Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn 17 với sản lượng 10.000ct/năm

105 894 2
Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn 17 với sản lượng 10.000ct/năm

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Tài liệu tham khảo Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn 17

trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên Lời nói đầu Có thể nói, dụng cụ cắt đóng một vai trò quan trọng trong ngành chế tạo cơ khí. Cho dù trình độ khoa học kỹ thuật có tiên tiến, hiện đại đến đâu, phơng pháp gia công bằng cắt gọt vẫn giữ vị trí hàng đầu phổ biến trong việc chế tạo các trang thiết bị máy móc hiện đại, các sản phẩm có độ chính xác cao. Chất lợng của dụng cụ cắt ảnh hởng quyết định đến năng suất cắt, chất lợng gia công, giá thành tuổi thọ của sản phẩm đồng thời góp phần cải thiện điều kiện làm việc. Sau thời gian học tập tại trờng, em đợc giao đề tài làm đồ án tốt nghiệp: Thiết kế lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn 27 với sản lợng 10.000ct/năm. Đợc sự giúp đỡ hớng dẫn của các thầy cô trong bộ môn Nguyên lý dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật đặc biệt là thầy Nguyễn Văn Hùng cùng với sự cố gắng của bản thân, đến nay em đã hoàn thành đề tài. Tuy nhiên do kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế cha nhiều nên không thể tránh khỏi sai sót. Em rất mong nhận đợc sự chỉ bảo của các thầy cô để em nâng cao thêm kiến thức nhằm đáp ứng các yêu cầu công việc của em sau này. Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thiết kế Ngọ Quang Hiệp Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 1 SVTH: Ngọ Quang Hiệp trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên phần I phân tích chi tiết gia công Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 2 SVTH: Ngọ Quang Hiệp trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên I. Đặc điểm công dụng của mũi khoan Mũi khoan thuộc dạng họ trục là đại diện cho nhóm dụng cụ cắt có chuôi, đợc sử dụng rộng rãi để gia công thô các lỗ thông không thông có đờng kính (0,25 ữ 80)mm. Mũi khoan có nhiều loại: mũi khoan xoắn, mũi khoan dẹt, mũi khoan lỗ sâu, mũi khoan tâm Trong đó mũi khoan xoắn đ ợc sử dụng phổ biến nhất. Các kiểu mũi khoan: - Mũi khoan tâm: Dùng để chế tạo lỗ tâm. Về kết cấu mũi khoan tâm có: mũi khoan tâm loại đơn giản không khác gì so với mũi khoan rãnh xoắn, mũi khoan tâm tổ hợp có phần cắt ở cả hai đầu để tận dụng đợc vật liệu. - Mũi khoan sâu: Để khoan các lỗ có chiều sâu lớn hơn 5 lần đờng kính trở lên. - Mũi khoan dẹt: Loại mũi khoan này dùng trong những trờng hợp yêu cầu dụng cụ cắt có độ cứng vững cao. Mũi khoan dẹt dễ chế tạo nhng nhanh mòn, khó thoát phoi, tuổi thọ thấp, năng suất độ chính xác gia công không cao. - Mũi khoan xoắn có đặc điểm: Tuổi thọ dao lớn, số lần mài lại nhiều, độ chính xác gia công cao do có phần định hớng trong kết cấu mũi khoan. Năng suất gia công của loại dao khoan này cao hơn mũi khoan dẹt, khả năng thoát nhiệt, thoát phoi tốt. Tuy nhiên việc chế tạo phức tạp hơn. Nhng ngày nay nhờ khoa học kỹ thuật phát triển nên đã có những máy chuyên dùng để gia công. Vì vậy, mũi khoan xoắn đợc sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí. 1. Chọn vật liệu chế tạo mũi khoan Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 3 SVTH: Ngọ Quang Hiệp trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên Chọn vật liệu làm dao là vấn đề rất quan trọng, nó quyết định tới chất lợng giá thành của dụng cụ cắt. Để chọn vật liệu làm dao cho phù hợp cần phải dựa vào một số đặc điểm sau: - Vật liệu gia công - Kích thớc điều kiện làm việc của dụng cụ cắt - Khả năng công nghệ nơi chế tạo tính công nghệ của vật liệu chọn làm dao cắt. - Giá thành của vật liệu chọn làm dao Tóm lại, phải chọn vật liệu làm dao sao cho tiết kiệm vật liệu nhất, chi phí công nghệ ít nhất mà vẫn đáp ứng đợc các yêu cầu kỹ thuật. Để chế tạo mũi khoan có rất nhiều loại vật liệu nh: Thép các bon dụng cụ, thép hợp kim, thép gió, thép kết cấu. - Thép cácbon dụng cụ sau nhiệt luyện có độ cứng (62 ữ 64) HRC, tính công nghệ tốt nhng vận tốc cắt nhỏ (V = 10 ữ12 m/ph), tuổi bền nhiệt thấp (200 ữ 250) 0 C có các mác Y7 ữ Y13. Ngoài ra độ thấm tôi của thép các bon dụng cụ thấp. - Các hợp kim so với thép các bon có u điểm hơn về độ dai ít bị biến dạng khi nhiệt luyện, tuy tính cắt không hơn nhiều thép các bon dụng cụ (tuổi bền nhiệt 200 ữ 250 0 C). - Thép gió: Là loại thép chứa trong thành phần ngoài các bon ra còn có các nguyên tố hợp kim khác nh: W, Cr, M, V có khả năng tạo thành cácbit bền vững sau nhiệt luyện. Các loại thép gió sau nhiệt luyện (tôi cải thiện) có độ bền, độ cứng, độ chống mài mòn tuổi bền nhiệt cao (600 ữ 650 0 C). Điều này cho phép tăng tốc độ cắt của dao thép gió lên 2 ữ 4 lần so với dao bằng thép các bon. Ưu điểm của thép gió là có khả năng cắt với tốc độ cao Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 4 SVTH: Ngọ Quang Hiệp trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên khi gia công các loại thép có độ bền độ cứng sau: ( b = 100kg/mm 2 HB = 200 ữ 250). Có nhiều loại thép gió nh: P18, P9, P182, P95, P9K5, P144, P18K52 So sánh giữa các loại thép gió em nhận thấy: Thép P18 P9 có tính bền nh nhau khi làm việc ở tốc độ cao, nhng khi làm việc ở tốc độ thấp thì thép P18 chịu mài mòn tốt hơn nó có tuổi bền cao hơn 2 lần so với dụng cụ cắt làm bằng thép P9. Ngoài ra tính công nghệ của thép P18 tốt hơn nhiều thép P9. Thép P182 tuy có khả năng cắt cao hơn so với thép P18 nhng nhợc điểm của nó là độ không đồng nhất các bít lớn hơn so với thép P18, dẫn đến cơ tính của thép P182 kém thép P18. Còn nhiều mác thép gió khác nhng do yếu tố trong đó có yếu tố giá thành nên em chọn thép gió P18 làm vật liệu chế tạo mũi khoan xoắn 27 tiêu chuẩn. 2. Kích thớc mũi khoan Kết cấu của mũi khoan đợc chia thành ba phần. Theo bảng 4.60 5.1 [5] có: L 0 = 185 mm; L = 305 mm; L 1 = 99 mm; L 2 = 12 mm Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 5 SVTH: Ngọ Quang Hiệp D e = 20 L 2 = 12 L 1 = 99 L 0 = 185 L = 305 R N 0 2 9 trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên 2.1. Phần cán dao L 1 Là bộ phận định vị mũi khoan vào trục chính máy khoan hoặc vào các đồ gá, dùng để truyền chuyển động hoặc mômen xoắn. Trên phần cán côn có chuôi dẹt e dùng làm chuẩn công nghệ trong quá trình chế tạo hay tháo mũi khoan sau khi cắt xong. Với mũi khoan có đờng kính 27 cán dao là côn mooc N 0 3. Loại chuôi này có khả năng định tâm cao truyền mô men xoắn lớn hơn so với đuôi trục. Tra bảng 5.1 [5] có: Côn mooc N 0 3 D D 1 d 2 d 3 L 1 L 2 L 3 L 4 A b e R t 23,825 24,1 18,5 19,1 99 121 94 121 5 7,9 20 7 13 2.2. Phần cổ dao L 2 Là phần nối tiếp giữa cán dao phần làm việc, nó có tác dụng thoát đá mài khi mài phần cán phần làm việc. Thờng thì nhãn hiệu mũi khoan đ- ợc ghi ở đây. Với mũi khoan tiêu chuẩn côn mooc số 3 thì đờng kính phần cổ dao là:18,5 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 6 SVTH: Ngọ Quang Hiệp t L 4 = 120 d 3 b D R e D 1 L 2 L 3 = 94 d 2 trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên 2.3. Phần làm việc 2.3.1. Phần cắt L C Là phần dùng để cắt vật liệu tạo ra phoi, nó gồm 05 lỡi cắt chính là: 02 lỡi cắt chính, 02 lỡi cắt phụ, 01 lỡi cắt ngang. - Lỡi cắt chính: Là giao của mặt trớc mặt sau, mặt trớc của mũi khoan có dạng xoắn vít, mặt sau có thể là mặt xoắn vít, mặt côn hay mặt phẳng tuỳ theo phơng pháp mài. - Lỡi cắt phụ: Là đờng xoắn chạy dọc cạnh viền của mũi khoan. Nó chỉ tham gia cắt trên một đoạn ngắn chừng 1/2 lợng chạy dao. - Lỡi cắt ngang: Là giao của hai mặt sau. Nó gần nh không tham gia cắt gây nên lực chiều trục lớn. Trong thực tế thờng gặp một số phơng pháp mài sắc: Mài sắc theo mặt côn, theo mặt xoắn vít, theo hai mặt phẳng. Xét phơng pháp mài sắc theo mặt côn vì phơng pháp này phổ biến hơn cả trong công nghiệp. Mặt trớc của mũi khoan đợc mài sắc khi mài rãnh phoi. Mặt sau của mũi khoan là một phần của mặt côn mài với góc côn , đây là mặt côn tởng tợng đợc tạo nên nhờ động học kết cấu máy. Các thông số mài sắc theo mặt côn: - K là khoảng cách giữa trục mũi khoan với trục của mặt côn mài, K càng lớn thì trị số góc sau càng lớn. Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 7 SVTH: Ngọ Quang Hiệp h f d 0 r R trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên K = 6 1 13 10 ữ ữ (mm) - h là khoảng cách từ đỉnh mặt côn mài tới trục mũi khoan (mm) - là góc giao giữa trục mặt côn mài trục mũi khoan (độ) - 0 là góc gá đặt mũi khoan, hình thành bởi trục của mũi khoan bề mặt làm việc của đá mài (độ). Trị số của 0 thờng nhỏ hơn góc nghiêng chính . Góc gá đặt mũi khoan dùng để điều chỉnh góc đầu khoan 2, đợc xác định gần đúng theo bảng 14 [2]. - là góc côn của mặt côn mài: = ( 0 - ) (độ) */ Sơ đồ mài sắc theo mặt côn k k I I I I II II I - I II-II k a. Mài sắc theo phuơng pháp Uosborn I - I II I II-II I II k k k b. Mài sắc theo phuơng pháp Veisker + Mài sắc theo phơng pháp Uosborn: Đợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp vì lỡi cắt sau khi mài có sức bền đều do góc trớc sẽ lớn lên góc sau giảm khi đờng kính mũi khoan tăng. Góc sau ở tiết diện vuông góc với trục Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 8 SVTH: Ngọ Quang Hiệp trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên mũi khoan tăng nhanh hơn nên thuận lợi khi làm việc ở tốc độ thấp. Các kiểu máy thờng sử dụng: 3652; 3657; M201 + Mài sắc theo phơng pháp Veisker: Khi mài theo phơng pháp này đỉnh côn mài thấp hơn đỉnh mũi khoan trục côn mài vuông góc với trục mũi khoan. Đỉnh côn mài trong trờng hợp này nằm dới đỉnh mũi khoan còn góc giữa trục mũi khoan côn mài = 90 0 . Mài mặt sau của mỗi mặt cắt theo mặt côn đợc thực hiện riêng theo gá đặt mũi khoan bằng cách quay một góc 180 0 . Khi mài dùng mặt đầu của đá nằm trên đờng sinh của côn mài, mũi khoan đợc gá vào giá đỡ ở vị trí xác định. Giá đỡ mũi khoan đặt trên trục chính. Trục của trục chính giá đỡ mũi khoan là trục côn mài. Khi giá đỡ mũi khoan chuyển động qua lại quanh trục chính, bề mặt sau của mũi khoan dịch chuyển đối với mặt đầu của đá theo côn mài (mặt côn). Các thông số côn mài đối với mũi khoan đợc xác định bởi các khâu của giá đỡ mũi khoan. Góc không đổi giữa trục mũi khoan trục côn mài đợc coi là kết cấu của máy. Khoảng cách từ đỉnh côn mài đến trục mũi khoan đợc xác định bằng vị trí của ụ tựa trên máy 3652, còn trên máy 3657 bằng giá trị phần nhô của mũi khoan. Độ dịch chuyển của trục côn mài từ trục mũi khoan đợc thực hiện bằng cách dịch chuyển các khâu của thiết bị. Ngời ta sử dụng rộng rãi khi dùng đồ gá kiểu không có mâm cặp theo một trong các phơng pháp theo mặt côn. Quá trình mài nhờ đó có thể thực hiện trên các máy vạn năng. Còn có các phơng pháp mài sắc mũi khoan theo: - Mài sắc mũi khoan theo mặt xoắn vít - Mài sắc mũi khoan theo mặt phẳng (theo một hoặc hai mặt phẳng). 2.3.2. Phần định hớng Có tác dụng định hớng mũi khoan khi làm việc là phần dự trữ mài lại phần cắt đã bị mài mòn trong quá trình cắt. Đờng kính phần định hớng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 9 SVTH: Ngọ Quang Hiệp trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên giảm dần về phía chuôi tạo thành góc nghiêng phụ 1 nhằm giảm ma sát trong quá trình cắt, lợng giảm lấy từ 0,04 ữ 0,1 mm trên 100 mm chiều dài. Trên phần định hớng có hai rãnh thoát phoi dạng xoắn vít với góc xoắn = 18 0 ữ 30 0 theo bảng 35 [3]. Với mũi khoan 27 lấy = 30 0 . Dọc theo rãnh xoắn có hai cạnh viền làm nhiệm vụ định hớng cho mũi khoan khi làm việc đồng thời làm giảm ma sát giữa mũi khoan bề mặt đã gia công, giải cạnh viền có chiều rộng 0,3 ữ 2,6 mm, chọn f = 2 mm. Chiều cao cạnh viền h = 0,1 ữ 1,2 mm, chọn h = 0,5 mm. Phần kim loại giữa hai rãnh xoắn đợc gọi là lõi mũi khoan. Đờng kính lõi đợc lấy bằng: d 0 = (0,125 ữ 0,3).D = (0,125 ữ 0,3).27 = 3,375 ữ 8,1 Chọn d 0 = 7 mm Để tăng bền lấy đờng kính lõi tăng dần về hai phía chuôi với lợng tăng là 1,5 mm trên 100 mm chiều dài. Chiều rộng rãnh thoát phoi đợc lấy theo công thức: b = 0,59.D b = 0,59. 27 = 15,93 (mm) 3. Thông số hình học của mũi khoan Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 10 SVTH: Ngọ Quang Hiệp AN AN D 2 N N A 0 0 A A 1 O - O N - N Lưỡi cắt ngang

Ngày đăng: 26/04/2013, 12:07

Hình ảnh liên quan

Tra bảng 5.1 [5] có: - Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn 17 với sản lượng 10.000ct/năm

ra.

bảng 5.1 [5] có: Xem tại trang 6 của tài liệu.
- ϕ0 là góc gá đặt mũi khoan, hình thành bởi trục của mũi khoan và bề mặt làm việc của đá mài (độ) - Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn 17 với sản lượng 10.000ct/năm
là góc gá đặt mũi khoan, hình thành bởi trục của mũi khoan và bề mặt làm việc của đá mài (độ) Xem tại trang 8 của tài liệu.
3. Thông số hình học của mũi khoan - Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn 17 với sản lượng 10.000ct/năm

3..

Thông số hình học của mũi khoan Xem tại trang 10 của tài liệu.
Để tính gần đúng ta tính gần đúng ta tính thể tích của một hình trụ t- t-ơng đt-ơng có đờng kính bằng đờng kính trung bình của chuôi côn: - Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn 17 với sản lượng 10.000ct/năm

t.

ính gần đúng ta tính gần đúng ta tính thể tích của một hình trụ t- t-ơng đt-ơng có đờng kính bằng đờng kính trung bình của chuôi côn: Xem tại trang 21 của tài liệu.
Bảng thứ tự các nguyên công T - Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn 17 với sản lượng 10.000ct/năm

Bảng th.

ứ tự các nguyên công T Xem tại trang 32 của tài liệu.
Bảng phân phối lợn gd - Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn 17 với sản lượng 10.000ct/năm

Bảng ph.

ân phối lợn gd Xem tại trang 63 của tài liệu.
Các hệ số hiệu chỉnh KφPy, KγPy, KλPy, KrPy, KhPy đợc tra trong bảng K φPy = 1,3;KγPy = 0,7;KλPy = 1; - Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn 17 với sản lượng 10.000ct/năm

c.

hệ số hiệu chỉnh KφPy, KγPy, KλPy, KrPy, KhPy đợc tra trong bảng K φPy = 1,3;KγPy = 0,7;KλPy = 1; Xem tại trang 70 của tài liệu.
+ Lợng chạy dao S, theo bảng 5-55 [6] ta có: - Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn 17 với sản lượng 10.000ct/năm

ng.

chạy dao S, theo bảng 5-55 [6] ta có: Xem tại trang 76 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan