Bài tập lớn công nghệ chế tạo cơ khí thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết bích chặn (bv số 16)

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM VIỆN CƠ KHÍ BÀI TẬP LỚN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO CƠ KHÍ Giảng viên hướng dẫn : Bùi Thị Diệu Thúy Nhóm :2 Lớp : Cơng nghệ chế tạo Cơ Khí N02 Hải Phịng, … tháng … năm 2023 ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM VIỆN CƠ KHÍ Độc lập – Tự – Hạnh phúc Bộ môn: Công nghệ Vật liệu ===***=== NHIỆM VỤ BTL HỌC PHẦN CNCTCK Nhóm gồm sinh viên : Nguyễn Đức Thành – CĐT62DH – 90679 Phạm Phú Hùng – CĐT62DH – 92745 Đỗ Hữu Đức – CĐT62DH – 91922 Phạm Trung Hiếu – MXD62DH – 90356 Nguyễn Địch Quang – CĐT61DH –87735 Tên học phần: Cơng nghệ chế tạo khí Số tín chỉ: Mã HP: 22512 Nhiệm vụ: Thiết kế Qui trình cơng nghệ gia cơng chi tiết Bích Chặn (BV số 16) Các tài liệu ban đầu làm sở cho trình thiết kế: + Bản vẽ chi tiết gia cơng + Sản lượng chi tiết cần chế tạo: 10.000 chi tiết/năm Nội dung công việc cần thực hiện: Phân tích chức làm việc nói chung chi tiết, phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết; Phân loại chi tiết, đặt vào nhóm; 3 Xác định dạng sản xuất; Chọn phôi phương pháp chế tạo phôi; Xác định chuẩn chọn cách định vị, kẹp chặt cho nguyên công; Lập thứ tự nguyên công; Chọn máy cho nguyên công; Chọn lượng dư nguyên công dung sai nguyên công; Chọn dụng cụ cắt dụng cụ đo lường; 10 Chọn đồ gá, cần thiết kế đồ gá; 11 Xác định chế độ cắt cho nguyên công (tra bảng) Tài liệu cần nộp: + 01 vẽ chi tiết lồng phôi khổ A3; + 01 vẽ sơ đồ nguyên công khổ A0; + 01 thuyết minh theo trình tự cơng việc thực trên, có in kèm thơng tin nhóm lịch trình làm việc nhóm Lưu ý: Tờ giao nhiệm vụ đóng lại vào trang đầu thuyết minh Hải Phòng, ngày 27 tháng 09 năm 2023 GV Hướng dẫn Bùi Thị Diệu Thúy MỤC LỤC Phân tích chức làm việc nói chung chi tiết, phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết; Phân loại chi tiết, đặt vào nhóm Xác định dạng sản xuất Chọn vật liệu, chọn phôi phương pháp chế tạo phôi Xác định chuẩn chọn cách định vị, kẹp chặt cho nguyên công Chọn máy cho nguyên công Tính lượng dư gia cơng dung sai ngun công Chọn dụng cụ cắt dụng cụ đo lường Chọn đồ gá, cần thiết kế đồ gá 10 Xác định chế độ cắt cho nguyên công BẢNG PHÂN CÔNG – THEO DÕI – ĐÁNH GIÁ THÀNH VIÊN NHÓM STT Họ tên Nhiệm vụ thực Thời gian hoàn thành Đánh giá Tiến độ Phạm Trung Hiếu Nguyễn Địch Quang Chất lượng - Đầy đủ yêu cầu - Chất lượng thuyết minh tốt - Đầy đủ yêu cầu - Chất lượng thuyết minh tốt Phân tích chức làm việc nói chung chi tiết 30/9/23 Sớm ngày Xác định chuẩn chọn cách định vị, kẹp chặt cho nguyên công 31/10/23 Sớm ngày 10 Xác định chế độ cắt cho nguyên công(tra bảng) 15/11/23 Sớm ngày - Đầy đủ yêu cầu - Chất lượng thuyết minh tốt 2.Phân loại chi tiết, đặt vào nhóm 30/09/23 Sớm ngày - Đầy đủ yêu cầu - Chất lượng thuyết minh tốt Đỗ Đức Xác định chuẩn chọn cách định vị, kẹp chặt cho nguyên công 31/10/23 (Hùng làm thay) Sớm ngày - Đầy đủ yêu cầu - Chất lượng thuyết minh tốt Hữu Chọn lượng dư nguyên công dung sai nguyên công 31/10/23 Sớm ngày Vẽ chi tiết bích chặn 29/09/23 Sớm ngày - Đầy đủ yêu cầu - Chất lượng thuyết minh tốt - Đầy đủ yêu cầu - Chất lượng thuyết minh tốt Vẽ chi tiết lồng phôi khổ A3 06/12/23 Phạm Phú 3.Xác định dạng sản xuất Hùng 29/09/23 - Đầy đủ yêu cầu - Chất lượng thuyết minh tốt Sớm ngày - Đầy đủ yêu cầu - Chất lượng thuyết minh tốt Chọn dụng cụ cắt dụng cụ đo lường Chọn đồ gá, cần thiết kế đồ gá Nguyễn Chọn phôi phương pháp Đức Thành chế tạo phôi Chọn máy cho nguyên công 31/10/23 31/10/23 30/09/23 Sớm ngày Sớm ngày Sớm ngày - Đầy đủ yêu cầu - Chất lượng thuyết minh tốt - Đầy đủ yêu cầu - Chất lượng thuyết minh tốt - Đầy đủ yêu cầu - Chất lượng thuyết minh tốt - Đầy đủ yêu cầu - Chất lượng thuyết minh tốt BẢN VẼ CHI TIẾT Phần Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết  Theo đề thiết kế: Thiết kế qui trinh chế tạo chi tiết bích chặn với sản lượng 10000 chi tiết /năm, điều kiện sản xuất tự  Bích chặn dạng chi tiết họ chi tiết dạng càng, chúng có lỗ mà tâm chúng song song với tạo với góc  Chức :  Biến chuyển động thẳng chi tiết thành chuyển động quay chi tiết khác sử dụng để đẩy bánh cần thay đổi tỷ số truyền  Chú ý : Ngồi lỗ cịn rãnh then, bề mặt khác cần gia công  Điều kiện làm việc :  Kích thước lỗ gia cơng với độ xác –  Độ không song song lỗ tâm lỗ bản: 0,03 – 0,05/100mm chiều dài  Độ không song song mặt đầu lỗ 0,05 – 0,25mm/100mm bán kính mặt đầu  Các rãnh then gia cơng đạt cấp xác 8-10 độ nhám R z = 40-10(Ra = 10-2,5)  Các bề mặt làm việc nhiệt luyện đạt độ cứng 50 – 55 HRC  Độ khơng vng góc lỗ tâm so với mặt đầu 0,05 – 0,1mm/100mm bán kính Phần Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết  Bích chặn chi tiết có hình dạng kết cấu phức tạp, có ảnh hưởng trực tiếp đến độ xác suất gia công  Qua điều kiện kỹ thuật ta đưa số nét cơng nghệ điển hình gia cơng chi tiết sau:  Đảm bảo độ cứng vững bích chặn 10 TT Nguyên công Đồ gá Máy, BM gia BM định dụng cụ công vị Sơ đồ định vị cắt NC1: Phay mặt bên Êtô Máy phay Bề mặt A đạt kích thước 28±0,3 đứng kẹp + Bước 1: Phay thô + Bước 2: Phay tinh NC2: Phay mặt đáy Êtơ đạt kích thước 38±0,3 Máy phay Bề mặt B kẹp + Bước 1: Phay thô + Bước 2 : Phay tinh 15 NC3: Gia công lỗ Êtơ Máy đạt kích thước ∅9 kẹp khoan ∅13 cần + Bước 1: Khoan lỗ ∅ , mm + Bước 2: Doa thô để đạt ∅ + Bước 3: Khoét lỗ ∅ 13 + Bước 4: Doa lỗ NC4: Phay mặt cạnh Êtơ đạt kích thước128±0,5 kẹp + Bước 1: Phay thơ Máy phay ngang + Bước 2: Phay tinh 16 NC5: Phay mặt Êtơ Máy phay đạt kích thước 38±0,3 kẹp đứng Gia công lỗ Êtô Máy + Bước 1: Phay thô NC6: vát mép lỗ + Bước 1: Khoan lỗ kẹp khoan đứng M6 17 NC7: Êtô + Bước 1: Khoan lỗ kẹp ∅ , mm + Bước 2: Doa thô để đạt ∅ 10 + Bước 3: Khoan lỗ ∅ , mm + Bước 4 : Taro lỗ ∅ mm NC8 : Kiểm tra Êtô kẹp 18 Phần 6.1 Chọn máy cho nguyên công: Nguyên công I : Chọn máy: Máy phay đứng 6H11 Công suát máy Nm = 4,5 kW Số cấp tốc độ: 16 Số vịng quay trục chính: 65 – 1800 vịng/phút 6.2 Nguyên công II : Chọn máy: Máy phay đứng Công suát máy Nm = 4,5 kW Số cấp tốc độ: 16 Số vịng quay trục chính: 65 – 1800 vịng/phút 6.3 Ngun cơng III : Chọn máy: Máy khoan cần Công suát máy Nm = 2,8 kW Số cấp tốc độ: 12 Số vịng quay trục chính: 25 – 2500 vịng/phút 6.4 Ngun cơng IV : Chọn máy: Máy phay ngang Công suát máy Nm = 4,5 kW Số cấp tốc độ: 16 Số vòng quay trục chính: 65 – 1800 vịng/phút 6.5 Ngun cơng V : Chọn máy: Máy phay đứng 19 Công suát máy Nm = 4,5 kW Số cấp tốc độ: 16 Số vịng quay trục chính: 65 – 1800 vịng/phút 6.6 Nguyên công VI : Chọn máy: Máy khoan đứng Công suát máy Nm = kW Số cấp tốc độ: Số vịng quay trục chính: 31,5 – 1400 vịng/phút 6.7 Ngun cơng VII : Chọn máy: Máy khoan đứng Công suát máy Nm = 4kW Số cấp tốc độ: Số vịng quay trục chính: 31,5 – 1400 vịng/phút 6.8 Ngun cơng VII :  Kiểm tra:  Kiểm tra độ khơng vng góc đường tâm lỗ măt đầu  Kiểm tra độ không song song hai mặt bên Phần Tính lượng dư gia cơng cho lỗ ∅ 25  Qui trình cơng nghệ gồm hai bước : khoét mở rộng lỗ doa Chi tiết định vị mặt bên bậc tự chốt trụ tròn bậc tự chốt trám khống chế nốt bậc tự lại  Cơng thức tính lượng dư cho bề mặt trụ đối xứng: ∅ 25 Zmin = RZa + Ti +√ ρ 20  Trong : RZa : Chiều cao nhấp nhô tế vi bước công nghệ sát trước để lại Ta : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt bước công nghệ sát trước để lại ρa : Sai lệch vị trí khơng gian bước công nghệ sát trước để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song …) εb : Sai số gá đặt chi tiết bước công nghệ thực  Theo bảng 10 , ta có: Rz = 250 µm Ti = 350 µm  Sai lệch vị trí khơng gian tổng cộng xác định theo công thức sau: ρ phôi =√ ρc 2+ ρcm2  Giá trị cong vênh ρc lỗ tính theo hai phương hướng kính hướng trục: ρc = √ ¿ ¿ = √ (2.25)2 +( 2.28)2 = 75m  Trong đó: ∆k : lấy theo bảng 18/44 l : chiều dài đường kính lỗ √ δb δc ρcm = ( ) +( ) =¿0,3 mm = 300µm 2 ⇒ ρ phơi = √ 742 +3002 = 309 µm Sai lệch khơng gian cịn lại sau kht là: ρ1 = k.ρa = 0,05.309 =15,45 µm Hệ số k = 0,05 ứng với gia cơng lỗ thơ (hệ số xác hoá) Sai số gá đặt chi tiết εb bước nguyên công thực xác định tổng véctơ sai số chuẩn εc sai số kẹp chặt εk, không xét đến sai số đồ gá: εb =√ ε c +ε k  Trong đó: 21 εc: sai số chuẩn (khi gốc kích thước khơng trùng với chuẩn định vị), εc = εk: sại số kẹp chặt (Bảng 24) εk= 80 µm ⇒ εb = √ 02 +802=¿80 µm Bây ta xác định lượng dư nhỏ theo công thức: Z =2 ( R zi−1+T i−1 + √ ρi−12 + ρi2 )= 2.(250 + 350 + √ 3092 +802) = 2.919 = 1838 µm  ⇒ Lượng dư nhỏ bước khoét (gia công thô): 2.Zmin = 1838 µm Tính lượng dư cho bước doa (gia cơng tinh): ρ1 = 15,5 µm εb = 0,05.80 = µm RZi = 50 µm Ti = 50 µm ⇒ 2.Zmin = 2.(50 + 50 +√ 15 ,5 2+ ) = 2.116= 232 µm Bước ⇒ Ta lập bảng tính tốn lượng dư sau: Rza Ti ρa εb Zm dt δ Dmin Dmax 2Zmin 2Zmax t Phôi 250 350 309 22,951 40 22,55 22,95 Khoét 50 50 15,5 80 919 24,789 13 24,66 24,79 1840 2110 25,00 25,02 230 340 Dao 116 25,021 21 Kiểm tra: δ1 – δ2 = 130 - 20 = 110 = 2Zbmax – 2Zbmin = 340 - 230 δph – δct = 400 - 130 = 270 = 2Zbmax – 2Zbmin = 2110 – 1840 Bảng 3.110 Lượng dư gia công vật đúc gang thép, đúc khn kin loại Kích thước vật đúc(mm) Dài Lượng dư phía (mm) Rộng Mặt Mặt bên Mặt Sai lệch lớn (±), mm 22 đường kính mặt bên ngồi =< 25 = chọn S0 ; mm/vg  Lượng chạy dao phút: Sp = S0 nm = 628 mm/ph  Các thông số khác lấy theo bước 10.3 NC3:  Bước 1: Khoan lỗ φ8,8 mm  Chiều sâu cắt t = 4,4 mm  Lượng chạy dao vòng S0 = 0,24 – 0,31 mm/vịng  Các hệ số: HSĐCPTV vật liệu gia cơng kMV =  HSĐCPTV vật liệu dụng cụ cắt kuv = 27  HSĐCPTV chiều sâu khoan klv =  HSĐC chung kv = kMV kuv klv = 1 = Cv D, mm q T, ph m S0, vg/ph y kv 14,7 8,8 0,25 35 0,125 0,3 0,55 CV Dq m x y u  Tốc độ cắt tính tốn: V = T t S Z B Z kV P 14 , 7.8 , , 25 0,125.0 , ,55 1= 31,47 = 35 (m/ph) 1000 V  Số vịng quay tính tốn trục: n = π D = 1000.31, 47 , 14.8 ,8 = 1139 (vòng /phút)  Chọn theo máy nm = 1080 vg/ph Sm = 0,24 vg/phút π D.n  Tốc độ cắt thực tế: V = 1000 = , 14.8 , 8.1080 =29 , 84 (m/phút) 1000  Lượng chạy dao phút: Sp = Sm nm = 259,2 mm/ph  Bước 2: Doa thô để đạt φ9 +0,015, Rz = 20  Chiều sâu cắt t = 0,1 mm  Lượng chạy dao vòng S0 = 2,2 mm/vòng Cv D, mm q T, ph m S0, vg/ph y kv 15,6 0,2 35 0,3 2,2 0,5 CV Dq m x y u  Tốc độ cắt tính tốn: V = T t S Z B Z kV P ¿ 15 , , 25 0 = 35 ,3 .0 , ,1.2 , ,5 1= 7,07 (m/ph) 1000 V  Số vòng quay tính tốn trục: n = π D = 1000.7 , 07 , 14.9 =250,2 (vòng /phút)  Chọn theo máy nm = 200 vg/ph Sm = 1,8 mm/vòng 28 π D.n  Tốc độ cắt thực tế: V = 1000 =  , 14.9 200 =5 , 65 (m/phút) 1000 Lượng chạy dao phút: Sp = Sm nm = 360 mm/ph  Bước 3: Khoét lỗ φ13 mm  Chiều sâu cắt t = mm  Lượng chạy dao vòng S0 = 0,7 – 0,9 mm/vòng Cv D, mm q T, ph m S0, vg/ph y kv 18,8 24,7 0,2 300 0,125 2,9 0,4 CV Dq m  Tốc độ cắt tính tốn: V = T t x S Zy Bu Z P kV ¿ 18 ,8 24 ,7 ,2 ¿ = 30 , 1.0 , , 1= 22,71 (m/ph) 1000 V  Số vịng quay tính tốn trục: n = π D = 1000.22, 71 , 14.13 =556,4 (vòng /phút)  Chọn theo máy nm = 468 vg/ph π D.n  Tốc độ cắt thực tế: V = 1000 =  , 14.13 468 =19 ,1 (m/phút) 1000 Lượng chạy dao phút: Sp = Sm nm = 421,2 mm/ph 29