thiết kế qui trình công nghệ gia công nắp kín

Đồ án công nghệ chế tạo máy Khoa cơ khí Cộng hoà x hội chủ nghĩa việt namã Bộ môn chế tạo máy Độc lập - Tự do-Hạnh phúc Nhiệm vụ đồ án Công nghệ chế tạo máy Họ và tên: Lê Quang Lâm Lớp: CNCT vũ khí Khoá: 35 1. Tên đề tài: Thiết kế qui trình công nghệ gia công nắp kín 2. Các số liệu ban đầu: Bản vẽ chi tiết số : 041 Trang thiết bị công nghệ : tự chọn Dạng sản xuất : loạt vừa 3. Nội dung bản thuyết minh Lời nói đầu I Phân tích sản phẩm, chọn phôi Phân tích kết cấu, yêu cầu kỹ thuật. Phân tích tính công nghệ của sản phẩm. Phân tích vật liệu và chọn phôi. II Thiết kế quá trình công nghệ Thiết kế tiến trình công nghệ. Thiết kế nguyên công. Tra lợng d gia công cho các bề mặt. Tra chế độ cắt cho các bề mặt. III Tính toán, thiết kế đồ gá Thiết kế đồ gá cho nguyên công: phay rãnh chữ nhật. Kết luận Tài liệu tham khảo 4. Bản vẽ 01 Bản vẽ chi tiết đã điều chỉnh (khổ A3) 01 bản vẽ chi tiết lồng phôi (khổ A3) 1 Đồ án công nghệ chế tạo máy 01 bản vẽ nguyên công (khổ A0) 01 bản vẽ lắp đồ gá (khổ A1) 5. Tài liệu khác 01 Tập phiếu công nghệ Ngày nộp đồ án: 01/05/2004 Hà Nội ngày 01 tháng 03 năm 2004 Giáo viên hớng dẫn Nguyễn Đức Phơng 2 Đồ án công nghệ chế tạo máy Lời nói đầu Ngày nay, một trong những vấn đề quan trọng cần giải quyết là nâng cao hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất nói chung, sản xuất cơ khí nói riêng. Trớc sự phát triển mạnh của nền kinh tề đất nớc, xu thế phát triển của khoa học kỹ thuật nhất là trong các ngành cơ khí chế tạo máy đòi hỏi những kỹ s cơ khí phải có kiến thức toàn diện, đủ khả năng đảm nhiệm thiết kế chế tạo các sản phẩm cơ khí đạt yêu cầu kỹ thuật cao trong điều kiện sản xuất trong nớc với giá thành chế tạo hợp lý nhất. Để đợc nh vậy ngay từ khi ngồi trên ghế nhà trờng, các học viên, sinh viên chuyên ngành cơ khí phải đợc trang bị những kiến thức cơ bản về chế tạo máy cũng nh các kiến thức cơ sở ngành khác. Môn học Công nghệ chế tạo máy là môn học nh vậy. Một trong những môn học chuyên ngành có vai trò rất quan trọng trong chơng trình đào tạo kỹ s cơ khí, nó trang bị cho học viên những kiến thức cần thiết để thiết kế, chế tạo các sản phẩm cơ khí bằng việc vận dụng và tổng hợp các kiến thức của các môn học cơ sở: Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Dung sai, Công nghệ kim loại, vẽ kỹ thuật Học đi đôi với hành, để học tốt hơn môn học, biết vận, áp dụng kiến thức giải quyết một nhiệm vụ thiết kế chi tiết máy, cần thiết phải thực hiện đồ án thiết kê môn học. Với chủ chơng đó tôi đợc giao đồ án với nhiệm vụ: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Nắp kín . Trong quá trình làm đồ án, tôi đã đợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy trong bộ môn đặc biệt là thầy Nguyễn Đức Phơng, cùng với những lỗ lực của bản thân tôi đã cơ bản hoàn thành các nhiệm vụ của đồ án yêu cầu. Tuy nhiên, do năng lực và kinh nghiệm thực tiễn còn nhiều hạn chế, không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Kính mong đợc các thầy dạy bảo để tôi khắc phục những hạn chế, sửa chữa những sai sót và tích luỹ những kinh nghiệm quý báu phục vụ quá trình học tập và công tác sau này. Em xin chân thành cảm ơn! Ngày 01/05/2004 Học viên: Lê Quang Lâm 3 Đồ án công nghệ chế tạo máy Chơng I: Phân tích sản phẩm và chọn phôi I.1. Phân tích kết cấu, yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm * Kết cấu của chi tiết nắp kín (trên bản vẽ chi tiết) Dựa vào bản vẽ chi tiết của chi tiết cần gia công ta thấy : chi tiết nắp kín có dạng trụ tròn .Chiều dài của chi tiết là 20mm. Đờng kính lớn nhất của chi tiết là 90. Đờng kính núm trụ nhỏ là 23 -0,013 . Chi tiết có 2 lỗ 12 không có ren thông suốt thân ngoài : trong đó có một lỗ tâm. Trên mặt đầu phần trụ lớn có 2 rãnh chữ nhật với chiều rộng 12mm. Đồng thời chi tiết còn có 6 lỗ thông suốt thân ngoài có ren: 2 lỗ M12x1,5 nằm trên đờng tròn 60 cách nhau 90 0 và 3 lỗ M5x0,8 nằm trên đờng tròn 70 cách nhau 90 0 . Ngoài ra trên chi tiết nắp kín còn có cả bề mặt vát, rãnh thoát dao *Yêu cầu kĩ thuật của chi tiết nắp kín: Nhiệt luyện các bề mặt đạt độ cứng HRC 45 48 Độ nhám hai mặt bên của cả 2 rãnh đều đạt 0,63(cấp 7-8) Độ nhám của các bề mặt còn lại đều đạt R z 20(cấp 4-5) Tất cả các cạnh sắc đều đợc làm tròn Vật liệu chi tiết thép 40Cr có giới hạn bền b 850 MPa *Do đó ta thấy bề mặt quan trọng của chi tiết này là 2 mặt bên và 2 mặt đáy của 2 rãnh chữ nhật, độ nhám của các bề mặt này khá cao 0,63(cấp 7-8) dung sai kích thớc 18(cấp 7) I.2. Phân tích tính công nghệ của sản phẩm Từ hình dạng, kích thớc và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết ta có nhận xét nh sau: -Do hình dạng cơ bản của chi tiết là khối trụ tròn ,các lỗ trụ ,rãnh chữ nhật và độ chính xác của các kích thớc và cấp độ nhám của bề mặt chi tiết không quá cao nên có thể dùng các biện pháp cắt gọt trên các máy cắt thông thờng (Tiện, phay, khoan, mài) với việc sử dụng các đồ gá chuyên dụng. -Các bề mặt ngoài của các khối trụ và các bề mặt đầu, lỗ chính tâm 12 đợc gia công bằng phơng pháp tiện 4 Đồ án công nghệ chế tạo máy -Chi tiết có 1 lỗ không chính tâm và không ren thông suốt thân ngoài cần đợc gia công chính xác bằng phơng pháp khoan, khoét ngay sau khi tiện để kết hợp với 1 mặt đầu trụ lớn lấy làm chuẩn thực hiện gia công các rãnh và các lỗ ren còn lại -Các rãnh chữ nhật và rãnh thoát dao tạo đợc bằng cách phay -Các lỗ có ren có thể tạo đợc bằng cách khoan và ta rô ren -Độ nhám bề mặt rãnh đạt đợc theo yêu cầu bằng cách mài I.3. Phân tích vật liệu và chọn phôi Dựa vào hình dạng, kết cầu và dạng sản xuất của chi tiết: -Chi tiết dạng tấm, chiều dài ngắn, có đoạn trụ đờng kính lớn và đoạn trụ đờng kính nhỏ -Dạng sản xuất là loạt vừa. Vật liệu của chi tiết là thép 40Cr Nên để tạo đợc phôi ta có một số phơng án sau: Dập, đúc, rèn cụ thể là: a) Phôi đúc. Nếu sử dụng phôi đúc, khi đợc chế tạo ra có chất lợng bề mặt xấu nh rỗ khí, xù xì, nứt, đậu hơi, đậu ngót Hơn nữa, do chi tiết chế tạo có kích thớc nhỏ và vật liệu chi tiết là thép 40Cr rễ bị ảnh hởng của các yếu tố này.Do đó dùng phôi đúc khó đảm bảo cơ tính của vật liệu, làm tăng thời gian sản xuất, làm cho các dụng cụ cắt nhanh hỏng, dẫn đến làm tăng giá thành sản phẩm.Trong sản xuất loạt vừa điều này sẽ rất đáng kể.Nên không dùng phôi đúc b) Phôi rèn tự do Rèn tự do là một phơng pháp tạo phôi dùng nhiều trong chế tạo máy, rèn tự do có thể tạo đợc phôi tơng đối phức tạp, có khối lợng lớn. Tuy nhiên, chi tiết của chúng ta quá ngắn, lại nhỏ, khi rèn có sự cong vênh lớn Không dùng phôi rèn tự do. c) Phôi dập Phơng pháp này tạo phôi nhanh, độ chính xác hình dạng kích thớc đảm bảo, chất lợng phôi tốt, hệ số sử dụng vật liệu cao, chi phí cho gia công ít nhất, phù hợp với sản xuất hàng loạt.Đây là phơng án tạo phôi hợp lý nhất Qua quá trình phân tích trên ta chọn phôi dập, dùng phơng pháp dập nguội thể tích (rèn khuôn) để tạo phôi. 5 Đồ án công nghệ chế tạo máy Chơng II: thiết kế quá trình công nghệ II.1. Thiết kế tiến trình công nghệ gia công nắp kín Dựa vào hình dạng chi tiết cũng nh các yêu cầu kỹ thuật về các kích thớc , chất l- ợng bề mặt của chi tiết, và thông qua việc phân tích tính công nghệ của chi tiết ở trên, chọn trình tự nguyên công để gia công chi tiết nh sau: 1) Nguyên công 1: Tiện thô bề mặt ngoài, mặt đầu, rãnh thoát dao ,vát mép của phần trụ nhỏ 2) Nguyên công 2: Tiện thô bề mặt ngoài, mặt đầu của phần trụ lớn và khoan, khoét lỗ chính tâm 12 3) Nguyên công 3: Tiện tinh bề mặt ngoài, mặt đầu của phần trụ nhỏ 4) Nguyên công 4: Tiện tinh bề mặt ngoài, mặt đầu của phần trụ lớn 5) Nguyên công 5: Khoan, khoét lỗ không chính tâm và không ren 12 6) Nguyên công 6: Khoan, ta rô 3 lỗ ren M5 7) Nguyên công 7: Khoan, ta rô 2 lỗ ren M12 8) Nguyên công 8: Phay thô và tinh 2 rãnh chữ nhật 9) Nguyên công 9: Phay thô và tinh 2 rãnh thoát dao 10) Nguyên công 10: Nhiệt luyện các bề mặt đạt độ cứng HRC 45 48 11) Nguyên công11: Mài tinh 2 rãnh chữ nhật II.2.Thiết kế nguyên công 1.Nguyên công 1: Tiện thô bề mặt ngoài, mặt đầu, rãnh thoát dao ,vát mép của phần trụ nhỏ *Chọn máy: Theo bảng 9-3 trang 16 STCNCTM Tập 3 Chọn máy tiện T620 của Việt Nam có các thông số chính sau: Công suất của máy N = 7 (kW). Đờng kính gia công lớn nhất: 400mm Số cấp tốc độ của trục chính: 24 6 Đồ án công nghệ chế tạo máy Giới hạn vòng quay của trục chính: 12,5- 2000 vg/ph. Phạm vi bớc tiến(mm/vg) Dọc: 0,07- 4,16 Ngang: 0,035- 2,08 *Cấu trúc nguyên công: gồm 5 bớc -Xén thô mặt đầu phần trụ 90 tiếp ráp với trụ 23 -Tiện thô bề mặt ngoài phần trụ 23 -Xén thô mặt đầu phần trụ 23 -Vát mép đầu trụ 23 -Tiện rãnh thoát dao rộng 2mm *Đồ gá: -Chọn chuẩn là bề mặt ngoài của phần trụ lớn, mặt đầu phần trụ lớn -Đồ định vị là mâm cặp 3 chấu -Kẹp chặt: bằng mâm cặp 3 chấu -Sơ đồ: *Chọn dao: -Theo bảng 4 6 trang297 STCNCTM Tập 1 Để tiện ngoài và mặt đầu chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính 90 o , gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có các thông số: 7 Đồ án công nghệ chế tạo máy H ì B ì L = 16 ì 10 ì100. -Theo bảng 4 10 trang300 STCNCTM Tập 1 Để tiện rãnh chọn dao tiện rãnh thân cong có góc nghiêng chính 90 o , gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có các thông số: H ì B ì L = 16 ì 10 ì100. -Theo bảng 4 5 trang296 STCNCTM Tập 1 Để tiện vát mép chọn dao tiện ngoài thân thẳng có góc nghiêng chính 45 o , gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có các thông số: H ì B ì L = 16 ì 10 ì100. 2. Nguyên công 2: Tiện thô bề mặt ngoài, mặt đầu của phần trụ lớn và khoan, khoét lỗ chính tâm 12 *Chọn máy: Dùng máy nh ở nguyên công 1 *Cấu trúc nguyên công: gồm 4 bớc -Tiện thô mặt đầu phần trụ 90 -Tiện thô mặt ngoài phần trụ 90 -Khoan lỗ chính tâm 10,5 -Khoét tinh lỗ chính tâm 12 *Đồ gá: -Chọn chuẩn: bề mặt ngoài phần trụ 23 và mặt đầu phần trụ 23 tiếp giáp với trụ 90 -Đồ định vị: mâm cặp 3 chấu -Kẹp chặt: bằng mâm cặp 3 chấu -Sơ đồ: 8 Đồ án công nghệ chế tạo máy *Chọn dao: -Theo bảng 4 6 trang297 STCNCTM Tập 1 Để tiện ngoài và mặt đầu chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính 90 o , gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có các thông số: H ì B ì L = 20 ì 16 ì120. -Theo bảng 4-41 trang 325, STCNCTM-Tập 1 Chọn mũi khoan đuôi trụ có các thông số sau: d=10,5; L=89; l=43 -Theo bảng 4-47 trang 333, STCNCTM-Tập 1 Chọn mũi khoét liền khối hợp kim cứng, chuôi côn có các thông số sau: D=12; L=182; l=22 3.Nguyên công 3: Tiện tinh bề mặt ngoài, mặt đầu của phần trụ nhỏ *Chọn máy: Theo bảng 9-3 trang 16 STCNCTM Tập 3 Chọn máy tiện T616 của Việt Nam có các thông số chính sau: Công suất của máy N = 4,5 (kW). Đờng kính gia công lớn nhất: 320mm 9 Đồ án công nghệ chế tạo máy Số cấp tốc độ của trục chính: 12 Giới hạn vòng quay của trục chính: 44- 1980 vg/ph. Phạm vi bớc tiến(mm/vg) Dọc: 0,06- 3,34 Ngang: 0,041- 2,47 *Cấu trúc nguyên công: gồm 3 bớc -Xén tinh mặt đầu phần trụ 90 tiếp ráp với trụ 23 -Tiện tinh bề mặt ngoài phần trụ 23 -Xén tinh mặt đầu phần trụ 23 *Đồ gá: -Chọn chuẩn là bề mặt ngoài của phần trụ lớn, mặt đầu phần trụ lớn -Đồ định vị là mâm cặp 3 chấu -Kẹp chặt: bằng mâm cặp 3 chấu -Sơ đồ: *Chọn dao: Theo bảng 4 6 trang297 STCNCTM Tập 1 Để tiện ngoài và mặt đầu chọn dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính 90 o , gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 có các thông số: 10 [...]... cắt Quá trình tra chế độ cắt đợc tiến hành nh sau: - Đầu tiên ta tiến hành chọn chiều sâu cắt phù hợp với các yêu cầu về độ nhám bề mặt(cho gia công tinh), yêu cầu nâng cao về năng suất(cho gia công thô) - Tra lợng chạy dao : tuỳ thuộc vào độ cứng vững của hệ thống công nghệ, độ bền của dụng cụ cắt , công suất động cơ (khi gia công thô) và độ chính xác kích thớc ,nhám bề mặt gia công( cho gia công tinh)... đồ gá Thiết kế đồ gá phay 2 rãnh chữ nhật III.1.Chọn máyđể gia công chi tiết 1.Yêu cầu khi chọn máy Kiểu loại máy chọn phải đảm bảo thực hiện phơng pháp gia công đã xác định cho chi tiết đó Kích thớc máy phải đảm bảo quá trình gia công thuận tiện, an toàn Máy chọn phải đảm bảo yêu cầu chất lợng gia công theo trình tự chung của chi tiết gia công 2.Chọn máy: Từ các yêu cầu trên và thực tế trong sản xuất... kết quả này phỉ làm tròn theo giá trị thực của máy - Tra tốc độ cắt: đợc tra theo các bảng trong các sổ tay hoặc đợc tính theo các công thực nghiệm đã đợc xác lập cho từng phơng pháp công nghệ. Khi tra đợc tốc độ cắt ta tính ra số vòng quay tính toán, sau đó chọn số vòng quay theo máy Từ các thông số trên ta tra công suất cắt cần thiết cho chế độ cắt đã cho 23 Đồ án công nghệ chế tạo máy - So sánh công. .. kẹp chặt, tính lực kẹp cần thiết 29 c 3 b 3 B 10 Đồ án công nghệ chế tạo máy a Để đảm bảo chi tiết không bị dịch chuyển dọc và lật trong quá trình gia công chọn phơng án đảm bảo phôi tiếp xúc vững chắc với phiến tỳ : Khi đó lực kẹp có +Phơng vuông góc với mặt định vị +Chiều hớng từ trên xuống +Điểm đặt sử dụng 4 vấu :điểm đặt biểu diễn trên sơ đồ Đồng thời chọn phơng án gia công phay thuận, lợi dụng... tinh) Vậy lực kẹp cần thiết 2W=1600(N) 31 Đồ án công nghệ chế tạo máy 4 Chọn cơ cấu sinh lực Do trong điều kiện sản xuất hiện nay trình độ ứng dụng tự động hoá và các công nghệ vào trong sản xuất cha cao đa số vẫn còn phải sử dụng nhiều sức lực của ngời công nhân do vậy với chi tiết này trong điều kiện sản xuất loạt vừa ta chọn cơ cấu sinh lực kiểu cơ khí sử dụng sức của ngời công nhân với cơ cấu kẹp... 23 Đồ án công nghệ chế tạo máy - So sánh công suất cắt cần thiết với công suất của máy nếu thấy nhỏ hơn thì thoả mãn, nếu không thì phải chọn lại - Tính thời gian máy Theo trình tự nh vậy, ta tiến hành tra chế độ cắt lần lợt cho các nguyên công nh sau, kết quả sau khi tính toán đã thoả mãn đợc cho dới dạng bảng 1>Tra chế độ cắt cho nguyên công 1 Chế độ cắt t S0 N T0 (kW) 4,5 (ph) 0,072 Bớc Xén thô... chính,vg/ph: 65 - 1800 Công suất động cơ chính: 4,5 kW Công suất động cơ chạy dao: 1,7 kW Số cấp bớc tiến bàn máy: 16 Bớc tiến bàn máy dọc, mm/ph : 35-980 Bớc tiến bàn máy ngang, mm/ph: 25-765 III.2 Chọn dụng cụ cắt 26 Đồ án công nghệ chế tạo máy Từ yêu cầu gia công, kích thớc,hình dạng chọn dụng cụ cắt là dao phay đĩa 3 mặt răng gắn mảnh thép gió có các thông số sau: (bảng 4-84 STCTM Tập 2) Đờng kính dao phay... các kích thớc nh sau: M10 ; L=63 ; B= 28 ; H=12 ; l = A = 28 ; d= 12 ; d2= M8 ; l1=l2=6 ; h1=4 32 Đồ án công nghệ chế tạo máy 5.Tính toán thiết kế truyền lực Gọi :Q_là lực sinh ra của cơ cấu kẹp q _ lực nén của lò xo Sử dụng cơ cấu kẹp liên động Có phơng trình lực Q = Pì l + l1 +q l1 33 Đồ án công nghệ chế tạo máy Thay số :P= W= 800(N) l= 25 ; l1= 28 q= 300 (giả sử lò so bị nén 5mm và độ cứng của lò... phép Từ các công thức tính toán trên ta có nhận xét chiều dài phần làm việc của các bu lông không lớn, lực tác dụng không lớn lắm do vậy điều kiện bền tính theo hệ số an toàn có thể coi thoả mãn III.4 Tính sai số cho phép của đồ gá Sai số chế tạo cho phép của đồ gá theo Hớng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy trang 111 ta có: [ ct ] = [ gd ] 2 [ c 2 + k 2 + m 2 + dc 2 ] 35 Đồ án công nghệ chế... lực kẹp cần thiết Sơ đồ lực kẹp và các lực tác dụng lên chi tiết gia công( hình vẽ trang bên) Lực tác dụng lên chi tiết gồm: Lực kẹp : 2 lực W1=W2= W(cùng phơng chiều) Lực cắt PZ, PY (coi thành phần PX không tác dụng) Thành phần lực tiếp tuyến xác định theo công thức sau: PZ= Y 10 ì C P ì t x ì S Z ì B u ì Z ì K MV [ N ] (STCNCTM 2) D q ì n Trong đó Z: số răng dao phay Z=10 30 Đồ án công nghệ chế tạo . tích kết cấu, yêu cầu kỹ thuật. Phân tích tính công nghệ của sản phẩm. Phân tích vật liệu và chọn phôi. II Thiết kế quá trình công nghệ Thiết kế tiến trình công nghệ. Thiết kế nguyên công. . thể tích (rèn khuôn) để tạo phôi. 5 Đồ án công nghệ chế tạo máy Chơng II: thiết kế quá trình công nghệ II.1. Thiết kế tiến trình công nghệ gia công nắp kín Dựa vào hình dạng chi tiết cũng nh các. nhiệm vụ thiết kế chi tiết máy, cần thiết phải thực hiện đồ án thiết kê môn học. Với chủ chơng đó tôi đợc giao đồ án với nhiệm vụ: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Nắp kín . Trong