Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết cán đưa tay đập (Full bản vẽ + thuyết minh) Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết: CÁN ĐƯA TAY ĐẬP I. Số liệu cho trước: Sản lượng: 80000 chiếcnăm Điều kiện thiết bị: tự chọn II. Nội dung thiết kế: 1. Nghiên cứu chi tiết gia công: chức năng làm việc, tính công nghệ trong kết cấu . 2. Xác định dạng sản xuất. 3. Chọn phôi và phương pháp tạo phôi, tra lượng dư gia công cho các bề mặt gia công. 4. Lập tiến trình công nghệ: thứ tự gia công, gá đặt, so sánh các phương án, chọn phương án hợp lí. 5. Thiết kế nguyên công: Vẽ sơ đồ gá đặt: ký hiệu định vị, kẹp chặt, dụng cụ cắt ở vị trí cuối cùng, phương chiều các chuyển động. Ghi kích thước, độ bóng, dung sai của các nguyên công đang thực hiện. Chọn máy, chọn dao (loại dao, kết cấu dao và vật liệu làm dao) Trình bày các bước gia công, tra các chế độ cắt: n,s,t, tra lượng dư và tính thời gian gia công cơ bản cho từng bước công nghệ. Tính lượng dư gia công cho nguyên công 4. Tính toán chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá: nguyên công 7 6. Thiết kế đồ gá: Nguyên công 7 Vẽ sơ đồ nguyên lý. Thiết kế kết cấu và trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá. Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp của cơ cấu kẹp. Tính sai số gá đặt và so sánh với dung sai của nguyên công đang thực hiện trên đồ gá. Tính sức bền cho các chi tiết chịu lực.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường ĐH SPKT TP.HCM 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: Lê Văn Hùng MSSV: 11343014 Ngành: Cơ khí chế tạo máy Niên khoá: 2012 – 2013 Tên đề tài: Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết: CÁN ĐƯA TAY ĐẬP I Số liệu cho trước: Sản lượng: 80000 chiếc/năm Điều kiện thiết bị: tự chọn II 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: - Vẽ sơ đồ gá đặt: ký hiệu định vị, kẹp chặt, dụng cụ cắt vị trí cuối cùng, phương chiều chuyển động Ghi kích thước, độ bóng, dung sai ngun công thực - Chọn máy, chọn dao (loại dao, kết cấu dao vật liệu làm dao) - Trình bày bước gia cơng, tra chế độ cắt: n,s,t, tra lượng dư tính thời gian gia cơng cho bước cơng nghệ - Tính lượng dư gia cơng cho ngun cơng - Tính tốn chế độ cắt cho ngun cơng thiết kế đồ gá: nguyên công Thiết kế đồ gá: Nguyên công - Vẽ sơ đồ nguyên lý Thiết kế kết cấu trình bày nguyên lý làm việc đồ gá - Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp cấu kẹp - Tính sai số gá đặt so sánh với dung sai nguyên công thực đồ gá - Tính sức bền cho chi tiết chịu lực III 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) IV Ngày giao nhiệm vụ: V Ngày hoàn thành nhiệm vụ: VI Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Hồi Nam Chủ nhiệm mơn Ký tên Giáo viên hướng dẫn Ký tên LỜI NĨI ĐẦU Trong cơng nghiệp ngành cơng nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng việc sản xuất loại máy móc, thiết bị phục vụ cho nhu cầu xã hội Để phát triển ngành cần đẩy mạnh việc đào tạo đội ngủ cán khoa học kỹ thuật thợ lành nghề để nắm bắt làm chủ cơng nghệ Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy môn học quan trọng sinh viên ngành khí, q trình làm đồ án giúp cho sinh viên tổng hợp lại toàn kiến thức học ngành nghề, học hỏi nhiều điều bổ ích để phát triển ngành nghề Sau thời gian học tập, trang bị kiến thức công nghệ, em giao làm đồ án với đề tài: “thiết kế quy trình cơng nghệ gia công chi tiết cán đưa tay đập” Được giúp đỡ tận tình thầy giáo, đặc biệt thầy Nguyễn Hoài Nam em hoàn thành đồ án môn học Tuy nhiên, kiến thức hạn hẹp thời gian hạn chế nên trình thực khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong bảo tận tình thầy mơn chế tạo máy, góp ý bạn để đồ án hoàn thiện đạt kết tốt Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hoài Nam giúp đỡ em hoàn thành đồ án này! NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Giáo viên hướng dẫn Ký tên MỤC LỤC CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1.1 Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết: 1.2 Tính cơng nghệ kết cấu: 1.3 Về vật liệu: 1.4 Xác định dạng sản xuất: 1.4.1 Sản lượng năm chi tiết: 1.4.2 Xác định trọng lượng chi tiết: CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI VÀ BẢN VẼ LỒNG PHÔI .3 2.1 Xác định phương pháp tạo phôi: .3 2.1.1 xác định phương pháp chế tạo phôi: 2.1.2 Thiết kế vẽ lồng phôi: .3 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ .5 3.1 Chọn phương pháp gia công: 3.2 Lập tiến trình cơng nghệ: 3.2.1 Đánh số bề mặt gia công: 3.2.2 Các phương án nguyên công: CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 16 4.1 Nguyên công 1: Phay thô mặt đầu 46 mm 16 4.2 Nguyên công 2: Phay thô mặt đầu .17 4.3 Nguyên công 3: Phay thô mặt đầu .19 4.4 Nguyên công 4: Phay bán tinh mặt đầu .20 4.6 Nguyên công 6: Phay bán tinh mặt đầu .23 4.7 Nguyên công 7: khoan- khoét- doa lỗ 24 4.8 Nguyên công 8: Phay thô hai mặt đầu 10 .25 4.9 Nguyên công 9: Phay bán tinh hai mặt đầu 10 26 4.10 Nguyên công 10: Khoét- doa lỗ .28 4.11 Nguyên công 11: tiện trụ mặt 30 4.12 Nguyên công 12: khoan taro hai lỗ .32 CHƯƠNG 5: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CƠNG CHO MẶT ĐẦU 35 5.1 Xác định lượng dư gia công cho mặt phẳng 3_ nguyên công 4: 35 5.1.1 thành phần lượng dư phôi: 35 5.1.2 Các thành phần lượng dư bước phay thô: .35 5.1.3 Các thành phần lượng dư bước phay bán tinh: .36 5.1.4 Các thành phần lại bảng tính lượng dư: 36 CHƯƠNG 6: TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUN CƠNG .37 6.1 Chế độ cắt khoan lỗ 20 37 6.2 chế độ cắt khoét thô 21 khoét tinh 21.7 .38 6.3 chế độ cắt doa tinh lỗ 22 39 6.4 Thời gian gia công nguyên công 39 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 41 7.1 Nguyên lý hoạt động đồ gá: 41 7.2 Tính lực kẹp cần thiết: 41 7.3 Tính sai số đồ gá: 43 7.4 Yêu cầu kỹ thuật đồ gá: 44 7.5 bảo quản đồ gá: .44 PHỤ LỤC 46 CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1.1 Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết: Chi tiết cán đưa tay đập chi tiết dạng càng, qua việc xem xét phân tích vẽ chi tiết ta thấy: bề mặt làm việc chủ yếu mặt lỗ , lỗ mặt trụ Các mặt lỗ mặt trụ cần gia cơng xác đạt cấp để lắp với trục lỗcủa phận khác máy.Các lỗ, trục phải có quan hệ với độ song song, độ vuông góc cao.Ngồi cịn có quan hệ vị trí tương quan đường tâm lỗ so với mặt đầu Chi tiết dạng thường có chức cầu nối chi với chi tiết khác để biến đổi chuyển động Với chức đặc điểm trên, chế tạo chi tiết cán đưa tay đập ta cần lưu ý yêu cầu kỹ thật sau: Kích thước lỗ gia cơng , mặt trụ ngồi cần gia cơng với độ xác đạt từ cấp 79, mặt đầu phải xác từ cấp 810; Yêu cầu độ không song song độ không 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 0.0010.003/ mm; Độ không song song mặt đầu lỗ phải nằm giới hạn từ 0.00050.0025 mm/1mm bán kính mặt đầu 1.2 Tính cơng nghệ kết cấu: Dựa vào vẽ chi tiết ta thấy chi tiết cán đưa tay đập có kết cấu thuận lợi cho việc tạo phôi gia công _ giao tuyến chi tiết có góc bo cung đủ lớn, chi tiết có gân tăng cứng nên có độ cứng vững cao gia cơng 1.3 Về vật liệu: Kí hiệu: GX 18-36_Chi tiết làm gang xám ferit- peclit, có tính trung bình, với= 18 KG/ mm2 = 36 KG/ mm2 (Trang 220, [13]) tính GX 18-36 cho sau: Độ bền: = 150200 N/ mm2; Độ cứng: 200 HB; Độ dãn dài: = 0.5% 1.4 Xác định dạng sản xuất: 1.4.1 Sản lượng năm chi tiết: N = N0 m.(1 + /100).(1 + /100) = 80000 x x (1+ ) = 88000 (chiếc/ năm) Trong đó:- N0= 80000: Số sản phẩm năm theo kế hoạch; - m = 1: Số lượng chi tiết sản phẩm; - = 4% (3% 6%): % chi tiết phế phẩm; - = 6% (5% 7%): % chi tiết dự phòng 1.4.2 Xác định trọng lượng chi tiết: Ta có: Q = V = 0.235 x 6.8 1.6 kg Trong đó: - Q: Trọng lượng chi tiết; - V= 235163.2813 mm3: Thể tích chi tiết tính phần mềm autocad_ tool/ inquiry/ masproperties/ chọn chi tiết 3D/ enter; - = 0.68 kg/ dm3: Trọng lượng riêng của gang xám - = 6% (5% 7%): % chi tiết dự phòng Với N= 88000 chiếc/ năm, Q = 1.6 kg, dạng sản xuất chi tiết cán đưa tay đập sản xuất hàng loạt lớn (bảng 3-2, trang 173, [3]) CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI VÀ BẢN VẼ LỒNG PHƠI 2.1 Xác định phương pháp tạo phơi: 2.1.1 xác định phương pháp chế tạo phôi: a) Phôi rèn: Rèn dập phương pháp tạo phôi làm cho chi tiết có độ bền tổng hợp cao, tạo nên ứng suất dư bề mặt chi tiết, làm cho chi tiết có tính dẻo tính đàn hồi tốt Xét chi tiết cán đưa tay đập ta thấy chi tiết có hình dạng phức tạp, vật liệu chi tiết làm gang xám, điều khó khăn việc chế tạo phơi phương pháp rèn, gang xám có tính dịn rèn dễ làm chi tiết bị nứt Vì tạo phôi phương pháp rèn không hợp lý b) Phơi cán: Phương pháp cho tính tổng hợp cao nhược điểm phương pháp việc chế tạo khn khó, thường áp dụng cán phơi dạng trịn, dài… Chính đặc điểm nên chế tạo phôi phương pháp cán c) Phơi đúc: Phơi đúc có tính khơng cao phơi rèn, dập Nhưng ngược lại việc chế tạo khuôn đúc cho chi tiết phức tạp dễ dàng Chi tiết cán đưa tay đập có dạng càng, ngồi cịn có gân tăng cứng nên phức tạp việc chế tạo phơi phương pháp rèn, dập, cán…, ngồi vật liệu chế tạo chi tiết gang xám nên dịn, khơng thể rèn dập, cán dễ gây nứt vỡ Trong phương pháp khó khơng thể chế tạo phơi phương pháp đúc lại thực việc tạo phôi cách dễ dàng, trang thiết bị đúc lại đơn giản, tốn cho xuất cao Ngoài đúc cịn thích hợp cho chi tiết làm gang Kết luận: Từ việc phân tích phương pháp tạo phơi ta thấy phương pháp đúc cho hiệu kinh tế cao, thuận tiện việc làm khuôn, chế tạo ta chọn phương pháp chế tạo phơi đúc (trang 168, [3]) sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn đúc khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn máy Với phương pháp phôi đúc đạt cấp xác II (bảng 3-13, trang 185, [3]) ta thấy cấp xác đạt từ (IT14IT17), ta chọn IT15, độ nhám bề mặt Rz = 40 2.1.2 Thiết kế vẽ lồng phôi: - Lượng dư gia công cho bề mặt thô: (Bảng 3-95, trang 252, [3]), Chọn mặt phân khuôn vẽ khn đúc, kích thước lớn chi tiết 153 mm nên: - Kích thước (mm) 76 90 17 Mặt (mm) 4.5 Mặt bên (mm) 3.5 Mặt (mm) 3.5 Góc nghiêng khn (Bảng 3-7,[3]) 54 34 38 34 3.5 3 3 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 3.1 Chọn phương pháp gia công: Trong gia công hàng loạt lớn, để rút ngắn thời gian gia công, thời gian thay dao, điều chỉnh máy sử dụng dụng cụ, thiết bị, đồ gá, máy móc chun dùng thìhình thức phân tán ngun cơng cho suất hiệu kinh tế cao so với phương pháp tập trung ngun cơng Chính trường hợp ta chọn phương pháp phân tán nguyên công để gia công chi tiết cán đưa tay đập 3.2 Lập tiến trình cơng nghệ: 3.2.1 Đánh số bề mặt gia cơng: Hình 3.1 Đánh số bề mặt gia cơng 3.2.2 Các phương án ngun cơng: Có nhiều cách để gia công sản phẩm, việc lựa chọn phương pháp trình tự gia cơng hợp lý tiết kiệm thời gian gia công, cho suất làm việc, hiệu kinh tế cao mà đồng thời đảm bảo yêu cầu kỹ thuật chi tiết đề Vì lập quy trình công nghệ gia công, việc lập tất phương án gia cơng xem xét tất chúng cách cẩn thận tỉ mỉ cần thiết Sau ta lập hai phương án trình tự ngun cơng so sánh ưu nhược điểm phương án a) Phương án 1: Chọn chuẩn tinh thống mặt (định vị bậc tự phiến tỳ), mặt lỗ (định vị bậc tự chốt trụ ngắn) mặt lỗ (định vị bậc tự chốt trám) Với phương án chọn chuẩn tinh thống ta lập sơ đồ gá đặt trình tự nguyên cơng sau (xem hình 3.2) Việc chọn chuẩn để gia cơng chi tiết theo trình tự hình 3.2 khơng hợp lý vì: - mặt lỗ dùng để bắt buloong mà phải gia công tinh đạt cấp xác để định vị tăng thời gian gia công, giãm suất khơng đạt hiệu kinh tế; ngồi ta nên chọn chuẩn tinh cho vừa làm chuẩn để gia công bề mặt khác vừa dùng để làm chuẩn q trình lắp ráp_ chuẩn tinh Như việc chọn chuẩn hai lỗ khơng đáp ứng tính chất b) Phương án 2: Chọn chuẩn tinh thống mặt (định vị bậc tự phiến tỳ), mặt lỗ (định vị bậc tự chốt trụ ngắn) mặt bên 10 (định vị bậc tự chốt chống xoay) Với phương án chọn chuẩn tinh thống ta lập sơ đồ gá đặt trình tự ngun cơng sau (xem hình 3.3) Với cách chọn phương án ta thấy: - bề mặt định vị cứng vững, việc chọn chuẩn tinh thống mặt lỗ có độ nhám bề mặt yêu cầu đạt cấp hợp lý Ngoài mặt lỗ sau cịn dùng để làm chuẩn q trình lắp ráp Qua hai phương án ta thấy phương án khó gia cơng để đạt yêu cầu kỹ thuật mà vẽ chi tiết đề ra, bên cạnh sau gia cơng xong việc lắp ráp gặp nhiều khó khăn q trình chọn chuẩn không hợp lý Ngược lại phương án khắc phục nhược điểm phương án 1, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đề ra, tăng suất đạt hiệu kinh tế cao Vậy qua việc phân tích hai phương án ta chọn phương án sản xuất phương án tiến hành lập quy trình cơng nghệ gia công cho phương án - - Số vịng quay trục khoan: (theo trang 220, [7]) ta chọn nm = 960 (vg/ph) Số vòng quay trục taro: (theo trang 220, [7]) máy chọn nm = 272 (vòng/phút) Vận tốc cắt thực tế khoan: (m/phút); Vận tốc cắt thực tế taro: (m/phút) Công suất cắt yêu cầu khoan: N= 1Kw (Bảng 5-92, [4]) thỏa yêu cầu làm việc máy Công suất cắt taro nhỏ nên bỏ qua Thời gian gia công T0: L1=; L2= 2mm_ (13 mm) (phút) Suy ra: Tp =10%T0 =0.1x0.36=0.036phút; Tpv =11%T0 =0.11x 0.36=0.0396 phút; Ttn =5% T0 =0.05x0.36 =0.018phút; Ttc =T0 +Tpv +Tp + Ttn =0.36+0.0396+0.036+0.018 = 0.45336 phút 33 4.13 Nguyên công 13: vạt cạnh đầu 2x45 Sơ đồ gá đặt: - Định vị: Dùng phiến tỳ định vị khống chế bậc tự do, khối dùng khối V di động tự định tâmvừa định vị vừa kẹp chặt vào phần trụ 46 khống chế bậc tự do; - Kẹp chặt: Dùng hai khối V di động kẹp chặt vào phần trụ 46 pitong khí nén Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125, công suất Nm = 2.8 Kw, = 0.8 (trang 220, [7]) Chọn dao: Mũi xốy cho lỗ tâm 45 có D=32 mm 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, [4]); - Số vịng quay trục n: (theo trang 220, [7]) chọn nm = 272 (vịng/phút); - Cơng suất cắt vạt mép nhỏ nên bỏ qua 34 CHƯƠNG 5: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CƠNG CHO MẶT ĐẦU Do bề mặt gia cơng mặt phẳng không đối xứng nên (theo công thức (3-1), trang 226, [3]) ta có: Lượng dư nhỏ phía: Zimin = , Trong đó: Zimin : Lượng dư bề mặt bước cơng nghệ thứ i; Rzi-1 : Chiều cao trung bình lớp nhấp nhô bề mặt bước gia công sát trước để lại, hi-1 : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt bước công nghệ sát trước để lai; : làtổng sai lệch vị trí khơng gian bước công nghệ sát trước để lại; i: sai số gá đặt chi tiết bước công nghệ thực hiện_ i = Với c: sai số chuẩn; k:là sai số kẹp chặt;đg: sai số đồ gá 5.1 Xác định lượng dư gia công cho mặt phẳng 3_ nguyên công 4: 5.1.1 thành phần lượng dư phôi: Với phôi phôi đúc khuôn cát, mẫu kim loại, ccx đúc đạt II ta có: - dung sai phơi đúc: phơi = 1400(Bảng 3-11, [3]); Rz +h =500 (Tra bảng 3-65, [3]); Sai lệch không gian phôi: cv= kL = 1.3 x153= 199 Với: k= 1.2_ (0.31.5): Độ cong vênh chi tiết đúc (Bảng 3-67, [3]) L= 153: Chiều dài lớn chi tiết đúc (Theo bảng 3-67, [3]) có lk = dung sai kích thước đạt 90.50.175 = 0.175 mm = 175; =265 5.1.2 Các thành phần lượng dư bước phay thô: - Phay thô đạt CCX 12, độ nhám Rz=40 ; Dung sai thô = 870 (Bảng 1.29, [12]); Chiều sâu lớp hư hỏng: h = Sai lệch khơng gian cịn lại sau phay thô: = 0.06 x 256 = 15.36 Sai số gá đặt: Với: = sai số đồ gá thường khơng liên quan đến q trình gá đặt nên bỏ qua; = chuẩn định vị trùng với góc kích thước; c k - = 80 (Bảng 24, [2]); Lượng dư cho bước gia công phay thô: Zimin = = 500 + 265 + 80 = 845 5.1.3 Các thành phần lượng dư bước phay bán tinh: - Phay bán tinh đạt CCX 10, độ nhám Rz=25; Dung sai bán tinh = 350 (Bảng 1.29, [12]); Chiều sâu lớp hư hỏng h= =0.05x== Lượng dư cho bước gia công phay bán tinh: Zimin = = 40 + 15.36 + = 59.36 35 5.1.4 Các thành phần cịn lại bảng tính lượng dư: - - - Kích thước tính tốn : o Kích thước sau phay bán tinh: hbán tinh = 90.325; o Kích thước sau phay thô : hthô= 90.325 + 0.05936 = 90.384 (mm); o Kích thước phơi: hphơi= 90.384 + 0.845 = 91.229 (mm) Kích thước giới hạn : o Sau phay bán tinh : h= 90.675 mm, h= 90.325 mm; o Sau phay thô : h= 90.38 mm, h= 90.38 + 0.87 = 91.25 mm; o Kích thước phơi : h= 91.2 mm, h= 91.2 + 1.4 = 92.6 mm Lượng dư giới hạn : o Phay bán tinh : Zmin = 90.38–90.325=0.055 mm ;Zmax=91.25–90.675= 0.575 mm ; o Phay thô : Zmin= 91.2– 90.38 = 0.82 mm ;Zmax= 92.6 – 91.25 = 1.35 mm Ta có bảng tra tính lượng dư : Bước gia cơng Phơi Phay thơ Phay bán tinh - Các thành phần lượng dư ( Rz 80 - 59.36 h 500 40 25 265 15.36 Lượng dư tính tốn Zimin ( 845 - Kích thước tính tốn (mm) 91.229 90.384 90.325 Kích thước giới hạn Lượng dư giới hạn (mm) hmax (mm) hmin (mm) Zmax Zmin 1.4 0.87 92.6 91.25 91.2 90.38 1.35 0.82 0.35 90.675 90.325 0.575 0.055 1.925 0.875 Dung sai (mm) Tổng Kiểm tra kết : o Phay thô: Zmax- Zmin = 1.35 – 0.82 = 0.53 = 530 ; o = 1.4 – 0.87 = 0.53 = 530 ; o Phay bántinh: Zmax – Zmin = 0.575 – 0.055 = 0.52 ; o = 0.87 – 0.35 = 0.52 36 CHƯƠNG 6: TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG 6.1 Chế độ cắt khoan lỗ 20 Chọn máy : máy khoan đứng 2A125 có cơng suất n = 2.8 kw hiệu suất = 0.8 (trang 220, [7]); Chọn dao : mũi khoan ruột gà P18 có đường kính d= 20 mm (bảng 4-40, [3]) ; Chế độ cắt : - Chiều sâu cắt: t= = = 10 (mm) ; - Bước tiến: Vì khoan gang nên S=7.34x = 7.34 x = 1.56 mm/vòng, (theo trang 220, [7]) chọn S = 0.81 mm/vòng ; - Tốc độ cắt : Các hệ số (bảng 3-3, [7]): - Cv Zv Xv Yv m 17.1 0.25 0.4 0.125 (Bảng 4-3, [7]) có T= 45( phút)_(mũi khoan thép gió P18); (Bảng 6-3, [7]) có Kl v =0.85; (Bảng 5-3, [7]) có Kmv = 0.9; (Bảng 7-1, [7]) có Knv = 0.7; (bảng 8-1, [7]) có Kuv=1; Mà Kv = Klv.Kmv.Knv thay vào cơng thức tính vận tốc ta được: m/phút; Số vịng quay: vòng/phút (theo trang 220, [7]) chọn n =195 (vòng /phút); Vận tốc cắt thực tế: (m/phút); Moment xoắn lực chiều trục: (KGm); (KG); (Bảng 7-3, [7]) có: CM ZM YM CP 0.021 0.8 42.7 (Bảng 12-1 bảng 13-1, [7]) có số == ) ZP YP 0.8 Thay vào cơng thức ta có: M = 0.021 x 202 x 0.810.8 x 1.03 = 7.3 (KGm) P0 = 42.7 x 201 x 0.810.8 x 1.03 = 743.16 (KG) So sánh lực cho phép thuyết minh [Pmax] = 900 KG, máy làm việc an tồn - Cơng suất khoan: Như thỏa điều kiện an toàn 6.2 chế độ cắt khoét thô 21 khoét tinh 21.7 Chọn dao : mũi kht thép gió có Z=4 có đường kính d 1= 21 mm d2=21.7 mm (bảng 4-47, [3]); Chế độ cắt : - Chiều sâu cắt: 37 - - t1= = = 0.5 (mm) ; t2= = = 0.35 (mm) ; Bước tiến : S1=Cs D0.6= 0.113 x 210.6 = 0.7mm/vịng, (bảng 1-3, [7]) có Cs= 0.113 ; (trang 220, [7]) S1 = 0.62 mm/vòng ; S2=Cs D0.6 = 0.113 x 21.70.6 = 0.716mm/vịng, (bảng 1-3, [7]) có Cs= 0.113 ; (trang 220, [7]) chọn S2 = 0.62 mm/vòng ; Tốc độ cắt : Các hệ số (bảng 3-3, [7]): - Cv Zv Xv Yv m 17.1 0.25 0.4 0.125 (Bảng 4-3, [7]) có T= 45( phút)_(mũi khoét thép gió P18); (Bảng 6-3, [7]) có Kl v = 0.85; (Bảng 5-3, [7]) có Kmv = 0.9; (Bảng 7-1, [7]) có Knv = 0.7; (bảng 8-1, [7]) có Kuv= 1; Mà Kv = Klv.Kmv.Knv thay vào cơng thức tính vận tốc ta được: (m/phút); (m/phút); Số vòng quay: vòng/phút (trang 220, [7]) ta chọn nm1 = 195 (vòng /phút); Vận tốc cắt thực tế: (m/phút); Số vòng quay: vòng/phút (trang 220, [7]) ta chọn nm2 = 195 (vòng /phút); Vận tốc cắt thực tế: (m/phút); Moment xoắn khoét nhỏ nên bỏ qua 6.3 chế độ cắt doa tinh lỗ 22 Chọn dao : mũi doa thép gió có Z=4 có đường kính d= 22 mm (bảng 4-49, [3]); Chế độ cắt : - Chiều sâu cắt: t= = = 0.15 (mm) ; - Bước tiến : S=Cs D0.7= 0.1 x 220.7 = 0.87mm/vịng, (bảng 2-3, [7]) có Cs= 0.1 ; (trang 220, [7]) chọn S = 0.81 mm/vòng ; - Tốc độ cắt : Các hệ số (bảng 3-3, [7]): - Cv Zv Xv Yv m 17.1 0.25 0.4 0.125 (Bảng 4-3, [7]) có T= 45( phút)_(mũi doa thép gió P18); (Bảng 6-3, [7]) có Kl v = 0.85; (Bảng 5-3, [7]) có Kmv = 0.9; (Bảng 7-1, [7]) có Knv = 0.7; (bảng 8-1, [7]) có Kuv= 1; Mà Kv = Klv.Kmv.Knv thay vào cơng thức tính vận tốc ta được: (m/phút); Số vòng quay: vòng/phút (trang 220, [7]) chọn nm =195 (vòng /phút); Vận tốc cắt thực tế: (m/phút); Moment xoắn doa nhỏ nên bỏ qua 6.4 Thời gian gia công nguyên công Thời gian nguyên công: 38 Thời gian gia công T0: Thời gian gia công khoan lỗ 20 mm L1=; L2= 2mm_ (13 mm) (phút) Suy ra: 39 Thời gian gia công khoét lỗ 21 mm L1=; L2= 2mm_ (13 mm) (phút) Suy ra: Thời gian gia công khoét lỗ 21.7 mm L1=; L2= 2mm_ (13 mm) (phút) Suy ra: Thời giangia công doa lỗ 22 mm L1=; (phút) Suy ra: Tổng thời gian gia công bản: T0tổng = Tkhoan + Tkhoét +Tdoa = 0.63 + 2x0.77 + 0.753 = 2.923 phút Tp =10%T0 =0.1 x 2.923 =0.2923 phút; Tpv =11%T0 =0.11x 2.923 = 0.3215 phút; Ttn =5% T0 =0.05x 2.923 = 0.1462 phút; Vậy Ttc =T0 +Tpv +Tp + Ttn =2.923 +0.3215 + 0.2923 + 0.1462 = 3.683 phút 40 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 7.1 Nguyên lý hoạt động đồ gá: Chi tiết gia cơng đặt lên phiến tỳ trịn định vị vào mặt đầu trụ 46 khống chế bậc tự do, khối V ngắn cố định định vị vào phần trụ 46 chi tiết khống chế bậc tự dùng chốt chống xoay định vị vào mặt đầu trụ 52 chi tiết khống chế bậc tự lại Khi quay bánh cam lệch tâm 24 theo chiều siết chặt (cùng chiều kim đồng hồ), bánh lệch tâm tỳ lên phiến tỳ 25 làm cho đầu phải mỏ kẹp 20 (bên phải) nâng lên đầu trái mỏ kẹp hạ xuống, thông qua kẹp liên động 19, hai mỏ kẹp 20 kẹp chặt chi tiết gia công Đai ốc 18 dùng điều chỉnh để cố định buloong 21 (xem vẽ đồ gá A1) Thân đồ gá dùng buloong kẹp chặt vào rãnh chữ U để cố định đồ gá bàn máy Sử dụng bạc dẫn hướng tháo lắp nhanh dẫn hướng dụng cụ cắt nhằm gia công đạt yêu cầu kỹ thuật chi tiết 7.2 Tính lực kẹp cần thiết: Hình 7.1 Sơ đồ tính lực kẹp Ta có: K.Mc = f (W1 +Wct2).R đó: K = K0.K1 K2.K3 K4.K5.K6 = 1.5 x 1.2 x 1.2 x 1.2 x 1.3 x x 1.5 = 5.05_ Hệ số an toàn (trang 85, [2]); 41 - K0 = 1.5_ Hệ số an toàn cho tất trường hợp; - K1 = 1.2_ Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi; - K2 =1.2_ Hệ số tăng lực cắt dao mòn; - K3 = 1.2_ Hệ số tăng lực cắt gia cơng gián đoạn; - K4 = 1.3_ Hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt; - K5 = 1_ Hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp; - K6 = 1.5_ Hệ số tính đến momen làm quay chi tiết Mc = 7.3_ momen cắt tính khoan; f = 0.5_ hệ số ma sát (bảng 34, [2]) Wct = (W1 + Wct2) = = 3.2 KN Hai lực W1 Wct2 tạo cấu cam, phụ thuộc vào lực W2 hai cánh tay đòn L L4 Xét cấu kẹp cam ta thấy: Đường kn chia bánh lệch tâm làm hai đối xứng giống hai chêm uốn cong Về lý thuyết coi kn phần làm việc bánh lệch tâm (180) thực tế dùng đoạn mn khoảng từ 60-90 Cơ cấu kẹp bánh lệch tâm xem cấu kẹp tổ hợp bao gồm tay đòn với chiều dài l và chêm có ma sát hai bề mặt làm việc (ở chốt quay điểm kẹp) Như lực kẹp W2 xác định theo công thức sau: = = 14.5 KG , đó: : Bán kính trung bình tính tình tâm quay tới điểm kẹp (mm); : Góc nâng bánh lệch tâm điểm kẹp; : Các góc ma sát điểm kẹp chốt quay bánh lệch tâm; =100_ (80100): Chiều dài cánh tay đòn (mm); = KG_ (510): Lực tác dụng cơng nhân Khi tính lực kẹp thường chọn == 0.1; = ; = = = 25 Ta thấy W2 lớn nhiều so với (W1+Wct2) thỏa yêu cầu lực kẹp 42 7.3 Tính sai số đồ gá: Sai số gá đặt cho phép tính theo cơng thức sau: ; _sai số chuẩn; _ sai số kẹp chặt; _ sai số chế tạo; _ sai số mòn; _ sai số điều chỉnh; _ sai số gá đặt Ta xác định thành phần công thức Sai số chuẩn : Hình 7.4 Sơ đồ tính sai số chuẩn Ta lập chuỗi kích thước công nghệ sau: a – x1 + x2 – l = l = a – x1 + x2 Với: x1 = OH – ON = (HI + IO); x2 = OM – ON; l = a – ((HI + IO) – ON) + (OM – ON) = (a – HI) – IO + OM; Xét IOK vuông K ta có: OI = l = (a – HI) – + = (l) = = 0.5 x) = 0.2mm Sai số kẹp chặt : Ta thấy phương lực kẹp vng góc với phương kích thước cần thực nên = Sai số mòn : = 0.3 x = 85 = 0.085mm; = 0.5 (0.30.8)_ Hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị; _ Số lượng chi tiết gia công đồ gá Sai số điều chỉnh : = 0.006 mm_ (0.0050.01) mm Sai số gá đặt : = = x 0.84 = 0.28 mm 43 Ta xác đinh sai số chế tạo : mm Vậy [] < 0.18 mm 7.4 Yêu cầu kỹ thuật đồ gá: Từ kết tính tốn sai số chế tạo đồ gá ta đưa yêu cầu kỹ thuật cho đồ gá sau: Độ vng góc tâm bạc tháo lắp nhanh mặt phẳng định vị hạn chế bậc tự không 0.18 mm; Độ song song đế đồ gá bắt lên bán máy mặt phẳng định vị hạn chế bậc tự không 0.18 mm 7.5 bảo quản đồ gá: Trong q trình gia cơng khơng để phoi bám vào mặt định vị.Khi sử dụng xong cần lau đồ gá.Khi cất giữ đồ gá cần bảo quản điều kiện có bơi lớp dầu chống gỉ sét, để môi trường 44 KẾT LUẬN Như vậy, qui trình cơng nghệ gia cơng chi tiết cán đưa tay đạp hoàn thành; gồm tất 13 ngun cơng trình tự bước cơng nghệ chế độ cắt trình bày cụ thể tập thuyết minh Qua môn học đồ án công nghệ chế tạo máy ,chúng em học tập nhiều điều bổ ích, thứ cố lại toàn kiến thức ngành, hai chúng em tiếp thu nhiều kinh nghiệm gia cơng thực tế thầy Nguyễn Hồi Nam truyền đạt, hết chúng em học tập thầy cách làm việc có hiệu kiểu tư vấn đề cần phải giải Tuy nhiên, thiếu nhiều kinh nghiệm thực tiễn, kiến thức hạn chế nên đồ án chắn nhiều điều thiếu sót.chúng em kính mong q thầy tận tình phân tích sai sót dạy thêm để chúng em ngày hoàn thiện kiến thức việc lập qui trình cơng nghệ gia cơng sản phẩm khí Trong q trình thực đồ án này, chúng em thầy Nguyễn Hoài Nam tận tình hướng dẫn, em xin chân thành cảm ơn thầy nhiệt tình giúp đỡ em hồn thành hạn môn học đồ án quan trọng 45 PHỤ LỤC Các thông số máy cắt kim loại: Máy doa 2613 Số vịng quay trục chính: - Số cấp tốc độ trục : 12 (bảng 9-25, [5]); - Phạm vi tốc độ trục : 51 – 1285 vòng/phút (bảng 9-25, [5]); Khi xác định phải chọn (n máy) lấy < Vì thuyết minh máy khơng có tất số vịng quay n mà có số vịng quay nhỏ lớn nên ta xác định sau: nmax = nmin đó: m_ Số cấp tốc độ máy; _ Công bội cấp số nhân; = = = = 25.2 Suy ra: = 1.34 Ta có = = 51 (v/ph) = 1,34 = 51 x 1.34 = 68(v/ph); = = 92(v/ph); = = 123(v/ph); = 165 v/ph; = 222 v/ph; = 297 v/ph; = 399 v/ph; = 534 v/ph; = 716 v/ph; = 960 v/ph; = 1285 v/ph Số cấp bước tiến trục chính: - Số cấp bước tiến trục : 22 (bảng 9-25, [5]); - Phạm vi bước tiến trục : 0.0125 – 1.5 mm/vòng (bảng 9-25, [5]); Khi xác định phải chọn (S máy) lấy < Vì thuyết minh máy khơng có tất số cấp bước tiến trục S mà có số cấp bước tiến nhỏ lớn nên ta xác định sau: Smax = Smin đó: m_ Số cấp bước tiến máy; _ Cơng bội cấp số nhân; = = = = 20 Suy ra: = 1.26 Ta có = = 0.0125 (mm/vịng) = = 0.016 (mm/vòng); = = 0.02 (mm/vòng); = 0.025 (mm/vòng); = 0.032 (mm/vòng);= 0.04 (mm/vòng);= 0.05 (mm/vòng);= 0.063 (mm/vòng);= 0.08 (mm/vòng);= 0.1 (mm/vòng);= 0.126 (mm/vòng);= 0.16 (mm/vòng);= 0.2 (mm/vòng);= 0.24 (mm/vòng);= 0.3 (mm/vòng);= 0.38 (mm/vòng);= 0.48 (mm/vòng);= 0.6 (mm/vòng);= 0.75 (mm/vòng);= 0.95 (mm/vòng);= 1.2 (mm/vòng);= 1.5 (mm/vòng); TÀI LIỆU THAM KHẢO: 46 [1] Giáo trình Cơng Nghệ Chế Tạo Máy_ Trần Văn Địch_ Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 2008; [2] Giáo trình Thiết kế đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy_ Trần Văn Địch_ Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 2007; [3] Sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 1_ Nguyễn Đắc Lộc_ Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 2010; [4] Sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 2_ Nguyễn Đắc Lộc_ Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 2010; [5] Sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy tập 3_ Nguyễn Đắc Lộc_ Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 2010; [6] Dụng cụ cắt gọt_ G.V Philipôp_ Biên dịch: Võ Trần Phúc Nhã_ Nhà xuất Hải Phịng; [7] Chế độ cắt gia cơng khí_ Nguyễn Ngọc Đào - Trần Thế San - Hồ Viết Bình - Nhà xuất Đà Nẵng; [8] Đồ gá gia cơng khí_ Hồ Viết Bình - Lê Đăng Hồnh – Nguyễn Ngọc Đào_ Nhà xuất Đà Nẵng; [9] Giáo trình hướng dẫn thiết kế đồ gá máy cắt kim loại_ Nguyễn Đức Năm; [10] Sổ tay thiết kế khí_ Hà Văn Vui- Nguyễn Chỉ Sáng- Phan Đăng Phong_ Nhà xuất khoa học kỹ thuật; [11] Atlas đồ gá_ Trần Văn Địch_ Nhà xuất khoa học kỹ thuật; [12] Sổ tay dung sai lắp ghép_ Ninh Đức Tốn_ Nhà xuất giáo dục; [13] Giáo trình kim loại học nhiệt luyện_ Nghiêm Hùng; [14] Công nghệ kim loại; [15] Cở sở công nghệ chế tạo máy_ Nguyễn Ngọc Đào- Hồ Viết Bình- Phan Minh Thanh; [16] Vẽ kỹ thuật_ Trần Hữu Quế 47