thiết kế quy trình công nghệ gia công ống côn

Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 Thuyết minh đồ án công nghệ chế tạo máy I. Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết ống côn bắt chầy của máy dập đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đã cho trong bản vẽ chi tiết. II. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết. Đây là một dạng chi tiết thuộc loại chi tiết dạng bạc.Đó là những chi tiết dạng ống tròn, thành mỏng Trong quá trình làm việc chi tiết luôn chịu : + Mài mòn lớn + ứng suất thay đổi theo chu kì + Lực va đập + Tải trọng động lớn Cũng nh các chi tiết dạng khác, tính công nghệ trong việ gia công để đạt các yêu cầu kĩ thuật cần thiết .Trớc hết cần chú ý đến đặc trng quan trọng đối cới các chi tiết dạng bạc là tỉ số giữa chiều dài và đờng kính ngoài lớn nhất của chi tiết. Tỉ số phải thoả mãn trong giới hạn: 0,5 ữ 3,5 Tiếp đến phải chú ý đến kích thớc lỗ của bạc bởi vì cùng một đờng kính gia công lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục. Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia công và nhiệt luyện. Theo đề bài: 88,0 210 188 max == D l nh vậy thoả mãn điều kiện Yêu cầu kỹ thuật cơ bản. - Độ không song song tâm mặt côn và lỗ 60 và 210 < 0,02 - Độ ô van mặt côn < 0,02. 1 Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 - Nhiệt luyện đặt HRC = 40 - 50 II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Cũng nh các chi tiết dạng khác, tính công nghệ trong việ gia công để đạt các yêu cầu kĩ thuật cần thiết .Trớc hết cần chú ý đến đặc trng quan trọng đối cới các chi tiết dạng bạc là tỉ số giữa chiều dài và đờng kính ngoài lớn nhất của chi tiết. Tỉ số phải thoả mãn trong giới hạn: 0,5 ữ 3,5 Tiếp đến phải chú ý đến kích thớc lỗ của bạc bởi vì cùng một đờng kính gia công lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục. Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia công và nhiệt luyện. Theo đề bài: 88,0 210 188 max == D l nh vậy thoả mãn điều kiện Đờng kính lỗ 146 phải giảm xuống 140 để thnhf lỗ 17 sẽ không quá mỏng, tránh biến dạng khi gia công . Khi gia công chi tiết dạg bạc, yêu cầu kĩ thuật quan tọng nhất là độ không đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ, cũng nh dộ vuông góc giữa mặt đầu và đờng tâm lỗ. Cụ thể nh sau: + Mặt trụ ngoài 210 và 100 đạt cấp chính xác: 7 - 10. + Độ nhám mặt đầu: R a =2,5 ;R z = 40 10 + Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đờng tâm lỗ + Độ nhám bề mặt ngoài R a = 2,5. + Độ nhám bề mặt lỗ R a = 2,5 0, III. Xác định dạng sản xuất. Để xác định dạng sản xuất ta phải dựa vào trọng lợng của chi tiết và sản lợng chi tiết hàng năm. 2 Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 a) Tính trọng l ợng của chi tiết . - Tính thể tích chi tiết. Để tính đợc thể tích của chi tiết ta tiến hành chi chi tiết ra làm nhiều phần để tính các V i sau đó lấy tổng các V i vậy sau khi tính toán ta đợc V = 1,3(dm 3 ) - Khối lợng riêng của hợp kim thép : = 7,85 kG/dm 3 . - Trọng lợng của chi tiết. Q = .V Vậy Q = 1,3.7,85 =10,3 (kg) b) Tính sản l ợng chi tiết. Sản lợng chi tiết hàng năm đợc xác định theo công thức : ). 100 1.(.1 + += mNN N - Số chi tiết đợc sản xuất trong 1 năm. N1 - Số sản phẩm đợc giao N1 = 10000. m - Số chi tiết trong 1 sản phẩm, (m =1). - Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ ( lấy = 6). - Tính đến tỷ lệ % phế phẩm ( = 4). 11000) 100 64 1.(10000 = + +=N (chi tiết/năm) c) Xác định dạng sản xuất. Dạng sản xuất đợc xác định theo bảng 2 TKĐACNCTM ta có dạng sản xuất hàng hàng khối. IV. Chọn ph ơng pháp chế tạo phôi. - Do các đặc điểm của phôi nh : + Sản xuất hàng khối. + Vật liệu là thép. + Chi tiết không lớn. 3 Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 - Do đó, có thể chế tạo chi tiết theo phơng pháp đúc trong khuôn cát. Căn cứ vào điều kiện sản xuất của nớc ta, qui định phơng pháp đúc trong khuôn cát với: + Khuôn cát làm bằng máy. + Mẫu làm băng kim loại - Chọn mặt phân khuôn : Mặt phân khuôn đợc biểu diễn trên hình vẽ. V. Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết. 1. Xác định đờng lối công nghệ. Sau khi phân tích kết cấu của chi tiết, dạng sản xuất là hàng khối và trong điều kiện sản xuất ở nớc ta hiện nay, ta chọn phơng án phân tán nguyên công, sử dụng nhiều đồ gá chuyên dùng để gia công trên các máy thông dụng. 2. Tính toán và lập qui trình công nghệ gia công chi tiết. Nguyên công tạo phôi. Chế tạo phôi bằng phơng pháp đúc. Đúc trong khuôn cát, mẫu bằng kim loại. Nguyên công ủ và làm sạch phôi. Sau khi đúc, phôi phải đợc ủ để khử ứng suất d, sau đó phôi phải đợc làm sạch trớc khi gia công cơ. 4 Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 Từ những sự phân tích trên đây ta có thể có đợc các nguyên công chủ yếu để gia công sau : - Nguyên công 1 : Gia công đầu to (tiện ngoài, mặt đầu, vai, tiện lỗ 140) - Nguyên công 2 : Gia công đầu nhỏ (tiện ngoài, mặt đầu, vai, tiện côn ngoài, tiện ren M100ì2) - Nguyên công 3 : Gia công lỗ 60(khoét, doa) - Nguyên công 4 : Gia công các lỗ ở đầu lớn (4 lỗ 17, 2 lỗ ren M16 ). - Nguyên công 5 : Tiện côn trong đầu nhỏ với độ côn10 0 . - Nguyên công 6 : Tổng kiểm tra Nguyên công 1:Gia công đầu to (Nguyên công tạo mặt phẳng tinh để gia công các mặt khác) Định vị và kẹp chặt. Chi tiết đợc định vị trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm mặt đầu(100) đợc tỳ sát vào một mặt phẳng của mâm cặp (hạn chế 3 bậc tự do), 3 chấu hạn chế chi tiết 2 bậc tự do. Nh vậy chi tiết bị hạn chế 5 bậc tự do. Tính toán l ợng d gia công. + Bớc 1 : Tiện khoả mặt đầu đạt kích thớc 210 - Với kích thớc lớn nhất 210 tra bảng 394 sổ tay công nghệ tập 1ta có: lợng d là Z = 2,5(mm). + Bớc 2 :Tiện ngoài dạt kích thớc 45 (mm) ta có: lợng d là Z = 2(mm). 5 Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 + Bớc 3 : Tiện mặt bích đối diện lợng d là Z = 2(mm). + Bớc 4 : Tiện lỗ 140 ta có: lợng d là Z = 2,5(mm). Nguyên công 2 : Gia công đầu nhỏ. Nguyên công này đợc chia làm 3 bớc. + Bớc 1: Khoả mặt đầu đạt 100. Lợng d là Z = 2,5(mm). + Bớc 2: Tiện thô ngoài đạt 100 lợng d là Z = 2,5 (mm). + Bớc 3 :Tiện mặt côn với lợng d bé nhất Z=2,5(mm) Nguyên công 3 : Khoét, doa lỗ 60 lợng d tổng cộng Z = 2(mm). + Bớc 1: Khoét 1,5(mm) + Bớc 2: Doa 0,5(mm). Nguyên công 4 : Khoan 4 lỗ 17, 2 lỗ M16 và tarô ren 2 lỗ M16 Lợng d bằng đờng kính lỗ với chiều sâu lỗ là 45(mm). Nguyên công 5 : Tiện côn 10 0 Lợng d Z = 2,5(mm) Tính toán chế độ cắt cho từng nguyên công 6 Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 Nguyên công 1: Gia công đầu to trên máy tiện - Chọn máy :Máy tiện 1K62. Công suất động cơ N m = 10kW. Thông số máy: Chiều cao tâm 200mm.Số vòng quay trục chính 12,5 2000 vòng /phút,bớc tiến dao dọc 0,07 4,15, b ớc tiến dao ngang 0,035 2,08 Chọn dao:Dao tiện lỗ trong ta dùng dao ba gắn mảnh hợp kim T15K6 Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6 Dao tiện ngoài để khoả thẳng mặt đầu HKC T15K6 ( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ): + Bớc 1: Tiện khoả mặt đầu 210 với R z = 3,2 Ta phải chia làm tiện thô và tiện tinh a)Tiện thô : + Chọn chiều sâu cắt t = 2(mm) với vật liệu là thép C tra bảng 5.60 - sổ tay CN T 2 ta chọn đợc lợng chạy giao là S = 0,5 (mm /vòng). Tra bảng 5.64 sổ tay CN ta chọn đợc V cắt = 255(m/ph). Từ đây ta có thể tính đợc vận tốc cắt thực tế V tt = V cắt .K 1 .K 2 7 Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 K 1 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k 1 = 0,9 K 1 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép cho trong bảng 5-3 Sổ tay CNCTM- k 1 = 0,9 K 2 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công và chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-37 Sổ tay CNCTM- k 2 = 0,6 K 3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công cho trong bảng 5-36 Sổ tay CNCTM- k 3 = 0,75. Vậy tốc độ tính toán là: V tt =V cắt .k 1 .k 2 .k 3 =255.0,9.0,6.0,75 =103 (m/ph). số vòng quay của động cơ : n t = 1000. 1000.103 156,7 . 3,14.210 t v d = = (v/ph) Ta chọn theo số vòng quay của máy: n t =160(v/ph). Tính lại vận tốc cắt: V tt = . . 100 1000 e d n = (m/ph) Tra bảng 5.68 sổ tay CNT 2 ta có đợc công suất yêu cầu N=2,9 (KW). Nh vậy máy đã chọn thoả mãn yêu cầu. b)Tiện tinh mặt đầu 210. Với chiều sâu cắt t = 0,5 (mm).Tra bảng 5.62 với bán kính đỉnh dao 1mm, vật liệu là thép ta có : lợng chạy dao S = 0,11(mm/vòng). Từ bảng 5.64 ta có V cắt = 409 (m/ph) V tt = 409.K 1 .K 2 .K 3 =165,6(v/ph). số vòng quay của trục chính n e = 1000. 251 . t v d = (v/ph). Ta chọn số vòng quay theo máy n e = 250(v/ph) tính lại vận tốc cắt V cắt = . . 165 1000 e d n = (m/ph) Tra bảng 5.68 sổ tay CNT 2 ta chọn đợc công suất yêu cầu: N= 2(KW). Nh vậy máy đã chọn thoả mãn yêu cầu. 8 Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 Bớc 2:Tiện ngoài đầu to đạt R a =3,2 với 210, lợng d 2(mm) a)Tiện thô: Với chiều sâu cắt t = 1,5(mm). Tra bảng 5.60 sổ tay CNT 2 ta chọn đợc l- ợng chạy dao S = 0,7(mm/vòng). Từ bảng 5.64 ta tra đợc V cắt =205 (m/ph) V tt =205.0,6.0,75.0,9 = 83 (m/ph) số vòng quay của máy : n e = 1000. 126 . t v d = (v/ph).Ta chọn theo số vòng quay theo máy n e = 130 (v/ph). Tính lại vận tốc cắt V cắt = . . 1000 e d n = 85,7(m/ph). Tra bảng 5.68 ta chọn đợc công suất yêu cầu của máy N= 2,4 (KW).Giá trị này thoả mãn máy đã chọn. b)Tiện tinh mặt đầu. Với chiều sâu cắt t = 0,5(mm) tra bảng 5.62 sổ tay CNT 2 ta có S = 0,2(mm/vòng) V cắt = 95 (m/ph) .Ta tính số vòng quay của máy n e = 1000. . t v d = 144(v/ph) Ta chọn số vòng quay theo máy n e =150(v/ph). Ta xác định lại vận tốc cắt V cắt = . . 1000 e d n = 99(m/ph). Tra bảng 5.68 sổ tay CNT 2 ta chọn đợc công suất yêu cầu: N = 2(KW).Nh vậy thoả mãn loại máy đã chọn Bớc 3 : Tiện mặt bích đối diện. Lợng d 2 (mm), do bề mặt này không có yêu cầu về cấp chính xác nên ta chỉ gia công thô 1 lần cho cả lợng d. Với chiều sâu cắt t = 2(mm) tra bảng 5.60 sổ tay CNT 2 ta có lợng chạy dao S =0,7(mm/vòng).Tra bảng 5.64 V cắt = 231(m/ph) 9 Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 V tt = 231.0,6.0,75.0,9 =94(m/ph) số vòng quay của máy n e = 1000. . t v d = 143 (v/ph). Ta chọn số vòng quay theo máy n e =150(v/ph).Ta tính lại vận tốc cắt V cắt = . . 1000 e d n = 99(m/ph). Dựa vào các giá trị, tra bảng 5.68 ta có công suất yêu cầu N = 2(KW).Thoả mãn Bớc 4: Tiện lỗ 140 Do lỗ không có yêu cầu về cấp chính xác nên ta chỉ gia công thô một lần cho cả l- ợng d. Với chiều sâu cắt t = 2,5(mm) tra bảng 5.61 ta có lợng chạy dao S=0,3(mm/vòng). Tra bảng 5.64 sổ tay công nghệ tập 2 ta có V cắt = 236 (v/ph). V tt = 236.0,6. 0,75 . 0,9 =96(m/ph) số vòng quay của máy n e = 1000. . t v d = 218(v/ph). Chọn n e theo máy n e = 220(v/ph) Tính lại vận tốc cắt V cắt = . . 1000 e d n = 97(m/ph) Từ các giá trị trên ta có thể tra đợc công suất yêu cầu của máy N = 2,4(KW).Thoả mãn loại máy đã chọn. Nguyên công 2 : Gia công đầu đầu nhỏ trên máy tiện Các thông số máy đã đợc chọn ở trên Bớc 1 : Tiện khoả mặt đầu đạt 100 Do yêu cầu về cấp chính xác nên ta tiến hành 2 lần tiến dao để cắt hết lợng d a) Tiện thô với chiều sâu cắt t = 2(mm). Tra bảng 5.60 sổ tay T 2 ta có lợng chạy dao S = 0,7(mm/vòng). 10 [...]... : Ttc - Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công) To - Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thớc và tính chất cơ lí của chi tiết; thời gian này có thể đợc thực hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng trờng hợp gia công cụ thể có công thức tính tơng ứng) 19 Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 Tp - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để ngời công nhân gá,... sai số gá đặt Khi thiết kế đồ gá cần chú ý một số điểm sau đây: - Sai số của đồ gá ảnh hởng đến sai số của kích thớc gia công, nhng phần lớn nó ảnh hởng đến sai số vị trí tơng quan giữa bề mặt gia công và bề mặt chuẩn - Nếu chi tiết đợc gia công bằng dao định hình và dao định kích thớc thì sai số của đồ gá không ảnh hởng đến kích thớc và sai số hình dáng của bề mặt gia công - Khi gia công bằng phiến... gian nghỉ ngơI tự nhiên của công nhân (Ttn = 5%To) Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây: To = L + L1 + L2 S n Trong đó: L Chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 Chiều dài ăn dao (mm) L2 Chiều dài thoát dao (mm) S Lợng chạy dao vòng(mm/vòng) n Số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút 1.thời gian nguyên công cơ bản của nguyên công 1 a bớc 1 khoả mặt đầu *.tiện thô Ta có : D d 210 146 =... = 1,4 K3 :Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đọan K3 = 1,3 K4 :Hệ số tính sai số của cơ cấu kẹp K4 = 1,3 K5 :Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp K5 = 1 K6 :Hệ số kể đến mômen làm quay chi tiết K6 = 1,5 K = 6,4 VII Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công: Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công đợc xác định theo công thức sau đây: Ttc = To + Tp... Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể giá trị gần đúng Tp = 10%To Tpv Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, màI dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (Tpvkt = 8%To); thời gian phục vụ tổ chức (T pvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (Tpvtc=3%To) Ttn Thời gian nghỉ ngơI tự nhiên của công nhân (Ttn = 5%To)... dẫn dụng cụ thì sai số đồ gá ảnh hởng đến khoảng cách tâm của các lỗ gia công và khoảng cách từ mặt định vị tới tâm lỗ - Độ không song song giữa các mặt định vị và mặt đáy của đồ gá sẽ gây sai số cùng dạng giữa bề mặt gia công và bề măt chuẩn Sai số gá đặt đợc tính theo công thức sau( do phơng của các sai số khó xác định ta dùng công thức véctơ ): gd = c + k + dcg = c + k + ct + m + dc Trong... 15 + 2 = 0,795 (phút ) 0,15.520 *.Tổng thời gian của nguyên công 4 là: T0=T01+ T02 =4.0,84 +2.0,795 = 4,95 (phút) 5 nguyên công 5: tiện lỗ côn 100 To = L + L1 + L2 S n 48 = 48,74 (mm) cos(10) L1= (0,5 ữ 5) = 3 L2 = (1 ữ 3) = 2 L= t = 2(mm) S = 0,1 mm/ vòng n=400 (vòng/ phút ) Thay số ta đợc : T0 = 48,75 + 3 + 2 = 1,33 (phút ) 0,1.400 6 tổng thời gian gia công cơ bản là: T = T0 = 5,44 + 4,44 + 2,48... 2(mm) S = 0,5 mm/ vòng n=150 (vòng/ phút ) Thay số ta đợc : T06= 30 + 3,5 + 2 = 0,47 (phút) 0,5.150 Tổng thời gian của nguyên công 1 là : T0=T01+ T02+ T03+ T04+ T05+ T06= =0,49+1,31+0,66+1,76+0,75+0,47 21 Đồ án CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 =5,44 (phút) 2 Thời gian gia công cơ bản của nguyên công 2 a bớc 1 : tiện đầu nhỏ *.tiện thô Ta có : D d 100 60 = =20(mm) 2 2 t 2 L1 = + (0,5 ữ 2) = + (0,5 ữ... 1,7(mm/vòng) Tra bảng 5.112 sổ tay CNT2 Vcắt = 13(m/ph) Ta có : Vtt =Vcắt kMV.kUV Trong đó: kMV :Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công k MV 750 = kn b nv kn : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhom thép theo tính gia công kn =1 (Bảng 5 2) b =660(MPa); nv = 0,9 (Bảng 5.2 sổ tay công nghệ tập 2) kMV = 1.12 kUV = 1 (Vật liệu T15K6 tra bảng 5.6 ) Vtt = 13.1,12 = 14,56(m/ph) số vòng quay của động cơ ne=... tại nguyên công thiết kế đồ gá( theo tỉ lệ 1:1) Đờng bao của chi tiết vẽ bằng nét chấm gạch Việc thể hiện hai hoặc ba hình chiếu là tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp của đồ gá Hình chiếu thứ nhất của chi tiết phải đợc thể hiện đúng vị trí đang gia công trên máy VI.4 Xác định phơng, chiều và điểm đặt của lực cắt, lực kẹp Phơng của lực kẹp vuông góc với thân đĩa xích có hớng từ mặt trên chi tiết xuống dới Điểm . CNCTM Trần Trọng Hiếu CTM3- K44 Thuyết minh đồ án công nghệ chế tạo máy I. Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết ống côn bắt chầy của máy dập đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. các nguyên công chủ yếu để gia công sau : - Nguyên công 1 : Gia công đầu to (tiện ngoài, mặt đầu, vai, tiện lỗ 140) - Nguyên công 2 : Gia công đầu nhỏ (tiện ngoài, mặt đầu, vai, tiện côn ngoài,. M100ì2) - Nguyên công 3 : Gia công lỗ 60(khoét, doa) - Nguyên công 4 : Gia công các lỗ ở đầu lớn (4 lỗ 17, 2 lỗ ren M16 ). - Nguyên công 5 : Tiện côn trong đầu nhỏ với độ côn1 0 0 . - Nguyên công 6 :