Chương 5 : Lập quy trình gia công và mô phỏng gia công bằng phần
mềm PRO/ENGINEER

 
77 

CHƯƠNG 5
LẬP QUY TRÌNH GIA CÔNG VÀ MÔ PHỎNG GIA CÔNG
BẰNG PHẦN MỀM PRO/ENGINEER
5.1. Lập quy trình gia công vỏ khuôn cái
5.1.1 Bản vẽ tấm khuôn gia công
AA
A
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Hình 5.1 Tấm khuôn gia công
5.1.2 Yêu cầu kỹ thuật
- Ngoài tính thẩm mỹ cần phải có cho sản phẫm thì khuôn còn đòi hỏi độ chính
xác cao, đảm bảo kín khít, hạn chế tạo bavia trên sản phẩm tạo thành.

- Trên khuôn có các lỗ dẫn hướng yêu cầu phải gia công đạt độ chính xác cao để
đảm bảo khuôn đóng mở dễ dàng, chính xác. Các lỗ dẫn hướng cần được gia công đạt độ
chính xác cấp 5-6, độ nhám bề mặt Ra = 1,25
μ
m. Bề mặt khuôn được tạo thành bằng
phương pháp phay cần đạt độ chính xác cấp 9, độ nhám Ra = 3,2
μ
m. Bề mặt lòng
khuôn sau khi gia công cần được đánh bóng để có thể đạt độ nhám bề mặt Ra = 1,25
μ
m.
Chương 5 : Lập quy trình gia công và mô phỏng gia công bằng phần
mềm PRO/ENGINEER

 
78 

- Dạng sản xuất đơn chiếc. Phôi dùng để gia công tấm khuôn là các tấm khuôn đã
qua các bước xử lý cắt gọt bề mặt. Thông thường chúng ta mua các tấm khuôn này từ
các nhà cung cấp tấm khuôn.
- Kích thước chi tiết 346 x 346 x 56 nên ta chọn phôi có kích thước 350 x 350 x
60
- Vật liệu sử dụng để gia công tấm khuôn là thép P20 với các thông số liên quan:
•
Mác thép: 40CrMnMo7 (DIN 1.2311)
•
Giới hạn bền: b = 67,5 KG/mm2
•
Độ cứng: 300HB
•

Giá thành: 4,1$/kg
5.1.3 Tính toán chế độ cắt cho các nguyên công
a) Nguyên công 1
Phay thô - phay tinh mặt 1-3 -5 - 6
 Bước 1: Phay thô mặt (1)
Dùng mặt (5) làm mặt định vị, sử dụng êtô để kẹp chặt chi tiết như hình vẽ dưới đây

Hình 5.2 Dụng cụ cắt và đồ gá gia công mặt (1)
-
Chọn máy phay 6H13 (Trang 221 [3]).
-
Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6. Đường kính dao phay ta
chọn trong khoảng D = (1,2 - 1,6) B, ta biết bề rộng phay B = 60 mm nên tra (B4 -
94[1]) ta chọn:
D = 100mm, B = 39mm, d = 32mm, Z = 10 răng.
1. Chiều sâu cắt: t = 1,3 mm
Chương 5 : Lập quy trình gia công và mô phỏng gia công bằng phần
mềm PRO/ENGINEER

 
79 

2. Lượng chạy dao răng: S
Z
= (0,09 - 0,11) mm/răng (B6.5 [3])
Ta chọn S
Z
= 0,1 mm/răng => S = S
Z
. Z = 0,1 . 10 = 1 mm/vòng

3. Vận tốc cắt:
.
.
.. . .
V
VVVV
q
V
V
xyup
m
Z
CD
VK
Tt S B Z
= m/phút
Tra bảng 1.5[3]:
C
v
q
v
x
v
y
v
u
v
p
v
m

332 0,2 0,1 0,4 0,2 0 0,2


T = 180 phút (B2.5 [3])
K
v
= K
mv
. K
nv
. K
uv
= = 1,71 (B2.1 - 7.1 - 8.1 [3])
Ö V = 564,8 m/phút
Ö n = 1797 vòng/phút
Chọn n = 1500 vòng/phút
Ö V
T
= 471 m/phút
4. Lượng chạy dao phút: S
M
= S
Z
. Z . n = 0,1 . 10 . 1500 = 1500 mm/phút
Chọn S
M
= 1200 mm/phút (theo máy)
Ö S
Z
= 0,08 mm/răng

5. Lực cắt:
... .
.
.
PP
PP
xu
PZ
Z P
q
Ct SB Z
PK
D n
ω
=
KG
Tra bảng 3.5[3]:
C
p
x
p
y
p
u
p
q
p

ω
p


825 1 0,75 1,1 1,3 0,2

Tra bảng 12.1 - 13.1 [3] => K
p
= K
mp
=
0,3
67,5
75
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
= 0,97
Ö P
Z
= 67,3 KG
Công suất:
.
60.102
Z
PV
N =
= 5,18 KW < 10 KW (thoả)
 Bước 2: Phay tinh mặt (1)
- Chiều sâu cắt: t = 0,7 mm
- Lượng chạy dao: S
Z
= (0,09 - 0,11) mm/răng (B6.5 [3])

Chương 5 : Lập quy trình gia công và mô phỏng gia công bằng phần
mềm PRO/ENGINEER

 
80 

Ta chọn S
Z
= 0,1 mm/răng => S = S
Z
. Z = 0,1 . 10 = 1 mm/vòng
- Vận tốc cắt: Chọn n = 1500 vòng /phút
Ö V
T
= 471 m/phút
- Lượng chạy dao phút: Chọn S
M
= 1200 mm/phút (theo máy)
Ö S
Z
= 0,08 mm/răng
- Lực cắt: P
Z
= 36,25 KG
Công suất:
.
60.102
Z
PV
N =

= 2,79 KW < 10 KW (thoả)
Sau đó ta lần lượt gia công các mặt bên còn lại bằng cách sử dụng mặt vừa gia công ở
trên làm chuẩn định vị. Chế độ cắt của các mặt còn lại hoàn toàn giống mặt vừa gia công.

b) Nguyên công 2
- Phay thô, phay tinh mặt (8) - (10)
- Sử dụng máy phay 6H13 như ở nguyên công 1
- Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có:
D = 200 mm, B = 46 mm, d = 50 mm, Z = 20 răng (B4.94 [1])
 Bước 1: Phay thô mặt (8), dùng mặt (10) làm mặt định vị, kẹp chặt bằng êtô máy.

Hình 5.3 Gia công mặt (8)
- Chiều sâu cắt: t = 1,3 mm
Bề rộng phay: B = 148 mm
- Lượng chạy dao răng: S
Z
= (0,09 - 0,11) mm/răng (B6.5 [3])
Ta chọn S
Z
= 0,1 mm/răng => S = S
Z
. Z = 0,1 . 20 = 2 mm/vòng
- Vận tốc cắt: Chọn n = 300 vòng/phút
Ö V
T
= 188,5 m/phút
- Lượng chạy dao phút: Chọn S
M
= 600 mm/phút (theo máy)
Ö S

Z
= 0,1 mm/răng
- Lực cắt: P
Z
= 294,25 KG
Chương 5 : Lập quy trình gia công và mô phỏng gia công bằng phần
mềm PRO/ENGINEER

 
81 

Công suất:
.
60.102
Z
PV
N =
= 9 KW < 10 KW (thoả)
 Bước 2: Phay tinh mặt (8)
- Chiều sâu cắt: t = 0,7 mm
Bề rộng phay: B = 148 mm
- Lượng chạy dao: S
Z
= (0,09 - 0,11) mm/răng (B6.5 [3])
Ta chọn S
Z
= 0,1 mm/răng => S = S
Z
. Z = 0,1 . 20 = 2 mm/vòng
- Vận tốc cắt: Chọn n = 600 vòng /phút

Ö V
T
= 377 m/phút
- Lượng chạy dao phút: Chọn S
M
= 1200 mm/phút (theo máy)
Ö S
Z
= 0,1 mm/răng
- Lực cắt:
0,1 0,75 1,1
1,3 0,2
825.0,7 .0,1 .148 .20
.0,97 138
200 .600
Z
P ==
KG
Ö Công suất:
.
60.102
Z
PV
N =
= 8,5 < 10 KW (thoả)
 Bước 3:
Gia công mặt (10) bằng cách dùng mặt (8) vừa gia công ở trên làm mặt định vị, kẹp chặt
phôi bằng etô máy. Sử dụng chế độ cắt như ở bước 1.
 Bước 4:
Gia công mặt (10) bằng cách dùng mặt (8) vừa gia công ở trên làm mặt định vị, kẹp chặt

phôi bằng êtô máy. Sử dụng chế độ cắt như ở bước 2.
c) Nguyên công 3
- Gia công 4 lỗ dẫn hướng (7)
- Sử dụng máy khoan cần 2A55 (Trang 220 [3])
- Gá đặt giống như nguyên công 2 (kẹp chặt bằng êtô máy)
 Bước 1: Khoan 4 lỗ
Sử dụng mũi khoan ruột gà làm bằng thép gió P18; D = 15mm
1. Chiều sâu cắt: t = 15/2 = 7,5 mm
2. Bước tiến:
0,81 0,81
1
0,94 0,94
15
3,88. 3,88. 0,66
67,5
b
D
S
δ
== =mm/phút
Theo bảng 8.3 [3] => S
2
= 0,35 mm, vì sau khi khoan còn phải khoan rộng, khoét,
doa nên ta phải nhân S
2
với hệ số K = 0,75; hệ số hiệu chỉnh lỗ sâu K
ls
= 0,9
Chương 5 : Lập quy trình gia công và mô phỏng gia công bằng phần
mềm PRO/ENGINEER


 
82 

Ö S
2
= 0,35.0,75.0,9 = 0,25625 mm/vòng
Theo máy ta chọn S
2
= 0,2 mm/vòng
3. Vận tốc cắt:
.
.
..
V
VV
Z
V
V
xy
m
CD
VK
Tt S
=
m/phút
Tra B3.3 [3]:
C
V
Z

V
x
V
y
V
m
7 0,4 0 0,7 0,2

B4.3 [3]: T = 45 phút; B5.3 [3]: K
mV
= 0,81; B6.3 [3]: K
lv
= 1
Ö K
V
= 0,81.1 = 0,81
Ö V = 24,1 m/phút
Ö
1000.
512
.
V
n
D
π
==
vòng/phút
Ta chọn theo máy n = 475 vòng/phút
Ö V
T

= 22,38 m/phút
4. Lực cắt và Moment xoắn:
• Lực cắt:
(KG)
0
...
pp
Zy
pm
PCDSK=
p
Tra B7.3 [3]:
C
p
Z
p
y
p

68 1 0,7

B12.1 -13.1 [3]:
⇒
K
mP
= K
mM
=
0,6
67,5

0,94
75
⎛⎞
=
⎜⎟
⎝⎠

P
0
= 310,8 KG (Thoả)
⇒
•

Moment xoắn:
...
MM
Zy
M nM
M CD S K= (KGm)
Tra B7.3 [3]:
C
M
Z
M

y
M

0,034 2,5 0,7


Chương 5 : Lập quy trình gia công và mô phỏng gia công bằng phần
mềm PRO/ENGINEER

 
83 

K
mP
= K
mM
= 0,94
Ö
M = 9 KGm (Thoả)
5. Công suất cắt gọt:
.
4,38
975
Mn
N ==
KW ( Thoả)
 Bước 2:
Khoan rộng 4 lỗ
Sử dụng mũi khoan ruột gà hợp kim cứng BK8; D = 28mm
- Chiều sâu cắt:
28 15
6,5
2
t
−
==

mm
- Bước tiến: S
2
= 0,5.0,75.0,9 = 0,3375 mm/vòng
Theo máy ta chọn S2 = 0,28 mm/vòng
- Vận tốc cắt: Ta chọn theo máy n = 225 vòng/phút
Ö
V
T
= 19,8 m/phút
- Lực cắt và Moment xoắn:
•

Lực cắt: P
0
= 164,8 (Thoả)
•

Moment xoắn: M = 4,6 KGm (Thoả)
- Công suất cắt gọt:
.
1, 06
975
Mn
N ==
KW ( Thoả)
 Bước 3:
Khoét 4 lỗ dẫn hướng
Sử dụng dao khoét làm từ thép gió P18; D = 29,8 mm; Z = 4 răng
1. Chiều sâu cắt:

29,8 28
0,9
2
t
−
==
mm
2. Bước tiến: mm/phút
0,6
.
S
SCD=
Theo bảng 1.3 [3]: C
S
= 0,07
Ö
S = 0,536 mm/vòng
Theo máy ta chọn S = 0,4 mm/vòng
3. Vận tốc cắt:
.
.
..
V
VV
Z
V
V
xy
m
CD

VK
Tt S
=
m/phút
Tra B3.3 [3]:
C
V
Z
V
x
V
y
V
m
16,3 0,3 0,2 0,3 0,23

B4.3 [3]: T = 40 phút
Chương 5 : Lập quy trình gia công và mô phỏng gia công bằng phần
mềm PRO/ENGINEER

 
84 

K
V
= 0,81
Ö
V = 21 m/phút
Ö


1000.
224
.
V
n
D
π
==
vòng/phút
Ta chọn theo máy n = 225 vòng/phút
Ö
V
T
= 21 m/phút
4. Moment xoắn: (KGm)
Tra B11.3 [3]:
C
Pz
x
Pz
y
Pz

200 1 1

B12.1 - 13.1 [3]:
⇒
K
mP
= 0,94; K

ϕ
p
= 0,98; K
γ
p
= 1
Ö
K
p
= 0,94.0,98.1 = 0,92
Ö
M = 3,95 KGm (Thoả)
5. Công suất cắt gọt:
.
0,911
975
Mn
N ==
KW ( Thoả)
 Bước 4:
Doa 4 lỗ dẫn hướng
Dùng dao doa làm từ thép gió P18; D = 30mm; Z = 4 răng
1. Chiều sâu cắt:
30 29,8
0,1
2
t
−
==
mm

2. Bước tiến:
mm/phút
0,7
.
S
SCD=
Theo bảng 2.3 [3]: C
S
= 0,12 S = 1,3 mm/vòng
⇒
Theo máy ta chọn S = 1,15 mm/vòng
3. Vận tốc cắt:
.
.
..
V
VV
Z
V
V
xy
m
CD
VK
Tt S
=
m/phút
Tra B3.3 [3]:
C
V

Z
V
x
V
y
V
m
10,5 0,3 0,2 0,65 0,4

B4.3 [3]: T = 50 phút
K
V
= 0,81
Ö
V = 7,14 m/phút