Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết: Tay Biên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Trường ĐH SPKT TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Họ tên: Bùi Quang Lân MSSV : 12343044 Ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy Niên khoá : 2012 – 2014 Tên đề tài: Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết: Tay Biên Số liệu cho trước: - Sản lượng: 120.000 chiếc/năm - Điều kiện thiết bị: tự chọn Nội dung thiết kế: - Nghiên cứu chi tiết gia cơng: chức làm việc, tính cơng nghệ kết cấu - Xác định dạng sản xuất - Chọn phôi phương pháp tạo phôi, tra lượng dư gia công cho bề mặt gia công - Lập tiến trình cơng nghệ: thứ tự gia cơng, gá đặt, so sánh phương án, chọn phương án hợp lí - Thiết kế nguyên công: - Chọn máy - Vẽ sơ đồ gá đặt có ký hiệu định vị, kẹp chặt, dụng cụ cắt vị trí cuối cùng, rõ phương chiều chuyển động Ghi kích thước, độ bóng, dung sai ngun cơng thực hiện Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy - Trình bày bước: chọn dao (loại dao vật liệu làm dao), tra chế độ cắt: n,s,t tính thời gian gia cơng cho bước cơng nghệ - Tính lượng dư gia cơng ngun cơng - Tính tốn chế độ cắt cho ngun cơng thiết kế đồ gá - Thiết kế đồ gá: Nguyên công + Vẽ sơ đồ nguyên lý cho đồ gá Chọn kết cấu đồ gá trình bày nguyên lý làm việc đồ gá + Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp cấu kẹp + Tính sai số chuẩn so sánh với dung sai ngun cơng thực hiện đồ gá + Tính sức bền cho chi tiết chịu lực Các vẽ: -Bản vẽ chi tiết:………………………………………1 (A3) -Bản vẽ chi tiết lồng phôi:……………………………1 A3) -Tập vẽ sơ đồ nguyên công:…………………… A3) -Bản vẽ thiết kế đồ gá: (vẽ bút chì) ……………1 (A1) (các vẽ A3 đóng thành tập theo quy định môn) Ngày giao nhiệm vụ: 03/06/20113 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 14/08/2013 Giáo viên hướng dẫn: Phan Minh Thanh Chủ nhiệm môn Giáo viên hướng dẫn Ký tên Ký tên SVTH: Bùi Quang Lân Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy LỜI NĨI ĐẦU Hiện , ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng địi hỏi kỹ sư khí cán kỹ thuật khí đào tạo phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp sản xuất, sửa chữa sử dụng Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy kỳ đồ án có tầm quan trọng sinh viên ngành khí Đồ án giúp cho sinh viên hiểu kiến thức học môn công nghệ chế tạo máy mà môn khác như: máy cắt kim loại, dụng cụ cắt Đồ án giúp cho sinh viên hiểu dần thiết kế tính tốn qui trình cơng nghệ chế tạo chi tiết cụ thể Khoa học ngày phát triển, với đời hệ thống sản xuất linh hoạt FMS, CIM, việc thiết kế quy trình cơng nghệ để gia cơng chi tiết, từ chế tạo máy móc thiết bị cụ thể cơng việc kỹ sư Mục tiêu môn học tạo điều kiện cho người học nắm vững, có hiệu phương pháp vận dụng vào thiết kế, xây dựng quản lý trình chế tạo sản phẩm khí kỹ thuật sản xuất tổ chức sản Hiện nay, ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng địi hỏi kỹ sư khí cán kỹ thuật khí đào tạo phải có kiến thức sâu rộng , đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thường gặp sản xuất, sửa chữa sử dụng.xuất nhằm đạt tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu điều kiện qui mô sản xuất cụ thể Môn học truyền đạt yêu cầu tiêu cơng nghệ q trình thiết kế kết cấu khí để góp phần nâng cao hiệu chế tạo chúng Được giúp đỡ tận tình thầy giáo, đặc biệt thầy Phan Minh Thanh em hồn thành đồ án mơn học Tuy nhiên, thời gian giới hạn đồ án môn học nên chắc cịn nhiều thiếu sót Em mong bảo thầy môn chế tạo máy Em xin chân thành cảm ơn thầy Phan Minh Thanh giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.! SVTH: Bùi Quang Lân Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy SVTH: Bùi Quang Lân NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN SVTH: Bùi Quang Lân Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy GV hướng dẫn Kí tên LỜI CẢM ƠN Sau mười tuần thực hiện đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Em thực hiện hồn thành đề tài: Thiết kế quy trình cơng nghệ gia công chi tiết Tay Biên Bên cạnh cố gắng, nỗ lực thân em cịn có động viên bạn bè, hướng dẫn, giúp đỡ thầy để hoàn thành đồ án thời gian quy định Em xin chân thành cảm ơn thầy: Phan Minh Thanh, giảng viên công nghệ chế tạo máy khoa khí máy-Trường đại học sư phạm kĩ thuật TP HCM GVHD: Phan Minh Thanh SVTH: Bùi Quang Lân MSSV: 12343044 LỚP : 123431B SVTH: Bùi Quang Lân Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG 1.1 Cơng dụng chi tiết Tay Biên chi tiết dạng có chức biến chuyển động thẳng thành chuyển động quay chi tiết khác Ngoài chi tiết dạng dùng để đẩy bánh cần thay đổi tỉ số truyền hộp tốc độ Chi tiết gia công cầu nối trục nhằm truyền chuyển động thẳng thành chuyển động quay, lỗ Φ52 gắn vào trục cố định pistong, lỗ Φ80 đầu lớn gắn vào trục khủy, piston chuyển động tịnh tiến truyền động qua trục gắn lỗ SVTH: Bùi Quang Lân Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy Φ52, truyền qua Tay Biên, đến trục khủy, làm quay trục truyền chuyển động đến phận khác hay đến trục công tác Với chức đặc điểm trên, chế tạo chi tiết Tay Biên ta cần lưu ý yêu cầu kỹ thật sau: • Kích thước lỗ gia cơng cần gia cơng với độ xác cấp đến cấp 8, độ nhám bề mặt lỗ Ra = 1,6 , mặt đầu phải xác từ cấp 810, độ nhám bề mặt Rz = 25 • Yêu cầu độ không song song độ khơng vng góc đường tâm lỗ cho phép từ 0.050.025 mm/100 mm; • Độ khơng vng góc mặt đầu đường tâm lỗ cho phép từ 0.10.3/100 mm; • Độ khơng song song mặt đầu lỗ phải nằm giới hạn từ 0.050.25 mm/100mm bán kính mặt đầu 1.2 Vật liệu chế tạo chi tiết Vật liệu phải chọn cho hợp lý, đảm bảo giá thành sản xuất, khả gia công đặc biệt khả nhiệt luyện để đạt độ cứng theo yêu cầu đề chi tiết Chi tiết gang xám, kí hiệu GX 18-36, theo trang 220 tài liệu [4] 220 [8] ta có thơng số sau: + Giới hạn bền kéo 180 N/mm2 + Độ dẻo dai δ ≈ 0,5% + Giới hạn bền uốn 360 N/mm2 + Gới hạn bền nén 600 N/mm2 + Độ cứng 170-229 HB, chọn HB = 190 + Dạng grafit: nhỏ + Tính chất lý, hóa đủ đáp ứng chức phụ vụ vào công nghệ chế tạo Chi tiết gang xám kí hiệu: GX 18-36 nên ta chế tạo phương pháp đúc 1.3 Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết Với chi tiết cho vẽ, kết cấu đơn giản hóa gần hồn tồn Với kết cấu đơn giản ta nên chọn phương pháp tạo phôi đúc Là chi tiết dạng nên ta cần phải gia công đạt đạt yêu cầu kỹ thuật như: độ song song, độ vuông góc, độ trụ, độ trịn trình bày vẽ Các bề mặt gia công chủ yếu bề mặt lỗ bề mặt phẳng, nên sử dụng phương pháp gia công chủ yếu như: phay, khoan, khoét, doa… Vì phương pháp cho suất cao Về tấc bề mặt gia cơng dụng cụ cắt tiếp cận dễ dàng Các bề mặt lỗ gia cơng để đạt độ xác Ra = 1.6 phương pháp: khoét, doa, mài, chuốt SVTH: Bùi Quang Lân Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 2.1 Sản lượng chi tiết cần chế tạo Số lượng chi tiết cần chế tạo năm tính theo cơng thức : N = N0 m.(1 + α/100).(1 + β/100) (chiếc/năm) + N0 = 120.000 số sản phẩm năm theo kế hoạch + m = : Số lượng chi tiết sản phẩm + α : Số phần trăm phế phẩm trình chế tạo (3%- 6%) + β: Số phẩm trăm chi tiết chế tạo thêm để dự trữ(5% - 7%) Ta chọn α=5%, chọn β = 5% →N= 120.000 1.(1 +5/100).(1 + 5/100) = 132.300 (chiếc/ năm) 2.2.Khối lượng chi tiết Khối lượng chi tiết xác định theo công thức: Q = V × d Q : khối lượng chi tiết (Kg) V : thể tích chi tiết d : khối lượng riêng vật liệu (kg/dm3) Thể tích chi tiết : 0,19444 dm3, tính phần mềm Pro/E sau: analisis\measure\volume Khối lượng riêng gang xám 7,2 (kg/dm3) Khối lượng chi tiết là: Q = 7,2 x 0,19444 = 1,4 kg 2.3 Dạng sản xuất đặc trưng Dựa theo sản lượng chi tiết khối lượng chi tiết Q - trọng lượng chi tiết Dạng sản xuất > 200 kg 4÷200 kg < kg Sản lượng hàng năm chi tiết (chiếc) Đơn chiết 1000 > 5000 > 50000 → Ta xác định dạng sản xuất hàng khối CHƯƠNG 3: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 3.1 Chọn dạng phơi Trong gia cơng khí dạng phơi là: phôi đúc, rèn, dập, cán Xác định loại phương pháp chế tạo phơi nhằm mụt đích đảm bảo hiệu kinh tếkĩ thuật chung quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết từ khâu chế tạo phôi công đoạn gai công chi tiết thấp Khi xác định loại phôi phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc điểm kết cấu yêu cầu chiệu tải làm việc chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc… Sản lương lượng hàng năm chi tiết Điều kiện sản xuất thực tế xét mặt kĩ thuật tổ chức sản xuất (khả thiết bị, trình độ chế tạo phôi…) Mặt khác xác định phương pháp tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc tính phơi lượng dư gia cơng ứng với loại phơi Sau số đặc tính quan trọng loại phôi thường dung 3.1.2 Phôi đúc Khả tạo hình độ xác phụ thuộc vào cách chế tạo khn, đúc chi tiết co hình dạng từ đơn giản đến phức tạp Phương pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ có độ xác phơi đúc thấp Phương pháp đúc áp lực khuôn kim loại cho đọ xác phơi đúc cao Phương pháp đúc khn cát, làm khn thủ cơng có phạm vi ứng dụng rộng, khơng bị hạn chế kính thước khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp, nhiên xuất không cao.Phương pháp đúc khm kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp kích thước khối lượng vật đúc, chi phí chế tạo khn cao, nhiên phương pháp cho suất cao, thích hợp cho sản xuất hàng loạt 3.1.3 Phôi rèn Phôi tự phôi rèn khn xác thường sử dụng ngành chế tạo máy Phơi rèn tự có hệ số dung sai lớn, cho đọ bền tính cao, phơi có tính dẻo đàn hồi tốt Ở phương pháp rèn tự do, thiết bị, dụng cụ chế tạo phôi vạn năng, kết cấu đơn giản phawowng pháp tạo chi tiết có hình dáng đơn giản suất thấp Rèn khn có độ xác cao, suất cao phụ thuộc vào độ xác khn, mặt khác rèn khn phải có khn chun dùng cho chi tiết, chi phí làm khn cao SVTH: Bùi Quang Lân Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phương pháp khó đạt kích thước với đọ xác cấp 7-8, chi tiết có hình dạng phức tạp 3.1.4 Phơi cán Có profin đơn giản như: trịn, vng, lục giác, lăng trụ…dùng để chế tạo trục trơn, trục bậc có đường kính thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục ren, mặt bích Phơi cán định hình phổ biến thường phơi thép góc, thép hình: I, U, V…được dùng nhiều kết cấu lắp, phơi cán định hình cho lĩnh vực riêng, dùng chế tạo toa tàu, máy kéo máy nâng…Phơi cán có tính cao, sai số phơi cán thường thấp, độ xác thường cấp 9→12 Phôi cán dùng hợp lý trường hợp sau, cán không cần phải gia cơng tiếp theo, điếu quan trọng chế tạo chi tiết thép hợp kim khó gia cơng, đắt tiền Chi tiết có hình dạng phức tạp, có số mặt gia cơng có độ xác cấp 6→ ta không dùng phương pháp để chế tạo phơi Ngồi sản xuất thực tế người ta cịn dùng phơi hàn vi mơ nhỏ 3.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi 3.2.1 Chọn phôi Dựa vào đặc điểm phương pháp chế tạo phơi ta chọn phương pháp đúc vì: + Giá thành chế tạo vật đúc rẻ + Thiết bị đầu tư phương pháp tương đối đơn giản nên đầu tư thấp + Phù hợp với sản xuất hàng loạt lớn + Độ nhám bề mặt, độ xác phơi đúc 3.2.2 Phương pháp chế tạo phơi Trong đúc phơi có phương pháp sau: a Đúc khuôn cát – mẫu gỗ Chất lượng bề mặt đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, phù hợp cho sản xuất đơn hàng loạt nhỏ Loại phơi có cấp xác IT16 → IT17 Độ nhám bề mặt: Rz=160µm Phương pháp cho suất trung bình, chất lượng bề mặt khơng cao, gây khó khăn cho bề mặt khơng gai công b.Đúc khuôn cát mẫu kim loại Nếu cơng việc làm khn thực hiện máy có cấp xác cao, giá thành cao so với đúc khn cát mẫu gỗ Cấp xác phôi: IT15 → IT16 Độ nhám bề mặt: Rz=80µm.=> chất lượng bề mặt chi tiết tốt phương pháp đúc với mẫu gỗ, đúc chi tiết hình dạng lớn phức tạp, nên phù hợp cho sản xuất hàng loạt vừa lớn SVTH: Bùi Quang Lân 10 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy Với K1=1: hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền mũi khoan; K2=1: hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu khoan; K3=1: hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào vật liệu mũi khoan; Vậy V1=35.5 m/phút Vận tốc taro thô tinh: Vbảng = 9m/phút Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công K=1.1 Vậy vận tốc cắt taro V2,3= 9x1.1= 9.9 m/phút Số vịng quay trục khoan: n= 1000.V 1000 × 35.5 = = 2512,4(vịng / phút ) π D 3.14 × 4.5 theo thuyết minh máy chọn n = 1500 (vòng/phút) n= Số vòng quay trục taro: thuyết minh máy chọn n = 300 (vòng/phút) Vtt = Vận tốc cắt thực tế khoan: Vtt = 1000.V 1000 × 9.9 = = 525,47(vịng / phút ) π D 3.14 × n.π D 1500 × 3.14 × 4.5 = = 21.2 1000 1000 theo (m/phút); n.π D 300 × 3.14 × = = 5,652 1000 1000 Vận tốc cắt thực tế taro: (m/phút) Công suất cắt yêu cầu khoan: N= 1Kw (Bảng 5-92 sổ tay CNCTM 2) thỏa yêu cầu làm việc máy Công suất cắt taro nhỏ nên bỏ qua To = Thời gian gia công T0: L1= T0 = L + L1 + L2 i S n d 4.5 cot gϕ + (0.5 ÷ 2) = cot g 590 + = 2.35mm 2 16 + 2.35 + ì = 0.062 0.22 ì 1500 ữ ; L2= 2mm_ (1 mm) (phút) Suy ra: Tp =10%T0 =0.1x0.062=0.0062 phút; Tpv =11%T0 =0.11x 0.062=0.00682 phút; Ttn =5% T0 =0.05x0.062 =0.0031 phút; Ttc =T0 +Tpv +Tp + Ttn =0.062+0.00682+0.0062+0.0031 = 0.07812 phút 5.12 Nguyên công 12: khoan lỗ tra dầu Ø6 Xem chương SVTH: Bùi Quang Lân 44 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy 5.13 Nguyên công 13: vạt mép bề mặt lỗ 52 lỗ a Định vị: Dùng phiến tỳ định vị khống chế bậc tự do, dùng khối V cố định khống chế bậc tự b Kẹp chặt: Dùng đòn kẹp liên động kẹp vào mặt đầu c Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125, công suất Nm = 2.8 Kw, = 0.8 d Chọn dao: Mũi xốy cho lỗ tâm 45 có D=100 mm e Chế độ cắt: Chiều sâu cắt: t= 2mm; Lượng chạy dao S: Chạy dao tay; Vận tốc cắt V: Vbảng =23 m/phút (Bảng 5-106 tài liệu 2); n= 1000.V 1000 × 23 = = 140.9(vòng / phút ) π D 3.14 × 52 Số vịng quay trục n: chọn n = 150 (vịng/phút); Cơng suất cắt vạt mép nhỏ nên bỏ qua SVTH: Bùi Quang Lân 45 theo thuyết minh máy Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy CHƯƠNG 6: TÍNH LƯỢNG DƯ Tính lượng dư cho nguyên công 7: 6.1 Số liệu ban đầu + chọn phôi: phôi đúc + vật liệu: gang xám 18-36 + gia công máy phay, gá đặt phiến tỳ, chốt trụ ngắn chốt tỳ + Yêu cầu gia cơng mặt đầu số đạt kích thước D = Cấp xác kích thước : cấp Độ nhám bề mặt: Rz = 1,6 µm Độ bóng bề mặt cấp 6.2 Tính tốn lượng dư Quy trình cơng nghệ gồm bước: Bước 1: tiện thơ Cấp xác đạt được: 13-12 Độ nhám bề mặt: Rz = 80-40 µm Độ bóng bề mặt: cấp 3-4 Bước 2: tiện bán tinh Cấp xác đạt được: 11-9 Độ nhám bề mặt: Rz = 40-10 µm Độ bóng bề mặt: cấp 4-6 Bước 3: tiện tinh Cấp xác đạt được: 8-7 Độ nhám bề mặt: Rz = 10-1,6 µm Độ bóng bề mặt: cấp 6-9 Tính giá trị sai lệch khơng gian tổng cộng ρph: ρphôi = (trang 26 tài liệu [6]) Giá trị cong vênh ρc xác định theo phương: hướng kính hướng trục Ρc = với d= 80mm, l = 266mm: chiều dài lớn phôi ∆k = 1.2: độ cong giới hạn phôi 1mm chiều dài (bảng 15-trang 45 tài liệu [4]) Ρc = = 333,3 µm Giá trị sai lệch Ρlk xác định theo công thức: Ρlk = = = 1280 μm dung sai phôi đúc theo phương kích thước l = 266 l = 80 Vậy sai lệch không gian tổng cộng là: SVTH: Bùi Quang Lân 46 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy ρphôi = = = 1322 μm sai lệch không gian cịn lại: sau tiện thơ là: ρ1 = 0,05.ρphơi = 0,05.1322 = 66,1 μm sau tiện bán tinh là: ρ2 = 0,2.ρ1 = 0,2.66,1 = 13,22 μm sau tiện tinh là: ρ3 = 0,2.ρ2 = 0,2.13,22 = 2,644 μm sai số gá đặt tiện thô lỗ xác định sau: εgđ = εc xuất hiện chi tiết định vị chốt trụ ngắn nên chuẩn định vị khơng trùng với gốc kích thước =++ εc(h) = εc(h) = 2+ + với D = chốt , có cấp xác 5, lắp theo hệ thống trục nên = - = 52,019 – 49,987 = 0,032 mm nên ta có εc = 2.32 + 13 + 19 = 96 μm ⇒ εc = 0.096 mm εk = 110μm, tra bảng 24 tài liệu [4]; εđg = (1/3 ÷ 1/5) = (1/3 ÷ 1/5) 1200 = 400 μm, tra bảng 1.4 tài liệu [5]: ε = = 425,8μm Sai số gá đặt cịn lại: sau tiện thơ là: ε1 = 0,05 ε = 0,05.425,8 = 21,3 μm sau tiện bán tinh là: ε2 = 0,2 = 0,2.21,3 = 4,3 μm sau tiện tinh là: ε3 = 0,2.2 = 0,2.4,3 = 0,85 μm Công thức xác định lượng dư gia công cho bề mặt không đối xứng: Bề mặt gia công không đối xứng dùng công thức (3-1) trang 226 sổ tay CNCTM1 Lượng dư nhỏ nhất: 2Zbmin = 2(Rzi-1 + Ti-1 + ) Trong đó: Zbmin : Lượng dư bề mặt bước công nghệ thứ i; Rzi-1 : Chiều cao trung bình lớp nhấp nhơ bề mặt bước gia công sát trước để lại Ti-1 : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt bước công nghệ sát trước để lai; SVTH: Bùi Quang Lân 47 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy ∆ ∑i −1 : tổng sai lệch vị trí khơng gian bước công nghệ sát trước để lại; Để đạt Ra = 1.6 phải qua ba bước tiện thô, tiện bán tinh tiện tinh - Tra Rz+T: + Phôi: Rz+T = 500μm, tra bảng 3-65 tài liệu [1]; + Tiện thô: Rz = 50, tra bảng 12 tài liệu [4]; + Tiện bán tinh: Rz = 25, Tra bảng 3-69 tài liệu [1] + Tiện tinh: Rz = 1.6, Tra bảng 3-69 tài liệu [1] Hoặc bảng tập hướng dẫn đồ án Vật liệu gang nên sau ngun cơng tiện thơ khơng có Ta Vậy lượng dư trung gian cho bước là: Tra dung sai: tra bảng 1.4 tài liệu [5]: + phôi: = 1200μm;( tra theo kích thước 80, IT15) + Tiện thơ: 2Zbmin = 2(250 + 350 + ) = 2448 μm; + Tiện bán tinh: 2Zbmin = 2(50 + ) = 137 μm; + Tiện tinh: 2Zbmin = 2(25 + ) = 57,4 μm; Các cột kích thước bảng ta điền từ ô cuối cùng giá trị lớn kích thước theo vẽ: d = 80, 03 mm Các dti có giá trị kích thước tính tốn bước tiếp sau trừ giá trị lượng dư tối thiểu dt2 = 80,03-0,0574 = 79,9753 dt1 = 79,9753 – 0,137 = 79,8383 dph = 79,8383 – 2,448 = 77,3903 Kích thước giới hạn dmax nhận cách làm trịn kích thước tính tốn tới số có nghĩa dung sai bước tương ứng theo chiều giảm, dmin nhận cách lấy dmax trù dung sai bước tương ứng Tiện thô: dmax3 = dmin3 Tiện bán tinh: dmax2 = dmin2 = Tiện tinh: dmax1 = dmin1 = Phôi: dmax = dmin = Giá trị lượng dư nhỏ giới hạn hiệu kích thước lớn nguyên công thực hiện nguyên công trước Có giá trị lớn giới hạn hiệu kích thước giới hạn nhỏ ngun cơng thực hiện với ngun cơng ngày kề trước Tiện thô: = = Tiện thô: = = SVTH: Bùi Quang Lân 48 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy Tiện thô: = = Lượng dư tổng cộng: = = Ta có bảng tra tính lượng dư : Các thành phần lượng dư ( Bước gia công Rz h Phôi Tiện thô Tiện bán tinh Tiện tinh ∆ ∑i −1 ε gđ Lượn g dư tính tốn Zimin ( 500 Tổng - Kiểm tra kết : o Tiện thô: Zmax- Zmin = o = o Tiện bán tinh: Zmax – Zmin = o = o Tiệ tinh: Zmax – Zmin = o = SVTH: Bùi Quang Lân 49 Kích thước tính tốn (mm) Dung sai (mm) Kích thước giới hạn hmax (mm) hmin (mm) Lượng dư giới hạn (mm) Zma x Zmin Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy CHƯƠNG 7: TÍNH TỐN CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG 11 Chế độ cắt khoan lỗ Φ6 Chọn máy : máy khoan đứng 2A125 có cơng suất n = 2.8 kw hiệu suất = 0.8 ; Chọn dao : mũi khoan ruột gà P18 có đường kính d= mm ; Chế độ cắt : Chiều sâu cắt: t= = = (mm) ; Bước tiến: Vì khoan gang nên S=7,34x = 7,34 x = 0,62 mm/vòng, theo thuyết minh máy chọn S = 0,62 mm/vòng ; Tốc độ cắt : Cv × D Zv V = m Xv Yv × K v ( m / phút ) T ×t × S Các hệ số Tra theo bảng 3-3 sách chế độ cắt GCCK Cv Zv Xv Yv m 14,7 0,25 0,55 0,125 Tra bảng 4-3 có T= 60( phút); Bảng 5-3 có KMV = 1; Bảng 6-3 có KLV = 1; Bảng 7-1 có KNV = 0.7; Bảng 8-1 có KUV = 1; (sách chế độ cắt gia cơng khí) Mà Kv = KLV.KMV.KNV.KUV thay vào cơng thức tính vận tốc ta được: Kv = 1.1.0,7.1 = 0,7 SVTH: Bùi Quang Lân 50 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy V= 14,7 × 60.25 × 0.7 = 12.56 600.125 × 100 × 0.62 0.55 n= (m/phút); 1000V 1000 × 12.56 = = 666,7 πD 3.14 × Số vòng quay: chọn n = 680 (vòng /phút); Vtt = (vòng/phút) Theo thuyết minh máy n.π D 680 × 3.14 × = = 12.8 1000 1000 Vận tốc cắt thực tế: Moment xoắn lực chiều trục: M = Cm D zM S yM K mM (m/phút); (KGm); P0 = C p D S K mp zP yP (KG); Theo bảng 7-3 có: CM ZM 0.021 K mP YM 0.8 K mM CP 42.7 ZP YP 0.8 HB n p 190 0.6 ( ) =( ) =1 190 190 Theo bảng 12-1 13-1chỉ số = = (sách chế độ cắt gia cơng khí) Thay vào cơng thức ta có: M = 0,021 x 62 x 0,620.8 x = 0,52 (KGm) P0 = 42,7 x 61 x 0,620.8 x = 174,8 (KG) So sánh lực cho phép thuyết minh [Pmax] = 900 KG, máy làm việc an tồn Cơng suất khoan: N= M n 0,52 × 680 = = 0,363Kw 975 975 Công suất động 2,8 Kw Như thỏa điều kiện an toàn SVTH: Bùi Quang Lân 51 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 11 8.1 Yêu cầu đồ gá khoan Khi khoan lực cắt nhỏ, cắt liên tục nên rung động không lớn, đồ gá khoan phải đủ độ cứng vững Cơ cấu kẹp chặt phải đảm bảo đủ lực kẹp đủ độ cứng vững Kết cấu đồ gá khoan bao gồm: cấu định vị, cấu kẹp chặt, cấu gá đặt đồ gá lên bàn máy 8.2 Nhiêm vụ thiết kế đồ gá Đồ gá phải đảm bảo cho trình định vị kẹp chặt nhanh chóng, đảm bảo thời gian gia cơng ngắn đảm bảo nhịp độ yêu cầu sản xuất: thời gian cần thiết để gá đặt, thời gian yêu thời gian Đồ gá phải góp phần đảm bảo độ xác gia công Giá thành phải rẻ, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo lắp ghép, vật liệu dễ tìm, dễ thay dễ sử dụng Bản vẽ kết cấu đồ gá SVTH: Bùi Quang Lân 52 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy 8.3 Nội dung thiết kế đồ gá 8.3.1 Nguyên lý hoạt động đồ gá sau: Chi tiết gia công đặt lên phiến tỳ hình chữ nhật định vị vào mặt đầu khống chế bậc tự do, chốt trụ ngắn cố định định vị vào phần trụ Φ52 chi tiết khống chế bậc tự dùng chốt chống xoay định vị vào mặt trụ Φ80 chi tiết khống chế bậc tự lại Khi siết đai ốc theo chiều siết chặt (cùng chiều kim đồng hồ), miếng đệm chữ C ép lên lên chi tiết để kẹp chặt chi tiết gia công Sử dụng bạc dẫn hướng tháo lắp nhanh dẫn hướng dụng cụ cắt nhằm gia công đạt yêu cầu kỹ thuật chi tiết 8.3.2 Tính lực kẹp cần thiết khoan Sơ đồ phân tích lực khoan: Ta có phương trình cân lực sau: P0 = + Vì cùng vật liệu nên = = f = > K P0 = .f  Wct = K = 1,5 – 2,5 : chọn K = P: lực khoan, P = 174,8 KG (tính chương chế độ cắt) f: hệ số ma sát , lấy f = 0.4 (bảng 34 tài liệu [4]) a :Là khoảng cách từ tâm mũi khoan đến mặt phiến tì a = 9,5mm c :Là khoảng cách từ bề mặt gia công đến tâm lực kẹp c = 38 mm Lực kẹp cần thiết gia công: Wct = = 437 KG Sử dụng cấu kẹp đai ốc 8.3.3 Lực kẹp Q đai ốc bulông- sinh Theo tài liệu [6] trang 793- ta chọn đai ốc M12 có : l= lực vặn P = 7kg, lực kẹp đai : Q = 550 Kg bảng 140mm, ốc sinh SVTH: Bùi Quang Lân 53 Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy 8.4 Tính sai số cho phép đồ gá Sai số gá đặt cho phép tính theo cơng thức sau: εgd = εc + εk + εdcg = εc + εk + εct + εm + εdc ε ct = ε gd − [ε c2 + ε k2 + ε m2 + ε dc2 ] => (Trang 93 tài liệu [4]) Vì gá chốt trụ nên có sai số chuẩn εc Sai số chuẩn: = = 2.(+ +) εc(h) = εc(h) = 2+ + = - = 52,03- 49,992 =38 μm với D = chốt , có cấp xác 4, lắp theo hệ thống nên ta có εc = 2.38 + + 30 = 114 μm ⇒ εc = 0.114 mm εk Sai kẹp chặt: = phương lực kẹp phương kích thước trục nên vng góc với ε m β N = 0.5 ì 12.000 = 173.2 àm Sai s mũn gá: = β: Hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị β = 0.3÷0.8 (định vị chốt trụ ngắn) N: Số lượng chi tiết gia công (N = 12.000 chi tiết) ε đc = ÷ 10 µm Sai số điều chỉnh máy: µm: sai số điều chỉnh máy, lấy 10 [ε ] =  12 ÷ 15 δ gd   - Sai số gá đặt: δ : dung sai kích thước ngun cơng cần cho thiết kế đồ gá µm δ =200 ⇒ ε gd = × 1200 = 600 µm -Sai số chế tạo: SVTH: Bùi Quang Lân 54 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy ε ct = ε gd − [ε c2 + ε k2 + ε m2 + ε dc2 ] = 600 − [114 + + 173.2 + 10 ] = 563 µm ε ]=563 Vậy [ ct 8.5 Điều kiện kĩ thuật đồ gá Từ kết tính tốn sai số chế tạo cho phép ta đưa yêu cầu kĩ thuật đồ gá: Độ không song song mặt bên thân đồ gá mặt bên phiến tỳ là: ≤ 0.01mm 8.6 Bảo quản đồ gá -Trong q trình gia cơng, khơng để phoi bám bề mặt định vị Khi sử dụng xong cần lau sạch, quét kĩ bụi, phoi bám phiến tì -Khi cất giữ cần bảo quản điều kiện có bơi nhớt chống oxi hóa lên bề mặt đồ gá -Đây đồ gá chuyên dung nên phải bảo quản điều kiện tốt SVTH: Bùi Quang Lân 55 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy MỤC LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đắc Lộc "Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 1" [2] Nguyễn Đắc Lộc "Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 2" [3] Nguyễn Đắc Lộc "Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tập 3" [4] Trần Văn Địch "Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy" [5] Ninh Đức Tốn "Sổ tay dung sai lắp nghép" [6] Hồ Viết Bình- Nguyễn Ngọc Đào "Công nghệ chế tạo máy" [7] Nguyễn Ngọc Đào-Hồ Viết Bình "Chế độ cắt gia cơng khí [8] Nghiêm Hùng " Kim loại học nhiệt luyện" [9] Trần Văn Địch " Alat đồ gá" SVTH: Bùi Quang Lân 56 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy SVTH: Bùi Quang Lân 57 ... thành đề tài: Thiết kế quy trình cơng nghệ gia công chi tiết Tay Biên Bên cạnh cố gắng, nỗ lực thân em cịn có động viên bạn bè, hướng dẫn, giúp đỡ thầy để hoàn thành đồ án thời gian quy định Em... 3-7 sổ tay CNCTM 1) Tra bảng 3-95 trang 252 tài liệu [1] SVTH: Bùi Quang Lân 13 Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 4.1 Đánh số bề mặt gia công Thứ tự gia công. .. dần thiết kế tính tốn qui trình cơng nghệ chế tạo chi tiết cụ thể Khoa học ngày phát triển, với đời hệ thống sản xuất linh hoạt FMS, CIM, việc thiết kế quy trình cơng nghệ để gia cơng chi