thiết kế quy trình công nghệ chế tạo cần lắc con cóc - càng cong

GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy Lời nói đầu. Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ s cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiế n thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng. Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho ngời học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phơng pháp thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt đợc các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thể. Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng. Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chơng trình đào tạo của ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà ngờ kỹ s gặp phải khi thiết kế một qui trình sản xuất chi tiết cơ khí. Đợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, và đặc biệt là thầy giáo Trần Văn Địch đã giúp em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này. Em xin chân thành cảm ơn. Sinh viên: Nguyễn Quốc Việt TRNG HC BCH KHOA H NI KHOA C KH B MễN CễNG NGH CH TO MY NHIM V : THIT K N CễNG NGH CH TO MY 1 SVTH: Nguyễn Quốc Việt. GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy I. u thit k: Thit k quy trỡnh cụng ngh ch to chi tit : Cn lc con cúc. II. Cỏc s liu ban u : Sn lng sn sut hang nm : 6.000 chi tit. iu kin sn xut : III. Ni dung cỏc phn thuyt minh v tớnh toỏn : 1. Phõn tớch chc nng lm vic ca chi tit 2. Phõn tớch tớnh cụng ngh kt cu ca chi tit. 3. Xỏc nh dng sn xut. 4. Chn phng phỏp ch to phụi. 5. Lp trỡnh t cỏc nguyờn cụng ( V s gỏ t, ký hiu nh v, kp cht, chn mỏy, chn dao, ký hiu chiu chuyn ng ca dao v chi tit ). 6. Tớnh lng d cho mt b mt ( mt ngoi, mt trũn trong hoc mt mt phng ) v tra lng d cho cỏc b mt cũn li. 7. Tnh ch ct cho nguyờn cụng ( tớnh cho nguyờn cụng cn thit k gỏ ) v ch to cho cỏc nguyờn cụng cũn li. 8. Tớnh thi gian c bn cho cỏc nguyờn cụng. 9. Tớnh thit k mt gỏ ( lp s gỏ t, tớnh lc kp, thit k cỏc c cu ca gỏ, tớnh sai s chun, sai s kp cht, sai s mũn, sai s iu chnh, sai s ch to cho cỏc phộp ca gỏ, t yờu cu k thut ca gỏ, lp bng kờ khai cỏc chi tit gỏ ). IV. Phn ca bn v: 1. Chi tit lng phụi : 1 bn kh giy A0 hoc A1). 2. S nguyờn cụng : 1 bn ( kh A0 ) 3. gỏ : 1 bn ( kh A0 hoc A1). Ngi nhn H ni, ngy thỏng nm 2006 2 SVTH: Nguyễn Quốc Việt. GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy H v tờn ch ký Cỏn b hng dn I. Phân tích chức năng làm Việc của chi Tiết. 1. Chức năng làm việc . Là bộ phận nối giữa trục điều khiển và các bánh răng di trợt nhằm điều chỉnh sự ăn khớp của các cặp bánh răng (khi cần thay đổi tỷ số truyền trong hộp tốc độ). 2. Điều kiện làm việc. Điều kiện làm việc không khắc nghiệt, chi tiết chỉ chịu mô men xoắn nhỏ khi làm việc (gạt cho các bánh răng ăn khớp với nhau) và chi tiết thờng xuyên không chịu tải, không mài mòn, có va đập khi làm việc, nhiệt độ làm việc không cao. 3 SVTH: Nguyễn Quốc Việt. GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Phân tích kết cấu theo quan điểm công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Phần tử kết cấu cũng nh những yêu cầu kỹ thuật cha hợp lý với chức năng làm việc của đối t- ợng gia công. 1.Về yêu cầu kỹ thuật. Với những yêu cầu kỹ thuật trên bản vẽ chi tiết là cha phù hợp để đảm bảo chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết là tối u. Đó là bề mặt trong lỗ 24 là có độ nhẵn Ra=0,045 là không hợp lý vì bề mặt này không làm việc không cọ sát nên có thể chỉ cần lấy là Rz = 10àm. Phải đảm bảo yêu cầu kĩ thuật - Độ cứng vững của càng - Các mặt đầu cùng nằm trên hai mặt phẳng song song - Kết cấu thuận lợi 2. Khả năng áp dụng các ph ơng pháp gia công tiên tiến. Các phơng pháp gia công bằng công nghệ tiên tiến đều không phù hợp với điều kiện kỹ thuật và điều kiện sản xuất. Gia công bằng phơng pháp cắt dây và tia lửa điện cho năng suất không cao và chất lợng bề mặt không đòi hỏi cao. Gia công bằng phơng pháp điều khiển số CNC không phù hợp với điều kiện sản xuất ở nớc ta. III. Xác định dạng sản xuất. Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau đây: 1 . .(1 ) 100 N N m + = + Trong đó: N: Số lợng chi tiết đợc sản xuất trong một năm. N1: Số sản phẩm (số máy) đợc sản xuất trong một năm. m: Số chi tiết trong một sản phẩm, m=1. 4 SVTH: Nguyễn Quốc Việt. GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy : Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ(6%). : Số phế phẩm (%). 4 6 6000.1.(1 ) 6600 100 N + = + = ( chi tiết ) Trọng lợng của chi tiết: Q=V. Trong đó: : Trọng lợng riêng của vật liệu (Vật liệu chi tiết là thép). = 7,852kg/dm 3 . V: Thể tích chi tiết. 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 10 (50 30 ).45 (27 16 ).45 (30 16 ).25 (30 50).63. 4 4 4 2 25 (50 27).(93 45) (50 32 )10 (30 16 ) 0.28 . 4 8 V dm = + + + + + + + = V= 0,28 dm 3 - Khối lợng riêng của gang xám = 7.1 Kg/dm 3 . - Khối lơng riêng của chi tiết Q = V. = 0.,28.7,1= 1.45 kg. Q = 1,48 Kg < 4 Kg, số lợng chi tiết hàng năm trớc 6600 chiếc thuộc vào loại hàng loại lớn. IV. Chọn ph ơng pháp chế tạo phôi. Đối với chi tiết đã có, có thể áp dụng các phơng pháp chế tạo phôi sau đây. Chi tiết cần chế tạo là loại chi tiết phức tạp có nhiều gân và ống khói khác nhau do vậy không sử dụng phôi rèn đợc vì vậy phải dùng phơng pháp đúc. Theo bảng 3-1 [1] (tập I sổ tay công nghệ chế tạo máy ) ta nhận thấy có hai phơng pháp đúc sau là hợp lý nhất : - Đúc trong khuân mẫu hợp kim nhôm, với số lợng hàng năm hang loạt lớn. Phù hợp với phơng pháp làm khuân bằng máy. Máy làm khuân theo phơng pháp dằn, để đảm bảo hòm khuôn không lớn quá 200mm. - Đúc trong khuân kim loại. Có 3 phơng pháp điền đầy khuôn: 5 SVTH: Nguyễn Quốc Việt. GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy + Điền đầy khuân bằng phơng pháp tự do phù hợp với các chi tiết sản xuất loạt lớn và cần cơ tính cao. + Điền đầy bằng áp lực cũng phù hợp với các chi tiết sản xuất hàng loạt và hàng khối, cần cơ tính cao. Trong hai cách trên ta thấy đúc khuôn cát là hợp lý nhất. Do yêu cầu của chi tiết cần cơ tính không cao, vật liệu của chi tiết là gang xám GX 15-32 rất thuận tiện đúc trong khuôn cát, mẫu hợp kim nhôm làm chặt hỗn hợp bằng máy ép dằn ép đảm bảo yêu cầu của phôi và giá thành hạ. V. Lập thứ tự các nguyên công. 5.1 Phân tích sơ bộ tính công nghệ và chọn chuẩn chi tiết. Chí tiết đảm bảo độ đảo mặt đầu, dộ không song song giữa hai tâm 32 & 32, độ không vuông góc giữua tâm lỗ 16 ngang và 32 để gia công còn lại. Để đạt đợc mục đích đó trớc hết phải gia công mặt A để làm chuẩn tinh lỗ 32 sau đó gia công các lỗ khác vì vậy chọn chuẩn thô làm chuẩn ban đầu của mặt B. Việc chọn chuẩn nh vậy đảm bảo gốc kích thớc trùng với chuẩn gia công và tránh đợc sai số chuẩn. Khi gia công lỗ 10 và 18 ta chọn đầu A làm chuẩn chính. Khi gia công đầu A làm chuẩn chính. Khi gia công mặt đầu E ta chọn lỗ 32 làm chuẩn chính . 5.2 Sơ đồ thiết kế nguyên công. Nguyên công 0 : Dập nóng Nguyên công 1 : Phay mặt đầu AC Máy phay 6H12, dao phay mặt đầu răng chắp. Nguyên công 2 : Phay mặt đầu B đạt kích thớc 45. D đạt kích thớc. 25 Nguyên công 3 : Khoét thô, khoét bán tinh, doa lỗ 30 Máy khoan 2h135; dao khoét, doa. Nguyên công 4 : Gia công lỗ 18 ( đứng ) Máy khoan 2H125, dao khoan, khoét, doa. Nguyên công 5 : Phay mặt đầu đạt kích thớc 93 May phay ngang 6h82, dao phay trụ răng nhỏ. Nguyên công 6 : Gia công lõ 16 ( ngang ). Máy khoan 2H125, dao khoan, khoét, doa. 6 SVTH: Nguyễn Quốc Việt. GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy Nguyên công 7 : Phay rãnh đạt kích thớc 9 Máy phay rãnh ngang 6H82, dao phay đĩa 3 mặt cùng cắt. Nguyên công 8 : Khoan lỗ 10 Máy khoan đứng 2h125, mũi khoan ruột gá. Nguyên công 9 : Khoan lỗ 8 Máy khoan đứng 2h125, mũi khoan ruột gá. Nguyên công 10: Kiểm tra. VI. Tính toán thiết kế cho từng nguyên công 6.1 Nguyên công 1 : Phay mặt đầu thức nhất. Lập sơ đồ gá đặt: Định vị: Chi tiết đợc định vị ba bậc qua mặt đáy bằng phiến tỳ, nhằm đảm bảo dộ song song giữa mặt gia công và mặt định vị, hai bậc đợc định vị bằng khối V cố định, một bậc còn lại đợc định vị bằng khối V di động. Kẹp chặt: Dùng ngay khối V điều chỉnh để kẹp, lực kẹp hớng từ phải sang trái. (Khối V đợc vát mép ). Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H12. Công suất của máy N m = 7kW Chọn dao: Chọn dao phay trụ gắn mảnh hợp kim cứng. Các thông số dao: (bảng 4-79a [6]) Đờng kính dao: D = 80mm. Chiều dài L = 40mm Số răng: z = 8. Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt. Chiều sâu cắt t = 3 mm, lợng chạy dao S = 0,26mm/răng, tốc độ cắt V b =141m/phút. Các hệ số hiệu chỉnh: K 1 : Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép tra trong bảng 5-225 Sổ tay CNCTM2- k 1 = 0,8. 7 SVTH: Nguyễn Quốc Việt. GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy K 2 : Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-132 Sổ tay CNCTM2- k 2 = 1. K 3 : Hệ số phụ thuộc vào nhãn hiệu hợp kim cứng k 3 = 0,8. K 4 : Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-120 Sổ tay CNCTM2- k 4 = 0,8. K 5 : Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay k 5 = 1,13. Vậy tốc độ tính toán là: V t =V b .k 1 .k 2 .k 3 .k 4 .k 5 = 101,97 m/phút. Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là: n t = 8,259 125.14,3 97.101.1000 . .1000 == D v t mm/phút Ta chọn số vòng quay theo máy n m = 260 vòng/phút. Nh vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: V tt = == 1000 260.125.14,3 1000 m nD 102,05 m/phút. Lợng chạy dao phút là S p = S r .z.n = 0,26.8.260 =540,8 mm/phút. Theo máy ta có S m = 540 mm/phút. Công suất lực cắt. Tra bảng 5-tr125 [125] N = 3.3 KW < 7.0,8 = 5,6 KW. 8 SVTH: Nguyễn Quốc Việt. GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy 25 0.05 ỉ30 0.10 ỉ30 0.10 S 6.2 Nguyên công 2 : Phay mặt đầu thứ hai Lập sơ đồ gá đặt: Định vị: Chi tiết đợc định vị 3 bậc qua mặt phẳng đã qua gia công (chuẩn tinh). Nhằm đảm bảo dộ song song giữa mặt gia công và mặt định vị Định vị 3 bậc còn lại bằng 2 khối chữ V trong đó 1 khôi V cố định 1 khối điều chỉnh. 9 SVTH: Nguyễn Quốc Việt. GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy Kẹp chặt: Dùng ngay khối V điều chỉnh để kẹp, lực kẹp hớng từ phải sang trái. (Khối V đợc vát mép ). Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82. Công suất của máy N m = 7kW Chọn dao: Chọn 2 dao phay trụ thép gió có lỡi chắp bao gồm các thông số sau: Các thông số dao: (bảng 4-79a [6]) Đờng kính dao: D1= 130 mm. D2 = 90 mm Chiều dài L1 = 70 mm L2 = 60 mm Số răng: z 1= 10 mm Z2 = 80 mm L ợng d gia công: Phay 2 lần với lợng d phay thô Z b1 = 1 mm và lợngd phay tinh Z b2 =0,6mm Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt. Chiều sâu cắt t = 3 mm, lợng chạy dao S = 0,015 mm/răng, tốc độ cắt V b =68 m/phút. 10 SVTH: Nguyễn Quốc Việt. [...]... GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy W ỉ100.10 W Nh vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là: Vtt = D.nm 3,14.10.950 = = 29,85 m/phút 1000 1000 Chọn Vm = 30 m/p Công suất cắt ( tra bảng 5-9 2 trang 87 [IV] ) : 29 SVTH: Nguyễn Quốc Việt GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy Ne = 2 KW < 7.0,8 = 5,6 KW thỏa mãn 6.9 Nguyên công 9 : Khoan lỗ 8 - Định vị : Mặt A hạn chế. .. quay là kết quả nhận đợc 7 Tính toán lợng d cho nguyên công 3: Qui trình công nghệ gồm 3 bớc nguyên công : khoét thô, khoét tinh, doa tinh ( theo bảng 3-6 5 trang 235[V] ta có : R Z+h = 250 + 350 = 600àm Sai sỗ tổng cộng : p = ( k d ) 2 + ( k l ) 2 + (C o d ) 2 + ( x d ) 2 32 SVTH: Nguyễn Quốc Việt GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy k : độ cong vênh ( tra bảng 3 6- 37 trang... GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy Vậy vẫn có Ne< Nm = 2,2.0,8 = 1,76 KW thỏa mãn 6.7 Nguyên công 7 : Phay rãnh đạt kích thớc 90,1 - Định vị : Mặt A,C hạn chế 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn (32) hạn chế 2 bậc tự do, chốt chám (16) hạn chế 1 bậc tự do - Kẹp chặt : Mặt kẹp đặt ở B hớng vào mặt chuẩn chính - Chọn máy : Chọn máy khoan đứng 2H182, có công suất N = 7 KW - Chon dao... Quốc Việt GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy w w Chọn nm = 950 v/p Vận tốc thực tế cắt 31 SVTH: Nguyễn Quốc Việt GVHD: GS-TS Trần Văn Địch Vtt = đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy D.nm 3,14.8.950 = = 23,86 m/p 1000 1000 Công suất cắt ( tra bảng 5-9 2 trang 87 [IV] ) : Ne = 1 KW < Nm = 2,8.0,8 = 2,24 KW 6.10 Nguyên công kiểm tra Kiểm tra độ song song và vuông góc Định... trong bảng 5-1 03 [III] k1 = 0,9 K2: Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công tra trong bảng 5-9 9 [III ]- k2 = 0,9 K3: Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao tra trong bảng 5-1 00 [III] k3= 1,19 K4: Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công tra trong bảng 5100 [III] - k4 = 1 20 SVTH: Nguyễn Quốc Việt GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy 450.05... vào vật liệu gia công ( tra bảng 5-1 đến 5-4 trang 28 [IV] ) Knv = 1 Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công phôi ( tra bảng 5-5 [V] ) Kuv = 1 Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt ( tra bảng 5-6 [IV] ) Thay số vào ta có : Vt = 72.63 0, 2 0,21 = 38,02 m/p 120 0, 25.9 0,5.0,1 y 4.5 0,1.16 0,1 25 SVTH: Nguyễn Quốc Việt GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy Số vòng... nghiệp công nghệ chế tạo máy Công suất cắt : Ne = Pz v = 1891,52.37,58 = 1,1 KW 1020.60 1020.60 Công suất cắt : Ne = 1,1 KW < 7.0,8 = 5,6 KW tra bảng 5-1 64 [III] 6.8 Nguyên công 8 : Khoang lỗ 10 - Định vị : Nếu ding mặt phẳng A để định vị thì phù hợp với nguyên tắc mặt chuẩn chính có diện tích tiếp xúc lớn nhất Nhng định vị ở mặt này thì kết cấu của bạc dẫn hớng rất phức tạp nên ta ding mặt B để hạn chế. .. độ cắt theo 5-7 1 [III] Vb = 14m/p K1 =1 là hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T K2 = 0,8 là hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào trạng tháI bề mặt của phôi 13 SVTH: Nguyễn Quốc Việt GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy ỉ300.1 Vậy vận tốc tính toán : Vt = 14.1.0,8 = 11,2 m/p 14 SVTH: Nguyễn Quốc Việt GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy Số vòng...GVHD: GS-TS Trần Văn Địch 250.05 450.05 đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy ỉ500.10 ỉ300.10 Các hệ số hiệu chỉnh: K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-2 25 Sổ tay CNCTM 2- k1 = 0,8 K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng tháI của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-1 20 Sổ tay CNCTM 2- k2 = 0,9 11 SVTH: Nguyễn Quốc Việt GVHD: GS-TS Trần Văn... khoan đứng 2H135 Có công suất Nm=4kw 6.3.1 Khoét thô Dao : chọn dao thép gió, có đờng kính 30 Chọn mũi cắt đuôI cán D = 30 mm L = 250 mm I = 130 mm 12 SVTH: Nguyễn Quốc Việt GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy Chế độ cắt : Chiều sâu cắt t = (D d)/2 = (3 2- 26)/2 = 2mm Lợng chạy dao vòng tính theo công thức : S = Ct.D0,6.Kl Tra bảng 5- 64 có cs = 0,1 5-6 4 có K1=1 So = 0,15.300,6.1 . tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng. Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chơng trình đào tạo của ngành chế tạo máy. Việt. GVHD: GS-TS Trần Văn Địch đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Phân tích kết cấu theo quan điểm công nghệ trong kết cấu của chi. tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy Chế độ cắt : Chiều sâu cắt t = (D d)/2 = (3 2- 26)/2 = 2mm. Lợng chạy dao vòng tính theo công thức : S = C t .D 0,6 .K l Tra bảng 5- 64 có c s = 0,1 5-6 4 có K 1 =1