

25

Rz20

Chế độ cắt bớc 1: (phay thô)
Chiều sâu cắt t = 2mm
Lợng chạy dao răng S z = 0,24 mm/răng (Bảng 5-143 SổTayCNCTM ) .
Lợng chạy dao vòng S 0= 0,24. 8 = 1,92 mm/vòng.
Tốc độ cắt V b=209 m/ph (Bảng 5-143 SổTayCNCTM ) .
Hệ số điều chỉnh: Ws = 1


Tốc độ cắt tính toán là: V t =Vb. Ws = 250.1= 209m/phút
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

nt =

1000.Vt 1000.209
=
= 832vg / ph
.D
3,14.80

Ta chọn số vòng quay theo máy n m= 950 vg/ph.

Lợng chạy dao phút S ph= 950. 1,04 = 988 mm/ph
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

.D.nt 3,14.80.950
=
= 238,64m / ph
1000
1000

Công suất cắt N o=2,5 KW (Bảng 5-145 SổTayCNCTM ) .
No< Nm.=7,8.0,8=6,24 KW
Chế độ cắt bớc 2: (phay tinh với R z =20)
Chiều sâu cắt t =0,5 mm
Lợng chạy dao răng S z = 0,13 mm/răng (Bảng 5-143 SổTayCNCTM ) .
Lợng chạy dao vòng S 0= 0,13. 8 = 1,04 mm/vòng.
Tốc độ cắt V b=250 m/ph (Bảng 5-143 SổTayCNCTM ) .
Hệ số điều chỉnh: Ws = 1
Tốc độ cắt tính toán là: V t =Vb. Ws = 250.1= 250m/phút
Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

nt =

1000.Vt 1000.250
=
= 995vg / ph
.D
3,14.80

Ta chọn số vòng quay theo máy n m= 950 vg/ph.
Lợng chạy dao phút S ph= 950. 1,04 = 988 mm/ph
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

.D.nt 3,14.80.950
=
= 238,64m / ph
1000
1000

2-Nguyên công 2: Khoan - Khoét Doa lỗ định vị


S

Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do , mặt đầu 2 bậc tự do
bởi 2 chốt tì, mặt bên 1 bậc tự do. Nh hình vẽ
Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ cấu vít - đai ốc
Chọn máy : Máy khoan K125 . Công suất máy N m = 2,8KW
Chọn dao : Mũi khoan thép gió , mũi khoét, doa thép gió .

w

n

194 +_ 0,1
Rz20

ỉ17

Chế độ cắt bớc 1: Khoan lỗ ( 2 lỗ 16 mm )
Chiều sâu cắt t = 22 mm
Lợng chạy dao So = 0,70 mm/vòng (Bảng 5-89 SổTayCNCTM ) .
Vận tốc cắt V= 31.5 m/vòng (Bảng 5-90 SổTayCNCTM ) .


nt =

1000.Vt 1000.31,5
=
= 921vg / ph
.D
3,14.16

Ta chọn số vòng quay theo máy n m= 950 vg/ph.


Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

.D.nt 3,14.16.950
=
= 32,1m / vong
1000
1000

Theo bảng 5-92 SổTayCNCTM ,ta có : Nyc = 1 Kw < Nm = 2,8

Chế độ cắt bớc 2: Khoét 2 lỗ 16,7
Ta tính chế độ cắt cho lỗ 16,7
Chiều sâu cắt t = (16,7-16)/2 = 0,35 mm ,
Lợng chạy dao So = 0,75 mm/vòng (Bảng 5-104 SổTayCNCTM ) .
Vận tốc cắt v = 33 m/ph (Bảng 5-106 SổTayCNCTM ) .


nt =

1000.Vt
1000.33
=
= 629,3vg / ph
.D
3,14.16,7

Ta chọn số vòng quay theo máy n m= 600 vg/ph.
.D.nt 3,14.16,7.600
=
= 31,46m / ph
1000
1000
Theo bảng 5-139 SổTayCNCTM ,ta có : Nyc = 1,7 Kw < Nm = 2,8

Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

Chế độ cắt bớc 3 : doa 2 lỗ 17
Chiều sâu cắt t =(17-16,7)/2 = 0,15 mm

Lợng chạy dao So = 2,6 mm/vòng (Bảng 5-112 SổTayCNCTM ) .
Vận tốc cắt v = 8,2 m/ph (Bảng 5-114 SổTayCNCTM ) .


nt =

1000.Vt 1000.8,2
=
= 145,8vg / ph
.D
3,14.18

Ta chọn số vòng quay theo máy n m= 150 vg/ph.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

4.Nguyên công 4 :phay 2 mặt đầu

.D.nt 3,14.18.150
=
= 8,47 m / ph
1000
1000


Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do và 2 lỗ hạn chế 3 bậc
tự do (Dùng một chốt trụ ngắn , một chốt trám ).
Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống
vuông góc với mặt đáy .

Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82. Công suất máy N m = 7 KW
Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng
đờng kính dao D = 200 , số răng Z=16 răng .
Lợng d gia công : phay 2 lần
+ Bớc 1 : Z b= 2 mm
+ Bớc 2 : Z b= 0,5 mm

n

w
77

Chế độ cắt bớc 1: (phay thô)
Chiều sâu cắt t =2 mm .
Lợng chạy dao răng S z=0,26 mm/răng (Bảng 5-34 và SổTayCNCTM ) .
Lợng chạy dao vòng S 0= 0,26. 16= 4,16 mm/vòng.
Tốc độ cắt V b=158 m/ph (Bảng 5-127 SổTayCNCTM ) .
Số vòng quay của trục chính là:
nt =

1000.Vt 1000.158
=
= 251,59vg / ph
.D
3,14.200

Ta chọn số vòng quay theo máy n m=235 vòng/phút.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

w

Vtt =

.D.nt 3,14.200.235
=
= 147,58m / ph
1000
1000

Công suất cắt N o=5,2 KW (Bảng 5-174 SổTayCNCTM ) .
No< Nm.=7.0,8=5,6 KW
Chế độ cắt bớc 2: (phay tinh với R z = 20)
Chiều sâu cắt t =0,5 mm .
Lợng chạy dao răng S z=0,13 mm/răng (Bảng 5-34 và SổTayCNCTM ) .
Lợng chạy dao vòng S 0= 0,13. 16= 2,08 mm/vòng.
Tốc độ cắt V b=203 m/ph (Bảng 5-127 SổTayCNCTM ) .
Số vòng quay của trục chính là:
nt =

1000.Vt 1000.203
=
= 323,25vg / ph
.D
3,14.200

Ta chọn số vòng quay theo máy n m=375 vòng/phút.
Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

Vtt =

.D.nt 3,14.200.375
=
= 235,5m / ph
1000
1000

III- Xác định thời gian nguyên công
Thời gian cơ bản đợc xác định theo công thức sau:

T0 =

L + L1 + L2
.i( phút )
S v .n

L- Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1- Chiều dài ăn dao (mm)
L2- Chiều dài thoát dao (mm)
Sv- Lợng chạy dao vòng (mm/vg)
n- Số vòng quay trong 1 phút (vg/ph)
i- Số lần gia công
Sp=Sv.n (mm/ph)
Công thức tính thời gian phay


T0 =

L + L1 + L2
.i( phót )

Sp

1,Nguyªn c«ng phay mÆt ®¸y
Phay th«
L=234 mm

L1 = t ( D − t ) + (0,5 ÷ 3) = 2(80 − 2) + (0,5 ÷ 3) = 15 mm
L2=3 mm
S = Z . Sz =8 . 0,2 = 1,6

T0 =

234 + 15 + 3
.1 = 0,246 ( phót)
1,6.640

Phay tinh
L= 234 mm
L1 = t ( D − t ) + (0,5 ÷ 3) = 0,5(80 − 0,5) + (0,5 ÷ 3) = 9

mm

L2=3 mm

T0 =

234 + 9 + 3
= 0,369 ( phót)
1,04.640

2,Nguyªn c«ng phay hai mÆt ®èi diÖn
Phay th«
L=30 mm

L1 = t ( D − t ) + (0,5 ÷ 3) = 2(80 − 2) + (0,5 ÷ 3) = 15 mm
L2=3 mm
Sv = 1,92

T0 =

234 + 15 + 3
.1 = 0,138 ( phót)
1,92.950

Phay tinh
L= 30 mm
L1 = t ( D − t ) + (0,5 ÷ 3) = 0,5(80 − 0,5) + (0,5 ÷ 3) = 9

mm


L2=3 mm

234 + 9 + 3
= 0,148 ( phót)
1,04.950

T0 =

3,Nguyªn c«ng3:Khoan - khoÐt - doa

Khoan lç 4 lç φ16
L=25 mm
L1= (d / 2) . cotgϕ + (0,5÷ 2 )
= (16 / 2 ).cotg59 + (0,5÷ 2 ) = 5
L2 = 3
T0 =

25 + 5 + 3
.4 = 0,517( phót )
0,7.950

KhoÐt lç 4 lç φ15,6
L = 35

D − d cotgϕ + (0,5 ÷ 2)
2

L1 =

15,6 − 13 cotg45 + (0,5 ÷ 2) = 3
2

=
L2 = 2

T0 =

35 + 3 + 2
.4 = 0,395( phót )
0,75.540

Doa lç 2 lç φ16
L =35
L1 =
=

D − d cotgϕ + (0,5 ÷ 2)
2
16 − 15,6 cotg45 + (0,5 ÷ 2) = 2
2


L2 = 2

T0 =

16 + 2 + 2
.2 = 0,241( phút )
2,4.135

IX- Thiết kế đồ gá gá đặt chi tiết cho nguyên công phay mặt đối diện
Nguyên công gia công kích thớc 25 phải qua 2 bớc : phay thô,phay
tinh . Vì vậy khi tính toán đồ gá ta chỉ cần tính cho nguyên công
phay thô.
1-Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kỹ thuật của nguyên công gia công
mặt đối diện với mặt đáy
Yêu cầu đối với mặt đối diện với mặt đáy là phải song song với mặt đáy
của chi tiết do vậy để gia công đợc, nâng cao đợc năng suất ta phải định
vị đủ 6 bậc tự do.
+ Mặt phẳng đáy định vị 3 bậc tự do và có R z = 20 . Mặt phẳng này đợc dùng 2 phiến tỳ để hạn chế.

+ Mặt đầu định vị 2 bậc tự do bằng 2 chốt tì khía nhám ( do mặt đầu là
mặt thô)
+ Định vị bậc tự do xoay cuối cùng bằng chốt tì khía nhám vào mặt bên
nh hình vẽ


+

w

n

Rz20

Chuyển động cắt song song với mặt đáy.
Hớng của lực kẹp vuông góc với mặt phẳng định vị và vuông góc với
chuyển động cắt.
Kích thớc gia công cần đạt đợc là 25 0,1, độ nhám là R z = 20
2- Xác định lực dọc trục P o
+ Tính lực chiều trục p0
px,y,z = 10 .Cp. tx .Sy. V n.Kp
CP = 92 ; q = 0 ; x = 1;n=0 ; y = 0,75 Bảng 5-23 Sổ tay
CNCTM II


Pz = 10.92.1,3139,1 0.0,50,75.1 = 711,15 N

+ Công suất cắt Ne
Ne =

711,15.128
Pz .V
=
= 1,49 Kw < Nm = 4 Kw
61200
61200

Xác định lực cắt, tính lực kẹp


Vậy lực kẹp cần thiết W là :
W = Pz.K =711,15.K = 1549,8.K ( N )
K: là hệ số an toàn,đợc tính nh sau :
K = Ko.K1. K2. K3. K4. K5. K6
Với :
Ko:là hệ số an toàn trong mọi trờng hợp , lấy Ko=1,5
K1:là hệ số kể đến lợng d không đều ,khi khoan lỗ rỗng lấy K2=1
K2:là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt ,lấy Ko=1
K3:là hệ số kể đến lực cắt không liên tục , lấy K3=1
K4:là hệ số kể đến nguồn sinh lực , kẹp chặt bằng tay lấy K4=1,3
K5:là hệ số kể đến vị trí tay quay , lấy K5=1,2
Ko:là hệ số kể đến tính chất tiếp xúc , lấy K6=1
Từ đó tính đợc : K = 1,5.1.1.1.1,3.1,2.1 = 2,34 lấy K = 2,5
Thay vào công thức tính lực kẹp ta có :
W = 711,15. 2,5 = 1778 N = 177,8 kg
* Chọn cơ cấu kẹp và cơ cấu sinh lực


Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu : khi kẹp phải giữ đúng vị trí phôi
lực kẹp tạo ra phải đủ ,không làm biến dạng phôi , kết cấu nhỏ gọn ,thao tác

thuận lợi và an toàn .Với các yêu cầu nh vậy ta chọn cơ cấu kẹp là cơ cấu
đòn kẹp , kẹp chặt bằng ren.
Cơ cấu sinh lực là tay công nhân
4.Chọn cơ cấu dẫn hớng và các cơ cấu khác
*Cơ cấu dẫn hớng
Với đồ gá cơ cấu dẫn hớng là một bộ phận quan trọng ,nó xác định trực tiếp
vị trí của mũi khoan và tăng độ cứng vững của dụng cụ trong quá trình gia
công.
Cơ cấu dẫn hớng đợc dùng là phiến dẫn cố định , bạc dẫn đợc chọn là loại
bạc thay nhanh
* Các cơ cấu khác
Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy là Bulông và đai ốc .
Thân đồ gá đợc chọn theo kết cấu nh bản vẽ lắp , thân đợc chế tạo bằng gang
5.Xác định sai số chế tạo đồ gá
Sai số chế tạo đồ gá cho phép theo yêu cầu của nguyên công để quy định
điều kiện kĩ thuật chế tạo và lắp ráp đồ gá.
Nh vậy ta có:
+Sai số gá đặt cho phép :
1 1
2
gd = c2 + k2 + m2 + ld2 + ctlr
[ gd ] = ữ
5 2

Suy ra : ctlr = [ gd ] 2 k2 m2 ld2 c2
Trong đó
k: là sai số do kẹp chặt phôi , trong trờng hợp này lực kẹp vuông góc
với

phơng kích thớc thực hiện do đó k= 0

m: là sai số do mòn đồ gá,ta có m= . N = 0,03. 5500 = 2,2àm
lđ: là sai số do lắp đặt đồ gá , lấy lđ= 10 àm
c : là sai số chuẩn do định vị chi tiết gia công c=0
gđ: là sai số gá đặt,


víi δ = 0,023 mm lµ sai lÖch cho phÐp vÒ vÞ trÝ cña nguyªn c«ng,
ta cã εg® = (1/5-:-1/2).50 = 20 µm
vËy ε ctlr =
µm

[ε ]
gd

2

− ε k2 − ε m2 − ε ld2 − ε c2 = 20 2 − 2,5 2 − 10 2 − 10 2 = 17