Chương 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 1.1 Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC: Hình 1.1: Chi tiết Ổ gá dao. - Giới thiệu: Chi tiết gia công là ổ gá dao là chi ti ết thường gặp trong gia công cơ khí, được dùng trong máy ti ện CNC để gia công chính xác chi ti ết tốc độ cao, được sử dụng để kẹp chặt và dẫn nước tướ i nguội cho dao ti ện. - Công dụng: + Được dùng để kẹp các loại dao tiện, giúp xác định vị trí của dụng cụ cắt với trục chính, đảm bảo độ đồng tâm để tránh gây hư hại cho phôi ho ặc dụng cụ cắt khi gia công tốc độ cao. + Chi tiết có các l ỗ ren dùng để bắt bulông vào k ẹp chặt cán dao và 4 l ỗ lắp bulông để kẹp chặt ổ gá dao với mâm dao trên máy CNC, trong thân ổ gá dao có l ỗ dẫn nước tướ i nguội vào v ị trí gia công.
+ Giúp giảm thời gian thay dao, rút ng ắn thời gian s ản xuất và tăng hiệ u suất hệ thống. - Điều kiện làm việc: - Chi tiết ổ gá dao làm vi ệc trong điều kiện chịu lực, có rung động. Các bề mặt của ổ gá dao làm việc trong điề u kiện tướ i nguội liên t ục nên không b ị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao, tuy nhiên s ẽ bám nhiều chất bẩn hơn nên cầ n vệ sinh k ỹ lưỡng. Bên trong ổ gá dao có hệ thống lỗ dẫn nước tướ i nguội nên cũng cần được thổi khí để làm sạch.
Rung động khi gia công trên máy CNC là khá l ớn vì gia công chi ti ết ở tốc độ cao, ch ịu tác động của lực cắt nên ổ gá dao cũng đòi hỏi độ cứng vững và khả năng chống mài mòn t ốt. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC.2: Bản vẽ chi tiết 3D trên Solidwork.3: Bản vẽ chi tiết 3D trên Solidwork - Qua phân tích công d ụng và điều kiện làm việc của chi tiết có thể nhận thấy chi tiết ổ gá dao có thể được gia công b ằng thép cacbon k ết cấu C45 theo TCVN, vì thép C45 có độ bền cao, cơ tính tốt, khả năng chống mài mòn tốt, , thuộc nhóm có hàm lượng mangan thường. - Thép C45 là thép cacbon kết cấu trong đó C là kí hiệu thép cacbon, 45 chỉ phần vạn cacbon trung bình ( tương ứng với 0,45%) Thành phần hóa học của thép C45 được cho trong bảng 1.1: Thành phần hóa học của thép C45. Hàm lượng của các nguyên tố, % Má Cac Silic Ma Ph L Cr N c bon nga otp ư om ik thé n ho u en p H u ỳ n h 0, 0,5 0,2 C4 0,42 0,15÷ 0,0 0 0, ÷0, ÷0, 5 ÷0,5 0,35 25 2 4 8 4 5 Công dụng và tính công nghệ của thép C45: - Thép C45 là một loại thép hợp kim có hàm lượng cacbon cao, có độ cứng, độ kéo phù hợp với việc chế tạo khuôn mẫu, ứng dụng trong cơ khí chế tạo máy, các chi tiết chịu tải trọng cao và sự va đập mạnh như bánh răng, các loại trục,… -Với những đặc tính tốt của mình, mác thép C45 đã trở thành 1 loại vật liệu khổng thể thiếu trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là lĩnh vực cơ khí, xây dựng với các sản phẩm như thanh ren, ty ren, bulông ốc vít, phụ kiện ốp pha, giàn giáo,… Bảng 1.2: Cơ tính và độ cứng của thép C45.
Giới Độ Độ Độ Độ hạn bền giãn dai va thắt Thép Mác chảy kéo, dài đập Thép tương cán thép , σch σk tương ak, ủ đối ψ, nóng kG/ kG/ đối kGm/ % mm2 mm2 δs, % cm2 C45 36 61 16 40 5 229 179 Ưu điểm thép C45: - Độ bền của thép khá cao nên nó sẽ có khả nắng chống bào mòn và chống oxy hoá cực tốt, đồng thời cũng chịu được tải trọng cao. - Ngoài ra thì thép cũng có khả năng chịu lực cùng tính đàn hồi tương đối tốt, có thể chịu được va đập mạnh. Độ bền kéo cùng thời hạn chảy cũng khá cao. - Thép t hường được sử dụng để chế tạo cán ren, bulông, làm các chi tiết máy, mũi khoan… vì có độ cứng vững và độ bền cao.
- Rẻ, dễ kiếm không phải dùng các nguyên tố hợp kim đắt tiền. - Có cơ tính tổng hợp nhất định phù hợp với các điều kiện thông dụng. - Có tính công nghệ tốt: dễ đúc, rèn, cán, kéo sợi, hàn, gia công sắt ( so với thép hợp kim). Nhược điểm thép C45: - Khả năng chịu nhiệt độ không quá cao.
- Hiệu quả hoá bền bằng nhiệt thấp. - Độ thám tôi thấp nên hiệu quả hoá bền bằng nhiệt luyện t ôi + ram không cao, do đó ảnh hưởng xấu đến độ bền, đặc biệt đối với tiết diện lớn. => So với chi tiết ổ gá dao ta có thể thấy chi tiết không quá lo lắng về khả năng chịu nhiệt vì được sử dụng trong môi trường làm việc tưới nguội liên tụ, ngoài ra với những cơ tính vừa nêu trên của C45, đây là vật liệu có thể được sử dụng để gia công ổ gá dao.2 Phân tích kết cấu, hình da ̣ng CTGC: Hình 1.4: Bản vẽ chi tiết ổ gá dao. Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết dạng hộp không những ảnh hưởng đến khối lượng lao động để chế tạo hộp, mà còn ảnh hưởng tới việc tiêu hao vật liệu.
Vì vậy, kết cấu công nghệ của hộp phải: - Hộp phải có độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng và có thể dùng chế độ cắt cao, đạt năng suất cao. - Các bề mặt sử dụng làm chuẩn phải có đủ diện tích nhất định, phải cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn (chuẩn tinh thống nhất) và phải cho phép thực hiện quá trình gá đặt nhanh. - Các bề mặt cần gia công của hộp không được có vấu lồi, lõm, phải thuận lợi cho việc ăn dao, thoát dao. Kết cấu của các bề mặt phải tạo điều kiện cho việc gia công đồng thời bằng nhiều dao.
- Các lỗ trên thân hộp nên có kết cấu đơn giản, không nên có rãnh hoặc có dạng định dình, bề mặt lỗ không được đứt quãng. Các lỗ đồng tâm nên có đường kính giảm dần từ ngoài vào trong. Các lỗ nên thông suốt và ngắn. - Không nên bố trí các lỗ nghiêng so với mặt phẳng của vách để khi gia công tránh hiện tượng dao khoan, dao khoét, dao doa bị ăn lệch hướng.
- Các lỗ kẹp chặt của hộp phải là các lỗ tiêu chuẩn (ren tiêu chuẩn để dễ chọn taro). - Các bề mặt quan trọng cần quan tâm khi gia công : + Chi tiết gia công là Ổ gá dao có kết cấu tương đối đơn giản, hợp lý. + Chi tiết gia công thuộc dạng hộp: +, Bề mặt quan trọng là bề mặt lỗ để lắp ghép ∅25 cấp chính xác 7, mặt trụ ∅47−, cấp chính xác 7 và mặt E với độ nhám cao nhất là: Ra 1,6 Bề mặt rãnh 24 và rãnh then 18 +, cấp chính xác 8 có độ nhám là : Ra3,2 Tất cả các bề mặt còn lại đều gia công có cấp chính xác 12 với độ nhám là : Ra6,3 Dung sai độ vuông góc gi ữa tâm Ø25 và m ặt E là 0.02mm Dung sai độ song song giữa tâm Ø25 và m ặt G là 0.02mm Dung sai độ đồng tâm gi ữa lỗ Ø25 và trụ Ø47 là 0.02mm Dung sai độ đối xứng gi ữa then Ø 19 và tâm lỗ Ø25 là 0.03mm Các cạnh vát không ghi l ấ y 2x45º 1.4 Phân tích độ chính xác gia công: 1.1 Độ chính xác của kích thước: Các kích thước có chỉ dẫn dung sai: - Kích thước đường kính lỗ Ø+,, cấp chính xác 7: Kích thước danh nghĩa DN = 25mm Sai lệch trên ES = 0,021mm Sai lệch dưới EI = 0mm Dung sai kích thước ITD = ES – EI = 0,021 -0 = 0,021mm Tra bảng 2.2 trang 6 sách BTDSLG: Độ chính xác về kích thước đườ ng kính lỗ đạt CCX7 Miền dung sai kích thước lỗ H7: Ø25+, => Ø25H7 - Kích thước đường kính trụ Ø−,, cấp chính xác 7: Kích thước danh nghĩa DN = 47mm Sai lệch trên ES = 0mm Sai lệch dưới EI = -0,025mm Dung sai kích thước ITD = ES – EI = 0 - 0,025 = - 0,025mm Tra bảng 2.2 trang 6 sách BTDSLG: Độ chính xác về kích thước đườ ng kính tr ụ đạt CCX7 Miền dung sai kích thước trụ H7: Ø47−, => Ø47H7 - Kích thước 80, cấp chính xác 7: Kích thước danh nghĩa DN = 80mm Sai lệch trên ES = 0,015mm Sai lệch dưới EI = 0,015mm Dung sai kích thước ITD = ES – EI = 0,015 – 0,015 = 0,03mm Tra bảng 2.2 trang 6 sách BTDSLG: Độ chính xác về kích thước rãnh đạt CCX7 Miền dung sai kích thước rãnh H10: => 80±0,03 => 80H7 - Kích thước rãnh then +,, cấp chính xác 8: Kích thước danh nghĩa DN = 18mm Sai lệch trên ES = 0,027mm Sai lệch dưới EI = 0mm Dung sai kích thước ITD = ES – EI = 0,027 – 0 = 0,027mm Tra bảng 2.2 trang 6 sách BTDSLG: Độ chính xác về kích thước rãnh đạt CCX8 Miền dung sai kích thước rãnh H10: 18+, => 18H8 Các kích thước không chỉ dẫn dung sai: bề mặt gia công không chỉ dẫn dung sai lấy cấp chính xác 12. -Kích thước 141, cấp chính xác 12: Theo TCVN tra b ảng 2.2 trang 6 sách BTDSLG ta đượ c IT = 0,4mm Kích thước đầy đủ 141±0,2 -Kích thước 105, cấp chính xác 12 Theo TCVN tra b ảng 2.2 trang 6 sách BTDSLG ta đượ c IT = 0,35mm Kích thước đầy đủ 105±0,18 -Kích thước 81, cấp chính xác 12 Theo TCVN tra b ảng 2.2 trang 6 sách BTDSLG ta đượ c IT = 0,35mm Kích thước đầy đủ 81±0,18 -Kích thước 72, cấp chính xác 12 Theo TCVN tra b ảng 2.2 trang 6 sách BTDSLG ta đượ c IT = 0,3mm Kích thước đầy đủ 72±0,15 -Kích thước 60, cấp chính xác 12 Theo TCVN tra b ảng 2.2 trang 6 sách BTDSLG ta đượ c IT = 0,3mm Kích thước đầy đủ 60±0,15 -Kích thước 58, cấp chính xác 12 Theo TCVN tra b ảng 2.2 trang 6 sách BTDSLG ta đượ c IT = 0,3mm Kích thước đầy đủ 58±0,15 -Kích thước 52, cấp chính xác 12 Theo TCVN tra b ảng 2.2 trang 6 sách BTDSLG ta đượ c IT = 0,3mm Kích thước đầy đủ 52±0,15 -Kích thước 50, cấp chính xác 12 Theo TCVN tra b ảng 2.