đồ án công nghệ chế tạo máy '''' thiết kế quy trình vông nghệ chế tạo chi tiết dạng càng''''

LỜI MỞ ĐẦUHiện nay cùng với sự đi lên của ngành cơ khí, môn học công nghệ chế tạo máy thực sự là hành trang để mỗi một kĩ sư , một công nhân có thể dựa vào làm cơ sở thiết kế.. môn công

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

Đồ án: thiết kế đồ án công

nghệ chế tạo máy

Trang 2

Mục lục

LỜI MỞ ĐẦU 3

PHẦN 1: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA 5

1.Chức năng làm việc : 5

2 Điều kiện làm việc : 5

PHẦN 2 : PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA 6

PHẦN 3 : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 7

1 Đề xác định dạng sản xuất trước hết phải biết lượng hàng năm cần gia công 7

2 Khối lượng chi tiết được xác định theo công thức sau : 7

PHẦN 4 : CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 9

1.Chọn phôi 9

PHẦN 5: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 10

1.Xác định đường nối công nghệ 10

2.Chọn phương án gia công 10

3.Lập tiến trình công nghệ và thiết kế nguyên công 11

4.Chọn dao : 16

6.Tra chế độ cắt : 16

PHẦN 7: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG 2 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

PHẦN 8 : TÍNH THỜI GIAN GIA CÔNG CƠ BẢN CHO TẤT CẢ CÁ NGUYÊN CÔNG 43

Trang 3

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay cùng với sự đi lên của ngành cơ khí, môn học công nghệ chế tạo máy thực sự là hành trang để mỗi một kĩ sư , một công nhân có thể dựa vào làm cơ sở thiết kế môn công nghệ chế tạo máy là môn học được đưa vào giảng dạy ở hầu hết các trường kĩ thuật , và ngày càng không ngừng được cải tiến dưới sự nghiên cứu của các chuyên gia hàng đầu và ngày càng ứng dụng nhiều công nghệ mới góp phần tăng năng xuất và chất lượng gia công lên cao

Đối với sinh viên cơ khí ,đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học giúp làm quen với việc giải quyết các vấn đề tổng hợp của công nghệ chế tạo máy đã được học ở trường qua các giáo trình cơ bản về công nghệ ché tạo máy Khi làm đồ án này ta phải làm việc với các tài liệu , cách sử dụng chúng , cách tra sổ tay cũng như so sánh thực tiễn với kiến thức đã học Để hoàn thành được dồ án này , em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn của

thầy Trần Quốc Thoại cùng các thầy bộ môn công nghệ chế tạo máy

trường CĐ _KT _KT_ Vĩnh phúc Do đây là lần đầu chúng em được hoàn thành môn học này , lên không thể tránh được sai sót Chúng em rất mong có được sự chỉ bảo và giúp đỡ của các thầy và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn !

Trang 4

Họ và tên sinh viên: Kim Văn Hùng ; Trịnh Đình Hiếu ; Nguyễn Văn Tài Lớp : cơ khí K1 , Chuyên nghành công nghệ chế tạo máy

I.Đầu đề thiết kế:

Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng càng

II Các số liệu ban đầu :

Sản lượng hàng năm : 5000 chi tiết

Điều kiện sản xuất : tự chọn

III Nội dung các phần thuyết minh và tính toán :

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết

3 Xác định dạng sản xuất

4 Chọn phương pháp chế tạo phôi

5 Lập thứ tự các nguyên công ( vẽ sơ đồ gá đặt , ký hiệu định vị , kẹp chặt chọn máy , chọn dao , kí hiệu chiều chuyển động của

dao , của chi tiết )

6 Tính lượng dư cho một bề mặt ( mặt tròn ngoài , mặt tròn trong , hoặc mặt phẳng) và tra lượng dư cho các bề mặt còn lại

7 Tính chế độ cắt cho một nguyên công ( tính cho nguyên công cần thiết kế đồ gá ) và tra chế độ cắt cho các nguyên công còn lại

IV.Phần bản vẽ

1 Chi tiết lồng phôi

2 Sơ đồ nguyên công

3 Đồ gá

Vĩnh phúc ngày….tháng … Năm 2010

Cán bộ hướng dẫn ( Họ tên và chữ ký)

Trang 5

PHẦN 1: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA

CHI TIẾT

Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy rằng càng gạt cần chế tạo là 1 chi tiết dạng càng Càng thuộc loại có 1 hoặc 1 số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó

1.Chức năng làm việc :

Là bộ phận nối giữa trục điều khiển và các bánh răng di trượt nhằm điều chỉnh sự ăn khớp của các cặp bánh răng ( khi cần thay đổi tỷ số truyền trong hộp tốc độ)

Sơ đồ làm việc:

cap banh rang co dinh

cap banh rang di truot

cang gat

2 Điều kiện làm việc :

Trang 6

Điều kiện làm việc không khắc nhiệt , chi tiết chỉ chịu momen xoắn nhỏ khi làm việc và chi tết thường xuyên không chị tải , không mài mòn có vađập khi làm việc , nhiệt độ làm viêc không cao

PHẦN 2 : PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA

CHI TIẾT

Tính công nghệ trong kết cấu là một tính chất quan trọng của sản phẩm hoặc chi tiết cơ khí nhằm đảm bảo lượng tiêu hao kim loại ít nhất , khối lượnggia công và lắp ráp là thấp nhất , gia thành chế tạo là ít nhất trong điều kiện vàquy mô sx nhất định

Đối với chi tiết càng nói chung , bề mặt làm việc chủ yếu là các mặt trong của các lỗ chính vì vậy khi thiết kế cần chú ý đến kết cấu của nó như :

- Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của chúng cùng nằm trên 2 mặt phẳng song song

+ Hai đường tâm của 2 lỗ B và C đảm bảo khoảng cách 207±0.1

+ Độ không song song của hai lỗ tâm là 0.05mm trên 100mm chiều dài+Độ không vuông góc của lỗ tâm so với mặt đầu là 0.05mm trên 100mm bán kính

+ Độ không song song của các mặt đầu các l cơ bản đạt 0.05mm trên 100mm mặt đầu cảu nó ,

- Để đảm bảo dễ gia công thì kết cấu càng lên đối sứng qua một mặt phẳng nào đó chi tiêt càng mà ta gia công là 1 nửa với các chiều dài lỗ

cơ bản khác nhan Đê gia công dễ dàng và nâng cao năng xuất , quá trình tạo phôi dễ hơn và đảm bảo tính công nghệ khi ta ghép thêm một nửa đối xứng ở mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng qua hai lỗ tâm C và

đi qua lỗ B vì thế cuối quá trình gia công có thêm nguyên công cắt đứt

- Kết cấu càng phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một núc ,

Trang 7

- Hình dáng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuản tinh thống nhất

Trong đó : N1 là số sản phẩm cần chế tạo trong năm theo kế hoạch theo đầu

đề của đồ án ta có N = 10000 chi tiết

m là số lượng chi tiết trong một sản phẩm do ta phải cắt đứt ở chi tiết ra làm

100

6 4 1 ( 5

2 Khối lượng chi tiết được xác định theo công thức sau :

Trang 8

 là khối lượng riêng của vật kiệu

Với vật liệu gang xám GX 15 – 32 ta có  = ( 6,8 ÷7,4 ) kg / dm 3

Q1 là số lượng của chi tiết

V là thể tích của chi tiết ( cm3)

Ta tính thể tích cả chi tiết như sau :

2 42 ) 12 19603 , 5 62

2 42 ) 8 13096 62

( 4

Trang 9

Vth thể tích phần thân bao có chiều cao 8m,

Vth = 4.S.8

2 2

2 21 1689 , 87 4

8 4 107 ) 8 31 ( 2

1 0107

PHẦN 4 : CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi

Phương pháp chọn phôi phụ thuộc vào tất nhiều vấn đề như chức năng kết cấu vủa chi tiết máy trong cum máy , vật liệu sử dụng , yêu cầu kĩ thuật vềhình dáng bề mặt chi tieeys kích thước của chi tiết , quy mô và tính loạt sản xuất

1.Chọn phôi

Chọn phôi có nghĩa là chọn vật liệu chế tạo , phương pháp ghình thành phôi xác định lượng dư gia công cho bề mặt , tính toán kíh thước và quyết định dung sai cho quá trình chế tạo phôi vật liệu chế tạo phôi là gang xám Gx 15 -

32

Ta chọn phuông pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc

Tra bảng 2.12 ta có :

+ cấp chính xác đúc là cấp 1 với số lượng chi tiết 10000÷10000

+ trang bị đúc : mẫu và hòm khuôn bằng kim loại

+ chế tạo : khuôn chế tạo bằng máy

Tra bảng 2.11 cho ta kích thước danh nghĩa của phôi cần xác định dungsai(mm)

2.Mặt khuôn

Trang 10

Ta chọn mặt khuôn như sau : mặt khuôn khi đi qua tiết diện lớn nhất của chi tiết có dạng hình vẽ

PHẦN 5: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

GIA CÔNG CHI TIẾT

1.Xác định đường nối công nghệ

Với chi tiết là dạng càng gạt và ở dạng sx hang loạt vừa trong khi điều kiện sx ở nước ta chủ yếu là các máy vạn năng lên ta thường chọn phương pháp phân tán nguyên công và gia công tuần tự các bề mặt của chi tiết

2.Chọn phương án gia công

Theo bảng 4 tài liệu (I) vật liệu là gang xáng GX 15- 32

|+ bề mặt I ( do nguyên công 1 thực hiện ) cần gia công mặt đầu có kích thước 35±0,125 vì dung sai là 0.25 mm ứng với cấp độ chính xác 7 , độ bóng

Ra =10 cấp nhẵn bóng là 4 lên ta chọn phuong án gia công cuối cùng là phay tinh

+ bề mặt 2 ( do nguyên công 2 thực hiện ) cần gia công mặt đầu có kích thước 35±0,125 vì dung sai là 0.25 mm ứng với cấp độ chính xác 7 , độ bóng

Ra =10 cấp nhẵn bóng là 4 lên ta chọn phuong án gia công cuối cùng là phay

Trang 11

+ bề mặt 3 do nguyên công 3 thực hiện có kích thước 12± 0.125 tương tự ta chọn phương pháp phay tinh ,

+Bề mặt 4 do nguyên công 4 thực hiện cần gia công lỗ  16±0.018 cấp nhẵn bóng là 6 lên ta chọn phương án cuối cùng là doa thô

Bề mặt 5 do nguyên công 5 thực hiện cần gia công lỗ có kích thước  42 ± 0.25 dung sai 0.5 ứng với cấp chính xác 14 và Ra = 25 ứng vói cấp nhẵn bóng

6 nên ta chọn phương án cuối là tienj bán tinh

+ bề mặt 5 cần gia công rãnh then với kích thước 4± 0.25 , dung sai 0.03 ứng với cấp chính xác 9 độ bóng Ra = 10 ứng với cấp nhẵn bóng 5 nên chọn phương án cuối cùng là xọc thô

3.Lập tiến trình công nghệ và thiết kế nguyên công

Dựa vào hình dáng và điều kiện làm việc của chi tiết ta lập được các nguyên công sau :

Nguyên công 1: Phay mặt đầu thứ nhất

Nguyên công 2 : Phay mặt đầu thứ 2

Nguyên công 3 : Phay mặt đầu thứ 3

Nguyên công 4: Khoan khoét doa lỗ  16

Nguyên công 5: Khoét lỗ  42

Nguyên công 6: Khoét miệng lỗ côn  16

Nguyên công 7: Xọc rãnh then

Nguyên công 8 : Kiểm tra

Nguyên công 9: Cắt đứt

Nguyên công 1: phay mặt đầu thứ 1

1.Định vị :

+ định vị mặt đáy 3 bậc tự do bằng phiếm tỳ khía nhám

+ hai mặt ben hạn chế 3 bậc tự do bằng 2 khôi v , trong đó có 1 khối tùy động , 1 khối V cố định

Trang 12

S n

Công suất của động cơ chính : 7kw

Cs động cơ chạy dao , 1,7 kw

Khối lượng máy 2900kg

Kích thước phủ bì của máy

Dài x rộng x cao = 2100x 2440 x 1875

Phạm vi tốc độ trục chính 30- 1500 (vòng / phút ) với các tốc độ sau : 30; 37.5; 47.5 ; 60; 75; 95 ; 118 ; 150 ; 190 ; 235 ; 300 ;375 ;475 ; 600; 750;

Trang 13

Tra bảng 3- 94 tập 1 đối với phôi gang đúc cấp chính xác 1

Kích thước lớn nhất của chi tiết là 247 mm (120|- 160)

Vị trí bề mặt khi rót kim laoij : trên

Kích thước danh nghĩa : 62mm >50mm

Lượng chạy dao răng : Sz = 0,26 mm / răng

Lượng chạy dao vòg : Sv= 8*0,26 =1,88 mm/ vòng

Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số diều chỉnh k tra bảng 5 -127 trang 115 tập

1 ( 2005) ta có v = 158 m / phút với tuổi thọ của dao là 180p

Khi tính đến các hệ số điều chỉnh

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang , với HB = 182-199 ta có

K1 = 1

Hệ số phụ thuộc vào chu kì bền của dao k2 = 0,8 với T / TH = 2

Hệ số phụ thuộc vào mac hợp kim cứng với BK6 ta có k3 = 1

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công k4 =1

Hệ số diều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay

* 14 , 3

4 , 126 1000

1000

Trang 14

117 75

1000

375

* 100

* 14 3 1000

.

Lượng chạy dao vòng : Sv =1 mm/vòng

1 ( 2005) ta có v = 228 m / phút với tuổi thọ của dao là 180p

K1 = 1

* 14 , 3

4 , 182 1000

1000

* 14 3 1000

.

Trang 15

v m/ph

Sph mm/ph

6H12 Dao phay mặt

đầu chấpmảnh hợpkim cứng

Phaythô

Phaytinh

`375600

2.50.5

118188

705600

Nguyên công 2 : phay mặt đầu thứ hai.

Rz 10

W W

3.Chọn máy :

Để phay mặt đầu thứ nhất này ta chọn máy phay đúng vạn năng 6H12 với các đặc tính kĩ thuật sau /;

Trang 16

Kích thước phủ nì của máy

Dài x rộng x cao = 2100x 2440 x 1875

Vị trí bề mặt khi rót kim laoij : dưới

Kích thước danh nghĩa : 33mm <50mm

Lượng chạy dao răng : Sz = 0,26 mm / răng

Lượng chạy dao vòg : Sv= 8*0,26 =1,88 mm/ vòng

1 ( 2005) ta có vb= 158 m / phút với tuổi thọ của dao là 180p

K1 = 1

Hệ số phụ thuộc vào mac hợp kim cứng với BK6 ta có k = 1

Trang 17

* 14 , 3

8 , 142 1000

1000

* 14 3 1000

.

Lượng chạy dao răng : Sz = 1 mm / răng

Lượng chạy dao vòg : Sv= 1mm/ vòng

1 ( 2005) ta có vb= 228 m / phút với tuổi thọ của dao là 180p

K1 = 1

<0,45 do đó k5 = 1,13

Trang 18

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính k6 = 1

 tốc độ cắt được tính là :

Vt = Vb K =228 1.0,8.1.1.1,13.1= 206 (m / phút )

Tốc độ trục chính là :

656 100

* 14 , 3

206 1000

1000

* 14 3 1000

.

v m/ph

Sph mm/ph

6H12 Dao phay mặt

đầu chấpmảnh hợpkim cứng

Phaythô

Phaytinh

`475600

1.50.5

150188

893600

Nguyên công 3 :phay mặt đầu thứ ba

Trang 19

Kích thước phủ nì của máy

Dài x rộng x cao = 2100x 2440 x 1875

Vị trí bề mặt khi rót kim laoij : dưới

Trang 20

Kích thước danh nghĩa : 62mm>50mm

Lượng chạy dao răng : Sz = 0,2mm / răng

Lượng chạy dao vòg : Sv= 14*0.2=2.8mm/vòng

Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số diều chỉnh k tra bảng 5 -120trang tập 2( 2005) ta có vb= 38m / phút với tuổi thọ của dao là 180p

192 63

* 14 , 3

38 1000

1000

* 14 3 1000

.

Lượng chạy dao răng : Sz = 0,10mm/răng

Lượng chạy dao vòg : Sv= 14*0.10=1.4mm/vòng

Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số diều chỉnh k tra bảng 5 -120trang tập 2( 2005) ta có vb= 48m / phút với tuổi thọ của dao là 180p

Trang 21

64 242 63

* 14 , 3

48 1000

1000

* 14 3 1000

.

v m/ph

Sph mm/ph

6H12 Dao phay mặt

đầu thép gió

Phaythô

Phaytinh

190235

20.5

37.646.5

532329

Vì theo yêu cầu của đề bài là gia công lỗ  16±0.018 đạt cấp chính xác

7 và độ bóng là Ra 2,5 đạt cấp đọ 6 nên theo bảng 3-129 ta chọn phương phápgia công khoan và doa bán tinh,

Trang 22

1.Định vị :

Chi tiết được định vị 3 bậc tự do tại mặt đáy

Khối V cố định 2 bậc tự do tại 1 trong 2 trụ ngoài của càng

Một khối V di động định vị một bậc tự do tại mặt trụ ngoài còn lại

2.Kẹp chặt :

Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp lên khối trụ ở giữa , lực kẹp hướng

từ trên xuống dưới

3.Chọn máy :

Chọn máy khoan đứng 2H125 với các thông số

- Đường kính lớn nhất khoan được : 25 mm

- Số cấp chạy dao : 12

- Kích thước bàn may : 450x500

- Công suất động cơ chính : 2,2 kw

- Số cấp tốc độ quay của của trục chính 12 với số vòng quay 45- 2000 vòng / phút

- Phạm vi bước tiến : 0,1 – 1,6 mm / vòng với 9 cấp bước tiến

Trang 23

- Mũi doa thép gió  16mm

5.Lượng dư gia công :

Lượng dư gia công cho khoan khoét lần lượt là

- Lượng dư khoan : 7.5m

- Lượng dư khoét 0.4mm

- Lượng dư doa thô: 0,1 mm

- Trong đó k1 là hệ số diều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan tra bảng 6-87 với L< 3D ta có k1 =1

- k2 là hệ số điều chỉnh tốc độ theo chu kì bền T của mũi khoan

14 , 3

5 , 30 1000

1000

phút vòng D

600

* 15

* 14 3 1000

.

ph m n

Trang 24

Lượng chạy dao phút Sph = 0,6.600 = 360 (mm/phút )

- Trong đó k1 là hệ số diều chỉnh phụ thuộc vào chu kì bền k1 =1

- k2 là hệ số điều chỉnhr phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi với phôi đãkhoan không vỏ cứng k2 =1

Từ đó ta có Vt= 27,5.1.1 = 27,5 (m / phút )

Tốc độ quay của máy là :

) ( 550 8

, 15 14 , 3

5 , 27 1000

1000

phút vòng D

475

* 8 15

* 14 3 1000

.

ph m n

D

Lượng chạy dao : chọn theo máy Sm =0,8 ( mm/v)

Lượng chạy dao phút Sph = 0,8.475 = 380 (mm/phút )

Trang 25

14 , 3

5 , 6 1000

1000

phút vòng D

145

* 16

* 14 3 1000

.

ph m n

Sv mm/v

Định dạng
Số trang	50
Dung lượng	772,5 KB