Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết thân bộ trôn vòi cảm ứng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.71 MB, 92 trang )
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
Lời nói đầu
C ông nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết định
trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất n ớc. Nhiệm vụ của công nghệ chế
tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc
dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của
Đảng và nhà nớc ta.
Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đợc tiến hành đồng thời với việc
phát triển nguồn nhân lực và đầu t các trang bị hiện đại. Việc phát triển nguồn nhân
lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trờng đại học.
Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ
s cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tơng đối
rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ
thể thờng gặp trong sản xuất.
Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong ch ơng trình đào tạo
kĩ s và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ
các ngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực ...vv
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của cô giáo Nguyễn Thanh
Mai đến nay chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp CNCTM . Nội dung của đồ án
là Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết thân bộ trôn vòi cảm ứng
.Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và
kinh nghiệm thiết kế, em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn
công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong
thực tế sau này đợc hoàn thiện hơn .
Em xin chân thành cảm ơn !!!
Ngày 25 tháng5 năm 2007
Hoàng Minh Châu
Mục lục
Chơng 1 : Giới thiệu về bộ trộn vòi cảm ứng ............................................3
Chơng 2 : Phơng pháp chế tạo phôi, tính lợng d.................................7
2.1. Phơng pháp chế tạo phôi...7
Hoàng Minh Châu
1
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
2.2. Thứ tự các nguyên công..9
2.3. Tính lợng d..10
Chơng 3 : Thiết kế nguyên công ...............................................................14
3.1 Nguyên công 1.14
3.2 Nguyên công 2.18
3.3 Nguyên công 3.23
3.4 Nguyên công 4.30
3.5 Nguyên công 5.34
3.6 Nguyên công 6.39
3.7 Nguyên công 7.44
3.8 Nguyên công 8.49
3.9 Nguyên công 9.50
Chơng 4 : Thiết kế đồ gá............................................................................55
4.1. Đồ gá phay mặt trên B55
4.2. Đồ gá phay 2 mặt đầu A.59
4.3. Đồ gá phay mặt bên C62
Chơng 5 : ứng dụng công nghệ CNC.66
5.1. Tổng quan về CNC..66
5.2. Chọn máy CNC ..94
5.3. Chơng trình CNC gia công nguyên công 5.95
Chơng I: Giới thiệu về bộ hoà trộn vòi cảm ứng
Trong những năm gần đây, nền kinh tế nớc ta ngày càng phát triển mạnh mẽ
hoà chung vào nhịp phát triển của nền kinh tế thế giới và nền công nghiệp n ớc
ta nói riêng cũng có những thay đổi to lớn phục vụ cho sự phát triển của đất n ớc. Tất cả các ngành đều có sự phát triển và mở rộng qui mô sản xuất với năng
suất lao động ngày càng cao để thực hiện đợc công nghiệp hoá, hiện đại hoá,
nền sản xuất nớc nhà phải theo kịp sự phát triển của các nớc trong khu vực và
trên thế giới, do đó cần phải cơ khí hoá, tự động hoá các ngành sản xuất.
Hoàng Minh Châu
2
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
Với sự phát triển của nền kinh tế dẫn đến nhu cầu của cuộc sống tăng lên,
đòi hỏi ngày một khắt khe và tinh vi hơn và cái sản phẩm phần lớn ra đời với
mục đích đó,thiết bị nóng lạnh là một sản phẩm nh vậy.
Thiết bị nóng lạnh là thiết bị đợc phổ biến từ rất lâu tại các nớc phát triển
nh Mỹ, Nhật và các nớc khu vực Châu Âu. Cho đến khoảng những năm 90 trở
lại đây bình nóng lạnh không còn là những mặt hàng xa xỉ đối với ng ời dân
Việt Nam, đặc biệt là khu vực dân c tại những thành thị lớn nh Hà Nội, Hải
Phòng , Thành phố Hồ Chí Minh.
Tuy nhiên thiết bị nóng lạnh cảm ứng là một thiết bị tơng đối mới, nó chỉ
xuất hiện tại Việt Nam vài năm gần đây, tuy là sản phẩm mới đợc tung ra thị trờng nhng sản phẩm này đã đợc ngời tiêu dùng đón nhận và có một sức tiêu thụ
khá cao. Nguyên lý hoạt động của thiết bị này cũng t ơng tự nh các thiết bị nóng
lạnh thông thờng cộng thêm thiết bị cảm ứng. Tuy nhiên ta chỉ xét về phần cơ
khí
Thiết bị nóng lạnh đợc chỉa ra làm hai bộ phận rõ rệt
- Bộ phận làm nóng, lạnh( Xử lý nhiệt)
- Bộ phận hoà trộn
+ Bộ phận thứ nhất là bộ phận làm nóng, lạnh. Với nguyên lý hoạt động
biến các năng lợng khác thân nhiệt năng ( phần lớn dạng năng l ợng đó là
điện năng) Sau đó truyền nhiệt sang nớc dẫn đến nớc đi ra sau bộ phận này
phân ra làm 2 dòng khác biệt: dòng nóng và dòng lanh.
+ Bộ phận thứ hai là bộ hoà trộn:
dòng nóng và dòng lạnh sau khi qua bộ phận sử lý nhiệt sẽ đ ợc đa vào bộ
hoà trộn, qua xử lý của thiết bị hoà trộn sẽ đa dòng nớc theo ý của ngời sử
dụng
+Cấu tạo của bộ hoà trộn với cảm ứng.
Hoàng Minh Châu
3
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
A
A
1
3
2
A-A
9
10
8
5
11
6
7
+ Nguyên lý hoạt động của bộ hoà trộn với cảm ứng.
+ Dòng nóng và dòng lạnh sau khi qua bộ phận sử lý nhiệt qua 2 lỗ
11 vào bộ phận hoà trộn.
Và đợc dẫn vào buồng trộn 8,5.
Tỷ lệ nóng, lạnh và buồng trộn đợc điều chỉnh qua hệ thống ty va (4)
Ty van (4) có tác dụng điều chỉnh dòng nóng, lạnh vào buồn trộn, khi ty van
đi xuống, khe hở nguồn ty van và buồng trộn tăng lên dẫn đến l u lợng dòng
Hoàng Minh Châu
4
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
nớc vào buồng trộ tăng lên, và khi ty van đi xuống l u lợng nớc vào bộ trộn
sẽ giảm, khi ty van xuống đến điểm giới hạn dới dòng nớc sẽ không vào đợc
khoang trộn nữa.
Sở dĩ ty van (4) lên xuống đợc là do lực đẩy của lò xo ty va(7) và lực kẹp
của vít đẩy mở van(8)
Ta điều khiển vít dòng mở van(8) xuống nhờ tác dụng của vít ty van (5) dẫn
đến ty van (4) cùng lo xo của ty van (7) đi xuống
Khi vặn ngợc lại thì ty van sẽ đợc đẩy lên bằng lực đẩy của lò xo ty van (7)
Dòng noáng và lạnh đợc điều chỉnh độc lập do đó tỷ lệ dòng nóng lạnh điều
chỉnh phù hợp với mục đích của nguồn sử dụng, sau đó từ khoang trộn đ a ra
ngoài
+Giới thiệu về chi tiết thân bộ phận vòi cảm ứng.
Thân là một chi tiết quan trọng trong cụm chi tiết của bộ phận trộn. Thân là
chi tiết cơ sở để lắp ghép các chi tiết trong bộ trộn. Chi tiết này rất phức tạp với
các hệ thông lỗ, ren, khoang trộn
Các bề mặt bên trong thân bộ phận làm việc với điều kiện nhiệt độ áp lực t ơng đối cao
- Ven M16*1 lắp ghép với nắng chụp van
- Lỗ 8,5 với chiều dài 20mm có tác dụng làm khoang trộn
- Ren M14*1 lắp ghép với đai ốc trong
- Ren M10*1 đợc lắp ghép với đờng dẫn vòng nóng, lạnh
+Yêu cầu kỹ thuật của thân là đảm bai độ song song giữa các lỗ 15, 11
đảm bai độ nhóm bề mặt của hai mặt thân đạt R z20
Hoàng Minh Châu
5
Lớp CTM5 K47
C N ChÕ T¹oM¸y
C
A
C
A
§å ¸n tèt nghiÖp
C-C
A-A
Hoµng Minh Ch©u
6
Líp CTM5– K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
CHƯƠNG 2: Chọn phơng pháp chế tạo
phôi,tính lợng d
2. 1 Nhận thấy chi tiết có kết cấu dạng hộp ,hình dạng phức tạp có nhiều bề mặt
lồi lõm khác nhau.dạng sản xuất loại vừa và điều kiện sản xuất của các xí nghiệp nớc ta chọn phơng pháp đúc là hợp lý. Có hai phơng pháp đúc thờng dùng là đúc
trong khuôn cát và đúc trong khuôn kim loại.
-Đúc trong khuôn cát: nếu dùng phơng pháp làm khuôn bằng tay và mẫu bằng gỗ
thì phơng pháp này đơn giản nhng độ chính xác của phơng pháp đúc thấp, lợng d
gia công lớn. Nếu dùng mẫu bằng kim loại thì thì tăng đợc thời gian sử dụng mẫu
và nâng cao độ chính xác về kích thớc. Phơng pháp này thích hợp với dạng sản xuất
vừa khi chế tạo vật đúc nhỏ.
-Đúc trong khuôn kim loại: có thể dùng phơng pháp áp lực có khả năng điền đầy
khuôn tốt hơn, chất lợng vật đúc cao hơn,tạo ra đợc thành mỏng, lỗ nhỏ. Nhng phơng pháp này chủ yếu dùng để đúc hợp kim màu, thích hợp với dạng sản xuất hàng
khối ,loạt lớn ,vật đúc nhỏ đơn giản.
-Cũng có thể dùng phơng pháp đúc li tâm: chế tạo vật đúc tải trọng lớn chịu áp lực
cao. Nhng phơng pháp này thích hợp với chi tiết tròn xoay,nhỏ ,trung bình.
So sánh một số phơng pháp trên rút ra đợc vật liệu đúc trong khuôn kim loại có độ
chính xác cao hơn nhng lại hạn chế với việc đúc bầng thép vì nhiệt độ rất cao chóng
làm hỏng khuôn, co nhiều dễ gây ra ứng xuất d, chiều cao khuôn lớn...
Đối với phơng pháp đúc trong khuôn cát ,làm khuôn bằng tay thích hợp cho đúc chi
tiết bằng gang có hàm lợng các bon cao,với vật đúc co yêu cầu kỹ thuật không cao
không có thành mỏng.
Vậy ta chọn phơng pháp đúc trong khuôn kim loai. Với vật đúc là dong đợc đúc
trong khuôn kim loại làm đạt độ chính xác cấp II.
Mặt phân khuôn:
hình vẽ
Hoàng Minh Châu
7
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
Chọn mặt phẳng khuôn hợp lý để đảm bảo việc rút mẫu dễ dàng .Chọn mặt phân
khuôn nh trên sơ đồ đúc .Với chi tiết nhỏ , lỗ có đờng kính nhỏ nên đơn giản không
phải làm lõi đúc đặc để lợng thừa sau này gia công .
Khuôn phải có đậu ngót và đậu co để tránh rỗ co.
2 .2. thứ tự các nguyên công.
1. Xác định đờng lối công nghệ.
Do sản xuất hàng loạt vừa nên ta chọn phơng pháp gia công một vị trí, gia
công tuần tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng .
2. Chọn phơng pháp gia công.
Gia công mặt phẳng đáy A bằng phơng pháp phay dùng dao phay mặt đầu , đầu
tiên là phay thô sau đó là phay bán tinh.
Gia công mặt phẳng trên B bằng phơng pháp phay dùng dao phay mặt đầu ,
đầu tiên là phay thô sau đó là phay bán tinh.
Gia công hệ thống lỗ trên mặt B, C ,D đạt R z = 2,5 bằng phơng pháp phay hốc.
Gia công mặt cạnh C,D bằng phơng pháp phay dùng dao mặt đầu phay thô và
tinh đạt Rz= 20
Đối với lỗ ren M16x1,M14x1,M10x1 ta tiến hành tarô ren .
Hoàng Minh Châu
8
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
*Lập thứ tự các nguyên công
Để đảm bảo độ chính xác các mặt gia công của chi tiết thân đặc biệt độ chính
xác của các lỗ đồng thời phù hợp với dạng sản xuất ta chọn quy trình công nghệ
gia công chi tiết nh sau:
Phơng án :
1. Nguyên công I : Gia công mặt phẳng đáy A bằng phơng pháp phay.
2. Nguyên công II : Gia công mặt phẳng B bằng phơng pháp phay.
3. Nguyên công IV: Gia công hệ lỗ trên mặt B bằng phơng pháp phay hốc,ta rô ren
M16x1.
4. Nguyên công III :. Gia công mặt phẳng C bằng phơng pháp phay.
5. Nguyên công V :. Gia công hệ lỗ trên mặt C bằng phơng pháp phay hốc,ta rô
ren M14x1.
6. Nguyên công VI :. Gia công mặt phẳng Dbằng phơng pháp phay
7. Nguyên công VII :. Gia công hệ lỗ trên mặt D bằng phơng pháp phay hốc,ta rô
ren M10x1.
8. Nguyên công IX : Kiểm tra độ song song của mặt B với mặt đáy, Kiểm tra độ
vuông góc của mật B với đờng tâm lỗ 9
9. Nguyên công X : mạ niken
2.3 tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d các bề mặt
còn lại.
Lợng d gia công đợc xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phần bảo
đảm hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ vì:
Lợng d quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tiêu hao lao động để gia công nhiều đồng
thời tốn năng lợng điện, dụng cụ cắt, vận chuyển nặng . . . dẫn đến giá thành tăng.
Ngợc lại, lợng d quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi để biến phôi
thành chi tiết hoàn chỉnh.
Trong công nghệ chế tạo máy, ngời ta sử dụng hai phơng pháp sau đây để xác
định lợng d gia công:
Phơng pháp thống kê kinh nghiệm.
Phơng pháp tính toán phân tích.
Phơng pháp thống kê kinh nghiệm xác định lợng d gia công bằng kinh
nghiệm. Nhợc điểm của phơng pháp này là không xét đến những điều kiện gia
công cụ thể nên giá trị lợng d thờng lớn hơn giá trị cần thiết.
Hoàng Minh Châu
9
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
Ngợc lại, phơng pháp tính toán phân tích dựa trên cơ sở phân tích các yếu tố
tạo ra lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo ra chi tiết hoàn chỉnh.
Trong đồ án này chỉ tính lợng d theo phơng pháp phân tích cho nguyên công
X, còn lại là thống kê kinh nghiệm.
Nguyên công II:
2.3.1-Tính lợng d khi gia công mặt đáy với kích thớc H25 0,3.
Độ chính xác phôi cấp 2 khối lợng phôi 0.263 kg ,vật liệu đồng có HB =100 ữ
140. Quy trình công nghệ gia công bề mặt này gồm 2 bớc : phay thô và bán tinh.
Chi tiết đợc định vị bằng mặt đầu và 3 chốt định vị.
Công thức xác định lợng d gia công tối thiểu nh sau:
Zmini = RZi-1 + Tai-1 + i-1 + i.
- Theo bảng 3.2 TL3 ta có R za và Ta của phôi là 200 và 300 àm .
Sai lệch không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau:
phôi = CV (độ cong vênh).
Theo bảng 3.7 TL3, ta có độ cong vênh đơn vị của phôi đúc dạng hộp k = 0,7ữ 1
m/ 1 mm chiều dài chọn k = 1.
Suy ra : phô = 1x47.5 = 47.5 m.
- Sau bớc phay thô đại lợng Ta không còn nữa, chỉ còn R z và .
Theo bảng 3.4 TL3 ta có: R z = 50 m.
độ cong vênh đơn vị sau bớc nguyên công đầu tiên của phôi đúc tra theo bảng 3.7
TL3 ta có: k = 0,04.
= 0.04x47.5= 1.9 (m).
- Sau bớc phay tinh thì độ công vênh không còn nữa, chỉ còn R z. với cấp chính xác
đạt đợc là 9 Rz = 20 (m).
- Sai số gá đặt đợc tính theo công thức sau:
gđ2 = c2 + k2 +đg2
Có thể tính gần đúng gđ2 = c2 + k2.
Trong đó: - c là sai số do chọn chuẩn( định vị ).
Hoàng Minh Châu
10
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
- k là sai số do kẹp chặt.
- Do ở nguyên công này ta chọn chuẩn định vị trùng với chuẩn đo nên không có
sai số chuẩn, tức là c = 0.
Sai số k xuất hiện do biến dạng đàn hồi và biến dạng tiếp xúc của các bề mặt của
phôi và phiến tỳ của 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 thớc theo phơng của kích thớc gia công.
Sai số do kẹp chặt đợc xác định theo công thức sau:
k = C.Q n. cos
Do cha đủ dữ liệu để tính toán nên ta có thể xác định k dựa vào bảng 3.14 TL3 ta
có:
- Lần gia công đầu tiên: k = 120 m gđ = k = 120 m.
- Lần gia công thứ 2: k = 80 m gđ = k = 80 m.
Lợng d gia công tối thiểu cho các bớc nh sau:
Phay thô:
Z min = 200 + 300 + 47.5 + 120 = 667.5 m.
Phay bán tinh: Z min = 50 + 80+ 1.9 = 131.9 m.
Từ các thông số trên ta tính toán các thông số khác nh sau:
Ta có bảng tính lợng d sau:
Bớc công Rz Ta
Zmin
Ht
Hmax
nghệ
mm
mm
àm àm
àm
àm àm
àm
Hmin
mm
Zmin
Zmax
àm
àm
Giới Giới
hạn hạn
Phôi
200 300 47.5
25.4994 500 25.9994 25.50
Phay thô 50 0
1.9 120 667.5 24.8319 130 24.9619 24.83 755 1145
80 131.9 24.70
Phay tinh 20 0
0
52 24.752 24.70 135 370
+Lợng d giới hạn:
Khi phay thô : Z max = 25.9994 24.9619 = 1.0375 mm.
Zmin = 25.50 24.83 = 0.67 mm.
Khi phay tinh : Z max = 24.9619 24.752 = 0.2095 mm.
Zmin = 24.83 24.70 = 0,13 mm.
Hoàng Minh Châu
11
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
+ Lợng d tổng cộng:
Z0max = 1037.5+ 209.5 =1247.àm.
Z0min = 670+130 = 800 àm.
Kiểm tra kết quả tính toán :
Z0max- Z0min =1247 - 800 = 447 (àm).
ph- ct = 500 - 53 = 447 (àm).
2.32- Tra lợng d cho các nguyên công còn lại
Nguyên công Ii:
Sau đúc: 2 mm
Phay thô: 1,4 mm
Phay tinh: 0,6 mm
Dung sai: +0,21
Phay thô: 1,4 mm.
Nguyên công iV: Sau đúc: 2 mm
Phay tinh: 0,6 mm
Dung sai: +0,3
Phay thô: 1,4 mm.
Nguyên công VI: Sau đúc: 2 mm
Phay tinh: 0,6 mm
Dung sai: +0,3.
chơng 3 : thiết kế nguyên công
3.1 Nguyên công
I : Phay thô,
phay bán tinh
mặt đáy A
*Sơ đồ định vị và kẹp
chặt:
27.5
+0.2
n
Chi tiết đợc định vị
6 bậc tự do: trong đó
phiến tỳ nhám ở mặt
B hạn chế 3 bậc tự do,
3 chốt định vị hạn
chế 3 bậc tự do.
12
Hoàng Minh Châu
s
Lớp CTM5 K47
W
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
Chi tiết đợc kẹp chặt từ hai bên nhờ vít.
*Chọn máy: Máy phay đứng vạn năng 6H12
- Mặt làm việc của bàn máy: 400 ì 1600mm.
- Công suất động cơ: N = 10kw, hiệu suất máy = 0,75.
- Tốc độ trục chính: 18 cấp: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300;
375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500.
- Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy:
Pmax=19,650N(2000kg).
*Chọn dao: Tra bảng 4.92 ( STCNCTM tập1) dao phay mặt đầu bằng thép gió P18
D(Js) = 100 mm ;
L = 50 mm
;
d(H7) = 32 mm ;
Z = 18.
- Dao phay mặt đầu răng nhỏ, có then dọc.
Góc nghiêng rãnh thoát phoi = 25o
- Hoặc dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng tra bảng 4.94
D = 100
B = 39
d(H7) = 32
Z = 10
*Tính toán chế độ cắt
Bớc 1: phay thô.
- Chiều sâu cắt: t = 1,5 mm.
- Lợng chạy dao răng tra theo bảng5.34 TL2 : Sz = 0,2mm/răng.
Lợng chạy dao vòng: Sv = 10ì0,2 = 2,0 mm/vòng.
-Tốc độ cắt tra bảng 5.127 TL2:
Vb = 180.k 1.k2.k3.k4
Trong đó:
+ k1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng. Với hợp kim BK8 ta có
K1 =0,8.
+ k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay. Với B/D= 70/100 k2 = 1.
+ k3: hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính, với = 25o k3 = 1,1.
+ k4: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào số răng dao, k 4 = 1.
Vậy Vb = 180.0,8.1.1,1.1 = 158,4 m/ph.
- Tốc độ tính toán:
Vt = Vb.k mv.knv.kuv.
Trong đó:
+ kmv: Hệ số phụ thuộc vào chất lợng của vật liệu gia công,
Hoàng Minh Châu
13
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
Tra bảng 5.4[2] có: k1 = 1
+ knv: Hệ số phụ thuộc vào tình trạng của bề mặt phôi,
Tra bảng 5.5[2] có k2 = 0,9
+ kuv: Hệ số phụ thuộc vào chất lợng của vật liệu dụng cụ cắt,
Tra bảng 5.6[2] có k3 = 1
Vt = 158,4.1.0,8.1 = 129,6 130 m/phút.
- Tốc độ trục chính:
Nm = 1000Vt/.D = 1000.129,6/3,14.100 = 412,6 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n m = 400 vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế:
Vt = .D. n m /1000 = 3,14.100.400/1000 = 125,6 126 m/phút.
- Lợng chạy dao phút:
Sp = 400.2,0 = 800 mm/phút.
Bớc 2: Phay tinh.
- Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm.
- Lợng chạy dao răng: Sz = 0,1 mm/răng.
Lợng chạy dao vòng: Sv = 10ì0,1 = 1mm/vòng.
-Tốc độ cắt tra bảng 5.127-TL2 ta có: Vb = 228.k 1.k2.k3.k4 (m/phút).
Các hệ số đợc xác định tơng tự nh trên.
Vb = 288.0,8.1,1.1.1 = 200,64 (m/ph).
- Tốc độ tính toán:
Vt = Vb.k mv.knv.kuv
Trong đó:
+ kmv: Hệ số phụ thuộc vào chất lợng của vật liệu gia công,
Tra bảng 5.1[2] có: k1 = 1.
+ knv: Hệ số phụ thuộc vào tình trạng của bề mặt phôi,
Tra bảng 5.5[2] có k2 = 0,82.
+ kuv: Hệ số phụ thuộc vào chất lợng của vật liệu dụng cụ cắt,
Tra bảng 5.6[2] có k3 = 1.
Vt = 200,64.0,82.1,0.1,0 = 164,5 165 m/phút.
- Tốc độ trục chính:
Hoàng Minh Châu
14
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
n t = 1000ìVt/.D = 1000.164,5/3,14.100 = 523,9 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n m = 500 vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế:
Vt = .D. n m /1000 = 3,14.100.500/1000 = 157 m/phút.
- Lợng chạy dao phút:
Sp = 500.1= 475 mm/phút.
Bảng thông số chế độ cắt.
Phay tinh 157
475
Phay thô
126
375
Bớc CN
V(m/phút)
n(v/phút)
0,5
1,5
t(mm)
1,0
2,0
S(mm/vg)
500
800
S(mm/ph)
*Tính toán thời gian gia công cơ bản
- Thời gian nguyên công đợc xác định theo công thức:
Tct = To + Tp + Tpv + Ttn.
Trong đó:
Tct : thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công ).
To : thời gian cơ bản(thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng,
kích thớc, tính chất cơ lý của chi tiết).
Tp : thời gian phụ(thời gian cần thiết để ngời công nhân gá, tháo chi tiết,
mở máy, mài dao, điều chỉnh máy. . .), Tp = 0,1To.
Tpv : thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật, mài
dao, điều chỉnh máy . . ., Tpv = 0,11To.
Ttn : thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân, Ttn = 0,05To.
Tct = To + 0,1To + 0,11To + 0,05To = 1,26To.
- Thời gian cơ bản đợc xác định theo công thức:
To = (L1 + L2 + L)/(S.n).(phút)
Trong đó:
L: Chiều dài bề mặt gia công (mm).
L1: Chiều dài ăn dao (mm).
L2: Chiều dài thoát dao (mm).
S:
Lợng chạy dao vòng / hành trình kép.
Hoàng Minh Châu
15
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
n:
C N Chế TạoMáy
Số vòng quay hay hành trình kép/phút.
. Nguyên công I : phay mặt A bằng dao phay mặt đầu
Theo bảng 5.7TL[3] có: To = (L1 + L + L2).i/(S.n)
Trong đó: Số lần gia công i = 1.
L = 47.5 mm .
Bớc 1:
L1 = {t(D-d)} 1 / 2 + ( 0,5 đến 30).
L2 = 5 mm.
S = 2 mm/vòng.
t = 1,4 mm.
n = 400 vòng/phút.
L1 = {1,4(100-80)} 1 / 2 + ( 0,5 đến 30), chọn L1 = 6 mm.
To = (47.5 + 6 + 5).1/(2.400) = 0,073 phút.
Tct = 1,26.To = 0.091 phút.
Bớc 2:
S = 1 mm/vòng.
t = 0,6 mm.
n = 500 vòng/phút.
L1 = {0,6(100-80)} 1 / 2 + ( 0,5 đến 30), chọn L1 = 6 mm.
To = (47.5 + 6 + 5).1/(1.500) = 0,117 phút.
Tct = 1,26.To = 0,147 phút.
Tnc1 = 0,091 + 0,147 = 0.238phút
3.2Nguyên công 2 : Phay thô, phay bán tinh mặt B.
*Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
Hoàng Minh Châu
16
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
n
25.
+0.2
W
s
Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do: trong đó phiến tỳ ở mặt A đã đợc gia công hạn
chế 3 bậc tự do, 3 chốt định vị hạn chế 3 bậc tự do.
Chi tiết đợc kẹp chặt từ trên vuông góc xuống bằng đòn kẹp.
*Chọn máy: Máy phay đứng vạn năng 6H12.
Tính năng và các thông số kỹ thuật chính của máy nh trên đã trình bày. loại dao và
kích thớc của dao đợc chọn nh nguyên công 1.
*Tính chế độ cắt cho nguyên công 2
Đây là nguyên công phay mặt trên của chi tiết.
*Bớc 1: Phay thô.
a) Chiều sâu cắt t = 1,4 mm
b) Lợng chạy dao S z = 0,2 mm/răng tra bảng 5.26 TL2.
lợng chạy dao vòng: S = 0,2x10 =2 mm/vòng.
c) Tốc độ cắt V:
V =
CV D q
y
T mt x S Z B u Z P
kV
Trong đó:
Hoàng Minh Châu
17
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
- CV và các số mũ tra bảng 5.39 TL2.
CV = 445; q =0,2; m =0,32; x = 0,15; y = 0,35; u = 0,2; p = 0.
- Chu kỳ bền T tra bảng 5.40 TL2; T = 180 (Phút).
- Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế:
kV = knv.kMV.kuv.
+kMV : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công, tra bảng 5.4 TL2 ta có:
Kmv = 1
+kuv: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt, tra bảng 5.6 TL2 ta có:
Kuv = 1.
+knv: hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt của phôi, Tra bảng 5.5 TL2 ta có:
knv = 0,9.
Vậy kV = 1.0,9.1 = 0,9.
- B là chiều rộng bề mặt cần phay.
B = Btb = F/LC.
Với F là diện tích bề mặt cần phay, tính gần đúng F= 989 mm 2.
LC Là chiều dài phay, L c = 43.
Btb =23 mm.
Tốc độ cắt: V =
445.100 0, 2
0,9 = 154.5 154 m/phút.
180 0,321,4 0,15 .0,2 0,35 23 0, 210 0
Tốc độ quay của trục chính:
N=
1000.V 1000 x154
=
= 492 .1 (v/p).
D
3,14 x100
Theo dãy tiêu chuẩn của máy chọn N = 375 (v/p).
d, Lực cắt P z.
Lực cắt P z đợc xác định theo công thức sau:
y
x
n
P z = 10.C P .t q.S zw .B .Z K MV .
D .n
Trong đó:
+ Cp và các số mũ tra bảng 5.41 TL2 ta có:
Cp = 50; x = 0,95; y = 0,8; u = 1,1; q= 1,1; w = 0.
+ KMV: Hệ số điều chỉnh cho vật liệu gia công, tra bảng 5.9 ta có:
KMV = 1.
Hoàng Minh Châu
18
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
vậy Pz =
C N Chế TạoMáy
10 x50 x1,4 0,95 x0,2 0,8 x 231,1 x10
x1 = 598,5 (N).
1001,1 x1
e) Mô men xoắn M x:
Mx = PZ .D = 598,5 x100 = 29,925 Nm = 29925 Nmm.
2.1000
2000
f) Công suất cắt.
Ne =
PZ .V
598.5 x154
=
= 1,4 kW.
1020.60 1020 x60
*Bớc 2: Phay tinh.
a) Chiều sâu cắt t = 0,6 mm.
b) Lợng chạy dao S z = 0,2 mm/răng tra bảng 5.26 TL2.
c) Tốc độ cắt V: công thức xác định nh trên, chỉ có t là thay đổi, do đó ta có thể
tính nhanh V nh sau:
V=
154 x1,4 0,15
= 175.69 176 (m/ph).
0,6 0,15
Tốc độ quay của trục chính: n =
1000 x176
= 559 (v/ph).
100 x3,14
Theo dãy tiêu chuẩn chọn n = 475 (v/ph).
- Bảng thống kê chế độ cắt:
Phay tinh 176
475
Phay thô
154
375
Bớc CN
V(m/phút)
n(v/phút)
0,6
1,4
t(mm)
2,0
2,0
S(mm/vg)
800
800
S(mm/ph)
*Tính toán thời gian gia công cơ bản
Theo bảng 5.7 TL[3] ta có: To = (L1 + L + L2).i/(S.n)
Trong đó: Số lần gia công i = 1.
L = 43 mm.
L1 = {t(D-d)} 1 / 2 + ( 0,5 đến 30).
L2 = 5 mm.
Bớc 1:
S = 2 mm/vòng.
t = 1,4 mm.
n = 500 vòng/phút.
L1 = {1,5(100-80)} 1 / 2 + ( 0,5 đến 30), chọn L1 = 6 mm.
Hoàng Minh Châu
19
Lớp CTM5 K47
§å ¸n tèt nghiÖp
C N ChÕ T¹oM¸y
⇒ To = (43 + 6 + 5).1/(2.400) = 0,0675 phót.
Tct = 1,26.To = 0,085 phót.
Bíc 2:
S = 1 mm/vßng.
t = 0,6 mm.
n = 500 vßng/phót.
L1 = {0,6(100- 80)} 1 / 2 + ( 0,5 ®Õn 30), chän L1 = 6 mm.
⇒ To = (43 + 6 +5).1/(1.500) = 0,054 phót.
Tct = 1,26.To = 0,068 phót.
Tnc2 = 0,085 + 0,068 = 0,153 phót
Hoµng Minh Ch©u
20
Líp CTM5– K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
3.3Nguyên công 3: PHAY Hệ THốNG HốC TRÊN B , TA RÔ REN
M16x1*Sơ đồ định vị và kẹp chặt
Hoàng Minh Châu
21
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
Chi tiết đợc kẹp chặt từ trên vuông góc xuống bằng vít kẹp lên mặt đáy A.
+ Chọn máy CNC
Chọn máy CNC M - 850P cho tất cả các bớc phay hốc
Bàn máy : - Diện tích 1000 x 500
- Khối lợng lớn nhất có thể tải trên bàn máy 350 kg
- Hình dạng bề mặt bàn máy : Rãnh chữ T
Trục chính : Từ 80 - 8000 (vg/ph) vô cấp
Lợng chạy dao : - Chạy dao nhanh 12000 mm/ph
- Chạy dao gia công 8000 mm/ph
Bộ phận thay dụng cụ tự động :
- Kiểu chuôi dao BT - 40 /CAT40
-Số dụng cụ : 20 chiếc
-Đờng kính dụng cụ lớn nhất : 85 mm
-Chiều dài dụng cụ lớn nhất : 250 mm
-Khối lợng dụng cụ lớn nhất : 6 kg
-Thời gian thay đổi dụng cụ : 7 s
Động cơ :
- Động cơ trục chính FANUC 11 kW
- Động cơ chạy dao X,Y,Z: AC 1,8 kW
- Động cơ bôi trơn dẫn hớng : 0,025 kW
- Động cơ bơm chất làm mát 0,86 kW
Nguồn công suất :
- Cung cấp công suất 18,55 kVA
- áp suất cung cấp khí nén 6 kG/cm2
- Lu lợng khí nén 400 l/ph
Dung tích thùng chứa :
- Thùng dầu làm mát trục chính 20L
- Thùng chứa chất bôi trơn 2L
- Thùng chứa chất làm mát 200 L
Kích cỡ máy 2800 x 2330 x 2236
Khối lợng máy 4200 kg
*Chọn dao: Tra bảng 4.92 ( STCNCTM tập1)ta chọn các dao phay ngón bằng
thép gió P18 có thông số nh sau :
Hoàng Minh Châu
22
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
DAO SÔ
d
L
l
Dao số 1
Dao số 2
Dao số 3
Dao số 4
Ta rô
18
14
9
2
D =16
92
83
69
39
P =1
32
26
19
7
L =102
Số răngtheo
loại I
6
5
4
3
l=32
Số răngtheo
loại II
4
4
3
2
l 1 =6
*Tính chế độ cắt cho nguyên công 3
Bớc 1: phay hốc 19
- Chiều sâu cắt: t = 9.5 mm.
- Lợng chạy dao răng: Sz = 0,04mm/răng.
Lợng chạy dao vòng: Sv = 4ì0,04 = 0.16 mm/vòng.
- Tốc độ cắt tra bảng 5.153 TL2 ta có:
V = 53m/phut
- Tốc độ trục chính:
Nm = 1000Vt/.D = 1000.53/3,14.18 = 937.7 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n m = 1000 vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế:
Vt = .D. n m /1000 = 3,14.18.1000/1000 = 56.52 m/phút.
- Lợng chạy dao phút:
Sp = 1000.0,16 = 160 mm/phút.
Bớc 2: Phay hốc 15.
- Chiều sâu cắt: t = 7.5 mm.
- Lợng chạy dao răng: Sz = 0,04 mm/răng.
Lợng chạy dao vòng: Sv = 4ì0,04 = 0.16 mm/vòng.
-Tốc độ cắt tra bảng 5.127 TL2 ta có:
V = 52 mm/phút.
- Tốc độ trục chính:
n t = 1000ì52/.D = 1000.52/3,14.15 = 1104 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n m = 1000 vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế:
Hoàng Minh Châu
23
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
Vt = .D. n m /1000 = 3,14.15.1000/1000 = 47.1 47m/phút.
- Lợng chạy dao phút:
Sp = 1000.0,16 = 160 mm/phút.
Bớc3:. Phay hốc 9.
- Chiều sâu cắt: t = 4,5 mm.
- Lợng chạy dao tra bảng 5.153-TL2 ta có: S = 0,025 mm/răng,Z=3
- Tốc độ cắt tra bảng 5.90 -TL2 ta có: V = 28 m/phút.
- Tốc độ quay của trục chính:
N = 1000Vt/.D = 1000.28/3,14.9 = 990.7 vòng/phút.
Chọn tốc độ máy: n m = 1000 vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế:
Vt = .D. n m /1000 = 3,14.9.1000/1000 = 28.26 m/phút.
- Lợng chạy dao phút:
Sp = 1000.0,075 = 75 mm/phút.
Bớc 4: Phay hốc 2
Dùng dao phay ngón đờng kính 2 mm.
- Chiều sâu cắt t = 1 mm.
- Lợng chạy dao S = 0,02 mm/vòng.
- Tốc độ cắt tra theo bảng 5.153 TL2, V = 10 m/ph.
- Tốc độ quay của trục chính: n = 1000.10/(3,14.2) = 1592 v/ph.
Chọn n =1500 v/ph.
- Tốc độ cắt tính toán lại:
V=
3,14 x 2 x1500
= 9.42 m/ph.
1000
- Lợng chạy dao phút:
Sp = 1500.0,02 = 30 mm/phút.
Bớc5: ta rô ren M16x1
Dùng dao ta rô đờng kính 16 mm.
- Chiều sâu cắt t = 0.5 mm.
- Tốc độ cắt tra theo bảng 5.188TL2, V = 10 m/ph.
Tốc độ quay của trục chính:
N = 1000Vt/.D = 1000.10/3,14.16 = 199.04 vòng/phút.
Hoàng Minh Châu
24
Lớp CTM5 K47
Đồ án tốt nghiệp
C N Chế TạoMáy
Chọn tốc độ máy: n m = 200 vòng/phút.
Tốc độ cắt thực tế: Vt = .D. n m /1000 = 3,14.16.200/1000 = 10.048 m/phút
BƯƠC
t
S
NM
V
PHAY 19
9.5
0.16
1000
56.52
PHAY 15
7.5
0.16
1000
47
PHAY 9
4.5
0.075
1000
28.26
PHAY 2
1
0.02
1500
9.42
TA RÔ M16x1
1
1
200
10.048
*Tính toán thời gian gia công cơ bản
Bớc 1: phay hốc 19
- Chiều sâu cắt: t = 9.5 mm.
- Lợng chạy dao răng: Sz = 0,04mm/răng.
Lợng chạy dao vòng: Sv =4ì0,04 = 0.16 mm/vòng.
- Theo bảng 31[3] có: To = (L1 + L + L2).i/(S.n)
Trong đó: Số lần gia công i = 1.
L = 0.5 mm .
L1 = {t(D-d)} 1 / 2 + 2
L2 = 5 mm.
n = 1000 vòng/phút.
chọn L1 = 6 mm.
To = (6 + 0.5 + 5)/(0.16.1000) = 0,07 phút.
Tct = 1,26.To = 0,09 phút.
Bớc 2: Phay hốc 15.
Chiều sâu cắt: t = 7.5 mm.
- Lợng chạy dao răng: Sz = 0,04mm/răng.
Lợng chạy dao vòng: Sv =4ì0,04 = 0.016 mm/vòng.
- Theo bảng 31[3] có: To = (L1 + L + L2).i/(S.n)
Trong đó: Số lần gia công i = 1.
Hoàng Minh Châu
25
Lớp CTM5 K47
