Thiết kế môn học công nghệ chế tạo chi tiết máy phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết, chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

Chương 1: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết, chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi1.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết chi tiết ụ đỡ Các biện pháp cần

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI HÀ NỘI

KHOA CƠ KHÍ

THIẾT KẾ MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT MÁY

GV hướng dẫn : Trần Thị Vân Nga

Họ và tên sinh viên : Vũ Bá Cường

Lớp : Công nghệ chế tạo cơ khí 01 khóa 62

Đề số : 8

Ngày nộp :

Chương 1: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết, chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 3

Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết (chi tiết ụ đỡ) 3

1.1.1 Các biện pháp cần áp dụng khi thiết kế 3

1.2 Chọn phôi và phương pháp chế tạp phôi 4

1.3 Tính lượng dư gia công 4

1.4 Tính lượng dư gia công 6

Chương 2: Lập quy trình công nghệ 8

2.1 Xác định trình tự thực hiện các nguyên công 8

2.2 Sơ đồ nguyên công cho các nguyên công 9

2.3 Chọn máy, dao, xác định chế độ cắt cho các nguyên công 13

 Nguyên công 5: gia công lỗ ∅25 13

2.4 Lập bảng quy trình công nghệ 16

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 5 23

3.1 Lập sơ đồ gá đặt của nguyên công cần thiết kế đồ gá 23

3.2 Thiết kế, chọn cơ cấu cho đồ gá 24

3.2.1 Xác định bộ phận định vị 24

3.2.2 Xác phận bộ phận kẹp chặt 24

3.2.3 Xác định những bộ phận khác 24

3.3 Tính lực kẹp cần thiết và xác định các thông số cho cơ cấu kẹp chặt 25

3.3.1 Lập sơ đồ gia công của bước tính lực kẹp 25

3.3.2 Xác định các lực cần thiết 25

* Tài liệu tham khảo 29

Chương 1: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết, chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

1.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết (chi tiết ụ đỡ)

Các biện pháp cần áp dụng khi thiết kế

- Ụ đỡ phải có đủ độ cứng vững để gia công không bị biến dạng, trong quá trình gia công cóthể dùng chế độ cắt cao, đạt năng suất cao

- Các bề mặt làm chuẩn phải có đủ diện tích nhất định, phải cho phép thực hiện được nhiềunguyên công khi dùng bề mặt chuẩn đó, đảm bảo quá trình gá lắp nhanh

- Các bề mặt làm chuẩn phải có đủ diện tích nhất định, phải cho phép thực hiện được nhiềunguyên công khi dùng bề mặt chuẩn đó, đảm bảo quá trình gá lắp nhanh

- Định hình, bề mặt lỗ không được đứt quãng Các lỗ đồng tâm nên có đường kính giảm dần từngoài vào trong Các lỗ nên thông suốt và rỗng

- Không nên bố trí các lỗ nghiêng so với mặt phẳng của vách để khi khoan, khoét, doa không

bị ăn lệch hướng dao

- Các lỗ kẹp chặt của hộp phải là các lỗ tiêu chuẩn để có thể dùng các dụng cụ cắt ren tiêuchuẩn gia công

→ Từ bản vẽ ta thấy chi tiết đáp ứng đầy đủ các biện pháp nêu trên cho việc thiết kế và gia công để

o Phôi đúc thường dùng cho các loại chi tiết như ụ đỡ, chi tiết dạng hộp, …

o Dạng sản xuất đơn chiếc

o Do đặc tính là đỡ trục nên chi tiết không chịu nhiều lực tác động khi làm việc

o Chỉ gia công các bề mặt quan trọng, nhiều bê mặt không cần gia công

1.2 Tính lượng dư gia công

-Chi tiết dạng càng đúc cấp chính xác cấp II có quy trình công nghệ gồm 6 nguyên công: Phay thô ,phay tinh mặt phẳng đá ,, khoan-khoét-doa 2 lỗ Ø 12.2 , khoan −khoét lỗ Ø 10 ,phay rãnh 4

-Tra bảng 2.4 do vật đúc bằng gang xám đúc trong khuôn cát có chiều dài của chi tiết thuộc khoảng

120 – 260mm, đường kính trong khoảng <50 mm, nên tra được lượng dư mặt bên, mặt dưới là 3

mm, và lượng dư mặt trên là 4mm, sai lệch lớn nhất 0,5mm

1.3 Bản vẽ lồng phôi

Chương 2: Lập quy trình công nghệ

2.1 Xác định trình tự thực hiện các nguyên công

- Nguyên công 1: chế tạo phôi

- Nguyên công 2: gia công mặt phẳng đáy

o Bước 1: phay thô

o Bước 2: phay tinh

- Ngyên công 3: gia công 2 mặt phẳng lỗ ∅12.2

- Nguyên công 6: Gia công rãnh rộng 4mm

o Bước 1: phay thô

o Bước 2: phay tinh

2.2 Sơ đồ nguyên công cho các nguyên công

1 Nguyên công 2: gia công mặt phẳng đáy

5 Nguyên công 6: gia công rãnh 4mm

- Bước 1: phay thô

- Bước 2: phay tinh

Chi tiết được định vị 6 bậc tự do

2.3 Chọn máy, dao, xác định chế độ cắt cho các nguyên công

2.3.1Nguyên công 4: gia công lỗ ∅25

- Chọn dao: + Mũi khoét liền khối chuôi côn:

- Vật liệu dao: thép gió P18

- Chọn máy: máy khoan 2H150

=> Kv = Kmv Knv Kuv Klv = 1 0,8 1.1 = 0,8Thay vào công thức ta có:

 Số vòng quay của trục chính là:

n=1000 v

π D =1000.22 ,36

3 , 14.24 , 5 =294 , 2(v/ p h)

Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 300 vg/ph

Theo bảng (4-3) Chế độ cắt gia công cơ khí: T = 40Theo bảng (5-3) Chế độ cắt gia công cơ khí: Kmv = 1Theo bảng (6-3) Chế độ cắt gia công cơ khí: Klv = 1Theo bảng (7-1) Chế độ cắt gia công cơ khí: Knv = 0,8 Theo bảng (8-1) Chế độ cắt gia công cơ khí: Kuv = 1

=> Kv = Kmv Knv Kuv Klv = 1 0,8 1.1 = 0,8 Thay vào công thức ta có:

 Số vòng quay của trục chính là:

Theo máy lấy n = 55 v/ph

Lực cắt và moment xoắn khi doa nhỏ có thể bỏ qua

-Các bước gia công + Bước 1: khoan

+ Bước 2 : khoét

+Bước 3: Doa

- Chọn máy : Máy khoan 2H150

- Chọn dao: + Mũi khoan ruột gà chuôi côn:

+Theo bảng (5.1-5.4)hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công : Kmv = 1

+Theo bảng (5.6) hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan: Klv = 1

+Theo bảng (5.6)hệ số phụ thuộc vào dụng cụ cắt : Kuv = 1

- Kp:hệ số tính toán đến gia công thức tế: kp= kmp (tra bảng 5.9 STCNCTMT2)

- Thay vào (1): Mx=10 102,2.0,150,8.1.0,013 =4,16 (Nm)

- Lực cắt Po: tra bảng 5.32(STCNCTMT2)

+Cp=42+q+1,2+y=0,75

- Thay vào (2): Po=10.42.101,2.0.150,75.1 =1604,4(N)

Công suất cắt Ne

+Ne=M x n

9750=4 ,16.1514 ,519750 =0 ,64 (N )

2.3.3: Gia công phay rãnh 4(mm)

-Có phôi gang xám σ b =40 kg/mm2, dao phay đĩa 3mm,thép gió ,D=100mm,d=32mm,B=14mm,z=20 răng

1,Chọn t: Gia công thô nên chọn t= h= 2mm

2, chọn lượng chạy dao

+Cv=445 + Yv=0,35 +m=0,32+qv=0,2 +Uv=0,2

+Xv=0,15 + Pv=0

-Theo bảng (2-5) : T= 180 phút

-Theo bảng( 2-1) : Kmv= 0,6 (75/40)1 = 1,125-Theo bảng( 7-1) : Knv=0,45

+Cp = 54,5 + u p=1

+x p=0,4 + w p=0

+y p= 0,74 + q p=1

-Theo bảng (12-1):Kp=Kwp=(190HB¿0,3=(HB150190 )0.3=0,9315+Kp = Kwp =0,9315

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 5

3.1 Lập sơ đồ gá đặt của nguyên công cần thiết kế đồ gá

- Vì nguyên công này là nguyên công khoan, khoét, doa lỗ ∅10 và khoan, khoét, doa được thực hiện bằng máy khoan 2H150 nên đồ gá cần thiết kế là đồ gá khoan, yêu cầu định vị đủ 6 bậc tự do

- Nguyên công 5 được thực hiện sau khi đã phay mặt đáy Và gia công 2 lỗ ∅12.2 Vì lý do này nên ở nguyên công này ta chọn mặt đáy và 2 lỗ ∅12.2 đã được gia công làm chuẩn định vị, cụ thể phương pháp định vị chi tiết được thể hiện theo hình vẽ sau :

3.2 Thiết kế, chọn cơ cấu cho đồ gá

Hình 3.3: Đồ gá khoan lỗ ∅10

3.2.1 Xác định bộ phận định vị

- Mặt phẳng : Vì mặt đáy đã qua gia công nên ta chọn làm chuẩn tinh, chọn cơ cấu định vị là phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do tịnh tiến Ox và quay quanh Oz, Oy, được thiết kế sử dụng riêng cho việc gia công chi tiết này

- Chốt trụ: định vị hai bậc tự do tịnh tiến Oz và Oy

- Chốt chám: định vị bậc tự do xoay Ox

- Đồ gá khoan được dùng trên máy khoan để xác định vị trí tương quan giữa phôi và dụng cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi để gia công lỗ Ngoài đồ gá còn có các loại dụng cụ phụ để kẹp chặt dao.

- Đồ gá khoan thường hạn chế cả 6 bậc tự do của chi tiết để xác định đúng lỗ tâm của chi tiết gia công

- Để gia công mặt A, ta phải sử dụng gia công khoan lỗ sau đó doa thô và doa tinh để đạt cấp chính xácnhư yêu cầu

k =k0 k1 k2 k3 k4 k5 k6

Với : + Ko:là hệ số an toàn trong mọi trường hợp , lấy Ko=1,5

+ K1:là hệ số kể đến lượng dư không đều ,khi khoét lấy K2=1

+ K2:là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt ,lấy K2=1,5

+ K3:là hệ số kể đến lực cắt không liên tục , lấy K3=1

+ K4:là hệ số kể đến nguồn sinh lực , kẹp chặt bằng tay lấy K4=1,3

+ K5:là hệ số kể đến vị trí tay quay khi kẹp , lấy K5=1

+ K6: hệ số tính đến khả năng xuất hiện mô-men gây xoay, lấy K6=1

k =k0 k1 k2 k3 k4 k5 k6=1, 5.1 1 ,5.1 1 ,3.1 1 ,5=2 ,92

3.3.1 Khi khoan-khoét

Khi khoan như hình, lực ma sát xuất hiện trên bề mặt tiếp xúc giữa chi tiết với chốt trám và giữachi tiết với chốt trụ chặt chống lại lực mô-men cắt M Nếu bỏ qua ma sát ở mặt đầu thì phương trình cân bằng chống xoay có dạng:

M ms 1 + M ms2 ≥ k P K h oan

 Lực kẹp chặt cần thiết phải lớn hơn 775(kN)

Để xác định lực xiết trên tay đòn (cờ lê), ta phải thiết kế bu lông vít sao cho đủ lực kẹp cho phép của bu lông tạo ra để đảm bảo cho bu lông không bị kéo đứt

Ta có công thức để xác định đường kính trung bình của ren (Thép 45 σ k =8 kg/mm2

Tính lực kẹp của ren vít với đầu kẹp chặt có tấm đệm qua công thức:

=tan −1 0 ,15

cos6 02

=9,82640 – Góc ma sát giữa bề mặt ren của bu lông và đai ốc.

+ f = 0,15 – hệ số ma sát

+ D = 24 mm – đường kính chỏm cầu tiếp xúc với tấm đệm.

* Tài liệu tham khảo

1 Thiết kế đồ án Công nghệ chế tạo chi tiết máy, GS.TS Trần Văn Địch, NXB Khoa học và kỹ thuật

2 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1, GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Ninh Đức Tôn, PGS.TS Trần Xuân Việt, NXB Khoa học và kỹ thuật

3 Chế độ cắt gia công cơ khí, Nguyễ Ngọc Đào, Trần Thế San, Hồ Viết Bình, NXB Đà Nẵng

4 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3, GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Ninh Đức Tôn, PGS.TS Trần Xuân Việt, NXB Khoa học và kỹ thuật

5 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2, GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Ninh Đức Tôn, PGS.TS Trần Xuân Việt, NXB Khoa học và kỹ thuật

6 Đồ gá, GS.TS Trần Văn Địch, NXB Khoa học và kỹ thuật