CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG (CTGC) 1.1 Phân tích công dụng v愃 điều kiện l愃 m việc của CTGC. Chi tiết gia công là đài gá dao máy tiện công dụng là gá đặt và kẹp chặt dao trong quá trình làm việc. Hình dạng của chi tiết chế tạo khá phức tạp. Điều kiện làm việc đảm bảo yêu cầu kĩ thuật cao, lỗ định vị chi tiết so với mặt đáy.
Để đảm bảo được các điều kiện đặt ra, yêu cầu chi tiết phải đạt được độ cứng vững cao, chống mài mòn, va đập tốt, điều kiện bôi trơn được đảm bảo, chịu được ăn mòn, oxi hoá tốt, cấp chính xác, độ bóng, độ song song giữa tâm lỗ với mặt đáy, độ vuông góc giữa các bề mặt, dung sai của các bề mặt phải đảm bảo yêu cầu đặt ra của chi tiết cần chế tạo.2 Phân tích vật liệu chế tạo CTGC. -Theo chi tiết mẫu ban đầu xác định là Thép. Bề mặt ngoài ta thấy có dạng hình hộp. Chi tiết này rất đa dạng về vật liệu như gan, sắt , hợp kim màu ,.
Ưu điểm của Thép so với các vật liệu khác là có thể chịu tải trọng nặng và chịu được sự va đập và rung động tốt. Với đài gá dao CNC cần phải xử dụng vật liệu có thể chịu được sự rung động lớn trong quá trình gia công thì Thép là một lựa chọn hợp lý. -Theo vật liệu kim loại thì Thép có hai nhóm là Thép Hợp Kim và Thép Cacbon. Hai nhóm thép này có tính chất chung đó là có cơ tính tổng hợp cao , có thể chịu được tải trọng rất nặng , đều có thể áp dụng nhiệt luyện và hóa nhiệt để luyện thay đổi cơ tính theo mong muốn.
Thép Hợp Kim Thành phần và tính chất. Thành phần hóa học của thép hợp kim bao gồm các nguyên tố hóa học như Cr (chrom), Ni (nickel), Mo (molybdenum), V (vanadium), W (tungsten), Co (cobalt), Cu (copper), Mn (manganese), Si (silicon), Al (aluminum), Nb (niobium), Ti (titanium), và P (phosphorus). Thành phần hóa học của thép hợp kim phải được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo tính chất của nó. *Các tính chất của thép: Thép hợp kim bao gồm độ cứng, độ bền kéo, độ giãn dài, khả năng chống ăn mòn, khả năng chịu nhiệt và khả năng chống mài mòn.
Thép hợp kim có khả năng chịu được các tác động cơ học, nhiệt độ cao và ăn mòn tốt hơn so với thép cacbon thông thường. Kí hiệu và công dụng Kí hiệu - Thép có 0,36 – 0,44%C, 0,80 – 1,00%Cr sẽ được ký hiệu là 40Cr. Công dụng: - Sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật hàng không , giao thông vận tải, thiết bị hàng hải, chế tạo máy, linh kiện ô tô , thiết bị hàng hải, Trục động cơ , trục cán rèn, trục chịu tải trọng vừa và nhẹ,. Downloaded by ANH LE (bachvan14@gmail.com) lOMoARcPSD|39108650 Tính chất của thép hợp kim là kim loại chống mài mòn tốt , độ dẻo dai tốt , khả năng chịu nhiệt chịu va đập tốt , nhưng giá thành lại cao , xét về ứng dụng thực tế thì thép hợp kim vẫn chưa phải là vật liệu để dùng để chế tạo ổ gá dao CNC.
Thép Cacbon Thành phần và tính chất. - Thành phần của thép cacbon là hợp kim sắt và cacbon với hàm lượng cacbon thấp, thường dưới 2%. Các thành phần hợp kim khác, như mangan, silic, sắt, đồng, nickel và chromium, cũng có thể được thêm vào để tạo ra các loại thép cacbon khác nhau với tính chất đa dạng. Tính chất độ cứng, độ bền: Thép cacbon có độ cứng và độ bền khá cao, tuy nhiên còn phụ thuộc vào hàm lượng cacbon và các nguyên tố hợp kim khác.
Dẻo dai: Thép cacbon có độ dẻo dai tương đối tốt, cho phép nó được gia công thành các sản phẩm đa dạng. Độ chịu mài mòn và ăn mòn: Thép cacbon có khả năng chịu mài mòn và ăn mòn không cao bằng các loại thép hợp kim khác. Độ dẫn điện và nhiệt: Thép cacbon có khả năng dẫn điện và nhiệt tốt. Giá thành thấp: So với các loại thép khác, thép cacbon có giá thành thấp hơn nhiều.
+Phân loại thép cacbon: Theo hàm lượng Cacbon có trong thép thì ta chia thép ra thành 4 nhóm sau: +Thép Cacbon thấp: (≤ 0,25%C) có đặc tính dẻo, dai nhưng độ bền và độ cứng thấp. Thép cacbon thấp thường không được xử lý nhiệt trước khi sử dụng, mà được cán thành thép góc, thép kênh, ống thép, thép tấm,… +Thép Cacbon trung bình (0,3- 0,5%C) có khả năng chịu tác động lực hoặc va đập cao thường được dùng làm các chi tiết máy có độ va đập và tải trọng tĩnh cao. + Thép Cacbon tương đối cao (0,55-0,65%C) có khả năng đàn hồi cao thường dùng để làm các chi tiết có tính đàn hồi. + Thép Cacbon cao ( có lượng C từ 0,7% trở lên ) có độ cứng cao và thường được dùng để làm cac công cụ như dao cắt và khuôn dập , dụng cụ đo.
-Theo như ta thấy cách phân loại thép cacbon trên thì thép cacbon trung bình là loại thép thích hợp nhất dùng để làm đài gá dao CNC, cụ thể là thép cacbon C45. Thành phần thép C45: C (%): 0,42-0,50 Si (%): 0,15-0,35 Mn (%): 0,50-0,80 P (%)max: 0,025 S (%)max: 0,025 Cr (%): 0,20-0,40 Downloaded by ANH LE (bachvan14@gmail.com) lOMoARcPSD|39108650 Do có độ bền kéo 570-690Mpa, thép C45 có khả năng chống bào mòn, chống oxy hóa tốt và chịu được tải trọng cao Tính đàn hồi tốt, vì có độ bền kéo cao và giới hạn chảy cao nên thép C45 có khả năng chịu được va đập tốt. Sức bền kéo cao giúp cho việc nhiệt luyện, chế tạo chi tiết máy, khuôn mẫu Mức giá thành thấp hơn so với các dòng thép nguyên liệu khác. Theo những cơ tính đặc điểm trên, ta có thể chọn thép C45 làm vật liệu cho chi tiết gia công.3 Phân tích kết cấu, hình dạng CTGC.
- Chi tiết đài gá dao là chi tiết dạng hộp, có hình dáng kết cấu khá đơn giản, trong cấu tạo của chi tiết có các bề mặt và kích thước đáng chú ý như sau: - Bề mặt A mặt đáy: dùng để chọn là mặt chuẩn tinh chính, cũng như mặt chuẩn định vị khống chế 3 bậc tự do, được lắp vào thân máy phía trên trong máy tiện CNC. Nên cần độ nhám, dung sai độ thẳng và độ phẳng cao, có độ nhám là Ra3.2 cấp 8 - Trụ 47: dùng để định vị trong lắp ghép và gia công nên cần độ chính xác, độ nhám, và dung sai độ tròn, có cấp chính xác 7.4 Phân tích CTGC.1 Độ chính xác của kích thước: 1.1: Đối với các kích thước có chỉ dẫn về dung sai: +0 -Kích thước đường kính Ø47−0.025 mm +Kích thước danh nghĩa: ⅆn = Ø47mm. +Sai lệch trên: es = 0 mm. +Sai lệch dưới: ei = -0,025mm.
+Dung sai:t d = 0,025mm.2 trang 6 sách BTDSLG. +Độ chính xác về kích thước lỗ đạt cấp chính xác IT7. +Miền dung sai kích thước =>Ø47h7. +0,055 -Kích thước 11−0,055 mm: +Kích thước danh nghĩa: D n= 11mm.
+Sai lệch trên: ES = +0,055mm. +Sai lệch dưới: EI = -0,055mm. +Dung sai: T d= 0,11mm.2 trang 6 sách BTDSLG. Downloaded by ANH LE (bachvan14@gmail.com) lOMoARcPSD|39108650 +Độ chính xác về kích thước lỗ đạt cấp chính xác IT11.
+Miền dung sai kích thước=>11JS11 +0,065 -Kích thước 20−0,065 mm: +Kích thước danh nghĩa: ⅆn = 20mm. +Sai lệch trên: es = +0,065mm. +Sai lệch dưới: ei = -0,065mm. +Dung sai: t d= 0,13mm.2 trang 6 sách BTDSLG.
+Độ chính xác về kích thước lỗ đạt cấp chính xác IT11. +Miền dung sai kích thước =>20js11 +0,095 -Kích thước 70−0,095 mm: +Kích thước danh nghĩa: ⅆn = 70mm. +Sai lệch trên: es = +0,095mm. +Sai lệch dưới: ei = -0,095mm.
+Dung sai: t d= 0,19mm.2 trang 6 sách BTDSLG. +Độ chính xác về kích thước lỗ đạt cấp chính xác IT11. +Miền dung sai kích thước =>70js11 +0,08 -Kích thước 45−0,08mm: +Kích thước danh nghĩa: ⅆn = 45mm. +Sai lệch trên: es = +0,08mm.
+Sai lệch dưới: ei = -0,08mm. +Dung sai: t d= 0,16mm.2 trang 6 sách BTDSLG. +Độ chính xác về kích thước lỗ đạt cấp chính xác IT11. +Miền dung sai kích thước =>45js11 +0.0125 -Kích thước 42−0.0125 mm +Kích thước danh nghĩa: dn = 42mm.
+Sai lệch trên: es = +0,0125mm. +Sai lệch dưới: ei = -0,0125mm. +Dung sai: td = 0,025mm. Downloaded by ANH LE (bachvan14@gmail.com) lOMoARcPSD|39108650 =>Tra bảng 2.2 trang 6 sách BTDSLG.
+Độ chính xác về kích thước lỗ đạt cấp chính xác IT7. +Miền dung sai kích thước =>42js7 +0.015 -Kích thước 52−0.015 mm +Kích thước danh nghĩa: dn = 52mm. +Sai lệch trên: es = +0,015mm. +Sai lệch dưới: ei = -0,015mm.
+Dung sai: td = 0,03mm.2 trang 6 sách BTDSLG. +Độ chính xác về kích thước lỗ đạt cấp chính xác IT7. +Miền dung sai kích thước =>52js7 +0.045 -Kích thước7−0.045 mm +Kích thước danh nghĩa: dn = 7mm. +Sai lệch trên: es = +0,045mm.
+Sai lệch dưới: ei = -0,045mm. +Dung sai: td = 0,09 mm.2 trang 6 sách BTDSLG. +Độ chính xác về kích thước lỗ đạt cấp chính xác IT11. +Miền dung sai kích thước =>7js11.2 Đối với các kích thước không có chỉ dẫn về dung sai: a.
Kích thước khoảng cách giữa 2 bề mặt gia công không chỉ dẫn dung sai có CCX 12: - Kích thước 92, 22, 27,5, 100, 117 , 4, 20, 26, 25 là kích thước giữa hai bề mặt có gia công. Kích thước 73,5, 50, 23, 30 là khoảng cách giữa các tâm lỗ. Các kích thước 16,75, 12, 11 là kích thước giữa 1 bề mặt có gia công tới tâm lỗ. Có miền dung sai là js để dễ gia công.26/44 bảng tra dung sai: Miền dung sai js, cấp chính xác IT12: + Kích thước khoảng cách 2 mặt có gia công: 90±0,175mm, 22±0,105mm, 27,5±0,105mm, 100±0,175mm, 117±0,175mm, 25±0,105mm, 4±0,06mm, 19,5±0,105mm, 26±0,105mm.
+ Kích thước khoảng cách giữa các tâm lỗ: 73,5±0,15mm, 50±0,125mm, 23±0,105mm, 30±0,105mm. + Kích thước khoảng cách tâm giữa 1 bề mặt gia công tới tâm lỗ: 16,75±0,09mm, 11±0,09mm, 12±0,09mm, Downloaded by ANH LE (bachvan14@gmail.com) lOMoARcPSD|39108650 +Kích thước các lỗ 11,5 : 11,5±0,009mm. Các kích thước khoảng cách giữa một bề mặt có gia công và một bề mặt không gia công có cấp chính xac IT14: - Tất cả các bề mặt đều có gia công c. Các kích thước khoảng cách giới hạn bởi hai bề mặt không gia công có cấp chính xác IT16: 1.2 Độ chính xác về hình dáng hình học: - Dung sai độ phẳng và độ thẳng của mặt A là 0,1 1.3 Độ chính xác về vị trí tương quan: - Dung sai độ vuông góc giữa 47 với mặt A là 0,04 - Dung sai độ đối xứng của hai mặt bên rãnh then 19 với tâm 47 là 0,25 1.4 Chất lượng bề mặt -Mặt A có độ nhám Ra3.11,trang 76, sách BTDSLG ta có: Cấp độ nhám đạt N8.
-Mặt trụ 47mm có độ nhám Ra1.11, trang 76, sách BTDSLG ta có: Cấp độ nhám đạt N7.