TRÌNH TỰ THIẾT KẾ MỘT SỐ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ doc

Nghiên cứu bản vẽ chi tiết, kiểm tra lại tính công nghệ của nóĐây là chi tiết làm từ thép hộp 40x40x3 được hàn lại với nhau.. Khung có nhiệm vụ lắp bộ phận cắt, các ống dẫn hom, cơ cấu c

TRÌNH TỰ THIẾT KẾ MỘT SỐ QUY TRÌNH

CÔNG NGHỆ

I Cụm cắt hom

1 Khung bộ phận cắt

a Bản vẽ thiết kế

1.1 Nghiên cứu bản vẽ chi tiết, kiểm tra lại tính công nghệ của nó

Đây là chi tiết làm từ thép hộp 40x40x3 được hàn lại với nhau Khung

có nhiệm vụ lắp bộ phận cắt, các ống dẫn hom, cơ cấu cam…

1.2.Phân loại chi tiết , sắp đặt vào các nhóm

Đây là loại chi tiết được cấu tạo từ các hộp hàn lại với nhau, được làm

từ thép hộp chế tạo tiêu chuẩn có sẵn trên thi trường

1.3.Xác định dạng sản xuất

Đây là máy thí nghiệm nên đây chỉ là dạng sản xuất đơn chiếc sau đó mới đưa vào sản xuất hàng loạt

1.4.Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

Khung chính được làm từ các hai loại thép hộp đã được sản xuất tiêu chuẩn có sẵn trên thị trường Cụ thể ở đây dùng thép hộp 40x40x3

1.5 Xác định chuẩn và chọn các định vị, kẹp chặt trong mỗi nguyên công

Khung bộ phận cắt dùng để lắp các chi tiết lên nó yêu cầu độ chính xác không quá cao do đó chọn chuẩn gia công là mặt bên của thép hộp

Nguyên công của quy trình gia công khung chính bao gồm:

+ Tính toán chiều dài và cắt thép hộp đảm bảo lượng dư gia công Định vị kẹp chặt của nguyên công này là nhờ bàn kẹp êtô của máy cắt và mặt bên của thanh thép hộp

+ Hàn các thanh thép hộp lại với nhau theo bản vẽ Các thanh thép hộp được đặt trên nền phẳng, sau đó hàn theo vị trí trên bản vẽ

+ Mài nhẵn và sơn chống gỉ Dùng máy mài tay mài nhẵn các mối hàn sau đó sơn chống gỉ

1.6 Lập thứ tự nguyên công

Nguyên công 1: Cắt các thanh thép hộp theo đảm bảo lượng dư gia công

- Cắt 4 thanh thép hộp 40 x 40 với chiều dài 900 mm, sau đó cắt vát

450 ở hai đầu ( Thanh 1 )

- Cắt 4 thanh thép hộp 40 x 40 với chiều dài 555 mm, sau đó cắt vát

450 ở hai đầu ( Thanh 2 )

- Cắt 5 thanh thép hộp 40 x 40 với chiều dài 500 mm ( Thanh 3 )

- Cắt 2 thanh thép hộp 40 x 40 với chiều dài 820 mm ( Thanh 4 )

- Cắt 2 thanh thép hộp 40 x 40 với chiều dài 475 mm ( Thanh 5 )

- Cắt 1 thanh thép hộp 40 x 40 với chiều dài 280 mm ( Thanh 6 )

- Cắt 1 thanh thép hộp 40 x 40 với chiều dài 460 mm ( Thanh 7 )

- Cắt 1 thanh thép hộp 40 x 40 với chiều dài 215 mm sau đó cắt vát

450 ở một đầu ( Thanh 8 )

- Cắt 1 thanh thép hộp 40 x 40 với chiều dài 320 mm sau đó cắt vát

450 ở một đầu ( Thanh 9 )

Nguyên công 2: Hàn các chi tiết lại với nhau

- Hàn 2 thanh 1 với 2 thanh 2 để được khung chữ nhật như bản vẽ Yêu cầu khi hàn phải đảm bảo các góc là vuông Sau đó hàn thanh 5 vào khung như hình vẽ

Hàn các thanh số 3 vào hai khung chữ nhật vừa hàn ở trên để được chi tiết như hình vẽ sau:

Sau đó hàn các thanh còn lại theo đúng kích thước bản vẽ ta được khung bộ phận cắt:

- Khi hàn đặt các thanh trên nền phẳng, dùng thước vuông, thước đo và các chi tiết định vị để đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật về: khoảng cách, góc vuông và vị trí tương quan của các thanh với nhau

- Ban đầu hàn điểm để định vị, sau khi kiểm tra kích thước và vị trí các chi tiết đảm bảo mới tiến hành hàn chặt các chi tiết với nhau

Nguyên công 3: Mài nhẵn và làm sạch

- Dùng máy mài tay mài sạch các sỉ hàn và bavia

- Dùng máy mài tay có lắp chổi sắt làm sạch bề mặt của khung

Nguyên công 4: Sơn chống gỉ

- Dùng sơn chống gỉ quét đều lên bề mặt của khung thành 3 lớp

1.7 Chọn máy cho mỗi nguyên công

Nguyên công 1: Chọn máy cắt đá

- Với thanh thép hộp 40 x 40 x 3 Tra bảng 9.47 Tr 90 [ Sổ tay công nghệ chế tạo máy _ tập 3 NXB: KHKT] ta chọn máy cắt đá 8B230 có các thông số sau:

+ Đường kính đá 300 mm dày 1 - 4 mm

+ Số vòng quay của trục chính là: 3560-9130 (V/ph)

+ Công suất động cơ 4 kW

+ Dài 935 mm

+ Rộng 500 mm

+ Cao 630 mm

+ Khối lượng 180 Kg

Nguyên công 2: Chọn máy hàn điện

- Chọn máy hàn điện 3 pha 380V

Nguyên công 3: Chọn máy mài tay

1.8 Tính lượng dư giữa các nguyên công và dung sai nguyên công

- Khi cắt bằng đá cắt lượng phoi chính bằng bề rộng của đá cắt và cộng thêm 1÷2 mm để thoát phoi

1.9 Chọn đồ gá, nếu cấn thì thiết kế đồ gá

- Để chẩn bị cho nguyên công cắt ta cần một bàn kẹp êtô để định vị thanh thép hộp khi cắt có độ mở tối đa > 45 mm

1.10 Xác định chế độ cắt

* Cắt

- Tra bảng 5.43 Tr 36[ Sổ tay công nghệ chế tạo máy _ tập2 NXB:

* Hàn

- Với máy hàn công nghiệp dòng 3 pha với điện áp nguồn 380 V có hệ

số làm việc liên tục PRđm = 60% tại dòng định mức Iđm = 250A, khi vận hành

liên tục PR = 100% thì dòng điện tối đa cho phép là:

+ Đường kính que hàn d: Trong thực tế người ta thường dung que

hàn có đường kính từ 2 ÷ 5 mm được lựa chọn dựa vào chiều dày liên kết giáp mối của tấm và ống Dựa vào bảng 2.13 Tr 86 [công nghệ hàn].Với chiều dày hộp là 3 mm ta chọn que hàn có đường kính là 3 mm

+ Cường độ hàn I h

Ih = (30÷50)d (A)

Với Ih dòng điện hàn (A)

d: Đường kính que hàn (mm)

Sơ đồ nguyên công cắt:

1.11 Tính sơ bộ khối lượng vật liệu.

Khi cắt lượng dư gia công bằng độ dầy đá cộng thêm 1- 2 mm để thoát phoi do đó với mỗi thanh được cắt ta tính vật liệu thêm 5 mm

Tổng chiều dài thép hộp 40 x 40 là:

( 900 + 5 ) x 4 + ( 555 + 5 ) x 4 + ( 500 + 5 ) x 5 + ( 820 + 5 ) x 2 +

+ ( 475 + 5 ) x 2 + ( 280 + 5 ) + ( 460 + 5 ) + ( 215 + 5 ) + ( 320 + 5 )

= 12290 mm 12,3 m

2 Bộ phận giữ ống.

a Bản vẽ thiết kế

2.1 Nghiên cứu bản vẽ chi tiết, kiểm tra lại tính công nghệ của nó

Chi tiết có nhiệm vụ để bắt chặt ống vào khung bộ phận cắt Chi tiết gồm 2 phần được bắt lại với nhau bằng bu lông, đai ốc Một phần được hàn với thanh nối và hàn vào khung

2.2.Xác định dạng sản xuất

Máy đang trong giai đoạn thử nghiệm lên chi tiết được sản xuất theo dạng đơn chiếc

2.3.Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

Phần trụ tròn để kẹp ống dùng thép thanh có kích thước: rộng 30 mm, dầy 3 mm

Phần thanh nối để hàn vào khung bộ phận cắt dùng thép đặc hình chữ nhật với kích thước rộng 30mm, cao 20 mm

Phôi được cắt trên máy cắt đá.

2.4 Lập thứ tự nguyên công

Nguyên công 1: Cắt phần trụ nối trên máy cắt đá

Phần trụ này có kích thước 30 x 20 và có chiều dài

34 mm Kẹp thanh thép vuông góc so với đĩa cắt Trừ ra 1 – 2 mm lượng dư gia công, và 1 mm để lượng dư khi mài phẳng hai mặt của phần trụ

Nguyên công 2: Cắt đoạn thép thanh để uốn nửa cung tròn.

Cắt trên máy cắt đá các đoạn thanh có chiều dài 135 mm Sau đó xếp hai thanh trồng khít với nhau và hàn đính lại Cứ 2 thanh đó tạo thành một cặp để khoan lỗ

Nguyên công 3: Khoan lỗ

Tiến hành đo đạc, lấy dấu và khoan lỗ 8 trên máy khoan đứng để bàn Chi tiết được kẹp trên eto của máy khoan

Nguyên công 4: Uốn nửa cung tròn đường kính 60 mm

Gò theo một mẫu cắt trước để có được biên dạng như thiết kế

Nguyên công 5: Mài phẳng mặt ngoài của một phần nửa cung tròn để hàn vào phần trụ nối.

Sau khi uốn 2 cung tròn, lắp 2 cung tròn đó lại với nhau bằng bu lông

và đai ốc Sau đó mài phẳng ở mặt ngoài của một nửa cung tròn tại phần hàn nối để hàn với tấm nối Mài trên máy mài đá

Nguyên công 6: Hàn nối phần trụ và một nửa cung tròn.

Hàn phần trụ nối với nửa cung tròn được mài ở nguyên công trên Lấy chuẩn là mặt trên của phần trụ và mặt trên của cung tròn

Nguyên công 7: Kiểm tra chi tiết

2.57 Chọn máy cho mỗi nguyên công

Nguyên công 1 và 2: Chọn máy cắt đá

- Với thanh thép hộp 40 x 40 x 3 Tra bảng 9.47 Tr 90 [ Sổ tay công nghệ chế tạo máy _ tập 3 NXB: KHKT] ta chọn máy cắt đá 8B230 có các thông số sau:

+ Đường kính đá 300 mm dày 1 - 4 mm

+ Số vòng quay của trục chính là: 3560-9130 (V/ph)

+ Công suất động cơ 4 kW

+ Dài 935 mm

+ Rộng 500 mm

+ Cao 630 mm

+ Khối lượng 180 Kg

Nguyên công 3: Chọn máy khoan 2H125

- Đường kính lớn nhất khoan được, (mm): 25

- Khoảng cách từ trục tâm chính tới trụ, (mm): 250

- Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy, (mm): 400 x 450

- Độ côn trục chính: Mooc N0-3

- Số cấp tốc độ trục chính: 12

- Phạm vi tốc độ trục chính, (vg/ph): 45 -2000

- Công suất động cơ chính, (kw): 2,2

- Chọn mũi khoan thép gió 8

- Chọn máy hàn điện 3 pha 380 V

2.6 Tính lượng dư giữa các nguyên công và dung sai nguyên công

- Khi cắt bằng đá cắt lượng phoi chính bằng bề rộng của đá cắt và cộng thêm 1÷2 mm để thoát phoi

2.7 Xác định chế độ cắt

* Cắt

- Tra bảng 5.43 Tr 36[ Sổ tay công nghệ chế tạo máy _ tập2 NXB:

* Khoan

- Tra bảng 2.100 Tr 213 [ sổ tay công nghệ gia công cơ] ta chọn bước tiến dao vòng của dụng cụ là 0,16 mm/vg

* Hàn

- Với máy hàn công nghiệp dòng 3 pha với điện áp nguồn 380 V có hệ

số làm việc liên tục PRđm = 60% tại dòng định mức Iđm = 250A, khi vận hành

195A

+ Đường kính que hàn d: Trong thực tế người ta thường dung que

hàn có đường kính từ 2 ÷ 5 mm được lựa chọn dựa vào chiều dày liên kết giáp mối của tấm và ống Dựa vào bảng 2.13 Tr 86 [công nghệ hàn] Chọn que hàn có đường kính là 2,5 mm

+ Cường độ hàn I h

Ih = (30÷50)d (A)

Với Ih dòng điện hàn (A)

d: Đường kính que hàn (mm)

Như vậy trong trường hợp này ta chọn Ih = 30.2,5 = 75 A

3 Quy trình công nghệ gia công trục.

3.1 Nghiên cứu bản vẽ chi tiết, kiểm tra lại tính công nghệ của nó

a Bản vẽ thiết kế

3.2.Phân loại chi tiết , sắp đặt vào các nhóm

Chi tiết dạng trục bậc dùng để lắp ghép moay ơ của đĩa cắt, đĩa đỡ, cam, ổ bi và bánh đai Chi tiết yêu cầu độ đồng tâm và độ chính xác cao Khi gia công phải tuân thủ quy trình công nghệ gia công chi tiết dạng trục

3.3 Xác định dạng sản xuất

Máy đang trong giai đoạn thí nghiệm do đó chi tiết được chế tạo đơn chiếc

3.4 Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi

Chọn phôi đúc, thanh thép tròn có đường kính 32 Cắt phôi trên máy cắt và nắn thẳng phôi trước khi thực hiện gia công trục

3.5 Xác định chuẩn và chọn các định vị, kẹp chặt trong mỗi nguyên công.

Với chi tiết dạng trục ta chọn chuẩn định vị là hai lỗ chống tâm ở đầu trục để tiện, mài, phay rãnh then Chi tiết đuợc định vị bởi hai lỗ chống tâm

và được kẹp chặt bằng luylet

3.6 Lập thứ tự nguyên công

Nguyên công 1: phay hai mặt đầu

Nguyên công 2: Khoan hai lỗ tâm

Nguyên công 3: Tiện thô

Nguyên công 4: Tiện tinh

Nguyên công 5: Mài thô các cổ trục

Nguyên công 6: Mài tinh các cổ trục

Nguyên công 7: Phay rãnh then

Nguyên công 8: Kiểm tra trục

3.7 Thiết kế các nguyên công

3.7.1 Nguyên công 1: Phay 2 mặt đầu

Định vị: chi tiết được kẹp chặt và định vị bằng 2 khối chữ V

Chọn máy Phay mặt đầu và khoan 2 lỗ tâm bán tự động: Máy MP76 bảng P3.42 Tr345 [2], có các thông số sau:

+ Đường kính phôi gia công, mm: 25 - 80

+ Chiều dài phôi gia công, mm: 500 – 1000

+ Số cấp tốc độ trục chính dao phay : 7

+ Số vòng quay của trục chính dao phay, vg/ph: 270; 354; 1245

+ Số cấp tốc độ trục chính khoan: 6

+ Số vòng quay của trục chính khoan, vg/ph: 465; 580

+ Công suất tổng cộng tất cả các động cơ, kW: 6,6

Chọn dao: 2 dao phay T5K10

Lượng dư gia công: phay một lần với lượng dư gia công Zb = 1 mm

Chế độ cắt:

Lượng chạy dao Sz = 0,13 mm/răng

Chiều sâu cắt (t): t = 1,5 mm

Tốc độ cắt: Vb = 316 m/ph

Các hệ số điều chỉnh:

Hệ số phụ thuộc vào chi tiết gia công (K1):

Trong đó: là giới hạn bền của vật liệu gia công

Kn là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép gia công,

Kn = 1

nv số mũ, nv = 0

Thay vào công thức trên ta có K1 = 1

Chọn hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K2 = 0,8

Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao K3 = 1,4

Vận tốc tính toán Vt = Vb.K1.K2.K3 = 353,92 (m/ph)

Số vòng quay của trục chính:

Trong đó:

D = 30 mm Thay vào công thức ta được nt = 3757 (m/ph)

Vậy chọn số vòng quay là 3800 m/ph

Vậy tốc độ cắt thực tế là 358 m/ph

Khèi V ® Þnh vÞ

Trôc

Khèi V kÑp chÆ t Chèt t×

3.7.2 Nguyên công 2 Khoan 2 lỗ tâm

Sau khi phay mặt đầu, khoan 2 lỗ tâm trên máy chuyên dùng MP76M

Nguyªn c«ng 2

Chọn mũi khoan: mũi khoan BK8

Chiều sâu cắt t = 0,5.D = 0,5.6 = 3 (mm)

Chế độ cắt: Lượng chạy dao S = 0,16 mm/vòng

Tốc độ cắt Vb = 15m/ph

Các hệ số:

Hệ số phụ thuộc vào chi tiết gia công K1 = 1

Hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt K2 = 1

Vận tốc tính toán Vt = Vb.K1.K2.K3 = 15 (m/ph)

Số vòng quay của trục chính theo tính toán

Trong đó D = 25 mm

Tốc độ cắt thực tế:

Sau khi khoan 2 lỗ chống tâm ta dùng 2 lỗ này làm chuẩn gia công chính

3.7.3 Nguyên công 3: Tiện thô

Định vị bằng 2 lỗ chống tâm

Chọn máy tiện vạn năng T616, có các thông số sau:

+ Khoảng cách 2 đầu tâm (min): 750

+ Chiều dài lớn nhất tiện được (mm) : 700

+ Số cấp tốc độ trục chính : 12

+ Phạm vi tốc độ trục chính (vòng/phút) : 44-1980

+ Độ côn trục chính; mooc : 5

+ Khoảng cách từ mặt tựa của dao đến tâm máy (mm) : 20 + Khoảng cách lớn nhất từ tâm máy tới mép đài dao (mm): 185 + Dịch chuyển lớn nhất:

Dọc : 750 Ngang : 190 + Phạm vi bước tiến (mm/vòng):

Dọc : 0,06-3,34 Ngang: 0,041-2,47 + Đường kính định tâm của mâm kẹp (mm): 250

+ Đường kính của phôi lắp trên nuylet (mm): 15-75

+ Công suất của động cơ truyền động chính (kw): 4,5

+ Khối lượng máy (kg) : 1850

+ Kích thước của máy, (mm):

Dài: 2355 Rộng: 852 Cao : 1225 + Chọn dao tiện 21041 – 002 – BK6

Xác định chế độ cắt:

Chọn chiều sâu cắt t = 1 mm

Tra bảng 2.62 Tr.192 [1] chọn bước tiến dao là 0,6 mm/vòng Vận tốc cắt chọn là 84 m/ph theo bảng 2.65 Tr.193 [1]

Tính tốc độ quay của trục chính:

Chọn lại tốc độ quay trục chính theo máy: nm = 830 (vg/ph)

Tính lực cắt: tra bảng 2.76 Tr.196 [1] ta có lực cắt:

Pzb = 135 N Tính công suất cắt:

Kiểm tra khả năng công suất của máy: công suất động cơ của máy là 4,5 kw

Do đó máy tiện đã chọn đảm bảo công suất để có thể làm việc được

3.7.4 Nguyên công 4: Tiện tinh

Định vị như nguyên công 3

Sử dụng máy tiện và dao tiện như ở nguyên công 3

Tra chế độ cắt:

Chiều sâu cắt t = 0,4 mm

Bước tiến dao chọn S = 0,4 (mm/vg)

Vận tốc cắt V = 88 (m/ph)

Số vòng quay của trục chính :

Chọn lại tốc độ quay trục chính theo máy:

nt = 930 (vg/ph) Tính lực cắt :

Pz = 50 (N) Tính công suất cắt:

3.7.5 Nguyên công 5: Mài thô cổ trục

Định vị bằng 2 mũi chống tâm

Chọn máy mài tròn ngoài 3B110 bảng P3.16 Tr 327 [2], với các thông

số sau:

+ Đường kính gia công lớn nhất của phôi, mm: 140

+ Chiều dài gia công lớn nhất của phôi, mm: 180

+ Kích thước lớn nhất của đá mài, mm: 250x20x76

+ Số vòng quay của trục chính đá mài,vg/ph: 2450; 2840

+ Số vòng quay của trục chính quay chi tiết, vg/ph: 150 -750

+ Vận tốc dịch chuyển của bàn, m/ph: 0,1-4

+ Dịch chuyển lớn nhất của ụ mài theo phương ngang, mm: 80

+ Lượng chạy dao hướng kính của ụ mài sau một hành trình của bàn, mm: 0,001 – 0,038

+ Công suất động cơ, kw: 1,5

+ Kích thước máy,mm: 1600x1670

Chọn đá mài loại ΠΠ : D = 60 mm; H = 19 mm, độ hạt là 50

µm Tốc độ quay hoặc tịnh tiến của phôi: Vph = 50 (m/ph)

Chiều sâu cắt t = 0,025 mm

3.7.6 Nguyên công 6: Mài tinh cổ trục

Định vị bằng 2 trống tâm

Chọn máy mài ngoài 3B110 như nguyên công trên

Chọn đá loại ΠΠ : D = 60 mm; H = 19 mm, độ hạt là 10

µm Tốc độ quay hoặc tịnh tiến của phôi: Vph = 20 (m/ph)

Chiều sâu cắt t = 0,005 mm

3.7.6 Nguyên công 7: Phay rãnh then

Định vị và kẹp chặt nhờ 2 khối chữ V, dùng trống tâm một đầu trục Chọn máy phay nằm ngang bằng dao phay ngón 6P11 ( bảng P3.36 Tr.340 [2]), có các thông số kỹ thuật sau:

+ Khoảng cách từ tâm hoặc mặt đầu trục chính tới bàn máy A, mm: 50-410

+ Kích thước của bàn máy, mm: 1000x250

+ Dịch chuyển dọc lớn nhất của bàn máy, mm: 630

+ Dịch chuyển ngang lớn nhất của bàn máy, mm: 210

+ Dịch chuyển thẳng đứng lớn nhất của bàn máy, mm: 360

+ Số cấp tốc độ trục chính: 16

+ Số vòng quay của trục chính, vg/ph: 50-1600

+ Số cấp tốc độ chạy dao của bàn máy: 16

+ Công suất của động cơ dẫn động chuyển động chính, kW: 5,5 + Công suất của động cơ chạy dao, kW: 1,5