đồ án thiết kế qui trình công nghệ gia công tay kẹt chày

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BẢN THUYẾT MINH LỜI NÓI ĐẦU **** Ngày nay khoa học kỹ thuật phát triển rất mạnh trong tất cả các nghành , các các lónh vực .Đặc biệt là nghành cơ khí chế tạo máy .Nghành cơ khí chế tạo máy là một trong những nghành then chốt thúc đẩy sự phát triển của đất nước trong thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước.Muốn đạt được điều đó thì vấn đề đặt ra o đây phải có trang thiết bò công nghệ và nguồn nhân lực.Nguồn nhân lực có trình độ về chuyên môn kỹ thuật mới có thể phân tích tổng hợp các yêu cầu kỹ thuật đặt ra của bản vẽ để từ đó đưa ra đường lối công nghệ hợp lý phục vụ cho nhu cầu sản suất . Vì vậy phương pháp gia công cổ điển trong gia công cắt gọt không thể thiếu được và vẫn tồn tại,đây là yếu tố cơ bản bắt buộc mỗi con người trong ngành cơ khí chế tạo máy phải nắm vững , nhất là những cán bộ kỹ thuật trong việc lập quy trinh công nghệ gia công . Trong cơ khí muốn đạt được chất lượng sản phẩm cũng như muốn nâng cao độ chính xác về kích thước, hình dáng hình học,vò trí tương quan phải hội đủ các điều kiện sau: Máy , dao, đồ gá , chi tiết gia công …Việc thiết kế đồ gá gia công chi tiết trên máy là yếu tố cần thiết trong nghành chế tạo máy. Sau đây là đề tài thiết kế quy trình công nghệ gia công tay kẹp chày số 4.Quy trình công nghệ này được trình bày những vấn đề cơ bản từ quá trình tạo phôi , lập quy trình công nghệ , thiết kế đồ gá đến quá trình tổng kiểm tra sản phẩm mà người thực hiện được tiếp thu tại nhà trường trong thời gian học và thực tập. Do thời gian có hạn chế và sự hiểu biết về kiến thức của chúng em còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện đề tài không thể không thiếu sót, kính mong quý thầy trong hội đồng nhà trường, trong khoa Chế Tạo Cơ Trang:1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khí, thầy hướng dẫn chỉ dẫn thêm cho đề tài của chúng em được tốt hơn.Chúng em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy . Người thực hiện. Nguyễn Quốc Khánh . Phạm Minh Huy. Trang:2 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP I. PHÂN TÍCH SẢN PHẨM: 1. Phân tích hình dạng kết cấu của chi tiế tay kẹp chày số 4: Chi tiế cần gia công có hình dạng ống được gắn kết với một hình hợp chữ nhật .Những bề mặt của chi tiết cần được gia công đạt cấp chín xác cao và chi tiết sẽ rãnh để kẹp Các bề mặt không làm việc cần được gia công đạt Rz80 với cấp chin xác không cao nên việc gia công các bề mặt là rất dể, mặt trụ φ 55 -0,064 bề mặt cần gia công đạt Ra2,5, mặt trụ trong φ 30 +0,13 , cần gia công đạtRa2,5 trong đó φ 14 +0,027 cần qua nhiều bước công nghệ mới có độ chin xác Ra1,25 . _ Độ không đồng tâm giữa hai lổ φ 30 +0,13 và φ 14 +0,027 không quá 0,05 trên suốt chiều dài _ Độ không song song giữa hai tâm lổ φ 30 +0,13 và φ 55 -0,047 không quá 0,02 /100 _ Độ không đối xứng của rảnh 4mm với tâm lổ φ 55 -0,047 ≤ 0,5 2. Phân tích chọn vật liệu: Với đều kiện làm việc là kep nên vật liệu của chi tiết phải có tính đàn hồi và cứng nên owrdday ta chon vật liệu là thép các bon C45 a) Phân tich kí hiệu của thép các bon C45: C: là kí hiệu của thép các bon. 45: là số biểu thị hàm lượng các bon tính theo phần vạn. T bk ≥ 150 N/ m 2 b) Phân tính chất cơ học của thép C45: σ T = 360 MPa σ bp = 610 MPa Sauk hi cán nóng độ cứng 241HB Sauk hi ủ độ cứng 197 HB Thành phần hóa học của thép C45. Cacbon : 0.4 ÷ 0.5% Silit : 0.17 ÷ 0.37% Mangan : 0,5 ÷ 0.8% Photpho : 0.045 % Lưu huỳnh : 0.045% Niti 0.3% Crom 0.3% 3. Phân tích yêu cầu kĩ thuâtj của chi tiết: Trang:3 ẹO AN TOT NGHIEP Chi tit tay kp chy s 4 cú yờu cu k thut sau _ khụng ng tõm gia hai l 30 +0,13 v 14 +0,027 _ khụng song song gia hai tõm l 30 +0,13 v 55 -0,047 khụng quỏ 0,02 /100. _ khụng i xng ca rnh 4mm vi tõm l 55 -0,047 0,5 a) Cp chớnh xỏc ca kớch thc v sai lch cho phộp ca kớch thc: * Kớch thc 55 -0.046 ú l mt tr ngoi. Cú: es = 0mm ei = -0.046mm IT = es ei= 0 (-0.046 )=0.046.mm IT =46àm + Kớch thc danh ngha:d = 55(mm) + Kớch thc gii hn ln nht. d max = d +es = 55 + 0 =55mm + Kớch thc gii hn nh nht. d min = d +ei =55 - 0.046 = 54.954mm Theo TCVN 2245-99 kớch thc 55 -0.046 cú cp chớnh xỏc 8 Theo TCVN 2245-99 kớch thc 55 -0.046 thuc min dung sai h8 Vy: 55 -0.046 =55h8 * Kớch thc 14 +0,027 kớch thc l. Cú : ES = +0,027mm EI = 0 IT = ES EI =0,027 -0 = 0,027mm = 27àm Kớch thc danh ngha D =14mm. Kớch thc gii hn ln nht. D max = D + ES = 14 + 0,027 =14,027mm Kớch thc gii hn nh nht Dmin = D +EI =14 + 0 =14mm Theo TCVN 2245-99 kớch thc 14+0,027 t cp chớnh xỏc 8. Theo TCVN 2245-99 thuc min dung sai H8. Vy: 14 +0,027 = 14H8 * Kớch thc 30 +0,13 kớch thc l. Cú : ES = +0,13mm EI = 0 IT = ES EI =0,13 -0 = 0,13mm = 130àm Kớch thc danh ngha D =30mm. Kớch thc gii hn ln nht. D max = D + ES = 30 + 0.13 =30,13mm Kớch thc gii hn nh nht Dmin = D +EI =30 + 0 =30mm Trang:4 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP Theo TCVN 2245-99 kích thước φ 30+0,13 đạt cấp chính xác 8. Theo TCVN 2245-99 thuộc miền dung sai H8. d) Dung sai về chất lượng bề mặt bề mặt: Lổ φ 30 và lổ φ 55 trên bản vẽ có Ra2.5 có nghĩa là Ra=2.5µm Lổ φ 14 ghi trên bản vẽ là Ra1.25cos nghĩa là Ra=1.25 µm Còn những bề mặt khác bản vẽ yêu cầu Rz80 Yêu cầu độ lệch tâm của φ 55 và φ 30 là 2mm II XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT: 1. Tính khối lượng của chi tiết gia công: Ta có : m = ∝ .V Trong đó m:khối lượng của chi tiết gia công (kg) V:thể tích của chi tiết gia công (dm 3 ) ∝ : khối lượng riêng của vật liệu (dm 3 ) Chi tiết gia công là thép các bon C45 có khối lượng riêng là = 7,852(kg/dm 3 ) V 1 =&D:4=3,14.(55)|4=2374.105=249335mm=0,25dm V 2 =3,14.30/4.80=56520=0,0565dm V 3 =0,25-0,0565=0,19dm V 4 =(55.60).25=82500mm=0,0825dm V= V 1 + V 2 + V 3 + V 4 =0,2dm m= ∝ .V=7,852.0,2=1.52kg 2. Xác dịnh sản lượng : Tra bảng1 (sổ tay CNCTM) + Khối lượng sản phẩm 1.52kg < 4kg + Dạng sản xuất hàng loạt vừa. ⇒ sản lượng trên năm của chi tiết 500 ÷ 5000 ( chi tiết / năm ) IIICHON PHÔI VÀ PHÂN TÍCH CHẾ TẠO PHÔI– XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CƠ: 1. Chọn phôi: Vật liệu chế tạo tay kẹp chày số 4 là thép các bon C45 là vật liệu không có tính dẽo vá chi tiết có dạng ống ,để tiết kiệm vật liệu gia công Dựa vào yêu cầu kĩ thuật ,hình dạng ,khích thước của chi tiết cần gia công dạng sản xuất sỡ vật chất kĩ thuật sản xuất Sản xuất hàng loạt vừa 2. Chọn phương pháp chế tạo phôi: Trang:5 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP * Với các yêu tố trên ta chọn chế tạo phôi bằng cách dập thể tích (rèn trong khuôn )sẽ được độ chính xác cao lượng dư gia công nhỏ và đồng điều nên giảm được chi phí gia công mặt dù chi phí đầu tư cho công nghệ chế tạo phôi tăng Rèn khuôn là phương pháp gia công kim loại bằng áp lực có tính chất rèn tự do sang dập thể tích chi tiết có dạng hình ống đặt biệt là vật liệu thép C45 co tính dẽo kém ,khối lượng m = 1,25kg vì vậy ta chọ phương pháp rèn trông khuôn kín là tối ưu nhất Chiều dài L= 105mm và có khối lượng m = 1,25kg ,khi tra sai lệch về khối lượng trông bảng (46-1)ta chọn gia công lần 2 như vậy ta tra được sai lệch khối của chi tiết là 1,5% 3. Vẽ sơ đồ rèn : Chọn mặt phân khuôn - Chi tiết có dạng ống và đặc - Đều kiện chon mặt phân khuôn là ta chọn sau cho khi lấy chi tiết dẽ dàng và mặt phân khuôn đi qua tiết diện lớn nhất (A-A)hình1 Để rèn ra chi tiết cần qua lần lượt một số nguyên công 1 nguyên công đầu tạo ra chi tiết có hình dạng tương đối giống với chi tiết .Chi tiết được nung nóng đến trạng thái dẽo 2 tiếp tục những nguyên công sau chi tiết thay đổi hình dạng hình học đến l úc đến nguyên công cuối cùng thì chi tiết đã đạt yêu cầu Trang:6 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP Hinh1 4. Xác định kích thước của phôi : a) Xác định cấp chính xác của phôi: Do rèn trông khuôn kim loại nên ta chọn cấp chính xác là cấp II b) Xác dịnh vị trí của các mặt cần gia công Tất cả các bề mặt của chi tiết đều cần đượ gia công d) Xác định lượng dư bề mặt phôi: Lượng dư gia công với cấp chính xác I ⇒ Tra bảng trang 762 ,bảng XIII- 21(sách sổ tay công nghệ tác giả HÀ VĂN VUI) -Với kích thước 60mm ta có lượng dư là 1,5 và dung sai ±1 Với kích thước 55mm ta có lượng dư là 1,5 và dung sai ±1 Với kích thước 105mm ta có lượng dư là 1,5 và dung sai có sai lệch trên là +1 và sai lệch dưới là -0.5 e. Xác định kích thước phôi: KT P = KT C +a C +a d = 60+1.5+1.5 = 63(mm) KT P = KT C + a G + a H = 55+1.5+1.5 = 58(mm) KT P = KT C – a F –a D = 105 +1.5 +1.5 = 108(mm) Trang:7 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP IV. BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 1. Nguyên công I: Làm sạch phôi: _ Làm sạch phôi phun cát với áp lực cao để làm sạch lớp õi hóa bên ngoài phôi _ Kiểm tra kích thước phôi _ kiểm tra phôi có bị vông ,vênh không _kiểm tra xem phôi có bị nứt không _ Sau cùng khi phôi dã đạt yêu cầu ta tiến hành ủ phôi nghĩa là nung nóng phôi lên để lực lien kết của các nguyên tử bị nới lỏng khi đó làm nguội chi tiết từ từ nhằm trung hòa các đặt tính về cơ học của vật liệu để sau nầy gia công được dễ hơn(làm nguội trông cat hoặc dầu) 4. Nguyên công II: a) Phay thô mặt A: * Các yêu cầu kĩ thuật _ Kích thước 56.5 mm _ Dung sai về hình dạng , dung sai về độ phẳn ≤ 0,25 _ Độ nhám bề mặt R z ≤ 80 * Chọn chuẩn gia công _ Mặt B hạn chế được 3 bậc ;đó là tịnh tiến theo OX,và quay quanh OX,OZ _ Mặt C hạn chế 2bặc tự do tịnh tiến theo OZ và và quay quanh OY Vậy chi tiết gia công hạn chế được 5 bậc tự do trên đồ gá chuyên dùng * Chọn máy _ Máy dùng gia công là máy phay đứng 6H12 _ Công suất (kw):7 _ Bề mặt làm việc của bàn máy là (320 .1250mm 2 ) _ Số vòng quay của chính :30-37, 5-47, 5-60, -75-95 -118 -150 -190 -235 -300 -375 -475 -600 -735 -950 -1180 -1500(vòng/phút) _ Bước tiến của bàn may :30-37, 5-47, 5-60 -75 -95 -118 -150 -190 -235 -300 -375 -475 -600 -750 -960 -1500 ( mm / ph ) _ Hiệu xuất của máy :N= 0,75 _ Lực cắt lớn nhất theo bước tiến của bàn máy 1500(kg) * Chọn dao Trang:8 ÑOÀ AÙN TOÁT NGHIEÄP _ Dao được dùng :dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK6 , có D =60; B = 60;Z = 4;p5k10 * Tính chế độ cắt _ Chọn chế độ cắt khi phay trên máy phay đứng 6H12, phay mặt A lượng dư t =1.5mm bề rộng lờn nhất B = 25mm, chiều dài l= 60mm. chọn t = 1.5mm _ Chọn S lượng chạy dao theo bảng (6-5) sách chế độ cắt gia công cơ khí), S Z = 0,12 ÷ 0,14 mm/răng. Vì phôi có vỏ cứng và B = 25 nên S Z giảm 16% do đó S = 0,12 mm/răng. _ Vận tốc cắt theo công thước V= Kv SzyvBuvZpvtxvTm DCv 2,0. (m/phút) Theo bảng (1 – 5) Cv qv xv Yv Uv Pv m 332 0,2 0,1 0,4 0,2 0 0,2 Bảng ( 2 – 5) T= 180 / Bảng (2 – 1)/15 kmv= ) 75 ( b σ = ) 65 75 ( = 1.1 Bảng (7 – 1): Knv = 0,8 (8 -1) : Kuv = 1 ⇒ Kv = 1,1.0,8.1 = 0,88 Thay vào công thước (1) ta có : V = 02.04.01.02.0 2.0 4.25.12,0.5.1.180 60.332 .0,88 = 250( m / p ) Số vòng quay trong 1 phút của dao n = D V . .1000 π = 60.14,3 250.1000 = 1326 V / P Theo TMT máy chọn n = 1180 V / p Trang:9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lúc này tốc độ cắt thực tế V T = 1000 nD π = 1000 1180.60.14,3 = 222 m / p Lượng chạy dao thực tế theo máy S M = Szbảng .Z.n = 0,12 .4 .1180 =566 m / p Theo máy chọn S M = 475mm/phút S Zthực= 1180.4 475 = 0.1mm/răng Lực P Z tính theo cơng thức P Z = wpqp upyp z xp p nD ZBStC . . .K p (2) Theo bảng (3-5) C p x p y p u p w p q p 825 1 0,75 1.1 0.2 1.3 Theo bảng (12-1) K p = K mp =       75 b σ =       75 65 =0.96 Thế vào cơng thức (2) P Z = 2.03.1 1.175,001 1180.60 4.25.1,0.5.1.825 .0.96=34.3(kg) -Cơng suất cắt N= 102.60 .VP z = 102.60 222.3.34 =1.3(kw) Trang:10 [...]... khoét doa lỗ φ 15+0,027 VI Thiết kế đồ gá : Nguyên công phay rảnh 4mm 1 Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công thiết kế đồ gá : Yêu cầu kỹ thuật của nguyên công cần thiết kế đồ gá là đảm bảo về kích thước 4mm ,rảnh 4mmm phải đối xứng qua tâm lổ Ø55-0.047 và độ nhám Rz 80 2 Phân tích chọn chuẩn gia công : _ Chọn mặt trụ Ø55-0,047 làm mặt đònh vò chính (vì mặt trụ đã qua gia cơng và đều kiện của u... khối V Trang:32 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ta có theo cơng thức 1 ζ = 2ζct = 0,5.0,5 = 0,25mm 4 Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá : Chi tiết gia công được đònh vò mặt trụ : 4 bậc , hai mặt phẳng:2 bậc Sai số đồ gá ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia công nhưng phân lớn nó ảnh hưởng đến sai số vò trí tương quan giữa bề mặt gia công và mặt chuẩn Do đó việc xác đònh sai số chế tạo cho phép của đồ gá giúp xác... trường hợp gia công Trang:34 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ko = 1,5 • K1 : hệ số làm tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi gia công tinh : K1 =1 • K2 : hệ số tăng lực cắt khi dao mòn K2 =(1 ÷ 1,8) chọn K2= 1 • • K3 : hệ số làm tăng lực cắt khi gia công gián đoạn: K3 = 1,2 • K4 : hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt chọn K4 = 1,3 kẹp bằng tay • K5 :hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay chọn K5... dụng đồ gá phải thao tác nhẹ nhàng ,việc gá đặt chi tiết gia công lên đồ gá và lấy chi tiết ra phải được thực hiện nhẹ nhàng, tránh làm biến dạng các chi tiết đònh vò, đặc biệt là cơ cấu dẫn hướng dao phay.miến căn phải được treo lên cẩn thận Sau khi sử dụng song phải lao chùi cẩn thận c) Đánh giá ưu khuyết điểm của đồ gá : Đồ gá có kết cấu tương đối đơn giản thuận lợi cho việc tháo lắp chi tiết gia công. .. đặt lên đồ gá sao cho định vị chính là khối V được tiếp xúc với bề mặt trụ của chi tiết sau đó ta cho chi tiết tiếp xúc với hai chốt định vị còn lại Và siết vơ lăng trên cơ cấu kẹp ,và tạo ra lực kẹp ,kẹp chặt chi tiết gia công sau đó căn cứ vào cữ so dao ,điều chỉnh dao gia công phay ,gia công xong ta nới vơ lăng ra lấy chi tiết ra theo phương đứng Kết thúc một nguyên công b) Hướng dẫn bảo quản đồ gá... phay Trong quá trình gia công bằng các phương pháp phay Trong phương pháp gia cơng phay thì lực Py là lực hướng kính có tác dụng đẩy dao ra khổi chi tiết gia cơng gây rung động và lực tiếp tuyến Pz chính làm tiêu hao cơng suất máy Dưới tác dụng của lực kẹp làm tăng lực ma sat có xu hướng chống lại lực Pz và lực Py _ Tính lực kẹp Chi tiết gia công được kẹp chặt bằng khối V Khi chi tiết gia công được đònh... tính theo công thức Trang:35 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Q d ≥ C σ mm Với ; Chọn σ = 800- 1000(N/mm2 ) C = 1,4 đố với ren hệ mét ⇒ d ≥ 1,4 520 = 6 mm 800 Chọn d = 6mm Chọn bu long kẹp M6 Ta thay vào cơng thức W= =>L = 200.L tg (3 + 11).3 + 0,2.15 0 15600.0,23.3 + 0,2.15 =60mm 200 6 Cách sử dụng và bảo quản đồ gá : a) Hưởng dẫn sử dụng đồ gá : Đồ gá được đặt cố đònh trên bộ máy nhờ bu long kẹp Chi tiết gia công đầu... Þ12 Độ nhám Rz ≤ 40 + Chọn chuẩn gia công Mặt B : 3 bậc tự do là quay quanh OX ,tịnh tiến theo OY và quay quanh OZ Mặt A định vị 2 bậc tự do là tịnh tiến theo OZ và quay quanh OY Mặt G định vị 1 bậc tự do là tịnh tiến theoOX Vậy chi tiết của chúng ta dượcđịnh vị 6 bậc tự do Trang:22 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Gia công trên máy khoan cần 2A55 Công suất đầu khoan là :4,5 kw Công suất nâng xà ngan là :1,7 kw... K6 =1 đònh vò trên chốt tỳ ⇒ K = 1,5 1 1 1,2 1,3 1 1 = 2,4 M : momen xoắn do dao gây ra Khi tính toán chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá ta thấy lực PO khi phay là ,lớn nhất do đó ta chọn làm chuẩn để tinh lực kẹp PO = 52 KG = 520N W : lực kẹp chi tiết gia công Po : lực phay : Po = 520(theo tính toán chế độ cắt ) G : trọng lượng chi tiết ; G = 1,52kg : hệ số ma sát : F = 0,2 Q.L Ta có W = tg (α... chặt ε k = 0 ; vì lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực hiện Sai số mòn của đồ gá ε được xác đònh trên công thức tính gần đúng như sau εm= β N Với β hệ số phụ thuộc vào cơ cấu đònh vò và điều kiện tiếp xúc Đối với khối V thì β = 0,05 ÷ 0,2 Lấy β = 0,1 N ; số lượng chi tiết được gia công trên đồ gá Trang:33 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Lấy N = 2000 ε m = 0,1 2000 = 44µm Chọn ε dc =10µm = 0,01mm Sai số chuẩn . dao, đồ gá , chi tiết gia công …Việc thiết kế đồ gá gia công chi tiết trên máy là yếu tố cần thiết trong nghành chế tạo máy. Sau đây là đề tài thiết kế quy trình công nghệ gia công tay kẹp chày. gia công tay kẹp chày số 4.Quy trình công nghệ này được trình bày những vấn đề cơ bản từ quá trình tạo phôi , lập quy trình công nghệ , thiết kế đồ gá đến quá trình tổng kiểm tra sản phẩm mà. độ chính xác cao lượng dư gia công nhỏ và đồng điều nên giảm được chi phí gia công mặt dù chi phí đầu tư cho công nghệ chế tạo phôi tăng Rèn khuôn là phương pháp gia công kim loại bằng áp lực