đồ án quy trình công nghệ gia công

Chọn lựa phương pháp chế tạo và cách chế tạo phôi : Từ yêu cầu sản xuất hàng loạt vừa với vật liệu là GX15-32 ta thấy phương pháp đúc là thích hợp nhất với tính chất vật liệu, các yêu cầ

Trang 1

Đồ án

Quy trình công nghệ gia công

Trang 2

PHẦN 1 : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT sản lượng chế tạo theo yêu cầu của đồ án là 10000 sp/năm

khối lượng của chi tiết là 3,5 Kg

Trong đó :

N0 – số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch (được cho trong nhiệm vụ thiết kế)

m – số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm,

 - số phần trăm dự trữ cho chi tiết ( = 10 20%)

 - số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo ( = 3 5%)

101.1.10000

 Dạng sản xuất là hàng loạt vừa

Trang 3

PHẦN 2 : PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG :

Bản vẽ đánh số các bề mặt chi tiết gia công:

8 7

9 10

1

13 16

- Trong chi tiết có 3 lỗ tâm song song (5,7,10) với nhau, một lỗ có tâm

vuông góc với tâm ba lỗ trên (16)

- Chi tiết có tác dụng chuyền chuyển động quanh trục giữa (5)

- Hai lỗ bên (7,10) có vai trò xiết giữ chi tiết khi hoạt động

2.2 Các yêu cầu kỹ thuật

 Vật liệu gang xám GX 15-32, 190HB, k=150, n=320

 Chi tiết đòi hỏi độ chính xác và song song giữa các lỗ cao

 Bảng tóm tắt yêu cầu kỹ thuật của chi tiết:

Bề mặt chi tiết Hình dáng Vị trí tương

quan

Cấp chính xác

Độ nhám Yêu cầu kỹ thuật

khác

Trang 4

3

9

Mặt phẳng Song song

10 (50+0,1)

R a =2,5m Độ đảo hướng tâm

so với trục (5) không quá 0,2

1,9,10,12 Mặt phẳng Song song với

mặt (9)

11 R a =3,2m Dung sai độ song

song so với mặt (9) không quá 0,3mm trên 100mm chiều dài

mặt (9)

12 R z =20m 14,15 Mặt phẳng Vuông góc với

mặt (9)

11 R a =3,2m Dung sai độ vuông gó

với mặt (9) không quá 0,2mm

Trang 5

PHẦN 3 : CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi

A Giới thiệu các dạng phôi

a Phương pháp đúc : [1, trang 169…186]

Phương pháp này sử dụng rộng rãi cho phôi đúc có hình dạng và kết cấu phức tạp, có thể đạt kich thước từ nhỏ đến lớn, phù hợp với nhiều loại vật liệu

Phôi đúc chia thành 3 cấp chính xác :

 Cấp chính xác 1 : được bảo đảm bởi các mẫu kim loại cùng với việc

cơ khí hoá việc chế tạo phôi, sấy khô và rót kim loại Sử dụng trong điều kiện sản xuất hành khối, dùng chế tạo chi tiết hình dạng phức tạo

và thành mỏng Phôi này cấp chính xác kích thước IT14-IT15, độ nhám Rz=40m

 Cấp chính xác cấp 2 :Nhận được nhờ mẫu gỗ dùng khuôn kim loại dễ tháo lắp và sấy khô Phương pháp này cho sản xuất hàng loạt Loại phôi này cấp chính xác kích thước IT15-IT16, độ nhám Rz=80m

 Cấp chính xác cấp 3 : thường dùng trong khuôn cát, chế tạo bằng phương pháp thủ công Phương pháp này thuận lợi khi chế tạo chi tiết

có dạng kích thước bất kỳ từ những hợp kim đúc khác nhau trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ Loại phôi này cấp chính xác kích thước IT16-IT17, độ nhám Rz=160m

Phôi đúc được phân loại thành 5 cấp độ phức tạp Năm cấp này được ghi và minh hoạ trong tài liệu tham khảo [1,từ trang 170 183]

B Chọn lựa phương pháp chế tạo và cách chế tạo phôi :

Từ yêu cầu sản xuất hàng loạt vừa với vật liệu là GX15-32 ta thấy phương pháp đúc là thích hợp nhất với tính chất vật liệu, các yêu cầu kỹ thuật và dạng sản xuất đã chọn

 Chọn mặt phân khuôân khi đúc :

Khi chọn mặt phân khuôân cần chú ý :

- Mặt phân khuân đảm bảo dễ làm khuân và rút mẫu

- Mặt phân khuôân phải đơn giản nhất, số mặt phân khuôn phải ít nhất Tốt nhất chọn mặt phân khuôn tránh các mặt cong, bậc

- Mặt quan trọng của chi tiết nên để quay xuống dưới

 Ở chi tiết em chọn mặt phân khuân là bề mặt A_A như hình vẽ dưới Với cách chọn này ta dễ dang làm khuôn, lấy mẫu

Trang 6

A A

 Chọn vị trí dẫn kim loại vào khuơn:

- vị trí dẫn kim loại vào khuơn phải đảm bảo điền đầy kim loại vào khuơn

- khơng bị xĩi khuơn khi rĩt kim loại vào

 Vị trí dẫn kim loại chọn dẫn theo một phía như hình vẽ bên

dưới:

dẫ n kim loại và o

Trang 7

 Chọn vị trí đặt đậu ngĩt:

- Đậu ngĩt để bổ sung kim loại cho vật đúc khi đơng đặc

- Đậu ngĩt bố trí tại vào chỗ thành vật đúc tập trung nhiều kim loại vì ở đĩ đơng đặc chậm và co rút nhiều

 Vị trí đậu ngĩt của chi tiết được bố trí như hình vẽ :

Vị trí đậ u ngó t

Trang 8

PHẦN 4 : CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT

4.1 Chọn các phương pháp gia công các bề mặt :

Phương pháp gia công có nhiều cách để đạt được các yêu cầu kỹ thuật Nhưng trong thực tế chỉ chọn các biện pháp gia công đem lại hiệu quả kinh

tế và năng xuất cao

Tiện thô

CCX 14, Rz=50m

Phôi CCX 15, Rz=80m

Phay bán tinh CCX 11, Ra=3,2m

Tiện bán tinh

CCX 11, Ra=3,2m

Phay thô CCX 12, Rz=40m

Tiện tinh

CCX 10, Ra=2,5m

Phay tinh CCX 10, Ra=2,5m

Trang 9

Doa thô CCX 10, Rz=50m

Tiện tinh

CCX 8, Rz=2,5m

Phôi CCX 15, Rz=80m

Phay thô CCX 12, Rz=40m

Phay tinh CCX 11, Rz=3,2m

Trang 10

Doa CCX 19, Rz=10m Khoét CCX 11, Rz=20m

Trang 11

4.2 Chọn chuẩn công nghệ

Chọn chuẩn là một việc làm có ý nghĩa quan trọng Mục đích của việc chọn chuẩn để đảm bảo 2 yêu cầu sau :

- Chất lượng chi tiết trong quá trình gia công

- Đảm bảo năng suất và giảm giá thành

4.2.1 Chọn chuẩn thô

Cần chú ý đến những yêu cầu sau :

- Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt gia công tiếp theo

- Bảo đảm độ chính xác cần thiết về vị trí tương quan giữa các bề mặt không gia công với các bề mặt gia công

 Với yêu cầu trên em chọn mặt (2) làm chuẩn thô để gia công ở nguyên công đầu tiên

4.2.2 Chọn chuẩn tinh

- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính

- Chọn chuẩn công nghệ trùng chuẩn thiết kế để sai số chọn chuẩn là bằng 0

- Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực cắt, lực kẹp Mặt chuẩn phải đủ diện tích định vị

- Cố gắng chọn chuẩn thống nhất

 Với các yêu cầu trên em chọn bề mặt làm chuẩn tinh làbề mặt (9)

4.3 Chọn trình tự các bước gia công bề mặt

Phôi đúc đặc

Phay thô CCX 13, Rz=50m (Sử dụng dao phay chuyên dùng)

Phay tinh CCX 11, Ra=3,2m

Trang 12

Với Phân tích các phương pháp gia công các bề mặt và việc chọn chuẩn thô, chuẩn tinh như trên Sau đây là 2 phương án gia công chi tiết Phương

Dạng máy công nghệ

2

 Phay thô, phay

3  Khoan – khoét – doa

5  Khoét - doa 4,5,6 9,10 Máy khoan

6  Phay bán tinh 14,15 5,9 Máy phay

7  Khoan – khoét doa

8  Phay bán tinh 11,13 5,9 Máy phay

3  Phay mặt đầu 1,3,8,11 5,9 Máy phay

4  Khoan

 khoét

7,10, lỗ rãnh 7,10

5,9 Máy khoan

6  Phay mặt đầu 14,15 5,7,9 Máy phay

7  Khoan – khoét - doa

8  Phay rãnh lỗ 12 5,7,9 Máy phay

Để chọn phương án gia công một chi tiết dựa vào các yêu cầu sau:

- Giảm thời gian gia công một chi tiết

- Giảm thời gian điều chỉnh máy

- Biện pháp công nghệ mang lại hiệu quả kinh tế cao

- Kết cấu đồ gá đơn giản

- Với sản xuất hàng loạt thì đường lối công nghệ thích hợp là phân tán nguyên công (ít bước công nghệ trong một nguyên công), các quá trình gá đặt gia công theo phương tự động đạt kích thước

 Từ hai phương án nêu trên ta thấy : để gia công chi tiết trên cho đơn giản cần tiến hành gia công hai lỗ nhỏ (7,10), để từ hai lỗ này định vị gia công

Trang 13

các bề mặt khác, khi đó đồ gá it phức tạp Em chọn phương án gia công 1

để tiến hành gia công chi tiết trên

Trang 14

PHẦN 5 : THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

5.1 Nguyên công 1 :

 Trình tự các bước trong nguyên công:

- Bước 1 : tiện thô mặt 9

- Bước 2 : tiện tinh mặt 9

- Bước 3 : tiện tinh mỏng 9

- Bước 4:tiện thô lỗ 5

- Bước 5: khoét lỗ 5

 Sơ đồ gá đặt :

3

 Chọn máy công nghệ :

- Chọn máy tiện 1A616

- Công suất động cơ 4kw

- Đường kính gia công lớn nhất 320mm

 Chọn đồ gá :

Mâm cặp 3 chấu tự đinh tâm hạn chế 4 bậc tự do:

- Tịnh tiến theo trục : oy,oz

- Xoay quanh : oy, oz

Trang 15

- Dụng cụ kiểm tra:

+ Dùng phiến kiểm hay thước kiểm để kiểm tra độ phẳng

+ Dùng Calip trụ để đo đường kính lỗ

 Dung dịch trơn nguội : khan

- Bước 1 : phay thô mặt 1,8

- Bước 2 : phay bán tinh mặt 1,8

S

- Chọn máy khoan 6H10

Trang 16

Dùng chốt tỳ cố định định vị mặt trong và mặt đầu hạn chế 5 bậc tự do

:

- Tịnh tiến theo trục : ox,oy,oz

- Xoay quanh : ox, oz

Dùng chốt chặn chống xoay hạn chế bậc tự do quay quanh oy

 Chọn dụng cụ cắt và kiểm tra :

- Dùng dao chế tạo bằng thép gió có D=110 Z=10

- Dụng cụ kiểm tra: dung thước cặp để kiểm tra

Dùng trục gá trụ lắp vào mặt trong đã qua gia công tinh của lỗ và tựa

vào mặt đầu đã qua gia công tinh hạn chế 5 bậc tự do :

Trang 17

+ Dùng Calip trụ để đo đường kính lỗ

 Dung dịch trơn nguội : nước

- Bước 1 : phay thô mặt 3,

- Bước 2 : phay bán tinh mặt 3

Dùng trục gá trụ lắp vào mặt trong đã qua gia công tinhcủa lỗ và tựa

Trang 18

- Sử dung dao phay mặt đầu chế tạo bằng thép gió có các thông số

+ Dùng phiến kiểm hay thước kiểm để kiểm tra độ phẳng

Dùng chốt chặn chống xoay hạn chế bậc tự do quay quanh oy

Trang 19

- Dùng dao chế tạo bằng thép gió

- Dụng cụ kiểm tra: Dùng Calip trụ để đo đường kính lỗ

- Bước 1 : phay bán tinh 14,15

s

- Chọn máy phay một trục ngang 6H12

Dùng trục gá trụ lắp vào mặt trong đã qua gia công tinh của lỗ và tựa

Trang 20

+ Dùng phiến kiểm để kiểm tra độ phẳng

- Chọn máy khoan một trục thẳng đứng 2A135

Dùng trục gá trụ lắp vào mặt trong đã qua gia công tinh của lỗ và tựa vào mặt đầu đã qua gia công tinh hạn chế 5 bậc tự do :

Dùng chốt chám lắp vào lỗ nhỏ hạn chế 1 bậc tự do : oy

- Chọn dung cụ cắt được chế tạo từ thép gió

- Sử dung calip trụ để kiểm tra đừng kính lỗ

Trang 21

- Bước 1 :phay bán tinh mặt 11,13

+ Dùng thước kẹp để kiềm tra đọ dày

+ Dùng phiến kiểm để kiểm tra độ phẳng

Trang 22

5.9 Nguyên công 9:

- Bước 1 :Phay rãnh lỗ thô

- Bước 2 : phay rãnh lỗ tinh

- Dùng thược cặp để kiểm tra kich thước

Trang 23

PHẦN 6 : TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ

6.1 Xác định lượng dư bằng phương pháp phân tích cho bề mặt (9) :

- Lượng dư nhỏ nhất một phía

i 1 i 1 i z

Z

1 i min     

i-1 – sai số không gian của bề mặt gia công do bước gia công sát trước để lại

- Sai lệch không gian :  = cv2 2vt

Với cv là sai số cong vênh bề mặt gia công, m

vt sai số vị trí tương quan giữa mặt gia công và mặt định vị, m

- Với gang thì sau bước công nghệ đầu T=0

- Sai số không gian của bề mặt gia công do bước gia công sát trước để lại :

 cv=

25,0

l 2

k





 (m) : sai số do cong vênh của bề mặt gia công

do sử dụng mâm cặp 3 chấu tự định tâm)

Trang 24

đg = 0 sai số đồ gá rất nhỏ có thể bỏ qua

- Lượng dư cho bước tiện thô :

0 0 0 z

L   = 50,550124 + 1,6008 = 52,150924 m

- Dung sai kích thước tra được như sau :

- Dung sai phôi : 0 = 2,4 m

- Dung sai sau bước tiện thô : 1=1,6 mm

- Dung sai sau bước tiện bán tinh : 2 = 0,25 mm

- Dung sai sau bước tiện tinh : 3= 0,05 mm

- Lượng dư trung gian bé nhất và lớn nhất của các bước :

 Bước tiện thô :

Trang 25

Lượng

dư tính toán Z min ,m

Kích thước tính toán,

mm

Dung sai (mm)

Kích thước giới hạn

Lượng dư giới hạn

Trang 26

2.Tiện bán

Xác định lượng dư bằng phương pháp tra bảng

 Xác định lượng dư và kích thước trung gian cho bề mặt (3)

Lượng dư tổng cộng cho kích thước L = 50 là 3mm vớ dung sai kích thước là

0,5 mm

- Kích thước của phôi : L = 50 + 3 =53

- Kích thước lớn nhất của phôi là L 53 0,6 53,6

0

- Công nghệ gồm cá bước sau :

 Phay thô, độ chính xác cấp 12, dung sai 1 = 0,25 mm

 Phay bán tinh, độ chính xác cấp 10, dung sai 2 = 0,1 mm

 Lượng dư phay thô và bán tinh :

L

0

 Các bề mặt khác cũng được xác định tương tự và kết quả tổng kết quá

trình tính toán được ghi ở bảng sau

Số của bề

mặt gia công

Các bước công nghệ

Cấp chính xác

Nguồn gốc tài liệu hoặc ghi chú

23,5 6,5 0,5

590,665,5+0.,4

66+0,046

1 Tiện thô 2.Khoét 3.Doa

14

9

8

1 0,62 0,062 0,039

23 4,5 1,7 0,3

380,5

42+0,62 43,7+0,062

440,039

Trang 27

2 KHoét 11 0,18 1 13+0,18

1 Phay thô

2.Phay bán tinh

13

11

0,84 0,27 0,11

3 2,22 1,2

190,42 16,2+0,27

16+0,11

1 Phay bán tinh

11

0,7 0,1

23 6,35

11

0,84 0,18

23 6,42

0,85 0,15

140+0,2714,85+0,18

15+0,027

Trang 28

PHẦN 7 : TÍNH TỐN LƯỢNG DƯ

7.1 Tính tốn chế độ cắt bằng phương pháp phân tích (tài liệu tham khảo 1)

Cho bề mặt (9)

Số liệu ban đầu :

 Vật liệu : gang xám 15-32, cĩ HB=190

- Lượng chạy dao s, mm/vịng

 Lượng chạy dao tinh S1=0,8 mm/vg

 Lượng chạy dao bán tinh S2=0,6 mm/vg

 Lượng chạy dao tinh S3=0,25 mm/vg

- Tốc độ cắt :

v y x m v

K.S.tT

C

V Trong đĩ tra bảng ta cĩ các thơng số sau : + Khi S  0,4 :

+ Khi S > 0,4 :

Cv=292 x=0,15 y=0,2 y=0,2 T=50

Kv=KMN.Knv.Khv =1.0,82.1=0,82

KMN _ ảnh hưởng chất lượng bề mặt gia cơng

Knv _ ảnh hưởng của trạng thái phơi

Khv _ ảnh hưởng của vật liệu cắt của dao

S.4,2.50

292

Vthô 0,2 0,15 0,2 =100 m/ph

6,0.71,1.50

292

Vbántinh  0,2 0,15 0,2 =112 m/ph

25,0.4,0.50

V.1000

Trong đĩ + V_ vận tốc cắt + D_ đường kính phơi cắt

Trang 29

o 354

90.14,3

100.1000

nthô  vịng/phút

90.14,3

112.1000

nbántinh   vịng/phút

90.14,3

138.1000

 m/ph

100

90.14,3.360

100

90.14,3.464

- Lực cắt P :

Px,y,z=10.Cp.tx.Sy.Vn.Kp Tra bảng ta được các thơng số sau : + Với Pz : Cp=91 x=1 y=0,75 n=0 + Với Py : Cp=54 x=0,9 y=0,75 n=0 + Với Px : Cp=91 x=1 y=0,4 n=0

91.175660

.1024

V

Pz



Ta thấy N<Nmáy máy đã chọn sử dụng được

- Xác định thời gian gia cơng cơ bản :

T0=

n.S

LL

L 1 2

(phút) Trong đĩ :

Trang 30

+ L= 23

2

44902

dD

4,21tg

24,223

140.1000

90.14,3

177.1000

Trang 31

0,21 196

68 1,2

1,2 P18

Phay bá n tinh 1,8

Phay thô mặ t 3

Doa lỗ 66

0,15 3,75

Máy khoan 2H135

5,8 2,6

18,2 1,8

0,46 30

2

khoé t lỗ 14,85 Doa lỗ 15

7 P18

P18

35 0,45

0,06 860

Máy phay 6H12NGUYÊN CÔNG 9 :

Phay rã nh 12 bằ ng dao 8

Phay rã nh 12 bằ ng dao

1,38 2,56

400 22,5

PHẦN 8 : TÍNH TỐN ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CƠNG (9)

8.1 Nhiệm vụ thiết kế :

- Thiết kế đồ gá cho nguyên cơng 9 phay rãnh cấp chính xác 11, độ nhám

Ra=3,2 m

Trang 32

- Đồ gá đóng vai trò rất quan trọng trong gia công cơ khí Nó quyết định độ chính của chi tiết cũng như năng suất gia công Tuy theo dạng sản xuất mà

ta quyết định phương pháp định vị và kẹp chặt chi tiết trên đồ gá

- Ở đây sản xuất hàng loạt vừa nên phương án được chọn là kẹp chặt và định vị bằng cơ khí

+ Khi phay rãnh sẽ sinh ra các lực

 Lực dọc trục và moment xoắn như quá trình khoan khi dao phay ăn dao xuống

 Các thành phần lực trong quá trình phay

- Lực dọc trục :

P= 10.Cp.Dq.Sy.KpTra bảng ta được các thông số sau :

Định dạng
Số trang	36
Dung lượng	359,36 KB