THuyết Minh Đồ Án Tốt NGhiệp : LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG MŨI DOA MÁY 25 H7

Chi tiết cần chế tạo là mũi doa máy tiêu chuẩn 25 H7 chức năng và nhiệm vụ của nó là dùng để gia công những lỗ có độ chính xác cao từ cấp 6 9 độ nhẵn bề mặt đạt từ Ra = 0,16 1,25 do vậy mà mũi doa là một chi tiết có độ chính xác cao, cho nên khi chế tạo mũi doa phải qua nhiều nguyên công gia công chính xác như mài tinh, mài nghiền. Ngoài ra dao doa là dụng cụ gia công định hình kích thước do đó độ chính xác của dao doa sẽ quyết định đến độ chính xác cũng như chất lượng của lỗ gia công. Như vậy dung sai của đường kính mũi doa phải được tính toán hợp lý (nhỏ và đủ lượng dự trữ mòn) nhằm nâng cao tuổi thọ của dao. Phần lưỡi cắt phải được mài thật sắc và có độ bóng cao để có thể hớt đI một lượng kim loại mỏng. Đặc biệt là độ bóng của cạnh viền phải cao hơn độ bóng yêu cầu của bề mặt lỗ gia công. Các răng cắt được chế tạo sao cho tránh sự in dập của lưỡi cắt lên bề mặt lỗ gia công và tạo đIều kiện cho việc đo kiểm đường kính bằng panme được dễ dàng. Dao doa máy 25 H7 là chi tiết dạng trục nên trong quá trình gia công cũng phải tuân theo đầy đủ quy trình công nghệ gia công của chi tiết họ trục.

Bộ giáo dục và đào tạo cộng hoà x hội chủ nghĩa việt namã hội chủ nghĩa việt nam

đồ án tốt nghiệp

Độc lập – tự do – hạnh phúcề tàI :

Vật liệu :

Độc lập – tự do – hạnh phúcộ nhẵn : Cấp chính xác :

Dt =

S =

r =

Ngày giao đề tài :

Bản thuyết minh tốt nghiệp đã đợc thông qua.

Tổ trởng bộ môn cán bộ hớng dẫn tl hiệu trởng ( Ký tên) (Ký tên) Chủ nhiệm khoa

(Ký tên và đóng dấu)

nhận xét :

Giáo viên hớng dẫn :

Tæ trëng bé m«n :

Ban chñ nhiÖm khoa :

Tài liệu tham khảo

Lời nói đầu

Trong công cuộc xây dựng và phát triển đất nớc ta hiện nay, để tiếnhành công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc thì cần phảI có một nền côngnghiệp hùng mạnh Ngành Cơ khí chế tạo máy đóng một vai trò hết sức quantrọng, bởi nó thúc đẩy nền kinh tế quốc dân phát triển

Độc lập – tự do – hạnh phúcảng ta coi việc xây dựng một hệ thống công nghiệp hiện đạI lànhiệm vụ trọng tâm trong suốt thời kỳ quá độ đI lên CNXH

Trình độ khoa học kỹ thuật của một nớc trớc hết đợc xác định bởi sựphát triển của ngành cơ khí chế tạo máy đó là ngành chủ dạo của nền côngnghiệp

Ngành cơ khí chế tạo máy giữ một vai trò quan trọng vì nó tạo ra cácchi tiết máy, bộ phận và các máy để phục vụ cho cuộc sống con ngời

Xã hội ngày càng phát triển thì đòi hỏi máy móc – công cụ càng phảihiện đại và chính xác cao

Trong thời gian học tập tại trờng, mỗi sinh viên ngành cơ khí chế tạomáy đợc trang bị những kiến thức cơ bản về thiết kế dụng cụ cắt kim loại

Sau ….năm học tập tại trờng em đợc giao đề tài tốt nghiệp :

của thầy giáo Nguyễn Quốc Tuấn và các thầy cô giáo trong Bộ

…

môn “ Nguyên lý – dụng cụ cắt kim loại ”

Sau….tháng làm việc nghiêm túc dới sự hớng dẫn tận tình của thầygiáo hớng dẫn Nguyễn Quốc Tuấn cùng các thầy cô giáo trong bộ môn và

sự giúp đỡ của các bạn bè đồng sự đến nay đồ án tốt nghiệp của em cơ bản

đã hoàn thành

Tuy nhiên do kiến thức còn có hạn, kinh nghiệm thực tế còn ít nên bản

đồ án của em chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mongnhận đợc sự đóng góp ý kiến quý báu của các thầy cô giáo và các bạn bè

đồng nghiệp để bản đồ án của em đợc hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

TháI Nguyên, ngày tháng năm 2001

Sinh viên : Dơng Kim Long

Phần II

Lập quy trình công nghệ gia công

mũi doa máy  25 H7.

I / Phân tích chi tiết gia công

- Chi tiết cần chế tạo là mũi doa máy tiêu chuẩn  25 H7 chức năng vànhiệm vụ của nó là dùng để gia công những lỗ có độ chính xác cao từ cấp

6  9 độ nhẵn bề mặt đạt từ Ra = 0,16  1,25 do vậy mà mũi doa là một chitiết có độ chính xác cao, cho nên khi chế tạo mũi doa phải qua nhiều nguyêncông gia công chính xác nh mài tinh, mài nghiền

- Ngoài ra dao doa là dụng cụ gia công định hình kích thớc do đó độchính xác của dao doa sẽ quyết định đến độ chính xác cũng nh chất lợng của

lỗ gia công Nh vậy dung sai của đờng kính mũi doa phải đợc tính toán hợp

lý (nhỏ và đủ lợng dự trữ mòn) nhằm nâng cao tuổi thọ của dao

* Phần lỡi cắt phải đợc mài thật sắc và có độ bóng cao để có thể hớt đImột lợng kim loại mỏng Độc lập – tự do – hạnh phúcặc biệt là độ bóng của cạnh viền phải cao hơn độbóng yêu cầu của bề mặt lỗ gia công

* Các răng cắt đợc chế tạo sao cho tránh sự in dập của lỡi cắt lên bềmặt lỗ gia công và tạo đIều kiện cho việc đo kiểm đờng kính bằng panme đ-

ợc dễ dàng

* Dao doa máy  25 H7 là chi tiết dạng trục nên trong quá trình giacông cũng phải tuân theo đầy đủ quy trình công nghệ gia công của chi tiết họtrục

II Tính công nghệ trong kết cấu

Kết cấu của mũi doa gồm 3 phần chính : phần làm việc, phần cổ dao

và phần chuôi

* Phần làm việc : Là phần chính của mũi doa Trên phần làm việc cócác răng cắt và răng sửa đúng

Các răng đợc bố trí đối xứng nhng bớc răng không đều Tuy nhiên nó vẫn

đảm bảo cho tính gia công cao và còn tạo điều kiện cho việc đo kiểm đợc dễdàng

*Phần cổ dao và cán dao chủ yếu là các bề mặt tròn xoay đơn giản, dễdàng đạt đợc bằng các biện pháp thông thờng nh : tiện, phay …

Nh vậy chi tiết đảm bảo kết cấu dễ gia công

II/ Xác định dạng sản xuất

Dạng sản xuất là một yếu tố quan trọng trong việc thiết kế quy trìnhcông nghệ Xác định đợc dạng sản xuất thì chúng ta sẽ biết đợc đIều kiệncho phép về vốn đầu t, trang thiết bị, máy móc….để từ đó có các biện pháp

kỹ thuật cũng nh tổ chức quản lý hợp lý nhất

*Các yếu tố đặc trng của dạng sản xuất

- Sản lợng hàng năm

- Số lợng chi tiết

- Tính lặp lạI của quá trình sản xuất

Do vậy để xác định đợc dạng sản xuất phảI biết đợc khối lợng và sản lợng cơ khí hàng năm của chi tiết cần gia công

N – sản lợng kế hoạch ( N = 15.000 chi tiết / năm )

mi – số lợng chi tiết cùng tên trong sản phẩm

Việc xác định sản lợng cơ khí nhằm xác định lợng phôi cần tạo ra để

đảm bảo đủ sản lợng theo kế hoạch

2.Tính khối lợng chi tiết

Theo công thức :

G =  V

Trong đó :

G – khối lợng của chi tiết

 - khối lợng riêng của vật liệu chi tiết

 = 8,65 kg/dm3

V- thể tích của chi tiết

Chi tiết dao doa có hình dạng đơn giản, ta chia thành 3 phần:

1/ Cơ sở của việc chọn phôi.

+ Việc chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi là phải phù hợp với việcchế tạo chi tiết Căn cứ vào các yếu tố sau :

- Vật liệu : Cơ tính vật liệu mà chi tiết yêu cầu

- Dạng sản xuất, tính chất sản xuất, trang thiết bị, dụng cụ gia công

Nói chung việc chọn phôi có kích thớc, hình dáng hình học càng giốngvới chi tiết gia công càng tốt vì nó có thể tiết kiệm đợc vật liệu chế tạo,giảm thời gian gia công và góp phần làm tăng năng suất, giảm giáthành.

Ta có một số phơng pháp tạo phôi nh sau :

a.Phơng pháp cán :

Thực hiện với các dạng phôi đơn giản, thép cán có tổ chức kim loại mịn, chặt đều trên toàn bộ chiều dài, thớ kim loại liên tục, có lớp ứng suất dtrên bề mặt Độc lập – tự do – hạnh phúcộ chính xác của phôi tơng đối cao so với dập thể tích thì thấphơn

Phôi cán thích hợp với dạng sản xuất loạt lớn và chi phí chế tạo phôithấp hơn nhiều so với dập thể tích

b.Phơng pháp đúc :

Phơng pháp này cho phép đúc những chi tiết có hình dạng phức tạp màcác phơng pháp khác không đạt đợc Phơng pháp này có thể đúc đợc nhữngvật có kích thớc từ rất nhỏ đến rất lớn Tuy nhiên độ nhẵn bề mặt và độ chínhxác của phôi đúc đạt đợc phụ thuộc vào quy trình làm khuôn

*Nhợc điểm :

- Tỷ lệ phôi phế phẩm cao

- Khó kiểm tra các khuyết tật bêb trong

- Độc lập – tự do – hạnh phúcúc trong khuôn kim loại thờng có cơ tính không đồng đều

3 Rèn tự do

*Dụng cụ sử dụng trong rèn tự do đơn giản, rẻ tiền, phôi có cơ tính tốt,

tổ chức kim loại mịn, bền chặt, chi tiết sau khi rèn chịu uốn, xoắn tốt

*Nhợc điểm :

- Lợng d gia công để lại lớn

- Tổ chức lớp kim loại bề mặt bị chai cứng

- Độc lập – tự do – hạnh phúcộ chính xác phôi phụ thuộc tay nghề của ngời thợ

- Quy mô sản xuất nhỏ, năng suất thấp, phù hợp với dạng sản xuất

đơn chiếc, loạt nhỏ

4 Rèn khuôn.

- Phôi có độ chính xác cao hơn rèn tự do, lợng d gia công nhỏ hơn,

độ bóng cao, hình dáng phôi gần giống với chi tiết => do vậy nó tạo điềukiện để tăng năng suất, giảm phế phẩm và phôi có độ chính xác cao, năngsuất tạo phôi cao, phù hợp với dạng sản xuất loạt lớn

*Nhợc điểm :

- Vật liệu chế tạo khuôn phức tạp

- Thiết bị sản xuất đòi hỏi phải có vốn lớn

*Tóm lại :

Từ việc phân tích các phơng pháp tạo phôi, dựa vào yêu cầu kỹ thuật của chi tiết, kết cấu, hình dạng và dạng sản xuất của chi tiết, điều kiện kỹthuật và trang thiết bị kỹ thuật hiện có ta chọn phơng pháp tạo phôi là cánnóng

Kích thớc phôi lấy theo bảng tiêu chuẩn

IV/ Lập quy trình công nghệ

A Chọn chuẩn :

1.Chuẩn định vị khi gia công chi tiết:

- Chọn chuẩn là một vấn đề có ý nghĩa quan trọng, nó ảnh hởng đến

độ phức tạp của quá trình công nghệ Chọn chuẩn hợp lý sẽ giảm đợc sai sốchuẩn và do vậy sẽ cho độ chính xác gia công cao

- Việc chọn chuẩn bao gồm các bớc sau :

+Chọn chuẩn thô

+Chọn chuẩn tinh

*Các yêu cầu khi chọn chuẩn :

- Độc lập – tự do – hạnh phúcảm bảo quan hệ giữa bề mặt gia công và bề mặt không gia công đạt

đợc yêu cầu cần thiết Mục đích là đạt đợc các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

- Độc lập – tự do – hạnh phúcảm bảo mối quan hệ giữa các bề mặt gia công với nhau đạt đợc yêucầu chính xác cần thiết

- Độc lập – tự do – hạnh phúcảm bảo phân bố đủ lợng d đồng đều cho các bề mặt sẽ gia công Ngoài ra nó còn phải thoả mãn nâng cao năng suất, gá đặt nhanh,thuận lợi, đồ gá đơn giản, hạ giá thành sản phẩm

2 Lời khuyên khi chọn chuẩn:

Khi chọn chuẩn phải đảm bảo các nguyên tắc chung sau :

- Chọn chuẩn phải suất phát từ nguyên tắc 6 điểm định vị, phải chọn chuẩn sao cho hạn chế hết số bậc tự do cần thiết, tuyệt đối tránh siêu định vị

từ các nguyên công trớc để lại

- Chọn chuẩn tinh thống nhất cho quá trình gia công Lời khuyên nàynhằm đảm bảo đơn giản hoá việc lựa chọn và sử dụng đồ gá, đơn giản hoávăn kiện công nghệ và thích hợp với điều kiện tập trung nguyên công

Dựa vào các lời khuyên và đặc điểm kết cấu của chi tiết gia công ta cócác phơng án chọn chuẩn tinh sau:

- Độc lập – tự do – hạnh phúcảm bảo độ đồng tâm của chi tiết

- Dùng để kiểm tra, sửa chữa sau này

Độc lập – tự do – hạnh phúcảm bảo độ cứng vững trong quá trình gia công

*Nhợc điểm :

- Tốn nhiều thời gian giá kẹp

- Lực kẹp gây ảnh hởng tới bề mặt gia công

- Sai số lớn, độ chính xác không cao < sai số kích thớc chiều dài và hớng kính

Sơ đồ định vị :

*Kết luận:

Qua phân tích 3 phơng án trên ta chọn phơng án I làm chuẩn tinh để gia công do nó có nhiều u điểm hơn, vì nó ngoài u điểm là để gia công nócòn để gia công sửa chữa sau này

4 Chọn chuẩn thô :

+ Chuẩn thô thờng đợc sử dụng ở nguyên công đầu tiên, việc lựa chọnchuẩn thô có ý nghĩa quyết định đến quá trình gia công, nó có ảnh hởng trựctiếp đến các nguyên công sau đó về độ chính xác gia công của chi tiết

Việc chọn chuẩn thô dựa trên nguyên tắc sau :

- Theo một phơng kích thớc nhất định, nếu trên chi tiết gia công có haihay nhiều bề mặt không qua gia công thì nên chọn bề mặt nào có yêu cầu về

độ chính xác, về vị trí tơng quan cao nhất với các bề mặt gia công làm chuẩnthô

- Theo một phơng kích thớc nhất định, nếu trên chi tiết gia công cómột bề mặt không qua gia công thì nên chọn bề mặt đó làm chuẩn thô

- Theo một phơng kích thớc nhất định, nếu tất cả các bề mặt đều giacông thì ta nên chọn bề mặt nào ứng với bề mặt của phôi mà nó đòi hỏi phảiphân bố lợng d đều và nhỏ nhất làm chuẩn thô.

- ứng với mỗi bậc tự do cần thiết của chi tiết gia công ở hai hoặc nhiềulần gá ta nên chọn chuẩn thô không quá một lần trong suốt quá trình giacông đối với các lần gá đó

Căn cứ vào yêu cầu và lời khuyên cùng với kết cấu của chi tiết giacông là dao doa máy  25H7 dùng phôi cán thanh ta chọn chuẩn thô là bềmặt trụ ngoài và mặt đầu khống chế năm bậc tự do

*Lập phơng án gia công :

*(Hình vẽ)

Qua các đặc trng kinh tế kỹ cũng nh các điều kiện làm việc và kết cấucủa mũi doa, ta lập các phơng pháp gia công để hình thành các bề mặt trênhình vẽ nh sau :

Bề mặt 1 : Ca, tiện cắt đứt, bào, mài cắt

Bề mặt 3 : Tiện côn, tiện định hình, mài

Bề mặt 5 : Tiện côn, tiện định hình, mài

Bề mặt 7 : Tiện côn, tiện định hình, mài

Bề mặt 10 : Tiện, mài

Bề mặt 13 : Phay, mài

Bề mặt 14 : Mài

*Qua các kết cấu và yêu cầu cụ thể của dao doa ta có thể chọn đợc hai phơng án gia công cơ

để chế tạo đạt đợc các yêu cầu kỹ thuật của dao doa.

Khoả mặt đầu khoan tâm

Tiện thô - tinh cơ dao

Tiện thô - tinh chuôi dao

Tiện thô - tinh phần làm việc

Mài chuôi dao

Mài thô và tinh góc trớc dao

Mài thô -tinh góc sau răng sửa đúng

Mài thô-tinh góc sau răng phần côn cắt

Mài thô -tinh góc sau răng sửa đúng

Mài nghiền cạnh viền

Tổng kiểm tra

Cắt thử – bao gói

8A66 FxLZD 1K62 1K62 1K62 1K62 6H82Γ

6H82Γ M30AΓAΓΓ

Qua bảng phân bố nguyên công ta thấy rằng cả hai phơng án I và IIchỉ khác nhau ở nguyên công đầu còn lại hoàn toàn các nguyên công và trìnhtực khác đều giống nhau.

Phơng án I : ở nguyên công I cắt phôi bằng máy của 8A66 dao P18Phơng án II : cắt phôi bằng máy tiện T616 dao T15K6

Ta thấy cả hai phơng án trên đều có khả năng gia công chi tiết đạt đợccác yêu cầu kỹ thuật đã đề ra Nhng nếu cắt phôi bằng máy ca đĩa sẽ chonăng suất cao hơn so với cắt phôi bằng máy tiện, nhng vốn đầu t lại cao hơn

so với cắt phôi bằng tiện cắt đứt thì vốn đầu t thấp nhng năng suất lại khôngcao

Bớc 1 : Khoả mặt đầu- dao phay mặt đầu

Bớc 2 : Khoan tâm – mũi khoan chuyên dùng

các kích thớc trung gian ở các nguyên công và các bớc là một trong nhữngvấn đề lớn, trực tiếp liên quan đến giá thành sản phẩm.

- Ta tính cho bề mặt trụ 25 + 0,001 + 0,015 là bề mặt yêu cầu độbóng, độ chính xác cao nhất

- Bề mặt này đạt đợc các yêu cầu thiết kế sau khi qua các nguyên công:

Các nguyên công này đều có chuẩn định vị là hai lỗ tâm

áp dụng công thức tính lợng d cho các bề mặt đối xứng ngoài là :2Zbmin = 2 ( Rza + Ta + 2 2

b

a 

 

Trong đó :

2Zbmin - lợng d tối thiểu khi gia công bề mặt tròn xoay

Rza – chiều cao nhấp nhô do nguyên công trớc để lại

Ta - độ sâu lớp kim loại h hỏng do nguyên công trớc để lại

a – sai số vị trí không gian do nguyên công trớc để lại

b – sai số gá đặt do nguyên công trớc để lại

1.Tiện thô : Tiện từ phôi thanh gá trên hai mũi tâm

Tra bảng VII – 7 – STCNCTM T1

a = K L

Trong đó :

K - độ cong vênh đơn vị của phôi

L – chiều dài của chi tiết gia công L = 175 (mm)

=> a = 0,15 175 = 26,25 m

2 Tiện thô :

Vì gá trên hai mũi tâm nên sai số chuẩn (c) và sai số kẹp chặt (K) = 0

Do đó sai số gá đặt bằng độ lệch tâm của hai lỗ tâm

Sai số về vị trí không gian do nguyên công tiện thô để lại

5 Mài thô : chi tiết đợc gá trên hai mũi tâm

- Sau khi nhiệt luyện ta không xét đến độ sâu lớp kim loại bị h hỏng

Sau mµi nghiÒn : D = 14 m = 0,014 mm

Sau mµi tinh : D = 21 m = 0,021 mm

Sau mµi th« : D = 45 m = 0,045 mm

Sau tiÖn tinh : D = 140 m = 0,140 mm

Sau tiÖn th« : D = 280 m = 0,280 mm

Sau tiÖn ph«i : D = 400 m = 0,400 mm

Mµi nghiÒn D max = 25,01 + 0,014 = 25,024 mm  25,03 (mm)

Mµi tinh D max = 25,03 + 0,021 = 25,05 (mm)

- Zbmax – lµ hiÖu c¸c kÝch thíc giíi h¹n lín nhÊt

- 2 Zmax = Dmax th« - Dmax tinh

- Zmin – lµ hiÖu c¸c kÝch thíc giíi h¹n nhá nhÊt

- 2 Zbmin = Dmin th« - Dmin tinh

phôi - chi tiết = 400 – 10 = 390 m

Nh vậy kết quả tính toán là đúng

B¶ng tÝnh lîng d cho bÒ mÆt trô 25 0 , 015

005 , 0

Lîng d tÝnh to¸n 2Z bmin

(m)

KÝch thíc tÝnh to¸n (mm)

Dung sai (m)

KÝch th h¹n (mm)

Phần V Tính và tra chế độ cắt

A/Tính chế độ cắt cho nguyên công tiện thô phần sửa đúng

Xác định chế độ cắt là một trong những biện pháp nâng cao năng suất

II/ Chồn dao gia cẬng

Dỳa vẾo yàu cầu cẬng nghệ vẾ vật liệu gia cẬng ta chồn loỈi dao tiệnngoẾi Ẽầu cong g¾n mảnh hùp kim cựng T15K6 vật liệu thẪn dao lẾ thÐp 45.Theo bảng 4 – 22 vẾ 4 – 24 TKườc lập – tỳ do – hỈnh phụcADCC cÌc thẬng sộ cũa dao nh sau :

Tuoitho

- Sộ lần mẾi lỈi cũa dao : 9 lần

- Tuỗi thồ cũa dao : 10 h

 Tb =

1 9

mm



u

L K t P

W

(

.

(mm/ vòng)Trong Ẽọ :

- W – lẾ mẬ men chộng uộn cho phÐp cũa tiết diện thẪn dao :

6

25 16 6

3 2

[u] – ứng suất uốn cho phép của thiết diện thân dao

35 , 0 35

, 0

(Với vật liệu gia công là P18 chọn b = 800 )

K  PZ K  PZ KPPZ KhsPZ là các hệ số hiệu chỉnh đợc tra theo bảng

200 1667

75

,

0

0 ,

v mm K

T C

Pm

/

45 ,

Trong đó :

+ Pm - Trị số lớn nhất cho phép của lực chiều trục tác dụng lên cơ

+ t = chiều sâu cắt t = 0,825 mm

CPx – hệ số tính đến lực cắt Px

XPx – số mũ xét tới ảnh hởng của chiều sâu cắt đến Px XPx = 1,0

YPx – số mũ xét tới ảnh hởng của lợng chạy dao S đến Px

3600

5 , 0

0 ,

v mm L K t C

f J KE

/