CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔI 1.Nghiên cứu chi tiết gia công: - Chi tiết khớp nối là chi tiết dạng hộp,có thể là 1 bộ phận trong một máy hoặc thân bao chi tiết khác - Chi tiết này có chức năng nâng đỡ,cố định,lắp ghép chính nó với 1 số chi tiết khác,các bề mặt làm việt chính là lỗ Ø80 mm ,4 lỗ Ø10 mm,4 rãnh R10.Riêng lỗ Ø80 mm có khả năng che chắn chi tiết lắp khỏi môi trường bên ngoài.Vật liệu chế tạo : - Vật liệu chế tạo gối là: Gang Xám 18–36 - Độ cứng HB: 170…229 (chọn 200 HB) - Thành phần hóa học của gang xám bao gồm chủ yếu là: sắt (hơn 95% theo trọng lượng), và các nguyên tố hợp kim chính là carbon 2. Gang xám có một giá thành rẻ và khá dễ nấu luyện, có nhiệt độ nóng chảy thấp (1350°C) và không đòi hỏi khắt khe về tạp chất. - Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn, tính đúc tốt, có góp phần làm giảm rung động nên được sử dụng nhiều trong ngành chế tạo máy. - Trong quá trình làm việc càng số chủ yếu là chịu nén nên chi tiết được làm bằng gang xám là phù hợp nhất.
Cơ tính của gang xám : + Có độ bền kéo thấp của thép. + Có độ bền nén cao. + Dễ gia công bằng phương pháp cắt gọt. + Ngoài ra gang xám còn có hàm lượng Cacbon cao và tồn tại ở dạng graphit nên nhiệt độ nóng chảy thấp,có tính chống mài mòn và rung động.
+ Giới hạn bền kéo: [σk]= 18(KG/mm2). + Giới hạn bền uốn: [σu]= 36 (KG/mm2).Tính công nghệ của chi tiết 6 Bản vẽ chi tiết Theo bản vẽ trong nhiệm vụ của đồ án thì kết cấu của chi tiết đã tương đối đảm bảo cho gia công và lắp ghép ngoài ra ta phải chú ý đến Ø80 mm ,4 lỗ Ø10 mm,4 rãnh R10 và các mặt đầu bởi vì các bề mặt này đòi hỏi chính xác trong khi làm việc. 7 Bản vẽ đánh chữ Các yêu cầu kỹ thuật: Bảng độ chính xác và độ nhám bề mặt của những bề mặt cần gia công: (chọn theo bảng 3.1/38 ,[6] ) Bề Trị số dung IT kích Trị số Cấp độ PP gia công Bước gia mặt sai cần đạt thước độ nhám công nhám cần đạt C-D ±0,043 9 Ra 1,6 6 Tiện Thô,Bán tinh B-B’ ±0,021 9 Ra 1,6 6 Tiện Thô,Bán tinh F +0,030 7 Ra 0,4 6 Tiện Thô,Bán -0,000 tinh,Tinh E +0,15 12 Rz 25 4 Khoan Khoan -0,00 G ±0,026 9 Ra 1,6 6 Phay Thô,Bán tinh Bảng 2: Dung Sai Hình Dáng – Vị Trí Các Bề Mặt: Bề Tên dung sai Kích thước danh IT Trị số dung mặt nghĩa (mm) sai C-F Độ vuông góc C 7 0,025 8 C-D Độ song song C 7 0,03 C-E Độ vuông góc C 7 0,025 9 CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔI 1.Khối lượng chi tiết Theo phần mềm Autodesk Inventor, với chi tiết được làm từ gang xám có khối lượng riêng là 7,15kg/dm3. Ta tính toán được khối lượng chi tiết là 2,605 kg.Số lượng chi tiết và dạng sản xuất Với khối lượng là 2,605 kg và đạ dạng sản xuất hàng khối thì N = 50001 chi tiết hoặc nhiều hơn.
1+ 100 (chi tiết/năm) => N1 bằng 45456 chi tiết 3.Chọn phương pháp tạo phôi : - Việc xác định loại và phương pháp chế tạo phôi nhằm mục đích đảm bảo các yêu cầu về kỹ và kinh tế, việc xác định kích thước phôi và chọn phôi thích hợp với điều kiện sản xuất nên dựa vào các cơ sở sau: 10 + Vật liệu chế tạo phôi, cơ tính của vật liệu + Hình dang kết cấu của chi tiết + Khả năng đạt độ bóng của phương pháp tạo phôi - Phân tích các phương pháp tạo phôi: + Phương pháp rèn, dập, cán: phương pháp rèn hoặc dập đều cho độ bền cơ tính cao, tạo tính dẻo và tính đàn hồi tốt cho chi tiết nhưng chi tiết đã được làm từ gang xám có tính giòn nên khi dập hoặc rèn đều. + Phương pháp đúc:phương pháp này tạo phôi có cơ tính không bằng rèn, dập hoặc cán nhưng việc chế tạo khuôn đúc và thiết bị yêu cầu đơn giản hơn rất nhiều. Phương pháp này lại phù hợp với vật liệu là gang vì: lượng dư sẽ phân bố đều, tiết kiệm vật liệu, giá thành rẻ, dùng phổ biến, độ đồng đều của phôi cao nên giảm được khâu điều chỉnh khi gia công tuy có thể có khuyết tật bên trong phôi khó phát hiện. Dựa vào việc phân tích các phương pháp tạo phôi, phôi phù hợp nhất chính là phôi đúc.
- Ta có dạng sản xuất là hàng khối, nên ta chọn đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy.Với phương pháp này phôi đúc đạt độ chính xác đúc cấp 2. Kích thước phôi có cấp chính xác IT15 – IT16, độ nhám bề mặt Rz=80 m. (20-[6]) (Dung sai và lượng dư đúc đã trình bày trong clip) 11 Bản vẽ lồng phôi - 12 Bản vẽ lắp khuôn đúc 13 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH GIA CÔNG 1. Quy trình công nghệ 2.
Thiết kế nguyên công 1.Nguyên công 1: Tiện thô và bán tinh 2 mặt C, chi tiết bằng gang xám 200HB 1. Định vị: Chi tiết được định vị 5 bậc tự do trên mâm cặp thủy lực, 3 bậc tự do ở mặt trong của mâm cặp, 2 bậc tự do do cho mâm cặp (tương tự như 1 khối V ngắn) 1. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng mâm cặp thủy lực vào mặt H và D. Chọn máy: (Tra bảng 4.2/47 sách hướng dẫn đồ án) Chọn máy tiện ren vít T616, có các thông số cơ bản sau: Máy tiện ren vít T616 Đặc Tính Kỹ Thuật Thông Số Công suất động cơ (kW) 4.5 Số cấp tốc độ trục chính 12 Số vòng quay trục chính (vòng/phút) 44-1980 Đường kính lỗ trục chính (mm) 30 Bước tiến dọc của bàn máy (mm/vòng) 0.34 Bước tiến ngang của bàn máy (mm/vòng) 0.47 Côn morse trục chính N°5 Côn morse ụ động N°4 1.
Chọn dao: ( Tra bảng 4-6/297 [1]) - 2 Dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng 90 độ gắn mảnh hợp kim cứng kiểu 2 + h=32 mm + b=20 mm + Chiều dài dao L=170 mm + n=8 mm + Chiều dài mảnh hợp kim l=20 mm + Góc bo mảnh hợp kim R=1,5 mm + Vật liệu BK6 (Tuổi bền dao T = 60 phút bảng 1.1/13 - [4]) - Dụng cụ đo: Thước cặp điện tử Mitutoyo 500-196-30 đo được dải từ 0-150mm với độ chính xác 0. Chia bước: + Tiện thô t = 2 mm + Tiện thô t = 1,5 mm + Tiện bán tinh t = 0,5 mm 1. Tra chế độ cắt và tính thời gian gia công 15 - Chiều sâu cắt tiện thô lần 1 : t = 2 mm - Chiều sâu cắt tiện thô lần 2 : t = 1,5 mm - Chiều sâu cắt tiện bán tinh : t = 0,5 mm Vì tiện thô t = 2 mm cần công suất cao hơn tiện thô t = 1,5 mm nên chỉ cần tính chế độ cắt khi tiện thô t = 2 mm Khi tiện thô - Lượng chạy dao vòng S = 1,3 mm/vòng (bảng 5-60 trang 53 - [2]) - Tốc độ cắt khi tiện ngoài khỏa mặt đầu V=108 m/ph (bảng 5-65 trang 57 - [2]). Trị số này tương ứng với chiều sâu cắt t = 2 mm (lấy ngang t= 1,8) Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt : + Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K1=1 (60 phút) (bảng 5-65 trang 57 -[2]) + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính K2=0,72 (90°) (bảng 5-65 trang 57 - [2]) + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K3=1 (BK6) (bảng 5-65 trang 57 - [2]) + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công K4=0,8 vì gang đúc có vỏ cứng (bảng 5-65 trang 57 - [2]) - Vận tốc tính toán : Vt = Vb.62,208 - Số vòng tính toán : nt = = π .140 = 141,44 vòng/phút πD Máy T616 có nmin=44 ; nmax=1980, số cấp tốc độ m=12, tìm công bội như sau: nmax 1360 = = m-1 12-1 = = nmin 97 11 Với 11 có giá trị 45,22 gần với 45 tương ứng =1.7 trang 58 - [6]) t n 141,44 Mặt khác : φ x = n = 44 =3,21 min Theo bảng 4.7 ứng với =1,41 ta có giá trị 3= 2,82 gần với 3,21 Vậy tốc độ quay theo máy là: nmáy =44.2,82= 124,08 vòng/phút - Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: π D.124,08 Vtt = 1000 = 1000 = 54,5732 (m/phút) 16 Với t=2mm (chọn t=2,8),S=1,3mm/vòng (chọn S=1,5), Vtt = 54,5732 (m/phút) (chọn Vtt=70) => Công suất cắt thô N=3,4 kW< Nm=4,5 kW (bảng 5-69 trang 61 -[2]) Thời gian tiện thô 1 bên (mặt B hoặc B’) : Do cắt một lần với lượng dư là 2 mm nên thời gian thực hiện là Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn = T0 + 26% T0 Với thời gian cơ bản được xác định bằng công thức sau: L+ L1 + L2 T0 = ¿ bảng 4.8 trang 60 - sách hướng dẫn đồ án) S .n Ta có : Chiều dài gia công : L=20 mm t 2 L1 = tg( φ) + (0.
nm - Tổng thời gian cho bước tiện thô bên : Tthô 1 bên = 0,1306 +0,26. Trị số này tương ứng với chiều sâu cắt t = 0,5 mm (lấy ngang t= 0,8), S = 0,9 mm/vòng (lấy ngang S= 0,75), Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt : + Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K1=1 (60 phút) (bảng 5-65 trang 57 -[2]) + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính K2=0,72 (90°) (bảng 5-65 trang 57 - [2]) + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K3=1 (BK6) (bảng 5-65 trang 57 - [2]) 17 + Hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công K4=0,8 vì gang đúc có vỏ cứng (bảng 5-65 trang 57 - [2]) - Vận tốc tính toán : Vt = Vb.88,704 - Số vòng tính toán : nt = = π .140 = 201,68 vòng/phút πD Máy T616 có nmin=44 ; nmax=1980, số cấp tốc độ m=12, tìm công bội như sau: nmax 1360 = = m-1 12-1 = = nmin 97 11 Với 11 có giá trị 45.22 gần với 45 tương ứng =1.7 trang 58 - [6]) t n 201,68 Mặt khác : φ x = n = 44 =4,58 min Theo bảng 4.7 ứng với =1,41 ta có giá trị 4= 4 gần với 4,58 Vậy tốc độ quay theo máy là: nmáy =44.4 = 176 vòng/phút - Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: π .
