Gfgfdgfgfgfgfgfgfgfgfgfg Ñoà aùn Coâng Ngheä Cheá Taïo Maùy SVTH Laêng Vó laâm LÔØI NOÙI ÑAÀU Hieän nay khoa hoïc kyõ thuaät phaùt trieån raát nhanh theo thôøi ñaïi, mang lai nhöõng lôïi ích cho con n[.]
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy SVTH: Lăng Vó lâm LỜI NÓI ĐẦU Hiện khoa học kỹ thuật phát triển nhanh theo thời đại, mang lai lợi ích cho người vật chất tinh thần Xã hội hướng tới thực mục tiêu “công nghiệp hóa đại hóa đất nước ” Nhằm phục vụ cho công nghiệp nay, ngành khí chế tạo máy đóng vai trò quan trọng việc sản xuất thiết bị, công cụ cho ngành kinh tế quốc dân Để phục vụ cho việc phát triển ngành khí cần đẩy mạnh đội ngũ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao tất lónh vực công nghiệp, đồng thời phải đáp ứng công nghệ tiên tiến, công nghệ tự động sản xuất khí Đồ án môn học công nghệ chế tao máy đồ án chuyên ngành sinh viên ngành khí chế tạo máy, tiền đề hướng dẫn sinh viên giải vấn đề tổng hợp công nghệ chế tạo máy, sau thời gian trang bị môn lý thuyết công nghệ chế tạo máy tiến hành làm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy với đề tài: Thiết kế qui trình công nghệ gia công “CHẠT BA” Do thời gian có hạn người thiết kế chưa có kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi thiếu sót Kính mong q thầy cô bạn đọc đóng góp ý kiến để đồ án đạt kết tốt Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy Phùng Rân đóng góp bạn sinh viên lớp chế tạo máy Sinh viên thực Lăng vó Lâm Phần 1: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT GVHD: P.GS- TS Phùng Rân Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy SVTH: Lăng Vó lâm I Phân tích chi tiết gia công: Công dụng Đây chi tiết dạng làm việc với chức giá đỡ , lỗ "Chạt ba" dùng để lắp bạc dẫn hướng, trục dẫn hướng tạo nên độ cứng vững cho hệ thống Tên chi tiết: CHẠT BA Chi tiết gồm:3 phần - phần đầu : gồm phần trụ Þ36 lỗ Þ14 , chiều dài 32mm - Phần thân : có rãnh bậc hai đầu rãnh: sâu x dàixrộng =2x70x16 rãnh sâu x dài x rộng = 22 x 70 x - Phần lại : gồm hai có hai lỗ Þ12 trụ ngồi Þ20 x 16 nối vớ phần thân Þ32 x 32mm Điều kiện kỹ thuật: - Độ song song bề mặt khoảng 0,01mm toàn chiều dài - Độ khơng vng góc lỗ với hai mặt đầu khoảng 0,05mm 100mm bán kính - Độ nhám bề mặt bề mặt RZ25 Đối với lỗ Þ 20 đạt Ra=0,8 Vật liệu: - Chi tiết gang xám,ký hiệu GX 18-36, theo {8,trang 237, bang 11} ta có thơng số sau : Độ bền Độ cứng HB Mác gang Kéo Uốn Thành phần hoá học ( % ) C Si Mn P S Không GX 18 – 18 36 170 – 229 3,6 2,1 0,8 0,3 36 Giới hạn bền kéo 180 N/mm2 Độ giãn dài 0,5% Giới hạn bền uốn 360 N/mm2 Giới hạn bền nén 600 N/mm2 Độ cứng 170-229 HB, chọn HB = 190 Dạng grafit: nhỏ mịn Tính chất hóa-lý đủ đáp ứng chức phục vụ công nghệ chế tạo 0,15 II Xác định dạng sản xuất: - Trong chế tạo máy, người ta phân biệt sản xuất thành dạng: Sản xuất đơn Sản xuất hàng loạt ( lớn, vừa, nhỏ ) Sản xuất hàng khối - Để xác định dạng sản xuất, ta cần phải tính: a Sản lượng hàng năm chi tiết: tính cơng thức: N N m.(1 GVHD: P.GS- TS Phùng Rân α β ) 100 Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy SVTH: Lăng Vó lâm Trong đó: N : số chi tiết sản xuất năm N0 : số sản phẩm sản xuất năm M : số lượng chi tiết sản phẩm : phần trăm phế phẩm chủ yếu phân xưởng đúc rèn ( = 3% 6%) : số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ: ( = 5% - 7% ) Với số liệu từ phiếu nhiệm vụ, ta có: N0 = 15900 chiếc/năm m=1 = 5%; = 10% Ta có: N 15.900 x1(1 10 ) 18.285 (chiếc/năm) 100 b Trọng lượng chi tiết xác định theo công thức: Q1 = V. (kg ) Trong đó: Q1: trọng lượng chi tiết ( kg ) V : thể tích chi tiết ( dm3 ) : trọng lượng riêng vật liệu chế tạo chi tiết Với: - Trọng lượng riêng gang xám là: 7,2 (kg/dm3 ) Và ta phân chi tiết thành phần nhỏ để tính thể tích chi tiết: Qua hình vẽ phân tích chi tiết gia cơng thành vùng, ta tính thể tích vùng sau: V1= 27632mm3 V2 = 6430,72 mm3 V3 = 6309,33 mm3 V4 = 9945 mm3 V5 = 87984 mm3 V6 = 1398,87 mm3 V7 = 13860 mm3 V8 = 25,12 mm3 V9 = 2240 mm3 Vậy thể tích chi tiết : V= 163789,55mm3 = 0,1637( dm3 ) Ta có: Trọng lượng chi tiết là: Q1 = 0,1637 x 7,2 = 1,179 ( kg ) c Cách xác định dạng sản xuất: Dạng sản xuất Q1 – Trọng lượng chi tiết > 200 kg – 200 kg GVHD: P.GS- TS Phùng Rân < 4kg Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy SVTH: Lăng Vó lâm Sản lượng hàng năm chi tiết ( ) Đơn 1000 > 5000 > 50.000 Dựa vào sản lượng hàng năm trọng lượng chi tiết vừa tính, ta so sánh với bảng trên, ta thấy chi tiết sản xuất dạng hàng loạt lớn Phần 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI I Vật liệu: V i chi ti t giá đỡ kẹp nầy, ta chọn vật liệu chế tạo gang xám GX 18-36 kẹp nầy, ta chọn vật liệu chế tạo gang xám GX 18-36 p nầy, ta chọn vật liệu chế tạo gang xám GX 18-36 y, ta chọn vật liệu chế tạo gang xám GX 18-36 n vật liệu chế tạo gang xám GX 18-36 t liệu chế tạo gang xám GX 18-36 u ch tạo gang xám GX 18-36 o gang xám GX 18-36 V i vật liệu chế tạo gang xám GX 18-36 t liệu chế tạo gang xám GX 18-36 u gang xám GX 18-36có thành phầy, ta chọn vật liệu chế tạo gang xám GX 18-36 n hoá họn vật liệu chế tạo gang xám GX 18-36 c sau: sau: Độ bền Độ cứng HB Mác gang GX 18 – 36 Kéo Uốn 18 36 170 – 229 Thành phần hoá học ( % ) C Si Mn P S Không 3,4 1,7 0,5 0,3 0,15 ( Thiết kế đúc – trang 48 ) II Phương pháp chế tạo phôi: Do vật liệu gang xám nên ta chọn phương pháp chế tạo phôi phương pháp đúc khuôn cát Và chi tiết sản xuất dạng sản xuất hàng khối nên khuôn ruột làm máy Máy làm khn: ta chọn dịng máy làm khn 91271M Liên Xô ( cũ ) Số lần Khối Kích thước Lực Kích thước Đặc tính Cơng dằn lượng khn rỗng ép bao ngồi máy dụng máy, (DxRxC) kG máy phút kg Nửa tự Khuôn động, dằn, 500x400x20 1.660x1.06 có ép 6.250 210 1.260 khn 0x1.550 thêm, có chốt đẩy Máy làm ruột: ta chọn vật liệu chế tạo gang xám GX 18-36 n dòng máy làm ruột 45542 Liên Xô ( cũ )t 45542 Liên Xô ( cũ )a Liên Xô ( cũ ) ) Khối Năng Thời gian Kích thước bao lượng Đặc tính Cơng Kích thước suất chế tạo ngồi máy dụng ruột, mm lần/h ruột, s máy máy, kg GVHD: P.GS- TS Phùng Rân Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Máy thổi cát vị trí, làm ruột nửa tự động Ruột cát 40 – 60 SVTH: Laêng Vó lâm 220x150x20 120 – 180 2.385x1.660x1.3 67 1.970 ( Thiết kế đúc – trang 216 ) Bản vẽ khn đúc: Thành phần tính chất hỗn hợp cát làm khuôn: Loại hỗn hợp cát Khối lượng vật đúc, kg Cát áo khuôn tươi đúc gang < 200 Loại hỗn hợp cát Khối lượng vật đúc, kg Cát áo khuôn tươi đúc gang < 200 Cỡ hạt 016 – 02 Tính chất hỗn hợp Độ bền N/cm2 Lượng Độ thơng đất sét, Nén khí Kéo khơ % tươi – 10 Độ ẩm % 4,5 – 5,5 40 – 70 4–5 Thành phần, % khối lượng Cát – đất Bột Cát cũ sét than 45 – 75 21 – 51 Mùn cưa 3–5 ( Thiết kế đúc – trang 298 ) Các lưu ý đúc chi tiết: Do gang xám dễ đúc chảy lỗng tốt, co ngót nên dùng rộng rãi để đúc chi tiết, trình đúc cần lưu ý số việc sau: - Do gang dễ biến trắng nên dùng vật làm nguội cần phải thận trọng - Khi đúc, thơng thường, nên rót kim loại vào chỗ mỏng nhằm làm đồng nhiệt độ, tránh nút nhiệt vật đúc GVHD: P.GS- TS Phùng Rân Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy SVTH: Lăng Vó lâm - Tránh bị biến trắng cục bộKhi ráp khuôn nên tránh khe hở lớn ruột tạo rìa thừa, gây nứt mép cạnh Phần 3: CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG I Qui trình cơng nghệ: Qua vẽ lồng phơi chi tiết, ta nhận thấy có phương pháp gia công sau: Phương án 1: ST T TÊN NGUYÊN CÔNG Phay mặt đầu - Bước : Phay thô - Bước : Phay tinh Phay mặt đầu : đạt kích thước 48,32mm - Bước : Phay thô - Bước : Phay tinh Khoan – Khoét – Doa 14 - Bước : khoan lỗ 13,2 - Bước : khoét lỗ 13,90 - Bước : Doa lỗ đạt 14 Khoan , khoét , doa lỗ 12 - Bước : Khoan lỗ 11,5 - Bước : Khoét lỗ 11,90 - Bước : Doa lỗ đạt 12 Tiện trụ 20 x 16 mm Tiện trụ 20 x 16 ( ) Phay rãnh 26 x 70 x mm Phay rãnh bậc x 70 x 16 mm Phay rãnh bậc đối diện x 70 x16 mm BỀ MẶT ĐỊNH VỊ 9-10 1-4 5 Đối xứng 11 6 6 Phương án 2: GVHD: P.GS- TS Phùng Rân Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy ST T TÊN NGUN CƠNG SVTH: Lăng Vó lâm BỀ MẶT ĐỊNH VỊ Phay mặt đầu 9-10 - Bước : Phay thô - Bước : Phay tinh Phay mặt đầu : đạt kích thước 48,32mm 1-4 - Bước : Phay thô - Bước : Phay tinh Khoan – Khoét – Doa 14 6 - Bước : khoan lỗ 13,2 - Bước : khoét lỗ 13,90 - Bước : Doa lỗ đạt 14 Khoan , khoét , doa lỗ 12 ( ) - Bước : Khoan lỗ 11,5 - Bước : Khoét lỗ 11,90 - Bước : Doa lỗ đạt 12 Khoan , khoét , doa lỗ 12 ( ) - Bước : Khoan lỗ 11,5 - Bước : Khoét lỗ 11,90 - Bước : Doa lỗ đạt 12 Tiện trụ 20 x 16mm ( ) - Bước : Tiện thô - Bước : Tiện bán tinh - Bước : Tiện tinh Tiện trụ 20 x 16mm ( ) Đối xứng - Bước : Tiện thô - Bước : Tiện bán tinh - Bước : Tiện tinh Phay rãnh 26 x 70 x 9 Phay rãnh bậc x 70 x 16 10 Phay rãnh bậc đối diện x 70 x16 11 II Phương án gia công: Qua phương án nêu ra, ta nhận thấy với phương án phương án khả thi Nên ta chọn phương án 1, phương án mà qua phân tích ta thấy có nhiều ưu điểm so phương án cịn lại: - Trình tự gia cơng hợp lý - Về mặt tính tốn thiết kế đồ gá tương đối dễ so với phương án lại - Các sai số q trình gia cơng xuất chuẩn chọn nguyên công theo nguyên tắc chọn chuẩn - Thời gian thực cho nguyên công thấp so với phương án cịn lạ GVHD: P.GS- TS Phùng Rân Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy SVTH: Lăng Vó lâm Phần 4: THIẾT KẾ NGUN CƠNG I Ngun công 1: Phay mặt đầu (bề mặt 9,10) Bước 1: Phay thơ Sơ đồ gá đặt: hình vẽ Định vị: hạn chế bậc tự Chọn máy: Máy phay 6H12 Đặc tính kỹ thuật Thông số Khoảng cách từ trục mặt đầu dao tới bàn máy 50 – 380 ( mm) Kích thước bàn máy 250 x 800 (mm) Số cấp chạy dao 16 Giới hạn chạy dao ( mm/phút ) 35 – 1125 - Chạy dao dọc 25 – 765 - Chạy dao ngang 12 – 390 - Chạy dao đứng Số cấp tốc độ 16 Giới hạn vòng quay ( vòng/phút ) 30 – 1500 Công suất động ( kW ) Kích thước máy (mm) 1780 x 2100 ( Chế độ cắt gia công - Bảng 19 – trang 232) Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu chắp gắn mảnh hợp kim cứng BK8 ( DxBxdxZ = 125x42x12 ) ( trang 340 – ST1 ) Lượng dư gia công: ( mm ) Chế độ cắt: - Chiều sâu cắt: t = 2,5 ( mm ) - Lượng chạy dao: SZ = 0,24 ( mm/răng ) ( bảng 5-125 trang 113 – ST2 ) Lượng chạy dao vòng: S = SZ x Z = 0,24 x 12 = 2,8 ( mm / vòng ) D 125 - Tốc độ cắt: v = 158 ( m/ph ), với Z 12 (bảng 5-127 trang 115 – ST2 ) - Số vòng quay trục theo tính tốn là: GVHD: P.GS- TS Phùng Rân Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy SVTH: Lăng Vó lâm 1000v 1000x158 n tt 402,5 ( vòng / phút ) D 3,14x125 Ta chọn số vòng quay theo máy, n = 375 ( v/ph ) Lưọng chaỵ dao Sm = Sz x Z x n = 1080 (mm/ phút) Tra bảng ta chọn Sm =1180 (mm/phút) - Tốc độ cắt thực tế là: v tt .D.n 3,14x125x375 147 ( v/ph ) 1000 1000 - Công suất cắt: N = 3,8 ( kW ) (tra bảng 5-130 ST tập 2) Thời gian thực nguyên công: Với thời gian xác định công thức sau: T0 L L1 L S.n ( phuùt ) Với: L: chiều dài bề mặt gia công ( mm ) L1: chiều dài ăn dao ( mm ) L2 : chiều dài dao ( mm ) S: lượng chạy dao vịng ( mm/vịng ) n: số vịng quay hành trình kép phút Ta có: Chiều dài bề mặt gia công: L = 100 (mm) Do nguyên công phay mặt phẳng bước nên chiều dài ăn dao là: L1 t(D t) (0,5 3) ( mm) ( TK ĐACNCTM – trang 63 ) L1 = 17,7 ( mm ) Chiều dài thoát dao: L2 = ( mm ) Lượng chạy dao vòng: S = 2,88 ( mm / vòng ) Số vòng quay: n = 375 ( v/ph ) Thời gian gia công là: T0 L L1 L S.n 0,11 ( phuùt ) Vậy: Thời gian thực nguyên công nầy là: TTC = T0 + 10%T0 + 8%T0 + 3%T0 +5%T0 = 0,14 ( phút ) Bước 2: Phay tinh Sơ đồ gá đặt: hình vẽ Định vị: hạn chế bậc tự 3.Chọn máy: Máy phay 6H12 Đặc tính kỹ thuật Thơng số Khoảng cách từ trục mặt đầu dao tới bàn máy 50 – 380 ( mm) Kích thước bàn máy 250 x 800 (mm) Số cấp chạy dao 16 Giới hạn chạy dao ( mm/phút ) 35 – 1125 - Chạy dao dọc 25 – 765 - Chạy dao ngang GVHD: P.GS- TS Phùng Rân Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy SVTH: Lăng Vó lâm 12 – 390 - Chạy dao đứng Số cấp tốc độ 16 Giới hạn vòng quay ( vịng/phút ) 30 – 1500 Cơng suất động ( kW ) Kích thước máy (mm) 1780 x 2100 ( Chế độ cắt gia công - Bảng 19 – trang 232) 4.Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu chắp gắn mảnh hợp kim cứng BK6 ( DxBxdxZ = 100x39x32x10 ) ( trang 340 – ST1 ) Lượng dư gia công: 0,5 ( mm ) Chế độ cắt: - Chiều sâu cắt: t = 0,5( mm ) - Lượng chạy dao: SZ = 0,2 ( mm/răng ) ( bảng 5-125 trang 113 – ST2 ) Lượng chạy dao vòng: S = SZ x Z = 0,2 x 12= 2,4 ( mm / vòng ) - Tốc độ cắt: v = 158 ( m/ph ), với D 125 (bảng 5-127 trang 115 – ST2) Z 12 - Số vịng quay trục theo tính toán là: 1000v 1000x158 n tt 402,5 ( vòng / phút ) D 3,14x125 Ta chọn số vịng quay theo máy, n = 375 ( v/ph ) Lưọng chaỵ dao Sm = Sz x Z x n = 900 (mm/ phút) Tra bảng ta chọn Sm =950 (mm/phút) - Tốc độ cắt thực tế là: v tt .D.n 3,14x125x375 147 ( v/ph ) 1000 1000 - Công suất cắt: N = 1,6 ( kW ) Thời gian thực nguyên công: Với thời gian xác định công thức sau: T0 L L1 L S.n ( phuùt ) Với: L: chiều dài bề mặt gia công ( mm ) L1: chiều dài ăn dao ( mm ) L2 : chiều dài thoát dao ( mm ) S: lượng chạy dao vòng ( mm/vòng ) n: số vòng quay hành trình kép phút Ta có: Chiều dài bề mặt gia công: L = 70 (mm) Do nguyên công phay mặt phẳng bước nên chiều dài ăn dao là: L1 t(D t) (0,5 3) ( mm) ( TK ĐACNCTM – trang 63 ) L1 = 13,2 ( mm ) Chiều dài thoát dao: L2 = ( mm ) Lượng chạy dao vòng: S = 2,4 ( mm / vòng ) Số vòng quay: n = 375 ( v/ph ) GVHD: P.GS- TS Phùng Rân Trang 10