ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ, QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ỐNG KẸP, SẢN LƯỢNG 6300 (chiếcnăm).

Chi tiết cần chế tạo có dạng Hộp chi tiết này có tên gọi là ỐNG KẸP dùng để kẹp chặt các chi tiết bề mặt làm việc là lỗ Ф80 và chi tiết được gá lên nhờ lỗ Ф20, chi tiết bị kẹp chặt sẽ được đưa vào lỗ Ф80 quá trình kẹp nhờ 2 lỗ Ф17. Điều kiện làm việc của chi tiết phải đảm bảo về yêu cầu kĩ thuật, độ song song, độ vuông góc giữa cá lỗ Ф80 và mặt đáy để đảm bảo cho chi tiết không bị lệch tâm. Giảm sự rung động, nâng cao sức bền mỏi tại các lỗ cũng như các bề mặt khác gắn với Hộp.

ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HỒNG VĂN MỤC LỤC PHẦN I: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ TẠO PHƠI Trang 1 Phân tích chi tiết gia công Trang Định dạng sản xuất Trang Lựa chọn phương pháp chế tạo phôi Trang PHẦN II: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CƠ Trang Phân tích chuẩn cơng nghệ lập trình tự gia cơng Trang Nội dung nguyên công Trang 2.1 nguyên công Phay mặt đáy Trang 10 2.2 nguyên công Phay mặt Trang 15 2.3 nguyên công Khoan, doa vạt mép lỗ Φ10 Trang 20 2.4 nguyên công Phay hai mặt bên trái phải Trang 25 2.5 nguyên công Phay hai mặt bên trước sau Trang 28 2.6 nguyên công Phay hai rãnh dao Trang 31 2.7 Ngun cơng Phay mặt đáy rãnh chữ U Trang 34 2.8 Nguyên công Phay hai mặt bên rãnh chữ U Trang 39 2.9 nguyên công Khoan, khoét lỗ Φ12, Khoét lỗ Φ20 Trang 44 2.10 Nguyên công 10 Khoan, ta rô ren Φ20 x 1,5 Trang 50 2.11 Nguyên công 11 Nhiệt luyện Trang 54 2.12 Nguyên công 12: Mài bề mặt đáy bề mặt rãnh chữ U 2.13 Nguyên công 13 Kiểm tra Trang 55 Trang 56 PHẦN III: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG GIA CÔNG MẶT ĐÁY Trang 57 3.1 Mục đích u cầu ngun cơng, sơ đồ định vị kẹp chặt Trang 57 3.2 Tính lực cắt tác dụng lên chi tiết Trang 57 3.3 Tính lực kẹp cần thiết lực tác dụng tay công nhân Trang 58 3.4 Tính tính sai số gá đặt cho kích thước gia cơng Trang 62 SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HOÀNG VĂN PHẦN I: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ TẠO PHƠI Phân tích chi tiết gia cơng 1.1 Cơng dụng chi tiết: Hình 1.1 vẽ chi tiết bàn trượt Đây chi tiết bàn trượt, chi tiết sử dụng nhiều máy gia công máy tiện, máy phay, máy CNC… 1.2 Điều kiện làm việc: Chi tiết bàn trượt làm việc điều kiện chịu mài mòn cao, chịu va đập rung động nhiều, mà độ bền độ cứng chi tiết yêu cầu cao SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HOÀNG VĂN 1.3 Yêu cầu kỹ thuật: Chi tiết bàn trượt chi tiết dạng hộp, bề mặt làm việc chủ yếu mặt đáy bề mặt rãnh chữ U, yêu cầu độ nhám bề mặt thấp (Ra = 0.63) q trình lắp ghép xác, dễ dàng u cầu lỗ Φ10 lỗ bắt bu lông có độ nhám thấp (Ra = 2.5) Các bề mặt cịn lại đạt độ nhám (Rz = 20µm) Ngồi cịn có số u cầu sau: - Sau gia công xong cần đạt độ cứng 50-60 HRC - Độ vng góc hai mặt bên rãnh chữ U so với mặt đáy không lơn 0,08/100 mm - Độ khơng vng góc lỗ Φ10 với mặt đầu không lớn 0,08/100 mm - Độ không song lỗ không lớn 0,08/100 mm 1.4 Vật liệu chi tiết: Vật liệu chế tạo bàn trượt thép 20X thấm cacbon từ 0,8 – 1,2 với tính ứng suất cho phép sau đây: - Giới hạn bền kéo σ b = 60 - 85 KG/mm2 - Giới hạn bền chảy σ T = 30 - 63 KG/mm2 - Giới hạn mỏi 20 - 42 KG/mm2 ± 1.5 Tính cơng nghệ kết cấu: Chi tiết yêu cầu độ xác số bề mặt phải cao đạt độ nhám Ra = 1.25, độ xác vị trí tương quan bề mặt chi tiết tương đối cao Về hình dạng chi tiết tương đối đơn giản nên dễ dang q trình tạo phơi gia cơng Để gia công số bề mặt đặc biệt chi tiết cần thiết kế đồ gá thích hợp để đảm bảo kích thước xác, độ nhám thấp cho suất cao… Định dạng sản xuất 2.1 Các dạng sản xuất thường gặp: Dạng sản xuất (loại hình sản xuất) khái niệm kinh tế, kỹ thuật tổng hợp phản ánh mối quan hệ qua lại đặc trưng kỹ thuật, công nghệ nhà SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HỒNG VĂN máy với hình thức tổ chức sản xuất, hạch tốn kinh tế sử dụng q trình nhằm tạo sản phẩm đảm bảo tiêu kinh tế – kỹ thuật Để phân loại dạng sản xuất có nhiều quan điểm khác phân loại dạng sản xuất theo sản lượng hàng năm khối lượng chi tiết Theo quan điểm dạng sản xuất chia làm ba loại + Dạng sản xuất đơn + Dạng sản xuất hàng loạt + Dạng sản xuất hàng khối Trong DSX hàng loạt, vào sản lượng người ta phân thành - Dạng sản xuất loạt nhỏ - Dạng sản xuất loạt vừa - Dạng sản xuất loạt lớn Dạng sản xuất loạt nhỏ có đặc điểm giống với dạng sản xuất đơn Dạng sản xuất loạt lớn có đặc điểm giống với dạng sản xuất hàng khối Vì thực tế người ta phân dạng sản xuất thành ba loại sau: + Dạng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ + Dạng sản xuất loạt vừa + Dạng sản xuất loạt lớn, hàng khối 2.2 Đặc điểm dạng sản xuất: a Dạng sản xuất đơn chiêc loạt nhỏ: Là dạng sản xuất mà sản lượng gia công mặt hàng nhỏ, thường đến vài chục chiễc Số chủng loại mặt hàng nhiều, mặt hàng không lặp lại lặp lại theo chu kỳ Đặc điểm: - Sử dụng máy: chủ yếu máy vạn - Bố trí máy: thường bố trí máy theo nhóm máy - Đồ gá trang bị công nghệ: chủ yếu vạn - Phương pháp gá đặt: chủ yếu sử dụng phương pháp rà gá - Phương pháp đảm bảo độ xác gia cơng: chủ yếu sử dụng phương pháp đo dị cắt thử - Định mức kĩ thuật: đơn giản, thường định mức theo kinh nghiệm SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HỒNG VĂN - Bậc thợ: thợ đứng máy địi hỏi tay nghề cao, không cần thợ điều chỉnh - Văn kiện công nghệ: lập đơn giản thường sử dụng phiếu tiến trình cơng nghệ b Dạng sản xuất loạt lớn thành khối: Là dạng sản xuất mà số chủng loại mặt hàng ít, sản lượng gia công mặt hàng lớn, sản phẩm ổn định, lâu dài Đặc điểm: - Sử dụng máy: chủ yếu máy chuyên dùng, máy tự động cho suất cao - Bố trí máy: theo quy trình cơng nghệ Tại máy thường hồn thành cơng việc định quy trình cơng nghệ định - Đồ gá, trang thiết bị công nghệ: chủ yếu chuyên dùng - Phương pháp gá đặt: chủ yếu sử dụng phương pháp tự động đạt kích thước - Phương pháp đảm bảo độ xác gia công: thường sử dụng phương pháp chỉnh sẵn dao - Định mức kỹ thuật: tỉ mỉ xác, thường sử dụng phương pháp tính tốn phân tích, bấm giờ, chép thực ngày làm việc.v.v - Bậc thợ: cần thợ điều chỉnh có tay nghề cao, thợ đứng máy khơng cần có tay nghề cao - Văn kiện công nghệ: lập tỉ mỉ, thường phải sử dụng đến phiếu nguyên công c Sản xuất loạt vừa: Là dạng sản xuất mà sản lượng mặt hàng khơng q ít, số chủng loại mặt hàng không nhiều, sản phẩm tương đối ổn định lặp lại theo chu kỳ Đặc điểm: Kết hợp hai dạng sản xuất 2.3 Định dạng sản xuất: Muốn xác đinh dạng sản xuất trước hết ta phải biết sản lượng hàng năm chi tiết gia cơng Sản lượng hàng năm tính theo cơng thức sau: N = N1.m (1+ α+β ) (chiếc/năm) 100 Trong đó: N - số chi tiết sản xuất năm N1 - Số sản phẩm (số máy) sản xuất năm SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HỒNG VĂN Theo đề : N1 = 5000 (Chiếc/năm) m - Số lượng chi tiết sản phẩm chế tạo (m = 1) β - số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ (khoảng 5%÷7%) Chọn β = 5% α - số phần trăm chi tiết phế phẩm q trình chế tạo (khoảng 3÷5%) Lấy α = 5% N = 5000.1.(1 + 5+5 ) = 5500(chiếc/năm) 100 Ta có khối lượng chi tiết tính theo cơng thức: M = V γ (kg) Trong đó: M - khối lượng chi tiết (kg) V - thể tích chi tiết (dm3) γ - khối lượng riêng vật liệu Giả sử điền đầy chi tiết, thể tích chi tiết là: Vα = 50 x 150 x 80 = 600000 (mm3) Thể tích khoảng trống phải cắt bỏ là: lỗ φ20 mm: V1 = x (π x 102 x 15) = 18840 (mm3) lỗ φ12 mm: V2 = x (π x 62 x 35) = 15825.6 (mm3) lỗ φ10 mm: V3 = x (π x 52 x 50) = 7850 (mm3) lỗ ren M20: V4 = π x 102 x 25 = 7850 (mm3) Hình hộp chữ nhật khoét: V5 = 70 x 25 x 80 = 140000 (mm3) lỗ hình hơp chữ nhật nhỏ: V6 =2 x (3 x x 80)= 1440 (mm3) Vậy thể tích thực chi tiết là: V = Vα – (V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6) = 408194,4 (mm3) V = 0,4081944 (dm3) Vật liệu làm chi tiết thép có trọng lượng riêng là: γ = 7,852 (kG/dm3) Do trọng lượng chi tiết là: Q = V x γ = 0,4081944 x 7,852 = 3,205 (kG) SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HOÀNG VĂN Từ kết thu đối chiếu với bảng cách xác định dạng sản xuất (Thiết kế đồ án CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY _GS.TS NGUYỄN VĂN ĐỊCH – NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2007) Với: Q < 4kG N = 5500 (chiếc/năm) Vậy ta chọn dạng sản xuất loạt lớn cho chi tiết Lựa chọn phương pháp chế tạo phôi Phôi chế tạo vật liệu thép 20X Chi tiết có kết cấu đơn giản nhiều mặt phẳng đối xứng, kích thước khn khổ nhỏ có u cầu kỹ thuật cao, dạng sản xuất hàng loạt lớn nên chọn phương pháp chế tạo phơi như: đúc khuôn kim loại, đúc khuôn vỏ mỏng hay dập nóng Cả phương pháp cho suất, độ xác cao Tuy nhiên, với phương pháp đúc khn kim loại lại có nhược điểm vật đúc dễ bị nứt tính co bóp khn ruột ,chi phí chế tạo khn cao Phương pháp phù hợp đúc hợp kim màu đúc thép 20X Phương pháp đúc khn vỏ mỏng phù hợp với chi tiết có thành mỏng, hình dáng phức tạp Mặt khác phương pháp cịn địi hỏi chất dính nhựa nhiệt rắn bakelit đắt tiền, lại sinh khí độc hại cháy Riêng phương pháp dập nóng, ta thu chi tiết có độ nhám bề mặt, độ xác tương đối cao, tính tốt đạt suất cao, giảm lượng ba via, lại dễ khí hố tự động hố Vì ta chọn phương pháp chế tạo phơi dập nóng máy dập đứng Chọn phơi có hình dạng gần giống với chi tiết gia công để thuận tiện cho việc gia công tiết kiệm kim loại Từ ta chế tạo khn dập hình sau: Trong đó: – Nữa khn – Lịng khn SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HỒNG VĂN – Mặt phân khn – Nữa khn – Rãnh én Hình 1.2 Bản vẽ khn dập PHẦN II: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CƠ Phân tích chuẩn cơng nghệ lập trình tự gia cơng 1.1 Phân tích chọn chuẩn định vị gia công: Trước tiến hành gia công nguyên công, chi tiết phải gá đặt vào vị trí yêu cầu Gá đặt gồm hai giai đoạn: Định vị kẹp chặt định vị q trình xác định ví trí xác phôi hệ tọa độ tương đối so với dụng cụ cắt, cịn kẹp chặt có nhiệm vụ cố định vị trí vừa định vị, chống dịch chuyển phơi liệu q trình gia cơng Q trình định vị thực trước, trình kẹp chặt thực sau Trong sản xuất hàng loạt loạt lớn trình gá đặt thực đồ gá thoe phương pháp tự động đạt kích thước nhờ mặt chuẩn chi tiết Chọn chuẩn hợp lí cho phép nâng cao độ xác gia cơng, đơn giản q trình gá đặt kết cấu cấu định vị kẹp chặt, giảm bớt thòi gian phụ Trong phần lớn trường hợp, để gia cơng chi tiết hồn thiện thường phải sử dụng nhiều loại máy với nhiều sơ đồ gá đặt bề mặt chuẩn khác Có số loại mặt chuẩn sau: Chuẩn thiết kế chuẩn sử dụng trình thiết kế Chúng dùng để xác định vị trí bề mặt khoảng cách tính tốn chúng so với bề mặt lại Chuẩn đo chuẩn mà dựa vào người ta xác định kích thước cần thực gia cơng kiểm tra vị trí tương đối bề mặt chi tiết SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HỒNG VĂN Chuẩn cơng nghệ bề mặt chuẩn sử dụng để xác định vị trí phơi q trình chế tạo lắp ghép Chuẩn gia cơng dùng để xác định vị trí bề mặt cần gia công Chuẩn gia công chuẩn thực Chuẩn gia công tiếp xúc trực tiếp với phần tử định vị đồ gá Chuẩn gia cơng chuẩn thơ chuẩn tinh Chuẩn thô bề mặt dùng làm chuẩn chưa qua gia công Chuẩn tinh bề mặt dùng làm chuẩn qua gia công trước Chuẩn lắp ráp bề mặt sử dụng để xác định vị trí tương quan phần tử tham gia vào trình lắp ráp Chọn chuẩn phải thực cho đảm bảo tốt hai yêu cầu quan trọng trình gia công: - Đảm bảo chất lượng chi tiết - Nâng cao suất giảm giá thành Trong trình gia cơng người ta thường sử dụng hai loại chuẩn chuẩn thô chuẩn tinh Khi chọn chuẩn thô ta dựa vào nguyên tắc chọn chuẩn thô: - Nếu chi tiết có bề mặt khơng gia cơng tốt ta chọn bề mặt làm chuẩn thơ để gia cơng bề mặt cịn lại - Nếu chi tiết có tất bề mặt gia công ta chọn chuẩn thô bề mặt khơng gia cơng có u cầu độ xác vị trí tương quan cao so với mặt gia công cao - Nếu tất bề mặt chi tiết phải gia cơng nên chọn mặt có lượng dư nhỏ, yêu cầu độ xác vị trí so với bề mặt cịn lại cao làm chuẩn thơ - Chuẩn thơ nên chọn mặt có độ phẳng tốt, khơng có đậu rót q gồ gề - Chuẩn thô nên dùng lần trình gia cơng Chuẩn tinh bề mặt chọn làm chuẩn qua gia công Khi chọn chuẩn tinh ta tuân theo điểm sau: - Sử dụng nguyên tắc dùng chuẩn thống SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HOÀNG VĂN - Cố gắng chọn chuẩn tinh chuẩn tinh - Cố gắng chọn chuẩn định vị trùng với chuẩn đo để tránh gây sai số chuẩn - Chuẩn tinh để gia công mặt chọn cho kết cấu đồ gá đơn giản thuận tiện sử dụng - Chọn chuẩn cho gia công chi tiết không bị biến dạng lực cắt, lực kẹp Từ ta phân tích chọn chuẩn thơ chi tiết bàn trượt bề mặt cho nguyên công gia công mặt đáy có kích thước đủ lớn, phẳng cho phép gá đặt phôi thuận lợi đồ gá, Cịn mặt đáy sau gia cơng xong sử dụng làm chuẩn tinh để gia cơng bề mặt cịn lại, mà tránh gây sai số chuẩn Sau gia công xong ta cần lật chi tiết lại gia công bề mặt rãnh chữ U chọn mặt làm chuẩn tinh thứ hai 1.2 Lập trình tự gia cơng: Nguyên công 1: Phay mặt đáy Nguyên công 2: Phay bề mặt Nguyên công 3: Khoan, doa mạt mép lỗ Φ10 Nguyên công 4: Phay hai mặt bên trái phải Nguyên công 5: Phay hai mặt trước sau Nguyên công 6: Phay hai rãnh dao Ngun cơng 7: Phay mặt đáy rãnh chữ U Nguyên công 8: Phay hai mặt bên rãnh chữ U Nguyên công 9: Khoan, khoét lỗ Φ12; khoét lỗ Φ20 10 Nguyên công 10: Khoan ta rô lỗ ren M20 x 1,5 11 Nguyên công 11: Nhiệt luyện 11 Nguyên công 12: Mài bề mặt đáy bề mặt rãnh chữ U 13 Nguyên công 13: Kiểm tra Nội dung nguyên công 2.1 nguyên công 1: Phay mặt đáy:  Sơ đồ định vị kẹp chặt: SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page 10 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH nt = GVHD: HOÀNG VĂN 1000.Vt 1000.9,42 = = 250 (vg/ph) π D 3,14.12 Chọn cấp tốc độ động nm= 250 vg/ph (sách chế độ cắt gia cơng khí) Vậy vận tốc cắt thực tế: Vtt = π D.n m 3,14.12.250 = = 9,42 (m/ph) 1000 1000 Mô men xoắn khoét: Yp M = C p t xp S z K p D.Z 2.1000 ( KGm) Tra bảng – ST chế độ cắt gia cơng ta có: Cp = 37,8; xp = 1,3 ; D = 12 ; yp = 0,7 ; Z = Tra bảng 12 – 13 - ST chế độ cắt gia cơng ta có: KmM δ  = Kmp =    75  np  65  =   75  , 75 = 0,85 Vậy ta có : M= 37,8.11,3.0,6 0,7.0,85.12.4 = 0,54( KGm) 2.1000 Cơng suất cắt hữu ích tính theo công thức: N= M n 0,54.250 = = 0,14 (kW) 975 975  Khi Khoét lỗ Φ20 : Chiều sâu cắt : t = 20 − 12 = mm Bước tiến S = (0,5 – 0,6) mm/vòng Chọn S = 0,6 (mm/vòng) (Tra bảng – ST chế độ cắt gia công cơ) Tốc độ cắt V kht tính theo cơng thức: Vt = CV D Zv KV T m t Xv S Yv Tra bảng 5-28 5-29 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I) ta có thơng số Hệ số kv = kmv knv kuv klv Tra bảng 6-1, 7-1, 8-ST chế độ cắt gia cơng ta có hệ số mũ SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page 49 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH    GVHD: HOÀNG VĂN kv = 1,25 0,75 = 0,94 Vt = 10.20 0,3 0,94 = 12,33 (m/ph) 35 0, 45.10,3.0,6 0,6 Số vịng quay tính tốn: nt = 1000.Vt 1000.12,33 = = 196,33 (vg/ph) π D 3,14.20 Chọn cấp tốc độ động nm= 200 vg/ph (sách chế độ cắt gia cơng khí) Vậy vận tốc cắt thực tế: Vtt = π D.n m 3,14.20.200 = = 12,56 (m/ph) 1000 1000 Mô men xoắn khoét: Yp M = C p t xp S z K p D.Z 2.1000 ( KGm) Tra bảng – ST chế độ cắt gia cơng ta có: Cp = 37,8; xp = 1,3 ; D = 12 ; yp = 0,7 ; Z = Tra bảng 12 – 13 - ST chế độ cắt gia cơng ta có: KmM δ  = Kmp =    75  np  65  =   75  , 75 = 0,85 Vậy ta có : M= 37,8.11,3.0,6 0,7.0,85.20.4 = 0,9( KGm) 2.1000 Cơng suất cắt hữu ích tính theo công thức: N= M n 0,9.200 = = 0,18 (kW) 975 975  Tính thời gian thời gian ngun cơng: Ta có thời gian bản: T0 = l.i (ph), n.S Trong đó: i – số bước gia công Khi khoan khoét i = n – số vịng quay dao, ta có: SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page 50 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HOÀNG VĂN Khi khoan n = 200 vg/ph, khóet n = 250 vg/ph, khoét n = 200 vg/ph S – lượng tiến dao vòng, mm/vòng chi tiết, ta có: Khi khoan S = 0,22 mm/vg, khoét S = 0,6 mm/vg, khoét S = 0,6 mm/vg l – chiều dài tiến dao, mm gái trị: l = l0 + lav + lvq Ta có: Khi khoan l = 50 + 3,84 + = 55,84 mm Khi khoét l = 50 + 2,84 + = 54,84 mm Khi khoét l = 15 + 6,2 = 21,2 mm Vậy thời gian tổng cộng là: T0 = 1,3 + 0,4 + 0,2 = 1,9 (ph) 2.10 Nguyên công 10: Khoan, ta rô ren Φ20 x 1,5  Sơ đồ định vị kẹp chặt: Hình 1.12 Sơ đồ định vị kẹp chặt Định vị: mặt phẳng đáy dùng phiến tì tinh khống chế bậc tự hai lỗ định vị: + Một chốt trụ ngắn khống chế bậc tự + Một chốt trám khống chế bậc tự SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page 51 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HOÀNG VĂN Kẹp chặt chi tiết sử dụng cấu kẹp liên động hướng từ xuống  Các bước gia công sau: - Bước 1: khoan lỗ Φ18 - Bước 2: Ta rô lỗ M20x1,5  Các chuyển động: - Chi tiết gá bàn máy đứng yên - Dao khoan, ta rô chuyển động tịnh tiến quay tròn  Chọn máy Chọn máy khoan đứng liên xô 2H175 dùng để khoan ta rô có thơng số sau: - Cơng suất động trục là: 10 (KW) - Số cấp tốc độ trục chính: 12 - Phạm vi tốc độ trục chính: 18 - 800 (v/ph) - Khối lượng máy: 3500kg - đường kính lớn khoan được: D = 75 mm (Tra bảng VIII-33 trang 78 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II,III,IV)  Chọn loại dao: Chọn mũi khoan ruột gà đuôi trụ loại thường hợp kim cứng với thông số sau: - Đường kính d = 18 mm - Chiều dài L = 120 mm - Chiều dài phần làm việc l = 60 mm (Tra bảng - 40 trang 319 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I)  Lượng dư: Zb = mm (µm)  Tra chế độ cắt:  Khi Khoan: Chiều sâu cắt : t = 0,5.D = mm Bước tiến S = (0,22 – 0,28) mm/vòng Chọn S = 0,24 (mm/vòng) (Tra bảng – ST chế độ cắt gia công cơ) SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page 52 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HOÀNG VĂN Tốc độ cắt V khoan tính theo cơng thức: Vt = CV D Zv KV T m t Xv S Yv Tra bảng 5-28 5-29 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I) ta có thơng số: Cv = 6,38 ; Zv = 0,5 ; Xv = ; Yv = 0,45 ; m = 0,42; T = 25 Hệ số kv = kmv knv kuv klv Trong đó: kmv - Tra bảng 6-1 ST chế độ cắt gia cơng ta có kmv= 1,25 knv - Tra bảng 7-1 ST chế độ cắt gia cơng ta có knv= 1,0 kuv - Tra bảng 8-1 ST chế độ cắt gia công ta có kuv= 1,0 klv - Tra bảng 8-1 ST chế độ cắt gia cơng ta có kuv= 0,75    kv = 1,25 0,75 = 0,94 Vt = 6,38.17,5 0,5 0,94 = 12,33 (m/ph) 25 0, 42.0,24 0, 45 Số vòng quay tính tốn: nt = 1000.Vt 1000.12,33 = = 224,52 (vg/ph) π D 3,14.17,5 Chọn cấp tốc độ động nm= 200 vg/ph (sách chế độ cắt gia công khí) Vậy vận tốc cắt thực tế: Vtt = π D.n m 3,14.17,5.200 = = 10,99 (m/ph) 1000 1000 Lực cắt Mô men xoắn: M = CM DzM SyN KmM (KGm) P0 = Cp DZp Syp Kmp (KGm) Tra bảng – ST chế độ cắt gia cơng ta có: CM = 0,048 ; Zm = ; Ym = 0,7 ; Cp = 68 ; Zp = ; Yp = 0,7 Tra bảng 12 – 13 - ST chế độ cắt gia công ta có: δ    75  KmM = Kmp =  np  65  =   75  , 75 = 0,85 Vậy ta có : M = 0,048 202 0,240,7 0,85 = 6,09 (KGm) SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page 53 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HỒNG VĂN P0 = 68 202 0,240,7 0,85 = 1854(KGm) Công suất cắt hữu ích tính theo cơng thức: M n 6,09.200 = = 1,25 (kW) 975 975 N=  Khi ta rô: 20 − 18 = mm Chiều sâu cắt : t = Bước tiến S = (0,5 – 0,6) mm/vòng Chọn S = 0,6 (mm/vòng) (Tra bảng – ST chế độ cắt gia cơng cơ) Tốc độ cắt V kht tính theo công thức: Vt = CV D Zv KV T m t Xv S Yv Tra bảng 5-28 5-29 (sổ tay cơng nghệ chế tạo máy tập I) ta có thông số Hệ số kv = kmv knv kuv klv Tra bảng 6-1, 7-1, 8-ST chế độ cắt gia cơng ta có hệ số mũ    kv = 0,5 0,75 = 0,33 Vt = 10.20 0,3 0,33 = 2,23 (m/ph) 35 0, 45.10,3.0,6 0,6 Số vịng quay tính tốn: nt = 1000.Vt 1000.2,23 = = 35,09 (vg/ph) π D 3,14.20 Chọn cấp tốc độ động nm=18 vg/ph (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II,III,IV) Vậy vận tốc cắt thực tế: Vtt = π D.nm 3,14.20.18 = = 1,13 (m/ph) 1000 1000 Mô men xoắn ta rô: Yp M = C p t xp S z K p D.Z 2.1000 ( KGm) Tra bảng – ST chế độ cắt gia công ta có: Cp = 37,8; xp = 1,3 ; D = 12 ; yp = 0,7 ; Z = SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page 54 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HOÀNG VĂN Tra bảng 12 – 13 - ST chế độ cắt gia cơng ta có: KmM δ  = Kmp =    75  np  65  =   75  , 75 = 0,85 Vậy ta có : M= 37,8.11,3.0,6 0,7.0,85.20.4 = 0,9( KGm) 2.1000 Cơng suất cắt hữu ích tính theo công thức: N= M n 0,9.18 = = 0,02 (kW) 975 975  Tính thời gian thời gian ngun cơng: Ta có thời gian bản: T0 = l.i (ph) n.S Trong đó: i – số bước gia công Khi khoan i = n – số vịng quay dao, ta có: Khi khoan n = 200 vg/ph Khi ta rô n = 18 vg/ph S – lượng tiến dao vòng, mm/vòng chi tiết, ta có: Khi khoan S = 0,24 mm/vg Khi ta rơ S = 0,6 mm/vg, l – chiều dài tiến dao, mm gái trị: l = l0 + lav + lvq Ta có: Khi khoan l = 25 + 3,84 + = 30,84 mm Khi ta rô l = 25 + 2,84 + = 28,84 mm Như ta có thời gian khoan: T0 = 30,84.1 = 0,7 (ph) 200.0,24 SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page 55 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HỒNG VĂN Ta có thời gian ta rơ: T0 = 28,84.1 = 2,1 (ph) 18.0,6 2.11 Nguyên công 11: Nhiệt luyện - Mục đích: chi tiết làm việc điều kiện chịu mài mòn,để tăng tuổi thọ chi tiết,thì bề mặt làm việc chi tiết cần có độ cứng cao Vì ta phải tiến hành nhiệt luyện chi tiết nhằm nâng cao độ cứng bề mặt chi tiết - Phương pháp nhiệt luyện : Trộn bột than nhỏ chất xúc tác Na 2CO trộn cho vào hộp với chi tiết, đưa hộp vào lò nung, nung đến tº = 900÷950ºc, tùy theo u cầu chiều dày lớp thấm tơi ta chọn thời gian thích hợp, chiều dày lớp thấm tơi lớn thời gian thấm dài từ 2÷4h Sau thấm tơi ta tiến hành tơi va ram chi tiết để đạt độ cứng bề mặt từ (55÷60)HRC 2.12 Ngun cơng 12: Mài bề mặt đáy bề mặt rãnh chữ U  Sơ đồ định vị kẹp chặt: Hình 1.12 Sơ đồ định vị kẹp chặt SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page 56 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HỒNG VĂN Định vị: mặt phẳng đáy dùng phiến tì tinh khống chế bậc tự mặt trước khống chế bậc tự Kẹp chặt chi tiết sử dụng cấu kẹp ren vít hướng từ sau trước  Các chuyển động: - Chi tiết gá bàn máy chuyển động tịnh tiến - Đá mài chuyển động quay tròn  Chọn máy: Chọn loại máy mài phẳng có ký hiệu 372B có đặc tính lỹ thuật sau: Kích thước bàn máy 300x1000 Cơng suất động trục đá mài 4,5 kW Hiệu suất máy η = 0,95 Giới hạn tốc độ tiến dọc bàn m/ph 3-30 bước tiến ụ đá mài: Thẳng đứng: 0,01 - 0,02 - 0,03 - 0,04 - 0,05 - 0,06 - 0,07 - 0,08 - 0,09 Tiến ngang: (vô cấp) -30  Chọn loại đá mặt phẳng có mặt π VD : Đường kính đá : D = 80 mm Đường kính đá : d = 40 mm Chiều cao đá H = 20 mm  Chế độ cắt: Số vòng quay đá phút: 1600 vòng/phút Tra bảng 3.9 Chế độ cắt gia cơng ta có Vd = 25 m/s Tra bảng 3.9 Chế độ cắt gia cơng ta có Vct = 20 m/ph Tra bảng 3.9 Chế độ cắt gia cơng ta có t = 0,01 mm Tra bảng 3.9 Chế độ cắt gia cơng ta có Sd = 0,3 m/ph Cơng suất mài tính theo cơng thức: N = C N Vctv t x S y d q (kW) Tra bảng 4.6 Chế độ cắt gia cơng ta có CN = 2,2; v = 0,5; x = 0,5; y = 0,55 N = 2,2.20 0,5.0,010,5.0,30,55 = 0,5 (kW) 2.13 Nguyên công 13: Kiểm tra SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page 57 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HỒNG VĂN Hình 1.13 Sơ đồ kiểm tra - Nội dung kiểm tra: Kiểm tra độ khơng vng góc hai mặt bên rãnh so với mặt đáy không lớn 0.08/100mm Kiểm tra độ không song song đường tâm lỗ không lớn 0,03/100mm - Dụng cụ kiểm tra : đông hồ đo Giá gá đặt đồng hồ Cử tỳ di động tay vặn PHẦN III: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG GIA CÔNG MẶT ĐÁY 3.1 Mục đích yêu cầu nguyên công, sơ đồ định vị kẹp chặt: 3.1.1 Mục đích, u cầu ngun cơng: - Ngun cơng thiết kế đồ gá nguyên công phay mặt đáy - Gia công để lấy phần lượng dư cần hớt bỏ để đạt độ nhám bề mặt theo yêu cầu, với cấp độ bóng Ra = 1,25 - Vì bề mặt làm việc chi tiết nên u cầu gia cơng xác, với bước gia công là: phay thô phay tinh 3.1.2 Sơ đồ định vị kẹp chặt: SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page 58 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HỒNG VĂN Hình 1.14 Sơ đồ định vị kẹp chặt phay mặt đáy Định vị: mặt phẳng đáy dùng phiến tì nhám khống chế bậc tự mặt bên khống chế bậc tự Kẹp chặt chi tiết sử dụng cấu kẹp ren vít hướng từ phải qua trái 3.2 Tính lực cắt tác dụng lên chi tiết: Ta có lực cắt phay là: yp PZ = C p t xp S Z B up Z D qp n wp K p Trong đó: Cp – hệ số đặc trưng cho vật liệu gia công; t – chiều sâu cắt mm; Sz – lượng chạy dao răng, mm/răng; Z – số dao phay; B – bề rộng phay, mm; D – đường kính dao phay, mm; n – số vòng quay dao,v/ph; K – hệ số phụ thuộc vào chất lượng vật liệu gia công; xp, yp, qp, ωp – số mũ tra bảng – ST chế độ cắt gia công Pz = 82,5.1.0,10,75.80.5 0,94 = 9,49(kG ) 501,3.6000, Các thành phàn khác lấy sau: SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page 59 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HỒNG VĂN - Lực hướng kính Py = (0,2 ÷ 0,4) Pz - Lực chạy dao Ps = (0,3 ÷ 0,4) Pz - Lực vng góc với lực chạy dao Pv = (0,85 ÷ 0,9) Pz 3.3 Tính lực kẹp cần thiết lực tác dụng tay cơng nhân: 3.3.1 Tính lực kẹp cần thiết: Hình 1.15 phay dao phay mặt đầu Sơ đồ phân tích lực phay nghịch: Với R lực tổng hợp hai thành phần lực cắt Pz Py gây Để đơn giản hóa q trình tính lực kẹp, ta cho co lực P s tác dụng lên chi tiết Trong trường họp cấu kẹp chặt phải tạo lực ma sát P lớn lực Ps: P = P1 + P2 = Wt f ≥ Ps Nếu thêm hệ số K ta lại có: Wt = K Ps f Trong đó: Wt – lực kẹp thực tế; f – hệ số ma sát, f = 0,3; K – hệ số an toàn: K = k k1 k2 k3 k4 k5 k6 k0 – hệ số an toàn chung, trường hợp, k0 = 1,5 ÷ chọn k0 = 1,5 k1 – hệ số kể đến lượng dư không đều, k1 = k2 – hệ số xét đến dao mòn làm lực cắt tăng, k2 = k3 – hệ số xét đến cắt khơng liên tục làm lực cắt tăng, k2 = 1,2 k4 – hệ số xét đến nguồn sinh lực không ổn định, kẹp tay k4 = 1,3 SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page 60 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HỒNG VĂN k5 – hệ số kể đến vị trí tay quay cấu kẹp thận tiện hay không thuận tiện, kẹp tay: góc quay < 900, k5 = k6 – hệ số tính đến mơ men làm lật phôi quay quanh điểm tựa, đinh vị phiến tỳ k6 = K = 1,5.1.1.1,2.1,3.1.1 = 2,34 Như lực kẹp thực tế là: Wt = 2,34 0,3.15,46 = 361,7 (N) 0,3 3.3.2 Lực tác dụng tay cơng nhân: • Tính chọn bulơng kiểm tra bền Ta dùng cấu kẹp ren vít để kẹp chặt phôi tay, phần tử định vị chịu lực bulơng đai ốc, ứng suất sinh gây gẫy đứt bulông nên ta cần tính chọn đường kính bulơng cho phù hợp đảm bảo bền Theo CT XII - 8/510 sách ST CN CTM II, III, IV ta có: D = C W σ Trong đó: W – lực kẹp bulông σ – ứng suất kéo cho phép tiết diện chân răng, kG/mm2 bulông thép C45 ta chọn σ = ÷ 10 d – đường kính bulơng C = 1,4 ren hệ mét Vậy ta có: d = C 361,7 W = 1,4 = 13,42(mm) σ Chọn đường kính bulơng d = 10(mm) Ta chọn bước ren M14x1,25 Kiểm tra bền: σtđ = 1,3 • 4.W = 5,9 < [σ] nên bulông đủ bền π d Sơ đồ tính lực tay quay hay lực tác dụng công nhân: Ta chọn R = 2mm nên Rtđ = R = 1,33mm dtb = 2.rtb = = 13mm Bước ren: S= 1,5mm Góc nâng α= 20 Chọn hệ số ma sát f = tanφ = tanφ1 = 0,1 nên φ = φ1= 5043’ Chọn L = 100mm SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page 61 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HỒNG VĂN Hình 1.15 Sơ đồ tính lực tay quay hay lực tác dụng cơng nhân dtb = 2.rtb tanα = Ta có phương trình cân mơmen sau: Q.L = Mma sát ren + Mma sát đầu kẹp = W.tan(α+φ).rtb + W.tanφ1 Rtđ => W = => Q = = 0,54N Vậy lực tác dụng tay công nhân là: Q = 0,54N 3.4 Tính tính sai số gá đặt cho kích thước gia cơng: εgđ = εc+ εk+ εct+ εm+ εđc (cơng thức 60/87 sách TK ĐA CNCTM) Trong đó: εc – sai số chuẩn, ta có εc= (do chuẩn định vị trùng với gốc kích thước – cơng thức bảng 19/44 sách TK ĐA CNCTM) εk – sai số kẹp chặt, lực kẹp gây (vì phương lực kẹp vng gốc với chuẩn kích thước gia cơng ta có εk= 0μm) εm – sai số mịn, đồ gá bị mịn gây Theo cơng thức 61/88 sách TK ĐA CNCTM ta có: εm= β N (μm) Trong đó: β – hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị, ta chọn β= N – số lượng chi tiết gia công đồ gá, N= 10.000 Nên ta có: εm= β N = 10000 = 0(μm) εđc – sai số sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá, ta lấy εđc= 5(μm) εgđ – sai số gá đặt, ta lấy theo giá trị sai số gá đặt cho phép [ε gđ]= δ (δ- dung sai nguyên công) 3 Nên [εgđ]= δ = 30 = 10(μm) [εct] – sai số chế tạo cho phép đồ gá SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page 62 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH Ta có: GVHD: HOÀNG VĂN [εct] = [ε gđ ]2 − [ε c + ε k + ε m + ε đc ] [εct] = [10]2 − [0 + + + ] = 8,66(μm) TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]- Sổ tay công nghệ chế tạo máy, tập II, III, IV NGUYỄN NGỌC ANH PHAN ĐÌNH THUYÊN - HÀ VĂN VUI ( Nhà xuất KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT) [2]- Sổ tay công nghệ chế tạo máy, tập I NGUYỄN NGỌC ANH - TỐNG CÔNG NHỊ - NGUYỄN VĂN SẮC - HỒ ĐẮC THỌ ( Nhà xuất KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT) [3]- Sổ tay công nghệ chế tạo máy, tập I, II NGUYỄN ĐẮC LỘC - NINH ĐỨC TỐN - LÊ VĂN TIẾN - TRẦN XUÂN VIỆT ( Nhà xuất KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT) [4]- Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Pgs.Pts TRẦN VĂN ĐỊCH ( Nhà xuất KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT) [5]- Hướng dẫn đồ án môn học công nghệ chế tạo máy LÊ TRUNG TRỰC ĐẶNG VĂN NGHÌN ( Nhà xuất ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH2006) [6]- Sổ tay Atlas đồ gá Pgs Ts TRẦN VĂN ĐỊCH ( Nhà xuất KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT) [7]- Dung sai lắp ghép Pgs.Ts NINH ĐỨC TỐN ( Nhà xuất GIÁO DỤC) [8]- Sổ tay gia công Gs.Ts TRẦN VĂN ĐỊCH [9]- Giáo trình cơng nghệ chế tạo máy Th.s BÙI HỆ THỐNG SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page 63 ... gặp: Dạng sản xuất (loại hình sản xuất) khái niệm kinh tế, kỹ thuật tổng hợp phản ánh mối quan hệ qua lại đặc trưng kỹ thuật, công nghệ nhà SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY... tiết sản xuất năm N1 - Số sản phẩm (số máy) sản xuất năm SVTH: ĐẶNG VĂN THÁI Page ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HỒNG VĂN Theo đề : N1 = 5000 (Chiếc/năm) m - Số lượng chi tiết sản phẩm chế. .. Page ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THẠNH GVHD: HỒNG VĂN Chuẩn cơng nghệ bề mặt chuẩn sử dụng để xác định vị trí phơi trình chế tạo lắp ghép Chuẩn gia cơng dùng để xác định vị trí bề mặt cần gia công