Đồ án tốt nghiệp :Công nghệ chế tạo máy docx

Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy được đem vào giảng dạy ở hầu hết các trường kỹ thuật và ngày càng được cãi tiến về mặt công nghệ nhằm vào muc đích cuối cùng là tăng năng suất, chất lượng và tí

LỜI NÓI ĐẦU 2

PHẦN 1 3

PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT 3

1.Chức năng làm việc 3

2.Điều kiện làm viêc 3

PHẦN 2 4

PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT 4

PHẦN 3 5

XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 5

1.Để xác định dạng sản xuất trước hết phải biết lượng sản xuất hàng năm 5

2.Khối lựng chi tiết được tính theo công thức sau 5

PHẦN4 6

CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 6

1.chọn phôi 6

2.Mặt phân khuôn 7

3.Bảng vẽ chi tiết lồng phôi 7

PHẦN 5 7

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 7

1.Xác định đường lối công nghệ 7

2.Chọn phương án gia công 7

3.Lập tiến trình công nghệ và thiết kế nguyên công 8

Nguyên công I: 9

Nguyên công II: 9

Nguyên công III: 12

Nguyên công IV: 15

Tra chế độ cắt 17

Nguyên công V: 18

Nguyên công VI: 22

Nguyên công VII 26

Nguyên công VIII 28

Nguyên công IX 30

Nguyên công X 31

Nguyên công XI 33

Nguyên công XII 35

Nguyên công XIII: 38

Nguyên công XIV 40

PHẦN 6 41

TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 41

A.ĐỒ GÁ PHAY MẶT ĐẤU φ22 .41

B.ĐỒ GÁ KHOAN 2 LỖ φ 6.6 .44

KẾT LUẬN 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO 48

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay, với sự đi lên của ngành cơ khí, môn học công nghệ chế tạo máy thực sự là hành trang để mỗi một kỹ sư hay một kỹ thuật viên dựa vào đó làm cơ sở thiết kế chế tạo Môn Công Nghệ Chế Tạo Máy được đem vào giảng dạy ở hầu hết các trường kỹ thuật và ngày càng được cãi tiến về mặt công nghệ nhằm vào muc đích cuối cùng là tăng năng suất, chất lượng và tính kinh tế sản phẩm Đối với mỗi sinh viên

cơ khí, đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một nền tảng to lớn để vững vàng thực hiện Đồ Án Tốt Nghiệp Công Nghệ Chế Tạo Máy khi thực hiện đồ án ta phải làm quen và nhuần nhiễn với việc tham khảo sách tra bảng tra để so sánh và chọn ra một phương án tối ưu nhất

hình Để được hoàn thành đồ án tốt nghiệp này em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Nguyễn Quốc Thanh, và các thầy cô bộ môn chuyên ngànhTrường CĐKT CAO THẮNG đã tạo cho

em có một tiền đề về kiến thức để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, nhưng không tránh khỏi những sai sót mong các thầy các cô chỉ bảo thêm để khi ra trường chúng em xứng danh là một sinh viên CAO

THẮNG ở trường đời CƠ KHÍ.

1 Chức năng làm việc

Là bộ phận nối giữa trục điều khiển với các cơ cấu chấp hành nhằm tạo ra momen hay truyền lực cho cơ cấu máy

2 Điều kiện làm viêc

Diều kiện làm việc không khắc nghiệt, nhiệt độ làm việc thấp, chịu lực tác động nhỏ do không chịu tải thường xuyên, không mài mòn

Đối với các chi tiết càng nói chung, bề mặt làm việc chủ yếu là các

bề mặt của những lỗ cính vì vậy khi thiết kế cần chú ý đến kết cấu của

nó như:

• Độ cứng vững của chi tiết:

+ Do hai mặt đầu làm việc quá mỏng không đủ cứng vững khi làm việc hoặc lúc gia công do đó khi chế tạo phôi phải làm thêm gân để tăng cứng vững

+ Lỗ ф 14Js7 lắp với trục nên cần phải khử bavia bằng cách vát mép C 0.6 đồng thời thuận lợi cho việc lắp ghép

• Chiều dài của 2 rãnh nên bằng nhau và các mặt đầu của

chúng nằm trên hai mặt phẳng song song:

+ Hai đường tâm của 2 rãnh phải đảm bảo khoảng cách 108±0.6+ Độ không song song giữa mặt A với bề mặt của 2 rãnh là mặt

o m là khối lượng chi tiết trong một sản phẩm m=0.5 kg

o α số chi tiết phế phẩm (α = 3 ÷ 6)% lấy α=4%

o β số chi tiết chế tạo dự trữ (β = ÷ 5 7)% lấy β = 6%

o γ là khối lương riêng của vật liệu thép γ =7.852 kG/ 3

dm

o V là thể tích của chi tiết dm3

3 4

3

0, 22 3,14.0,1

0,0038 4

1,08.0,03.0,11 0,0035 2.0,05.0,11.0,18 0,002 4.0,03.0,54

0,02 16

CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi

Phương pháp chọn phôi phụ thuộc vào chức năng kết cấu của chi tiết máy trong cụm máy, vật liệu sử dụng, yêu cầu kỹ thuật về hình dáng hình học, kích thước của chi tiết, quy mô và tính hàng loạt của sản xuất

1 chọn phôi

Chọn phôi có nghĩa là chọn loại vật liệu chế tạo, phương pháp hình thành phôi, xác định lương dư cho các bề mặt, tính toán kích thước và quyết định dung sai cho quá trình chế tạo phôi

o Vật liệu chế tạo phôi là Thép C45

o Ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúcTra bảng 3-110 trang 259 (sổ tay CNCTM)

+ Chọn cấp chính xác đúc là cấp I trong khuôn cát

+ Trang bị đúc: mẫu và hòm khuôn kim loại

+ Chế tạo khuôn bằng máy

1 Xác định đường lối công nghệ

Với chi tiết là càng và dạng sản xuất là hàng loạt vừa, trong khi điều kiện sản xuất của nước ta các máy chủ yếu là vạn năng nên ta chọn phương pháp phân tán nguyên công và gia công tuần tự các bề mặt

2 Chọn phương án gia công

Do vật liệu là thép nên ta có tuần tự gia công đã qua nguyên công I chuẩn bị phôi như sau:

• Bề mặt A do nguyên công II, IV thực hiện, cần gia công mặt đầu có kích thước: 122±0.5.vì dung sai là 1 ứng với cấp chính xác cấp 6 độ phẳng Ra=2.5 do đó ta chọn phương pháp gia công cuối cùng là phay tinh.

• Bề mặt B do nguyên công III thực hiện, cần gia công mặt đầu

có kích thước: 11±0.15 vì dung sai là 0.3 mm ứng với cấp chính xác cấp 6 độ phẳng Ra=2.5 do đó ta chọn phương pháp gia công cuối cùng là phay tinh

• Bề mặt φ22 do nguyên công V thực hiện, cần gia công mặt

đầu có kích thước φ22±0.2 vì dung sai là 0.4 ứng với cấp

chính xác là 6 độ phẳng Ra=2.5 do đó ta chọn phương pháp gia công cuối cùng là phay tinh

• Lỗ φ14Js7 do nguyên công VI thực hiện, cần gia công lỗ có

kích thước φ14±0.009 vì dung sai là 0.18 ứng với cấp hính

xác cấp 7 độ phẳng Ra=1.25 nên ta chọn phương pháp gia công cuối cùng là doa

• 2 lỗ φ6 do nguyên công VII thực hiện, cần gia công lỗ φ6,

vậy ta chọn phương pháp gia công là khoan thô

• Rãnh 6.6±0.2 do nguyên công VIII thực hiện cần gia công chiều dài rãnh 11±0.15 rộng 6.6±0.2 và vát mép C0.6 tương

tự ta cũng chọn phương án gia công là phay tinh, vát mép

• Mép C 0.6 do nguyên công IX thực hiện, cần gia công vát mép C 0.6 vậy ta chọn phương pháp gia cồng vát mép

• Rãnh 1.5±0.1 do nguyên công X thực hiện cần gia công rãnh

có kích thước 1.5±0.1 vì vậy ta chọn phương án gia công là phay

• Lỗφ5.2±0.1 do nguyên công XI thực hiện cần gia công lỗ có

kích thước φ5.2±0.1 vì vậy ta chọn phương pháp gia công là

khoan

• Lỗ φ4.5 do nguyên công XII thực hiện, cần gia công lỗ, ren

M5x0.5 vậy ta chọn phương pháp gia công cuối cùng là taro ren

• Bề mặt đầu lỗ φ5.2±0.1 do nguyên công XIII thực hiện, cần

gia công bậc 5.5±0.2 x 1, vậy ta chọn phương pháp gia công phay

3 Lập tiến trình công nghệ và thiết kế nguyên công

Dựa vào hình dáng hình học của chi tiết và đường lối gia công chi

• Nguyên công I: chuẩn bị phôi

• Nguyên công II: phay thô mặt A

• Nguyên công III: phay mặt B

• Nguyên công IV: phay tinh mặt A

• Nguyên công V: phay mặt φ22

• Nguyên công VI: khoan, khoét, doa, vát mép lỗ φ14Js7

• Nguyên công VII: khoan 2 lỗ φ6

• Nguyên công VIII: phay, vát mép C 0.6 rãnh 6.6 x 11

• Nguyên công IX: vát mép lỗ φ14Js7

• Nguyên công X: phay cắt rãnh 1.5±0.1 x 9

• Nguyên công XI: khoan lỗ φ5.2±0.1 x 9.5

• Nguyên công XII khoan lỗ φ4.5, taro ren M5 x 0.5

• Nguyên công XIII: phay bậc

• Nguyên công XIV: tổng kiểm tra

2 Kẹp chặt

Để kẹp chặt ta dùng eto để kẹp chặt, hướng lực kẹp bố tria như hình

vẽ là từ ngoài hướng vào thân máy

3 Chọn máy

Đế phay mặt A này ta chọn máy phay đứng vạn năng 6H12 với các yếu tố kỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 221 chế độ cắt gia công cơ khí)

• Công suất của động cơ chính: 7KW

• Bề mặt làm việc của bàn: 320 x 1250 mm2

• Khối lượng của máy: 2900kg

• Kích thước của máy: dài x rộng x cao= 2100 x 2440 x 1875 mm

• Phạm vi tốc độ của trục chính: 30÷1500 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500

• Mác hợp kim : T5K10

5 Tra lượng dư

Tra bảng 3-9 tập I-2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khuôn kin loại:

• Kích thước vật đúc là: 122 mm

• Vị trí bề mặt khi rót kim loại: dưới

• Kích thước danh nghĩa: đến 101÷160 mm

• Lượng chạy dao răng Sz = 0.13 mm/răng

Vậy lượng chạy dao vòng: Sv= 12 x 0.13 = 1.56 mm/vòng

• Vận tốc cắt: v = k (mm/phút)

Với: C =332 ; q =0.2; x =0.1; y =0.4; u =0.2; p =0; m=0.2 Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k:

• K = k k k suy ra: K = 0.66 1 1 = 0.66

• K = C () = 0.66

• K = 1 (trang 17 bảng 7-1 chế độ cắt gia công cơ khí)

• K = 1 (trang 17 bảng 8-1 chế độ cắt gia công cơ khí)

7 Thời gian gia công cơ bản

Theo bảng 5-7 ta có công thức sau: T = i

Trong đó:

v (mm/ph)

Tm (phút)

• Công suất của động cơ chính: 7KW

• Bề mặt làm việc của bàn: 320 x 1250 2

mm

• Khối lượng của máy: 2900kg

• Kích thước của máy: dài x rộng x cao= 2100 x 2440 x 1875 mm

Phạm vi tốc độ của trục chính: 30÷1500 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500

5 Tra lượng dư

Tra bảng 3-9 tập I-2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong

khuôn kin loại:

• Kích thước vật đúc là: 11 mm

• Vị trí bề mặt khi rót kim loại: trên

• Kích thước danh nghĩa: đến 25 mm

Do đó ta có lượng dư: z=1 mm

Ta chia làm 2 bước công nghệ:

• Phay thô: 3.5 mm

• Phay tinh: 0.5 mm

6 Tra chế độ cắt

Phay thô:

• Chiều sâu cắt: t = 3.5 mm

• Lượng chạy dao răng: Sz = 0.03 mm/răng

• Lượng chạy dao vòng: Sv = 0.03 x 5 = 0.15 mm/vòng

• Vận tốc cắt: v = k (mm/phút)

Với: C =46.7 ; q =0.45; x =0.5; y =0.5; u =0.1; p =0.1; m=0.33 Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k:

12 7 , 46

= 44 (mm/phút) Lực cắt khi phay: P = k

• Lượng chạy dao răng: Sz = 0.03 mm/răng

• Lượng chạy dao vòng: Sv = 0.03 x 5 = 0.15 mm/vòng

• Vận tốc cắt: v = k (mm/phút)

Với: C =46.7 ; q =0.45; x =0.5; y =0.5; u =0.1; p =0.1; m=0.33 Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k:

• K = k k k suy ra: K = 0.66 1 1 = 0.66

• K = C () = 0.66

• K = 1

• K = 1

Vậy v = 0.33 0.5 00..545 0.1 0.1

5 26 03 , 0 3 , 0 60

12 7 , 46

= 57 (mm/phút) Lực cắt khi phay: P = k

Với C= 68.2 ; x = 0.86 ; y = 0.72 ; u = 1 ; w = 0 ; q = 0.86

k = ( ) =0.92

Vậy lực cắt khi phay: P = 30 kG

• Công suất cắt: N = = 6030..10257 = 0.28 kW

7 Thời gian gia công cơ bản

Theo bảng 5-7 ta có công thức sau: T = i

v (mm/ph)

Tm (phút)

Để kẹp chặt ta dùng eto để kẹp chặt, hướng lực kẹp bố tria như hình

vẽ là từ ngoài hướng vào thân máy

3 Chọn máy

Đế phay mặt A này ta chọn máy phay đứng vạn năng 6H12 với các yếu tố kỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 221 chế độ cắt gia công cơ khí)

• Công suất của động cơ chính: 7KW

• Bề mặt làm việc của bàn: 320 x 1250 2

mm

• Khối lượng của máy: 2900kg

• Kích thước của máy: dài x rộng x cao= 2100 x 2440 x 1875 mm

• Phạm vi tốc độ của trục chính: 30÷1500 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500

5 Tra lượng dư

Tra bảng 3-9 tập I-2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khuôn kin loại:

• Kích thước vật đúc là: 122 mm

• Vị trí bề mặt khi rót kim loại: dưới

• Kích thước danh nghĩa: đến 101÷160 mm

125 332

v = =

1000

475 125 14 , 3

= 186 (mm/phút) Lực cắt khi phay: P = k

186 6 27

= 0.8 kW

6 Thời gian gia công cơ bản

Theo bảng 5-7 ta có công thức sau: T = i

v (mm/ph)

Tm (phút)

• Mặt đầu vuông với mặt A 1 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám

• Công suất của động cơ chính: 7KW

• Bề mặt làm việc của bàn: 320 x 1250 mm2

• Khối lượng của máy: 2900kg

• Kích thước của máy: dài x rộng x cao= 2100 x 2440 x 1875 mm

Phạm vi tốc độ của trục chính: 30÷1500 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500

4 Chọn dao

Để phay mặt đầu kích thước của mặt φ22 ta chọn dao phay mặt đầu

bằng thép gió, với các thông số kỹ thuật sau:

• Đường kính D = 40 mm

• Bề rộng răng: B = 20 mm

• Số răng: Z = 10

• Đường kính lỗ chuôi dao: d = 16 mm

5 Tra lượng dư

Tra bảng 3-9 tập I-2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khuôn kin loại:

• Kích thước vật đúc là: φ22 mm

• Vị trí bề mặt khi rót kim loại: trên

• Kích thước danh nghĩa: đến 25 mm

• Lượng chạy dao răng: Sz = 0.12 mm/răng

• Lượng chạy dao vòng: Sv = 0.12 x 10 = 1.2 mm/vòng

• Vận tốc cắt: v = k (mm/phút)

Với: C =332 ; q =0.2; x =0.1; y =0.4; u =0.2; p =0; m=0.2 Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k:

• K = k k k suy ra: K = 0.66 1 1 = 0.66

• K = C () = 0.66

• K = 1 (trang 17 bảng 7-1 chế độ cắt gia công cơ khí)

• K = 1 (trang 17 bảng 8-1 chế độ cắt gia công cơ khí)

Vậy v = 0.2 0.1 00..42 0.2 0

10 20 12 , 0 5 3 120

40 332

Lúc này tốc độ thực tế :

v = =

1000

1180 40 14 , 3

=148 (mm/phút) Lực cắt khi phay: P = k

Với C= 82.2 ; x = 0.95 ; y = 0.8 ; u = 1.1 ; w = 0 ; q = 1.1

Vậy lực cắt khi phay: P = 212.7 kG

Công suất cắt: N = =

102 60

148 7 212

= 5.1 kW

Phay tinh:

• Chiều sâu cắt: t = 0.5 mm

• Lượng chạy dao răng: Sz = 0.12 mm/răng

• Lượng chạy dao vòng: Sv = 0.12 x 10 = 1.2 mm/vòng

40 332

= 188 (mm/phút) Lực cắt khi phay: P = k

188 4 33

v (mm/ph)

Tm (phút)

6H12 Dao phay

mặt đầu

Nguyên công VI:

Khoan, khoét, doa, vát mép C 0.6 lỗ φ14 Js7

Đế khoan,khoét, doa, vát mép lỗ này ta chọn máy khoan đứng

2A125 với các yếu tố kỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 220 chế độ cắt gia công cơ khí)

• Công suất của động cơ chính: 2.8 KW

• Phạm vi tốc độ của trục chính: 97÷1360 (vòng/phút) với các

• Bước tiến ( mm/vòng): 0.1 – 0.13 – 0.17 – 0.22 – 0.28 – 0.36 – 0.48 – 0.62 – 0.81.

• Lực hướng trục cho phép của cơ cấu tiến dao Pmax = 900 KG

4 Chọn dao

Để khoan, khoét, doa, vát mép lỗ φ14±0.09 ta chọn dao khoan,

khoét, doa, vát mép, với các thông số kỹ thuật sau:

• Dao khoan ruột gà bằng thép gió

o Đường kính: d = 13 mm

o Chiều dài: L = 60 mm

o Chiều dài phần làm việc: l = 20 mm

• Dao khoét thép gió phi tiêu chuẩn

o Chiều dài phần làm việc: l = 20 mm

5 Tra lượng dư

Tra bảng 3-9 tập I-2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khuôn kin loại:

• Kích thước vật đúc là: φ22 mm

• Vị trí bề mặt khi rót kim loại: trên

• Kích thước danh nghĩa: đến 25 mm

• Lượng dư khoan: 6.5 mm

• Lượng dư khoét : 0.4 mm

• Lượng dư doa: 0.1 mm

• Với mũi khoan φ 13 lấy S = 0.35 sau khi khoan con khoét nên S phải nhân với hệ số k = 0.75 và hệ số điều chỉnh sâu k

Theo bảng 12-1 và 13-1: K = K = = 0.85

⇒ P = 68 13 0,22 0.85 = 260 KG

o M = C D S K (KGm) Theo bảng 7-3: C = 0.034; z = 2.5; y = 0.7

⇒ M = 0.034 13 0,22 0.85 = 6.1

• Công suất cắt: N = = 2.45 KW

• Chế độ cắt khi khoét:

• Chiều sâu cắt: t = = = 0.4 mm

• Lượng chạy dao: S = C D = 0,07 13.8 = 0.33 mm/v

Theo thuyết minh chọn s = 0.28 mm/vòng

Như vậy ta được: S = 0.08 14 = 0.5 mm/vòng

Theo thuyết minh máy ta chọn: S = 0.48 mm/vòng

• Lực hướng trục cho phép của cơ cấu tiến dao Pmax = 900 KG

4 Chọn dao

Để khoan lỗ φ6 ta chọn dao khoan với các thông số kỹ thuật sau:

• Dao khoan ruột gà bằng thép gió

o Đường kính: d = 6.6 mm

o Chiều dài: L = 40 mm

o Chiều dài phần làm việc: l = 20 mm

5 Tra lượng dư

Tra bảng 3-9 tập I-2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khuôn kin loại:

• Lượng dư khoan: 6.6 mm

6 Tra chế độ cắt

• Chiều sâu cắt khi khoan: t = = = 3.3 mm

• Bước tiến: S = 3.88 = 3.88 =0.35 mm/v

Theo bảng 8-3 chế độ cắt gia công cơ khí

Chọn S Theo thuyết minh chọn S = 0.28 mm/v

Theo bảng 12-1 và 13-1: K = K = = 0.85

⇒ P = 68 6.6 0,28 0.85 = 156 KG

o M = C D S K (KGm) Theo bảng 7-3: C = 0.034; z = 2.5; y = 0.7

⇒ M = 0.034 6.6 0,28 0.85 = 1.33 KGm