DO AN CONG NGHE CHE TAO MAY - chi tiết cần quay

1

MỤC LỤC

CHƯƠNG I : Phân tích chi tiết gia công và tạo phôi…………………………….……… 3
CHƯƠNG II : Thiết lập trình tự gia công ……………………………………….……… 9
CHƯƠNG III : Thiết kế nguyên công …………………………………………………..14
CHƯƠNG IV : Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian …………….... 51
CHƯƠNG V : Xác định chế độ cắt………………………………….……………………
60
CHƯƠNG VI : Tính toán và thiết kế đồ gá ………………………………………..……66
CHƯƠNG VII : Kiểm tra chi tiết sau gia công ………….…………………………...…71
TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………........………74


CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔI
1. Phân tích chi tiết gia công.
1.1 Công dụng.
-

Lỗ đường kính là 18mm, 16mm lắp với trục, chọn cấp chính xác kích thước
đạt cấp 7 , cấp độ nhám cấp 8 độ bóng bề mặt đạt Ra = 0,63

-

Lỗ then hoa lắp với trục then hoa để truyền chuyển động quay , then hoa định tâm
theo d nên chọn cấp độ nhám lỗ d R a = 0,63 cấp độ nhám 2 mặt bên then là R a =
1,6

1.2 Yêu cầu kỹ thuật.
-

Độ không song song giữa lỗ 18mm và lỗ then hoa A không quá 0.03 mm.

-

Độ không vuông góc giữa 2 mặt lỗ then hoa và lỗ then hoa A không quá 0.03
mm.-

-

Với độ nhám mặt đầu lỗ RZ25, CCX của lỗ đạt cấp 7 với Ra= 0.63

1.3 Vật liệu chế tạo: Vật liệu gang xám GX 15-32.
1.4 Xác định dạng sản xuất.
1.4.1 Sản lượng hàng năm của chi tiết.
-

Sản lượng hàng năm của chi tiết là số chi tiết đựơc sản xuất trong một năm, được

tính bởi công thức:

N  N1.(1 

 +
)
100

o Trong đó:
 N : số chi tiết được sản xuất trong một năm
 N1 : số sản phẩm được sản xuất trong một năm

 : phần trăm phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc và
rèn ( = 3% - 6%)
  : số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ: ( = 5% - 7%)
1


-

Từ phiếu nhiệm vụ, ta có các số liệu:

-

Số sản phẩm được sản xuất trong một năm là N0 = 20000 chiếc/năm

-

Ta chọn:

-

Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ là  = 5%

Phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng là  = 5%

- N= 20000(1+) = 20200 chi tiết/năm
1.4.2 Trọng lượng của chi tiết.
-

Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức: Q1 = V. (kg)

-

Trong đó:
Q1 : trọng lượng của chi tiết (kg)
V : Thể tích của chi tiết
 : Trọng lượng riêng của vật liệu chế tạo chi tiết

-

Vật liệu là gang xám, nên trọng lượng riêng của gang xám là: 7.8 (kg/dm3 )

-

Dùng phần mềm Solid works

-

Ta tính được trọng lượng của chi Q = 1,64 (kg)
Q1- Trọng lượng chi tiết
Dạng sản xuất

> 200kG

4 – 200 kG

< 4 kG

Sản luợng hàng năm của chi tiết (chiếc)

-

Đơn chiếc

<5

<10

<100

Hàng loạt nhỏ

55- 100

10 -200

100 – 500

Hàng loạt vừa

100 – 300

200 – 500

500 – 5000

Hàng loạt lớn

300 – 1000

500 – 1000

5000- 50000

Hàng khối

> 1000

>5000

>50000

Từ những kết quả có được qua tính toán, kết hợp với việc tra bảng xác định dạng
sản xuất, ta kết luận chi tiết được sản xuất ở dạng sản xuất hàng loạt lớn.

1.5 Phương pháp chế tạo phôi:

2


-

Do vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám, cùng với việc chi tiết được sản xuất hàng
loạt nên chi tiết đựơc đúc trong khuôn bằng cát mẫu gỗ, với mặt phân khuôn nằm
ngang. Đúc dưới áp lực thấp, cấp chính xác đúc II, cấp chính xác kích thước đạt
IT15 - IT16.

-

Sai lệch cho phép về kích thước chi tiết đúc: ± 0.5 (mm) (bảng 3-3 trang 174 –tài
liệu 3)

-

Sai lệch cho phép về kích thứơc mẫu: ± 0,3 (mm) (trang 207 – Tài liệu 6)

-

Lượng dư lớn nhất để gia công cơ khí vật đúc: 3.5 (mm)

(Bảng

19-Tr.83-tài

liệu 6)

Bản vẽ chi tiết lồng phôi:

Bản vẽ mẫu đúc :

3


Bản vẽ khuôn đúc :

4


5

CHƯƠNG II : THIẾT LẬP TRÌNH TỰ GIA CÔNG
Đánh số các bề mặt gia công :

Phương án 1

phương án 2

6


7


8


9


-

Chọn phương án 1 ( chuẩn tinh thống nhất : mặt đầu- 2 , lỗ 16mm- 6 và lỗ 18mm- 7)
hợp lý hơn phương án 2 ( chuẩn tinh thống nhất : mặt đầu -2 , lỗ 16mm- 6 , lỗ 30mm5 ) . Bởi ở phương án 1 thì lỗ 30mm ( quan trọng do then hoa định tâm theo d=
30mm) được gia công sau do không là chuẩn tinh thống nhất nên đảm bảo độ chính
xác , độ vuông góc , độ song song .

10


CHƯƠNG III: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

3.1 Nguyên công I: Phay mặt đáy 1
1. Sơ đồ gá đặt

2. Định vị: Hạn chế 5 bậc tự do gồm 3 bậc tự do ở mặt đáy bằng 3 chốt tì hạn chế tịnh
tiến theo OZ , xoay quanh OX và OY, khối V ngắn định vị mặt thô 2 bậc tự do hạn chế
tịnh tiến theo OX ,OY.
3. Kẹp chặt: Cơ cấu kẹp liên động kẹp từ trên xuống.
4. Chọn máy: Máy phay 6H11 Tra bảng 4.5, tài liệu 1, có P=4,5kW, n=65÷1800, 16
cấp.
5. Chọn dao: Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng.
- Các thông số của dao: (tra bảng 5-127, tài liệu 4).
- Đường kính dao: D = 75; Số răng Z = 10; Vật liệu K20 (BK6).
- Tuổi bề dao T=120.
6. Chia bước: Được chia làm 2 bước : Phay thô t= 3mm , phay tinh t = 0.5mm
11


7. Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công:
Phay Thô :
t = 3 mm; Sz = 0.14mm/ răng ( bảng 5-125, tài liệu 4)
Tốc độ cắt Vb=204 m/phút ( Bảng 5-127 ,tài liệu 4)
Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công K1 =0.89, vì độ cứng của vật liệu gia
công là gang có HB=200
Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao K2 =0.8, Vì muốn tuổi bền thực cao gấp 2 lần
tuổi bền danh nghĩa
Hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng K3 = 1
Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K4 =0.8
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay K5 = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K6 = 1
Tốc độ tính toán Vt = Vb.K1.K2 K3 K4 K5 K6 = 116 m/phút

Số vòng quay tính toán

Ứng với máy 6H11 ta có = == = = 27,69
ứng với có giá trị 32 gần với 27,69 tương ứng = 1,26 ( bảng 4.7 , tài liệu 1)
Theo bảng 4.7 Sách ( HD TK đồ án CNCTM)
Số vòng quay theo máy nm = 65x6,32 = 410 vòng/phút
Tốc độc cắt thực tế:

Lượng chạy dao phút
Sph = Sz.Z.n = 0.14.10.410 = 574 mm/phút
Chọn Sph=270 mm/phút vì lượng chạy dao 574mm/phút là quá nhanh khi bề mặt gia
công rất nhỏ

12


Công suất cắt khi phay thô : với chi tiết là gang xám có độ cứng 200HB , dung dao
BK6, theo bảng 5-130 , sổ tay công nghệ chế tạo máy , tập 2 ta có công suất cắt là
Nc = 3.8 Kw < 4.5 kW
Công suất Nc = 3,8 kW ( bảng 5-130 , tài liệu 4 ) < Nm = 4,5 kW
Thời gian gia công
Ttc = T0+Tp+Tpv+Ttn= T0+26%T0
Thời gian cơ bản:

L = 30 mm
L1 = 0,5D+3mm = 40,5 lấy gần bằng 40
L2 chọn bằng 5

Vì có 3 bề mặt riêng biệt nên T 0 = 3x0,28 = 0,84 phút => TTc = 0,84 + 0,26x0,84 =
1,05 phút

Chế độ cắt khi phay thô t = 3 mm: Sv = Sz.Z = 1,4 mm / vòng
nm = 410 vòng/phút; N=3,8kW
Phay tinh
t = 0,5 mm; S0 = 0.5mm/ vòng ( bảng 5-125 tài liệu 4)
Tốc độ cắt Vb = 260 m/phút ( Bảng 5-127 tài liệu 4)
Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công K1 =0.89, vì độ cứng của vật liệu gia
công là gang có HB=200
Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao K2 =0.8, Vì muốn tuổi bền thực cao gấp 2 lần
tuổi bền danh nghĩa
Hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng K3 = 1
Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K4 =0.8
Hệ số điểu chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay K5 = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K6 = 1
Tốc độ tính toán Vt = Vb.K1.K2 K3 K4 K5 K6 = 148 m/phút
13


Số vòng quay tính toán

Ứng với máy 6H11 ta có = == = = 27,69

Ứng với có giá trị 32 gần với 27,69 tương ứng = 1,26 ( bảng 4.7 , tài liệu 1)
Theo bảng 4.7 Sách ( HD TK đồ án CNCTM)
Số vòng quay theo máy nm = 65x8 = 520 vòng/phút
Tốc độc cắt thực tế

Lượng chạy dao phút
Sph = Sz.Z.n = 0.05.10.520 =260 mm/phút
Chọn Sph = 160 mm/phút
Công suất Nc = 3,8 kW ( bảng 5-130 sổ tay tập 2 ) < Nm = 4,5 kW

Thời gian gia công
Ttc = T0+Tp+Tpv+Ttn= T0+26%T0
Thời gian cơ bản

L = 30 mm
L1 = 0,5D+3mm = 40,5 lấy gần bằng 40
L2 chọn bằng 5

Vì có 3 bề mặt riêng biệt nên T 0 = 3x0,46 = 1,38 phút => TTc = 1,38 + 0,26x1,38 =
1,74 phút

Chế độ cắt khi phay tinh t = 0,5 mm: Sv = S0= 0,5 mm / vòng
nm = 520 vòng/phút; N=3,8kW
14


3.2 Nguyên công II: Phay mặt đáy còn lại
1. Sơ đồ gá đặt

2. Định vị: Hạn chế 5 bậc tự do gồm 3 bậc tự do ở mặt đáy bằng 3 chốt tì hạn chế tịnh
tiến theo OZ , xoay quanh OX và OY, khối V ngắn định vị mặt thô 2 bậc tự do hạn chế
tịnh tiến theo OX ,OY.
3. Kẹp chặt: Cơ cấu kẹp liên động kẹp từ trên xuống.
4. Chọn máy: Máy phay 6H11 Tra bảng 4.5, tài liệu 1, có P=4,5kW, n=65÷1800, 16
cấp.
5. Chọn dao: Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng.
- Các thông số của dao: (tra bảng 5-127, tài liệu 4).
- Đường kính dao: D = 75; Số răng Z = 10; Vật liệu K20 (BK6).
- Tuổi bề dao T=120.
15

6. Chia bước: Được chia làm 2 bước : Phay thô t= 2mm , phay tinh t = 0.5mm
7. Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công:
Phay Thô :
t = 3 mm; Sz = 0.14mm/ răng ( bảng 5-125, tài liệu 4)
Tốc độ cắt Vb=204 m/phút ( Bảng 5-127 ,tài liệu 4)
Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công K1 =0.89, vì độ cứng của vật liệu gia công là
gang có HB=200
Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao K2 =0.8, Vì muốn tuổi bền thực cao gấp 2 lần tuổi
bền danh nghĩa
Hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng K3 = 1
Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K4 =0.8
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay K5 = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K6 = 1
Tốc độ tính toán Vt = Vb.K1.K2 K3 K4 K5 K6 = 116 m/phút
Số vòng quay tính toán

Ứng với máy 6H11 ta có = == = = 27,69
ứng với có giá trị 32 gần với 27,69 tương ứng = 1,26 ( bảng 4.7 , tài liệu 1)
Theo bảng 4.7 Sách ( HD TK đồ án CNCTM)
Số vòng quay theo máy nm = 65x6,32 = 410 vòng/phút
Tốc độc cắt thực tế:

Lượng chạy dao phút
Sph = Sz.Z.n = 0.14.10.410 = 574 mm/phút
Chọn Sph=270 mm/phút vì lượng chạy dao 574mm/phút là quá nhanh khi bề mặt gia công
rất nhỏ
16

Công suất cắt khi phay thô : với chi tiết là gang xám có độ cứng 200HB , dung dao BK6,
theo bảng 5-130 , sổ tay công nghệ chế tạo máy , tập 2 ta có công suất cắt là Nc = 3.8 Kw
< 4.5 kW
Công suất Nc = 3,8 kW ( bảng 5-130 , tài liệu 4 ) < Nm = 4,5 kW
Thời gian gia công
Ttc = T0+Tp+Tpv+Ttn= T0+26%T0
Thời gian cơ bản

L = 30 mm
L1 = 0,5D+3mm = 40,5 lấy gần bằng 40
L2 chọn bằng 5

Vì có 3 bề mặt riêng biệt nên T 0 = 3x0,28 = 0,84 phút => TTc = 0,84 + 0,26x0,84 = 1,05
phút
Chế độ cắt khi phay thô t = 3 mm: Sv = Sz.Z = 1,4 mm / vòng
nm = 410 vòng/phút; N=3,8kW
Phay tinh
t = 0,5 mm; S0 = 0.5mm/ vòng ( bảng 5-125 tài liệu 4)
Tốc độ cắt Vb = 260 m/phút ( Bảng 5-127 tài liệu 4)
Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công K1 =0.89, vì độ cứng của vật liệu gia công là
gang có HB=200
Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao K2 =0.8, Vì muốn tuổi bền thực cao gấp 2 lần tuổi
bền danh nghĩa
Hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng K3 = 1
Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K4 =0.8
Hệ số điểu chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay K5 = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K6 = 1
Tốc độ tính toán Vt = Vb.K1.K2 K3 K4 K5 K6 = 148 m/phút
17

Số vòng quay tính toán

Ứng với máy 6H11 ta có = == = = 27,69

Ứng với có giá trị 32 gần với 27,69 tương ứng = 1,26 ( bảng 4.7 , tài liệu 1)
Theo bảng 4.7 Sách ( HD TK đồ án CNCTM)
Số vòng quay theo máy nm = 65x8 = 520 vòng/phút
Tốc độc cắt thực tế

Lượng chạy dao phút
Sph = Sz.Z.n = 0.05.10.520 =260 mm/phút
Chọn Sph = 160 mm/phút
Công suất Nc = 3,8 kW ( bảng 5-130 sổ tay tập 2 ) < Nm = 4,5 kW
Thời gian gia công
Ttc = T0+Tp+Tpv+Ttn= T0+26%T0
Thời gian cơ bản

L = 30 mm
L1 = 0,5D+3mm = 40,5 lấy gần bằng 40
L2 chọn bằng 5

Vì có 3 bề mặt riêng biệt nên T 0 = 3x0,46 = 1,38 phút => TTc = 1,38 + 0,26x1,38 = 1,74
phút

Chế độ cắt khi phay tinh t = 0,5 mm: S0 = 0,5 mm / vòng
nm = 520 vòng/phút; N=3,8kW
18

3.3 Nguyên công III: Khoan lỗ 16mm trái
1.Sơ đồ gá đặt

19


2.Định vị: Hạn chế 6 bậc tự do gồm 3 bậc tự do ( tịnh tiến theo OZ, chống xoay quanh
OX,OY) ở mặt đáy bằng 3 chót tỳ đầu phẳng, khối V ngắn hạn chế 2 bậc tự do ( tịnh
tiến theo OY,OX) và chốt tỳ hạn chế 1 bậc tự do ( xoay quanh OZ) .
3. Kẹp chặt: Cơ cấu kẹp liên động.
4. Chọn máy: Máy khoan K125. Công suất máy Nm=2,8 kW, số cấp chạy dao : 9

20


5.Chọn dụng cụ cắt: Chọn mũi khoan gắn mãnh hợp kim BK8 , mũi khoét, doa thép
gió
6. Chia bước:
Dựa vào bảng 3.3 trang 43 , tài liệu 1, ta chia nguyên công thành 3 bước :
Bước 1: khoan lỗ đạt 15mm
Bước 2 : Khoét rộng lỗ đạt 15,85mm
Bước 3 : doa thô lỗ đạt 16mm
7. Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công:
Bước 1: khoan lỗ đạt 15mm
Chiều sâu cắt: t = 7.5 (mm)
Lượng chạy dao vòng So=0,3 mm/vòng (Bảng 5-94 Tr.88 tài liệu 4)
Vận tốc cắt Vb = 72 m/ph (Bảng 5-95 Tr.89 tài liệu 4)
Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc :
K1= 1- Tuổi bền thực tế chọn bằng tuổi bền danh nghĩa

K2=0.8- Phôi có vỏ cứng
K3= 1 – gắn mãnh hợp kim BK8
Vậy tốc độ tính toán Vt= 72 x 0,8 = 57,6 m/ph
nt
Chọn số vòng quay theo máy , trước tiên ta tính công bội:
= == = = 14,02
Ứng với = 16 ( gần bằng 14,02) gióng lên ta được = 1,41( bảng 4.7, tài liệu 1 )
Mặt khác : = = = 12,59
Theo bảng 4.7 ta thấy giá trị 11,28 ở cột = 1,41 gần bằng 12,59 . Vậy số vòng quay của
máy khoan k125 là : 11,28 x 97 = 1094 (vòng/phút) => Nm= 1094 vòng/phút
Vận tốc cắt thực tế : Vtt = = = 51,5 m/ph
Công suất Nc = 1,3 Kw < 2,8 Kw
21


Bước 2 : Khoét lỗ đạt 15,85mm
Chiều sâu cắt: t = 0,5 x (15,85-15) = 0,425 (mm)
Lượng chạy dao vòng So=0,6 mm/vòng (Bảng 5-104 Tr.95 tài liệu 4)
Vận tốc cắt Vb = 26 m/ph (Bảng 5-106 Tr.97 tài liệu 4)
Các hệ số hiệu chỉnh vận tốc :
K1= 1- Tuổi bền thực tế chọn bằng tuổi bền danh nghĩa
K2 = 1
K3= 1 – mác hợp kim cứng BK8
Vậy tốc độ tính toán Vt= 26 x 1 = 26 m/ph

nt
ứng với = 16 ( gần bằng 14,02) gióng lên ta được = 1,41( bảng 4.7, tài liệu 1 )
Mặt khác : = = = 5,38
Theo bảng 4.7 ta thấy giá trị 4 ở cột = 1,41 gần bằng 5,38 . Vậy số vòng quay của máy
khoan k125 là : 4 x 97 = 388 (vòng/phút) => Nm= 388 vòng/phút

Vận tốc cắt thực tế : Vtt = = = 19,31 m/ph

Bước 3 : doa thô đạt 16mm
Chiều sâu cắt: t = 0,5 x (16-15,85) = 0,075 (mm)
Lượng chạy dao vòng So=0,2 mm/vòng (Bảng 5-115 Tr.107 tài liệu 4)
Vận tốc cắt Vb = 8 m/ph (Bảng 5-106 Tr.97 tài liệu 4)
Hệ số hiệu chỉnh vận tốc : 0,89
Vậy tốc độ tính toán Vt= 8 x 0,89 = 7,12 m/ph

nt
Chọn số vòng quay theo máy , trước tiên ta tính công bội:
= == = = 14,02
22


Ứng với = 16 ( gần bằng 14,02) gióng lên ta được = 1,41( bảng 4.7, tài liệu 1)
Mặt khác : = = = 1,45
Theo bảng 4.7 ta thấy giá trị 1,41 ở cột = 1,41 gần bằng 1,45 . Vậy số vòng quay của máy
khoan k125 là : 1,41 x 97 = 136,7 (vòng/phút) => Nm= 136,7 vòng/phút
Vận tốc cắt thực tế : Vtt = = = 6,86 m/ph
Công suất cắt khi doa nhỏ nên không cần tra.
Thời gian gia công :
Thời gian khoan lỗ 15mm : T0 = = = 0,106 (phút)
Thời gian khoét lỗ 15,85mm : T0 = = = 0,13 ( phút)
Thời gian khoét lỗ 16mm : T0 = = = 1,13 ( phút)
Vậy tổng thời gian gia công : T = 0,106 + 0,13 + 1,13 = 1,37 ( phút)

3.4 Nguyên công IV: Khoan , khoét, doa lỗ 16mm còn lại
1. Sơ đồ gá đặt:

23


24