thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết giá điều chỉnh

Taøi lieäu tham khaûo THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT GIÁ ĐIỀU CHỈNH Môn Công nghệ Chế tạo máy GVHD Thầy Phạm Hữu Lộc Taøi lieäu tham khaûo 1 Nguyeãn Ñaéc Loäc, Leâ Vaên Tieán, Ninh Ñöùc Toán, Traàn Xuaân Vieät Soå tay coâng ngheä cheá taïo maùy 1 2 Nhaø xuaát baûn khoa hoïc kyõ thuaät – 1999 2 Leâ Trung Thöïc, Ñaëng Vaên Nghìn Höôùng daãn thieát keá ñoà aùn moân hoïc coâng ngheä cheá taïo maùy Ñaïi hoïc baùch khoa – 1992 3 Hoaøng xuaân nguyeân Dung sai laép gheùp vaø ño löôøng.

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT GIÁ ĐIỀU CHỈNH Môn: Công nghệ Chế tạo máy GVHD: Thầy Phạm Hữu Lộc Tài liệu tham khảo Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy & Nhà xuất khoa học kỹ thuật – 1999 Lê Trung Thực, Đặng Văn Nghìn Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Đại học bách khoa – 1992 Hoàng xuân nguyên Dung sai lắp ghép đo lường kỹ thuật Nhà xuất giáo dục – 1994 Nhóm tác giả trường đại học Bách Khoa Hà Nội Công nghệ chế tạo máy & Nhà xuất khoa học kỹ thuật – 1998 Bộ môn công nghệ chế tạo máy Sổ tay thiết kế công nghệ chế tạo máy 1&2 Trường đại học Bách Khoa Hà Nội, 1970 PHẦN : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Sản lượng chế tạo theo yêu cầu 10000 sp/ năm Khối lượng chi tiết 3,5 Kg Dạng sản xuất + Xác định hình thức tổ chức sản xuất :   N = N m. 1     . 1  sp/năm 100  100 Trong : • N0 : số sản phẩm năm theo kế hoạch • m : số lượng chi tiết sản phẩm •  : số phần trăm dự trữ cho chi tiết ( = 10 20%) •  : số phần trăm chi tiết phế phẩm trình chế tạo ( = 5%) 10     N 10000.1.1  .1   = 11440 sp/ năm  100   100  Dạng sản xuất hàng loạt vừa PHẦN : PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG Bản vẽ đánh số bề mặt chi tiết gia công: 11 12 16 13 10 14 15 Công dụng : + Đây chi tiết dạng càng, đối xứng, có lỗ (5) rãnh lỗ (12) +Trong chi tiết có lỗ tâm song song (5,7,10) với nhau, lỗ có tâm vuông góc với tâm ba lỗ (16) + Chi tiết có tác dụng chuyền chuyển động quanh trục (5) + Hai lỗ bên (7,10) có vai trò xiết giữ chi tiết hoạt động Các yêu cầu kỹ thuật + Vật liệu gang xám GX 15-32, 190HB, k=150, n=320 + Chi tiết đòi hỏi độ xác song song lỗ cao + Bảng tóm tắt yêu cầu kỹ thuật chi tiết: Bề mặt chi tiết Hình dáng Mặt Vị trí tương quan Song phẳng song Cấp xác 10 Độ nhám Ra = Yêu cầu kỹ thuật khác Độ đảo 2,5m hướng tâm so với trục (50+0,1) 1,9,10,1 Mặt Song phẳng song 11 (5) không Ra = 0,2 Dung sai độ 3,2m song song so với với mặt (9) mặt (9) không 0,3mm 100mm chiều dài 7,10 Lỗ Vuông 12 góc 14,15 Mặt mặt (9) Vuông phẳng góc Rz = 20m 11 Ra = Dung sai độ 3,2m vuông góc với so với mặt mặt (9) (9) không 0,2mm 16 Lỗ Song song Ra = 2,5m với mặt (9) Các bề 14 Rz = 80m mặt lại 2.1 Vật liệu + Vật liệu dùng chế tạo gang xám có ký hiệu GX 15-32 phù hợp với chi tiết dạng càng, chịu tải trọng nhẹ 2.2 Tính công nghệ GX 15-32 + Là gang ferit-peclit với grafit tương đối thô, có tính trung bình, chịu mà mòn, dùng chi tiết chịu tải trọng nhẹ + Độ cứng: HB = 150-250 + Không chịu biến dạng dẻo, dễ bị phá huỷ dòn PHẦN : CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI Giới thiệu dạng phôi 1.1 Phương pháp đúc: [1, trang 169…186] + Phương pháp sử dụng rộng rãi cho phôi đúc có hình dạng kết cấu phức tạp, đạt kich thước từ nhỏ đến lớn, phù hợp với nhiều loại vật liệu + Phôi đúc chia thành cấp xác : - Cấp xác 1: bảo đảm mẫu kim loại với việc khí hoá việc chế tạo phôi, sấy khô rót kim loại Sử dụng điều kiện sản xuất hành khối, dùng chế tạo chi tiết hình dạng phức tạo thành mỏng Phôi cấp xác kích thước IT14-IT15, độ nhám Rz=40m - Cấp xác cấp 2: Nhận nhờ mẫu gỗ dùng khuôn kim loại dễ tháo lắp sấy khô Phương pháp cho sản xuất hàng loạt Loại phôi cấp xác kích thước IT15-IT16, độ nhám Rz=80m - Cấp xác cấp 3: thường dùng khuôn cát, chế tạo phương pháp thủ công Phương pháp thuận lợi chế tạo chi tiết có dạng kích thước từ hợp kim đúc khác sản xuất đơn loạt nhỏ Loại phôi cấp xác kích thước IT16-IT17, độ nhám Rz=160m + Phôi đúc phân loại thành cấp độ phức tạp Năm cấp ghi minh hoạ tài liệu tham khảo [1,từ trang 170 183] 1.2 Phôi rèn tự [1, trang 186 216] + Sử dụng sản xuất đơn hàng loạt nhỏ, cho chi tiết có thù hình đơn giản với mép dư lớn 1.3 Phôi dập [1, trang 217 224] Thường dạng thép thỏi, phôi trục lớn, tay gạt tay kéo, phôi có thù hình đơn giản, có kết cấu hình học đơn giản Chọn lựa phương pháp chế tạo cách chế tạo phôi : Từ yêu cầu sản xuất hàng loạt vừa với vật liệu GX15-32 ta thấy phương pháp đúc thích hợp với tính chất vật liệu, yêu cầu kỹ thuật dạng sản xuất chọn 2.1 Chọn mặt phân khuôân đúc: + Khi chọn mặt phân khuôân cần ý: - Mặt phân khuân đảm bảo dễ làm khuân rút mẫu - Mặt phân khuôân phải đơn giản nhất, số mặt phân khuôn phải Tốt chọn mặt phân khuôn tránh mặt cong, bậc - Mặt quan trọng chi tiết nên để quay xuống + Ở chi tiết em chọn mặt phân khuân bề mặt A_A hình vẽ Với cách chọn ta dễ dang làm khuôn, lấy mẫu A A 2.2 Chọn vị trí dẫn kim loại vào khuôn: + Vị trí dẫn kim loại vào khuôn phải đảm bảo điền đầy kim loại vào khuôn + Không bị xói khuôn rót kim loại vào + Vị trí dẫn kim loại chọn dẫn theo phía hình vẽ bên dưới: dẫ n kim loại o 2.3 Chọn vị trí đặt đậu ngót: + Đậu ngót để bổ sung kim loại cho vật đúc đông đặc + Đậu ngót bố trí vào chỗ thành vật đúc tập trung nhiều kim loại đông đặc chậm co rút nhiều + Vị trí đậu ngót chi tiết bố trí hình vẽ : Vịtrí đậ u ngó t PHẦN : CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT Chọn phương pháp gia công bề mặt : + Phương pháp gia công có nhiều cách để đạt yêu cầu kỹ thuật Nhưng thực tế chọn biện pháp gia công đem lại hiệu kinh tế xuất cao 1.1 Bề mặt 3,9 Phôi CCX 15, + Yêu cầu cần đạt được: Rz=80m - Độ nhám Ra=2,5m - Cấp xác :11 Tiện thô CCX 14, Rz=50m Tiện bán tinh Tiện thô CCX11, 14, CCX =50m RRaz=3,2m Tiện tinh CCX 10, Ra=2,5m Phôi CCX 15, Rz=80m Phay thô CCX 12, Rz=40m Phay bán Phay thoâ tinh CCX 12, CCX 11, Rz=40m Ra=3,2m Phay tinh CCX 10, R =2,5m Tiện bán tinh CCX 11, Phay bán tinh CCX 11, Tiện tinh CCX 10, Ra=2,5m Phay tinh CCX 10, Ra=2,5m 1.2 Bề mặt 4,5,6 + Yêu cầu kỹ thuật - Độ nhám Ra=2,5m - Cấp xác : Phôi CCX 15, Rz=80m Tiện thô CCX 12, Rz=40m Khoét thô CCX 12, Rz=80m Tiện tinh CCX 8, Tieän tinh Rz=2,5m CCX 8, Rz=2,5m Doa thoâ CCX 10, Doa thoâ R =50m z CCX 10, Rz=50m Doa tinh CCX 8, Doa tinh Ra=2,5m CCX 8, Ra=2,5m 10 - Với gang sau bước công nghệ đầu T=0 - Sai số không gian bề mặt gia công bước gia công sát trước để lại: • cv=  k l (m) : sai soá cong vênh bề mặt gia   0,25 k công sử dụng mâm cặp chấu tự định tâm) Với k = 1m/mm l = 50 mm cv = 40 m • vt : sai số vị trí tương quan mặt gia công mặt định vị vt = 1000 m - Sai lệch vị trí phôi : o= 402  1000 1000 ,8 m • Sai số không gian sau bước tiện thô : 1=0,06.1000,8 = 60,084 m • Sai số không gian sau bước tiện bán tinh : 2=0,05.1000,8 = 50,04 m • Sai số không gian sau bước tiện tinh : 1=0,04.1000,8 = 40,032 m - Sai số gá ñaët i =  2c   2k   2đg =100 m c = (vì chi tiết gá mâm cặp chấu tự định tâm) k = 100 m đg = sai số đồ gá nhỏ bỏ qua - Lượng dư cho bước tiện thô: Zmin1 R z0  T0     = 500 + 1000,8 + 100 = 1600,8 m - Lượng dư cho bước tiện bán tinh: Zmin2 R z2  T2     = 200 + 60,084 + 100 = 360,084 m - Lượng dư cho bước tiện tinh: 29 Zmin3 R z3  T3  3   = 40 + 50,04 + 100 = 190,04 m - Kính thước bé chi tiết: L min3 50 mm - Kích thước trung gian bé phôi trước gia coâng tinh: L min2  L min3  Zmin3 = 50 + 0,19004 = 50,19004 m - Kích thước trung gian bé phôi trước gia công baùn tinh: L min1 L min2  Zmin2 = 50,19004 + 0,360084 = 50,550124 m - Kích thước bé phôi : L min0  L min1  Zmin1 = 50,550124 + 1,6008 = 52,150924 m - Dung sai kích thước tra sau : - Dung sai phoâi : 0 = 2,4 m - Dung sai sau bước tiện thô : 1=1,6 mm - Dung sai sau bước tiện bán tinh : 2 = 0,25 mm - Dung sai sau bước tiện tinh : 3= 0,05 mm - Kích thước lơn : L min0 52,16 mm L max0 52,16 + 0 = 52,16 + 2,4 = 54,56 mm L min1 50,56 mm L max1 50,56 + 1 = 50,56 + 1,6 = 52,16 mm L min2 50,2 mm L max2 50,2 + 2 = 50,2 + 0,25 = 50,45 mm L min3 50 mm L max3 50,05 mm - Lượng dư trung gian bé lớn bước : • Bước tiện thô: Zmin1 = L min0 - L min1 52,16 – 50 ,56 = 1,6 mm Zmax1 = L max0 - L max1 54,56 – 52,16 = 2,4 mm • Bước tiện baùn tinh : Zmin2 = L min1 - L min2 50,56 – 50 ,2 = 0,36 mm Zmax2 = L max1 - L max2 52,16 – 50,45 = 1,71 mm • Bước tiện tinh : 30 Zmin3 = L min2 - L min3 50,2 – 50 = 0,2 mm Zmax3 = L max2 - L max3 50,45 – 50,05 = 0,4 mm - Lượng dư tổng cộng bé lớn Zmin0 = Zmax0 =  Zmin = 1,6 + 0,36 + 0,2 = 2,16 mm i  Zmax = 2,4 + 1,71 + 0,4 = 4,51 mm i - Thử lại kết quả: Zmax0 - Zmin0 = 4,51 – 2,16 = 2,35 mm ph - kt =2,4 – 0,05 = 2,35 mm Vậy kết - Lượng dư trung gian danh nghóa bước tiện thô : Z1  Zmax1  ES0  ES1=2,4 – 1,2 + 0,05 = 1,25 mm - Lượng dư tổng cộng danh nghóa : Z0  Zmax0  ESph  ESct = 4,51 – 1,2 + 0,05 = 3,36 mm - Kích thước danh nghóa phôi (một phía): L0 = Lkt + Z0 =50 +3,36 = 53,36 mm Trình Các yếu tố tự tạo thành lượng dư (m) bước gia Lượn g dư tính toá công nghệ Kích Rzi n Zmin Kích thước tính toán, i i 1000 10 52,1509 ,8 60,0 10 1600, 24 50,5501 84 50,0 10 360,0 24 50,1900 84 Ti mm , m thước Lượng dư Dun giới giới hạn g sai hạn (mm ) Lmin Lmax 52, 54, 16 50, 56 52, 56 50, 16 50, 45 Zmin Zmax 1,6 2,4 0,3 1,7 công 0.Phôi 1.Tiện thô 2.Tiện bán 500 200 40 2,4 1,6 0,25 31 tinh 3.Tieän tinh 10 40,0 10 190,0 32 50 0,05 50 50, 05 coä ng 0,2 0,4 2,1 4,5 Xác định lượng dư phương pháp tra bảng + Xác định lượng dư kích thước trung gian cho bề mặt (3) Lượng dư tổng cộng cho kích thước L = 50 3mm vớ dung sai kích thước 0,5 mm - Kích thước phôi : L = 50 + =53 - Kích thước lớn phôi L max0 53 0,653,6 mm - Công nghệ gồm cá bước sau : • Phay thô, độ xác cấp 12, dung sai 1 = 0,25 mm • Phay bán tinh, độ xác cấp 10, dung sai 2 = 0,1 mm  Lượng dư phay thô bán tinh : Zmax0 = + 0,6 = 3,6 mm - Lượng dư chia làm hai phần • Phay bán tinh Z2 = 1,2 mm • Phay thô Z1 = 2,4 mm - Kích thước trung gian xác đinh sau : • Kích thước lơn L max0 53,6 mm • Kích thước sau bước phay thô : L max1 L max0  Z1 53,6  2,4 =51,2 mm + Caùc bề mặt khác xác định tương tự kết tổng kết trình tính toán ghi bảng sau 32 Số Các bước Cấ Dung Lượng Kích Nguồ công p sai  i, dư Zi , thước n gốc bề nghệ chín m mm trung tài gian liệu mặt h gia xá công c ghi Phôi 13 0,12 23,5 59 Khoeùt 10 0,46 6,5 65,5+0.,4 Doa 0,046 0,5 23 66+0,046 380,5 14 0,62 4,5 42+0,62 thoâ 0,062 1,7 43,7+0,062 Khoeùt 0,039 0,3 440,039 Khoan 13 0,27 Khoét Phôi 11 0,18 0,84 13+0,18 190,42 Phay thoâ 13 0,27 2,22 16,2+0,27 2.Phay baùn 11 0,11 1,2 16+0,11 0,7 23 180,35 11 0,1 6,35 12+0,11 13 0,27 Phoâi 7,10 1,8 11,13 Tiện Doa Phôi tinh Phôi Phay bán 12 0,6 12+0,27 tinh Phôi Phay thô 16+0,27 33 Phay bán 14,15 0,18 18+0,18 0,84 23 210,42 11 0,18 6,42 15+0,11 Khoan 13 0,27 Khoeùt 11 0,18 0,85 14,85+0,18 Doa 0,027 0,15 15+0,027 tinh Phoâi Phay bán 16 11 tinh Phôi 140+0,27 PHẦN : TÍNH TOÁN LƯNG DƯ 7.1 Tính toán chế độ cắt phương pháp phân tích (tài liệu tham khảo 1) + Cho bề mặt (9) + Số liệu ban đầu : - Vật liệu : gang xám 15-32, có HB=190 - Máy tiện 1A616 - Công suất máy N= 4Kw - Dao cắt BK8 - Chiều sâu cắt t: • Tiện thô t1=2,4 mm • Tiện bán tinh t2=1,71 mm - Lượng chạy dao s, mm/vòng • Lượng chạy dao tinh S1=0,8 mm/vg • Lượng chạy dao bán tinh S2=0,6 mm/vg • Lượng chạy dao tinh S3=0,25 mm/vg - Tốc độ cắt : V C K v T t Sy v m x Trong tra bảng ta có thông số sau : • Khi S  0,4: Cv = 243; x=0,15; y=0,4; m=0,2 • Khi S > 0,4: Cv = 292; x=0,15; y=0,2; y=0,2 • T = 50 34 • Kv = KMN.Knv.Khv =1.0,82.1= 0,82 KMN : ảnh hưởng chất lượng bề mặt gia công Knv : ảnh hưởng trạng thái phôi Khv : ảnh hưởng vật liệu cắt dao Vthô 292 0,82=100 m/ph 50 2,40,15.S0,2 0,2 Vbaùntinh  Vtinh  292 0,82=112 m/ph 50 1,710,15.0,60,2 0,2 243 0,82=138 m/ph 500,2.0,40,15.0,250,4 - Số vòng quay : n= 1000.V .D Trong • V : vận tốc cắt • D : đường kính phôi cắt nthô 1000.100 354 vòng/phút 3,14.90 nbán tinh  ntinh  1000.112 396 vòng/phút 3,14.90 1000.138 488 vòng/phút 3,14.90 - Chọn số vòng quay theo số vòng quay máy nthô = 322 vg/ph nbaùn tinh = 360 vg/ph ntinh = 464 vg/ph - Tính lại vận tốc cắt theo số vòng quay máy Vthô = 322.3,14.90 91 m/ph 100 Vbaùn tinh = 360.3,14.90 101,736 m/ph 100 35 Vtinh = 464.3,14.90 131,126 m/ph 100 - Lực cắt P : Px,y,z=10.Cp.tx.Sy.Vn.Kp Tra bảng ta thông số sau : • Với Pz : Cp = 91; x = 1; y = 0,75; n = • Với Py : Cp = 54; x = 0,9; y = 0,75; n = • Với Px : Cp = 91; x = 1; y = 0,4; n = Kp = KMP.K.Ky KMP = (x,y,z) Kz = 0,94 Ky = 0,77 Kx = 1,11  Pz = 10 92 2,4 0,80,75 0,94 = 1754 N Py = 10 92 2,40,9 0,80,75 0,77 =914 N Px=10 46 2,4 0,60,4 1,11=999 N - Tính công suất máy : N= Pz V 1756.91  2,61 Kw 1024.60 1024.60 Ta thấy N