đồ án thiết kế qui trình công nghệ gia công con trượt

đồ án thiết kế qui trình công nghệ gia công con trượt

MỤC LỤC

Trang LỜINÓIĐẦU 2 Phần I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 3

Phần II XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 4

Phần III.CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 5

Phần IV LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ 6

Phần V THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG Phần VI.XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN 13

Phần VII.XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN GIA CÔNG CƠ BẢN 18 Phần VIII THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CÔNG NGHỆ 32

KẾT LUẬN 35

TÀI LIỆU THAM KHẢO 36

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học qui trình công nghệ chế tạo máy là một phần của môn học, nó giúp cho sinh viên biết tổng hợp kiến thức đã học áp dụng vào việc thực hiện chế tạo một chi tiết cụ

thể sao cho chi tiết được gia công đạt yêu cầu về kỹ thuật , làm việc tốt, nhưng phải dễ gia công và có tính kinh tế cao

Trong đồ án môn học này nhiệm vụ được giao là thiết kế qui trình công nghệ chế tạo con trượt Đây là chi tiết khá đơn giản cần đạt yêu cầu về các mặt , độ đối xứng của lỗ với mặt đầu Từ các yêu cầu trên, ta phải thiết kế một qui trình công nghệ hợp lý từ khâu tạo phôi đến khâu tạo thành chi tiết hoàn chỉnh nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường

Trên cơ sở đó ta phải thiết kế đồ gá, tính chế độ cắt và xác định thời gian gia công cơ bản cho từng nguyên công một cách hợp lý để đạt hiệu quả kinh tế , kỹ thuật cao nhất Những yêu

cầu trên được thể hiện trong : đồ án thiết kế qui trình công

nghệ gia công con trượt.

Nhằm ứng dụng kiến thức lý thuyết của môn học“Công nghệ

chế tạo máy “ đồ án này góp phần hệ thống hóa, cũng cố và

phát triển thêm cho chúng em các kiến thức đã được học về công nghệ chế tạo máy Các số liệu, thông số do tra bảng hoặc tính toán đều dựa vào các tài liệu và kinh nghiệm của thầy hướng dẫn

Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau việc thiết kế quy trình công nghệ còn so sánh và chọn lọc

ra được một phương án công nghệ hợp lý nhất đảm bảo yêu cầu về chất lượng, giá thành rẻ, thời gian, đáp ứng nhu cầu xã hội Tuy nhiên, cũng không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính toán cũng như chọn các số liệu Chúng em rất mong thầy cô góp ý, bổ sung để kiến thức của chúng em được vững vàng hơn để giúp cho chúng em làm quen với công việc thiết kế của người kỹ sư công nghệ sau này khi thâm nhập vào thực tế sản xuất.

PHẦN I : PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

- Con trượt làm việc trong điều kiện bình thường, kết cấu chi tiết có tính công nghệ hợp lý phù hợp, tạo điều kiện dễ dàng trong việc xác định mặt phân khuôn trong khâu chế tạo phôi bằng phương pháp đúc Các kết cấu chi tiết không gây khó khăn trong quá trình gia công Trong quá trình gia công ta sử dụng các phương pháp : phay, khoan,khoét, doa hợp lý cho những bề mặt, để đạt được yêu cầu kỹ thuật đặt ra

- Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết con trượt là :

+ Sai lệch độ song song của trục lỗ  16 mm so với bề mặt đáy là không quá 0.05 mm

+ Sai lệch về độ đối xứng của 2 trục lỗ  10 mm so với trục lỗ  16 mm là không quá 0.05mm

+ Độ nhám yêu cầu của các bề mặt gia công được ghi đầy đủ trên bản vẽ chitiết

- Chi tiết được chế tạo từ gang xám ký hiệu : GX 15 – 32 có các thông số kỹthuật về cơ tính :[tài liệu VII/ bảng5-17/trang254]

 Giới hạn bền kéo : 150 N / mm2

 Grafit dạng tấm

 Dễ đúc (tính công nghệ đúc cao)

 Gia công cắt gọt dễ dàng

 Có tính chống mòn cao, khả năng khử rung động cho thân máy tốt

 Ứng suất nén cao

 Giá thành rẻ

PHẦN II : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT1/ Sản lượng chi tiết cần chế tạo :

- Số lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm tính theo công thức :

N = N0 m.(1 + /100).(1 + /100) (chiếc/ năm)

Chọn được :

m = 1 : số lượng chi tiết như nhau trong một đơn vị sản phẩm

 = 10 - 20% : số % chi tiết dùng làm phụ tùng, chọn  = 10%

 = 5 - 7% : số % chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo,chọn =5%

N0 =10000 số sản lượng trong một năm theo kế họach

Nên N= 10000 1 (1 + 10/100).(1 + 5/100) = 11550 (chiếc/ năm)

2/ Khối lượng chi tiết :

Bằng phương pháp chia chi tiết ra từng khối hình trụ , hình chữ nhật nhỏ và tínhthể tích cho từng khối , ta tính được khối lượng chi tiết cần gia công là m = 2.5 (kg)Theo đề bài đồ án, dạng sản xuất của chi tiết là dạng sản xuất hàng lọat vừa, đặttrưng của dạng sản xuất hàng loạt vừa là:

- Dể dàng sử dụng các thiết bị máy công cụ vạn năng

- Dể dàng điều chỉnh máy tự động đạt kích thước

- Sử dụng tay nghề công nhân có nhiều bậc thợ phù hợp với nguyên công

- Sản phẩm có tính lắp lẩn

- Phôi được tạo bằng phương pháp đúc

- Bố trí máy theo đường vận chuyển thuận

- Từng máy được lập qui trình công nghệ do đó đạt năng suất cao

PHẦN III : CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ

TẠO PHÔI

1 Chọn dạng phôi:

- Phôi rèn dập : Rèn dập bằng máy hay bằng tay điều cho chi tiết có độ bền cơ tính cao,tạo nên ứng suất dư trong chi tiết, nhưng tạo cho chi tiết có tính dẻo và tính đàn hồitốt Chi tiết đã cho có dạng nối trục làm bằng gang xám nên chế tạo phôi theophương pháp náy là phông hợp lý vì gang có tính dòn do đó khi rèn dễ làm cho chitiết bị nứt

-

Phôi cán : Chi tiết làm bằng phôi cán cũng có cơ tính giống như rèn dập nhưng cónhược điểm là khi gia công vật liệu bằng gang xám dễ bị nứt, đồng thời việc chếtạo khuôn phứt tạp và năng suất không cao

-

Phôi đúc : Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập Mặt khác việc chế tạokhuôn đúc những chi tiết phức tạp khá dễ dàng, trang thiết bị đơn giản Đồng thờiviệc đúc rất thích hợp cho những chi tiết làm bằng gang và cũng rất ít tốn kémnguyên vật liệu

 Kết luận: Từ các dạng phôi trên ta thấy phôi đúc rất thích hợp với chi tiết đã cho

và nó có nhiều ưu điểm hơn các phương pháp khác nên ta chọn dạng phôi là phôiđúc

2 Chọn phương pháp chế tạo phôi:

Phôi được chọn là phôi đúc nhưng đúc có nhiều phương pháp khác nhau và tanên chọn phương pháp nào kinh tế nhất Ta lần lượt phân tích các phương pháp đúc :

c

Cấp chính xác III : phôi đúc trong khuôn cát, mẫu gỗ : thích hợp cho sản suất loạtnhỏ, đơn chiếc Loại phôi này có cấp chính xác kích thước IT6 – IT7, độ nhám Rz =160mm

Ngoài ra còn có một số phương pháp khác :

+ Đúc áp lực

+ Đúc li tâm

+ Đúc trong khuôn mẫu chảy

+ Đúc trong khuôn vỏ mỏng

+ Đúc liên tục

Như vậy theo yêu cầu kỹ thuật và dạng sản xuất của chi tiết cần chế tạo chọn phương pháp đúc trong khuôn cát mẫu kim loại, Rz = 80mm, cấp chính xác kích thước IT15 – IT16, góc thoát khuôn 1o [tài liệuVII/trang 339]

+PHẦN IV : LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

1.Xác định trình tự gia công:

1.1 Mục đích :

- Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thuớc, vịtrí tương quan và độ nhám các bề mặt theo yêu cầu đề ra

1.2 Nội dung :

1.2.1 Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi :

- Dựa vào yêu cầu đặc tính kỹ thuật ta chọn phương pháp gia công cho các bềmặt sau như : phay, khoan,khoét, doa…

1.2.2 Chọn chuẩn công nghệ :

- Chọn bề mặt (17) làm chuẩn thô để gia công các bề mặt (3),(10),(12)

- Chọn bề mặt (3),(12) làm chuẩn tinh để gia công bề mặt (14)

- Chọn bề mặt (12),(14) làm chuẩn tinh để gia công bề mặt (15),(16),(17),(19)

- Chọn bề mặt (17),(19) làm chuẩn tinh để gia công bề mặt (2),(4),(6),(8),(9)

- Chọn bề mặt (17),(14) làm chuẩn tinh để gia công bề mặt (13)

- Chọn bề mặt (19),(13),14 làm chuẩn tinh để gia công bề mặt (5) , (5’)

1.2.3 Lập quy trình công nghệ :

Bước 1: Định vị mặt (10),(12) kết hợp kẹp chặt phay thô bề mặt (14)

Bước 2: Định vị mặt (10),(12) kết hợp kẹp chặt phay tinh bề mặt (14)

- Nguyên công 3 :

Bước 1: Định vị mặt (12),(14) kết hợp kẹp chặt phay thô bề mặt (19)

Bước 2: Định vị mặt (12),(14) kết hợp kẹp chặt phay tinh bề mặt (19)

- Nguyên công 4:

Bước 1: Định vị mặt (12),(14) kết hợp kẹp chặt phay thô bề mặt (17)

Bước 2: Định vị mặt (12),(14) kết hợp kẹp chặt phay tinh bề mặt (17)

- Nguyên công 5:

Bước 1: Định vị mặt (17),(19) kết hợp kẹp chặt phay thô bề mặt (2),(4),(6),(7),(8),(9)

- Nguyên công 6:

Bước 1: Định vị mặt (12),(14) kết hợp kẹp chặt phay thô bề mặt (16)

Bước 2: Định vị mặt (12),(14) kết hợp kẹp chặt phay rẵnh T (15)

- Nguyên công 7 :

Bước 1: Định vị mặt (14),(17) kết hợp kẹp chặt khoan lỗ (13)

Bước 2: Định vị mặt (14),(17) kết hợp kẹp chặt khoét lỗ (13)

Bước 3: Định vị mặt (14),(17) kết hợp kẹp chặt doa lỗ (13)

- Nguyên công 8 :

Bước 1: Định vị mặt (19),(13),(16) kết hợp kẹp chặt khoan lỗ (5) , (5’)

PHẦN V : THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

1

Nguyên công 1 : Phay các mặt (3), (10), (12)

- Dụng cụ đo: thước cập 0 – 150 mm ; độ chính xác: 0.05 mm

- Máy: máy phay 6H82r , công suất N =7 KW, hiệu suất = 0.75

- Dao phay đĩa 3 mặt thép gió P18, Ddao= 225, B = 22

- Dụng cụ đo: thước cập 0 – 150 mm; độ chính xác: 0.05 mm.

- Máy: máy phay 6H82r, công suất N= 7 KW, hiệu suất = 0.75

- Dao phay đĩa 3 mặt thép gió P18, D = 150, B = 2 2

(10)(12)

(10)(12)

3 Nguyên công 3 : Phay mặt (19).

- Dụng cụ đo: thước cập 0 – 150 mm; độ chính xác: 0.05 mm

- Máy: máy phay 6H82r , công suất N = 7 KW, hiệu suất = 0.75

- Dao phay đĩa 3 mặt thép gió P18 , D = 225, B = 22

4.Nguyên công 4: Phay mặt (17)

n

S

- Dụng cụ đo: thước cập 0 – 150 mm; độ chính xác: 0.05 mm.

- Máy: máy phay 6H12, công suất N = 7 KW,hiệu suất = 0.75

- Không dùng dung dịch trơn nguội

- Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK6, D = 90

(14)

(14)

5.Nguyên công 5 : Phay thô các mặt (2),(4),(6),(7),(8),(9)

- Dụng cụ đo: thước cập 0 – 150 mm; độ chính xác: 0.05 mm

- Máy: máy phay 6H82r, công suất N= 7 KW, hiệu suất = 0.7

- Dao phay 3 mặt thép gió P18, D = 110, B = 10

6.Nguyên công 6 : Phay thô rãnh (15) (16)

- Dụng cụ đo: thước cập 0 – 150 mm; độ chính xác: 0.05 mm

- Máy: máy phay 6H12, công suất N = 7 KW, hiệu suất = 0.75

- Không dùng dung dịch trơn nguội

- Dao phay ngón thép gió P9, dao phay rãnh T 50 I OCT 7063 - 54

7.Nguyên công 7: Khoan_ khoét_ doa lỗ(13).

- Dụng cụ đo: thước cập 0 – 150 mm; độ chính xác: 0.01 mm

- Máy: máy phay , công suất N= 7 KW,hiệu suất = 0.75

- Không dùng dung dịch trơn nguội

- Lưỡi khoan,khoét,doa thép gió P9

(17)

(17)

8.Nguyên công 8 : Khoan lỗ(5) , (5’)

- Dụng cụ đo: thước cập 0 – 150 mm; độ chính xác: 0.05 mm

- Máy: máy khoan 2A135, công suất N = 6 KW, hiệu suất = 0.8

- Không dùng dung dịch trơn nguội

- Lưỡi khoan,khoét,doa thép gió P9

Dụng cụ cắt Đồ gá

(19)

S n

PHẦN VI : XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ

KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN

6.1 Xác định lượng dư trung gian bằng phương pháp phân tích :

Xác định lượng dư trung gian bằng phương pháp phân tích cho bề mặt 12

Công thức tính lượng dư trung gian nhỏ nhất ở một phía [2 , T55]

Zmin i = RZ(i –1 ) +Ti – 1 + i -1 + i

Zmin i : lượng dư bé nhất của bước công nghệ thứ i

R Z (i –1) : chiều cao nhấp nhô bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại  m

Ti – 1 : chiều sâu lớp biến cứng các bước (  m )

 I – 1 : sai số không gian của bề mặt gia công do bước gia công sát trước để lại (  m )

với c là sai số chuẩn

k là sai số kẹp chặt

dg là sai số đồ gá

- Sau khi đúc vật đúc đạt cấp chính xác II có cấp chính xác kích thước 16, độ nhám Rz80 , và Rz + To = 500 m``

Theo trình tự đã chọn ta có các bước công nghệ và độ chính xác , độ nhám

Bước 1 : phay thô : cấp chính xác 14 : độ nhám RZ1 =100 (m )

Bước 2 : Phay tinh : cấp chính xác 11; độ nhám RZ2 =10(m )

Phôi đúc là gang nên sau nguyên công 1 chiều sâu lớp biến cứng không còn nữa

T1=0

Sai số gá đặt : gđ = c + k

Sai số chuẩn : c = 0 (chuẩn định vị trùng chuẩn khởi xuất)

Sai số kẹp chặt : k = 150 m (lực kẹp thằng góc với mặt gia công)

Lượng dư cho bước gia công phay thô :

Zmin 1 = RZ(i –1 ) +Ti – 1 + i -1 + i

= 500 + 1006 + 150 = 1656 (m ) = 1,656 (mm)

Lấy tròn Zmin1 = 1,7 (mm)

Lượng dư cho bước gia công phay tinh :

Zmin 2 = RZ(i –1 ) +Ti – 1 + i -1 + i

= 80 + 0 + 60,36 + 150 = 290,36 (m )

= 0,29 (mm)

Lấy tròn Zmin2 = 0,3 (mm)

Các bước trung gian được tính toán xác định như sau :

Vì lượng dư bề mặt số 17 tính tương tự cùng giá trị lượng dư do đó

Kích thước bé nhất của chi tiết :

Lmin 2 = (38+1,7 + 0,3 ) - 0,05 = 39,95 (mm)

Kích thước trung gian bé nhất của phôi trước khi gia công phay tinh :

Lmin 1 = Lmin 2 + Zmin 2 = 39,95 + 0,3 = 40.25 (mm)

Kích thước trung gian bé nhất của phôi trước khi phay thô :

Lmin 0 = Lmin 1 + Zmin 1 = 40,25 + 1,7 = 41,95 (mm)

Kích thước lớn nhất qua các bước trung gian

* Lmin 0 = 41,95 (mm) * Lmax 0 = Lmin 0 + 0 = 41,95 + 1 = 42,95(mm)

* Lmin 1 = 40,25 (mm) * Lmax 1 = Lmin 1 + 1 = 40,25 + 0,62 = 40,88(mm)

* Lmin 2 = 39,95 (mm) * Lmax 2 = Lmin 2 + 2 = 39,95 + 0,1 = 40,05 (mm)

Lượng dư trung gian bé nhất và lớn nhất của các bước :

Phay thô :

Zmin 1 = Lmin 0 – Lmin 1 = 41,95 – 40,25 = 1,7 (mm)

Zmax 1 = Lmax 0 – Lmax 1 = 42,95 – 40,88 = 2.07 (mm)

Phay tinh :

Zmin 2 = Lmin 1 – Lmin 2 = 40.25 - 39,95 = 0,3 (mm)

Zmax2 = Lmax 1 – Lmax 2 = 40.88 - 40.05 = 0,83 (mm)

Lượng dư tổng cộng bé nhất và lớn nhất :

Vậy kết quả tính đúng.

Kích thước thể hiện trên bản vẽ

Bản vẽ phôi

Kích tước bé nhất khi phay thô

Lmin1=Lmin2+Zmin2=37.95+0.3=38.25 mm

Kích thước bé nhất của phôi

Lmin0=Lmin1+Zmin1=38.25+1.7=39.95

Kích thước của chi tiết qua các bước

Lmin2=37.95 mm ; Lmax2=Lmin2+2=37.95+0.1=38.05 mm

Lmin1=38.25 mm ; Lmax1=Lmin1+1=38.25+0.62=38.87 mm

Kích thước của phôi

Lmin0=39.95 mm ; Lmax0=Lmin0+ +0=39.95+1=40.95 mm

Kích thước thể hiện trên bản vẽ

Phôi : thể hiện theo bề mặt 12: L0=42 0.5 mm

Phay tho: L1=39 0.31 mm

Phay tinh: L2=38 0.05 mm

Tính lượng dư bề mặt 14

Aùp dụng cho bề mặt đối xứng

2Zmini=2(Rz(i-1)+T(i-1)+i-1+I)

Cấp chính xác các bước gia công

Bước 1: phay thô cấp chính xác 14: Rz=80 m

Bước 2: phay tinh cấp chính xáx 11: Rz=10 m

Dung sai trung gian tra được

Dung sai phôi 0=1.2 mm

Dung sai khi phay thô : 1=0.74 mm

Dung sai khi phai tinh : 2=0.18 mm

Lượng dư khi gia công thô:

2Zmin1=2(Rz0+T0+0+1)=2(500+1205+150)=2*1.855 mm

lấy tròn 2Zmin1=2*1.9 mm

lượng dư cho gia công tinh

2Zmin2=2(Rz1+1+1)=2(80+72.3+150)=2*0.302 mm

lấy tròn 2Zmin2=2*0.3 mm

kích thước bé nhất khi phay tinh

Lmin2=77-0.09=76.91

Kích thước bé nhất khi phay thô

Lmin1=Lmin2+2Zmin2=76.91+2*0.3=77.51 mm

Kích thước bé nhất của phôi

Lmin0=Lmin1+2Zmin1=77.51+2*1.9=78.31 mm

Kích thước chi tiết qua các bước

Lmin2=76.91 mm ; Lmax2=Lmin2+2=76.91+0.98=77.09mm

Lmin0=81.31 mm ; Lmax0=Lmin0+0=81.31+1.2=82.51 mm

Kích thước thể hiện trên bản vẽ

Bản vẽ phôi: L0=82 0.6 mm

Bảng vẽ nguyên công

Tích lượng dư cho bề mặt 19

Vì khoảng cách 2 mặt đối xứng của bề mặt 19 gần với khoảng cách 2 bề mặt đốixứng của bề mặt 14, do đó tính được kết quả tương tự:

Kích thước chi tiết qua các bước

Lmin2=75-0.08=74.92 mm ; Lmax2=Lmin2+2=74.92+0.16=75.08mm

Lmin1=Lmin2+2Zmin2=75.08+2*0.3=75.68 mm ;

Lmax1=Lmin1+1=75.68+0.74=76.42 mm

Lmin0=Lmin1+2Zmin1=75.68+2*1.9=79.48 mm ;

Lmax0=Lmin0+0=79.48+1.2=80.68 mm

Kích thước thể hiện trên bản vẽ

Bản vẽ phôi: L0=80 0.6 mm

Bảng vẽ nguyên công

Lượng dư tổng cộng =5 mm [1,trang 44,bảng 28-1]

Dung sai kích thước phôi =  0.6 mm [II1, bảng 3-11,trang 181]

Dung sai cho bước phay thô (cấp chính xác 12)=0.3 [II1,bảng 2-7 trang 55] Mặt (2),(4),(6),(8):

Lượng dư tổng cộng = 2,5 mm [1,trang 44, bảng 28-1]

Dung sai kích thước phôi 0,29 [2,trang 159,phụ lục 17]

Dung sai cho bước phay thô (cấp chính xác 12) 0,11 [2, trang 159, phụ lục 17]

PHẦN VII: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN GIA

CÔNG CƠ BẢN

7.1 Xác định chế độ cắt bằng phương pháp phân tích:

Xác định chế độ cắt khi phay để được bề mặt (12)

Phay thô : dao phay thép gió

Phay tinh : dao phay thép gió

Phay thô :

+ Xác định chiều sâu cắt : t = 1.7mm ; B=13.5mm

+ Lượng chạy dao trên răng : SZ = 0,2 (mm/răng) (II, bảng 5.170,T153)

+ Lượng chạy dao vòng :

q

Z B S t T

D C

V 

Trong đó : Cv : hệ số

T : chu kỳ bền của dao

t : chiều sâu cắt (mm)

S : lượng ăn dao (mm/vòng)

Kv : hệ số hiệu chình tốc độ cắt

Z : số răng dao phay

B : chiều rộng phay

Theo [bảng 5.39,tài liệu II ] ta có :

22585

1 , 0 1 , 0 4 , 0 5 , 0 15 , 0

2 , 0

ph m x

x x

x

x K

Z B S t T

D C

z x m

q

