Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết dạng càng

Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD:PGS.TS Trần Dỗn Sơn Đồ án cơng nghệ chế tạo máy Chi tiết dạng SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD:PGS.TS Trần Dỗn Sơn Mục lục Lời nói đầu Chương : Phân tích chi tiết gia công Chương : Xác định dạng sản xuất chọn phôi Chương : Lập qui trình cơng nghệ Chương : Thiết kế nguyên công 10 Chương : Tính tốn lượng dư gia cơng 18 Chương : Xác định chế độ cắt 22 Chương : Thiết kế đồ gá 33 Chương : Phiếu tổng hợp nguyên công 37 Kết luận Tài liệu tham khảo SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD:PGS.TS Trần Dỗn Sơn LỜI NĨI ĐẦU Chi tiết dạng chi tiết điển hình cơng nghệ chế tạo máy.Chúng thường dung để biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng chi tiết khác, đẩy bánh răng…Với công dụng trên, chi tiết dạng cần đảm bảo yêu cầu mặt đầu, đảm bảo độ song song lỗ Nhiệm vụ người thiết kế công nghệ chế tạo chi tiết dạng phải hiểu rõ đặc tính kỹ thuật chúng, từ thiết kế q trình gia cơng hợp lý ,vừa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật,vừa mang lại hiệu kinh tế Sinh viên khí trở thành người thiết kế cơng nghệ, cần phải biết cách thiết kế cơng nghệ Đáp ứng điều này, chúng em bắt tay vào thiết kế chi tiết dạng càng, thuyết minh nội dung,những kết quá trình trực tiếp thiết kế Vì lần đầu thiết kế nên chúng em gặp khơng khó khăn, có lẽ khó tránh khỏi sai sót, kính mong q thầy đóng góp ý kiến Chúng em chân thành cảm ơn thầy Sơn giúp đỡ chúng em nhiều trình thực đồ án Sinh viên thực hiện: Trương Nguyễn Minh Đoàn Diệp Bảo Duy SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com GVHD:PGS.TS Trần Doãn Sơn Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG I Phân tích chức làm việc chi tiết: 11 10 Chi tiết có dạng càng, dung hệ thống dệt may.Chi tiết chuyển động nhờ lắp trục vào lỗ 5(Φ30), chuyển động truyền qua nhờ then.Chuyển động điều khiển chi tiết lắp lỗ 2(Φ16) rãnh II Phân tích yêu cầu kỹ thuật: -Vật liệu chi tiết gang xám GX15-32 -Lỗ 5(Ф30) chuẩn thiết kế,cũng lỗ làm việc chính, ta chọn lỗ làm chuẩn gia công chi tiết để đảm bảo độ song song lỗ -Các yêu cầu kỹ thuật cụ thể bảng sau: SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com GVHD:PGS.TS Trần Dỗn Sơn Đồ án Mơn học Cơng nghệ chế tạo máy Bảng phân tích chi tiết: Kích thước tạo gia cơng Nhóm Bề Độ Kích bề Cấp mặt nhám thước Dung mặt danh sai xác nghĩa Lỗ (lỗ Ra=3.2 chính) Các bề mặt lỗ Các mặt đầu Lỗ Ra=2.5 Ф30 +0.033 Ф16 +0.027 +0.022 +0.033 Rãnh Ra=2.5 , 11 Rz=25 16 ±0.055 11 , 10 Rz=25 60 ±0.095 11 7,8 Rz=25 16 ±0.055 ±0.015 +0.25 ±0.5 ±0.42 ±0.42 ±0.29 ±0.42 11 25 Rãnh then Rãnh Ra=3.2 then 32.4 Các mặt không gia công Rz=80 Rz=80 Rz=80 Rz=80 Rz=80 Ф40 Ф22 20 10 30 SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy 12 15 15 15 15 15 Dung sai vị trí tương quan Chuẩn -Độ song song: 0.1/100 -Khoảng cách đường tâm:70.7±0.23(CCX13) -Độ song song: 0.1/100 -Khoảng cách đường tâm:50±0.195(CCX13) -Góc 450 -Khoảng cách đến mặt 5: 30±0.026(CCX9) Độ vng góc:0.1/100 Phương pháp gia cơng đáp ứng -Tiện tinh -Doa tinh -Chuốt tinh -Doa tinh -Chuốt tinh Phay tinh Phay tinh -Tiện tinh -Phay tinh Phay tinh Xọc tinh Không gia công Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD:PGS.TS Trần Doãn Sơn CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ CHỌN PHÔI I.Xác định dạng sản xuất Sản lượng hàng năm chi tiết gia công     55 N  N m1    5000.1.1    5500 100  100     N : Số chi tiết sản xuất năm (Chiếc/năm)  N1 = 5000 : Số sản phẩm sản xuất năm  m = 1: Số chi tiết sản phẩm   = % : Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ   = % : Số phế phẩm Trọng lượng chi tiết Q1  V.  65539,54.10 6.7,2 = 0,47 (kG)  V = 65539,54 : Thể tích chi tiết mm  (Thể tích xác định nhờ công cụ Mass properties phần mềm Solidworks)   = 7,2 : Trọng lượng riêng Gang xám ( kG/dm3 ) Xác định dạng sản xuất Với giá trị N Q1 vừa tính , Ta xác định dạng sản xuất loạt vừa dựa vào bảng 3-2 ( Tài liệu [3] ) II.Chọn dạng phôi phương pháp chế tạo phôi Dạng phôi - Chi tiết dạng Vật liệu chế tạo gang xám GX15-32,có tính đúc tốt ,gia cơng cắt gọt dễ dàng,chế tạo đơn giản sử dụng rộng rãi - Hình dạng phơi đúc phức tạp,kích thước bất kỳ,sản lượng khơng hạn chế Vì lý nêu ta nhận thấy Phơi đúc thích hợp trường hợp SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com GVHD:PGS.TS Trần Dỗn Sơn Đồ án Mơn học Cơng nghệ chế tạo máy Bảng tính Gang xám GX 15-32 : Số hiệu gang GX 1532 Giới hạn bền kéo k (N/mm2) Độ giãn dài  (%) 150 0,5 Giới hạn bền uốn (N/mm2) 320 Độ võng uốn theo khoảng cách trục 600 300 2,5 Giới hạn Độ cứng bền nén HB (N/mm2) 600 163÷229 Dạng graphít Tấm thô Chọn phương pháp chế tạo phôi - Ứng với dạng sản xuất loạt vừa ta dùng phương pháp đúc khuôn cát , mẫu kim loại , làm khn máy (Đúc xác cấp II) Loại phơi có cấp xác kích thước IT15-IT16 , độ nhám Rz = 80 m ( Theo TL [1] ) - Dựa vào [3], bảng 3-95 với kích thước lớn vật đúc  120 Ta tra lượng dư cho bề mặt sau : Bề mặt vật đúc Lượng dư 4 10 1;7 3,5 8;11 2,5 2×2,5 Bản vẽ chế tạo phơi - Kích thước phơi đúc tổng kích thước chi tiết kích thước lượng dư - Các góc lượn lấy R = - Góc nghiêng hình thành mặt ngồi mẫu mặt lõi xác định dựa vào bảng 3-7 Tài liệu [3] Ta nhận thấy góc nghiêng ứng với bề mặt không lớn thay đổi khoảng nhỏ.Để đơn giản ta lấy góc khn 1,50 IT15 - Dung sai chi tiết đúc lấy  (Theo [1] ) SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com GVHD:PGS.TS Trần Dỗn Sơn Đồ án Mơn học Cơng nghệ chế tạo máy CHƯƠNG 3: LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ I Xác định trình tự gia cơng: 11 10 1.Mục đích: Xác định trình tự gia cơng hợp lý, đảm bảo u cầu kỹ thuật với chi phí gia cơng thấp 2.Những yêu cầu: -Lỗ 5(Ф30) chuẩn gia công nên phải gia cơng trước -Tiếp theo mặt đầu lỗ 2(Ф16) để thuận lợi cho việc định vị gia cơng bề mặt cịn lại -Kế đến rãnh -Cuối rãnh then 3.Các phương án: Từ yêu cầu yêu cầu kỹ thuật phân tích chương 2, ta lặp nhiều quy trình cơng nghệ khác Dưới hai quy trình cơng nghệ hợp lí nhất: SVTH: Minh Đồn- Bảo Duy Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD:PGS.TS Trần Dỗn Sơn a.Quy trình cơng nghệ I: Ngun cơng Bước gia công Bề mặt gia công Bề mặt định vị Tiện thô mặt đầu 10 Tiện tinh mặt đầu 3,4 Tiện thô lỗ Tiện tinh lỗ Tiện thô mặt đầu 5,10 Tiện tinh mặt đầu Phay thô mặt đầu 11; 4,5 Phay tinh mặt đầu 11; 4,5 Khoan thô Khoét thô 5,4 mặt trụ Ф22 Doa tinh Khoan mồi 2,5,4 Phay thô Phay tinh 2,5,4 Xọc thơ 2,4,5 Xọc tinh b Quy trình cơng nghê II: Nguyên công Nội dung Bề mặt gia công Bề mặt định vị Phay thô 10 Phay tinh Khoét thô Khoét tinh Phay thô 10 Phay tinh Phay thô 8,11 4,5 Phay tinh Phay thô 1,7 4,5 Phay tinh Khoan Khoét 4,5 , mặt trụ Ф22 Doa Khoan mồi Phay thô 2, 4,5 Phay tinh Xọc thô Xọc tinh SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy 2,4,5 2, 4,5 Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD:PGS.TS Trần Dỗn Sơn II.Chọn qui trình cơng nghệ: 1.Phân tích quy trình cơng nghệ: a.Quy trình cơng nghệ I:  Ưu điểm:  Chuẩn gia công trùng chuẩn thiết kế  Năng suất cao  Đảm bảo tốt vị trí tương quan lỗ làm việc  Nhược điểm:  Yêu cầu độ cứng vững cao phay măt 11,  Dùng nhiều chủng loại máy b.Quy trình cơng nghệ II:  Ưu điểm:  Hạn chế chủng loại máy sử dụng  Nhược điểm:  Không đảm bảo độ song song mặt đầu 10  Năng suất gia công thấp 2.Kết luận: Từ việc so sánh trên, ta nhận thấy quy trình I đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tốt quy trình II, lại có suất cao nên ta chọn quy trình I SVTH: Minh Đồn- Bảo Duy Trang 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com GVHD:PGS.TS Trần Doãn Sơn Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy -Để khỏi chỉnh lại tốc độ máy chuyển từ tiện thô sang tiện tinh( giảm thời gian phụ), ta lấy tốc độ lượng chạy dao cắt tinh dùng cho hai bước: Lượng chạy dao phải thoả độ nhám nên chọn: S  0.38(mm / v)   Dtr  n   25  1588 Vận tốc cắt thực cho hai bước: Vth    124.72( m / ph) 1000 1000 d.Lực cắt: Ta cần tính tốn lực cắt, kiểm tra cơng suất cho tiện thơ bước có lực cắt lớn hơn: Pz  10  CP  t x  S y  V n  K P Trong đó: Hệ số CP số mũ tra theo [2],bảng 5-23: CP  92 x 1 y  0.75 n0 Hệ số KP: K P  K MP  K  K  P  K  P  K rP Với: Hệ số phụ thuộ vào vật liệu gia công: n  HB   200  K MP       190   190  0.4  1.02 ( theo [2],bảng 5-9) Các hệ số phụ thuộc vào thông số dao: theo [2],bảng 5-22 K  K P  K P  K rP  0.93  K P  1.02     0.93  0.95 Vậy: Pz  10  92  2.31  0.40.75  124.720  0.95  1011.1( N ) e Kiểm tra công suất cắt: Công suất cắt yêu cầu: N yc  PZ  Vth 1011.1  124.72   2.06(kW ) 1020  60 1020  60 Cơng suất có ích máy: N m  7.5  0.750  5.625(kW ) Vậy: N yc  N m , máy đảm bảo cơng suất cắt f Tóm tắt chế độ cắt tính thời gian gia cơng bản: -Chế độ cắt: Bước gia công t (mm) S(mm/v) V(m/ph) N(v/ph) Tiện thô mặt 10 2.3 0.38 124.72 1588 Tiện tinh mặt 10 0.7 SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang 25 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com GVHD:PGS.TS Trần Dỗn Sơn Đồ án Mơn học Cơng nghệ chế tạo máy -Thời gian gia công bản: Bước Thời gian (phút) L  L1  L2 7.5     0.021 Sn 0.38  1588 L  L1  L2 7.5   T2    0.016 S n 0.38  1588 Tiện thô mặt đầu 10 T1  Tiện tinh mặt đầu 10 1.Tiện thô tiện tinh mặt lỗ 5(Ф30 ): a.Chiều sâu cắt: Bước gia công Chiều sâu cắt t(mm) Ghi Tiện thô mặt 1.8 Lấy lượng dư Tiện tinh mặt 0.7 Lấy theo độ nhám yêu cầu b Lương chạy dao: Bước gia công Lượng chạy dao(mm/vịng) Nguồn tài liệu Tiện thơ mặt 0.3 [2],Bảng 5-12 Tiện tinh mặt 0.2 [2],Bảng 5-14 c.Tốc độ cắt: V Cv  Kv T  tx  S y m -Trong đó: Chu kỳ bền dao: T=60(phút) Hệ số Cv số mũ x,y,m tra theo[2], bảng 5-17, ta có: CV  292 x  0.15 y  0.2 m  0.2 Hệ số Kv: K v  K MV  K nV  K uV Với: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công: n 1.25  190   190  K MV       HB   200   0.94 (theo [2],bảng 5-1,5-2 Hệ số phụ thuộc vào tình trang bề mặt gia cơng: Bề mặt có vỏ cứng: Bước gia cơng Tiện thơ mặt Tiện tinh mặt K nV 0.8 Ghi Nguồn tài liệu [2],Bảng 5-5 Có vỏ cứng [2],Bảng 5-5 Không vỏ cứng Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dao: hai bước có vật liệu dao hợp kim cứng BK8 nên theo [2],bảng 5-6: KuV  0.83 SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang 26 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com GVHD:PGS.TS Trần Doãn Sơn Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy -Ta có hệ số KV cho tiên thơ tiện tinh: Bước gia công K MV Tiện thô mặt 0.94 Tiện tinh mặt 0.94 K nV KuV KV 0.8 0.83 0.624 0.83 0.78 -Thay vào công thức, ta có vận tốc cắt: Bước gia cơng V (m/ph) Tiện thô mặt 93.59 Tiện tinh mặt 146.18 -Số vịng quay tương ứng tính theo cơng thức: n  1000  V (v / ph) , với D=30 (mm)  D đường kính lỗ Kết quả: Bước gia công n (v/ph) Tiện thô mặt 993.02 Tiện tinh mặt 1551.12 -Theo lý lịch máy tiện 1K62, chọn số vịng quay n sau: Bước gia cơng n (v/ph) Ghi Tiện thô mặt 1001 Lớn không 10% Tiện tinh mặt 1588 -Để khỏi chỉnh lại tốc độ máy chuyển từ tiện thô sang tiện tinh( giảm thời gian phụ), ta lấy tốc độ lượng chạy dao cắt tinh dùng cho hai bước: Lượng chạy dao phải thoả độ nhám nên chọn S  0.2(mm / v )   D  n   30  1588 Vận tốc cắt thực cho hai bước: Vth    149.67( m / ph ) 1000 1000 d.Lực cắt: Ta cần tính tốn lực cắt, kiểm tra cơng suất cho tiện thơ bước có lực cắt lớn hơn: Pz  10  CP  t x  S y  V n  K P Trong đó: Hệ số CP số mũ tra theo [2],bảng 5-23: CP  92 x 1 y  0.75 n0 Hệ số KP: K P  K MP  K  K  P  K  P  K rP Với: Hệ số phụ thuộ vào vật liệu gia công: SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang 27 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy n K MP  HB   200       190   190  GVHD:PGS.TS Trần Doãn Sơn 0.4  1.02 ( theo [2],bảng 5-9) Các hệ số phụ thuộc vào thông số dao: theo [2],bảng 5-22 K  0.89 K P  K P  K rP  0.93  K P  1.02  0.89   1 0.93  0.844 Vậy: Pz  10  92  1.81  0.20.75  149.67  0.844  418( N ) e Kiểm tra công suất cắt: Công suất cắt yêu cầu: N yc  PZ  Vth 418  149.67   1.02( kW ) 1020  60 1020  60 Cơng suất có ích máy: N m  7.5  0.750  5.625(kW ) Vậy: N yc  N m , máy đảm bảo cơng suất cắt f Tóm tắt chế độ cắt tính thời gian gia cơng bản: -Chế độ cắt: Bước gia công t (mm) S(mm/v) V(m/ph) N(v/ph) Tiện thô mặt 1.8 0.2 149.67 1588 Tiện tinh mặt 0.7 -Thời gian gia công bản: Bước Thời gian (phút) Tiện thô lỗ Tiện tinh lỗ L  L1  L2 60     0.202 Sn 0.2  1588 L  L1  L2 60   T2    2.02 Sn 0.2  1588 T1  Bảng tóm tắt chế độ cắt ngun cơng: Bước t(mm) S(mm/v) V(m/ph) N(v/ph) Thời gian gia công(ph) Tiện thô mặt đầu 10 2.3 0.021 0.38 124.73 Tiện tinh mặt đầu 10 0.7 0.016 1588 Tiện thô lỗ 1.8 0.202 0.2 149.67 Tiện tinh lỗ 0.7 0.202 Tổng 0.441 SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang 28 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Môn học Cơng nghệ chế tạo máy GVHD:PGS.TS Trần Dỗn Sơn II.Xác định chế độ cắt phương pháp tra bảng cho ngun cơng cịn lại: 1.Ngun cơng 2:  Máy tiện 1K62:  Công suất động truyền động : 7.5KW  Số cấp tốc độ trục : 23  Phạm vi tốc độ trục : 12,5 -> 2000  Dao tiện thân cong ( trái phải ) lưỡi cắt có gắn mảnh hợp kim cứng BK8: o Các thông số:   450 ,   100 ,   00 , r  1, b  h  16  20 o Chu kỳ bền:T=60(phút) Chiều Lượng Bước Nguyên sâu chạy gia công cắt dao công (mm) (mm/v) Vận tốc cắt (m/ph) Số Số Kiểm tra cơng suất vịng vịng quay quay Ntra (Nmáy)hd Kết tính chọn (kW) (kW) luận (v/ph) (v/ph) Tiện 154.1,15 thô 1.0,8 3,3 0,4 1061 mặt 0,83 0,85=100 Tiện 195.1,15 tinh 0.3.0,75 0,7 1.0,8.0,83 1343,3 mặt =0.225 0,85=127 Thời gian gia công bản: Bước Tiện thô mặt Tiện tinh mặt Cả nguyên công 1001 1261 Nguồn tài liệu [2], 7,5.0,75 B5-60, 2,9 =5,63 Thoả B5-65, B5-69 [2], B5-62,