thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết thân đồ gá

Đồ án môn học CNCTM Phạm Ngọc Cảnh – Lớp Ck5 – K3 LỜI NÓI ĐẦU Trong xu thế phát triển của nền kinh tế thế giới, công nghiệp nói chung và ngành công nghiệp nặng nói riêng, hiện đang được đầu tư và ưu tiên phát triển. Bởi tỷ trọng đóng góp cho nề kinh tết rất lớn của ngành công nghiệp nên nghành này bao giờ cũng được quan tâm đến hành đầu và được coi là chỉ tiêu đánh giá sự phát triển của nghành kinh tế đồng thời cũng là chỉ số đánh giá sự phát triển của đất nước. Để thực hiện mục tiêu “Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa đất nước”. Mà Đảng và nhà nước ta đề ra, chúng ta phải thực hiện phát triển một số ngành như : Công nghệ thông tin, Điện tử, Công nghệ chế tạo máy… Trong đó ngành Công nghệ chế tạo máy có vai trò then chốt và nó là tiền để đẻ phát triển một số ngành khoa học kỹ thuật khác, đóng góp của ngành công nghệ chế tạo máy vào nền kinh tế quốc dân là rất lớn. Bởi vậy việc đổi mới và hiện đại ngành công nghệ chết tạo máy có vai trò hết sức quan trọng và có ý nghĩa kinh tế lơn, vì nó có thể tạo ra những sản phẩm cơ khí có chất lượng tốt, giá thành hạ. Sau khi học xong cơ sở lý thuyết môn Công nghệ chế tạo máy do thầy Nguyễn Việt Hùng chỉ dạy, bước vào làm đồ án môn công nghệ chế tạo máy em được thầy Bùi tiến Sơn phân công làm quy trình công nghệ gia công chi tiết “thân đồ gá “ Đây là thể loại đề tài mới mà chúng em được giao vì vậy gặp rất nhiều bỡ ngỡ về thể loại và quá trình thu thập tài liệu cũng như tìm hiểu về nguyên lý, tính năng làm việc của chi tiết trên. Tuy chúng em có nhiều thuận lời là có sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo,và đã thực hành nhiều,biết nhiều về nguyên lý cũng như tính năng của nhiều loại chi tiết nhưng chúng em vẫn gặp nhiều khó khăn trong quá trình hoàn thiện đồ án của mình,dưới sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong khoa, đặc biệt thầy Bùi Tiến Sơn trực tiếp hướng dẫn em giúp em hoàn thành đồ án môn Công nghệ chế tạo máy của mình. Mặc dù đã rất cố gắng tuy nhiên không thể tránh khỏi một số thiếu sót trong đồ án, vậy em mong được sự chỉ bảo thêm của các thầy và ý kiến đóng góp của các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Qua đây em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa cơ khí đặc biệt là thầy Bùi Tiến Sơn đã trực tiếp hướng dẫn đồ án. Chúng em rất mong muốn sẽ mái nhận được sự chỉ dạy tạo điều kiện giúp đỡ của các thầy cô để chúng em tiến bộ hơn, Sự quan tâm chỉ dạy giúp đỡ của các thầy cô đã giúp chúng em có kết quả tốt trong học tập, sẽ có việc làm tốt, phù hợ giúp chúng em tự tin khi tiếp xúc với công việc của mình sau khi ra trường Em xin chân thành cảm ơn ! - 1 - Đồ án môn học CNCTM Phạm Ngọc Cảnh – Lớp Ck5 – K3 Mục lục LỜI NÓI ĐẦU 1 Mục lục 2 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 2 KẾT LUẬN 82 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 1. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết THÂN ĐỒ GÁ đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của bản vẽ chi tiết 2. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT: Như chúng ta đã biết thân đồ gá là một bộ phận của đồ gá,có tác dụng là cố định chi tiết và xác định chính xác vị trí của chi tiết trong quá trình gia công,đồng thời tăng năng suất trong quá trình sản xuất ,giảm giá thành của sản phẩm,nâng cao hiệu quả kinh tế Yêu cầu kỹ thuật cơ bản: • Độ không phẳng của các bề mặt là <0,02 • Độ không vuông góc của các bề mặt tâm lỗ <0,2 • Độ không song song của các tâm lỗ <0,02 • Độ không đối xứng của các tâm lỗ <0,02 3. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU: Trên chi tiết có nhiểu bề mặt phải gia công trong đó có nhiều bề mặt đòi hỏi độ chính xác, trên chi tiết cũng có nhiều lỗ phải gia công, về cơ bản kết cấu của chi tiết có đủ độ cứng vững, kết cấu hợp lý như chiều dày thành đủ lớn, đủ diện tích, các lỗ đều vuông góc với mặt phẳng của vách, bề mặt cần gia công không có vấu lồi. Với chi tiết này ta có thể dùng phương pháp chế tạo phôi Tuy nhiên chi tiết có nhược điểm sau: Mặt phẳng trên cùng của chi tiết nhô cao lên hẳn nên gây khó khăn trong quá trinh gia công mặt đáy - 2 - Đồ án môn học CNCTM Phạm Ngọc Cảnh – Lớp Ck5 – K3 4. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT: Để xác định được dạng sản xuất ta phải dựa vào trọng lượng của chi tiết và sản lượng hàng năm của chi tiết 4.1. Tính trọng lượng của chi tiết: Tính thể tích chi tiết Để tính được thể tích của chi tiết ta tiến hành chia chi tiết ra làm nhiều phần để tính các V i, sau đó lấy tổng các V i . Ta có: o V đáy = 11cm 3 o V thành bên = 63,96 cm 3 o V mặt thân = 71,76 cm 3 o V gờ = 2 cm 3 o V giữa =75,67cm 3 o V 2thành = 135,94 cm 2 Tổng V lỗ = 14,9 cm 2 Vậy sau khi tính toán ta được V = V đáy + V thành bên + V thân + V gờ + V giữa +V 2thanfh - Tông V lỗ =350 (cm 3 )=0,35 dm 3 Khối lượng riêng của gang: γ = 7,4 kG/dm 3 Trọng lượng của chi tiết : . 7,4.0,35 2,59Q V kG γ = = = 4.2. Tính sản lượng chi tiết. Sản lượng chi tiết hàng năm được tính theo công thức: - 3 - Đồ án môn học CNCTM Phạm Ngọc Cảnh – Lớp Ck5 – K3       +       += 100 1. 100 1 1 αβ mNN Trong đó: N – số chi tiết được sản xuất trong một năm N 1 – số sản phẩm được giao N 1 = 5000 m – số chi tiết trong 1 sản phẩm, m=1 β – số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ ( lấy β = 5% ) α – tính đến tỷ lệ % phế phẩm (α = 4%) 5 4 5000.1. 1 . 1 5460 100 100 N     ⇒ = + + =  ÷  ÷     (chi tiết/năm) 4.3. Xác định dạng sản xuất. Dạng sản xuất được xác định theo bảng 2.6-tr31 HDTKDACNCTM với Q = 470kG và N = 5787 (chi tiết/năm) ứng với dạng sản xuất loạt lớn 5. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI Do chi tiết là thân đồ gá được chế tạo từ GX 15-32,hình dang tương đối phức tạp,và đặc điểm của chi tiết ta chon phương pháp tạo phôi là đúc trong khuôn cát 6. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 6.1. Xác định đường lối công nghệ:  Trong thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết cần phải nắm vững được yêu cầu của đề bài đề ra đòi hỏi độ chính xác, độ nhám  Mặt đáy Rz20 chọn phương án phay thô, phay tinh  Mặt trên Rz20chọn phương án phay thô, phay tinh  2 lỗ ∅12 thì 2 lỗ bên chọn phương án khoan xong rồi doa,còn lỗ ở giữa ta kết hợp phay mặt dưới rồi phay thô ,phay tinh luôn  6 lỗ ∅3 chọn phương án khoan  4 lỗ ∅ 6 chọn phương án khoan,doa - 4 - Đồ án môn học CNCTM Phạm Ngọc Cảnh – Lớp Ck5 – K3  2 lỗ M8x1,5 chọn phương án khoan, taro  2 lỗ M5x0,5 chọn phương án khoan, taro  2 rãnh chọn phương án phay thô,phay tinh 6.2. Lập thứ tự tiến trình công nghệ: − Trong sản xuất loạt lớn thì nên chọn phương án gia công ở nhiều vị trí, sử dụng nhiều dao và gia công song song. Trong thực tế sản xuất có thể kết hợp nhiều phương án gia công khác nhau. Ở Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công dùng các máy vạn năng kết hợp đồ gá chuyên dùng. − Chính vì vậy mà đối với chi tiết thân đồ gá do sản xuất loạt lớn nên chọn phương án phân tán nguyên công sử dụng máy vạn năng và đồ gá chuyên dùng. 6.3. Ta có thể đưa ra quy trình công nghệ sau:  Nguyên công 0: Đúc phôi  Nguyên công 1: Phay mặt đáy  Nguyên công 2: Phay mặt A  Nguyên công 3: Khoan ,doa 2 lỗ ∅12 để làm chuẩn  Nguyên công 4 Phay mặt B  Nguyên công5: Phay mặt C  Nguyên công 6: Khoan ,doa 4 lỗ ∅3  Nguyên công 7:khoan ,taro 2 lỗ M5x0,5  Nguyên công 8:Khoan ,doa 4 lỗ ∅6  Nguyên công 9 :Khoan ,doa 2lỗ ∅3  Nguyên công 10:Nguyên công 8:khoan ,taro 2 lỗ M7x1,5  Nguyên công 11:phay rãnh H  Nguyên công 12:phay mặt K  Nguyên công 13: phay mặt G và lỗ ∅12 - 5 - Đồ án môn học CNCTM Phạm Ngọc Cảnh – Lớp Ck5 – K3  Nguyên công 14:Kiểm tra 7 THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI Dựa vào sổ tay công nghệ tập 1 bảng 3-94 phôi đúc trong khuôn cát cấp chính xác I. - Mặt trên chọn lượng dư là 2,5 mm - Các mặt còn lại chọn lượng dư 2mm 8 TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG: 8.0 Nguyên công 0 : Nguyên công đúc phôi trong khuôn cát 8.1 Nguyên công 1 : Phay mặt đáy - 6 - Đồ án môn học CNCTM Phạm Ngọc Cảnh – Lớp Ck5 – K3 n(v/p) Rz20 Sd 8.1.1. Định vị: - phiến tỳ vào mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do - 2 chốt tỳ vào mặt bên hạn chế 2 bậc tự do 8.1.2. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng mỏ kẹp theo phương thẳng đứng chiều từ trên xuống dưới - lực kẹp trùng với phương kích thước thực hiện Chọn máy: Chọn máy phay 6H12 8.1.3. Chọn dao : Theo bảng 4-95 STCNCTMII chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim BK8 đường kính dao D = 160mm ; z = 10 răng 8.1.4. Lượng dư gia công: Phay 2 lần  Bước 1 : phay thô : Z b = 1,5mm  Bước 2 : phay tinh : Z b =0,5mm - 7 - Đồ án môn học CNCTM Phạm Ngọc Cảnh – Lớp Ck5 – K3 Bước 1 : Phay thô + Ta có chiều sâu cắt t = 1,5mm + Lượng chạy dao răng S z = 0,26mm/răng (bảng 5-125) + Vận tốc cắt được tính theo công thức: V= pvuvyvxvm v qv v zBStT KDC (m/phút) Theo bảng 5-39 STCNCTM II ta có: C v q v x v y v u v p v m 445 0,2 0,15 0,35 0,2 0 0,32 Bảng 2-5 bảng tra chế độ cắt ta có tuổi bền trung bình của dao phay T = 180 phút Bảng 2-1 bảng tra chế độ cắt ta có Hệ số Km v - ảnh hưởng của tính chất cơ học của vật liệu gia công đến tốc độ cắt 1,25 190 v m K HB   =  ÷   Mà với vật liệu GX15-32 thì HB = 190  Km v = 1 Bảng 7-1 bảng tra chế độ cắt ta có Hệ số Kn v - ảnh hưởng do chất lượng của phôi đến tốc độ cắt Kn v = 0,8 Bảng 8-1 bảng tra chế độ cắt ta có Hệ số Ku v - ảnh hưởng của vật liệu phần cắt đến tốc độ cắt Ku v = 0,4 Vậy ta có Kv = Km v .Kn v .Ku v = 1.0,8.0,4 = 0,32 Thay vào ta có 0,2 0,2 0,32 0,15 0,35 0 445.160 .0,32 180 .1,5 .0,26 .120 .10 v = = 43,1m/phút Số vòng quay trong một phút của dao : 1000 1000.43,1 85,9 3,14.160 v n D π = = = v/phút - 8 - Đồ án môn học CNCTM Phạm Ngọc Cảnh – Lớp Ck5 – K3 Theo thuyết minh máy chọn n = 95v/phút. Lúc này tốc độ cắt thực tế là: 3,14.160.95 47,7 1000 1000 t Dn v π = = = m/phút + Lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy S m = S zbảng .Z.n = 0,26.10.95=247mm/phút Theo máy chọn S m = 300mm/phút. Vậy 300 0,31 10.95 thuc z S = = mm/răng + Lực cắt P z tính theo công thức: P z = pqp p upyp z xp p nD KzBStC ω . KG Theo bảng 3-5 bảng tra chế độ cắt ta có C p x p y p u p w p q p 54,5 0,9 0,74 1 0 1 Bảng 12-1 bảng tra chế độ cắt ta có : K p = K mp = 1 190 p n HB   =  ÷   Thay vào ta có : 0,9 0,74 1 1 0 54,5.1,5 .0,31 .120 .10.1 204 160 .95 z P = = kG + Công suất cắt : . 204.43,1 1,43 W 60.102 60.102 z P v N K= = = So với công suất máy N = 7KW đảm bảo máy làm việc an toàn + Thời gian máy : Từ công thức : 1 2 0 . . L L L T i S n + + = (bảng 31HDTKDACNCTM) Với L là chiều dài cần gia công ở đây ta gia công 2 đoạn L = 40mm - 9 - Đồ án môn học CNCTM Phạm Ngọc Cảnh – Lớp Ck5 – K3 L 1 là chiều dài ăn dao ( ) 1 1 1,5.(160 1,5) 1 16L t D t mm= − + = − + = L 2 là chiều dài thoát dao. Chọn L 2 = 5mm Vậy 0 40 16 5 .2 1,6 0,25.300 T + + = = phút Bước 2 : Phay tinh + Chiều sâu cắt t = 0,5mm Theo bảng 5-37 STCNCTM II ta chọn lượng chạy dao khi phay tinh S v = 0,25mm/v +Vận tốc cắt được tính theo công thức: V= pvuvyvxvm v qv v zBStT KDC (m/phút) Theo bảng 5-39 STCNCTM II ta có: C v q v x v y v u v p v m 445 0,2 0,15 0,35 0,2 0 0,32 Bảng 2-5 bảng tra chế độ cắt ta có tuổi bền trung bình của dao phay T = 180 phút Bảng 2-1 bảng tra chế độ cắt ta có Hệ số Km v - ảnh hưởng của tính chất cơ học của vật liệu gia công đến tốc độ cắt 1,25 190 v m K HB   =  ÷   Mà với vật liệu GX15-32 thì HB = 190  Km v = 1 Bảng 7-1 bảng tra chế độ cắt ta có Hệ số Kn v - ảnh hưởng do chất lượng của phôi đến tốc độ cắt Kn v = 1 Bảng 8-1 bảng tra chế độ cắt ta có Hệ số Ku v - ảnh hưởng của vật liệu phần cắt đến tốc độ cắt Ku v = 0,4 - 10 - [...]... 0,96 KW 60.102 60.102 So với công suất máy N = 7KW đảm bảo máy làm việc an toàn + Thời gian máy : Từ công thức : T0 = L + L1 + L2 i S n (bảng 31HDTKDACNCTM) Với L là chi u dài cần gia công ở đây ta gia công 2 đoạn L = 40mm L1 là chi u dài ăn dao L1 = t ( D − t ) + 1 = 0,5.(160 − 0,5) + 1 = 9,9mm L2 là chi u dài thoát dao Chọn L2 = 5mm 8.2 Nguyên công 3 : Phay mặt A - 12 - Đồ án môn học CNCTM Phạm Ngọc... máy đảm bảo an toàn + Thời gian gia công : Ta có công thức tính thời gian cơ bản khi khoan (bảng 28-HDTKDACNCTM) : T0 = L + L1 + L2 i S n L là chi u dài lỗ khoan L = 22mm L1- chi u dài ăn dao L1 = D 11 cot gϕ + 1 = cot g 60 + 1 = 4,1mm 2 2 L2 – chi u dài thoát dao Chọn L2 = 2mm Vậy thời gian gia công : T0 = 22 + 4,1 + 2 8 = 1,17 phút 0,32.600 Bước 2 : Doa 2 lỗ Ø12 - 21 - Đồ án môn học CNCTM Phạm Ngọc... 60.102 60.102 So với công suất máy N = 7KW đảm bảo máy làm việc an toàn + Thời gian máy : Từ công thức : T0 = L + L1 + L2 i S n (bảng 31HDTKDACNCTM) Với L là chi u dài cần gia công ở đây ta gia công 2 đoạn L = 69mm L1 là chi u dài ăn dao L1 = t ( D − t ) + 1 = 1.(160 − 1) + 1 = 13, 6mm L2 là chi u dài thoát dao Chọn L2 = 5mm Vậy T0 = 69 + 13, 6 + 5 2 = 2, 24 phút 0, 26.300 8.3 Nguyên công 4: Khoan và doa... Ck5 – K3 So với công suất máy N = 7KW đảm bảo máy làm việc an toàn + Thời gian máy : T0 = Từ công thức : L + L1 + L2 i S n (bảng 31HDTKDACNCTM) Với L là chi u dài cần gia công ở đây ta gia công 2 đoạn: L = 69mm L1 là chi u dài ăn dao L1 = t ( D − t ) + 1 = 1,5.(160 − 1,5) + 1 = 16mm L2 là chi u dài thoát dao Chọn L2 = 5mm T0 = Vậy 69 + 16 + 5 2 = 2, 28 phút 0, 26.300 Bước 2 : Phay tinh + Chi u sâu cắt... 60.102 60.102 So với công suất máy N = 7KW đảm bảo máy làm việc an toàn + Thời gian máy : T0 = Từ công thức : L + L1 + L2 i S n (bảng 31HDTKDACNCTM) Với L là chi u dài cần gia công ở đây ta gia công 2 đoạn L = 30mm L1 là chi u dài ăn dao L1 = t ( D − t ) + 1 = 0,5.(160 − 0,5) + 1 = 9,9mm L2 là chi u dài thoát dao Chọn L2 = 5mm T0 = Vậy 30 + 9,9 + 5 2 = 0,96 phút 0, 25.375 8.5 Nguyên công 6: phay mặt C... 60.102 So với công suất máy N = 7KW đảm bảo máy làm việc an toàn + Thời gian máy : Từ công thức : T0 = L + L1 + L2 i S n (bảng 31HDTKDACNCTM) Với L là chi u dài cần gia công ở đây ta gia công 2 đoạn L = 57mm L1 là chi u dài ăn dao L1 = t ( D − t ) + 1 = 2.(160 − 2) + 1 = 18, 7 mm L2 là chi u dài thoát dao Chọn L2 = 5mm T0 = Vậy 57 + 18, 7 + 5 2 = 1, 72 phút 0,31.300 Bước 2 : Phay tinh + Chi u sâu cắt... 60.102 60.102 So với công suất máy N = 7KW đảm bảo máy làm việc an toàn + Thời gian máy : Từ công thức : T0 = L + L1 + L2 i S n (bảng 31HDTKDACNCTM) Với L là chi u dài cần gia công ở đây ta gia công 2 đoạn L = 57mm L1 là chi u dài ăn dao L1 = t ( D − t ) + 1 = 0,5.(160 − 0,5) + 1 = 9,9mm L2 là chi u dài thoát dao Chọn L2 = 5mm Vậy T0 = 57 + 9,9 + 5 2 = 1,53 phút 0, 25.375 8.6 Nguyên công 7: Khoan và doa... Thời gian máy : Từ công thức : T0 = L + L1 + L2 i S n (bảng 31HDTKDACNCTM) - 26 - qp 1 Đồ án môn học CNCTM Phạm Ngọc Cảnh – Lớp Ck5 – K3 Với L là chi u dài cần gia công ở đây ta gia công 2 đoạn L = 30mm L1 là chi u dài ăn dao L1 = t ( D − t ) + 1 = 2.(160 − 2) + 1 = 18, 7 mm L2 là chi u dài thoát dao Chọn L2 = 5mm T0 = Vậy 30 + 18, 7 + 5 2 = 1,16 phút 0,31.300 Bước 2 : Phay tinh + Chi u sâu cắt t =... Thay vào công thức ta được: Mx = 67.12.0,51,2.1,90,65 = 2, 65 Nm 2.100 Ne = M x n 2, 65.150 = = 0, 04 kW 9750 9750 + Công suất cắt Ne : So với máy đảm bảo an toàn + Thời gian gia công : Ta có công thức tính thời gian cơ bản khi doa (bảng 28-HDTKDACNCTM) : T0 = L + L1 + L2 i S n L là chi u dài lỗ khoan L = 22mm L1- chi u dài ăn dao L1 = D−d 12 − 11 cot gϕ + 1 = cot g 60 + 1 = 1, 28mm 2 2 L2 – chi u dài... 2mm Vậy thời gian gia công : T0 = 22 + 1, 28 + 2 2 = 0, 22 phút 1,9.150 8.4 Nguyên công 5:phay mặt B - 23 - Đồ án môn học CNCTM Phạm Ngọc Cảnh – Lớp Ck5 – K3 n(v/p) B Sd Rz20 60±0.2 8.4.1 Định vị : - phiến tỳ vào mặt trên hạn chế 3 bậc tự do - 1 chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do - 1 chốt tram hạn chế 1 bậc tự do 8.4.2 Kẹp chặt : Chi tiết được kẹp chặt bằng mỏ kẹp theo phương thẳng đứng chi u từ trên . lục 2 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 2 KẾT LUẬN 82 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 1. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết THÂN ĐỒ GÁ đảm bảo yêu cầu. là đúc trong khuôn cát 6. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 6.1. Xác định đường lối công nghệ:  Trong thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết cần phải nắm vững được yêu cầu của. môn Công nghệ chế tạo máy do thầy Nguyễn Việt Hùng chỉ dạy, bước vào làm đồ án môn công nghệ chế tạo máy em được thầy Bùi tiến Sơn phân công làm quy trình công nghệ gia công chi tiết thân đồ gá