đề tài thiết kế quy trình công nghệ gia công giá chỉnh

ĐAMH Công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Lê Quý Đức MỤC LỤC Trang MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: Xác định dạng sản xuất CHƯƠNG 2: Phân tích chi tiết gia công CHƯƠNG 3: Chọn dạng phôi phương pháp chế tạo phôi CHƯƠNG 4: Chọn tiến trình gia công CHƯƠNG 5: Thiết kế nguyên công 10 CHƯƠNG 6: Xác định lượng dư trung gian kích thước trung gian 22 CHƯƠNG 7: Xác định chế độ cắt thời gian gia công 26 CHƯƠNG 8: Thiết kế đồ gá công nghệ 41 CHƯƠNG 9: Lập phiếu tổng hợp nguyên công 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO .47 SVTH: Đông Hải-Đình Hòa-Thế Đónh Trang ĐAMH Công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Lê Quý Đức LỜI NÓI ĐẦU Chi tiết dạng chi tiết điển hình công nghệ chế tạo máy Chúng thường dùng để biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng chi tiết khác, đẩybánh răng… Với công dụng trên, chi tiết cần đảm bảo yêu cầu mặt đầu, đảm bảo độ song song lỗ Nhiệm vụ người thiết kế công nghệ chế tạo chi tiết dạng phải hiểu rõ đặc tính kỹ thuật chúng, từ thiết kế trình gia công hợp lý, vừa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, vừa mang lại hiệu kinh tế Sinh viên khí trở thành người thiết kế công nghệ Đáp ứng điều này, chúng em bắt tay vào thiết kế chi chi tiết dạng càng, thuyết minh nội dung , kết trình trực tiếp thiết kế Vì lần đầu thiết kế nên chúng em gặp không khó khăn, khó tránh khỏi sai sót, kính mong thầy cô đóng góp ý kiến Chúng em chân thành cảm ơn thầy Đức giúp đỡ chúng em nhiều trình thực đồ án Sinh viên thực Võ Đông Hải Nguyễn Đình Hòa Diệp Thế Đónh SVTH: Đông Hải-Đình Hòa-Thế Đónh Trang ĐAMH Công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Lê Quý Đức CHƯƠNG : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1.1 Sản lượng chi tiết cần chế tạo : - Số lượng chi tiết cần chế tạo năm: N = N0 m(1 + α/100)(1 + β/100) , (chiếc/ năm) [1, trang 23, Công thức 2.1] Trong đó: N0 =10000 số sản phẩm năm theo kế họach m = : số lượng chi tiết đơn vị sản phẩm, (chiếc ) α = 10 - 20% : số phần trăm chi tiết dùng làm phụ tùng, chọn α = 10% β= - 7% : số phần trăm chi tiết phế phẩm trình chế tạo, chọn β=5% Nên N = 10000 (1 + 10/100)(1 + 5/100) = 11550 (chiếc/ năm) 1.2 Khối lượng chi tiết : - m = 0.5 (kg) Như vậy, dạng sản xuất hàng loạt vừa - Chi tiết gang xám GX 15-32 nên ta chế tạo phôi phương pháp đúc SVTH: Đông Hải-Đình Hòa-Thế Đónh Trang ĐAMH Công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Lê Quý Đức CHƯƠNG : PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 2.1.Công dụng chi tiết : - Đây chi tiết có dạng - Chi tiết dùng để điều chỉnh hoạt động chi tiết gắn vào nó, chuyển động nhờ trục gắn vào lỗ làm việc có đường kính Φ = 30mm gắn chặt vào trục nhờ then Nhờ chuyển động trục mà điều khiển chi tiết khác gắn vào hai lỗ hai đầu giá chỉnh có đường kính Φ = 16mm rãnh dài Φ = 9mm 2.2 Điều kiện làm việc: - Chi tiết dạng thường có chức biến chuyển động thẳng chi tiết thành chuyển động chi tiết khác Ngoài dùng để đẩy bánh (khi cần thay đổi tỉ số truyền hộp tốc độ ) -Trên chi tiết dạng lỗ cần gia công xác, có lỗ dùng để kẹp chặt, rãnh then, mặt đầu lỗ yếu tố khác cần gia công 2.3 Các yêu cầu kỹ thuật: - Chi tiết gia côngï có dạng càng, ta chọn lỗ Φ = 30mm chuẩn tinh dựa vào bề mặt để gia công lỗ lại - Vị trí tương quan bề mặt: + Độ không song song tâm lỗ chuẩn tinh so với tâm lỗ rãnh hai đầu 0,1/100 mm + Độ không vuông góc tâm lỗ so với mặt đầu 0,1/100 mm bán kính - Độ nhám bề mặt: + Lỗ có Φ = 30mm làm việc có độ nhám bề mặt Ra= 2.5 + Lỗ có Φ = 16mm Φ = 9mm hai đầu rãnh then có độ nhám Ra= 2,5 + Các bề mặt đầu có độ nhám Rz= 3,2 + Các bề mặt lại không gia công có Rz= 80 + Các góc lượn R= 3mm + Các mặt làm việc nhiệt luyện đạt độ cứng 50 HRC 2.4.Tính công nghệ kết cấu: Tính công nghệ có ý nghóa quan trọng ảnh hưởng đến suất độ xác gia công Vì thiết kế chi tiết nên ý tới kết cấu như: + Độ cứng vững + Kết cấu nên đối xứng qua mặt phẳng SVTH: Đông Hải-Đình Hòa-Thế Đónh Trang ĐAMH Công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Lê Quý Đức + Hình dáng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô chuẩn tinh thống + Chiều dài lỗ nên mặt đầu chúng nằm hai mặt phẳng song song tốt + Kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết lúc SVTH: Đông Hải-Đình Hòa-Thế Đónh Trang ĐAMH Công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Lê Quý Đức CHƯƠNG 3: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 3.1 Dạng phôi: Dạng phôi : phôi đúc, phôi rèn, phôi dập, phôi cán, phôi hàn a Tạo phôi phương pháp đúc: Việc chế tạo phôi phương pháp đúc sử dụng rộng rãi phôi đúc đúc dạng kết cấu phức tạp đạt kích thước từ nhỏ đến lớn mà phương pháp khác rèn, dập khó đạt Cơ tính độ xác phôi đúc tuỳ thuộc vào phương pháp đúc kỹ thuật làm khuôn Tuỳ theo tính chất sản xuất, vật liệu chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật để chọn phương pháp đúc khác Có thể đúc khuôn kim loại, đúc khuôn cát, đúc li tâm… b Tạo phôi phương pháp rèn dập nóng: + Phương pháp rèn áp dụng cho chi tiết rèn có hình thù đơn giản, với mép dư lớn + Dập nóng thực khuôn kín khuôn hở Khi dập nóng khuôn kín, ta nhận chi tiết dập có độ xác cao hơn, tiêu tốn kim loại nhỏ hơn, xuất cao c Phôi cán: Thường cán tạo sản phẩm định hình : ví dụ cán thép định hình, phôi cán có prôfin đơn giản…  Sau so sánh dạng phôi kết hợp với đặc tính chi tiết, ta chọn dạng phôi đúc để gia công 3.2.Chọn phương pháp chế tạo phôi: -Vì chi tiết dạng càng, có dạng sản xuất loạt vừa nên ta chọn vật liệu chi tiết gang xám GX15-32 dùng phương pháp đúc khuôn cát mẫu kim loại, làm khuôn máy, với cấp xác(CCX) II Loại phôi có CCX kích thước IT15 -:- IT16 [1, trang 27] + Sai lệch cho bề mặt: 0,8 mm + Lượng dư cho bề mặt (1-3-6) : mm + Lượng dư cho bề mặt (8-10-11) : mm + Góc thoát khuôn 10 + Bán kính góc lượn R = mm SVTH: Đông Hải-Đình Hòa-Thế Đónh Trang ĐAMH Công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Lê Quý Đức Hình vẽ sơ phôi: 12 11 10 SVTH: Đông Hải-Đình Hòa-Thế Đónh Trang ĐAMH Công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Lê Quý Đức CHƯƠNG 4: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG 4.1.Xác định trình tự gia công bề mặt phôi: 2.1 Mục đích: Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ xác kích thùc, vị trí tương quan độ nhám bề mặt theo yêu cầu đề 2.2 Nội dung: a Chọn phương pháp gia công bề mặt phôi: Dựa vào yêu cầu đặc tính kỹ thuật phải đảm bảo kinh tế suất cao ta chọn phương pháp gia công bề mặt sau : tiện, phay, khoan, khoét, doa… Các phương án gia công:  Quy trình công nghệ I: Nguyên công Bước gia công Bề mặt định vị Bề mặt kẹp chặt Tiện thô mặt đầu 10 Tiện tinh mặt đầu 10 Tiện thô lỗ Tiện tinh lỗ Tiện thô mặt đầu Tiện tinh mặt đầu Phay thô mặt 1,11 Phay thô mặt 6,8 Phay tinh mặt 1,11 Phay tinh mặt 6,8 Khoan lỗ 12 Khoét lỗ12 Doa lỗ 12 Khoan mồi lỗ rãnh Phay thô rãnh Phay tinh rãnh Xọc rãnh then SVTH: Đông Hải-Đình Hòa-Thế Đónh 2,3 4,10 1,6 3,4,10 3,10 3,4,10 3,10 3,4,10,13 3,10 3,4,6,10 3,10 3,4,6,10 3,4,10,12 3,10 3,10 Trang ĐAMH Công nghệ chế tạo máy  Quy trình công nghệ II: Nguyên công Bước gia công Phay thô mặt đầu 10 GVHD: Th.S Lê Quý Đức Bề mặt định vị Bề mặt kẹp chặt Phay tinh mặt đầu 10 2,3 Khoét thô lỗ Doa lỗ Phay thô mặt đầu 4,10 Phay tinh mặt đầu 3 Phay thô mặt 1,11 3,4,10 3,10 Phay thô mặt 6,8 Phay tinh maët 1,11 3,4,10 3,10 Phay tinh maët 6,8 Khoan lỗ 12 3,4,10,13 3,10 Khoét lỗ12 Doa lỗ 12 Khoan mồi lỗ rãnh 3,4,6,10 3,10 Phay thô rãnh 7 Phay tinh rãnh 3,4,6,10 3,10 Xọc rãnh then 3,4,10,12 3,10 4.2.Chọn quy trình công nghệ: 4.2.1 Phân tích quy trình công nghệ:  Quy trình công nghệ I: + Ưu điểm: - Năng suất cao - Đảm vị trí tương quan vị trí làm việc - Đảm bảo độ vuông góc mặt đầu lỗ + Nhược điểm: - Sử dụng nhiều chủng loại máy  Quy trình công nghệ II: + Ưu điểm: - Chuẩn gia công trùng với chuẩn thiết kế - Năng suất thấp - Hạn chế chủng loại máy sử dụng + Nhược điểm: - Do sử dụng trục gá đàn hồi nên dễ làm hỏng bề mặt làm việc - Không đảm bảo độ vuông góc mặt đầu lỗ 4.2 Kết luận: Từ việc so sánh trên, ta thấy quy trình công nghệ I đảm bảo yêu càu kỹ thuật hơn, lại có suất cao nên ta chọn quy trình công nghệ I SVTH: Đông Hải-Đình Hòa-Thế Đónh Trang ĐAMH Công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Lê Quý Đức CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 5.1 Nguyên công 1: a Trình tự bước nguyên công: -Bước 1: Tiện thô mặt đầu (10) -Bước 2: Tiện tinh mặt đầu (10) -Bước 3: Tiện thô lỗ (4) -Bước 4: Doa lỗ (4) b Sơ đồ gá đặt: W 10 Z O Y X W c Định vị kẹp chặt: -Chi tiết định vị kẹp chặt mâm cặp chấu tự định tâm có bạc chặn mặt đầu -Mâm cặp chấu khống chế bậc tự do: xoay quanh trục Ox, Oz; tịnh tiến theo phương Ox, Oz -Bạc chặn mặt đầu không chế bậc tự do: tịnh tiến theo phương Oy d Máy gia công: Máy tiện 1K62 -Đường kính gia công lớn : 400mm -Khoảng cách hai mũi tâm : 1400mm -Số cấp tốc độ : 23 -Giới hạn số vòng quay : 2,5-2000 vòng/phút SVTH: Đông Hải-Đình Hòa-Thế Đónh 10 Trang ĐAMH Công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Lê Quý Đức Lct=L1+ L2 + Lc L1= D−d cotgϕ+ 1,2= 2mm L2 = 2mm Lc =16mm ⇒Lct =20mm  Xác định lượng ăn dao S: (Tra bảng 5-27, trang 22, [5]) ta có: Độ cứng HB = 190 S = 2,6 mm/vòng Các hệ số điều chỉnh -Doa tinh đạt độ xác cấp KOS = 0,8 ⇒ S = 2,6.0,8 = 2,08 mm/vòng Chọn theo máy S=1.6 mm\vòng  Tốc độ cắt V: (Theo trang 20, [5] ) : CV D q V = m x y KV T t S (Tra bảng 5-29, trang 23, [5])ta có: • CV = 15,6 ; q = 0,2 ; x = 0,1 ; y = 0,5 ; m = 0,3 • T = 60 phút (bảng 5-30, trang 24, [5]) • KV = KMV.KUV.KLV Tra bảng 5-1÷5-4,bảng 5-6,bảng 5-31 [5] : nv  190  KMV =  ÷  HB  nv = 1,3 1,3  190  ⇒ KMV =  ÷ =1  190  SVTH: Đông Hải-Đình Hòa-Thế Đónh 33 Trang ĐAMH Công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Lê Quý Đức KUV = KLV = ⇒ KV = 1.1.1 = 15, 6.160,2.1 ⇒ Vtt = 0,3 60 0, 0750,1.1, 60,5 Vtt = 8,15 m/phút o Số vòng quay tính toán: ntt= 1000.Vtt =162vòng/phút ΠD o Chọn theo lý lịch máy:  Số vòng quay trục (chọn theo lý lịch máy 2H125): o Ta có :Z=12 o n = (45-2000), Chọn ϕ=1.41 o ϕz-1 =162/45 =3,6 o ⇒z=5 ⇒ nmaùy= ϕ4.nmin=180 vòng/ phút  Vận tốc cắt thật: Vm = Π.D.nm =9,04 m/phút 1000 o Momen xoắn Mx (N.m) (Theo trang 21, [5] ) : CP t x S Zy D.Z Mx = 2.100 • Lượng chạy dao SZ = S/Z = 1,6 /10 = 0,16 mm/răng (Tra bảng 5-23, trang 23, [5]) Gang xám độ cứng HB = 190 CP = 92 ; x = ; y = 0,75 ; n = 92 0,110,160,75.16.10 ⇒ Mx = 2.100 Mx = 1,4 (N.m) SVTH: Đông Hải-Đình Hòa-Thế Đónh 34 Trang ĐAMH Công nghệ chế tạo máy GVHD: Th.S Lê Quý Đức  Công suất cắt: (Theo trang 21, [5]) : Ne = ⇒ Ne = M x n 9750 1, 4.180 9750 Ne = 0,026 KW Xét điều kiện Ne ≤ 1,2.Nm.η = 1,2.2,2.0,8 = 2,112 Thoả điều kiện  Thời gian gia công bản(Thời gian máy): (Theo baûng 5-4, trang 138, [9]) Lct 20 Tcb= n S = 180.1, =0.07phuùt =4,2 s m ⇒ Tổng thời gian gia công hai bước ΣTcb = + 4,2+4,2=14,4 s 7.2 Xác định chế độ cắt thời gian gia công phương pháp phân tích cho nguyên công lại: 7.2.1.Nguyên công1 : • Máy tiện 1K62:  Công suất động chuyển động trục : 7.5KW  Số cấp tốc độ : 23  Phạm vi điều chỉnh : 12,5 -> 2000 • Dao tiện thân cong ( trái phải ) lưỡi cắt gắn mảnh hợp kim cứng BK8: o Các thông số: ϕ = 450 , γ = 100 , λ = 00 , r = 1, b × h = 16 × 20 o Chu kỳ bền:T=60(phút) Nguyên công Bước gia công Tiện thô mặt 10 Tiện tinh mặt 10 Chiều sâu cắt (mm) Lượng chạy dao (mm/ph) 3,3 0,4 0,7 0.3.0,75 =0.225 Vận tốc cắt (m/ph) 154.1,15 1.0,8 0,83 0,85=100 195.1,15 1.0,8.0,83 0,85=127 SVTH: Đông Hải-Đình Hòa-Thế Đónh 35 Số vòng quay tính (v/ph) Số vòng quay chọn (v/ph) Kiểm tra công suất Ntra (kW ) 796 800 2,9 1011 1000 2000 • Dao tiện lỗ gắn hợp kim cứnglưỡi cắt gắn mảnh hợp kim cứng BK8 (baûng 4-14 [4]): l = 8,h = 16, b = 12, L = 170, P = 80 ϕ = 95 • Dao doa hợp kim cứng BK4 : o Các thông số: ϕ = 450 , α = 100 ,l = 4.5, f = 0.15, c = Chiều Lượng Bước Nguyên sâu chạy gia công cắt dao công (mm) (mm/ph) Tiện thô Lỗ 5,8 Số vòng quay tính (v/ph) Vận tốc cắt (m/ph) Số vòng quay chọn (v/ph) Kiểm tra công suất Ntra (kW) 0,23 124.1.0,8.1 0,83 879,5 = 82.3 800 2,9 1,3 195.1,15 1.0,8.0,83 0,85=127 630 (Nmáy)hd (kW) 1400 • Dụng cụ cắt hai dao phay đóa mặtrăng gắn mảnh thép gió o Các thông số dao (theo bảng 4-84, trang 369, [4] ) Nguyên công Chiều sâu cắt (mm) Phay thô111 Lượng chạy dao (mm/ph) Vận tốc cắt (m/ph) 3+2 Bước gia công 12.0.3 =3,6 30,5.1.1 1.0,75 =22,8 3+2 12.0.3 =3,6 30,5.1.1 1.0,75 =22,8 Phay thô 6-8 Số vòng quay tính (v/ph) D 80 B 16 90 90 D(H7) 27 Số vòng quay chọn (v/ph) 80 80 Kiểm tra công suất Ntra (kW) (Nmáy)hd (kW)