DO AN GIA CONG CO KHI phân tích chức năng làm việc của chi tiết dạng càng

LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay các nghành kinh tế nói chung và các nghành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư và cán bộ kỹ thuật được đào tạo phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng . Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện người học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế , xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và quy mô sản xuất cụ thể . Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng Đồ án môn học Kỹ Thuật Gia Công Cơ Khí nằm trong chương trình đào tạo của nghành máy và thiết bị mỏ thuộc khoa cơ điện có vai trò hết sức quan trọng nhằm cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc những vấn đề mà người kỹ sư gặp phải khi thiết kế một quy trình sản xuất chi tiết cơ khí Được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo , đặc biệt là thầy NGUYỄN THANH TÙNG đã giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học náy Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện :NGUYỄN TƯ TRUNG 3 MỤC LỤC Chương I : Phân tích chức năng làm việc chi tiết 5 Chương II : Phân tích tính công nghệ trong kết cấu 6 Chương II : Xác định dạng sản xuất chi tiết 7 Chương IV : Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 8 Chương V : Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 9 V.1 : Thiết kế sơ bộ tiến trình công nghệ gia công 9 V.2 : Thiết kế nguyên công 10 V.3 : Tính lượng dư gia công , chế độ cắt , đồ gá cho gia công phay mặt đầu 0,019 60 φ + 21 4 CHƯƠNG I PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT Biên máy khâu công nghiệp là một chi tiết dạng càng Chi tiết dạng càng thường dùng để biến đổi chuyển động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác hoặc ngược lại .Ngoài ra, chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng Điều kiện làm việc của chi tiết : Chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ Chịu lực tuần hoàn va đập Kết cấu cơ bản chi tiết : 5 CHƯƠNG II PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT Bề mặt làm việc chủ yếu của chi tiết là hai bề mặt trong của hai lỗ cần đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau: Lỗ tra dầu ở đầu to của chi tiết dùng để tra dầu cho khớp giảm nhiệt và ma sát Bề mặt đạt độ nhám 2,5 và thường có lắp bạc lót có thể tháo lắp được Hai tâm của hai lỗ phải song song với nhau và cùng vuông góc với mặt đầu của biên .Khoảng cách giữa hai tâm là 200 +0,027 Một số nét công nghệ điển hình gia công chi tiết biên như sau: - Kết cấu gá đặt chi tiết trong gia công của càng phải được đảm bảo cứng vững không bị xoay hay dung động trong khi gia công - Kết cấu của càng nên chọn đối xứng qua mặt phẳng nào đó hợp lý để tiện cho công việc tính toán gia công chi tiết : Đối với chi tiết với hình dạng đối xứng ta chọn đối xứng qua mặt phẳng trung tâm vuông góc với hai mặt trụ - Kết cấu của chi tiết đơn giản thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết một lúc - Kết cấu chi tiết thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất - Đối với kết cấu của chi tiết chúng ta phải phay hai mặt đầu sao cho đảm bảo độ song song để làm chuẩn thực hiện các nguyên công sau : khoan khoét dao đảm bảo độ cứng vững trong gá đặt chuẩn trong định vị và độ song song của đường tâm hai lỗ trụ - …p dụng các phương pháp gia công tiên tiến : ngày nay ta có thể sử dụng phương pháp điều khiển số CNC để thực hiện phay tự động chi tiết . 6 CHƯƠNG III X…C ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm được xác định theo công thức : 1 (1 ) 100 N N m β = + Trong đó N 1 là só lượng sản phẩm trong một năm theo kế hoạch M là số lượng chi tiết trong một sản phẩm β là lượng sản phẩm dự phòng hàng năm 4 5000.1.(1 ) 5200 100 N⇒ = + = (sản phẩm) Trọng lượng của chi tiết : 1 .Q V γ = Trong đó : Q 1 là trọng lượng chi tiết V là thể tích của chi tiết (dm 3 ) γ là trọng lượng riêng của vật liệu, với thép lấy 3 7,852 /kG dm γ = Ta có : 2 2 2 2 3 3 1 1 .80 .50 .50 .30 .135.(30.20 25.16 30.20.25.16) 4 4 3 .60 .50 .30 .30 214625,4 0,2146254 4 4 0,2146254.7,852 1,685( ) V mm dm Q kG π π π π = + + + + − − = = ⇒ = = Theo bảng 1.3 giáo trình thiết kế đồ án kỹ thuật gia công cơ khí ,ta có dạng sản xuất : hàng loạt lớn 7 CHƯƠNG IV CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PH…P TẠO PHÔI - Ta có chi tiết được chế tạo băng vật liệu : 45Cr - Hình dạng khá đơn giản Theo đặc điểm kết cấu của chi tiết ,vật liệu , điều kiện ,dạng sản xuất hàn loạt lớn ta chọn phương pháp chế tạo phôi theo phương pháp đúc chính xác cấp II - Lượng dư gia công vật đúc tra bảng 3-103 ( trang 256 sổ tay CNCTM I ) với chiều dài vật đúc là 265 mm và kích thước chiều rộng nhỏ hơn 120 mm nên ta có các thông số tương đối sau : Mặt trên : 5 mm Mặt dưới và cạnh : 4 mm Dung sai vật đúc là : ±0,8mm (theo bảng 1.8 giáo trình thiết kế KTGCCK) Bản vẽ lồng phôi : sai lệch kích thước đường kính phôi 200 +0,027 0 Ø80 +0,8 -0,5 Ø50 +0,8 -0,5 50 0 -0,015 30 ±0,012 2,5 2,5 2,5 2,5 2 , 5 Ø60 +0,019 0 Ø30 +0,016 0 2 , 5 Ø8 36,6 ±0,8 56,6 ±0,8 1x45° 1x45° Ø 5 2 ± 0 , 8 8 CHƯƠNG V THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT  Theo bản vẽ chi tiết yêu cầu chúng ta phải gia công: hai mặt đầu của chi tiết , hai mặt trong của hai lỗ ở hai đầu chi tiết : 0,019 0,016 60 , 30 φ φ + + và lỗ tra dầu Công việc gá đặt đối với chi tiết dạng càng chủ yếu thực hiện bằng các khối V và các mặt phẳng định vị chốt định vị Chọn phương pháp gia công Để đảm bảo cho độ song song của đường tâm 2 lỗ trụ 0,019 0,016 60 , 30 φ φ + + thì ta thực hiện gia công mặt đầu Gia công mặt đầu : chi tiết gia công có tính đối xứng giữa 2 mặt đầu và hai đầu của chi tiết có kích thước khác nhau nên ta tiến hành gia công từng mặt đầu. Đối với mặt đầu lớn Dung sai T=0,015 tương ứng với cấp chính xác 6 và độ nhám cho phép là : R a =2,5 m µ nên ta có thể áp dụng phương pháp gia công cuối cùng : Phay thô Phay tinh Đối với mặt đầu nhỏ Dung sai T=0,024 tương ứng với cấp chính xác 8 và độ nhẵn bóng yêu cầu Ra = 2,5 m µ nên ta cũng áp dụng phương pháp gia công : Phay thô Phay tinh Gia công lỗ 0,019 60 φ + . Đây là bề mặt làm việc của chi tiết Dung sai T= 0,019 tương ứng với cấp chính xác 6 và độ nhẵn bóng yêu cầu Ra = 2,5 m µ nên ta áp dụng phương pháp gia công được thực hiện qua các bước : Khoét thô Khoét tinh Doa tinh Gia công lỗ 0,016 30 φ + . Đây là bề mặt làm việc của chi tiết Dung sai T = 0,016 tương ứng với cấp chính xác 7 và độ nhám yêu cầu là 2,5 nên ta có phương pháp gia công qua các bước : Khoan Khoét thô Doa tinh Gia công lỗ tra dầu 4 φ 9 Do lỗ không làm việc nên không yêu cầu độ chính xác cao nên ta chi cần thực hiện phương pháp gia công cơ bản : Khoan thô  - Nguyên công I : Phay mặt đầu thứ nhất - Nguyên công II : Phay mặt đầu thứ hai - Nguyên công III : Khoan khoét doa 0,019 60 φ + - Nguyên công IV : Khoan khoét doa 0,016 30 φ + - Nguyên công VI : Khoan 4 φ Thứ tự nguyên công Tên nguyên công Máy Dao CCX gia công Độ nhám R a 1 Phay mặt đầu thứ I Máy phay 6H12 Dao phay mặt đầu thép gió 6 2,5 2 Phay mặt đầu thứ II Máy phay 6H12 Dao phay mặt đầu thép gió 6 2,5 3 Khoét doa vát mép 0,019 60 φ + Máy khoan đứng 216A Mũi khoan ruột gà théo gió Mũi doa thép gió 7 2,5 4 Khoan khoét doa vát mép 0,016 30 φ + 2A125 Mũi khoan ruột gà thép gió Mũi khoét thép gió Mũi doa thép gió 7 2,5 5 : Khoan 4 φ 2H125 Mũi khoan ruột gà thép gió   : Phay mặt đầu thứ nhất -  ! Định vị chi tiết bằng mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do bằng phiến tỳ và khối V cố định hạn chế 2 bậc tự do ,khối V tùy động hạn chế 1 bậc tự do Sơ đồ gá đặt : 10 W W K™p chặt bằng 2 khối V , phương k™p chặt song song với mặt phẳng định vị - "#$%& Chọn máy phay đứng 6H12 với các thông số Công suất động cơ kW : 7kW Hiệu suất máy 0,75 η = Bề mặt làm việc của bàn : 320×1250 Số vòng quay trục chính (vg/ph) : 30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-190- 235-300-375-475-600-750-960-1180-1500 Bước tiến của bàn (mm/ph) : 30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-190-235- 300-375-475-600-750-960-1500 - "#$'( Chi tiết gia công được chế tạo bằng thép hợp kim 45Cr HB>270 ; 800 900 b MPa σ = ÷ đòi hỏi độ chính xác kích thước và độ nhám bề mặt cao nên ta sử dụng dụng cụ cắt là : dao phay mặt đầu hợp kim cứng Với mác hợp kim cứng tra bảng 4-3 sổ tay CNGCCK I chọn mác hợp kim cứng là T15K6 Thông số dao tra bảng 4-95 sổ tay CNCTM I do kích thước bề mặt gia công ≤80mm nên ta chọn dao có kích thước : D=100 mm; d (H7) =32mm ;B=50mm ;z=8 (răng ) Tra bảng 5-40 sổ tay CNCTM II ta có chu kỳ bền của dao : T=180 phút - )*+$'*, $ : tra bảng 3-102 sổ tay CNCTM I ,với kích thước lớn nhất =265mm ,kích thước danh nghŸa =80mm vậy ta có Lượng dư gia công vật đúc : 5 mm Lượng dư gia công phay thô : 4mm Lượng dư gia công phay tinh sau phay thô : 1mm 11 - "/0-1! 2"&!". Chiểu sâu cắt :t=4 mm Lượng chạy dao tra theo bảng 5-125 sổ tay CNCTM II : S=0,2 mm/răng ,với số răng là 8 ta có S=0,2.8=1,6mm/vòng Tốc độ cắt tra bảng 5-126 sổ tay CNGCCK II với :D=100mm; z=8 răng ; t=4 mm ; S=0,15mm/răng tra được tốc độ cắt : v b =196 m/ph V t =v b .k 1 .k 2 .k 3 . k 4 .k 5 Các hệ số điều chỉnh tra bảng 5-126 sổ tay CNCTM II ta có k 1 : hệ số phụ thuộc vào cơ tính của thép ,chọn =0,89 k 2 : hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của dao :với 5,0 400 180 == H T T φ thì k 2 =1,15 k 3 : hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng ;với T15K6 thì k 3 =1 k 4 : hệ số phụ thuộc trạng thái gia công bề mặt ,chọn =1 k 5 : hệ số phụ thuộc chiều rộng phay chọn k 5 =1 → v t =196.0,89.1,15.1.1.1=200 (m/ph) → 1000 1000.200 637( / ) . 3,14.100 t t v n v ph D π = = = → chọn theo máy n m =600 (v/ph) → 3,14.100.600 188,4( / ) 1000 1000 m tt Dn V m ph π = = = Lượng chạy dao phút : S=1,6.600=960(mm/ph) Chọn theo máy : S m =960 (mm/ph) 2"&!,$" Chiểu sâu cắt :t=1mm Lượng chạy dao tra theo bảng 5-125 sổ tay CNCTM II : S=0,8 mm/vòng ,với số răng là 8 ta có S=0,8/8=0,1mm/răng Tốc độ cắt tra bảng 5-126 sổ tay CNGCCK II với :D=100mm; z=8 răng ; t=1mm ; S=0,1mm/răng tra được tốc độ cắt : v b =249 m/ph V t =v b .k 1 .k 2 .k 3 . k 4 .k 5 Các hệ số điều chỉnh tra bảng 5-126 ta có k 1 : hệ số phụ thuộc vào cơ tính của thép ,chọn =0,89 k 2 : hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của dao :với 5,0 400 180 == H T T φ thì k 2 =1,15 k 3 : hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng ;với T15K6 thì k 3 =1 k 4 : hệ số phụ thuộc trạng thái gia công bề mặt ,chọn =1 k 5 : hệ số phụ thuộc chiều rộng phay chọn k 5 =1 → v t =249.0,89.1,15.1.1.1=254 (m/ph) 12 [...]... dụng chủ yếu lên chi tiết trong khi gia công - Tính toán lực kẹp Lực kẹp gồm có 2 thành phần tác dụng thông qua 2 mép vát của khối V tùy động vuông góc với mặt phẳng mép vát của khối V Do chọn góc của 2 mép vát vuông góc với nhau nên phương của hai lực vuông góc với nhau và song song với mặt phẳng định vị Phương : song song với mặt phẳng định vị Chi u : hướng vào tâm mặt đầu chi tiết Điểm đặt : tâm... cầu đảm bảo cho chi tiết không bị xê dịch trong quá trình gia công ta có điều kiện là : Q ≥ K.Ps Trong đó ta có : Ps là lực chạy dao do quá trình tịnh tiến dao gia công chi tiết gây ra , có phương cùng phương với lực kẹp :Ps=346,24 (N) 27 Q là lực kẹp do cơ cấu ren vít gây ra K là hệ số điều chỉnh chung để đảm bảo an toàn tra sổ tay CNCTM II (trang 448) : K=K0K1K2 K3K4K5K6 K0 là hệ số an toàn trong... cầu hạn chế 6 bậc tự do Ta chọn phương án định vị như trong bản vẽ Định vị mặt phẳng : định vị trên mặt đầu thứ hai φ 60+0,019 còn mặt đầu φ 30+0,016 làm nhiệm vụ chống đỡ cho chi tiết Định vị khối V cố định hạn chế 2 bậc tự do và khối V tùy động tham gia hạn chế một bậc tự do chống xoay cho chi tiết - Chọn cơ cấu định vị : Cơ cấu định vị mặt phẳng là định vị tại mặt đầu lớn đã qua gia công ( chuẩn tinh... trình gia công thô sẽ đảm bảo cho cả quá trình gia công tinh - Cơ cấu kẹp chặt bao gồm : khối V cố định kết hợp với khối V tùy động và bulong điều chỉnh lực ép phù hợp sao cho chi tiết không bị xê dịch hoặc xoay trong quá trình gia công - Những thành phần lực làm chi tiết bị xoay xê dịch trong quá trình phay : xét tổng thể trong cơ cấu ta có ta nhận thấy có lực chạy dao Ps là có tác dụng chủ yếu lên chi. .. cấp chạy dao : 17 Lực lớn nhất cho phép của cơ cấu tiến của máy ,KG :1500 - Chọn dao : chọn dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim T15K6 Các thông số của dao tra theo bảng 4-92 sổ tay cơ khí I ( trang 373) : D=100mm ;B=50mm ; d(H7)=32 ; số răng : 8 23 - Lượng dư gia công Lượng dư gia công phay thô : 2 mm Lượng dư gia công phay tinh : 0,5 mm - Chế độ cắt Phay thô Chi u sâu cắt : t=2 mm Lượng chạy dao... của máy : Pz D 58.100 = = 2,9( N m) 2.1000 2.1000 P V 58.301, 4 = = 0, 29kW Công suất cắt : N = z 60.1020 60.1020 Mx = So với công suất của máy 6H12 có công suất 7kW thì đảm bảo an toàn làm việc n(v/ph) V(m/ph) S(mm/ph) t(mm) Phay 753 236,4 960 2 thô Phay 960 301,4 750 0,5 tinh THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG PHAY MẶT ĐẦU φ 60+0,019 THIẾT KẾ CƠ CẤU ĐỊNH VỊ CHI TIẾT - Xác định phương pháp định vị chi. .. - Sơ đồ gá đặt Định vị chi tiết bằng mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do bằng phiến tỳ và khối V cố định hạn chế 2 bậc tự do và khối V tùy động hạn chế 1 bậc tự do Sơ đồ gá đặt : W W Kẹp chặt bằng 2 khối V tùy động và cố định , phương kẹp chặt song song với mặt phẳng định vị - Chọn máy Chọn máy phay đứng 6H12 với các thông số Công suất : 7kW Hiệu suất : 0,75 Bề mặt làm việc của bàn máy : 320×1250 Giới... : tra theo bảng 3-4 sổ tay CNCTM I với vật liệu chế tạo chi tiết bằng thép hợp kim ta chọn mũi khoét gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 ; gia công tinh chọn mũi khoét bằng thép gió với mác thép P9 :chu kỳ bền Tph=80 ph Doa tinh bằng mũi doa thép gió với mác thép P9 :chu kỳ bền Tph=120 ph - Lượng dư gia công :lỗ qua các bước gia công đạt kích thước Gia công đúc : tra bảng 3-102 sổ tay công nghệ chế tạo I... V(mm/ph) S(mm/v) Khoan 530 46,6 0,43 Khoét 400 37,4 0,96 Doa 140 13 1,22 19 t(mm) 14 0,9 0,1 Tφ TH =1 e NGUYÊN CÔNG V : Khoan lỗ φ 4 - Sơ đồ gá đặt Định vị chuẩn tinh chi tiết bằng mặt trụ trong φ 60+0,019 bằng chốt tỳ hạn chế 2 bậc tự do và bằng mặt trụ trong φ 30+0,016 bằng chốt chám hạn chế một bậc tự do Sơ đồ gá đặt : W W Kẹp chặt bằng bulong –dai ốc và thông qua bạc C ( để tháo nhanh ) - Chọn máy... Ta có dung sai kích thước của từng bước nguyên công : Tph=1,6mm; T1=0,3mm; T2=0,015mm - Khi phay tinh dmax=49,985+0,015=50mm - Khi phay thô dmax=50,1+0,3=50,4mm - Phôi dmax=51+1,6=52,6mm Lượng dư gia công lớn nhất được xác định : Khi phay thô : Zmax=52,6-50,4=2,2 (mm) =2200 µ m Khi phay tinh : Zmax=50,4-50=0,4 (mm) =400 µ m Lượng dư gia công tổng cộng lớn nhất và lượng dư gia công tổng cộng nhỏ nhất . gió 6 2,5 3 Khoét doa vát mép 0,019 60 φ + Máy khoan đứng 216A Mũi khoan ruột gà théo gió Mũi doa thép gió 7 2,5 4 Khoan khoét doa vát mép 0,016 30 φ + 2A125 Mũi khoan ruột gà thép gió. phương pháp gia công qua các bước : Khoan Khoét thô Doa tinh Gia công lỗ tra dầu 4 φ 9 Do lỗ không làm việc nên không yêu cầu độ chính xác cao nên ta chi cần thực hiện phương pháp gia công cơ. Chọn phương pháp gia công Để đảm bảo cho độ song song của đường tâm 2 lỗ trụ 0,019 0,016 60 , 30 φ φ + + thì ta thực hiện gia công mặt đầu Gia công mặt đầu : chi tiết gia công có tính đối