đồ án công nghệ chế tạo máy thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết tay biên 1 lê trường giang

Lập thứ tự các nguyên công, các bước vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết Lập sơ bộ các nguyên công: - Nguyên công 4

Trang 1

Nội dung thuyết minh và tính toán Đồ án môn học

Công Nghệ Chế Tạo Máy

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

Theo đề bài thiết kế:

” Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết tay biên”

với sản lượng 1500 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do

Tay biên là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng càng, chúng là một loại chi tiết

có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tao với nhaumột góc nào đó

Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này( thường là piston của động cơ) thành chuyển động quay của chi tiết khác (như là trụckhuỷu) hoặc ngược lại Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng ( khi cầnthay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ)

Điều kiện làm việc của tay biên đòi hỏi khá cao:

+ Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ

+ Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập

2. hân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

hai bề mặt trong của hai lỗ Cụ thể ta cần

đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau đây:

- Hai đường tâm của hai lỗ I và II phải

song song với nhau và cùng vuông góc với

và II phải đảm bảo khoảng cách A = 115,50,1, độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặtđầu là 0,05 mm trên chiều dài l = 100 mm (0,05/100mm) Hai lỗ thường có lắp bạc lót cóthể tháo lắp được

Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có thể đưa ra một số nét công nghệ điển hình giacông chi tiết tay biên như sau:

+ Kết cấu của càng phải được đảm bảo khả năng cứng vững

+ Với tay biên phải đảm bảo các điều kiện làm việc khắc nghiệt của tay biên

+ Chiều dài các lỗ cơ bản nên chọn bằng nhau và các mặt đầu của chúng thuộc haimặt phẳng song song với nhau là tốt nhất

Trang 2

+ Kết cấu của càng nên chọn đối xứng qua mặt phẳng nào đó Đối với tay biên các

lỗ vuông góc cần phải thuận lợi cho việc gia công lỗ

+ Kết cấu của càng phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc.+ Kết cấu của càng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thốngnhất

Với tay biên , nguyên công đầu tiên gia công hai mặt đầu để đảm bảo độ song songcủa 2 mặt đầu và để làm chuẩn cho các nguyên công sau ( gia công hai lỗ chính )

3 Xác định dạng sản xuất:

Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau đây:

N = N1m(1 + /100)Trong đó:

N : Số chi tiết được sản xuất trong một năm;

N1 : Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm;

m : Số chi tiết trong một sản phẩm;

 : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)

 N = 1500.1.(1 + 6%) = 1590 ( sản phẩm)

Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chitiết Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:

Q = V.

Trong đó : V Thể tích của chi tiết

 :Trọng lượng riêng Với Thép 45  = 7,852kg/dm3

4.1 Phôi ban đầu để đúc:

4.2 Trước khi đúc ta phải làm sạch kim loại

4.3 Làm sạchphôi :

4.4 Bản vẽ lồng phôi :

Từ cách chế tạo phôi ở trên ta có thể tra được lượng dư theo bảng 3.103 Sổtay công nghệ Chế tạo Máy Với vật đúc bằng thép chính xác cấp II ta có :

Trang 3

Lượng dư để gia công lỗ 65+0,03 : 2Z = 8 (mm).

Lượng dư để gia công lỗ 80+0,03 : 2Z = 8 (mm)

Lượng dư để gia công mặt phẳng đáy : Z = 3 (mm)

Lượng dư để gia công mặt phẳng ở vị trí rót : Z = 4 (mm)

Ø80+0, 03 0

Ø65

+0 3 0

115,5 ±0,1

50 ±0,1

1.25 1.25

57 ±0,8

5 Lập thứ tự các nguyên công, các bước (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết)

Lập sơ bộ các nguyên công:

- Nguyên công 4 : Phay mặt đầu đạt kích thước 530,5 , gia công trên máy phay ngang6H12 bằng dao phay mặt đầu hợp kim cứng có đường kính D=200(mm) đạt được

độ nhám RZ = 40 - cấp độ bóng cấp 2) để làm chuẩn định vị cho các nguyên côngsau

- Nguyên công 5 : Phay mặt đầu đạt kích thước 500,1 , gia công trên máy phay ngang6H12 bằng dao phay mặt đầu hợp kim cứng có đường kính D=200(mm) đạt được

độ nhám RZ = 40 - cấp độ bóng cấp 2) để làm chuẩn định vị cho các nguyên côngsau

- Nguyên công 6 : Gia công lỗ nhỏ tay biên đạt kích thước 65+0,03 và vát mép lỗ, giacông trên máy khoan đứng 2H175 bằng mũi khoét, mũi doa và dao vát mép để đạtđược độ nhám Ra = 1,25

- Nguyên công 7 : Gia công lỗ to tay biên đạt kích thước 80+0,03 và vát mép lỗ, giacông trên máy khoan đứng 2H175 bằng mũi khoét, mũi doa và dao vát mép để đạtđược độ nhám Ra = 1,25

- Nguyên công 8 : Gia công vát mép lỗ 65+0,03 trên máy khoan đứng 2H175 Bằngdao vát mép

- Nguyên công 9 : Gia công vát mép lỗ 80+0,03 trên máy khoan đứng 2H175 Bằngdao vát mép

Trang 4

- Nguyên công 10 : Kiểm tra - Độ vuông góc của hai lỗ biên so với mặt bên khôngđược quá 0,05/100 mm.

Thiết kế các nguyên công cụ thể:

Nguyên công 4 : Phay mặt đầu

Lập sơ đồ gá đặt:

-Chi tiết được định vị trên mặt phẳng

hạn chế 3 bậc tự do chuyển động của chi

tiết : Đó là chuyển động tịnh tiến theo trục

OZ , chuyển động quay quanh trục OX ,

OY Ta dùng hai phiến tỳ khía nhám

tương ứng với một mặt phẳng

-Khối V hạn chế hai bậc tự do chuyển

động tịnh tiến theo hai trục toạ độ

OX,OY

-Chốt trụ hạn chế nốt bậc tự do cuối cùng là chuyển động quay quanh trục

OZ

Kẹp chặt: Dùng bu lông để kẹp chặt chi tiết, phương của lực kẹp vuông góc với

phương của kích thước thực hiện

Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H12 Công suất của máy Nm = 10 kW

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao Chiều sâu cắt t = 3 mm, lượng chạy

dao S = 0.09 - 0.11mm/răng, tốc độ cắt Vb = 298m/phút(Bảng 5.126 Sổ tayCNCTM)

Mà : Vt = Vb.K

R z 40

Trang 5

K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công theo bảng:

5-126 Sổ tay CNCTM2 Với phôi đúc ta có - k4 = 0.8

K5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay theo bảng: 5-126 Sổ tayCNCTM2- k2 = 1

K6: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính theo bảng: 5-126 Sổ tayCNCTM2- k6 = 1

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 300 vòng/phút Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽlà:

Trang 6

-Khối V hạn chế hai bậc tự do chuyển động tịnh tiến theo hai trục toạ độOX,OY.

-Chốt trụ hạn chế nốt bậc tự do cuối cùng là chuyển động quay quanh trục

OZ

Kẹp chặt: Dùng bu lông để kẹp chặt chi tiết, phương của lực kẹp vuông góc với

phương của kích thước thực hiện

Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H12 Công suất của máy Nm = 10 kW

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao Chiều sâu cắt t = 2 mm, lượng chạy

dao S = 0.09 - 0.11mm/răng, tốc độ cắt Vb = 298m/phút(Bảng 5.126 Sổ tayCNCTM)

K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công theo bảng:

5-126 Sổ tay CNCTM2 Với phôi đúc ta có - k4 = 0.8

K5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay theo bảng: 5-126 Sổ tayCNCTM2- k2 = 1

K6: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính theo bảng: 5-126 Sổ tayCNCTM2- k6 = 1

Trang 7

Ta chọn số vòng quay theo máy nm = 300 vòng/phút Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽlà:

Nguyên công 6: Khoét, Doa, vát mép lỗ  65 +0.03

Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ biên đầu nhỏ cần đảm bảo độ vuông góc của tâm lỗ

và mặt đầu đồng thời cần đảm bảo khoảng cách tâm của hai lỗ A = 115.50.1 Bởi vậy ta phải hạn chế các bậc tự do chuyển động của chi tiết :

Định vị bằng ba phiến tỳ phẳng , tương ứng với một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự

do chuyển động của chi tiết đó là chuyển động tịnh tiến theo trục OZ , chuyểnđộng quay xung quanh các trục OX , OY

Định vị bằng hai chốt trụ ngắn

tưng ứng như một khối V trong lỗ

80 để đảm bảo khoảng cách tâm

của hai lỗ sẽ hạn chế hai bậc tự do

chuyển động cuả chi tiết , đó là

chuyển động tịnh tiến theo hai

trục toạ độ OX , OY

Định vị nốt chuyển động quay

xung quanh trục OZ bằng một

chốt trụ ngắn

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp liên động từ trên xuống

Chọn máy: Máy khoan đứng 2H175 Công suất của máy Nm = 10 kW Số cấp tốc độtrục chính :12 Số cấp chạy dao :12

Ø65

+0 -0

1.25

Trang 8

Nguyên công 7: Khoét, Doa, vát mép lỗ  80 +0.03

Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ biên đầu nhỏ cần đảm bảo độ vuông góc của tâm lỗ

và mặt đầu đồng thời cần đảm bảo khoảng cách tâm của hai lỗ A = 115.50.1 Bởi vậy ta phải hạn chế các bậc tự do chuyển động của chi tiết :

Định vị bằng ba phiến tỳ phẳng ,

tương ứng với một mặt phẳng hạn

chế 3 bậc tự do chuyển động của

chi tiết đó là chuyển động tịnh tiến

theo trục OZ , chuyển động quay

xung quanh các trục OX , OY

Định vị bằng hai chốt trụ ngắn

tưng ứng như một khối V trong lỗ

80 để đảm bảo khoảng cách tâm

của hai lỗ sẽ hạn chế hai bậc tự do chuyển động cuả chi tiết , đó là chuyển độngtịnh tiến theo hai trục toạ độ OX , OY

Định vị nốt chuyển động quay xung quanh trục OZ bằng một chốt trụ ngắn

Trang 9

Chọn dao: Mũi Khoét bằng thép gió, Mũi Doa bằng thép gió,Vát mép bằng thép

chế 3 bậc tự do chuyển động của chi

tiết đó là chuyển động tịnh tiến theo

trục OZ , chuyển động quay xung

quanh các trục OX , OY

Định vị bằng hai chốt trụ ngắn tưng

ứng như một khối V trong lỗ 80 để

đảm bảo khoảng cách tâm của hai lỗ sẽ hạn chế hai bậc tự do chuyển động cuảchi tiết , đó là chuyển động tịnh tiến theo hai trục toạ độ OX , OY

Trang 10

chuyển động tịnh tiến theo trục OZ , chuyển động quay xung quanh các trục

OX , OY

Định vị bằng hai chốt trụ ngắn tưng ứng như một khối V trong lỗ 65 để đảmbảo khoảng cách tâm của hai lỗ sẽ hạn chế hai bậc tự do chuyển động cuả chitiết , đó là chuyển động tịnh tiến theo hai trục toạ độ OX , OY

Nguyên công IX:Kiểm tra

Kiểm tra độ không song song của hai tâm lỗ 30 và 50

Kiểm tra độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ và măt đầu

6 Tính lượng dư của bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].

Tính lượng dư của bề mặt 80+0,03 Độ chính xác của phôi đúc có chính xác cấp II ,trọng phôi: 7,46 kg ,vật liệu phôi: thép 45

Qui trình công nghệ gồm hai nguyên công (hai bước) : khoét và doa Chi tiết đượcđịnh vị mặt phẳng đầu ( hạn chế 3 bậc tự do là quay xung quanh trục OX,OY và chuyểnđộng tính tiến theo trục OZ), hai chốt trụ ngắn tương ứng như một khối V ở trong lỗ

65+0,03 ( hạn chế 2 bậc tự do chuyển động tịnh tiéntheo hai trục OX,OY ), một chốt trụngắn ( hạn chế 1 bậc tự do xoay xung quanh trục OZ)

Công thức tính lượng dư cho bề mặt trụ trong đối xứng 80+0,03:

2Zimin =2(Rzi + Ti + √ ρi−12 + εi2 )

Trang 11

Trong đó :

RZi : Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại

Ti : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại

i-1 : Sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại ( độ congvênh, độ lệch tâm, độ không song song)

1 : Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện

Theo bảng 10 - Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy:

Theo bảng 3.67 Sổ tay Công Nghệ Chế Tạo Máy :

Sai lệchkhoảng cách tâm lỗ : tl =  1 (mm)

Sai lệchkhoảng cách giữa lỗ với mặt chuẩn : ch =  1 (mm)

Sai lệch độ song song của mặt phẳng : sph = 720 m

Sai lệch độ xiên của lỗ : x = 500 m

Sai lệch vị trí không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau:

Trang 12

Bây giờ ta có thể xác định lượng dư nhỏ nhất theo công thức:

2.Zmin = 2.(RZi-1 + Ti-1 + √ ρi−12 + εi2 )

Trang 13

Ta có bảng tính toán lượng dư như sau:

Dun

g Sai

KT qui tròn Lượng dư

Phôi đúc 80 370 2961

,15

72,42

1600 72,4

2

70,82Khoét

79,24

190 79,2

4

79,05

79,96

6

79,89

Kiểm tra: Tph – Tch = 1600 - 30 = 1570 = 9180 -7610 = 2Zbmax – 2Zbmin

Trang 14

7 Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].

Nguyên công tính chế độ cắt( trùng nguyên công thiết kế đồ gá): Nguyêncông :7 Khoét , Doa , Vát mép lỗ : 80+0,03 và cấp nhẵn bóng Ra = 1,25 m Ta

có :chi tiết được gia công trên máy Khoan đứng 2H175 với công suất động cơ

Nm = 10kW

 Nguyên công khoét rộng thô lỗ :72

- Chia khoét rộng thô ra làm hai lần với chiều sâu cắt mỗi lần khoét là: t = 1,5(mm)

- Theo bảng 5.26 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy 0

Lượng chạy dao : S = 1,5 (v/ph)

- Tốc độ cắt khi khoét được xác định theo công thức :

Vt =

Trong đó : Cv , m , x , y : là các hệ số và số mũ , xác định theo bảng 5.29 (Sổtay công Nghệ Chế Tạo Máy ) ta có : Cv = 16,3 q = 0,3 x = 0,2 y = 0,5 m = 0,3

T : Chu kỳ bền trung bình của mũi khoét : theo bảng 5.30 ta có :T = 100 (ph)

Kv : Hệ số hiệu chỉnh vhung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiên cắt thực tế

Trang 15

⇒ Kmv = 1 ( 750 850 )0,9 = 0,8935

Kuv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt theo bảng 5.6 ta có :Kuv =1

Knv : Hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi theo bảng 5.5 ta có : Knv = 0,8

- Mô men xoắn Mx (N.m) và lực chiều trục Po (N)

Mô men cắt được tính theo công thức:

Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.Kp Trong đó:

CM , q , x , y :Là các hệ số và số mũ theo bảng 5.32 ta có :

CM =0,09 q = 0,1 x = 0,9 y = 0,8

Kp :Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế , trong trườnghợp này chỉ phụ thuộc vào vật liệu gia công và được xác định Kp = KMp theobảng 5.9 ta có :

Lượng chạy dao : S = 1,2 (v/ph)

Trang 16

- Tốc độ cắt khi khoét được xác định theo công thức :

Vt =

Trong đó : Cv , m , x , y : là các hệ số và số mũ , xác định theo bảng 5.29 (Sổtay công Nghệ Chế Tạo Máy ) ta có : Cv = 16,3 q = 0,3 x = 0,2 y = 0,5 m = 0,3

Kuv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt theo bảng 5.6 ta có :Kuv =1

Knv : Hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi theo bảng 5.5 ta có : Knv = 0,8

- Mô men xoắn Mx (N.m) và lực chiều trục Po (N)

Mô men cắt được tính theo công thức:

Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.Kp Trong đó:

CM , q , x , y :Là các hệ số và số mũ theo bảng 5.32 ta có :

CM =0,09 q = 0,1 x = 0,9 y = 0,8

Kp :Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế , trong trườnghợp này chỉ phụ thuộc vào vật liệu gia công và được xác định Kp = KMp theobảng 5.9 ta có :

Trang 17

 Nguyên công doa thô lỗ :79,5

- Chiều sâu cắt : t = 0,2 (mm)

Lượng chạy dao : S = 2 (mm/vòng)

- Tốc độ cắt khi doa được xác định theo công thức :

Vt =

C v D q

T m t x S y .k v Trong đó : Cv , m , x , y : là các hệ số và số mũ , xác định theo bảng 5.29 (Sổtay công Nghệ Chế Tạo Máy ) ta có : Cv = 10,5 q = 0,3 x = 0,2 y = 0,65 m = 0,4

Định dạng
Số trang	35
Dung lượng	568,62 KB