Đồ án công nghệ chế tạo máy thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết gối đỡ

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁYTHIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

GIA CÔNG CHI TIẾT GỐI ĐỠ

Chuyên ngành: Cơ Điện Tử

Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Anh Tuấn Sinh viên thực hiện:

Phạm Hoàng Hưng MSSV:2188200898 Lớp: 21DCTA1 Lê Đức Hoàng MSSV:2188200890 Lớp: 21DCTA1

TP Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2020

Trang 2

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI

TÊN MÔN HỌC : ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Ngày giao đề tài: ……./…… /……… Ngày nộp báo cáo: ……./…… /………

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên các thành viên)

TP HCM, ngày … tháng … năm …

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

Trang 3

PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ

THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC & ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN

2 Kiểm tra tiến độ thực hiện tuần 1

Trang 4

11 Kiểm tra tiến độ thực hiện tuần10

Đánh giá kết quả báo cáo: (Nội dung báo cáo ; Sản phẩm thực hiện; Thái độ ; Kỹ năng; ….)

Cách tính điểm:

Điểm quá trình = 0.5 x Tổng điểm tiêu chí đánh giá + 0.5 x điểm báo cáo ĐAMH

Lưu ý: Tổng điểm tiêu chí đánh giá về quá trình thực hiện đồ án; Điểm báo cáo bảo vệ đồ án mônhọc; Điểm quá trình (Ghi theo thang điểm 10)

Họ tên sinh viênMã số SV

Tiêu chí đánh giá về quá

trình thực hiện đồ ánTổng điểm tiêuchí đánh giá về

Ghi chú: Điểm số nếu có sai sót, GV gạch bỏ rồi ghi lại điểm mới kế bên và ký nháyvào phần điểm chỉnh sửa.

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên các thành viên)

TP HCM, ngày … tháng … năm ……….

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

Trang 5

Trong thời đại công nghệp ngày nay, máy móc đóng một vai trò rất quan trọng Một cái máy được tạo ra gồm nhiều chi tiết máy ghép lại, mỗi chi tiết máy có một quy trình công nghệ chế tạo khác nhau Mỗi chi tiết nếu có một quy trình công nghệ chế tạo hợp lý thì sẽ mang đến hiệu quả kinh tế cao.

Một sản phẩm có thể có nhiều phương án gia công khác nhau Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công còn là sự so sánh để chọn ra một phương án gia công hợp lý, nhằm đảm bảo yêu cầu chất lượng, giá thành, thời gian gia công cho sản phẩm để đáp ứng nhu cầu của xã hội.

Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy là kết quả sau cùng của nhiều môn học như : Cơ Sở Công Nghệ Chế Tạo Máy, Công Nghệ Chế Tạo Máy, Công Nghệ Kim Loại Đồ án này giúp sinh viên làm quen với việc thiết lập quy trình công nghệ, thiết kế đồ gá cho việc gia công, tính toán chế độ cắt, tính toán lượng dư Lần đầu tiên làm quen với công việc thiết kế, với một khối lượng kiến thức tổng hợp lớn, và có nhiều phần em chưa nắm vững, dù đã tham khảo các tài liệu song khi thực hiện đồ án, trong tính toán không thể tránh được những thiếu xót Em mong được sự góp ý và giúp đỡ của các thầy.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy, đặc biệt là thầy đã hướng dẫn tận tình và cho em nhiều ý kiến quý báu cho việc hoàn thành đồ án môn học này.

TP.HCM, ngày 22 tháng 11 năm 2020 Sinh viên thực hiện

Trang 6

1.3.2 Khối lượng chi tiết 2

CHƯƠNG 2 CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 4

2.1 Chọn dạng phôi 4

2.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi 4

2.3 Tra lượng dư gia công cơ cho các bề mặt của phôi 7

2.3 Hình thành bản vẽ phôi và xác định khối lượng phôi 7

CHƯƠNG 3 CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG 8

3.1 Đánh số các bề mặt gia công và định vị chi tiết 8

3.2 Chọn chuẩn gia công 8

3.3 Chọn trình tự gia công các bề mặt 8

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 10

4.1 Nguyên công 1: Phay thô, phay tinh mặt đáy: 10

4.2 Nguyên công 2:Phay thô, phay tinh mặt trên. 14

4.3 Nguyên công 3:Khoét và doa lỗ Ø25 19

4.4 Nguyên công 4: khoan lỗ Ø8 24

4.5 Nguyên công 5: khoan và doa lỗ Ø10 28

4.6 Nguyên công 6: Khoan lỗ Ø12, khoan, khoét và doa lỗ Ø20. 32

4.7 Nguyên công 7:Khoan lỗ Ø12 39

4.8 Nguyên công 8:Phay bậc lỗ Ø8 43

4.9 Nguyên công 9:Khoan lỗ Ø8 45

Trang 7

CHƯƠNG 5 XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC

TRUNG GIAN 52

5.1 Xác định lượng dư gia công cho nguyên công gia công mặt phẳng đáy 52

Chương 6 THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CÔNG NGHỆ NGUYÊN CÔNG 2 41

Trang 9

Bảng 5.1 Bảng tra tính dượng dư 39

Trang 10

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢNXUẤT

Hình 1.1 Bản vẽ chi tiết.

- Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy thân ba ngả là chi tiết dạng hộp.

Chi tiết thân ba ngả dùng trong các van cấp nước nhiên liệu cấp dầu, trong các hệ thống công nghiệp khác, đỡ các trục của máy Nhờ các lỗ ngang dọc trên thân mà nhiên liệu được phân phối đi theo các ngả trong máy theo yêu cầu, các mặt làm việc của chi tiết là các bề mặt trong của lỗ Chi tiết làm việc trong điều kiện không quá phức tạp yêu cầu kỹ thuật không cao nên ta có thể gia công chi tiết trên các máy vạn năng thông thường mà vẫn có thể đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật đặt ra

1.2 Phân tích kỹ thuật

- Vật liệu chế tạo : Gang Xám 15 – 32

Trang 11

- Độ cứng HB: 182…199 - Giới hạn kéo: σk=15(m mkg2)

- Giới hạn nén: σu=32(mmkg2)

- Khối lượng của chi tiết: m=1.68 (kg )

- Gang xám là hỗn hợp giữa sắt và cacbon và có chứa một số nguyên tố như (0.5÷4.5)% Si, (0.4÷0.6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S ….

- Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn, tính đúc tốt, có góp phần làm giảm rung động nên được sử dụng nhiều trong chết tạo máy.

- Trong quá trình làm việc chủ yếu là chịu nén nên chi tiết được làm bằng gang

1.3.2 Khối lượng chi tiết

- Khối lượng của chi tiết:

Trang 12

Vậy suy ra:

Dạng sản xuất hàng loạt lớn ([2,5], bảng 2.6, trang 31) Chọn phương án đúc khuôn vỏ mỏng: cấp chính xác: Cấp II Lượng dư gia công =3-4mm ( [4], bảng 3-95, trang 252)

Trang 13

CHƯƠNG 2 CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI tiếp tục gia công tiếp theo.

2.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi

Trong đúc phôi có những phương pháp sau:

Đúc trong khuôn cát –mẫu gỗ

- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, gía thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.

- Loại phôi này có cấp chính xác IT16  IT17.

=> Phương pháp này cho năng suất trung bình, chất lượng bề mặt không cao, gây khó khăn trong các bước gia công tiếp theo.

Đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại:

- Nếu công việc làm khuôn được thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ,vì giá tạo khuôn cao.

- Cấp chính xác của phôi: IT14  IT17.

phương pháp đúc với mẫu gỗ, đúc được các chi tiết có hình dạng phức tạp, năng suất phù hợp với dạng sản xuất loạt vừa và lớn.

Đúc trong khuôn kim loại:

Trang 14

- Độ chính xác cao, giá thành đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết nên lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao.

- Cấp chính xác của phôi: IT14  IT15.

=>Phương pháp này cho năng suất cao, đặc tính kỹ thuật của chi tiết tốt nhưng giá thành cao nên không phù hợp với tính kinh tế trong sản suất loạt vừa.

Đúc ly tâm:

- Loại này chỉ phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, rỗng, đối xứng, đặc biệt là các chi tiết hình ống hay hình xuyến.

- Khó nhận được đường kính lỗ bên trong vật đúc chính xác vì khó định được lượng kim loại rót vào khuôn chính xác.

- Chất lượng bề mặt trong vật đúc kém (đối với vật đúc tròn xoay) vì chứa nhiều tạp chất và xỉ

Đúc áp lực:

- Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong lòng khuôn.

- Hợp kim để đúc dưới áp lực thường là hợp kim Thiếc, Chì, Kẽm, Mg, Al,Cu.

- Đúc dưới áp lực dùng để chế tạo các chi tiết phức tạp như: vỏ bơm xăng, dầu, nắp buồng ép, van dẫn khí…

- Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phẩm cao Đặc tính kỹ thuật tốt nhưng đối với dạng sản suất loạt vừa thì hiệu quả kinh tế không cao.

Đúc trong khuôn vỏ mỏng:

- Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8mm - Có thể đúc được gang, thép, kim loại màu như khuôn cát, khối lượng vật đúc đến 100 kg.

- Dùng trong sản xuất loạt lớn và hàng khối.

Đúc liên tục:

- Là quá trình rót kim loại lỏng đều và liên tục vào mặt khuôn bằng kim loại, xung quanh hoặc bên trong khuôn có nước lưu thông làm nguội (còn gọi là

Trang 15

bình kết tinh) Nhờ truyền nhiệt nhanh nên kim loại lỏng sau khi rót vào khuôn được kết tinh ngay, vật đúc được kéo liên tục ra khỏi khuôn bằng cơ cấu đặc biệt như con lăn…

- Thường dùng để đúc ống, đúc thỏi, đúc tấm

Kết luận:

- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn vỏ mỏng: 2.3 Tra lượng dư gia công cơ cho các bề mặt của phôi

- Chi tiết được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, mặt phân khuôn X-X (nằm ngang).

Trang 16

 Lượng dư phía dưới: 3 mm

(Bảng 3-94 tài liệu [1]).

- Bán kính góc lượn: 5 mm

Tra bảng (3 – 7) trang 178, tài liệu [1]

Kích thước của phôi đúc:

Từ kích thước của chi tiết ta có kích thước của phôi đúc như sau: Kích thước phôi = kích thước chi tiết + kích thước lượng dư

2.3 Hình thành bản vẽ phôi và xác định khối lượng phôi

Hình 2.2 Bản vẽ lồng phôi.

Trang 17

CHƯƠNG 3 CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG3.1 Đánh số các bề mặt gia công và định vị chi tiết

Hình 3.1 Đánh số bề mặt gia công và định vị chi tiết.3.2 Chọn chuẩn gia công

Để đảm bảo độ chính xác, vị trí tương quan cũng như phân bố đều lượng dư ta chọn mặt 3 và bề mặt cung tròn lỗ 6 làm chuẩn thô (không gia công) và mặt 4,5 làm chuẩn tinh.

3.3 Chọn trình tự gia công các bề mặt

Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật của chi tiết cần gia công và các phương pháp gia công có thể đạt được cũng như vị trí và kết cấu cụ thể của chi tiết Em xin trình bày những phương án gia công sau:

NC 1: gia công mặt đầu vị trí số 1

Trang 18

NC 2 : gia công mặt đầu vị trí số 2 NC 3: gia công mặt đầu vị trí số 3

Trang 19

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG4.1 Nguyên công 1: Phay thô, phay tinh mặt đáy:

- Mặt bên cung tròn định vị 2 bậc tự do bằng khối V (tịnh tiến Oy, Ox) - Và chống xoay Oz do bề mặt phẳng khi kẹp eto

b) Kẹp chặt

Dùng cơ cấu kẹp, lực kẹp có phương chiều như hình trên

c) Chọn máy: ( Bảng 9-38/ trang 75 tài liệu [3]).

Máy phay đứng 6H12II.

Công suất động cơ: N = 7 kw

d) Chọn dao: bảng 4-94/trang 376 tài liệu [1].

Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng - D=100 mm; B=39mm; số răng Z=10 răng.

Chế độ cắt:

Trang 20

Bước 1: phay thô

- Bề rộng phay: = 60mm - Chiều sâu cắt: t = 2,5 mm

liệu [2].)

-Tốc độ cắt: Vb=141 m/ phút (tra bảng 5-127/ trang 115 tài liệu [2].) Các hệ số hiệu chỉnh ( tra bảng 5-127/ trang 115 tài liệu [2].)

Tra theo máy ta có Sph=594 (mm / ph)

Bước 2: phay tinh

liệu [2])

-Tốc độ cắt : Vb=158 m/ ph (tra bảng 5-127/ trang 115 tài liệu [2]) Các hệ số hiệu chỉnh ( tra bảng 5-127/ trang 115 tài liệu [2])

Trang 21

k2= 1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi

Thời gian nguyên công:

Ttc=T0+Tp+Tpv+Ttn( trang 58 tài liệu [4])

T0=L+ L1+L2 S n

T0: thời gian cơ bản

L: chiều dài bề mặt gia công

L1: chiều dài ăn dao

L2:chiều dai thoát dao S : lượng chạy dao vòng

Trang 22

Bước 1: bảng 31 trang 67 tài liệu [11] L = 73(mm) : chiều dài bề mặt gia công

L2=2(mm): chiều dài thoát dao

S =Sz Z=0,24.10 =2,4 (mm/ vòng) : lượng chạy dao vòng n =253 (vòng/ phút) : số vòng quay trong một phút

2,4 253 =0,16 (ph)

S =Sz Z=0,29.10 =2,9 (mm/ vòng) : lượng chạy dao vòng

Trang 23

4.2 Nguyên công 2: Phay thô, phay tinh mặt trên.

- Mặt bên cung tròn định vị 2 bậc tự do bằng khối V (tịnh tiến Oy, Ox) - Và chống xoay Oz do bề mặt phẳng khi kẹp eto

b) Kẹp chặt

d) Chọn dao: bảng 4-94/ trang 376 tài liệu [1].

Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng - D=100 mm; B=39mm; số răng Z=10 răng.

Chế độ cắt:

Bước 1: phay thô

- Bề rộng phay: = 45mm.

Trang 24

- Chiều sâu cắt: t = 3,5 mm

liệu [2].)

liệu [2])

Trang 25

k4=1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng của gang

T0=L+ L1+L2 S n

Trang 26

Chiều dài ăn dao L1=√t (D−t)+3=√3,5 (100−3,5)+3=21,4 mm

T0=45+21,4 +2

2,4 253 =0,11( ph)

Trang 27

4.3 Nguyên công 3: Phay mặt đầu mặt bên

d) Chọn dao: bảng 4-94/ trang 376 tài liệu [1].

Trang 28

Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng

liệu [2])

Trang 29

Tra theo máy ta có Sph=950(mmph )

T0=L+ L1+L2 S n

n : số vòng quay trong một phút

Tp = 10% T0: thời gian phụ

Tpv=Tpvkt+Tpvtc : thời gian phục vụ

Trang 30

Tpvkt =8%To: thời gian phục vụ kĩ thuật

Tpvtc= 2%T0 : thời gian phục vụ tổ chức

Ttn=5%T0 : thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân → Ttc=T0+25 %T0=125 %T0

2,4 253 =0,09( ph)

Trang 32

b Kẹp chặt:

Dùng cơ cấu kẹp , lực kẹp có phương chiều như hình trên c Chọn máy: (Bảng 9-21/ trang 45 tài liệu [3])

Máy khoan đứng 2H135

Công suất động cơ: N = 4 kW

Đường kính lớn nhất khoan được là: 35 (mm) Giới hạn số vòng quay n: 31,5- 1400 (v/ph) d Chọn dao: bảng 4-41 tài liệu [1]

-Mũi khoét Ø24.8 gắn mảnh hợp kim cứng (4-47/ trang 332 tài liệu [1])

Trang 33

Theo máy ta có S=0,8 (mm/vòng)

- Thời gian gia công cơ bản T0: ( trang 61 tài liệu [4])

T0=L+ L1+L2 S n

L=65 mm : chiều dài bề mặt gia công

S = 0,8 (mm/vòng) lượng chạy dao vòng

Trang 34

Theo máy ta có S=0,8 (mm/vòng)

- Thời gian gia công cơ bản T0: ( trang 63 tài liệu [4])

T0=L+ L1+L2 S n

L=65 mm : chiều dài bề mặt gia công

S = 0,8 (mm/vòng) lượng chạy dao vòng

Trang 35

4.5 Nguyên công 5: Khoan lỗ và doa lỗ Ø10

Dùng cơ cấu kẹp chữ U, lực kẹp có phương chiều như hình trên c Chọn máy: (bảng 9-21/ trang 45 tài liệu [3])

Máy khoan đứng 2H125

Công suất động cơ: N = 2,2 kW

d Chọn dao: bảng 4-40/ trnag 319 tài liệu [1] -Mũi khoan ruột gà đuôi côn bằng thép gió

+D=9,8 mm; L=250mm, l=150mm.

-Doa tinh Ø10 mũi doa gắn mảnh hợp kim cứng chuôi côn +D = 10(mm); L = 140 ÷ 340 (mm); l = 16 ÷ 18 (mm).