Đồ án chế tạo máy thiết kế quy trình gia công và chế tạo càng gạt

Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia cơng gạt LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng cơng nghiệp hố - đại hố đất nước Các ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng địi hỏi người kỹ sư phải có kiến thức tương đối rộng, phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể sản xuất sửa chữa Môn học cơng nghệ chế tạo máy có vai trị quan trọng, môn học giúp cho người sinh viên nắm vững biết vận dụng hiệu phương pháp thiết kế quản lý trình chế tạo sản phẩm khí có hiệu Đồ án cơng nghệ chế tạo máy việc tổng hợp kiến thức học vào việc thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo máy cho chi tiết điển hình Nó giúp cho sinh viên làm quen thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng cho sản phẩm khí cụ thể Trong q trình làm đồ án mơn học em bảo tận tình thầy Nguyễn Đắc Lộc thầy cô khoa kiến thức tổng hợp hạn chế nên nhiều thiếu sót, mong thầy khoa tận tình góp ý bảo Em xin cám ơn thầy, giúp em hồn thành đồ án LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công gạt NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TỐN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY I Chức điều kiện làm việc chi tiết Chi tiết gạt có chức biến chuyển động thẳng chi tiết (piston động đốt ) thành chuyển động quay chi tiết khác Ngoài chi tiết cịn có tác dụng để đẩy để bánh cần thay đổi tỉ số truyền hộp tốc độ, chi tiết làm việc điều kiện chịu va đập II Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết Cũng chi tiết khác chi tiết dạng tính cơng nghệ có ý nghĩa quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến suất, độ xác gia công chi tiết dạng yêu cầu: - Độ cứng vững gia công - chiều dài lỗ nên mặt đầu chúng nên nằm hai mặt phăng song song tốt - Kết cấu nên đối xứng qua mặt phẳng Đối với có lỗ vng góc với kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công lỗ - Kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công nhiều bề mặt lúc - Hình dáng phải thuận lợi cho cho việc chọn chuẩn thô chuẩn tinh thống Chi tiết C15 có mặt đầu khơng nằm mặt phẳng nên nhiều nguyên công để gia công mặt đầu Khi gia công mặt đầu 25 độ cứng vững chi tiết gia cơng dẫn đến đồ gá phức tạp Mặt khác kết cấu nên thời gian gia công dài (do thời gian chạy khơng nhiều) giảm suất gia công muốn tăng suất gia công phải gia cơng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công gạt nhiều vị trí phải phay đồng thời mặt đầu nên cần phải có máy chuyên dùng Đây chi tiết có kết cấu đối xứng đơn giản phôi chế tạo phương pháp đúc khn cát sau đem ủ Bề mặt A bề mặt lắp ráp sau gia công xong, nên chọn mặt A làm chuẩn tinh Vật liệu chi tiết gang xám GX 15 - 32 III Xác định dạng sản xuất Trong chế tạo máy người ta phân biệt ba dạng sản xuất - sản xuất đơn - sản xuất hàng loạt - sản xuất hàng khối Xác định dạng sản xuất phụ thuộc sản lượng (N) hàng năm chi tiết khối lượng (Q) chi tiết +, Sản lượng hàng năm chi tiết xác định theo công thức sau đây: N = N1.m.[1+(+)/100 ] Trong đó: N_ số chi tiết sản xuất năm N1_là số sản phẩm sản xuất năm (N1=3000 chiếc/năm ) m_ số chi tiết sản phẩm _ phế phẩm xưởng đúc _ số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ (=  %) chọn  = 6% Thay số: N= 3000.1.( 1+ 46 )= 3300 chi tiết/năm 100 +, Khối lượng chi tiết xác định theo công thức sau: Q = V. (kg) Với _trọng lượng riêng vật liệu =6,8 7,4 kg/dm3 Chia chi tiết phần ta xác định thể tích chi tiết V= 0,1098 dm3  Vậy trọng lượng chi tiết : Q= 0,1098 7,2 = 0,8 kg LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công gạt Theo bảng ( trang 13 Thiết kế đồ án CNCTM t/g PGS - TS Trần Văn Địch) ta có dạng sản xuất : hàng loạt vừa IV Chọn phương pháp chế tạo phơi Có phương pháp chế tạo phôi sau - Phôi dập: thường dùng cho chi tiết trục côn, trục thẳng, loại bánh khác, chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khưỷu loại chi tiết thường dập búa máy nằm ngang đứng chi tiết đơn giản dập khơng có ba via cịn chi tiết phức tạp có ba via ( khối lượng ba via = 0,05% 0,15% khối lượng phôi ) - Phôi rèn tự do: dùng sản xuất đơn hàng loạt nhỏ ưu điểm phôi rèn tự sản xuất nhỏ giá thành hạ (vì khơng phải chế tao khn mẫu ) - Phôi đúc: dùng cho loại chi tiết gối đỡ, chi tiết dạng hộp, loại phức tạp, loại trục chữ thập, trục khưỷu vật liệu dùng cho phôi đúc gang, thép, đồng, nhôm Đúc thường thực khuân cát, khuân kim loại, khuân vỏ mỏng phương pháp đúc áp lực, đúc ly tâm, đúc theo mẫu chảy Tuỳ theo dạng sản xuất, vật liệu, hình dáng khối lượng chi tiết mà ta chọn phương pháp đúc hợp lý Do chi tiết gạt đối xứng sử dụng vật liệu GX 15 -32( có tính đúc cao),có dạng sản xuất hàng loạt vừa Vì ta chọn phương pháp đúc khn kim loại Bản vẽ lồng phôi: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia cơng gạt Trªn Mặt phân khuôn Duới V Th t cỏc nguyờn cụng 5.1 Tiến trình cơng nghệ Do sản xuất hàng khối nên ta chọn phương pháp gia cơng nhiều vị trí nhiều dao gia công song song Để đạt suất cao đường nối cơng nghệ phù hợp phân tán nguyên công Dùng đồ gá vạn kết hợp với đồ gá chuyên dùng máy chun dùng ( có) Quy trình cơng nghệ gia công( không kể đến nguyên công làm phôi): + Nguyên công1 : Phay mặt A + Nguyên công2 : Phay mặt đối diện với mặt A + Nguyên công3 : Phay mặt đầu nhỏ + Nguyên công4 : Khoan, khoét, doa lỗ 20 + Nguyên công5 : khoan, khoét, doa 10 + Nguyên công6 : Khoan lỗ 12 + Nguyên công7 : Khoan lỗ 6 + Nguyên công8: Kiểm tra 5.2 Chọn phương pháp gia công - Gia công lỗ 20+0,035vật liệu gang xám,ta they dung sai +0,035 ứng với 20 cấp xác 5, chọn phương pháp gia cơng khoan, khoét, doa - Gia công mặt đầu A đạt Rz=20 , bước gia cơng lần cuối phay tinh, bước trước phay thô LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công gạt VI_ Tính lượng dư cho bề mặt tra lượng dư cho bề mặt cịn lại 6.1_Tính lượng dư gia công phay mặt phẳng( nguyên công 2) Lượng dư tính tốn dựa phương pháp phân tích yếu tố tạo nên lớp kim loại hớt để có chi tiết hồn chỉnh Với yêu cầu bề mặt đạt Rz=20 theo bảng ( Tk đồ án mơn học CNCTM) chi tiết yêu cầu hình thành qua bước phay thô phay tinh Theo bảng 3.98 ( sổ tay CNCTM tập1) p=1000 m (sai lệch 0,5 mm ) Độ xác chi tiết sau bước là: + phay thơ cấp xác đạt 12 + phay tinh cấp xác đạt 10 Theo bảng 3.91 (sổ tay CNCTM tập1) ta có giá trị dung sai bước cơng nghệ + Bước phay thô :thô=250 m + Bước phay tinh: tinh=100 m Lượng dư nhỏ cho nguyên công tính theo cơng thức 3.1 Zimin= ( Rz+h )i-1+i-1+i Trong đó: R za :Chiều cao nhấp nhơ tế vi nguyên công trước để lại T a : Chiều sâu lớp khuyết tật nguyên công trước để lại  a : Sai lệch vị trí khơng gian ngun công trước để lại  b Sai số gá đặt chi tiết nguyên công thực Đối với chi tiết gang thực hiện, phơi đúc có nhấp nhô tế vi chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt R z phôi hphôi, giá trị (R z phô+ hphôi ) tra theo bảng 3.65_sổ tay CNCTM tập1 Các giá trị R zi (kể từ sau bước phay thô ) tra bảng 3.69_stCNCTM tập1: (Rz phô + hphôi ) = 500 m Rzthô= 50 m Rztinh=20 m Với nguyên công gia công mặt phẳng phôibao gồm độ song song mặt phẳng ( mặt gia công so với mặt đầu gia công) độ cong vênh phôi Với khuôn kim loại ,độ cong vênh chi tiết đúc coi khơng đáng kể Do : phơi=sph Sau bước công nghệ, sai lệch không gian chi tiết giảm so với bước trước cịn lại=bước trước thơng qua hệ số giảm sai Theo tài liệu ta có hệ số xác hố( hệ số giảm sai) qua bước là: K = 0,06_ sau gia công thô LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công gạt K = 0,02_sau gia công tinh Theo bảng 3.67 sai lệch vị trí bề mặt chi tiết đúc ta có: phơi=sphphơi = 2,2  3,4 (m/m) Lấy phôi= 2,8.10-3 (m/mm)  thô= 0,06 phôi=0,168.10 -3(m/mm) tinh= 0,02 thơ=3,36.10-6(m/mm) Tính sai số gá đặt: Chi tiết định vị phiến tì (3 bậc tự do), kẹp chặt cấu kẹp chặt liên động ren vít Sai số gá đặt xuất coi bao gồm sai số chuẩn công nghệ không trùng với gốc kích thước sai số kẹp chặt  gd = c2  k  k : Sai số kẹp, tra bảng 3.14 sách Hướng dẫn phay thô  k = 80(m)  c : Là sai số chuẩn phay  c =0,1  gd =  c   k =128,1( m) Tra bảng 3.2 sách Hưỡng dẫn ta có chất lượng bề mặt phơi đúc khn kim loại cấp xác 12 14 Rz = 200m Ta = 300m Lượng dư nhỏ phay thô Zmin= 500 +2,8 +128 = 630,8( m) Lượng dư nhỏ phay tinh Zmin=50+ 2,8 +0,2.128 = 78,4( m) Kích thước tính tốn bước cơng nghệ cuối kích thước theo vẽ 420,1 Vậy kích thước tính tốn cuối : Lmin-tinh= 41,9 mm Kích thước tính tốn bước cơng nghệ cịn lại là: Lmin-thô= Lmin-tinh+ Zmin-tinh= 41,9 + 0,0784 = 41,9784 mm Lmin-phôi= Lmin-thơ+ Zmin-thơ= 41,9784 +0,6308=42,6092 mm Kích thước giới hạn lớn nguyên công Lmax-tinh= Lmin-tinh+ tinh= 41,9 + 0,2= 42,1 mm Lmax-thô= Lmin-thô + thô = 41,9784 + 0,25 = 42,2284mm  42,23 mm Lmax-phôi= Lmin-phôi+ phôi= 42,2284 + 1=43,2284 mm  43,23 mm +) Lượng dư giới hạn xác định sau : Khi phay tinh : Zmax= 42,23 - 42,1 = 0,130 (mm) =130 (m) Zmin = 41,9784 - 41,9 = 0,0784 (mm) =78(m) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công gạt Khi phay thô : Zmax= 43,23 - 42,23 = 1(mm) = 1000 (m) Zmin= 42,6092 - 41,9784= 0,6308(mm) =630(m) + ) Lượng dư tổng cộng tính : Z0min= 78 + 630 = 708 (m) Z0max= 130 + 100 = 1130 (m) Bước Rz Phôi Thô 200 Tinh 20 Ti  Zmi nm 300 50 128,1 630 6,5 78  Lt Lmin mm Lmax mm 43,2284 600 42,6 43,23 42,2284 250 41,98 42,1000 200 41,9 m m Zmin m Zmax m 42,23 630 1000 42,1 78 130 +,Kiểm tra kết tính tốn: Sau phay tinh: Zmax-Zmin= 130-78 =52 m; 1-2= 250- 200 = 50 m Sau phay thô : Zmax- Zmin=1000 - 650 =350 m ;p-1= 600– 250 = 350 m VII Tính chế độ cắt cho nguyên công tra lượng dư cho ngun cơng cịn lại 7.1:Ngun cơng I :Phay mặt đầu A -Định vị :chi tiết định vị mặt đáy bậc tự do, khối V ngắn định vị bậc tự do, chốt chống xoay định vị bậc tự -Kẹp chặt : dùng cấu kẹp chặt ren khối V di trượt từ phải sang trái phương lực kẹp vng góc với phương gia công LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công gạt - Chọn máy : máy phay dựng 6H12, công suất N = 10 kw, (  = 0,75 ) - Chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK8, đường kính D = 75mm , Z= 10 Lượng dư gia công t =2 mm phay lần:lần với Z b = 1.5 mm, lần với Zb = 0.5 mm - Chế độ cắt : xác định chế độ cắt cho dao - lần 1: chiều sâu cắt t1 = 1.5 mm, lượng chạy dao Sz = 0.13 mm/răng, số dao 12 Theo bảng 5-127 (tr115 STCNCTM tập 2) ta có Vb = 250 m/phút Các hệ số điều chỉnh: Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công , k1 = Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công , k = 0,8 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay: k3 = Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền dao k4 = vận tốc tính tốn: Vt= Vb.k1.k2.k3.k4 = 250 0,8 1 = 200 m/phút Số vịng quay trục tính tốn là: nt = 1000.V t 1000.200 = = 849 (vòng/phút)  D 3,14.75 Ta chọn số vòng quay theo máy 6H82 ,nm = 750 (vòng/phút) tốc độ thực tế là: Vtt = D. nm 75.3,14.750 = = 197,8 (m/phút) 1000 1000 Lượng chạy dao phút Sp = Sr.Z.ntm = 0,13 10 750 = 1092 mm/phút Vậy lượng chạy dao chọn cho máy là: Sm = 790 (mm/phút) - Từ thông số ta tra bảng 5-130(STCNCTM tập 2) ta công suất cắt yêu cầu N= 1,3 kw ( với độ cứng gang HB = 190, B = 25, S z = 0,13, Sp = 790) Vậy máy 6H12 đủ công suất để phay( Nm. = 10.,075 = 7,5 Kw) - Chế độ cắt lần 2: Phay tinh với cấp bóng 6 chiều sâu cắt t = 0.5 mm Các thông số tính theo bước 1: Vtt = 197,8 m/phút LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công gạt Sp = 873,6 mm/phút n = 750 v/phút, N = 1,3 Kw 7.2 Nguyên công II: phay mặt đáy( Nguyên công cần thiết kế kế đồ gá) - Định vị: Mặt đáy A làm chuẩn tinh định vị bậc tự do, khối V ngắn định vị bậc tự do, chốt chống xoay khống chế bậc tự cịn lại - Kẹp chặt:kẹp chặt ln khối V di động dùng cấu kẹp chặt vào mặt đầu nhỏ - Do bề mặt gia công giống bề mặt gia công nguyên công I nên ta làm nguyên công - Chọn máy phay đứng 6H12 với công suất động 10 Kw ,  = 0,75 Số vịng quay trục : 30; 37,5 ; 47,5 ; 60; 75; 95 ; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500 Dao phay mặt đầu thép gió P6M5 có D = 75 mm , chiều dày B = 40 mm (h = 16 ); d= 40 mm; Z = 10 - Chiều sâu cắt chiều rộng cắt (B) Bước Chiều sâu cắt t(mm) Chiều rộng phayB(mm) Phay thô 1,5 40 Phay tinh 0,4 40 -, Bước 1: Phay thô: Chiều sâu cắt: t=1,5 mm; lượng chạy dao răng: SZ=0,2….0,4 mm/răng  lấy Sz=0,3 Chiều rộng phay lớn : B =40 mm 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án côn nghệ ché tạo máy Thiết kế QTCN gia công gạt Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan tra bảng 5-87 (STCNCTM tập 2) với l