TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỀ TÀI THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BÍCH ĐUÔI ( TẬP THUYẾT MINH) Để phục vụ cho việc cải tiến và nâng cao chất lượng sản phẩm cơ khí , việc đề ra quy trình công nghệ thích hợp và có hiệu quả là vấn đề rất quan trọng. Ngoài ra, để đảm bảo được yêu cầu thiết kế, đạt tính công nghệ cao, sản phẩm làm ra được sử dụng rộng rãi, việc đề ra quy trình công nghệ thích hợp là công việc phải được ưu tiên hàng đầu.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA CƠ KHÍ-BỘ MƠN CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG CHẾ TẠO MÁY NGHỆ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG BÍCH ĐI ( TẬP THUYẾT MINH) Giáo viên hướng dẫn: Giáo viên duyệt : TRƯƠNG QUỐC THANH TRƯƠNG QUỐC THANH Họ tên sinh viên thực hiện: LÊ PHÚ VINH MSSV: 29704197 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy: TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA CƠ KHÍ- BỘ MƠN CHẾ TẠO MÁY GVHD: Phan Hồng Long CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM ĐỘC LẬP-TỰ DO-HẠNH PHÚC ĐỒ ÁN MÔN HỌC HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN: NGUYỄN BÁ HIẾU DƯƠNG MẠNH HƯNG LÊ HỒNG QUANG HOÀNG TÚ ANH 29703232 29703271 29703570 29603020 Đầu đề đồ án: Số liệu đồ án: -Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng bích -Bản vẽ chi tiết -Sản lượng : 500-3500 chiếc/năm Nội dung phần thuyết minh tính tốn: • • • • • • • • • Xác định dạng sản xuất Phân tích chi tiết gia cơng Chọn phơi phương án chế tạo Chọn tiến trình gia công Thiết kế nguyên công Xác định lượng dư trung gian kích thước trung gian Xác định chế độ cắt thời gian gia công Lập phiếu tổng hợp nguyên công Thiết kế đồ gá Các vẽ : • Bản vẽ chi tiết • Bản vẽ phơi • Bản vẽ sơ đồ ngun cơng • Bản vẽ đồ gá Ngày giao đồ án: Ngày hoàn thành đồ án: 1A3 1A3 12A3 1A2 Nội dung yêu cầu đồ án thông qua hội nghị môn Giáo viên hướng dẫn Chủ nhiệm mơn Phan Hồng Long Nhóm Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy: Nhận xét đánh giá đồ án: Nhóm GVHD: Phan Hồng Long Trang Ngày ………Tháng…………Năm 2001 Người chấm đồ án MỤC LỤC ¬ Lời nói đầu ¬ Chương I: Chọn dạng sản xuất ¬ Chương II: Phân tích chi tiết gia cơng ¬ Chương III: Chọn dạng phơi phương pháp chế tạo phơi ¬ Chương IV:Chọn tiến trình gia cơng bề mặt phơi ¬ Chương V: Thiết kế ngun cơng 14 ¬ Chương VI: Xác định lượng dư 25 ¬ Chương VII: Xác định chế độ cắt thời gian nguyên công 32 Chương VIII: Thiết kế đồ gá 45 Hình dạng chi tiết sau gia cơng 53 Tài liệu tham khảo 54 LỜI NÓI ĐẦU Để phục vụ cho việc cải tiến nâng cao chất lượng sản phẩm khí , việc đề quy trình cơng nghệ thích hợp có hiệu vấn đề quan trọng Ngoài ra, để đảm bảo u cầu thiết kế, đạt tính cơng nghệ cao , sản phẩm làm sử dụng rộng rãi , việc đề quy trình cơng nghệ thích hợp công việc phải ưu tiên hàng đầu Việc thiết kế quy trình cơng nghệ thích hợp cịn giúp người công nhân giảm thời gian gia công, tăng suất làm cho giá thành sản phẩm hạ , đáp ứng nhu cầu thị trường Một chi tiết máy có nhiều quy trình cơng nghệ khác , việc thiết kế quy trình công nghệ chọn đồ án chọn cho hợp lý đồng thời đảm bảo yêu cầu chất lượng , giá thành , thời gian Các số liệu thơng số tính tốn thầy hướng dẫn từ tài liệu kinh nghiệm Tuy , đồ án công nghệ chế tạo máy thực lần , nên khơng thể tránh khỏi sai sót q trình tính tốn , thiết kế Chúng em mong thầy góp ý, bổ sung kiến thức bảo cho chúng em để kiến thức chúng em ngày phong phú Chương I: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT : Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy: GVHD: Phan Hoàng Long ϖ Dạng sản xuất chi tiết dạng sản xuất hàng loạt vừa, đặc trưng cho dạng sản xuất là: + Dễ sử dụng thiết bị máy công cụ vạn + Các loạt sản phẩm sản xuất theo chu kì + Dễ điều chỉnh máy tự động đạt kích thước + Sử dụng tay nghề cơng nhân có nhiều bậc thợ phù hợp với nhiều nguyên công ϖ Khối lượng chi tiết xác định : + Thể tích chi tiết : V = 374,779 dm3 + Khối lượng riêng gang xám : γ = 7,2 Kg/dm3 ⇒ Khối lượng chi tiết : m = V * γ = 374,779 * 7,2 = 2,7 Kg Theo bảng 2.1 ( tài liệu HDTKCNCTM ) Để đạt dạng sản xuất hàng loạt vừa hàng năm nhà sản xuất phải sản xuất từ 500-35000 chi tiết Chương II: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG Cơng dụng chi tiết : Đây chi tiết bích bơm thuỷ lực bánh ăn khớp ngồi Bích lắp với thân bơm bích đầu tạo nên bơm thuỷ lực bánh Trên thực tế ta thấy bơm bánh đuợc sử dụng rộng rãi có kết cấu đơn giản, chế tạo dễ, với loại bơm tạo áp suất cao dùng phổ biến hệ thống thuỷ lực Điều kiện làm việc : Chi tiết làm việc áp suất cao nên độ bền chi tiết phải cao Yêu cầu kỹ thuật : Đây bích bơm thủy lực bánh răng, lắp vối thân bơm Do bơm nên yêu cầu độ kín mối ghép phải đảm bảo, yêu cầu mặt lắp phải có độ phẳng độ bóng cao Ơ chi tiết có hai lỗ φ 36 dùng để lắp hai trục bơm hai bánh ăn khớp Để thánh va đập ăn khớp hai bánh yêu cầu hai lỗ phải có tâm song song với nhau, yêu cấu độ song song 0,02, hai lỗ dùng làm ổ trược hai trục, yêu cầu độ nhám phải thấp ( Ra = 1,25 ) Để cho q trình lắp ghép xác độ kín khít bích thân bơm, đảm bảo độ song song hai tâm lỗ ta cần định vị cách xác để thao tác cách dễ dàng trính lắp ghép Do hai lỗ φ định vị chi tiết yêu cầu độ nhám thấp ( Ra = 1,25 ) Ngoài để tạo thẩm mỹ bơm, u cầu mặt ngồi khơng gia cơng phải có độ nhám Rz = 40 µm Vật liệu chi tiết : Chi tiết chế tạo gang xám 24-44, vật liệu có thơng số sau : + Giới hạn bền kéo : 240 N/mm2 + Độ giãn dài : δ = 0,5% + Giới hạn bền uốn : 440 N/mm2 + Giới hạn bền nén : 830 N/mm2 + Độ cứng : 170-241 HB + Dạng grafit : nhỏ mịn Vật liệu có tính cao, kim loại peclit, lẫn ferit với grafit nhỏ mịn, làm cho chi tiết chịu tải trọng tĩnh cao chịu mài mịn Tính cơng nghệ chi tiết: + Chi tiết yêu cầu độ xác số bề mặt phải cao, độ xác vị trí tương quan bề mặt chi tiết tương đối cao, yêu cầu số độ nhám bề mặt tương đối cao (Ra = 1,25µm) + Về hình dạng chi tiết tương đối đơn giản nên dễ dàng q trình chế tạo phơi + Để gia công số bề mặt đặc biệt chi tiết cần thiết kế đồ gá thích hợp để đảm bảo kích thước xác, độ nhám thấp, xuất cao… Chương III: CHỌN DẠNG PHƠI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHƠI Dạng phơi : phơi đúc, phơi rèn, phơi dập, phôi cán, phôi hàn Tạo phôi phương pháp đúc : Việc chế tạo phôi phương pháp đúc sử dụng rộng rãi phơi đúc đúc dạng kết cấu phức tạp đạt kích thước từ nhỏ đến lớn mà phương pháp khác rèn, dập khó đạt Cơ tính độ xác phơi đúc tuỳ thuộc vào phương pháp đúc kỹ thuật làm khn Tuỳ theo tính chất sản xuất, vật liệu chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật để chọn phương pháp đúc khác Có thể đúc khn kim loại, đúc khuôn cát, đúc li tâm… Tạo phơi phương pháp rèn dập nóng : =0.175 phút NGUYÊN CÔNG +KHOAN: chiều sâu cắt: t=2 mm lượng chạy dao: S =0.08 mm/vg (bảng 5-90 trang 86 STCNCTM tập 2000) vận tốc dao : V=30 m/ph số vòng quay : n= 1000 * v = π*D 1000 * 30 =2388,52 v/ph 3,14 * theo thông số máy chọn : n=1700 v/ph V= π * D * n 3,14 * *1700 = =21,352 m/ph 1000 1000 Thời gian gia công bản: l*i T= s * n = 27,9 *1 =0.2 phút 0,08 *1700 NGUYÊN CÔNG PHAY RÃNH chiều sâu cắt: t=2 mm lượng chạy dao: S =0.108 mm/vg (bảng 5-25 trang 21 STCNCTM tập 2000) vận tốc dao : V=44 m/ph số vòng quay : n= 1000 * v π*D = 1000 * 44 =233.54 v/ph 3,14 * 60 theo thông số máy chọn : n=235 v/ph V= π * D * n 3,14 * 60 * 235 = =44,3 m/ph 1000 1000 Thời gian gia công bản: = 0,108 * 235 l*i 278 *1 T= s * n Nhóm Trang 59 =11 phút NGUN CƠNG 12 Nhoùm Trang 60 MÀI PHẲNG a Chiều sâu cắt t = 0,2 (mm) b Lượng chạy dao Chọn S = 0,2 (mm/vòng) c Tốc độ cắt V + Vận tốc tịnh tiến bàn máy : V = 10 (m/phút) ( tra bảng 5- 219[3] ) + Chọn máy mài phẳng trục thẳng đứng 3736 có số vịng quay trục chín : n = 1450 (vịng /phút) Chọn theo số vòng quay thực tế theo máy 6H12 ⇒n = 600 (vòng/phút) CHƯƠNG VIII : THIẾT KẾ ĐỒ GÁ HÌNH THÀNH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ: - Nhiệm vụ thiết kế đồ gá cho nguyên công 4, khoét lỗ 4’ Sử dụng mũi khoét thép gió Đồ gá phải đảm bảo vị trí tương quan kích thước lỗ, độ song song đường tâm lỗ, độ vng góc mặt bên lỗ so với bề mặt phía ( mặt ).Trong q trình gia cơng cần đảm bảo định vị kẹp chặt nhanh chóng, xác, q trình tháo lắp dể dàng; kết cấu đồ gá đơn giản, dể sử dụng an tồn NỘI DUNG CƠNG VIỆC Tính sai số gá đặt - Sai số tính cho ngun cơng thực đồ gá: 2 2 εgđ = 2ckđg Trong đó: + εc : sai số chuẩn + εk : sai số kẹp chặt + εđg : sai số đồ gá Tính sai số chuẩn - Theo [10] trang 25 ta có : Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy: G V H D : P han H Lonε cg(L) = ∆X1 + ∆X2 oàng Trong : ∆X1: Sai số khe hở chốt mặt chuẩn định vị ∆X2: Sai số kích thước a Chuẩn định vị ( 4’) ảnh hưởng đến kích thước H lỗ Sai số chuẩn định vị lỗ aX2 X1 b H Đối với kích thước H ta có chuẩn kích thước cơng nghệ : H = b – a ⇒εc (H) = δ(b) - δ(a) = Sai số chuẩn định vị lỗ 4, 4’ mặt Ta có chuẩn điều chỉnh trùng với chuẩn định vị - Do phương dịch chỉnh vng góc với phương kích thước nên sai số chuẩn nhỏ ε ≈∂ Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy: G V2H D : P han H ∂d ∂d 0,027 0,027 oaøng +∂ = + = d d 0,00002 c 86, a b 46 ⇒εc - < (H) = 0,000025 ε (H) [∂(H)] c Tính sai số kẹp chặt : εk = ( ymax – ymin ).cosα Trong : nên thoả điều kiện định vị Long + α : góc kẹp phương kích thước gia cơng phương dịch chuyển y chuẩn đo lường Tính sai số đồ gá : - dung sai kích thước Sai số đồ gá thường chọn = ⇒ εñg Suyr a: = 0,004 0,02= 0,0000225 02 0,0042 2ckñg 2 2 εgñ = = = 0,014(mm 0,01= 0,002 0,02= 0,004 Dung sai độ song song = Dung sai độ vng góc = Tính tốn lực kẹp W Fo Mc - Theo [10] trang 49 ta có cơng thức tính lục kẹp sau : Lon g K.M c W = f.a ct k = k0.k1.k2.k3.k4.k5.k6 Trong đó: + ko = 1,5 : hệ số an toàn + k1 = 1,2 : bề mặt bị kẹp chưa qua gia cơng + k2 = 1,3 : hệ số tính đến độ mòn dao + k3 = 1,2 : hệ số việc tăng lực cắt tăng lên gia công không liên tục + k4 = 1,3 : kẹp tay + k5 = : kẹp tay có góc quay < 90 o + k6 = 1,2 : hệ số phụ thuộc điểm lật phôi, điểm tựa có mặt tiếp xúc lớn Mc = 23,22 (Nm) f : hệ số ma sát chi tiết cấu kẹp Suy : k = 4,38 W = k.Mc ct = f a 4,38.23,22 = 904,03 (N) 0,75.0,035 - ⇒f = 0,75 Tính lực kẹp cấu tạo Chọn cấu ren vít Theo [3] trang 485 P Q l Q = P l + l1 l1 l1 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy: GVHD: Phan Hoàng Long Theo [10] trang 59 Chọn bulông M10, lực xiết cho phép bulông tạo : [ ]= Q d π.[σ] = 10 3,14.150 = 9057,7(N) 5,2 5,2 Vậy chọn kích thước cấu theo tài liệu [3] trang 438 M10 L = 80 mm B = 28 mm H = 16 mm , chọn l = l1 = 36 mm 120° d2 d1 H C h b B L ⇒ Q = 2Wct = 1808,1(N) Vậy Q < [Q] Kiểm tra bền Kiểm bền bulơng theo ứng suất tương đương σtđ = 2 32 ≤ [σ] σ tđ cóthetåínhtheocôntghứσctđ = 1,3σ σ : ứng suất kéo nén bulông làm việc P 4P σ = πd = π.d ( vớPi = 2Wct ) 2 ⇒ σ tñ = 1,3.4.P 1,3.4.904,03 = = 14,97(N/mm ) 2 π.d 3,14.10 Vaäyσ tñ < [σ] = 150(N/mm ) Nghiệm bền theo hệ số an tồn Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy: GVHD: Phan Hoàng - Trong q trình làm việc thân bulôngLong chịu uốn, phần làm việc bulông dài, điều kiện nghiệm bền thân bulông chịu uốn dọc: n= Pth Ptt ≥ [ n] Trongđo:ù Pth : ngoạliựctádcụngtớhi ạnđểbulônđgủkhanûănlgàmviệ π E.J Pth = (µ.L ) PE = + PE : lực Ơle + E : mô đun đàn hôi vật liệu chế tạo bulông kẹp; E = 2,5.105 N/mm2 + Jmin : Moment qn tính nhỏ bulơng theo tiết diện ngang π.d J = = 490,63(mm ) 64 = 3,14.10 64 + µ : Hệ số tính đến hình thức chịu uốn =1 + L : Chều dài phần làm việc = 100 (mm) + [ n ] : Hệ số an toàn cho phép; [ n ] = 2,5 ÷ = 9674,83(N) Suy Pth = PE : π E.J = (µ.L ) = 3,14 2.1 490,6 1.100 Pth 9674,83 ⇒ P = 904,03 = 107 tt : n > [n] Kiểm bền kẹp Dùng phần mềm RDM để kiểm tra ứng suất cho phép [σ] = 150 (N/mm2 ) ta có kết sau: + Sơ đồ chịu lực kẹp : - Nhoùm Trang 47 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy: GVHD: Phan Hoàng Long + Sơ đồ biến dạng : FLECHE ( J X 0.OOO[*OO —2 ä 14E—02 ].00 10.00 X(‹m )= 0.00 + Sơ đồ ứng suất : CONTRA I NTE NORMALE : F f BRE I NFER I EURE ( MPX ) X(‹m )= 0.OO Nhoùm 2 00 1O.OO Trang 48 Hướng dẫn thiết kế đồ án môn học Công nghệ Chế Tạo Máy- ĐHBK TPHCM- Đặng Văn Nghìn – Lê Trung Thực Cơng nghệ kim loại- ĐHBK Hà Nội Công nghệ chế tạo chi tiết máy – Đặng Văn Nghìn- Thái Thị Thu Hà Sổ tay Thiết kế Công Nghệ Chế tạo Máy tập 1,2 –1970 ĐHBK Hà Nội Sổ tay Thiết kế Công nghệ Chế tạo Máy tập 2,3,4 –1979 :Nguyễn Ngọc Anh nhóm tác giả TÀI LIỆU THAM KHẢO Atlas đồ gá – PGS Trần Văn Địch Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 1,2-2000-Nguyễn Đắc Lộc nhóm tác giả Sức bền vật liệu – tập 1,2 : ĐHBK TPHCM – Bùi Công Thành Vẽ KỹThuật Cơ khí –Vũ Tiến Đạt 10.Các phương pháp gia cơng kim loại – ĐHBK TPHCM Nhóm Trang 71 ... Sơ đồ gá đặt Máy Máy phay đứng 6H-12 Cấp xác 14-12 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo 7Máy: KHOÉT 2,5 GVHD: Phan Hoàng Long 15-12 Máy khoan cần 2A55 KHOAN 11 1,4 Máy khoan 2A 135 15-12 KHOAN 10 1,8 Máy. .. nhiệm mơn Phan Hồng Long Nhóm Trang Đồ án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy: Nhận xét đánh giá đồ án: Nhóm GVHD: Phan Hoàng Long Trang Ngày ………Tháng…………Năm 2001 Người chấm đồ án MỤC LỤC ¬ Lời nói đầu ¬ Chương.. .Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy: TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA CƠ KHÍ- BỘ MƠN CHẾ TẠO MÁY GVHD: Phan Hồng Long CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM ĐỘC LẬP-TỰ DO-HẠNH PHÚC ĐỒ ÁN MÔN HỌC