Professional Documents
Culture Documents
đồ án công nghệ chế tạo máy 1
đồ án công nghệ chế tạo máy 1
Với đề bài là thiết kế đồ gá trên máy phay với bề mặt làm việc là bề mặt côn lắp
ghếp với máy phay. Với sản lượng sản xuất là khoảng 500 chiếc/năm. Việc xây
dựng một quy trình công nghệ gia công đạt yêu cầu là hết sức quan trọng trong
quá trình chế tạo.
Để xây dựng 1 quy trình gia công đạt yêu cầu ta cần giải quyết các vấn đề sau:
-Phân tích chức năng làm việc, tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
-Xác định phương hướng công nghệ gia công chi tiết.
-Tính lượng dư gia công cho 1 bề mặt, tra lượng dư cho các bề mặt còn lại.
-Tính thời gian gia công cho tất cả các nguyên công.
Với sự giúp đỡ của các thầy trong khoa cơ khí của trường đặc biệt là thầy Nguyễn
Trọng Mai, đến nay đồ án môn học của em đã được hoàn thành,em rất cám ơn và
mong được sự góp ý của các thầy để em có thế hoàn thiện hơn kỹ năng thiết kế.
Sinh Viên:
4 97 -17 40±0.1
+0.1
35
1x45°
Ø38
Ø42
Ø39
67
A
190
Chi tiết là đồ gá lắp trên máy phay có dạng trục,có chức năng là cố định dao với
máy với dao được lắp trên mặt mặt trụ có đường kính Ø50 và cố định bằng rãnh
then,dao được giữu trên đồ gá bằng một bulong lắp tại tâm mặt trụ. Khi đó cả đồ
gá được lắp với máy tại mặt côn, đây là bề mặt quan trọng nhất của chi tiết, do phải
đảm bảo yêu cầu mối lắp. Vì thế, bề mặt cần đảm bảo đủ độ nhám và độ đồng tâm
với các bề mặt còn lại, do đó ngoài đảm bảo gia công đạt kích thước ta còn phải
mài để đạt độ nhám.các bề mặt khác kém quan trọng hơn nên ta chỉ cần gia công
đạt yêu cầu kỹ thuật là được. Không cần các chế độ gia công đặc biệt để gia công
được dễ dàng ta khoan 2 lỗ tâm làm chuẩn để gia công các bề mặt còn lại. Ngoài ta
ta còn làm 2 rãnh có bề rộng 4 và 5 mm ở đầu và cuối của mặt côn để làm rãnh
thoát dao khi mài hoặc gia công. với phôi có đường kính không đồng đều và đường
2kính chênh lệch nhau rất lớn như trên thì cọn phương pháp gia công từ phôi thanh
là một biện pháp lãng phí do lượng phoi quá nhiều, nên ta chọn phương pháp tạo
phôi bằng phương pháp dập biên dạng chi tiết, như thế sẽ tiết kiệm được phôi liệu.
Muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết
gia công.sản lượng hang năm được xác định theo công thức sau đây:
𝛼+𝛽
N=N1.m(1+ )
100
α : chế phẩm trong xưởng đúc (4% đến 6%), chọn α =4%.
𝛽: số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ ( từ 5% đến 7%), chọn β= 6%.
10
N = 6000.1.( 1+ ) = 6600(chi tiết).
100
Khối lượng chi tiết được tính theo công thức:
Q1 = V.𝛾 (Kg)
Ở đây: Q1 là trọng lượng chi tiết (Kg)
V là thể tích của chi tiết (dm3)
Trong đó:V = 0,9075 dm3 (em sử dụng phần mềm soliwork 2014 để tính thể
tích chi tiết).
=7,13 (kg)
Theo bảng 2/14(giáo trình thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy) với khối
lượng 4-200kg và sản xuất 6600 chi tiết 1 năm nên ta chọn dạng sản xuất là
hàng loạt lớn.
Dựa trên sự phân tích tính công nghệ của chi tiết như trên, các tiêu chí kỹ thật,
chỉ tiêu kinh tế và tính linh hoạt trong sản xuất, nên chọn loại phôi đơn giản: phôi
dập với độ chính xác không cần cao quá, vật liệu thép C45 với độ chính xác thông
thường. Đối với phôi dập, hiện tượng xảy ra ứng xuất dư là gần như không có, về
tính chất cơ tính thì nó có khả năng tạo các thớ cơ uốn dọc theo chi tiết nên chi tiết
có độ bền cao hơn là dung các loại phôi khác khi gia công chế tạo chi tiết.
Các chi tiết dạng trục, nhỏ dần về 2 phía. Đường kính chi tiết nhỏ nên ta chọn
máy rèn ngang có lực từ 1 đến 4 MN (theo bảng 3.17/191-sổ tay chế tạo máy tập 1)
sẽ đạt độ nhám bề mặt: Rz 320-160 𝜇m.
Trước khi thực hiện quá trình rèn và dập nóng kim loại, ta phải làm sạch kim loại,
cắt nhỏ từng phần, chọn chế độ nhiệt và thiết bị nung nóng.
K1.K2.K3.K4.K5 hệ số phụ thuộc vào cấp chính xác,độ phức tạp của
phôi,vật liệu,trọng lượng và sản lượng phôi.(K1=1-1,1 ); K2 của thép cacbon =
1,21; K3 của thép = 0,7- 1,45 tùy vào độ phức tạp của phôi K4 của phôi bằng 0,4
với phôi từ 5-10 Kg ; K5 = 0,83 với số phôi lớn hơn 500 chi tiết.
S là giá thành 1 tấn phôi phế phẩm.với cách tính giá thành của phôi như trên ta có
thể so sánh các phương án khác nhau để chọn lựa ra phương án tốt nhất để giảm
giá thành sản phẩm.
Tính lượng dư gia công cho mặt trụ Ø50-0,1 . Các bước công nghệ: tiện thô, tiện
tinh (tiện được chống tâm 2 đầu).
Theo Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 _ xuất bản 2007 – Thầy Nguyễn Đắc
Lộc
Ta áp dụng phương pháp tính toán phân tích để tính lượng dư cho mặt trụ ngoài
50-0,1:
Các bước để gia công mặt trụ ngoài: Phôi cán tiện thô tiện tinh.
Ta áp dụng công thức tính lượng dư tối thiểu đối xứng khi gia công các bề mặt
tròn xoay:
2Z min 2. Rza T a a2 b2
Trong đó:
RZa: Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại.
Ta: Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại.
a: Sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại (độ cong
vênh, độ lệch tâm, độ không song song v.v. . .).
b: Sai số gá đặt chi tiết do bước công nghệ đang thực hiện.
b c2 2k
Trong đó
c : sai số chuẩn
k : sai số kẹp chặt
ở đây chi tiết được gá đặt trên 2 mũi tâm nên sai số gá đặt b = 0
Tính các giá trị trong công thức tính lượng dư.
- Các giá trị Rza , Ta :
+ Phôi dập: Tra bảng 3-71-[3] được Rza =200 (m), Ta = 250 (m) (với trọng
lượng chi tiết trong khoảng 4-20 kg).
+ Tiện thô: Tra bảng 3-84-[3] được Rza =50(m), Ta = 50 (m) .
+ Tiện tinh: Tra bảng 3-84-[3] được Rza =25(m), Ta = 25 (m) .
- Các giá trị của a:
+ Phôi dập: Độ lệch đường trục của phôi dập:
a lk2 ct2
Với:
lk - Độ lệch khuôn dập.
+ Tiện thô:
atthô = k1 . a = 0,06.1202= 72(m)
+Tiện tinh:
attinh = k2 . a = 0,04. 1202= 48 (m)
Thay các giá trị Ta, Rza, b, a vào công thức tính 2Zmin.
- Tiện thô:
2.Zmin = 2.(Rza + Ta + 𝛿𝑎 ) = 2.(200 +250 + 1202) = 3304(µm).
- Tiện tinh:
2.Zmin = 2.(Rza + Ta + 𝛿𝑎 ) = 2.(50 +50 + 72) = 344(µm).
Sau khi tiện tinh, chi tiết đạt cấp chính xác 10 bề mặt trụ ngoài 50-0,1
- Tra dung sai các nguyên công: bảng 3-91[3]
+ Phôi dập: = 3 (mm) =3000(m). Cấp chính xác 17
+ Tiện thô: = 250(m). Cấp chính xác 12
+ Tiện tinh: = 100(m). Cấp chính xác 10
Cột kích thước tính toán được xác định như sau:
Ghi kích thước của chi tiết (kích thước nhỏ nhất) vào hàng cuối cùng, còn các kích
thước khác thì lấy kích thước ở nguyên công trước cộng với lượng dư tính toán
nhỏ nhất, như vậy ta có:
2900 = 2900.
Bước Các yếu tố(µm) Lượng Kích Dung Kích thước Lượng dư
công dư tính thước sai giới hạn,mm giới hạn,µm
nghệ toán tính δ,µm
𝑍𝑏 ,µm toán:d,
𝑅𝑧𝑎 𝑇𝑎 𝜌𝑎 𝜀𝑏 mm 𝑑𝑚𝑖𝑛 𝑑𝑚𝑎𝑥 𝑍𝑏𝑚𝑖𝑛 𝑍𝑏𝑚𝑎𝑥
phôi 20 25 120 0 __ 53,548 3000 53,5 56,5 - -
0 0 2 5 5
tiện 50 50 72 0 2.220 50,244 250 50,2 50,5 3300 6050
thô 5
tiện 30 30 48 0 2.209 49,9 100 49,9 50 350 500
tinh
+
Trụ Ø 134 2.1,4 mm −0.1
+
côn 𝛼 = 80 ,l = 97mm 2.1,35 mm −0.1
0
Trụ Ø 39 2. 1,35 mm
+
−0.1
Các mặt đầu trụ Ø 148, Ø 134 2.0.8 mm
+
−0.1
2 mặt đầu L = 190mm 2. 1mm
+
−0.1
- Nguyên công 1: Tiến hành dập định hình chi tiết trên máy rèn ngang.
- Nguyên công 2: Phay khỏa hai mặt đầu, khoan lỗ tâm chi tiết để làm chuẩn cho
các nguyên công tiếp theo.để khỏa mặt đầu và khoan lỗ tâm thì chi tiết được
định vị bằng 4 bậc tự do trên 2 khối V ngắn (chi tiết xem them bản vẽ), sau khi
tiến hành phay phải đảm bảo kích thước chiều dài và sai lệch cho phép giữa
mặt đầu và tâm chi tiế. Khi khoan lỗ phải chính xác vị trí tâm đã đánh dấu và
sai số lỗ tâm vì nó được dùng làm chuẩn gia công cho các nguyên công sau.
- Nguyên công 3: Phay hai rãnh đối xứng. Chi tiết được gá đặt và kẹp chặt trên
mâm cặp 3 chấu. Lấy mặt trụ Ø50 làm chuẩn. Sau khi gia công thì 2 rãnh phải
đảm bảo đủ kích thước và đối xứng qua tâm.
- Nguyên công 4: Tiện các bề mặt trụ của chi tiết. Chi tiết được hạn chế 5 bậc tự
do (do được gá trên 2 mũi tâm của máy tiện), khi tiện các bề mặt cần đảm bảo
chính xác kích thước và vị trí tương quan giữa các bề mặt (đọ song song,
vuông góc), chuẩn định vị trong nguyên công này là 2 lỗ tâm.
- Nguyên công 5: Đảo chiều và tiện các bề mặt còn lại, cơ cấu gá đặt và chọn
chuẩn như nguyên công 3. Đặc biệt bề mặt côn là bề mặt quan trọng nên phải
gia công chính các về kích thước.
- Nguyên công 6: tiện bề mặt côn Chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do (do được gá
trên 2 mũi tâm của máy tiện), khi tiện các bề mặt cần đảm bảo chính xác kích
thước và vị trí tương quan giữa các bề mặt (đọ song song, vuông góc), chuẩn
định vị trong nguyên công này là 2 lỗ tâm.
- Nguyên công 7: Phay rãnh then trên mặt trụ Ø50, chi tiết được định vị 5 bậc tự
do trên 2 khối v ngắn và một chốt trụ chặn, rãnh được gia công bằng dao phay
ngón trên máy phay đứng.chi tiết đảm bảo đúng kích thước, độ song song của
rãnh với trục đối xứng của chi tiết.
- Nguyên công 8: Nhiệt luyện chi tiết. Chi tiết được hạn chế hai bậc tự do bằng 2
chốt trụ, được quay quanh tâm. Chi tiết trải qua 2 quá trình là tôi và ram, mục
đích tôi để đạt được độ cứng bề mặt theo yêu cầu mà tâm chi tiết vẫn deo dai.
- Nguyên công 9: Mài tính lại mặt côn để đảm bảo kích thước và độ nhám bề
mặt.Chi tiết được gá đặt trên 2 mũi tâm hạn chế 5 bậc tự do. Chi tiết được mài
trên đá mài trụ, sau khi mài phải đảm bảo được kích thước và độ nhám bề mặt.
- Nguyên công 10: Ta rô ren 2 lỗ tâm Ø 24.
- Nguyên công 11: Tổng kiểm tra. Kiểm tra độ chính xác về kích thước và hình
học của chi tiết, độ côn, ô van của đường tròn và côn, độ vuông góc, song song
giữa các bề mặt để đảm bảo chi tiết không bị cong vênh sau khi nhiệt luyện.
n (v/p)
n (v/p) W W
Theo thiết kế ban đầu thì ta sử dụng máy chuyên dùng 2 trục để phay 2 mặt đầu
sau đó khoan lỗ luôn trên cùng một nguyên công. Nhưng do điều kiện kỹ thuật còn
thiếu +Bước nguyên công 1.n
A, Định vị:
Chi tiết được định vị trên 2 khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do và mặt bên Ø 130 tỳ
vào mặt của khối V định vị 1 bậc tự do.
B, Kẹp chặp: lực kẹp hướng tự trên xuống đi qua trục đối xứng của chi tiết tại khối
V, Chi tiết được tì bởi 1 cánh tay đòn.
D, Chọn dao:
Chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng T5K10.
E, Lượng dư: Lượng dư gia công: phay 1 lần với lượng dư Zb = 1mm.
Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho dao có đường kính lớn, chiều sâu cắt
t =1mm, lượng chạy dao Sr = 0,18mm/răng. ( theo bảng 5-125/113 STCNCTM tập
2)
b, Tạo lỗ tâm.
A, Định vị: phôi được hạn chế 5 bậc tự do. Với mỗi khối V ngắn định vị 2 bậc và
mặt bên Ø 130 tỳ vào mặt của khối V định vị 1 bậc tự do.
Kẹp chặt :lực kẹp hướng tự trên xuống đi qua trục đối xứng của chi tiết tại khối
V, Chi tiết được tì bởi 1 cánh tay đòn.
W W
n (v/p) n (v/p)
B, Chọn dao: chọn mũi khoan ruột gà, đuôi côn loại ngắn, có độ cứng HB = 160 -
240 (theo bảng 4.40/ trang 320/STCNCTM1) với các thông số sau:
- VT = Vb . K1 . K2 . K3 . K4
Trong đó : Vb = 15m/phút.(bảng 5-86/trang 83/ STCNCTM2).
K1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền T của dao.K1 = 1
K2 : hệ số phụ thuộc vào trạng thái của thép. K2 = 1,1.
K3 :hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu của lỗ.K3 = 0,6.
K4 :hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoan.K4 = 1.
Vt = 15.1.1,1.0,6.1 = 9,9 m/phút.
1000.V t 1000 9,9
Nt = 315,29 v/phút.
.D 10
Chọn số vòng quay tương ứng vơi máy là:nm= 300v/phút.
Vận tốc thực được tính:
.D.nm 3,14.10.300
Vthực= = 9,42mm/ph.
1000 1000
Ta lập được bảng :
Trong đó
L3 =
t D t 0,5 3 mm = 3160 3 0,5 3 = 23 mm.
L4 = 2-5(mm) = 5mm.
40 23 5
T0= = 0,07 (phút);
2,88 x365
𝑑
L1 = cotgφ + (0,5-2) mm.
2
46+31
=> T0 = = 1,58 (phút).
135.0,36
𝑑 24
- L = cotgφ + (0,5-2) = cotg 31 + 0,5-2 = 21 mm.(với đường kính mũi
2 2
khoan = 24 mm , φ = 310)
38+31
=> T0 = = 1,4 (phút).
135.0,36
A, Định vị:
Chi tiết được định vị và kẹp chặt : chi tiết được định vị 5 bậc tự do ( 3 bậc do mâp
cặp, 2 bậc do chống tâm).
B Chọn máy: máy tiện vạn năng T616, số vòng quay của máy: n = 44-1980 (bảng
9.3/16 STCNCTM tập 3)
-Chọn dao tiện cắt đứt, có các kích thước như sau:
H = 25 ; B = 16 ; L = 140 ; l = 50 ; a = 5 ; r = 0,2.
Vt = Vb . K1 . K2 . K3 . K4 . K5
𝐶𝑉 350
Với Vb = . 𝐾𝑉 = . 1 = = 30m/phút (bảng 5-59-STCNCTM 2)
𝑇 𝑚 .𝑡 𝑥 .𝑆 𝑉 600.2 .0,150,55
- k1:hệ số dịch chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của thép, k1= 1
- k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền: k2= 1.
- K3: hệ số hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao, K3 = 1.
- K4: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công, K4 = 1.
- K5: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội, K5 = 0,8.
Vt= 30 . 1 . 1 . 1 . 1 . 0,8 = 24(m/ph).
+ Với D = 42 mm
1000.V t 1000.24
nt = 182 (v/ph)
.D .42
ta chọn số vòng quay theo máy: nm = 173 v/phút.
Tốc độ cắt thực:
.D.n .42 173
Vtt = 23 (m/phút).
1000 1000
+ với D = 70 mm
1000.V t 1000.24
nt = 109 (v/ph)
.D .70
ta chọn thông số theo máy : 91 v/phút.
L1 = 𝐿2 = 1-2 MM.
17+2+2
T0 = .2 = 0.18 (phút)
228
. L1 = 𝐿2 = 1-2 MM.
17+2+2
T0 = .4 = 1,97 (phút)
42.75
Ta chia nguyên công ra thành 2 bước với các bề mặt trụ 1,3,4 là tiện tinh và
tiện thô.
A,Định vi: Chi tiết được gá đặt trên 2 mũi tâm hạn chế 5 bậc tự do.
B, Kẹp chặt : Chi tiết được kẹp chặt bằng mũi tâm và chi tiết quay được nhờ cặp
tốc.
Chọn máy : máy tiện vạn năng t616, số vòng quay của máy: n = 44-1980 (bảng
9.3/16 STCNCTM tập 3)
- Chọn dao:chọn dao : T15K6 với các kích thước h = 16,b = 10,L = 100,n = 4, l
= 12 , R = 0,5.
Vt = Vb . K1 . K2 . K3 . K4 . K5
𝐶𝑉 350
Với Vb = . 𝐾𝑉 = . 1,5 =44m/phút (bảng 5-63-STCNCTM 2)
𝑇 .𝑆 𝑉
𝑚 600.2 .0,760,55
- k1:hệ số dịch chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của thép, k1= 1
- k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền: k2= 1.
- K3: hệ số hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao, K3 = 1.
- K4: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công, K4 = 1.
- K5: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội, K5 = 0,8.
Vt= 44 x 1 x 1 x 1 x 1 x 0,8 =35,2(m/ph)
1000.V t 1000.35,2
n t= 224 (v/ph)
.D .50
ta chọn số vòng quay theo máy: nm = 173 v/phút.
Tốc độ cắt thực:
1000.V t 1000.35,2
n t= 87 (v/ph)
.D .130
bằng số vòng quay của máy nm = 91 (v/ph)
1000.V t 1000.35,2
n t= 75,7 (v/ph)
.D .148
chọn số vòng quay của máy là : nm = 66 (v/phút)
=>tốc độ cắt thực :
.D.n .148 66
Vtt= 26,6 (m/phút)
1000 1000
Dùng số vòng quay của máy tương tự để gia công các mặt bên của các mặt trụ.
- Chọn máy và gá đặt vẫn như trên tiện thô (vì là ở cùng một nguyên công nên
không thay đổi máy)
Chọn dao:vật liệu dao : T15K6,có các kích thước sau :(tra bảng 4.4/trang 261 tập 1-
STCNCTM)
H = 20 ; B = 12 ; L = 120 ; m = 7 ; a = 12 ; r = 1
Chế độ cắt: tiện tinh t= 0,2(mm); tuổi bền T= 60,cắt 4 lần để đạt kích thước
Vt = Vb . K1 . K2 . K3 . K4 . K5
𝐶𝑉 350
Với Vb = . 𝐾𝑉 = . 1,25 = 75m/phút (bảng 5-63-STCNCTM 2)
𝑇 .𝑆 𝑉
𝑚 600.2 .0,,34 0,55
- k1:hệ số dịch chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của thép, k1= 1
- k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền: k2= 1.
- K3: hệ số hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao, K3 = 1.
- K4: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công, K4 = 1.
- K5: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội, K5 = 0,8.
Vt= 75 x 1 x 1 x 1 x 1 x 0,8 =60(m/ph)
1000.V t 1000.60
n t= 382 (v/ph)
.D .50
ta chọn số vòng quay theo máy: nm = 350 v/phút.
Tốc độ cắt thực:
.D.n .50 350
Vtt= 142,87 (m/phút)
1000 1000
Với trường hợp D = 130 ta có:
1000.V t 1000.60
n t= 145 (v/ph)
.D .130
bằng số vòng quay của máy nm = 120 (v/ph)
1000.V t 1000.60
n t= 129 (v/ph)
.D .148
chọn số vòng quay của máy là : nm = 120 (v/phút)
=>tốc độ cắt thực :
.D.n .148 120
Vtt= 57,2 (m/phút)
1000 1000
Dùng số vòng quay của máy tương tự để gia công các mặt bên của các mặt trụ.
1
L1 = + (0,5 - 2) mm.
𝑡𝑔𝜑
1
L1 = + (0,5 - 2) mm.
𝑡𝑔𝜑
A, Định vị: Chi tiết được gá đặt trên 2 mũi tâm hạn chế 5 bậc tự do.
B, Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng mũi tâm và chi tiết quay được nhờ cặp
tốc.
C: Chọn máy : Máy tiện vạn năng T616, số vòng quay của máy: n = 44-1980 (bảng
9.3/16 STCNCTM tập 3)
- Chọn dao:chọn dao tiện T15K6 với các kích thước h = 16,b = 10,L = 100,n =
4, l = 12 , R = 0,5.
Vt = Vb . K1 . K2 . K3 . K4 . K5
- k1:hệ số dịch chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của thép, k1= 1
- k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền: k2= 1.
- K3: hệ số hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao, K3 = 1.
- K4: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công, K4 = 1.
- K5: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội, K5 = 0,8.
Vt= 44 x 1 x 1 x 1 x 1 x 0,8 =35,2(m/ph).
1000.V t 1000.35,2
n t= 287,3 (v/ph)
.D .39
ta chọn số vòng quay theo máy: nm = 240 v/phút.
Tốc độ cắt thực:
.D.n .39 240
Vtt= 30 (m/phút)
1000 1000
Chọn dao:vật liệu dao : T15K6,có các kích thước sau :(tra bảng 4.4/trang 261 tập 1-
STCNCTM)
H = 20 ; B = 12 ; L = 120 ; m = 7 ; a = 12 ; r = 1
Chế độ cắt: tiện tinh t= 0,2(mm); tuổi bền T= 60
Vt = Vb . K1 . K2 . K3 . K4 . K5
- k1:hệ số dịch chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của thép, k1= 1
- k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền: k2= 1.
- K3: hệ số hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính của dao, K3 = 1.
- K4: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công, K4 = 1.
- K5: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội, K5 = 0,8.
Vt= 75 x 1 x 1 x 1 x 1 x 0,8 =60(m/ph)
1000.V t 1000.60
n t= 490 (v/ph)
.D .39
ta chọn số vòng quay theo máy: nm = 503v/phút.
Tốc độ cắt thực:
.D.n .39 503
Vtt= 59,8 (m/phút)
1000 1000
1
L= + (0,5 - 2) mm.
𝑡𝑔𝜑
A, Định vị: Chi tiết được gá đặt trên 2 mũi tâm hạn chế 5 bậc tự do.
B, Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng mũi tâm và chi tiết quay được nhờ cặp
tốc.
C: Chọn máy : Máy tiện vạn năng T616, số vòng quay của máy: n = 44-1980 (bảng
9.3/16 STCNCTM tập 3)
- Chọn dao:chọn dao tiện T15K6 với các kích thước h = 16,b = 10,L = 100,n =
4, l = 12 , R = 0,5.
Tiện thô mặt côn:
+ Với trường hợp bề mặt côn với Dnhỏ = 42 mm. ta tính chế độ cắt theo đường kính
nhỏ
1000.V t 1000.35,2
n t= 267 (v/ph)
.D .42
ta chọn số vòng quay theo máy: nm = 240 v/phút.
Tốc độ cắt thực:
.D.n .42 240
Vtt= 32,3 (m/phút)
1000 1000
Tiện tinh bề mặt côn:
1000.V t 1000.60
n t= 272,84 (v/ph)
.D .70
bằng số vòng quay của máy nm = 240 (v/ph)
n (v/ph) n (v/ph)
W
A, Định vị: Chi tiết được định vị bốn bậc tự do ở 2 mặt trụ bằng 2 khối V ngắn,mỗi
khối định vị 2 bậc tự do.
B, Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng ren vít nhờ đòn kẹp, lực kẹp được biểu
diễn trên hình vẽ.
D, chọn dao: chọn dao phay ngón, chuôi trụ với các thông số:
D = 8; L = 63 ; l = 19; số răng = 5 ;
-Gia công: phay 3 lần với lượng dư gia công 3,5 và 1 mm (2 lần phay với lượng dư
3,5mm và 1 lần phay với lượng dư 1mm)để đạt kích thước tính toán.
E, Chế độ cắt: xác định chế độ cắt cho dao phay ngón,chiều sâu cắt t = 3,5
mm,lượng chạy dao Sr = 0,06mm/răng.(theo bảng 5-153/138 STCNCTM tập 2)
Gia Dao
máy máy S(mm/v) t(mm) N(Kw) n(v/ph)
công
Phay
Phay 6H82 6H82 0.3 8 7 600
ngón
o Thời gian gia công
Thay số ta có:
35+2
T0 = .1=0,43(phút).
85,5
n (v/p)
A, gá đặt:chi tiết được hạn chế bằng 5 bậc tự do bằng 2 chốt trụ ở 2 đầu và 1 phiến
tì để đỡ và truyền chuyển động cho chi tiết.nhờ vào trọng lực nên ta không cần
trọng lực để giữ chi tiết.ngoài ra có thể nâng cao năng suốt khi truyền momen quay
cho chi tiết bằng cách làm phiến tì bằng nam châm điện để kẹp chặt chi tiết.
NhiÖt ®é °C
1200°
Qu¸ t
Qu¸ tr×nh gi÷ nhiÖt hÕt 120 phót
880°
r×nh
nung
nóng
l µm n
guéi
20°
20°
B, Phân tích:
1.Mục đích và yêu cầu kỹ thuật:
Nhiệt luyện là quá trình xử lý kim loại và hợp kim bằng nhiệt, thường bằng ba giai
đoạn: Nung nóng, giữ nhiệt và làm nguội nhằm làm biến đổi tổ chức và tính chất của
kim loại và hợp kim theo yêu cầu. Với chi tiết bánh răng di trượt vật liệu là thép 45
thuộc thép trước cùng tích yêu cầu nhiệt luyện đạt độ cứng là HRC 42 …45
2. Cách thực hiện
Với thép trước cùng tích nhiệt độ tôi tính theo công thức
to = Ac3 + (30÷50) = 800+30 = 830oC
Với thép có 0,45%C ta có Ac3 =830oC giai đoạn tổ chức thép o dạng Otennit
+ Ferit, sau khi nung nóng thép ở 950oC ta giữ nhiệt trong một thời gian nhất định
(ủ hoàn toàn đối với thép trước cùng tích) , to ủ của thép trước cùng tích theo công
thức :
to = Ac3 + (20÷50) = 800+30=830oC và cuối cùng là làm nguội bằng nước ở nhiệt
độ 18oC, độ cứng sau khi tôi là 56-58HRC.
Sau khi tôi ta tiến hành Ram (ram là nhiệm vụ bắt buộc sau khi tôi ). Ram
cũng là quá trình nhiệt luyện gồm 3 giai đoạn. Nung nóng thép đã tôi đến một nhiệt
độ nhất định (thấp hơn A1=727oC), giữ nhiệt một thời gian nhằm làm biến đổi cấu
tạo bên trong của thép, làm giảm ứng suất của thép do quá trình tôi gây nên, tăng độ
dẻo dai cho thép đến mức cần thiến. Đối với thép kết cấu loại tốt có 0,45%C ta tiến
hành ram thấp. Ram thấp là quá trình nung nóng thép đã tôi đến nhiệt độ trong
khoảng (150 – 250)oC, khi đó tổ chức nhận được là mactenitram. Mục đích ta tiến
hành ram thấp vì loại này làm giảm một phần ứng suất còn độ cứng hầu như không
bị giảm. Còn ram trung thì nung nóng thép ở nhiệt độ (300 – 450)oC thì độ cứng có
giảm và ứng suất giảm mạnh trong quá trình ram này (tổ chức nhận được lúc này là
autenit). Yêu cầu của chi tiết độ cứng là 42÷45HRC, thì ta tiến hành ram và nhiệt độ
nung nóng để nung là (280 – 300)oC, khi đó dộ cứng sẽ đạt 42…45HRC thời gian
giữ nhiệt ram và tôi thường lấy là 20÷25% thời gian nung.
o Thời gian gia công
Thời gian tôi chi tiết từ 139 phút để đặt độ thấm tôi như yêu cầu.
T0 = 139 phút.
A, định vị chi tiết: chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do và được gá đặt trên 2 mũi tâm
chống vào 2 mặt côn lỗ để đảm bảo độ đồng tâm.
B, kẹp chặt: chi tiết được gá đặt và đồng thời được kẹp chặt trên 2 mũi tâm.
C, chọn máy:
Chọn máy mày tròn ngoài của nga: máy 3A110 với các thông số như sau(bảng 9-
49/STCBCTM 3):
- Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công: 200mm.
D, chọn đá mài:
𝑐ℎ𝑖ề𝑢 𝑑à𝑖 𝑐ủ𝑎 𝑐ô𝑛 97
Chiều dày của đá mài cần thiết: M = = = 98 mm.
𝑐𝑜𝑠(𝑔ó𝑐 𝑐ô𝑛) 𝑐𝑜𝑠 8
Chọn đá mài có chiều dày bằng 100 mm sau đó mài sửa 2 mặt bên để đạt kích
thước 98 mm.đường kính đá = 160 mm.
Chi tiết cần mài là thép đã qua tôi có đường kính D = 70mm.gia công 1 lần với
lượng dư gia công b = 0,1 mm.
E, chế độ mài:
Xác định chế độ mài cho chi tiết với chiều sâu cắt t = 0.1 mm,
Số vòng quay của chi tiết: nct = 60 với đường kính chi tiết = 70 mm,lượng tiến dao
ngang: Sct = 0.72 mm/phút.
- k1: hệ số dịch chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của thép: k1= 0.78.
- k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền của đá mài T=15: k2= 1.
nt = 60.0,78.1 = 46.8 v/phút.
Chọn nm = 45v/phút.
Gia Kthước
máy V(m/ph) S(mm/v) t(mm) N(Kw) n(v/ph)
công cần đạt
Ø 42côn
Mài 3A110 0,56 0,012 0,1 14 n1=2860
80±1'
Máy T616 n2=44
Theo bảng 31-sách hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy;
1. Khoan.
A, định vị chi tiết: chi tiết được định vị trên 2 khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do.
theo thiết kế ban đầu thì ta sử dụng máy chuyên dùng để ta rô 2 lỗ cùng lúc.
B, kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng 2 lực đi qua tâm 2 khối V. Định vị bằng cơ
cấu vít kẹp,tay đòn.
C, chọn máy:
Chọn máy: Chọn máy phay 6H82:( theo bảng 9.38/71-STCNCTM tập 3) ta chọn:
D, chọn dao:
Chọn dao khoan ruột gà đuôi trụ ngắn loại ngắn bằng thép gió có các thông số sau:
( bảng 4.40/ trang 319/sổ tay công nghệ CTM tập 1).
Theo bảng 5-25(STCNCTM-T2) với mũi khoan ruột gà thép gió đường kính
D=21 mm lấy S= 0,47 0,54 (mm/v).
q
Theo công thức V= Cv .D .k ( STCNCTM –T2 )
v
T m .S y
Cv q x y m
Theo bảng 5-30(STCNCTM-T2) ta xác định được chu kỳ bền trung bình :
T=35ph
Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế
kv=kMV.kuv.klv
nv
Tra bảng 5-1(STCNCTM-T2) ta có K MV 190 1
HB
Vậy k v=1
14,7.210, 25
V .1 29.54 (m/ph)
350,125.0,50,55
1000.V 1000.29.54
n 447.98
.D 3,14.21
Cp q y
42,7 1 0,8
n
Tra bảng 5-9(STCNCTM-T2) ta có : K MP HB 1
190
P0 = 10.42,7.211.0,20,8 .1=2474.4 N
So với [P0] =2900 (KG) của máy ta thấy với bước tiến đã chọn thì máy làm
việc an toàn.
CM Q Y
0,021 2 0,8
2.Taro 2 lỗ ren.
A, định vị chi tiết: chi tiết được định vị trên 2 khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do.
theo thiết kế ban đầu thì ta sử dụng máy chuyên dùng để ta rô 2 lỗ cùng lúc.
B, kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng 2 lực đi qua tâm 2 khối V. Định vị bằng cơ
cấu vít kẹp,tay đòn.
C, chọn máy:
Chọn máy: Chọn máy phay 6H82:( theo bảng 9.38/71-STCNCTM tập 3) ta chọn:
D, chọn dao:
L = 130 mm.
l = 45.
d1 = 18 mm.
Hệ số điều chỉnh tổng quát phụ thuộc vào các chế độ cắt cụ thể của tốc độ cắt:
Trong đó: KMV = 5-50 (STCNCTM 2) hệ số phụ thuộc vào tính chất của vật liệu gia
công cho trong bảng
Kuv = 1 hệ số phụ thuộc vào tính chất của vật liệu phần lưỡi cắt cho
trong bảng 5 -50(STCNCTM 2)
Kcv = 1 hệ số phụ thuộc vào phương pháp cắt ren: Kcv =1(cắt ren thô và
tinh bằng cùng 1 dao)
Kv = 1. 1,2 .1 = 1,2.
𝐶𝑣 .𝐷𝑞
Tốc độ cắt ren hệ mét bằng taro: V = . Kv
𝑇 𝑚 .𝑆 𝑦
Trong đó: Cv là các số mũ và giá trị bền trung bình T với các dụng cụ khác
nhau được cho trong bảng 5-49. Cv = 64,8.
64,8.24 1,2
V= . Kv = 51,1 mm/phút.
900,9 .1
L L1 L 2
T0 .i ( phút )
S .n
Trong đó i là số lượng gia công, i = 2.
L=25 mm
L1= (d / 2) . cotg + (0,5 2 )
= (21 / 2 ).cotg59 + (0,5 2 ) = 12
L2 = 7 mm
L L1 L2 25 12 7
T0 .i .2 1,13
S .n 0,28.235 phút
B, theo bảng 30-thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ta có công thức
tính T0 khi gia công ren bằng taro không thông suốt:
𝐿+𝐿1 𝐿−𝐿1
T0 = + i (phút)
𝑆.𝑛 𝑆.𝑛
Trong đó i là số lượng gia công, i = 1.
L1 = 2 là bước ren của chi tiết
Kiểm tra độ đồng tâm của các mặt trụ với tâm của chi tiết, kiểm tra độ côn về góc
côn, độ nhám về mặt, độ đảo của côn so với tâm vì bề mặt côn là bề mặt lắp ghép
với máy.kiểm tra bề mặt trụ Ø50 về độ đồng tâm so với mặt côn vì bề mặt trụ này
dùng để lắp ghép chi tiết. Kiểm tra độ đảo mặt đầu của vai gờ khi làm việc vì nó
được nối áp với bề mặt khác.
Thời gian kiểm tra các kích thước được tính bằng thời gian phụ của chi tiết lấy
bằng 0,1 T0.
T0=
1,5+1,8+1,13+0.03+139+0,43+1,12+0,54+0,46+0.1+0,45+0,36+0,4+0,64+0,4+0,1
8+1,97+0,18+1,4+1,58+0,07+0,08= 153,82(phút)
Trong đó:
T0 thời gian cơ bản(thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng ,kích
thước,tính hất cơ lí của chi tiết).
Tp: thời gian phụ(thời gian cần thiết để người công nhân gá,tháo chi tiết,mở
máy,mài dao,…) ; Tp = 0,1 T0.
Tpv:thời gian phục vụ chỗ làm việc bao gồm:thời gian phục vụ kỹ thuật,mài
dao,điều chỉnh máy…., Tpv = 0,08 T0.
Tn: thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân, Ttn = 0,05 T0.
=191,25 (phút).
2,Chọn dao:
Chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng T5K10.
Sơ đồ gá đặt:
n (v/p) n (v/p)
4, Xác định phương, chiều, điểm đặt của lực cắt, lực kep: vì đồ gá này dùng cho 2
bước nguyên công là phay mặt đầu và tiện lỗ nên ta tính lực tác dụng cho từng
trường hợp 1.
Với phay mặt đầu ta có lực tác dụng từ dao vào chi tiết và lực kẹp như hình:
Q
PV
PZ
PY
N N
Chi tiết được định vị thi 3 mặt,lực cắt tiếp tuyến được xác định theo công thức sau
đây:
𝐶.𝑡 𝑥 .𝑆𝑍𝑌 .𝐵𝑢
Rz = .
𝐷𝑞 .𝑛𝜔
B là bề rộng phay. B = 50 mm
x,y,u,q,𝜔-lad các hệ số mũ trong dổ tay công nghệ chế tạo máy 1 bảng 5-39
Các lực thành phần được lấy như sau:Py = 0,2-0,4 Rz = 40 (N)
Lực vuông góc với lực chạy dao: Pv = 0,85 – 0,9R = 95 (N)
Để đơn giản khi tính lực kẹp ta cho rằng chỉ có lực cắt Rz và moomen xoắn M tác
dụng lên chi tiết.xét trên biểu đồ lực ta có :để chi tiết cân bằng thì lực kẹp phải thỏa
mãn 2 điiều kiện:
- Mo men xoắn tạo ra khi cắt phải nhỏ hơn lực ma sát khối V tác dụng vào chi
tiết.
Ta có momen xoắn khi cắt tác dụng lên chi tiết M = Pz . Rchi tiết
= √𝑃𝑉2 − 𝑃𝑦2 . 25
= √952 − 402 . 25
= 2154 N/mm
Lực ma sát khối V tác dụng vào chi tiết: Fms = 2.f.N
Trong đó f là hệ số ma sát lấy bằng 0,5
N là lực tác dụng từ bề mặt khối V lên mặt trụ.
Theo công thức tính lực kẹp chi tiết được kẹp trên khối V và mặt đầu ta có:
𝐾.𝑀
Q= 1
𝑓.𝑅.(1+ 𝛼)
𝑠𝑖𝑛
2
Q
Q1 Q2
Điều kiện 2:Py < N . có 45.(theo phương trình cân bằng lực theo oy để chi tiết ko
thể di chuyển theo chiều ngang.
10𝑄
Có N.có 45 = = 8030 N > Py = 40N.thỏa mãn điều kiện 2.
2
5,Chọn cơ cấu kẹp chặt: Ta chon cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít với sự tác dụng của
tay đòn.
6.Vẽ đồ gá,xác định đúng vị trí của tất cả các chi tiết trong đồ gá,cần chú ý đến
tính công nghệ khi gia công và lắp ghép,đồng thời phải chú ý tơi phương pháp tháo
và gá chi tiết.
Sai số gá đặt tính theo công thức sau (do phương của sai số khó xác định ta dùng
công thức véc tơ)
gd c k dcg = c k ct m dc
Trong đó sai số chuẩn c = 0,05.
m = 20,2 µm.
[ct] = gd c2 k2 m2 dc2
2
= 25,6.µm
- Bề mặt khối V nhiệt luyện đạt độ cứng 50 HRC, gia công đạt độ bóng Rz = 5.
[3].§å g¸.
NguyÔn §¾c Léc, Ninh §øc Tèn, Lª V¨n TiÕn, TrÇn Xu©n
ViÖt.