Đề tài thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết tấm khuôn dưới

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Tên đề tài: “Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết TẤM KHUÔN DƯỚI” Giảng viên hướng dẫn : Th.S: HOÀNG VĂN QUYẾT Sinh viên thực : HOÀNG ĐỨC THANH Mssv : K175520103133 Lớp : 53CM3 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN LỜI NÓI ĐẦU Trong nghiệp cơng nghiệp hố đại hố đất nước ngành cơng nghiệp nói chung ngành khí nói riêng đóng vai trị quan trọng Để phát triển ngành khí địi hỏi phải đào tạo đội ngũ cán kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao đồng thời đáp ứng yêu cầu công nghệ tiên tiến, công nghệ tự động hoá sản xuất Sau thời gian học tập trường học tập môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy, em nhận đề tài Đồ án môn học thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết Tấm Khn thầy giáo Th.S Hồng Văn Quyết hướng dẫn Trong trình thực đề tài với kiến thức trang bị, với bảo tận tình thầy giáo hướng dẫn thầy cô khác môn trường Bản thân em cố gắng tìm tịi, học hỏi thiết kế, đến em hoàn thành đề tài Tuy nhiên trình tiến hành làm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy, với trình độ kinh nghiệm em cịn hạn chế nên đồ án em chắn không tránh khỏi thiếu sót Em mong thầy giáo môn bảo để em khắc phục thiếu sót em đồ án em hoàn thiện Thái Nguyên, Ngày Tháng Năm 2021 Sinh Viên Thực Hiện Thanh Hoàng Đức Thanh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]: Dung sai đo lường kỹ thuật Tác giả: A.N.ZURA VLEV NXB công nhân kỹ thuật Hà Nội 1987 [2]: Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Tác giả: Trần Văn Địch NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội 1999 [3]: Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1,2,3 Tác giả: Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 2006 [4]: Sổ tay nhiệt luyện Tác giả: N.A FILINOP, I.V.FILGER Dịch: Đặng Lê Toàn, Tạ Anh Tuấn, Nguyễn Dư Ngọc Lê Thức, Hà Kim Thành NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 1979 [5]: Công nghệ chế tạo máy 1,2 Trường đại học Kỹ thuật Công nghiệp- Đại học Thái Nguyên [6]: Sổ tay công nghệ chế tạo máy Tác giả: Trần Văn Địch Trường đại học Bách khoa Hà Nội-Bộ môn công nghệ chế tạo máy Hà Nội 2000 PHẦN I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG Phân tích chi tiết gia cơng 1.1 Phân tích đặc điểm, chức năng, điều kiện làm việc phân loại chi tiết gia cơng L Chi tiết gia cơng có tỉ số D  30 0.11  0.35 270 Theo giáo trình Cơng nghệ chế tạo máy ta xếp chi tiết gia công vào họ chi tiết dạng đĩa Chi tiết gia công chi tiết khuôn có nhiệm vụ lắp ráp với khn khác Bao gồm: Tấm khôn trên, khuôn khn Dùng để đúc chi tiết có hình dạng yêu cầu Trên chi tiết có nhiều bề mặt yêu cầu cần gia công với độ nhám độ xác u cầu để tạo chi tiết theo yêu cầu người sử dụng Chi tiết gia công chế tạo vật liệu thép CT3 có thành phần hóa học sau: Mác thép CT3 C Mn Si 0.14-0.22% 0.4-0.65% 0.12-0.3% P≤ 0.04% S≤ 0.05% 1.2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật, chọn phương pháp gia công tinh lần cuối biện pháp công nghệ gia công chi tiết - Tấm khuôn chi tiết dạng đĩa bao gồm bề mặt: + Bề mặt lỗ chính: Lỗ vát Ø65.5 yêu cầu gia cơng đạt cấp xác cấp ( ) (Bảng 1.4 trang 11 Dung sai lắp ghép – Ninh Đức Tốn) độ nhám đạt cấp tương đương trị số Ra ≤ 2.5 Ta lựa chọn phương pháp gia công tinh lần cuối phay tinh + Đảm bảo độ phẳng mặt bên ≤ 0.025 (m) + Đảm bảo độ song song mặt bên ≤ 0.025 (m) + Trên chi tiết có lỗ trụ u cầu độ xác cấp ( ) lỗ lắp bulong Ta khoan lỗ sau doa đạt u cầu 1.3 Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết: Tấm khn có đủ dộ cứng vững để gia cơng khơng bị biến dạng dùng chế độ cắt dao đạt suất cao Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích định phép thực nhiều ngun cơng sử dụng bề mặt làm chuẩn đảm bảo trình gá đặt thực hiệ nhanh Vâ …t liê …u chế tạo chi tiết phổ biến dễ dàng gia công đạt suất cao Tấm khuôn chế tạo phương pháp sử dụng phơi sau cắt với hình dạng giống chi tiết sau cắt ln bề mặt lỗ bên để tiết kiệm thời gian thực nguyên công khoan khét chế tạo phôi dễ dàng, kết cấu đơn giản 1.4 Dạng sản xuất 1.4.1 Khái niệm dạng sản xuất: Dạng sản xuất khái niệm kinh tế, kĩ thuật tổng hợp phản ánh mối quan hệ qua lại đặc trưng kĩ thuật, công nghệ nhà máy với hình thức tổ chức sản xuất, hạch tốn kinh tế sử dụng q trình nhằm taọ sản phẩm đảm bảo tiêu kinh tế-kĩ thuật Đặc trưng dạng sản xuất sản lượng hàng năm, tính ổn định sản phẩm, tính lặp lại trình sản xuất mức độ chuyên mơn hóa q trình sản xuất Có nhiều quan điểm xác định dạng sản xuất Trong thực tế người ta chia dạng sản xuất loại chính: + Dạng sản xuất đơn + Dạng sản xuất hàng loạt + Dạng sản xuất hàng khối 1.4.2 Ý nghĩa dạng sản xuất: Dạng sản xuất yếu tố quan trọng việc thiết kế quy trình cơng nghệ, biết dạng sản xuất biết được điều kiện cho phép vốn đầu tư, trang thiết bị, nhân lực…để tổ chức sản xuất có hiệu cao - Có nhiều cách để xác định dạng sản xuất như: + Xác định theo hệ số chun mơn hóa + Xác định theo khối lượng sản phẩm + Xác định theo sản lượng hàng năm khối lượng sản phẩm Ở sử dụng cách xác định dang sản xuất theo sản lượng hàng năm lượng sản phẩm 1.4.3 Xác định dạng sản xuất a Xác định số lượng chi tiết sản suất - Số lượng chi tiết cần chế tạo năm tính theo cơng thức : N = N0 m.(1 + /100).(1 + /100) (chiếc/năm) Trong đó: + N0 = 18.000 số sản phẩm năm theo kế hoạch + m = : Số lượng chi tiết sản phẩm +  : Số phần trăm phế phẩm trình chế tạo (3%- 6%) + : Số phẩm trăm chi tiết chế tạo thêm để dự trữ(5% - 7%) - Ta chọn =5%, chọn  = 5% - Ta được: → N=17.500 1.(1 +5/100).(1 + 5/100) = 19294 (chiếc/ năm) b Xác định trọng lượng chi tiết Trọng lượng chi tiết xác định theo công thức: Q = V.γ (kG) Trong đó: Q: Trọng lượngcủa chi tiết (kg) V: Thể tích chi tiết (dm3) : Trọng lượng riêng vật liệu (kg/dm3) Với thép  = 7,852 (kg/dm3) Khối lượng chi tiết gia công là: Q = 6.6 (kg) - Dựa theo sản lượng chi tiết, khối lượng chi tiết bảng phân loại dạng sản xuất : Q - trọng lượng chi tiết Dạng sản > 200 kg 4÷200 kg < kg xuất Sản lượng hàng năm chi tiết (chiếc) Đơn chiết 1000 > 5000 > 50000 nhỏ vừa lớn → Ta xác định dạng sản xuất hàng khối 1.5 Chọn phôi phương pháp chế tạo phơi 1.5.1 Phân tích sở chọn phôi chọn phôi Phôi xác định theo kết cấu chi tiết, vật liệu, điều kiện, dạng sản xuất cụ thể nhà máy, xí nghiệp Chọn phôi tức chọn phương pháp chế tạo, xác định lượng dư, kích thước dung sai phơi Việc xác định phương pháp chế tạo phơi hợp lí đảm bảo đủ lượng dư cho trình gia cơng Hình dáng phơi giống hình dáng chi tiết giảm lượng dư gia công, yêu cầu cho phép giảm số lần chạy dao, giảm thời gian gia công, tăng suất, giảm giá thành sản phẩm Việc tạo phôi phù hợp với việc chế tạo chi tiết trước hết phải vào yêu cầu sau: Vật liệu tính mà chi tiết gia cơng địi hỏi Hình dáng kết cấu kich thước chi tiết gia công Dạng sản xuất cụ thể Khả đạt độ xác gia cơng, chọn phơi hợp lí Điều kiện cụ thể sở sản xuất Các phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết gia công: Chi tiết gia công chế tạo vật liệu thép hợp kim 90CrSi Các phương pháp chế tạo phơi sử dụng để tạo phôi cho chi tiết gia công + Đúc: Phương pháp đúc phù hợp chế tạo chi tiết có hình dạng biên dạng phức tạp Đúc khuôn cát phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ Đúc khuôn kim loại phù hợp cho dạng sản xuất hàng khối, loạt lớn + Cán: Phương pháp cán phù hợp với chi tiết có biên dạng kết cấu đơn giản Các kích thước chênh lệch nhỏ + Rèn: Phù hợp gia cơng chi tiết có biên dạng kết cấu đơn giản, dạng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ Thiết bị đơn giản, vốn + Gia cơng áp lực (dập): Phù hợp gia công chi tiết có biên dạng từ đơn giản đến phức tạp phù hợp cho dạng sản xuất hàng khối loạt lớn  Kết luận: Chọn phôi để chế tạo chi tiết phơi cán CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ NGUN CƠNG I: TIỆN MẶT ĐẦU VÀ TIỆN LỖ 44.5 ∅65 TIỆN LỖ ∅80, ∅65 3.1 Phân tích lựa chọn máy 3.1.1 Lựa chọn kiểu loại máy - Nguyên công I tiến hành tiện bề mặt lỗ, bề mặt bề mặt bên nên ta sử dụng máy tiện TAKISAWA TAC- 560 + Loại máy : Máy tiện NC + Tên máy: TAC-360 + Hãng sản suất: TAKISAWA + Hệ điều hành : Fanuc 20T 3.1.2.Thông số ký thuật máy Chiều dài tối đa bàn m máy 360 m Chiều dài tối đa bàn dao m 190 m 770 m Chiều dài tiện m Tốc dộ trục Vị ng/phút 60-2000 Loại cắt ren Lo 32 m 0.001-500 ại Ren hệ mét m Ren hệ inch TP I Công suất động Điện tiêu thụ Chiều cao máy ( tùy vào lượng chạy dao tốc độ trục chính) 999,9999-0,050880 (tùy vào lượng chạy dao tốc độ trục chính) kW 3,7/5,5 kW 5,28 m 1750 m Trọng lượng kg 1200 -Khả công nghệ máy: Máy tiện TAC 560 có khả công nghệ bản: 1: Tiện khỏa mặt đầu 2: Tiện tinh bề mặt 3: Tiện rãnh 4: Tiện cắt đứt 5: Khoan lỗ 6: Khoét lỗ 7: Taro sau khoan 8: Tiện lỗ Ngoài khả máy tiện cịn có chức sau: 1: Tiện ren 2: Gia công bề mặt côn: đánh lệch ụ dộng, đánh lệch bàn dao trên, sử dụng thước chép hình khí thủy lực, sử dụng dao tiện đình hình, kết hợp dịch chuyển Sd Sn… 3: Sử dụng để đánh bóng 4: Có thể gia cơng bề mặt khơng tròn xoay, bề mặt lệch tâm sử dụng thêm đồ gá 5: Có thể gia cơng thêm rãnh then sử dụng thêm đồ gá 6: Dùng để doa lỗ 3.2 Phân tích lựa chọn đồ gá dụng cụ đo Đồ gá: Mã sản A B C D E F G H J K L 96 260 285 105 3- 114 40 56 14 phẩm VSK-12 310 M12 Lực kẹp Tốc độ tối đa (kgf) 5700 1800 Khoảng kẹp 15-300 Khoảng kẹp 90-290 Khối lượng (kg) 41.8 Dụng cụ đo - Để đo kích thước chiều dài chiều dày, chiều rộng, kích thước lỗ kích thước thẳng ta sử dụng dụng cụ đo thước cặp: - Để đo kích thước trịn: bán kính, rãnh ngồi ta sử dụng dưỡng: - Để kiểm tra độ phẳng độ vng góc chi tiết, ta sử dụng đồ hồ so: - Cách đặt đồng hồ đo: Khi sử dụng Đồng hồ so, trước hết phải gá lên giá đỡ vạn phụ kiện riêng Tùy thuộc vào vị trí chi tiết đo mà ta tiến hành điều chỉnh vị trí đồng hồ đo thích hợp, đo cần đặt vng góc với bề mặt đo Điều chỉnh mặt số lớn cho kim vị trí số “0” Di chuyển đồng hồ tiếp xúc suốt bề mặt cần kiểm tra - Cách đọc số: Số nguyên mm đọc theo kim số vòng thước nhỏ Khi kim vạch đo dịch chuyển 1mm Phần trăm mm đọc theo kim kích thước lớn Ngồi với loại đồng hồ so điện tử giá trị đo hiển thị dạng số trực tiếp việc đọc giá trị đo trở nên đơn giản a, Các phương pháp đo đo đồng hồ so Phương pháp đo so sánh: Được sử dụng phổ biến lý sau: Do giới hạn đo đồng hồ so nhỏ (0÷10 ;0÷5; 0÷2 mm) nên đo chi tiết có kích thước giới hạn lớn giới hạn đo đồng hồ ta phải dùng phương pháp đo so sánh với mẫu Trong sản xuất hàng khối để tăng tốc độ đo kiểm tra người ta dùng phương pháp đo so sánh Cách đo so sánh: Ta kẹp đồng hồ đo đế , điều chỉnh theo khối mẫu có kích thước kích thước danh nghĩa chi tiết kiểm tra Sau xác định sai lệch chi tiết tính tốn kích thước thực chi tiết theo dấu trị số sai lệch Ưu điểm phương pháp giảm sai số điều kiện đo gây :sai số nhiệt độ, sai số lực đo, sai số lắp ráp, sai số chế tạo sai số chủ quan người quan sát Phương pháp đo tuyệt đối: Cho đầu đo tiếp xúc với bàn máp, chỉnh đồng hồ đo số sau đưa chi tiết vào đo Số đồng hồ kích thước tuyệt đối chi tiết 3.3 Phân tích lựa chọn DCC 3.3.1 Lựa chọn vật liệu dụng cụ cắt - Vật liệu phần cắt Sử dụng mảnh dao WNMG080404 NFE (phủ bua titan ) mảnh CNMG120404 NGE (phủ bua vonfram) Hiện nay, vật liệu phủ ứng dụng rộng rãi Vật liệu có độ bền cao, đem lại suất cắt tốt từ giảm thời gian gia công, đem lại lợi nhuận cho nhà sản xuất 3.3.2 Lựa chọn kết cấu dụng cụ cắt a) Vật liệu phần cắt Mảnh dao WNMG080404 NFE (phủ bua titan ) Thông số dao: L IC 8,7 12.7 Kích thước ( mm) S 4.76 D1 RE 4.76 0,4 Mảnh CNMG120404 NGE (phủ bua vonfram) Thơng số dao: L IC Kích thước ( mm) S D1 RE 12.9 12.7 4.46 5.16 0,4 b) Kết cấu phần thân dụng cụ cắt Mảnh dao CNMG12040 NGE Kích thước h 16 b 16 Mảnh dao WNMG08040 NFE A 20 B 20 L 100 Kích thước C 125 L1 16 E 32 h1 16 F 25 f 20 3.3.3 Xác định chế độ cắt Xác định chiều sâu cắt: Đối với hãng bán mảnh dao Khi ta lựa chọn, nhà sản xuất đưa lời khuyên để ta lựa chọn khoảng chế độ cắt ( bao gồm vận tốc cắt V , chiều sâu cắt t lượng chạy S ) hợp lí so với độ bền dao đạt suất cao Ở đây, máy ta lựa chọn đảm bảo độ cứng vững, khả cơng nghệ Vì vậy, ta lựa chọn chế độ cắt sau: - Bước 1: Tiện mặt đầu A: + Sử dụng dao gắn mảnh WNMG080404 NFE Vận tốc cắt: V=110 (m/ph) Chiều sâu cắt: t = (mm) Lượng chạy dao: S=0.8 (mm/vịng) Áp dụng cơng thức Thái Nguyên ) 1000.V n  D ( giáo trình ngun lí cắt kim loại trường ĐHKTCN Trong đó: V: vận tốc cắt ( m/ph) n: Tốc độ quay trục ( v/ph) D: Đường kính phơi gia cơng điểm xét ( mm) Ta có: n 1000.V 1000.110  130(v / p )  D  270 - Bước 2: tiện ½ mặt trụ ngồi: + Sử dụng dao gắn mảnh WNMG080404 NFE Vận tốc cắt: V=110 (m/ph) Chiều sâu cắt: t = (mm) Lượng chạy dao: S=0.8 (mm/vịng) Tốc độ quay trục n=130(v/p) - Bước 3: Tiện thô lỗ 44.5 + Sử dụng dao gắn mảnh CNMG120404 NGE Vận tốc cắt: V=120 (m/ph) Chiều sâu cắt: t = (mm) Lượng chạy dao: S=0.5 (mm/vịng) Tốc độ quay trục n=600 (v/p) - Bước 4: Tiện tinh lỗ 44.5 + Sử dụng dao gắn mảnh CNMG120404 NGE Vận tốc cắt: V=160 (m/ph) Chiều sâu cắt: t = 0.4 (mm) Lượng chạy dao: S=0.144 (mm/vịng) Tốc độ quay trục n=650 (v/p) 3.5 Xây dựng vẽ kết cấu nguyên công