Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết: Gối đỡ trục.ISố liệu cho trước: Sản lượng:50.000 chiếcnăm Điều kiện thiết bị: Tự chọnIINội dung thiết kế:1. Nghiên cứu chi tiết gia công: Chức năng làm việc, tính công nghệ của 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. Chọn máy, chọn dao (loại dao và vật liệu làm dao). Trình bày các bước gia công, tra các chế độ cắt: n,s,t; Tra lượng dư cho các bước và tính thời gian gia công cơ bản cho từng bước công nghệ. Tra lượng dư gia công cho các nguyên công: Tính toán chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá:6. Thiết kế đồ gá:+ 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.
ĐỒ ÁN CNCTM BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Trường ĐH SPKT TP.HCM GVHD: TRẦN THÁI SƠN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MƠN CHẾ TẠO MÁY NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Họ tên: Trần Quốc Vũ MSSV: 11904022 Ngành: Sư Phạm Kỹ Thuật Công Nghiệp Lớp: 11904CTU Tên đề tài: Thiết kế quy trình cơng nghệ gia công chi tiết: Gối đỡ trục I-Số liệu cho trước: - Sản lượng:50.000 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 ngun cơng: - Vẽ sơ đồ gá đặt - Chọn máy, chọn dao (loại dao vật liệu làm dao) - Trình bày bước gia công, tra chế độ cắt: n,s,t; Tra lượng dư cho bước tính thời gian gia cơng cho bước công nghệ - Tra lượng dư gia cơng cho ngun cơng: - Tính tốn chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá: Thiết kế đồ gá: + 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 cơng thực đồ gá + Tính sức bền cho chi tiết chịu lực III.Các vẽ: Tập vẽ sơ đồ nguyên công (11 A3) Bản vẽ thiết kế đồ gá (1 A1) 1.Ngày giao nhiệm vụ: 2.Ngày hoàn thành nhiệm vụ: IV.Giáo viên hướng dẫn: Trần Thái Sơn Chủ nhiệm môn Giáo viên hướng dẫn (Ký tên) (Ký tên) SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang ĐỒ ÁN CNCTM GVHD: TRẦN THÁI SƠN Phần I GIỚI THIỆU Lời nói đầu ₋₋₋₋₋₋₋₋₋₋₋₋ 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 Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy 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 nhằm đạt tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu điều kiện qui mơ sản xuất cụ thể Mơn học cịn truyền đạt yêu cầu tiêu công nghệ 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 Trần Thái Sơn em hoàn thành đồ án môn 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 Trần Thái Sơn giúp đỡ em hoàn thành đồ án này! SVTH : Trần Quốc Vũ MSSV : 11904022 SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang ĐỒ ÁN CNCTM GVHD: TRẦN THÁI SƠN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN …………………………………………………………………………………………………… ………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………………………… (Ký tên) SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang ĐỒ ÁN CNCTM GVHD: TRẦN THÁI SƠN LỜI CẢM ƠN ₋₋₋₋₋₋₋₋₋₋₋₋ Sau 10 tuần thực đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy Sinh viên thực hoàn thành đề tài: Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết Gối Đỡ Trục Bên cạnh cố gắng, nỗ lực thân cịn có động viên, hướng dẫn, giúp đỡ thầy để đồ án hoàn thành thời gian quy định Sinh viên thực xin chân thành cảm ơn thầy: Trần Thái Sơn Giáo viên trường: Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật nhiệt tình bảo, hướng dẫn em hoàn thành đồ án SVTH : Trần Quốc Vũ MSSV : 11904022 LỚP : 11904CTU SVTH: TRẦN QUỐC VŨ GVHD: Trần Thái Sơn Trang ĐỒ ÁN CNCTM GVHD: TRẦN THÁI SƠN Phần II NỘI DUNG THUYẾT MINH VÀ TÍNH TỐN CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT 1.Nhiệm vụ thiết kế: Thiết kế qui trình cơng nghệ gia công chi tiết Gối Đỡ Trục đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cho vẽ 2.Công dụng đặc điểm kết cấu chi tiết: Dựa vào vẽ chi tiết nhận từ GVHD, ta thấy chi tiết có dạng hộp Căn vào chương 2, sách CNCTM Bề mặt làm việc chủ yếu lỗ Ø Ø, độ xác bề mặt, vị trí tương quan bề mặt cao Giá đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục máy xác định vị trí tương đối trục không gian nhằm thực nhiệm vụ động học Ta phân tích sau: - Lỗ Ø15 mm Chế độ làm việc: lỗ Ø15 mm lắp với bu lông để gắn chặt giá lắp vào thân máy Chế độ lắp: lắp theo hệ thống lỗ Cấp xác cấp 9: gia công khoan, khoét,doa R Độ nhám bề mặt a = 1.6 Dung sai kích thước : Miền dung sai H9 chọn Ø (Theo bảng 6, trang 275 Dung sai-kỹ thuật đo (Trần Quốc Hùng)) - Lỗ Ø20, Ø30 mm Chế độ làm việc: lỗ Ø20 mm, Ø30mm lắp với trục Chế độ lắp: lắp theo hệ thống lỗ H9 Cấp xác cấp 9: gia công khoan, khoét, doa R Độ nhám bề mặt a = 1.6 Dung sai kích thước : Miền dung sai H9 chọn Ø , Ømm (Theo bảng trang 275 Dung sai - kỹ thuật đo (Trần Quốc Hùng)) - Bề mặt giá đỡ: Chế độ làm việc: Bề mặt áp lên mặt chi tiết khác Cấp xác cấp 9: Gia cơng phay thô + phay bán tinh R Độ nhám bề mặt a = 1,6 Dung sai kích thước : Miền dung sai H9 chọn 75±0.037 mm (Theo bảng trang 267 Dung sai-kỹ thuật đo (Trần Quốc Hùng)) 3.Vật liệu chi tiết: Chi tiết gang xám, kí hiệu GX 16 - 36, theo có thơng số sau: - Giới hạn bền kéo 160 N/mm2 SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang ĐỒ ÁN CNCTM - Độ dẻo dai (dãn dài tương đối) δ ≈ 0,5% - Giới hạn bền uốn 360 N/mm2 - Gới hạn bền nén 600 N/mm2 - Độ cứng HB = 170 - Dạng grafit: nhỏ GVHD: TRẦN THÁI SƠN - Tính chất lý, hóa đủ đáp ứng chức phục vụ vào cơng nghệ chế tạo - Chi tiết gang xám kí hiệu: GX 16-36 nên ta chế tạo phương pháp đúc Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết: Từ vẽ chi tiết ta thấy : - Mặt giá đỡ có đủ độ cứng vững để gia công không bị biến dạng dùng chế độ cắt cao, đạt suất cao - Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích định phép thực nhiều nguyên cơng dùng bề mặt làm chuẩn đảm bảo thực trình gá đặt nhanh CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 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) Trong đó: N0 =50.000 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=3%, chọn β = 5% N= 50000 (1 +3/100).(1 + 5/100) = 54075 (chiếc/năm) 2.Khối lượng chi tiết: Khối lượng chi tiết xác định theo công thức: Q = V γ Trong đó: Q : khối lượng chi tiết (Kg) V : thể tích chi tiết γ : khối lượng riêng vật liệu (kg/dm3) SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang ĐỒ ÁN CNCTM GVHD: TRẦN THÁI SƠN - Thể tích chi tiết tính : V = 349479,47 (mm ) = 0,34947947 (dm3) γGX = 6.8 – 7.4 kg/dm3 => Khối lượng chi tiết Q = 0,34947947 *7.2= 2,52(kg) => Tra bảng 2.2, trang17, HD TKế ĐACNCTM, ta xác định dạng sản xuất hàng khối 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 CHƯƠNG 3: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 1.Dạng phơi : Trong gia cơng khí dạng phơi là: phơi đúc, rèn, dập, cán -Xác định loại phương pháp chế tạo phơi nhằm mục đích đảm bảo hiệu kinh tế-kĩ thuật chung quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết từ khâu chế tạo phôi công đoạn gia 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 chịu tải làm việc chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc,…) -Sản lương lượng hàng năm chi tiết SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang ĐỒ ÁN CNCTM GVHD: TRẦN THÁI SƠN -Điều kiện sản xuất thực tế xét mặt kĩ thuật tổ chức sản xuất (khả thiết bị, trình độ chế tạo phơi,…) -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 phơi thường dùng: * Phơi đúc: Khả tạo hình độ xác phụ thuộc vào cách chế tạo khn, đúc chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp Phương pháp đúc với cách làm khn theo mẫu gỗ có độ xác phôi đúc thấp Phương pháp đúc áp lực khn kim loại cho độ xác phơi đúc cao Phương pháp đúc khuôn cát, làm khuôn thủ cơng có phạm vi ứng dụng rộng, khơng bị hạn chế kính thước khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phơi thấp, nhiên xuất khơng cao Phương pháp đúc khn 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 * Phôi rèn: Phôi tự phơi rèn khn xác thường sử dụng ngành chế tạo máy Phôi rèn tự có hệ số dung sai lớn, cho độ 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 phương 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 Phương pháp khó đạt kích thước với độ xác cấp 7-8, chi tiết có hình dạng phức tạp * 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, phôi 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 Phơi cán dùng hợp lý trường hợp sau cán không cần phải gia công tiếp theo, điều 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 6-7 ta khơng dùng phương pháp để chế tạo phơi Ngồi sản xuất thực tế người ta dùng phôi hàn phạm vi nhỏ 2.Chọn phương pháp chế tạo phôi: Chọn phôi: Dựa vào đặc điểm phương pháp chế tạo phôi 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 khối + Độ nhám bề mặt, độ xác phơi đúc phù hợp Phương pháp chế tạo phơi: Trong đúc phơi có phương pháp sau: 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 phôi có cấp xác IT16 → IT17 -Độ nhám bề mặt: Rz=160 µm SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang ĐỒ ÁN CNCTM GVHD: TRẦN THÁI SƠN Phương pháp cho suất trung bình, chất lượng bề mặt khơng cao, gây khó khăn cho bề mặt khơng gia công 2.Đúc khuôn cát mẫu kim loại: -Nếu công việc làm khuôn thực máy có cấp xác cao, giá thành cao so với đúc khuôn cát mẫu gỗ -Cấp xác phơi: 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 Đúc khn kim loại: -Độ xác cao, giá thành đầu tư lớn, phơi có hình dạng gần giống chi tiết lượng dư nhỏ, tiết kiệm vật liệu giá thành sản phẩm cao -Cấp xác phôi: IT14 → IT15 -Độ nhám bề mặt: Rz=40 µm Phương pháp cho suất cao, đặt tính kĩ thuật tốt giá thành cao nên không phù hợp sản xuất hàng loạt vừa lớn Đúc ly tâm: -Loại phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đối xứng, rỗng, đặc biệt chi tiết hình ống -Khó nhận đường kính lỗ bên vật đúc xác khó định lượng kim loại rót vào khn xác -Chất lượng bề mặt vật đúc kém, chứa nhiều tạp chất xỉ Đúc áp lực: -Dùng áp lực để điền đầy kim loại khuôn Hợp kim để đúc áp lực thường là: Thiếc, chì, kẽm, magie, nhơm, đồng -Đúc áp lực thường chế tạo chi tiết phức tạp như: vỏ bơm xăng, dầu -Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phẩm cao nên không phù hợp với sản xuất vừa Đúc khuôn mỏng: -Là dạng đúc khuôn cát thành khn mỏng chừng 6-8 mm -Có thể đúc gang, thép, kim loại màu khuôn cát, khối lượng vật đúc đến 100 kg -Dùng sản xuất hàng loạt vừa lớn Đúc liên tục: -Là q trình rót kim loại lỏng liên tục vào khn kim loại, xung quanh bên có nước lưu thông làm nguội Nhờ truyền nhiệt nhanh nên kim loại rót vào khn kết tinh ngay, vật đúc kéo khỏi khuôn liên tục cấu đặt biệt lăn -Thường dùng để đúc ống, thỏi, ấm, Kết luận: -Với yêu cầu chi tiết cho, tính kinh tế dạng sản xuất ta chọn phương pháp chế tạo phôi đúc khuôn cát – mẫu kim loại, làm khn máy -Phơi đúc đạt cấp xác II (Bảng 3-13 sổ tay CNCTM 1): -Cấp xác kích thước IT15 → IT16 -Độ nhám bề mặt: Rz=80µm 3.Xác định lượng dư gia cơng vật đúc cấp xác II: - Chi tiết chế tạo gang xám, đúc khuôn cát – mẫu kim loại, làm khuôn máy, mặt phân khuôn nằm ngang - Lượng dư phía trên: mm - Lượng dư phía dưới: mm - Lượng dư thành bên: mm SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang ĐỒ ÁN CNCTM - Lượng dư lỗ: mm - Góc nghiêng khn: 3o - Bán kính góc lượn: mm GVHD: TRẦN THÁI SƠN Tra bảng (3 – 95) trang 253 [sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1] - Kích thước chiều dài chi tiết: L = 130 mm - Kích thước bề cao chi tiết: L = 75 + + = 81 mm - Các lỗ rãnh đúc đặc Các kích thước cịn lại có dung sai T tra bảng Kích thước phơi đúc: Từ kích thước chi tiết ta có kích thước chi tiết sau: Kích thước phơi đúc = kích thước chi tiết + kích thước lượng dư + Bản vẽ lồng phôi: + Bản vẽ khn đúc CHƯƠNG 4: LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ Đánh số bề mặt gia công SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang 10 ĐỒ ÁN CNCTM π D.nm 3,14.200.235 = = 1000 1000 Vtt = 148 (m/phút) GVHD: TRẦN THÁI SƠN Lượng chạy dao phút Sp = S.nm = 2,1.235 = 493,5(mm/phút).Theo máy ta có S m = 475 mm/phút f.Thời gian nguyên công: T = T+T+T+T = T+18%T Trong đó: • T0 - Thời gian • Tp - Thời gian phụ (10% T0) • Tpv – Thời gian phục vụ (3%T0) • Ttn – Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên (5%T0) Phay thô: 110 + 26 + L + L1 + L2 i S n T= = 2,52.235 = 0,23(phút) t (D − t ) Trong đó: L1= +(0.5 ÷ 3) = 26 (mm) L2= (2 ÷ 5) mm Lấy L = (mm) Nguyên công 7: KHOÉT + DOA LỖ ∅75 SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang 29 ĐỒ ÁN CNCTM GVHD: TRẦN THÁI SƠN n Bước : Khoét a Định vị : Chi tiết định vị bậc tự mặt đáy phiến tỳ phẳng, chốt trụ cố định bậc tự do, sử dụng chốt trám định vị bậc tự chi tiết b kẹp chặt : dùng cấu kẹp ren, lực kẹp hướng vào phiến tỳ phẳng từ hai mỏ kẹp liên động theo phương ngang c Chọn máy : trang 221 sách chế độ cắt gia cơng khí Chọn máy khoan 2A135 có thông số: Công suất động N= 4kW Đường kính lớn gia cơng được: 160mm d.Chọn dao: Tra bảng 4-47 Sổ tay CNCTM tập ta chọn mũi kht ghép mảnh dao hợp kim có d=74,8 mm e Lượng dư gia công: Zb=3,2mm f Chế độ cắt: Khoét lỗ Ø74.8 mm Chiều sâu cắt t=3,2 mm Lượng chạy dao S= 1,3 mm ( tra bảng 5-107 trang 98 Sổ tay CNCTM 2) Tốc độ cắt Vb= 60 m/phút (tra bảng 5-109 trang 101 sổ tay CNCTM 2) Các hệ số hiệu chỉnh K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T dao, k1 = K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt, k2 = 0.8 K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác vật liệu mũi khoét, k3 = 1,2 vt = vb.k1.k2.k3=61.1.0,8.1,2 = 58.56 m/phút Số vịng quay trục chính: SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang 30 ĐỒ ÁN CNCTM GVHD: TRẦN THÁI SƠN 1000.58,56 nt = = 3,14.74,8 = 249,33 (vòng/phút) Chọn tốc độ máy n = 275(vòng/phút) 3,14.74,8.275 1000 Tốc độ cắt thực tế: V = = =65 mm/phút Lượng chạy dao phút: S = S.nm = 1,3.160 = 208 (m/phút) g.Thời gian nguyên công: -T = T+T+T+T = T+18%T T= Trong : L = cotgφ + (0,5÷2)mm L2 =(1÷3)mm 160 + 2,26 + 1,3.160 => T = = 0,78 (phút) Vậy T = 0,78+0,18.0,78= 0,92(phút) Bước : Doa a Định vị : Chi tiết định vị bậc tự mặt đáy phiến tỳ phẳng, chốt trụ ngắn cố định bậc tự do, sử dụng chốt trám định vị bậc tự chi tiết b kẹp chặt : dùng cấu kẹp ren, lực kẹp hướng vào phiến tỳ phẳng từ hai mỏ kẹp liên động theo phương ngang c Chọn máy : trang 221 sách chế độ cắt gia công khí Chọn khoan 2A135 có thơng số: Cơng suất động N= 4KW d.Chọn dao: Tra bảng 4-49 Sổ tay CNCTM tập ta chọn mũi doa gắn mảnh hợp kim cứng có D= 75mm e Lượng dư gia công: Zb=0.3mm f Chế độ cắt: Doa lỗ Ø75 mm Chiều sâu cắt t=0,3 mm Lượng chạy dao S= 1,5 mm/vòng ( tra bảng 5-116 trang 107 Sổ tay CNCTM 2) Tốc độ cắt Vb= 60 m/phút (tra bảng 5-116 trang 107 sổ tay CNCTM 2) Hệ số hiệu chỉnh = Số vịng quay trục chính: 1000.60 nt = = 3,14.75 = 254,8 (vòng/phút) Chọn tốc độ máy n = 275 (vòng/phút) 3,14.75.275 1000 Tốc độ cắt thực tế: V = = =64mm/phút Lượng chạy dao phút: S = S.nm = 1,5.275 = 412,5 (m/phút) g.Thời gian nguyên công: -T = T+T+T+T = T+18%T SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang 31 ĐỒ ÁN CNCTM T= GVHD: TRẦN THÁI SƠN Trong : L = cotgφ + (0,5÷2)mm L2 =(1÷3)mm 275 + 1,53 + 1,5.275 => T = = 0.68 (phút) Vậy T = 0,68+0,68.0,26= 0.86(phút) CHƯƠNG VI: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO NGUYÊN CÔNG + Định vi: chi tiết định vị mặt đáy (mặt 2) hạn chế bậc tự do, phiến tỳ bên trái hạn chế bậc tự do,chốt tỳ sau hạn chế bậc tự SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang 32 ĐỒ ÁN CNCTM GVHD: TRẦN THÁI SƠN + Tính lượng dư gia cơng kích thước 40 ±0,031 + Độ xác phôi cấp II, khối lượng chi tiết 7,9 kg +Vật liệu gia cơng: gang xám 18-36 Tính lượng dư gia cơng kích thước 60 ±0,095 chi tiết Tiến trình cơng nghệ gia cơng kích thước 40 ±0,031 gồm bước : phay thô, phay bán tinh lần gá đặt Theo bảng 10 (thiết kế đồ án cnctm_Trần Văn Địch) giá trị Rz Ti 600 µm (250+350) Cơng thúc tính tốn lượng dư Z i = RZi −1 + Ti −1 + ρ i −1 + ε i Trong đó: Z i : lượng dư bề mặt bước thứ i RZi −1 : chiều cao nhấp nhô bước gia công trước để lại Ti −1 : chiều sâu lớp hư hỏng bước gia công trước để lại ρi −1 : sai lệch vị trí khơng gian bước gia công trước để lại ε i : sai số giá đạt nguyên công thực Sai lệch không gian: ρ i −1 = ρ cv ε gd = ε c2 + ε k2 Sai số gá đặt: ρ cv : sai số cong vênh Trong đó: ε c : sai số chuẩn ε k : sai số kẹp chặt Chi tiết làm gang nên bước gia công không tồn tai T nữa: Theo bảng 12 (thiết kế đồ án cnctm_Trần Văn Địch) Phay thô: Rz1 =50 T1 =50 Phay bán tinh: Rz1 =20 T1 =0 Các sai số khác cơng thức tính tốn: -Sai số cong vênh ρ cv = ∆ k ∗ L = 1,5 ∗ 40 = 60 µm ∆k: độ cong giới hạn chiều dài tra bảng 3-67 stcnctm tập ∆k1= 0,3-1,5 +Sai lệch không gian phôi là: ρ p = ρ cv = 60µm SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang 33 ĐỒ ÁN CNCTM +Sai lệch không gian cịn lại sau phay thơ là: ρ1 = 0.06ρ p = 0,06 ∗ 60 = 3,6 µm GVHD: TRẦN THÁI SƠN +Sai lệch khơng gian cịn lại sau phay tinh là: ρ = 0.04 ρ1 = 0.04 ∗ 3,6 = 0,144µm -Sai số chuẩn ε c =0 -Sai số kẹp chặt ε k = 110 µm (tra bảng 24 thiết kế đồ án cnctm_Trần Văn Địch) ε gd = ε c2 + ε k2 = + 110 = 110 µm Sai số gá đặt: Gia công phay thô: Z i = RZi −1 + Ti −1 + ρ i −1 + ε i = 250+350+60+110 = 770 µm Gia cơng phay tinh: ρ i −1 = 0,06 ρ i − R =20 T =30 zi-1 i-1 Z i = R Zi −1 + Ti −1 + ρ i −1 + ε i = 50+50+3,6+110 = 213,6 µm Lượng dư tổng cộng: 770+213,6=983,6 µm Ghi kích thước chi tiết{kích thước nhỏ nhất) vào hang cuối cịn kích thước khác láy kích thước ngun cơng trước cộng với lượng dư tính tốn nhỏ nhất: L3 = 39,969mm Phay tinh: Phay thô: L2 = 39,969 + 0,2136 = 40,18mm L1 = 40,18 + 0,77 = 40,95mm Phơi: Các kích thước trung gian: (3-91 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) Phơi : δ = 620 µm Phay thơ : δ = 250 µm Phay bán tinh : δ = 62 µm Kích thước trung gian: -Kích thước chi tiết: δ Lmin = 40 − = 40 − 0,031 = 39,969mm δ Lmax = 40 + = 40 + 0,031 = 40,031mm -Trước phay tinh Lmin1 = Lmax + Z min1 = 40,031+ 0,2136 = 40,24mm Lmax = Lmin1 + δ = 40,24 + 0,25 = 40,49mm -Trước phay thô Lmin = Lmax + Z = 40,49 + 0,77 = 41,26mm Lmax = Lmin + δ = 41,26 + 0,62 = 41,88mm Xác định lượng dư trung gian lớn bé bước: - bước phay thô: SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang 34 ĐỒ ÁN CNCTM GVHD: TRẦN THÁI SƠN Z max = Lmax − Lmax = 41,88 − 40,49 = 1,39mm Z = Lmin − Lmin1 = 41,26 − 40,24 = 1,02mm - bước phay tinh: Z max = Lmax − Lmax = 40,49 − 40,031 = 0,459mm Z = Lmin1 − Lmin = 40,24 − 39,969 = 0,271mm - lượng dư tổng cộng lớn bé nhất: Z = ∑ Z i =1,02 + 0,271 = 1,291mm Z max = ∑ Z max i = 1,39 + 0,459 = 1,849mm - thử lại: Z max − Z = 1,849 − 1,291 = 0,55mm δ − δ = 0,62 − 0,062 = 0,55mm - kết tính tốn phù hợp Bảng tính lượng dư: Bước cơng nghệ Các yếu tố tạo thành lượng dư (µm) Lượng dư tính toán Z R zi Ti ρi SVTH: TRẦN QUỐC VŨ εi (µm) Kích thước tính tốn L (mm) Dung sai giới hạn δi (µm) Kích thước giới hạn L (mm) max Lượng dư giới hạn Z (µm) Max Trang 35 ĐỒ ÁN CNCTM Phôi 250 Phay thô 50 Phay tinh 20 GVHD: TRẦN THÁI SƠN 35 50 30 60 0 40,95 620 41,26 41,88 - - 3,6 110 770 40,18 250 40,24 40,49 1020 1390 0,114 110 213,6 39,969 62 39,969 40,031 271 459 Chương VII: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT Nguyên công5 khoét lỗ Ø24 gồm bước: bước khoét thô, bước doa Chọn máy khoan đứng 2A135, công suất N=6 kw (trang 220 – CĐC Gia Công CK – Hồ Viết Bình, Nguyễn Ngọc Đào ) SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang 36 ĐỒ ÁN CNCTM GVHD: TRẦN THÁI SƠN I.Tính chế độ cắt khoét thô: Chiều sâu cắt t: Chọn t= 0.5(D-d)= 0,5(24-18)= mm Vậy khoét thô t= 2,7 mm, doa t=0,3mm Lượng chạy dao S (mm/vòng): Tra bảng 5-26 sổ tay CNCTM tập ta S=0,8 mm/vòng Vận tốc khoét: V= C v D q Kv T m S y t x Ta tính cho bước kht thơ: Mũi kht hợp kim cứng mảnh hợp kim BK8 Chu kỳ bền mũi khoét T = 40 ph (bảng 5-30 sổ tay CNCTM tập 2) Tra bảng 5-29 sổ tay CNCTM tập ta có: Cv = 105 ; q=0,4; x=0,15; y=0,45; m=0,4 Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt có tính đến điều kiện cắt thực tế: K v = K mv K uv K lv K nv K mv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công K mv = ( 190 / HB ) nv , với gang xám HB=190, 1, nv = 1,3 ( bảng 5-2 sổ tay CNCTM tập 2) Vậy K mv = ( 190 / 190 ) = K uv = 0,83 hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt( bảng 5-6 sổ tay tập 2) K lv = hệ số phụ thuộc chiều sâu khoét ( bảng 5-31 sổ tay tập 2) SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang 37 ĐỒ ÁN CNCTM GVHD: TRẦN THÁI SƠN K nv = 0,8 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phơi ( bảng 5-5 sổ tay CNCTM tập 2) ⇒ K v = 0,8.1.0,83.1 = 0,664 105.24 0, ⇒ V = 0, 0, 45 0,664 = 54,14 40 0,8 2,7 0,15 (mm/phút) Số vòng quay tính tốn n= 1000.Vt 54,14.1000 = = 718 π D π 24 vịng/phút Với máy khoan đứng 2H135 có số cấp tốc độ trục :m = 12; nmax = 1400 ; nmin = 31,5 vịng/phút Ta có ϕ 12−1 = ϕ11 = nmax 1400 = = 44,4 nmin 31,5 Theo bảng sách thiết kế ĐA CNCTM ta có ϕ = 1,41 Mặt khác ϕx = nt 718 = = 22,8 nmin 31,5 ; theo bảng có giá trị gần 22,6 Vậy nm = 22,6.31,5 = 712 vòng/phút Chọn theo máy nm = 750 vòng/phút πDnm 3,14.24.750 ⇒ Vtt = 1000 = 1000 = 56,5 (vịng/phút) Tính lực chiều trục Po momen xoắn M x Tra bảng 5-32 sổ tay tập 2: C M = 0,196; q = 0,85; x = 0,8; y = 0,7 C p = 46; q = 0; x = 1; y = 0,4 x M x = 10.C M D q t S y K p = 10.0,196.24 0,85 0,8 0, 7.2,7 0,8.1 = 5,6( Nm) Po = 10.C p t x D q S y K p = 10.46.2,71.24 0.0,8 0, 4.1 = 1135,9( N ) Công suất cắt N c (Kw): Nc = M x n 56.750 = = 4,3( Kw) 9750 9750 So sánh với công suất máy N c ≤ N mη Trong hiệu suất máy η = 0,8 ⇒ 4,3 ≤ 6.0,8 = 4,8 Vậy máy khoan đứng 2H135 đủ công suất để gia cơng thơ lỗ Ø24 II.Tính chế độ cắt khoét DOA: Chiều sâu cắt t: Khoét bán tinh t=0,3mm SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang 38 ĐỒ ÁN CNCTM GVHD: TRẦN THÁI SƠN Lượng chạy dao S (mm/vòng): Tra bảng 5-26 sổ tay CNCTM tập ta S=0,8 mm/vòng Vận tốc khoét: V= C v D q Kv T m S y t x Ta tính cho bước kht thơ: Mũi kht hợp kim cứng mảnh hợp kim BK8 Chu kỳ bền mũi khoét T = 40 ph (bảng 5-30 sổ tay CNCTM tập 2) Tra bảng 5-29 sổ tay CNCTM tập ta có: Cv = 109 ; q=0,2; x=0; y=0,5; m=0,4 Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt có tính đến điều kiện cắt thực tế: K v = K mv K uv K lv K nv K mv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công K mv = ( 190 / HB ) nv , với gang xám HB=190, 1, nv = 1,3 ( bảng 5-2 sổ tay CNCTM tập 2) Vậy K mv = ( 190 / 190 ) = K uv = 0,83 hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt( bảng 5-6 sổ tay tập 2) K lv = hệ số phụ thuộc chiều sâu khoét ( bảng 5-31 sổ tay tập 2) K nv = 0,8 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi ( bảng 5-5 sổ tay CNCTM tập 2) ⇒ K v = 0,8.1.0,83.1 = 0,664 ⇒V = 109.24 0, 0,664 = 34,9 400, 4.0,8 0,5.0,30 (mm/phút) Số vịng quay tính tốn n= 1000.Vt 34,9.1000 = = 463 π D π 24 vòng/phút Với máy khoan đứng 2A135 có số cấp tốc độ trục :m =12; nmax = 1400 ; nmin = 31,5 vòng/p Vậy theo máy ta chọn n = 400 vịng/p Tính lực chiều trục Po momen xoắn M x Vì doa nên môn men xoắn lực dọc trục bỏ qua Chương VIII: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ I Yêu cầu kỹ thuật: Gia công lỗ Ø24+0.021 với Ra = 1,6 II Kết cấu đồ gá: SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang 39 ĐỒ ÁN CNCTM GVHD: TRẦN THÁI SƠN - Thành phần đồ gá phải đảm bảo độ cứng vững gia công Thân đồ gá đúc liền thành khối Được gia công để lắp bạc có gắn chốt định vị - Phương pháp định vị: + Dùng hai phiến tỳ định vị hai mặt phẳng đáy BTD + Dùng chốt trụ ngắn 2BTD + Dùng chốt trám 1BTD - Thao tác: + Lắp chi tiết: đưa chi tiết lên thân đồ gá lắp vào chốt trụ ngắn áp sát vào phiến tỳ, đồng thời định vị lỗ Ø15 chốt trám + Tháo chi tiết: sau gia công xong, ta nới lỏng đai ốc chi tiết nhấc chi tiết -Sơ đồ kẹp đồ gá: III.Tính tốn đồ gá: 1.Tính lực kẹp chặt: - Momen M x có xu hướng làm cho chi tiết xoay xung quanh trục phương trình cân mơmen có dạng: Wct.f.a = K.Mx + Với K hệ số an tồn có tính đến khả làm tăng lực cắt q trình gia cơng (cơng thức 36 sách thiết kế ĐA CNCTN) K = K o × K1 × K × K × K × K × K ° K = 1,5 : hệ số an toàn ° K1 = : hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi ° K = : hệ số tăng lực cắt dao mòn ° K = 1,2 : hệ số tính đến việc tăng lực cắt bề mẵt gia công gián đoạn SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang 40 ĐỒ ÁN CNCTM ° K = 1,3 : hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt GVHD: TRẦN THÁI SƠN ° K = : hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay ° K = 1,5 : hệ số kể đến ảnh hưởng độ lớn mặt tiếp xúc phôi với đồ gá ⇒ K = 1,5.1.1.1,2.1,3.1.1,5 = 3,51 tra bảng 34 HD TKDA f1 hệ số ma sát với phiến tì f1 = 0,15 a= 40 (mm) = 0,04 (m): khoảng cách từ tâm dao tới vị trí kẹp chặt 9,1 × 6,4 0,055( 0,4 + 0,15) =1925,3(N) Wct = 2.Chọn bulơng: - Tính đường kính ren trung bình bulơng kẹp chặt theo công thức sau: d =C W σ = 1,4 1925,3 = 20(mm) với W= Wct ( lực kẹp vị trí định vị) Với ren vít chế tạo từ thép 45, lấy σ = (kg/mm2) Chọn bulơng có đường kính ngồi d=10mm(vì có bulong cho cấu kẹp) 3.Sai số chế tạo cho phép đồ gá: (công thức 60 trang 92 sách đồ án CNCTM) ε gd = ε c + ε k + ε ct + ε m + ε dc ε c : Sai số chuẩn trường hợp ε c = 17 µm Vì sai số chuẩn trường hợp xuất chi tiết bị lệch định vị chốt với lỗ định vị(lắp theo kiểu H7/f7) ⇒ δ max = δ A + δ B + ρ δA dung sai lỗ định vị , δA = 0.03 mm δB dung sai đk chốt , δB = 0.03 mm ρmin khe hở nhỏ lỗ chốt, ρmin = 0.03 mm Góc xoay lớn chi tiết xác định sau: δ 0.03 × tgα = max = = 0,0009 H 100 Sai số chuẩn chiều dài lỗ gia công ε c = l.tg α = 85.0,0009 = 0,0765mm ε k : Sai số kẹp chặt trường hợp ε k = ε m : Sai số mòn đồ gá bị mòn gây ε m = β N (công thức 61) N: số lượng chi tiết gia công đồ gá N=50000 chiếc/ năm β = 0,2 phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị chốt định vị phẳng β = 0,1 − 0,5 SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang 41 ĐỒ ÁN CNCTM GVHD: TRẦN THÁI SƠN ⇒ ε m = 0,2 50000 = 56,6 µm = 0,0566mm ε dc = 0,01 : sai số điều chỉnh ε dc = (5 − 10) µm ε gđ nói chung kích thước gia cơng có dung sai kích thước tương ứng đồ gá phải có dung sai nhỏ lần: δ = 0,3 mm( dung sai ktcn dung sai lỗ định vị) ε gd = 0,3 / = 0,1mm Vậy sai số chế tạo: 2 2 ε ct = ε gd − (ε c + ε k + ε dc + ε m ) = 0,12 − (0,0765 + + 0,012 + 0,05662 ) = 0,03mm 4.Yêu cầu kỹ thuật đồ gá: - Độ không song song song mặt tỳ bạc mặt đáy đồ gá không 0.03mm - Độ khơng vng góc chốt định vị mặt đáy đồ gá không 0.03mm VI.Bảo quản đồ gá: - Không để phoi bám bề mặt định vị, sử dụng xong cần làm thường xuyên - Đây đồ gá chuyên dùng nên cần phải bảo quản thật kỹ lưỡng Tài liệu tham khảo : SỔ TAY GIA CÔNG CƠ - GS.TS TRẦN VĂN ĐỊCH… SỔ TAY CN CHẾ TẠO MÁY TẬP - GS.TS NGUYỄN ĐẮC LỘC… SỔ TAY CN CHẾ TẠO MÁY TẬP - GS.TS NGUYỄN ĐẮC LỘC… SỔ TAY CN CHẾ TẠO MÁY TẬP - GS.TS NGUYỄN ĐẮC LỘC… TKĐA CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - GS.TS TRẦN VĂN ĐỊCH HDTK ĐA CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY- GS.TS NGUYỄN ĐẮC LỘC SỔ TAY DUNG SAI LẮP GHÉP - NINH ĐỨC TỐN DUNG SAI-KỸ THUẬT ĐO - TRẦN QUỐC HÙNG CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - HỒ VIẾT BÌNH - NGUYỄN NGỌC ĐÀO 10 VẼ KỸ THUẬT CƠ KHÍ TẬP - NGUYỄN HỮU QUẾ 11 CĐC GIA CƠNG CƠ KHÍ - HỒ VIẾT BÌNH - NGUYỄN NGỌC ĐÀO SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang 42 ĐỒ ÁN CNCTM GVHD: TRẦN THÁI SƠN KEÁT LUẬN Qua đồ án công nghệ chế tạo máy giúp em hình thành hệ thống lại toàn kiến thức mà em học suốt thời gian qua, thông qua em biết thêm, hiểu thêm nhiều vấn đề mà chương trình học không chuyên sâu thiếu Trong trình làm không tránh khỏi thiếu sót, nên mong đóng góp ý kiến bạn sinh viên dẫn quý Thầy Cô để Môn học hoàn thiện Một lần em xin chân thành cám ơn dẫn nhiệt tình thầy giúp em hoàn thành tốt Đồ án môn học SVTH: TRẦN QUỐC VŨ Trang 43