Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy đề tài thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết chốt lỗ thông (tập thuyết minh)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT CHỐT LỖ THÔNG (TẬP THUYẾT MINH) Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Tường Sinh viên thực hiện: Lương Công Quốc An Mã số sinh viên: 61133343 Lớp: 61.KTCK NHA TRANG - 2022 KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY I Tên nhiệm vụ: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết chốt lỗ thông II Số liệu ban đầu: - Bản vẽ chi tiết: Chốt lỗ thông - Sản lượng: 2500 sản phẩm/năm III Nội dung chính phần thuyết minh: 1 Xác định dạng sản xuất 2 Phân tích chi tiết gia công 3 Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi 4 Xây dựng tiến trình gia công 5 Thiết kế nguyên công 6 Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian 7 Xác định chế độ cắt và thời gian cơ bản 8 Lập phiếu tổng hợp nguyên công IV Các bản vẽ - 01 bản vẽ chi tiết gia công, A3 - 01 bản vẽ phôi, A3 - 03 bản vẽ nguyên công, A3 V Thời gian thực hiện đồ án Đồ án được thực hiện từ ngày 12/9 đến ngày 19/12/2022 Ngày 12 tháng 09 năm 2022 Giảng viên hướng dẫn Trưởng bộ môn PGS.TS Nguyễn Văn Tường TS Nguyễn Hữu Thật Chương 1 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Mục đích của phần này là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng loạt khối ) để từ đó, chọn phương án chế tạo phôi, chọn thiết bị công nghệ hợp lý cho việc gia công chi tiết 1.1 MÔ HÌNH HÓA CHI TIẾT Mô hình hóa chi tiết bằng phần mềm SolidWorks  Bước 1: Vẽ biên dạng của chi tiết Hình 1.1 Biên dạng của chi tiết trước khi mô hình hóa 3D  Bước 2: Chọn lệnh Revolve để tạo chi tiết chốt lỗ thông ở dạng 3D Hình 1.2 Chọn lệnh Revolve  Bước 3: Sử dụng lệnh Hole để tạo lỗ suốt cho chi tiết, lỗi với đường kính Ø5mm Hình 1.3 Tạo lỗ cho chi tiết bằng lệnh Hole  Bước 4: Dùng lệnh Chamfer đển vác đuôi của chi tiết với kích thước 0,5mm × 45 ° Hình 1.4 Vác chi tiết bằng lệnh Chamfer  Bước 5: Dùng lênh Cut-Extrude để tạo rãnh cho chi tiết kính thước 10×16 × 4mm Hình 1.5 Dùng lệnh Extrude để tạo rãnh  Bước 6: Dùng lệnh Mirror để sao chép rãnh sang mặt phẳng đối diện của chi tiết Hình 1.6 Dùng lênh Mirror để sao chép rãnh sang mặt phẳng đối diện 1.2 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CHI TIẾT Sau khi hoàn thiện mô phỏng 3D, gán vật liệu cho chi tiết, chọn Edit Material, tiếp theo chọn Steel và chọn AISI 1045 Steel (thép C45 theo tiêu chuẩn của Mỹ) Hình 1.7 Gán vật liệu cho chi tiết Sau khi gán vật liệu, chọn thanh Evaluate, sau đó chọn công cụ Mass Properties Hình 1.8 Khối lượng của chi tiết sau khi sửa dụng Mass Properties Qua kết quả tính toán trên ta có thể thấy khối lượng của chi tiết chốt lỗ thông bằng 69,86 (g) ≈ 70 (g) 1.3 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Xác định sản lượng của chi tiết hằng năm theo công thức (2.1) [1, trang 24] N=N 0 m(1+ α100 )(1+ β100 ),(chiếc /năm) Trong đó: N0=¿ 2500 (là số sản phẩm sản xuất theo kế hoạch trong một năm) m=¿1 (là số chi tiết như nhau trong 1 sản phẩm) α (là số phần trăm dự trữ cho chi tiết máy nói trên dành làm phụ tùng; α=10 ÷ 20 %, chọn α=15 % β(là số phần trăm chi tiết phế phẩm trong qua trình chế tạo)β=3 ÷ 5 %, chọn β=¿4% Thay các giá trị vào (1.1) ta có: ( )( ) N=2500.1 1+ 15 1+ 4 =2990(chiếc/năm) 100 100 Dựa vào khối lượng và sản lượng của chi tiết ta xác định dạng sản xuất là dạng hàng loạt vừa [1, trang 25, bảng 2.1] Chương 2 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 2.1 YÊU CẦU KỸ THUẬT Hình 2.1 Bản vẽ chi tiết Theo yêu cầu của bản vẽ, ta có yêu cầu kỹ thuật của chi tiết là:  Bề mặt có kích thước Ø25: độ nhám Rz = 25µm; cấp chính xác IT14  Bề mặt có kích thước Ø22: độ nhám Rz = 25µm; cấp chính xác IT14  Bề mặt có kích thước Ø20f9: độ nhám Rz = 25µm; cấp chính xác IT9  Bề mặt có kích thước Ø10d7: độ nhám Ra = 0,63µm; cấp chính xác IT7  Hai rãnh cắt có kích thước 10×16 mm : độ nhám Ra = 6,3µm, cấp chính xác IT14  Các mặt còn lại đều có độ nhám Rz= 25 µm và cấp chính xác IT14 2.2 VẬT LIỆU CHẾ TẠO Vật liệu chi tiết làm bằng thép C45, thành phần hóa học và cơ tính như sau: Bảng 2.1 Thành phần hóa học của thép C45 [3] C(%) Si(%) Mn(%) P(%) S(%) Cr(%) (Max) (Max) 0,42-0,5 0,17-0,37 0,5-0,8 0,040 0,040 0,02-0,04 Bảng 2.2 Cơ tính vật liệu thép C45 [3] Tiêu chuẩn Giới hạn Giới hạn Độ giãn dài Độ cứng bền chảy tương đối HRC σ σ δ TCVN 1766-75 610 360 16 23 2.3 TÍNH CÔNG NGHỆ CỦA CHI TIẾT Ta đi vào phân tích, đánh giá tính công nghệ trong kết cấu cho từng bề mặt của chi tiết chốt lỗ thông để hiểu rõ hơn về tính công nghệ, từ đó chọn được các phương pháp gia công hợp lý Chi tiết có tỉ lệ L/D = 69/25 = 2,76 (nằm trong khoảng 0,5-3,5 ) nên chi tiết có độ cứng vững đạt yêu cầu khi gia công Phần lớn các bề mặt trụ ngoài của chi tiết được gia công bằng phương pháp tiện Chi tiết này có kết cấu khá đơn giản, hình dạng và kích thước nhỏ nên khá dễ dàng để gia công, có thể dùng máy tiện để gia công hết các bề mặt của chi tiết Có thể chọn phôi bằng với đường kính lớn nhất (vị trí Ø25 mm) để tiết kiệm vật liệu và thời gian gia công Vì kết cấu không phức tạp nên với chi tiết này ta sử dụng phôi thanh có hình dạng tiêu chuẩn (thép có profin tròn) Mặt đầu côn có đường kính Ø22 mm không yêu cầu cấp chính xác và độ nhám bề mặt cao (IT14 và Rz = 25 μm) nên m) nên ta có thể tiện bằng dao tiện côn trên máy tiện là có thể đạt được cấp chính xác theo yêu cầu Nguyên công này khá đơn giản, thực hiện dễ dàng Chi tiết có lỗ suốt đường kính Ø5 mm nên bố trí gia công trong một lần gá để giảm sai số và giảm thời gian gia công Với nguyên công này ta sử dụng mâm cập để cố định và kẹp chặt nên chi tiết gá đặt được chắc chắn khi khoan, chỉnh độ đồng tâm để khi khoan lỗ đạt điều kiện lắp ráp Ở đây là lỗ suốt (lỗ sâu) nên khi khoan phoi thoát dễ dàng Bề mặt có đường kính Ø20f9 mm có cấp chính xác IT9 và độ nhám Rz = 25 μm) nên m nên cần gia công nhiều lần để đạt cấp chính xác bằng tiện thô, tiện bán tinh, tiện tinh bằng dạng gia công tiện ngoài chạy dao ngang Nguyên công này thực hiện chỉ trên máy tiện nên không quá phức tạp nhưng tốn thời gian gia công do trải qua nhiều nguyên công để đạt cấp chính xác theo yêu cầu Bề mặt trụ ngoài có đường kính Ø10d7 mm có cấp chính xác IT7 và độ nhám Ra= 0,63 μm) nên m yêu cầu độ chính xác và độ nhám cao nên cần phải trải qua nhiều nguyên công như tiện thô, tiện bán tinh, tiện tinh, tiện tinh và mài ra tinh mỏng Đây là bề mặt quan trọng nhất của chi tiết nên cần tỉ mỉ trong quá trình thực hiện các nguyên công, đặt biệt là tiện tinh và mài rà Các nguyên công này thực hiện không quá khó nhưng tốn nhiều thời gian gia công Rãnh có kích thước 10-0,2 mm có cấp chính xác IT14 và độ nhám Ra = 6,3 μm) nên m, với cấp chính xác không cao nhưng yêu cầu độ nhám bề mặt cao thì ta chỉ cần phay thô bằng dao phay ngón có bề rộng tiêu chuẩn để gia công chi tiết dễ dàng mà không gây tốn kém Ở nguyên công này chỉ thực hiện trên máy phay nên không quá phức tạp nhưng cần tỉ mỉ để bề mặt đạt độ nhám chính xác theo yêu cầu Góc ngắt ở đuôi bề mặt Ø10d7 mm cần vát 0,5 × 45º giúp giảm độ sắt bén cho đuôi chi tiết, dễ dàng lắp ráp Bề mặt này không có yêu cầu cao về độ chính xác và độ nhám nên nguyên công này đơn giản, thực hiện dễ dàng trên máy tiện Kết luận Với các tiêu chí đã nêu trên thì chi tiết chốt lỗ thông không cần sử đổi kết cấu mà vẫn đáp ứng được yêu cầu độ chính xác gia công