Chương 1. Phân tích và thiết kế chi tiết: I. Lựa chọn chi tiết: Chi tiết được chọn là trục II của hộp giảm tốc 2 cấp khai triển dẫn động băng tải (đã được thiết kế và tính toán ở 2 phần đầu).1 Trục 2 của hộp giảm tốc II. Phân tích kỹ thuật và điều kiện làm việc của chi tiết: Yêu cầu kỹ thuật: - Đảm bảo kích thước trục nằm trong phạm vi dung sai cho phép.
- Đạt yêu cầu về sai số hình dáng hình học đoạn trục. - Đạt yêu cầu về sai số tương quan giữa các bề mặt trục. - Đảm bảo độ nhám bề mặt. - Yêu cầu độ chính xác cao tại các bề mặt làm việc.
Phân tích kỹ thuật: - Chi tiết là dạng trục bậc ( trục truyền chung), trục II có nhiệm vụ mang bánh răng bị dẫn cấp nhanh và bánh răng dẫn cấp chậm. - Vật liệu: thép 45 - Cần gia công chính xác trục với: + Đường kính phôi: 58 [mm] + Chiều dài phôi:173 [mm] + Độ bền cứng: 190 (HB) + Giới hạn bền kéo (𝜎𝑏 ): 600 [N/m] + Giới hạn bền chảy (𝜎𝑐ℎ ): 300 [N/m] Điều kiện làm việc: - Chịu lực lớn từ momen uốn và momen xoắn, chịu tải trọng cao. - Chịu rung động và nhiệt độ cao. - Làm việc trong môi trường có dầu mỡ.
- Yêu cầu trục cần có độ cứng và độ bền cao. Bản vẽ chi tiết: Hình 1.2 Bảng vẽ chi tiết trục II Chương 2: Lập quy trình công nghệ gia công 1. Phân tích khả năng công nghệ để gia công chi tiết: • Sản suất quy mô nhỏ. • Gia công theo trình tự, ở nhiều vị trí.
• Phôi chuẩn bị là của trục II. • Gia công bằng dao tiện và dao phay. • Khoan lỗ tâm để đảm bảo độ cứng vững, đồng tâm của trục trong quá trình gia công. • Các khả năng công nghệ khi gia công trên trục: - Khoan lỗ chống tâm.
- Tiện khỏa mặt đầu và tiện trục trơn. - Phay rãnh then • Gá đặt: Lựa chọn cách gá đặt và đồ gá phù hợp với kết cấu và bề mặt của trục gia công. - Mân cặp 3 chấu. - Khối V dài và chốt tỳ.
Lựa chọn máy và thông số của máy: 2.1 Lựa chọn máy tiện: Chọn máy tiện CNC Maxxturn 65-1000 của hãng Emco, có đặc điểm nổi bậc sau: Khả năng ổn định nhiệt cao và gia công chính xác. Đây là loại máy CNC Turning 6 bậc tự do có thể gia công được các chi tiết trên trục có hình dạng 3D. Máy đảm bảo được công suất động cơ và năng suất gia công.1- Máy CNC Maxxturn 65-1000 • Các thông số kĩ thuật của máy tiện CNC Maxxturn 65-1000 như sau: Bảng 2.1 – Thông số kĩ thuật của máy CNC Maxxturn 65-1000 2.2 Lựa chọn máy phay: Đối với máy phay, chọn máy EMCOMILL E350 của hãng EMCO.2 – Máy phay EMCOMILL E350 • Các thông số kĩ thuật của máy phay EMCOMILL E350 như sau: • Kích thước máy: + Kích thước W x P x H: 1600 x 1700 x 1980 + Cân nặng: 190 kg • Bàn máy: + Khu vực kẹp: 520 x 300 mm + Rãnh chữ T: (rộng x số rãnh x bước) 5 x 12 x 45 mm + Tải trọng: 100 kg + Kích thước bàn máy: 520 x 300 mm • Hành trình: + Hành trình dịch chuyển theo trục X, Y, Z: 350 x 250 x 300 mm + Khoảng cách theo chiều dọc từ mũi trục chính tới bàn máy: 120 – 420 mm • Đầu trục chính: + Tốc độ: 50 – 10000 vòng/phút + Mũi trục chính ISO 30 + Công suất động cơ trục chính: 6.2 - Thông số kĩ thuật của máy EMCOMILL E350 3. Lựa chọn thứ tự các bước công nghệ, nguyên công: 3.1 Phôi: + Phôi bằng thép tròn đặc, vật liệu C45.
+ Kích thước phôi: Đường kính 58mm, dài 173mm. + Sử dụng mũi chống tâm nhằm tăng tính chính xác khi gia công.2 Các nguyên công: Có 3 nguyên công chính • Nguyên công 1: Tiện nửa mặt phải + Khỏa mặt đầu + Tiện thô biên dạng + Tiện tinh biên dạng • Nguyên công 2: Tiện nửa mặt trái + Khỏa mặt đầu + Tiện thô biên dạng + Tiện tinh biên dạng • Nguyên công 3: Phay rãnh then + Phay thô rãnh then + Phay tinh rãnh then 4. Lựa chọn dao cho từng nguyên công: 4.1 Nguyên công 1: • Bước 1 và 2: Chọn dao tiện khỏa mặt đầu và tiện thô mặt trụ ngoài Chọn cán dao: PCLNR/L2525M12 Bảng 4.1 – Cán dao dao khỏa mặt đầu PCLNR/L2525M12, trang C008[4] Chọn mảnh dao: CNMG120408 – RP MC6015 của hãng Mishubishi Bảng 4.2 – Mảnh dao dao khỏa mặt đầu CNMG120408-RP MC6015, trang A104[5] Chế độ cắt: Bảng 4.3 – Các thông số cắt của mảnh dao tiện phải biên dạng, trang A076, A011[5] Các thông số công nghệ của dao: Bảng 4.4 – Thông số công nghệ của dao Tốc độ cắt: 𝑉𝑐 = 185 ÷ 310 (m/min), chọn 𝑉𝑐 = 220 (m/min) Lượng tiến dao: f = 0,3 (mm/rev) 𝑉𝑐 .1000 Tốc độ quay trục chính 𝑛 = = 1505.2570 Công suất cắt của tiện khỏa mặt đầu: 𝑃𝑐 = 60.2570 Công suất cắt của tiện thô: 𝑃𝑐 = 60.28 Kw Trong đó: Kc (Mpa): Lực cắt riêng. • Bước 3: Chọn dao tiện tinh mặt trụ ngoài.
Chọn cán dao tiện tinh: DVJNR/L2525M16 Bảng 4.5 - Cán dao gia công tinh DVJNR/L2525M16, trang C018[4] Chọn mảnh dao tiện tinh: VNMG160408-FP MP3025 của hãng Mishubishi.6 – Mảnh dao tiện tinh VNMG160408-FP, trang A128[5]. Chế độ cắt: Bảng 4.7 – Các thông số cắt của mảnh dao tiện tinh phải biên dạng, trang A011, A077[5] Các thông số của dao: Bảng 4.8 – Thông số công nghệ của dao Tốc độ cắt: 𝑉𝑐 = 215 ÷ 330 (m/min), chọn 𝑉𝑐 = 220 (m/min) Lượng tiến dao: f = 0,1 (mm/rev) 𝑉𝑐 .1000 Tốc độ quay trục chính 𝑛 = = 1505.3080 Công suất cắt: 𝑃𝑐 = 60.63 Kw Trong đó: Kc (Mpa): Lực cắt riêng.2 Nguyên công 2: Chọn cán dao và mảnh dao tương tự Nguyên công 1 4.3 Nguyên công 3: • Bước 1: Chọn dao phay để phay thô: VQSVRD100 Hình 4.1 – Ký hiệu và hình dạng của dao phay thô rãnh then Bảng 4.1 – Các thông số hình học của dao phay thô rãnh then Chế độ cắt của dao: Bảng 4.2 – Thông số dao phay thô Vận tốc cắt: 𝑉𝐶 = 120 (m/phút) Số vòng quay trục chính : 𝑛 = 3800 (vòng/phút) Lượng tiến dao: 𝑉𝑓 = 800 (mm/phút) Chiều sâu cắt: 𝑎𝑝 = 2 (𝑚𝑚) 𝑉 800 Lượng ăn dao mỗi răng: 𝑓𝑧 = 𝑧.1980 Công suất cắt: 𝑃𝑐 = 60.9 Trong đó: 𝑘𝐶 (𝑀𝑃𝑎): Lực cắt riêng 𝑎𝑒 = 1 (𝑚𝑚): Chiều rộng cắt 𝜂 = 0,9: Hiệu suất của máy • Bước 2: Chọn dao phay để phay tinh MS4ECD0600L35S06 Hình 4.2 – Ký hiệu và hình dạng của dao phay tinh rãnh then Bảng 4.3 – Các thông số hình học của dao phay tinh rãnh then Chế độ cắt của dao: Bảng 4.4 – Thông số dao phay tinh Vận tốc cắt: 𝑉𝐶 = 99 (m/phút) Số vòng quay trục chính : 𝑛 = 4500 (vòng/phút) Lượng tiến dao: 𝑉𝑓 = 560 (mm/phút) Chiều sâu cắt: 𝑎𝑝 = 0.5 (𝑚𝑚) 𝑉𝑓 560 Lượng ăn dao mỗi răng: 𝑓𝑧 = 𝑧.1980 Công suất cắt: 𝑃𝑐 = 60.9 Trong đó: 𝑘𝐶 (𝑀𝑃𝑎): Lực cắt riêng 𝑎𝑒 = 1 (𝑚𝑚): Chiều rộng cắt 𝜂 = 0,9: Hiệu suất của máy Chương 3: Mô phỏng gia công trục II SỬ DỤNG PHẦN MỀM FUSION 360 Chọn MANUFACTURE để bắt đầu mô phỏng gia công trục trên máy CNC Hình 3.1 Chế độ mô phỏng gia công I. Thiết lập nguyên công: Chọn New Setup Hình 3.2 Tạo setup nguyên công Thiết lập các thông số quan trọng: Chọn Turning or mill/turn để thiết lập phôi dạng trục để mô phỏng gia công tiện. Chọn Select Z axis/plane & X axis để xác định mặt phẳng vuông góc với trục tọa độ Z và X.
Chọn mục Chuck để xác định vị trí gá đặt của mâm cặp trên trục.3 Thiết lập thông số Ở phần Stock, chọn Fixed size cylinder để xác định kích thước tương đối của phôi và nhập kích thước phôi. Ghi các kích thước tương đối của phôi. Thiết lập dao. Chọn Tool Library để vào thư viện dao Hình 3.
Thư viện dao Sau khi chọn Tool Library, nhấn vào New Tool và chọn Turning general để chọn dao tiện. Dao tiện Hình 3.6 Thiết lập dao tiện Dao tiện khỏa mặt đầu và tiện thô: Ở INSERT gõ tên mảnh dao đã chọn và nhấn enter.8 Mảnh dao tiện thô Nhấn vào Holder để chọn cán dao.11 Cán dao tiện thô Nhấn Accept để hoàn tất. Dao tiện tinh : Hình 3.12 Mảnh dao tiện tinh Hình 3.13 Cán dao tiện tinh 3. Bắt đầu gia công.
Bước 1: Tiện khỏa mặt đầu Chọn Turning Face để bắt đầu Hình 3.14 Chọn lệnh tiện khỏa mặt đầu. Ở phần Tool nhấp chọn Select và chọn vào Library để chọn dao khỏa mặt đầu đã được thiết lập ở trên và nhấn Select.15 Chọn dao tiện đã được thiết lập trước đó. Nhập thông số để tiện khỏa mặt đầu: Trong Feed & Speed nhập các thông số sau: Surface Speed: 220 m/min Maximun Sinpdle Speed: 5000 rpm Cutting Feed per Revolution: 0.5 mm Trong Passes nhập Stepover là 2mm Hình 3.16 Thông số Hình 3.17 Vùng chạy dao. tiện khảo mặt đầu Hoàn tất bước 1 và mô phỏng thử gia công: chọn Action => Simulation Hình 3.8 Mô phỏng bước 1 Bước 2: Tiện thô mặt trụ ngoài bên phải Chọn TURNING PROFILE ROUGHING để bắt đầu Hình 3.
Chế độ tiện thô Ở phần Tool nhấp chọn Select và chọn vào Library để chọn dao tiện thô đã được thiết lập ở trên và nhấn Select.18 Chọn dao tiện đã được thiết lập trước đó. Nhập thông số để tiện khỏa mặt đầu: Hình 3.19 Các thông số của tiện thô Trong Feed & Speed nhập các thông số sau: - Surface Speed: 220 m/min - Maximun Sinpdle Speed: 5000 rpm - Cutting Feed per Revolution: 0.5 mm Trong Passes: - Tolerance : 0,01 mm - Maximum Depth of Cut : 2 mm Trong Stock to Leave ( Lượng dư gia công theo X và Z) : - X Stock to Leave: 0.5 mm - Z Stock to Leave: 0.5 mm Chọn Don’t allow grooving tại mục Passes để không tiện vào rãnh then. Tại phần Geometry thiết lập vùng chạy dao. - Front: Vòng tròn đỏ bên phải là vị trí dao bắt đầu quá trình di chuyển dao.
- Back: Vòng tròn đen bên trái là vị trí dao kết thúc quá trình di chuyển dao.20 Vùng chạy dao Hoàn tất bước 2 và mô phỏng thử gia công: chọn Action => Simulation Hình 3.21 Mô phỏng các bước đã thiết lập Bước 3: Tiện tinh mặt trụ bên phải. Chọn TURNING PROFILE FINISHING để bắt đầu.22 Chế độ tiện tinh Ở phần Tool nhấp chọn Select và chọn vào Library để chọn dao tiện thô đã được thiết lập ở trên và nhấn Select.23 Chọn dao tiện tinh Nhập thông số để tiện tinh: Hình 3.