Đồ án công nghệ chế tạo máy_càng vênh

công nghệ chế tạo máy

Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 Hà nội: 11/2002 1 Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy I. Đầu đề thiết kế : Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết càng gạt. II.Các số liệu ban đầu: Sản l-ợng hàng năm : 5.000 chi tiết/năm. Điều kiện sản xuất: III.Nội dung thuyết minh và tính toán. 1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết: Chi tiết dạng càng gạt có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này(píton của động cơ đốt trong ) thành chuyển động quay của chi tiết khác. Ngoài ra chi tiết còn có tác dụng dùng để đẩy bánh răng khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ 2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết: Cũng nh- các dạng chi tiết khác, đối với chi tiết dạng càng tính công nghệ có ý nghĩa quan trọng vì nó ảnh h-ởng trực tiếp đến năng suất cũng nh- độ chính xác gia công. Vì vậy khi thiết kế cần chú ý đến kết cấu: - Độ cứng vững của càng. - Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của chúng cùng nằm trên hai mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất. - Kết cấu của 2 càng nhỏ nên đối xứng qua trụ to ở giữa. - Kết cấu của càng thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc. - Hình dáng của càng thuận lợi cho việc chọn cuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất. Đây là chi tiết càng gạt do có kết cấu đối xứng đơn giản do vậy phôi đ-ợc chế tạo bằng ph-ơng pháp đúc trong khuôn cát, sau đó đem ủ. Bề mặt A là bề mặt lắp ráp sau khi gia công xong do vậy nên chon mặt A làm chuẩn tinh chính. Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 Hà nội: 11/2002 2 Vật liệu chọn để gia công chi tiết là gang xám GX15-32. 3. Xác định dạng sản xuất: Sản l-ợng hàng năm của chi tiết đ-ợc xác định theo công thức sau đây: N = N 1 m(1 + /100) Trong đó: N : Số chi tiết đ-ợc sản xuất trong một năm; N 1 : Số sản phẩm (số máy) đ-ợc sản xuất trong một năm; m : Số chi tiết trong một sản phẩm; : Số chi tiết đ-ợc chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%) chọn = 6% Ta xét thêm % phế phẩm = 3% 6%, chọn = 4%, lúc đó : N = N 1 .m(1 + 100 ) Thay số ta có: N = 5000.1(1 + 100 06,004,0 ) =5050 chi tiết/năm. Sau khi xác định đ-ợc sản l-ợng hàng năm ta phải xác định trọng l-ợng của chi tiết. Trọng l-ợng của chi tiết đ-ợc xác định theo công thức: Q = V.( kg) Thể tích của chi tiết: V = 0,1098dm 3 Vậy trọng l-ợng chi tiết: Q = 0,1098.7,2 = 0,8kg. Theo bảng 2 trang 1- Thiết kế đồ án CNCTM, ta có: Dạng sản suất: Hàng loạt vừa Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 Hà nội: 11/2002 3 4. Chọn ph-ơng pháp chế tạo phôi: Phôi đ-ợc chế tạo bằng ph-ơng pháp đúc trong khuôn cát. Bản vẽ lồng phôi: 5. Lập thứ tự các nguyên công, các b-ớc (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết) 1.1. Lập sơ bộ các nguyên công: Nguyên công 1 : Phay mặt A đầu to của càng, gia công trên máy phay đứng, dùng dao phay mặt đầu. Nguyên công 2 : Phay 2 mặt nhỏ của càng bằng hai dao phay đĩa, đạt độ bóng R z = 20 Nguyên công 3: Phay mặt đối diện với mặt A của đầu càng to bằng máy phay đứng, dùng dao phay mặt đầu. Nguyên công 4: Khoan, khoét, doa lỗ to của càng đạt kích th-ớc 20 +0,035 và vát mép lỗ, gia công trên máy khoan đứng sau khi khoan xong thay mũi khoét và mũi doa và dao vát mép để gia công, đạt đ-ợc độ nhám R a = 2.5. Nguyên công 5 : Khoan, khoét, doa 2 lỗ nhỏ của càng 10 +0,035 và vát mép lỗ, gia công trên máy khoan đứng, đạt đ-ợc độ nhám R a = 1,25. Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 Hà nội: 11/2002 4 Nguyên công 6 : Khoan lỗ nhỏ trên đầu to của càng 12 +0,035 bằng máy khoan đứng đạt R z = 40. Nguyên công 7 : Khoan 2 lỗ nhỏ trên 2 đầu càng nhỏ với đ-ờng kính 6 0,03 đạt R z = 40. Nguyên công 8 : Kiểm tra độ không song song giữa 2 mặt nhỏ của đầu càng không đ-ợc quá 0,03 mm, độ không vuông góc của lỗ to của càng so với mặt A không v-ợt quá 0,03 mm. Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 Hà nội: 11/2002 5 Thiết kế các nguyên công cụ thể: Nguyên công I : Phay mặt A đầu của càng . Định vị: Chọn mặt đối diện với mặt A làm chuẩn thô, dùng khối V dài cố định, dùng chốt chống xoay. Kẹp chặt: Kẹp chặt luôn bằng khối V dài di động. Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy N m = 10kW, hiệu suất máy = 0,75. Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, có các kích th-ớc sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 75 mm, Z = 10 răng. L-ợng d- gia công: Phay với l-ợng d- Z b1 = 2mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 1,5 mm, l-ợng chạy dao S Z = 0.08 0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K 1 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2 k 1 = 1 K 2 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 trong Sổ tay CNCTM2 k 2 = 0,8 K 3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-143 Sổ tay CNCTM2 k 3 = 1. Vậy tốc độ tính toán là: V t =V b .k 1 .k 2 .k 3 = 250.1.0,8.1 = 200 m/phút. Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 Hà nội: 11/2002 6 Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: n t = 1475,3 200.1000 .1000 D v t 849vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy n m = 840 vòng/phút. Nh- vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: V tt = 1 000 840.75.14,3 10 00 m nD 197,8 m/phút. L-ợng chạy dao phút là S p = S z .z.n m = 0,13.8.840 =873,6 mm/phút. Theo máy ta có S m = 750 mm/phút. Nguyên công II : Phay 2 mặt nhỏ của càng . Định vị: Chọn mặt A của càng làm chuẩn tinh, dùng khối V cố định và dùng một chốt chống xoay. Kẹp chặt: Kẹp chặt luôn bằng khối V di động và dùng cơ cấu kẹp chặt vào mặt đầu to của càng. Chọn máy: Máy phay nằm ngang vạn năng 6H82. Công suất của máy N m = 7kW, hiệu suất máy = 0,75. Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, có các kích th-ớc sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 75 mm, Z = 10 răng. L-ợng d- gia công: Với l-ợng d- phay Z b1 = 2mm Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 Hà nội: 11/2002 7 Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt theo bảng 5-125 sổ tay CNCTM (T II). Chiều sâu cắt t = 1,5 mm, l-ợng chạy dao S Z = 0.1 0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K 1 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2 k 1 = 1 K 2 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 trong Sổ tay CNCTM2 k 2 = 0,8 K 3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-143 Sổ tay CNCTM2 k 3 = 1. Vậy tốc độ tính toán là: V t =V b .k 1 .k 2 .k 3 = 250.1.0,8.1 = 200 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: n t = 75.14,3 200.1000 .1000 D v t 849vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy n m = 750 vòng/phút. Nh- vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: V tt = 1 000 750.75.14,3 10 00 m nD 176,6 m/phút. L-ợng chạy dao phút là S p = S z .z.n m = 0,13.10.750 =975 mm/phút. Theo máy ta có S m = 950 mm/phút. Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 Hà nội: 11/2002 8 Nguyên công III : Phay mặt đối diện với mặt A của càng . Sơ đồ định vị: Dùng mặt B của càng làm chuẩn tinh, dùng khối V cố định và chốt tỳ vào mặt A của càng khống chế một bậc tự do. Sơ đồ kẹp chặt: Kẹp chặt luôn bằng khối V di động và dùng cơ cấu kẹp chặt vào mặt đầu nhỏ của càng. Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12. Công suất của máy N m = 10kW Chọn dao: Dùng dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng, có các kích th-ớc sau( Tra theo bảng 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 75 mm, Z = 10 răng. L-ợng d- gia công: Phay với l-ợng d- Z b1 = 2mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao. Chiều sâu cắt t = 1,5 mm, l-ợng chạy dao S Z = 0.08 0.15mm/răng, tốc độ cắt V= 250 m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K 1 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2 k 1 = 1 K 2 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 trong Sổ tay CNCTM2 k 2 = 0,8 K 3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-143 Sổ tay CNCTM2 k 3 = 1. Vậy tốc độ tính toán là: V t =V b .k 1 .k 2 .k 3 = 250.1.0,8.1 = 200 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 Hà nội: 11/2002 9 n t = 40.14,3 200.1000 .1000 D v t 1592vòng/phút Ta chọn số vòng quay theo máy n m = 1500 vòng/phút. Nh- vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: V tt = 1 000 1 500.40.14,3 1000 m nD 180,4 m/phút. L-ợng chạy dao phút là S p = S z .z.n m = 0,13.10.1500 =1950 mm/phút. Theo máy ta có S m = 900 mm/phút Nguyên công IV: Khoét, khoét, Doa lỗ 20 +0.035 Sơ đồ định vị: Gia công lỗ to cần đảm bảo độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu bởi vậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầu và bạc côn chụp vào đầu mặt trụ hạn chế hai bậc tự do và có tác dụng định tâm ( hoặc một khối V cố định định vị vào mặt trụ ngoài của đầu tô của càng hạn chế 2 bậc tự do), dùng chốt chống xoay hạn chế một bậc tự do. Kẹp chặt: Dùng cơ cấu trụ tr-ợt thanh răng và kẹp từ trên xuống. Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135(K135) Công suất của máy N m = 6 kW, hiệu suất = 0,8. Chọn dao: Với cấp chính xác của lỗ là cấp 78 do vậy tra bảng 3-131 có đ-ờng kính mũi khoan lớn nhất max = 18mm. Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 19,8 mm( có các kích th-ớc sau: L = 160 350mm, l = 80200 mm), Mũi Doa có lắp mảnh hợp kim cứng D = 20mm,Vát mép D = 25mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 Hà nội: 11/2002 10 L-ợng d- gia công: Gia công 2 lần với l-ợng d- khoét Z b1 = 0,9 mm và l-ợng d- Doa Z b2 = 0.1 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét. Chiều sâu cắt t = 0,9 mm, l-ợng chạy dao S = 0.9 mm/vòng(0,91,1), tốc độ cắt V = 35 mm/vòng. Ta tra đ-ợc các hệ số phụ thuộc: k 1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k 1 = 1 k 2 : Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi, B5-109 Sổtay CNCTM t.2, k 2 =1 k 3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k 3 = 1 v t = 35.k 1 .k 2 .k 3 = 35.1.1.1.1 = 35 m/phút. Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính n t vào công thức: n t = 20.14,3 35.1000 . .1000 d v t 557,3 vòng/phút Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n m = 482 vòng/phút và l-ợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng. Tính lại ta đ-ợc tốc độ cắt thực: v = 1000 482.20.14,3 1000 nd 30,26m/ph Lực cắt P 0 đ-ợc tính nh- sau: P 0 = C p .P Zy .S Yp .k p . Với C P = 62; z p = 1; y p = 0,8; k p = 1 (vật liệu là gang xám) do vậy: P 0 = 62.20.0,1 0,8 .1 = 194,56 KG. Xác định mômen xoắn M m : M m = C m .D 2 .S Ym .k m . C m = 23,6; y m =0,8; k m = 1, vậy mômen xoắn sẽ bằng: M m = 23,6.20 2 .0,1 0,8 .1 = 1496,3kG.mm Công suất cắt đ-ợc xác định nh- sau: [...]... chi tiết ở b-ớc công nghệ đang thực hiện Theo bảng 10 - Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có: Rz = 150 m Ti = 200 m Sai lệch vị trí không gian tổng cộng đ-ợc xác định theo công thức sau: a = 2 c2 cm Giá trị cong vênh c của lỗ đ-ợc tính theo cả hai ph-ơng h-ớng kính và h-ớng trục: c= k d 2 k l 2 1,5.502 1,5.292 = 87 m Trong đó: k lấy theo bảng 15 - Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy l, d là... 2Zbmax - 2Zbmin Hà nội: 11/2002 18 Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 7 Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7] Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế đồ gá): Nguyên công 4 khoan, khoét, doa, vát mép lỗ 20+0,035 Ta có các thông số đầu vào: Máy khoan đứng 2A135(K135) Công suất của máy Nm = 6 kW, hiệu... khống chế 2 bậc tự do Công thức tính l-ợng d- cho bề mặt trụ trong đối xứng 20+0,035: Zmin = Rza + Ti + a2 b2 Trong đó : RZa : Chiều cao nhấp nhô tế vi do b-ớc công nghệ sát tr-ớc để lại Ta : Chiều sâu lớp h- hỏng bề mặt do b-ớc công nghệ sát tr-ớc để lại Hà nội: 11/2002 16 Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 a : Sai lệch về vị trí không gian do b-ớc công nghệ sát tr-ớc để lại ( độ cong vênh, ... độ bền trung bình max = 25mm Công suất của máy Nm = 2,8 kW Chọn dao: Mũi khoan có kích th-ớc nh- sau Hà nội: 11/2002 14 Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 d = 5,8 mm và mũi doa có d = 6mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): L-ợng d- gia công: Với l-ợng d- khoan Zb1 = d1/2 = 2,9 mm và l-ợng ddoa Zb2 = d2/2 =0,1 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10, chiều... Mũi khoan có kích th-ớc nh- sau d = 9,8 mm và mũi doa có d = 10mm ( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): Hà nội: 11/2002 11 Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 L-ợng d- gia công: Với l-ợng d- khoan Zb1 = d1/2 = 4,9 mm và l-ợng ddoa Zb2 = d2/2 =0,1 mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho khoan lỗ 10, chiều sâu cắt t = 4,9 mm, l-ợng chạy dao S = 0,17 (0.140,18)mm/vòng, tốc... có: c) Thiết kế các cơ cấu của đồ gá Khi thiết kế đồ gá cần đảm bảo các yêu cầu sau: + Đảm bảo cho ph-ơng án kết cấu đồ gá hợp lý về mặt kỹ thuật và kinh tế, sử dụng các kết cấu tiêu chuẩn, đảm bảo điều kiện sử dụng tối -u nhằm đạt đ-ợc chất l-ợng nguyên công một cách kinh tế nhất trên cơ sở kết cấu và tính năng của máy công cụ sẽ lắp đồ gá Hà nội: 11/2002 29 Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43... chỉnh đồ gá, sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ đ-ợc dùng để điều chỉnh khi lắp ráp, th-ờng lấy đc = 8(m) h) Sai số gá đặt gđ : Khi tính toán đồ gá ta lấy giá trị sai số gá đặt cho phép [gđ] = 1 1 = 0, 35 = 0,11(mm) 3 3 i) Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá ct Hà nội: 11/2002 30 Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 Sai số này cần đ-ợc xác định khi thiết kế đồ gá.. .Đồ án công nghệ CTM Nc = Đỗ Minh Thành CTM4/K43 M x nm 1496,3.482 = = 0,72kW 975.1000 975.1000 So với công suất của máy: Nc Nm. = 6.0,8 = 4,8 Nh- vậy máy 2A135 đủ công suất để gia công lỗ có đ-ờng kính là 20mm Xác định chế độ cắt cho Doa Chiều sâu cắt t = 0,1 mm, l-ợng chạy dao S = 1 mm/vòng(11,3), tốc độ cắt V = 10 mm/vòng Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:... số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức: nt = 1000.vt 1000.43 2282.4 vòng/phút d 3,14.6 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: n m = 1360vòng/phút và l-ợng chạy dao S = 0,1 mm/vòng Hà nội: 11/2002 12 Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 Nguyên công VI :Khoan lỗ 12+0,035 trên đầu to của càng Lập sơ đồ gá đặt:: Dùng mặt A làm mặt chuẩn tinh khống chế 3 bậc tự do, dùng... nguyên công 7: Khoan 2 lỗ nhỏ của hai đầu càng nhỏ 6+0,03: L = 25 mm L1 = D 6 cotg + (0.5 2) = cotg300 + (0,5 2) = 7 mm 2 2 L2 = (1 3) mm T07= L L1 L2 25 7 3 = = 0,25 phút 0,1.1360 S n Vậy thời gian cơ bản để gia công chi tiết là: To = T01 + T02 + T03 + T04 + T05 + T06 + T07 = 4,28 phút Hà nội: 11/2002 27 Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 9 Tính và thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan . Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 Hà nội: 11/2002 1 Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy I. Đầu đề thiết kế : Thiết kế quy trình công nghệ chế. 5-127 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): D = 75 mm, Z = 10 răng. L-ợng d- gia công: Với l-ợng d- phay Z b1 = 2mm Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 Hà nội: 11/2002 7 Chế độ cắt:. 25mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2): Đồ án công nghệ CTM Đỗ Minh Thành CTM4/K43 Hà nội: 11/2002 10 L-ợng d- gia công: Gia công 2 lần với l-ợng d- khoét Z b1