Đồ án: Công nghệ chế tạo máy Đề 3

Là học viên chuyên nghành CNCT Vũ Khí, trớc thực tế đất nớc đang ngày một cố gắng nghiên cứu và sản xuất các loại trang thiết bị vũ khí, nhằm bổ xung và nâng cao cho các đơn vị chiến đấ

Trang 1

Khoa cơ khí Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam

Bộ môn chế tạo máy Độc lập - tự do - hạnh phúc

Nhiệm vụ đồ án

Sinh viờn : Lờ Duy Phương

Nguyễn Đức Long

1 Tên đồ án: Thiết kế quy trình công nghệ gia coõng OÁng noỏi

2 Các số liệu ban đầu:

+ Trang thiết bị công nghệ: tự chọn

+ Dạng sản xuất: loạt vừa

3 Nội dung chính bản thuyết minh:

I - Phân tích sản phẩm:

+ Chức năng của ống nối

+ Phân tích kết cấu, yêu cầu kỹ thuật

+ Phân tích tính công nghệ của sản phẩm

II – Phơng pháp chế tạo phôi:

III- Quy trình công nghệ:

+ Thiết kế tiến trình công nghệ

+ Thiết kế nguyên công

IV- Tính toán thiết kế đồ gá:

+ Lựa chọn và tinh toán cho kết cấu đồ gá

+ Sai số gá đặt của chi tiết

Ngày tháng 04 năm 2013

Trang 2

Mục lục

Nội dung:

Lời nói đầu

Chơng I: Phân tích sản phẩm

Chơng II: Phơng pháp chế tạo phôi

Chơng III: Quy trình công nghệ 1 Lập tiến trình công nghệ

2 Thiết kế nguyên công:

Chơng IV: Tính toán thiết kế đồ gá

Kết luận

Tài liệu tham khảo

Lời nói đầu.

Hiện nay, trình độ khoa học chung của thế giới phát triển rất cao, trên rất nhiều lĩnh vực Điều này đòi hỏi ngời cán bộ kỹ thuật cần phải có nền tảng kiến thức tơng xứng, nắm chắc kiến thức cơ bản và vận dụng sáng tạo trong công tác.

Là học viên chuyên nghành CNCT Vũ Khí, trớc thực tế đất nớc đang ngày một cố gắng nghiên cứu và sản xuất các loại trang thiết bị vũ khí, nhằm bổ xung và nâng

cao cho các đơn vị chiến đấu, đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ,do đó, một kỹ s chế tạo Vũ Khí cần có trình độ chuyên môn cao, có khả năng tổ chức và thiết kế chế tạo vũ khí

Trang 3

trên cơ sở khả thi công nghệ, đảm bảo yêu cầu về chất lợng với hiệu quả kinh tế

cao, thể hiện đợc tính sáng tạo.

Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy là một đồ án có tính tổng hợp, vận dụng

đợc hầu hết các kiến thức của những môn học khác nhằm nâng cao cơ sở lý luận và thực tiễn cho mỗi học viên trong việc thiết kế một quy trình công nghệ để sản xuất

ra một chi tiết máy bất kỳ theo yêu cầu cho trớc.Trong phạm vi đồ án của mình, bản thân em có sự vận dụng nhất định những kiến thức đã học Nội dung đồ án đã thể

hiện đợc phần nào yêu cầu đề ra, ban đầu có sự hợp lý trong việc kết hợp yếu tố kết cấu và yếu tố công nghệ.

Tuy nhiên, do còn thiếu thực tế, việc nắm vững kiến thức môn học còn cha thực sự sâu cho nên trong quá trình hoàn thiện, nội dung đồ án không tránh khỏi những sai sót nhất định.Kính mong có đợc những nhận xét cụ thể, sự chỉ bảo tận tình của các thầy để em kịp thời bổ xung và sửa chữa.

chơng I: phân tích sản phẩm

1 Xỏc định dạng sản xuất:

Khối lượng của chi tiết được xỏc định:

m = 0,5kg Sản lượng của chi tiết chế tạo trong một năm :









 +

ì











 +

ì

=

100

1 100

1

0

β α

m N N

Trong đú :

 N0 – chiếc , là số sản phẩm trong một năm, theo đề bài yờu cầu N0

= 20000 chiếc

 m – số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm, chọn m = 1

Trang 4

 α - số % dự trữ làm phụ tựng cho chi tiết mỏy núi trờn dành làm

phụ tựng , chọn α = 20%

 β - số % chi tiết phế phẩm trong quỏ trỡnh chế tạo, chọn β = 4%









 +

ì











 +

ì

=

100

4 1 100

20 1 1 20000

 Theo bảng 2.6, trang 31 , sỏch hướng dẫn thiết kế đồ ỏn cụng nghệ, dạng sản xuất là hàng loạt lớn

2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật, tính công nghệ và những điểm cần lu ý:

Thông qua phân tích bản vẽ chi tiết và tìm hiểu thực tế trong ngành chế tạo máy, ta thấy: ống nối có kết cấu khá đơn giản với các yêu cầu kỹ thuật cần đạt không quá cao

Đặc điểm của ống nối là làm việc ở chế độ chịu lực thấp, lực va đập không cao, bề mặt bên ngoài không yêu cầu độ chính xác cao(Rz40) mà chỉ yêu cầu về thẩm mỹ Do

đó, khi chế tạo phôi ta chọn phơng án hợp lý thì không cần gia công lại

Một số yêu cầu khác:

+ Chi tiết chế tạo không bị nứt, rỗ và các khuyết tật khác

Chi tiết đợc chế tạo từ Thép C45 với thành phần nh sau:

Đây là loại vật liệu tơng đối phù hợp với gia công cắt gọt Cộng với các yêu cầu kỹ thuật nêu trên, ta chọn các phơng án Tiện, Khoan, để gia công chi tiết là hoàn toàn hợp lý

Thành phần

% ,50,4ữ0 70,17ữ0,3 ,80,5ữ0 45≤0,0 45≤0,0 0,30 0,30

Trang 5

Chơng ii: phơng pháp chế tạo phôi

Muốn chế tạo một chi tiết máy đạt yêu cầu kỹ thuật và chỉ tiêu kinh tế đòi hỏi có

ph-ơng pháp xác định kích thớc của phôi và chọn phôi cho thích hợp Hiện nay, trong ngành chế tạo máy sử dụng rộng rãi các loại phôi nh: phôi đúc, phôi rèn, phôi dập, phôi cán.Ống nối là chi tiết dùng thép C45, có kết cấu đã phân tích nêu trên Qua đó

ta có thể dùng mọt trong các phơng pháp tạo phôi sau:

1 Phôi rèn và dập nóng:

Phôi và dập nóng là loại phôi đợc chế tạo bởi phơng pháp rèn và dập nóng

Phôi chế tạo từ phơng pháp rèn có u điểm là độ chính xác và độ bóng cao, năng suất tạo phôi nhanh, có thể tạo các chi tiết lớn Tuy nhiên, nhợc điểm cơ bản của phơng pháp rèn là chỉ thích hợp tạo phôi đơn giản, không phù hợp với sản xuất loạt, lợng d gia công khá lớn Do đó, nếu chọn phơng án chế tạo phôi bằng phơng pháp rèn sẽ rất tốn kém, không hạn chế vật liệu

Phôi chế tạo từ phơng pháp dập nóng đợc thực hiện trên máy búa hoặc máy ép, trong khuôn kín và khuôn hở Phơng pháp này có thể chế tạo các chi tiết có hình dáng phức tạp, hình dạng gần giống với kết cấu thực của sản phẩm Tuy nhiên, quá trình tạo phức tạp, đòi hỏi phải có máy móc chuyên dùng, tạo khuôn khó khăn dẫn đến chi phí rất cao Phơng pháp này chỉ thực sự phát huy trong sản xuất loạt lớn

2 Phôi cán:

Cho phép tạo phôi có cơ tính và độ chính xác cao, kết cấu đa dạng Phổ biến là phôi cán tròn, phôi ống, phôi tấm Khi sử dụng phôi tấm để chế tạo bích nối thì lợng d gia công lớn, hao phí kim loại Bên cạnh đó phơng pháp này đòi hỏi thiết bị tạo phôi phức tạp, chi phí cao…

3 Phôi đúc:

Phôi chế tạo theo phơng pháp đúc đợc sử dụng rất rộng rãi trong sản xuất công

nghiệp nói chung và trong công nghiệp quốc phòng nói riêng: chiếm 80ữ90% lợng phôi, trong đó có 80%các chi tiết đợc đúc từ khuôn cát

Phôi đúc có những u điểm nh sau:

Trang 6

+ Kết cấu đa dạng, hình dáng gần giống với kết cấu thực của sản phẩm, và có thể

đạt đợc kích thớc từ nhỏ đến lớn mà các phơng pháp khác không có đợc

+ Khả năng tiết kiệm vật và chi phí trong quá trình cắt gọt tốt, rất phù hợp với chi tiết cần chế tạo

Tuy nhiên, chế tạo phôi đúc cũng có một số nhợc điểm sau:

+ Tốn kim loại bởi hệ thống rót, đậu ngót đậu hơi

+ Sản phẩm có nhiều khuyết tật khó kiểm tra, chất lợng bề mặt và cơ tính thấp Căn cứ vào u nhợc điểm của từng phơng pháp tạo phôi, kết cấu của chi tiết cần chế tạo, nhận thấy: việc tạo phôi bằng phơng pháp đúc là hợp lý hơn cả Ta chọn phơng pháp đúc trong khuôn kim loại, mẫu kim loại Vì:

+ Độ nhẵn bóng bề mặt yêu cầu Rz=40 hoàn toàn đạt đợc mà không cần gia công lại

+ Hình dạng phôi gần giống với hình dạng chi tiết, các cung bo không cần phải gia công lại

+ Lợng d gia công nhỏ

Hình dáng phôi đúc cần tạo ra:

+ Lợng d gia công mặt trong:

t1 = 1,6(mm) + Lợng d gia công mặt ngoài:

t2 = 2,2(mm) + Bán kính cung bo:

R = 3(mm) (Lấy theo bảng 3.110.Sổ tay CNCTM.Tập 1)

Trang 7

chơng iii: quy trình công nghệ.

lập tiến trình công nghệ.

Trên cơ sở kết cấu chi tiết và yêu cầu kỹ thuật cùng với phôi đúc tạo ra, ta phân quá trình gia công chi tiết thành các nguyên công sau:

1 Nguyên công 1:

Vạt mặt đầu và khoan tõm

Tiện tinh mặtφ78, φ72, φ28 và vỏt mộp 2x450

Khoan, 2 lỗ Μ12

Khoan lỗ φ18 và φ50

2 Thiết kế nguyên công.

I Nguyên công 1: vỏt mặt đầu và khoan tõm

-Vỏt mặt đầu

Máy tiện 1K62

Trang 8

Dao gắn mảnh hợp kim cứng T15K6

Tuổi bền T=45(ph),tra bảng 7 [1]

Chiều sâu cắt: t = 3(mm)

Tra bảng 5-60 [3].Ta có Sb = 0,6(mm/vg)

S = Sb.k = 0,6.0,85 = 0,51(v/p)

Theo bảng 5-64 - [3],vận tốc cắt: Vb = 88 (m/ph)

mà Vt = Vb.k1.k2.k3

Trong đó : k1,k2,k3 là các hệ số điều chỉnh vận tốc cắt

Cú k1=1 , k2=1 ; k3=1

Từ đó ta có : Vt= 88 (m/ph)

Tốc độ quay: nt =

D

v 1000

Π = 3 , 14 78

88

1000 = 359,3(vg/ph)

Chọn theo máy: n = 500 (vg/ph)

Tính lại vận tốc cắt : Vtt = 29 , 83 ( )

1000

500 19 14 , 3

ph

m

=

Thời gian cơ bản: To=

s n

l l

L+ 1 + 2 ,ph; Trong đó: L = 9(mm);

l1 = tcotgϕ+(0,5ữ2)mm,với ϕ = 45°.Ta chọn l1 = 2 và l2=0 mm Vậy T0 =0,03 (p)

- Khoan tõm

Chiều sâu cắt: t= 0,5.D = 0,5.2,5 = 1,25(mm)

Lợng chạy dao: S = 0,06 (

v

mm);

Tốc độ cắt: Vt = 20 (m/ph);

Số vòng quay: n =

D

Vt 1000

20 1000

Π = 335,06( ph

v ) Theo máy ta có: n = 315(

ph

v

)

Trang 9

Thời gian máy: To2= i

n s

l l m 1

+

(ph) Trong đó: L = 6(mm); l1 = (D - d)Cotgϕ / 2 + 0,5

l1 = 2(mm); Vậy T02= 0,423 (ph)

3 Quá trình gá đặt:

Chuẩn định vị là chuẩn thô: đú là bề mặt φ 78

Đồ gá là măm cặp và chống tõm

Chi tiết khống chế 5 bậc tự do

4 Sơ đồ gá đặt:

II Nguyên công 2: tiện tinh φ78, φ72, φ28 và vỏt đầu

-Tiện tinh φ78

Chiều sâu cắt: t = 0,45(mm)

Tra bảng 5-62 [3].Ta có Sb = 0,35(mm/vg)

S = Sb.k = 0,35.0,75 = 0,26(v/p)

Trang 10

vận tốc cắt: Vb = 70 (m/ph).

k1=1,04 , k2=1; k3=1

Từ đó ta có : Vt= 70.1,04.1.1 = 72,8 (m/ph)

D

v 1000

Π = 3 , 14 78

8 , 72 1000

=297,23 (vg/ph)

Chọn theo máy: n = 500(vg/ph)

Tính lại vận tốc cắt : Vt = 122 , 46 ( )

1000

500 78 14 , 3

ph

m

=

Thời gian cơ bản: To1=

s n

l l

L+ 1 + 2 ,ph; Trong đó: L = 39,55(mm); l

1=3mm; l2= 0

To=

15 , 0 1250

3 5 ,

39 + =0,23(ph)

Sơ đồ gá đặt:

Trang 11

-Tiện tinh φ72

Ta có Sb = 0,2(mm/vg)

S = Sb.k = 0,2.0,75 = 0,15(v/p).Chọn theo máy S = 0,15(vg/ph)

vận tốc cắt: Vb = 70 (m/ph)

Tra theo bảng 5-62 [3], k1=1,04 , k2=1; k3=1

Từ đó ta có : Vt= 70.1,04.1.1 = 72,8 (m/ph)

D

v 1000

Π = 3 , 14 72

8 , 72 1000

=322 (vg/ph)

Chọn theo máy: n =500 (vg/ph)

1000

500 72 14 , 3

ph

m

=

s n

l l

L+ 1 + 2 ,ph; Trong đó: L = 39,55(mm); l

1=3mm; l2= 0

To=

15 , 0 1250

3 5 ,

39 + =0,23(ph)

Sơ đồ gỏ đặt

Trang 12

Tiện φ 28

Tuổi bền T=60(ph)

Ta có Sb = 0,2(mm/vg)

S = Sb.k = 0,2.0,75 = 0,15(v/p).Chọn theo máy S = 0,15(vg/ph)

vận tốc cắt: Vb = 70 (m/ph)

Tra theo bảng 5-62 [3], k1=1,04 , k2=1; k3=1

Từ đó ta có : Vt= 70.1,04.1.1 = 72,8 (m/ph)

D

v 1000

Π = 3 , 14 28

8 , 72 1000

=828 (vg/ph)

Chọn theo máy: n =1000(vg/ph)

1000

1000 28 14 , 3

ph m

=

Trang 13

s n

l l

L+ 1 + 2 ,ph; Trong đó: L = 28(mm); l

1=3mm; l2= 0

To=

15 , 0 1500

3

28+ =0,14(ph)

Sơ đồ gỏ đặt

III Nguyên công 3: Khoan mép hai lỗ φ12

1 Chọn máy gia công

2 Chọn máy khoan cần 2H53 của Nga với các thông số:

+ Đờng kính lớn nhất gia công đợc: 35 mm

+ Độ côn trục chính: côn mooc N04

+ Số cấp tốc độ trục chính: 12 cấp

+ Phạm vi tốc độ trục chính: 25ữ2500 v/p

+ Số cấp bớc tiến dao: 12 cấp

+ Phạm vi bớc tiến dao: 0,006ữ1,22 mm/v

+ Công suất động cơ trục chính: 2,8 KW

+ Công suất động cơ nâng cần: 1,7 KW

+ Kích thớc bàn máy: 750x1230 mm

2 Dụng cụ cắt:

Chọn dao khoan ruột gà bằng thép gió đuôi côn kiểu I có:

+ Đờng kính mũi khoan: D = 12 mm

+ Chiều dài mũi khoan: L = 290 mm

+ Chiều dài phần làm việc: l = 190 mm

+ Góc sau: α = 120

3 Quá trình gá đặt:

Chuẩn định vị là một mặt trụ bên của chi tiết Chi tiết đợc gá hạn chế đủ năm bậc tự do bởi măm cặp Lực kẹp đợc tác măm cặp

Trang 14

4 Tính toán chế độ cắt:

a Bớc 1: khoan lỗ φ12

Chiều sâu cắt:

t = 0,5.D = 0,5.12 = 6(mm) Lợng chạy dao:

S = 0,17(mm/v) Tốc độ cắt:

) / ( 48 , 27 9 , 0 17 , 0 45

12 0 , 7

.

7 , 0 2 , 0

4 , 0

ph m k

S T

D C

V m y V

q

=

Số vòng quay:

) / ( 29 , 729

1000

ph v D

V

n= = π

Số vòng quay thực tế(cấp tốc độ 9):

n = 712(v/ph) Lợng chạy dao phút:

Sph =S.n= 0,17.712=121.4(mm/ph) Lực cắt:

Mx = 10.CM.Dq.S y.kP

= 10.0,0345.122.0,170,8.0,845 = 10(Nm)

Công suất cắt:

) ( 73 0 9750

712 16 9750

.

KW n

M

III Nguyên công 4: khoan suốt φ18và φ50

Trang 15

Máy tiện 1K62

Chơng Iv: Tính toán thiết kế đồ gá.

Nguyên công 4: khoan, doa sáu lỗ Ф10.

I.Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công, sơ đồ gá đặt:

Chi tiết gia công: tấm tỳ có gờ – thép C45(Bảng 6.1.TKCK.T92)

Độ cứng: HB = 170 ữ217

Giới hạn bền: σB = 600(MPa)

Giới hạn chảy: σch = 340(MPa)

Đờng kính lỗ gia công φ = 18, yêu cầu của lỗ gia công đạt độ nhám Ra = 0,25

II Các yếu tố của chế độ cắt:

a Bớc 1: khoan lỗ φ18

Chiều sâu cắt:

t = 0,5.D = 0,5.18 = 9(mm) Lợng chạy dao:

S = 0,12(mm/v) Tốc độ cắt:

) / ( 53 ,

V =

Số vòng quay thực tế(cấp tốc độ 10):

n = 1082(v/ph) Lợng chạy dao phút:

Sph = 129.84(mm/ph)

Trang 16

Lực cắt:

Pp = 10.Cp.Dq.S y.kP

=10.68.181.0,120 7.0,845=2344 N Mômen cắt: Mx = 10.CM.Dq.tx.S y.kP

= 10.0,0345.18.0,120,8.0,845 = 0.96(Nm)

Công suất cắt:

) ( 1 , 0 9750

1082 96 , 0 9750

.

KW n

M

b Bớc 2: doa lỗ φ10

Chiều sâu cắt:

t = 0,4 (mm) Lợng chạy dao:

S = 0,6(mm/v) Tốc độ cắt: V = 54 , 4 (m/ph)

Số vòng quay thực tế(cấp tốc độ 11): n = 1646(v/ph)

Lực cắt:

Pp = 10.Cp.txDq.S y.kP

=10.68.181.0,400,120 7.0,845=2344 N

Mômen cắt:

) ( 6 7 200

12 10 ) 12 / 6 , 0 (

4 , 0 300 100

2

.

Nm Z

D S t C M

y z

x p

Công suất cắt:

III Tính lực kẹp cần thiết:

Theo sơ phơng án kẹp chặt trên đây, lực kẹp cần thiết P1 phải đủ lớn để cùng với lực cắt tạo phản lực và lực ma sát chống xoay cho chi tiết Theo sơ đồ ta có:

P1+P0 =2N (1)

Mx ≤ f.N.l (2)

P1.l1+N.l ≥ Po.l2 (3)

Trong đó:

+ Mx: Mômen cắt

+ f = 0,25:Hệ số ma sát ở bề mặt kẹp:

+N :Phản lực tại phiến gá,coi nh bằng nhau ở hai phiến

+ l = 75(mm)l1=35(mm)l2=15(mm): Cánh tay đòn giữa các lực

-Khi khoan Po =1198 N

Mx = 4,52(Nm)

điều kiện không lật P1 ≥ Po.l2/ l1=1198.15/35=513 (N)

⇒N= P1+P0/2=885(thoã mãn (2))

-Khi doa Po = 479 N

) ( 28 , 1 9750

1646 6 , 7 9750

.

KW n

M

Trang 17

Mx=7,6 (Nm)

điều kiện không lật P1 ≥ 513 (N)

⇒N= P1+P0/2=496

(2)⇔N≥Mx/f.l=7600/0,25.75=405

Từ hai trờng hợp ta chọn P1= 513(N)

+ Hệ số an toàn chung:

K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6

Hệ số an toàn trong mọi trờng hợp:

K0 = 1,5 Hệ số kể đến lợng d không đều:

K1 = 1,0 Hệ số thay đổi lực cắt do mòn dụng cụ:

K2 = 1,0 Hệ số tăng lực cắt do cắt không liên tục:

K3 = 1,2 Hệ số kể đến nguồn sinh lực không ổn định:

K4 = 1,3

Hệ số kể đến vị trí tay quay cơ cấu kẹp:

K5 = 1,0 Hệ số tính đén khả năng suất hiện mômen lật:

K6 = 1,0 Suy ra hệ số an toàn chung:

K = 1,5x1,04x1,3x1,2 = 2,34

Từ đó:

P =K.P1=2,34.513=1200(N)

(10 4 5 ) 16 ( )

kết luận.

Định dạng
Số trang	18
Dung lượng	1,33 MB