đồ án công nghệ chế tạo máy thiết kế chế tạo càng gạt c9

Để sản suất ra một sản phẩm tương ứng , lưu thông trênthị trường,thì sản phẩm đó phải có tính cạnh tranh,đem lại hiệu quả cho nhà sảnsuất,nó phải thỏa mãn các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghệ CTM là một môn khoa học cơ bản,cung cấp các kiến thức cơ

sở trong lĩnh vực ctm Để sản suất ra một sản phẩm tương ứng , lưu thông trênthị trường,thì sản phẩm đó phải có tính cạnh tranh,đem lại hiệu quả cho nhà sảnsuất,nó phải thỏa mãn các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật theo một yêu cầu chotrước.Để làm được điều này vai trò của người công nghệ là chủ đạo

Do vậy mỗi sinh viên phải trang bị cho mình một lượng kiến thức đấyđủ.Từ cơ bản đến chuyên sâu,để cố khả năng làm việc tốt hiệu quả trong tươnglai

Đồ án công nghệ CTM giúp sinh viên tiếp cận thực tế nhanh hơn , vớinhiệm vụ gia công chi tiết dạng càng và sự hướng dấn tụy của thầy

em đã hoàn thành công việc của mình đúng thời hạn,đủ các yêu cầu được giao Qua đó em đã củng cố thêm được nhiều kiến thức từ lý thuyết đến thực tiễn ,đểthiết kế sản phẩm của mình đạt têu cầu,đồng thời đảm bảo khả năng về kinhtế,trong điều kiện sản suất cụ thể của nước ta Đó là những kiến thức cầnthiết,thực tế cho công việc của em sau này

* Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Tăng Huy đã tận tình chỉ bảo vàgiúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học này Em rất mong được sự chỉ bảo củacác thầy cô trong bộ môn công nghệ CTM của khoa cơ khí trường ĐHBK_HN ,

để em vững vàng hơn cho công việc sau này

Hà nội :

Sinh viên: Trần duy Vũ

_ Kích thước lớn nhất của chi tiết: l=120mm.

Chi tiết có mặt làm việc là mặt trụ, vì vậy mặt trụ phải được gia công chínhxác,đảm bảo độ bóng, độ vuông góc giữa các lỗ f22 và f28 , độ vuông góc giữađường tâm trục và mặt đầu, độ đông tâm giữa hai lỗ f22 , đạt chỉ tiêu công nghệyêu cầu…

2 Điều kiện kỹ thuật:

-Kích thước lỗ cơ bản gia công với độ chính xác : 7

-Độ không đồng tâm giữa các đường tâm lỗ f 22 : 0,01

-Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt đầu : 0,1mm/100mm

-Độ không vuông góc giữa các mặt đầu lỗ f 22H7,f28H7 : 0,1mm/100mm.-Độ không song song giữa các mặt đầu lỗ f22H7 : 0.05mm/100mm

-Độ cứng vật liệu : 180HB - 220HB (gang xám)

-Độ nhám mặt đầu : Rz= 40

-Độ nhám mặt trụ: Rz= 20

II Tính công nghệ trong kết cấu.

- Tính công nghệ trong kết cấu có ý nghĩa rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và độ c/x gia công Những chi tiết dạng càng cần phải chú ý các đặc điểm sau:

+ Độ cứng vững của chi tiết

+ Chiều dài các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của nó chú ý nằmtrên một mặt phẳng để tiện gá đặt

+ Kết cấu nên đối xứng qua một một phẳng nào đấy

+ Hình dạng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và tinh thống nhất.+ Kết cấu phải thuận lợi gia công nhiều chi tiết cùng một lúc

* Chi tiết này đã đáp ứng được tương đối đầy đủ tính công nghệ cần thiết đểgia công Chi tiết này chỉ có độ cứng vững của hai càng là chưa đáp ứng đượctính công nghệ ,nên khi gia công ta phải gia thêm cứng vững bằng các chốt tỳ

1

No- Sản lượng sản phẩm trong một năm , No =5000 (chiếc/năm)

N- Số chi tiết sản suất trong một năm

m-Số chi tiết trong một sản phẩm, ( m =1 )

β-Số chi tiết được chế tạo thêm để giự trữ ,( 5% ÷ 7%)

= 5500 (chi tiết/năm) -Công thức khối lượng chi tiết : G = V.γ

XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ BẢN VẼ

CHI TIẾT LỒNG PHÔI

I Chọn phương pháp chế tạo phôi.

- Loại phôi được xác định theo kết cấu chi tiết,vật liệu ,dạng sản suất,cụthể của từng nhà máy xí nghiệp

- Chọn phôi ,tức là chọn phương pháp chế tạo phôi,xác định lượng dư ,kíchthước ,dung sai của phôi

- Chi tiết thiết kế thuộc dạng càng ,vật liệu yêu cầu là gang xám vì vậy tachọn phôi đúc ,sản suất hàng loạt nên ta chọn đúc trong khuôn kimloại Chọn vật liệu là gang xám XG15-32,với phương pháp đúc này vậtđúc đạt cấp chính xác II

180 ÷ 220 3 ÷ 3,6 1,6 ÷ 2,4 0,6 ÷ 0,9 0,15 ÷ 0,2 ≤

0,12 0,2÷ 0,35 0,2 ÷ 0,4 ≤

0,7

II Thiết kế bản vẽ lông phôi.

-Dựa vào lượng dư tính toán ta xây dung bản vẽ lồng phôi

-Lỗ f28, lỗ f22 được đúc đặc

-Sơ đồ đúc chi tiết như hình vẽ

* Tra lượng dư phôi : 3.95 , sổ tay CNCTM – tập II ta có

+ Bề mặt gia công: *Lượng dư gia công: Mặt trụ f28 28 mm

Mặt đầu f28 2.5 mm Mặt đầu f22 2 mm

PHẦN III

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

I Xác định đường lối công nghệ.

Ở đây chi tiết gia công thuộc dạng sản xuất hàng loạt và kết cấu của chi tiết có khả năng gá dao trên máy và độ cứng vững của chi tiết đủ để gia công Nên ta dùng phương án gia công một vị trí, một dao và gia công tuần tự

II Chọn phương pháp gia công.

* Đối với dạng sản suất hàng loạt lớn ,để đạt năng suất cao trong điều kiệnsản suất ở nước ta thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyêncông( ít bước công nghệ trong một nguyên công) Ơ đây ta dùng loại máy vạnnăng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo

* Dựa vào kết cấu và điều kiện kỹ thuật của chi tiết gia công ta xác địnhphương pháp gia công các bề mặt là :

Mặt gia công Phương pháp gia công Cấp cính xác Độ bóng

III Lập tiết trình công nghệ.

Dựa vào các nguyên tắc cơ bản khi lập một tiến trình công nghệ để giacông một chi tiết máy và dựa vào đặc điểm kết cấu, đặc điểm làm việc, yêu cầu

về độ chính xác của chi tiết giá đỡ này ta chia quá trình công nghệ gia công chitiết thành các nguyên công sau:

Nguyên công 1: Phay hai mặt đầu lỗ φ28

Nguyên công 2: Khoan ,Khoét ,Doa lỗ φ28

Nguyên công 3: Phay bốn mặt đầu của lỗ φ22

Nguyên công 4: Khoan, Khoét ,Doa lỗ φ22

Nguyên công 5,6: Tổng kiểm tra

IV Tra lượng dư, chế độ cắt, công suất cắt cho các nguyên công.

1 Nguyên công 1: Phay mặt đầu lỗ φ28 để làm chuẩn tinh thống nhất

S

- Định vị :Dùng cơ cấu tự đinh tâm (Tự định tâm bằng ren vít trái

chiều).Sau khi đặt chi tiết lên mặt phẳng của hai hàm kẹp 2 ,quay vít cho hai hàm kẹp này tịnh tiến gần vào nhau về tâm của giá 8, khi đó nếu khối

v bên nào gặp chi tiết trươcsex đẩy chi tiết theo,đến khi chi tiết gia công tiếp xúc với khối v kia thì quá trình kẹp chặt chi tiết xảy ra.Để điều chỉnhtâm của giá đở 8 dùng các vít 5 sau khi nới lỏng các bu lông 7

- Chọn máy phay ngang : 6H80III

- Số cấp tốc độ trục chính : z=12 nên công bội j=1.41

- Phạm vi tốc độ của trục chính :

50; 70;99;140;198;278;392;554;781;1101;1552;2240 (vòng/ phút)

- Công suất của động cơ điện chính 3 ( kw)

- Lượng chạy dao của bàn máy :

- Số cấp bước tiến của bàn : z=12 (nên công bội j=1.41 chạy dao dọc)+ Dọc : 25;35.25;50;70;98;139;196;277;390;550;776;1250 (mm/phút) + Ngang: 18 ÷ 800 (mm/phút)

+ Thẳng đứng : 9 ÷ 400 (mm/phút)

- Hiệu suất của máy η = 0,8

- Chọn dao: Dao phay 3 mặt răng thép gió tuổi bền là 180 phút

- Lượng dư gia công:

Lượng dư gia công 2.5 mm theo STTKĐACNCTM T1

Số răng , Z = 16 , Đường kính dao D = 150 mm

Ta phay với chiều dầy B = 2.5 mm ,Szb = 0.1(mm/ vòng)

Vb = 42,5( m/phút)

- Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt , tra bảng 5-143 (STCNCTM).:

+ Hệ số diều chỉnh chu kỳ bền của dao , k1 = 1

+ Hệ số diều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang , k2 = 0.9

+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công , k3 = 0.75 + Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công (tinh ), k4 =0.8

- Chọn dao 3 mặt răng thép gió

- Vậy vận tốc tính toán là

Vt = Vb k1. k2 k3 k4 = 42.5 1 0,9 0,75 0,8 = 22.95 ( m/phút)

.

=

m

n D

Nm = 3 x 0.8=2.4 KW , thỏa mãn điều kiện gia công

2 Nguyên công 2: : Khoan ,Khoét ,Doa lỗ φ28

* Sơ đồ đinh vị:

w w

S

- Định vị ba bậc tư do bằng phiến tỳ của mặt đầu lỗ φ 28 hạn di chuyển

theo trục oz,quay theo ox, oy.Dùng

+ Đường kính gia công lớn nhất 35 mm

+ Khoảng cách lớn nhất từ trục chính tới bàn máy 750 (mm)

+ Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy 450 x 500(mm)

+Lực tiến dao : 1500kG

+mô men xoắn : 4000 kG.cm

+ Hiệu suất của máy η = 0 ,8

* Chọn dao: Để gia công lỗ φ24 với yêu cầu đạt cấp chính xác 7 ta gia công qua

3 bước là : Khoan – khoét – dao với các dao được chọn như sau :

Dao khoan ruột gà thép gió có đường kính : d = 27 mm , đuôi côn

Dao khoét có đường kính : d = 27.8 mm

Dao doa có đường kính : d = 28 mm

A) Khoan:

* Chọn mũi khoan ruột gà thép gió, D = 27 mm

[ T y p e

s i d e b a r

c o n

q v

S t T

K D C

.

.

Hệ số Cv và các số mũ dùng cho khoan cho bảng 5-29 STCNCTM , ta có:

27 4 , 23

4 , 0 1 , 0 125 , 0

25 , 0

3 , 1

= 3,14.27

19 , 40 1000

=473,81(vòng/phút)

- Chọn theo máy nm = 492 (vòng/phút) , ở cấp tốc độ 8 Do đó

Vt = 1000

492

27π

= 41.73 (m/phút)

* Tính lực chiều trục Po (N) và mô men xoắn M (Nm)

- Công thức tính lự Po và mô men xoắn M khi khoan rộng lỗ là

y x q

M D t S k C

x= 10

Μ

;

p y q x

p t D S k

C .

10

=

ΡΟ

-Trị số Mx , Po và các số mũ được tra trong bảng 5-32

CM = 0.085 , q=0 , x = 0.75 , y=0.8 (hệ số cho mô men )

CP = 23,5 , q=0 , x = 1.2 y = 0.4

kP: Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế kP= kmP=

75 0 75 0

q v

S t T

K D C

.

.

Hệ số Cv và các số mũ dùng cho khoét cho bảng 5-29 STCNCTM , ta có: + Hệ số Cv=18,8 q=0,2 y=0,4 m=0,125 x= 0,1

+ Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điêù kiện thực tế :

8 , 27 8 18

4 , 0 1 , 0 125 , 0

2 , 0

3 , 1

= 3,14.27,8

83 27 1000

=318,6(vòng/phút)

- Chọn theo máy nm = 349 (vòng/phút) , Do đó

Vt = 1000

349 8 ,

27 π

= 30,48 (m/phút)

* Tính lực chiều trục Po (N) và mô men xoắn M (Nm)

- Công thức tính lự Po và mô men xoắn M khi khoét rộng lỗ là

y x q

M D t S k C

x= 10

Μ

;

p y q x

p t D S k

C .

10

=

ΡΟ

- Trị số Mx , Po và các số mũ được tra trong bảng 5-32

CM = 0.085 , q=0 , x = 0.75 , y=0.8 (hệ số cho mô men )

CP = 23,5 , q=0 , x = 1.2 y = 0.4

kP: Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế kP= kmP=

75 0 75 0

- Chu kỳ bền Ttb = 120phút

* Tính tốc độ cắt khi khoét rộng lỗ :

Vt=

y x m v

q v

S t T

K D C

.

.

Hệ số Cv và các số mũ dùng cho khoét cho bảng 5-29 STCNCTM , ta có: + Hệ số Cv=15,6 , q=0,2 y=0,5 m=0,3 x= 0,1

+ Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điêù kiện thực tế :

28 6 , 15

5 , 0 1 , 0 3 0

2 , 0

3 , 1

π

= 3,14.28

55 , 11 1000

=131,3 (vòng/phút)

- Chọn theo máy nm =175.5 (vòng/phút) , Do đó

Vt = 1000

5 175

28π

= 15.44 (m/phút)

w w

quanh trục oz Để tăng cứng vững cho

chi tiết , ta dùng một chốt tỳ tăng cứng

vững

-Lực kẹp có chiều đi vuông góc với mặt

đầu lỗ φ 28 ,dùng cơ cấu kẹp ren thông

dụng

* Chọn máy :

- -Chọn máy phay ngang : 6M82III

- Phạm vi tốc độ của trục chính : 31,5; 40; 50; 100; 160; 200; 250; 315; 400;500; 630; 800; 1000; 1250; 1600 (vòng/ phút)

- Công suất của động cơ điện chính 7.5 ( kw)

- Lượng chạy dao của bàn máy :

+ Dọc , ngang : 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400;500; 630; 800; 1000; 1250 (mm/phút) Cấp cấp tốc độ ( 18 )

- Số răng , Z = 16 , Đường kính dao D = 130 mm

- Ta phay một lần với chiều dầy B = 2 mm ,Szb = 0.1(mm/ vòng)

- Vb = 37( m/phút)

* Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt , tra bảng 5-134 (STCNCTM).:

+Hệ số diều chỉnh chu kỳ bền của dao , k1 = 1

+Hệ số diều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang , k2 = 1

+Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bè mặt gia công , k3 = 0.75.+Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công (tinh ), k4 =0.8

- Chọn dao 3 mặt răng thép gió

.

=

m

n D

*Tra bảng 5-175 Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy – Tập 2 Công suất cắt của một dao là  1 KW Vậy công suất của 4 dao  4 KW

Vậy Nc



Nm = 7.5 x 0.8=6 KW , thỏa mãn điều kiện gia công

5 Nguyên công 4 : : Khoan ,Khoét ,Doa lỗ φ 22

chống xoay , hạn chế 1 bậc tư do quay

quanh oz Một chốt tăng cứng vứng tự

điều chỉnh, sơ đồ được bố trí như hình vẽ

* Dùng cơ cấu kẹp bằng ren

kẹp chặt bằng cơ khí, lực kẹp vuông

góc với mặt đáy

* Chọn máy : : Chọn máy khoan đứng 2H135 có các thông số kỹ thuật như

sau:

+ Đường kính gia công lớn nhất 35 mm

+ Khoảng cách lớn nhất từ trục chính tới bàn máy 750 (mm)

+ Số cấp tốc độ : 12

+ Giới hạn vòng quay 31,5 ÷ 1400 (mm)

+ Số cấp chạy dao : 9

+ Giới hạn chạy dao 0,1 ÷ 1,6 (mm) / vòng⇒ ϕ =1.41

+ Công suất động cơ : 4 KW

+ Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy 450 x 500(mm)

+ Lực tiến dao : 1500kG

+ Mô men xoắn : 4000 kG.cm

+ Hiệu suất của máy η = 0 ,8

* Chọn dao: Để gia công lỗ φ 22 với yêu cầu đạt cấp chính xác 7 ta gia côngqua 3 bước là : Khoan – khoét – dao với các dao được chọn như sau :

Dao khoan ruột gà thép gió có đường kính : d = 20 mm , đuôi côn

Dao khoét có đường kính : d = 21,8 mm

Dao doa có đường kính : d = 22 mm

Vt=

y

m v

q v

S T

K D C

.

.

Hệ số Cv và các số mũ dùng cho khoan cho bảng 5-28 STCNCTM , ta có:

20 1 , 17

04 125 , 0

25 , 0

π

= 3,14.20

73 29 1000

=450.85(vòng/phút)

- Chọn theo máy nm = 492 (vòng/phút) , ở cấp tốc độ 8 Do đó

Vt = 1000

492

20π

= 30.89 (m/phút)

* Tính lực chiều trục Po (N) và mô men xoắn M (Nm)

- Công thức tính lực Po và mô men xoắn M khi khoan rộng lỗ là

p y q

M D S k C

x= 10

Μ

;

p y q

p D S k

C .

10

=

ΡΟ

- Trị số Mx , Po và các số mũ được tra trong bảng 5-32

CM = 0.021 , q=2 , y=0.8 (hệ số cho mô men )

CP = 42,7 , q=1 , x = 1.2 y = 0.8

kP: Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế kP= kmP=

6 0

q v

S t T

K D C

.

.

Hệ số Cv và các số mũ dùng cho khoét cho bảng 5-29 STCNCTM , ta có: + Hệ số Cv=18,8 q=0,2 y=0,4 m=0,125 x= 0,1

+ Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điêù kiện thực tế :

Kv=Kmv.Kuv.Klv

Kmv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-15-4)

8 , 21 8 18

4 , 0 1 , 0 125 , 0

2 , 0

= 3,14.21,8

2 23 1000

=338.8 (vòng/phút)

- Chọn theo máy nm = 349 (vòng/phút) , Do đó

Vt = 1000

349 8

21 π

= 23.88 (m/phút)

* Tính lực chiều trục Po (N) và mô men xoắn M (Nm)

- Công thức tính lự Po và mô men xoắn M khi khoét rộng lỗ là

y x q

M D t S k C

x= 10

Μ

;

p y q x

p t D S k

C .

10

=

ΡΟ

-Trị số Mx , Po và các số mũ được tra trong bảng 5-32

CM = 0.085 , q=0 , x = 0.75 , y=0.8 (hệ số cho mô men )

CP = 23,5 , q=0 , x = 1.2 y = 0.4

kP: Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế kP= kmP=

6 0

Po = 10 23,5.1.0,41,.2 0,490,.4 1.15= 67.65( N )

- Công thức tính công suất cắt :

q v

S t T

K D C

.

.

Hệ số Cv và các số mũ dùng cho khoét cho bảng 5-29 STCNCTM , ta có:+ Hệ số Cv=15,6 , q=0,2 y=0,5 m=0,3 x= 0,1

+ Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điêù kiện thực tế :

.Kuv=1

.Klv: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan (bảng 5-31)

Klv=0.8 , T=60 (phút)

⇒

Vt =

76 , 1 1 0 60

22 6 , 15

5 , 0 1 , 0 3 0

2 , 0

= 3,14.22

46 24 1000

=354.09(vòng/phút)

- Chọn theo máy nm =336 (vòng/phút) , Do đó

Vt = 1000

336

Cp x x y

Cp=92; X=1; Y=0.75, S=1.76; Z=10 răng

Mx= 2.100

10 22 176 0 1 0

-Định vị ba bậc tư do bằng phiến tỳ của mặt đầu lỗ φ 22 hạn di chuyển

theo trục oz,quay theo ox, oy.Dùng chốt trụ ngắn định vị hai bậc tư do

di chuyển theo ox, oy Một chốt tỳ chống xoay , hạn chế 1 bậc tư do quay quanh oz Một chốt tăng cứng vứng tự điều chỉnh, sơ đồ được bố trí như hình vẽ

* Dùng cơ cấu kẹp bằng bulông, lực kẹp vuông góc với mặt đáy

*Đảm bảo độ chính xác gia công dùng cơ cấu dẫn hướng tác dụng dẫn hướng dụng cụ cắt Bạc lắp trên phiến dẫn và phiến dẫn lắp trên đồ gá.Dùng bạc thay nhanh khi gia cỗng đạt độ chính xác 9-7, rãnh trên vai bạc có tác dụng giảm thơìư gian thay bạc nhờ đó công nhân đứng máy không cần tháo vít hãm bạc khi thay bạc mà chỉ cần xoay bạc sao cho phần khuyết trên cả hai chiều dày vai bạc ứng vít hãm là có thể tháo bạc ra khỏi phiến dẫn thay thế