BÀI TẬP LỚN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 3

Lời nói đầu Để phục vụ cho việc cải tiến và nâng cao chất lương sản phẩm cơ khí,việc đề ra quy trình công nghệ thích hợp và có hiệu quả là vấn đề rất quan trọng.Ngoài ra ,để đảm bảo được yêu cầu thiết kế,đạt tính công nghệ cao,sản phẩm làm ra được sử dụng rông rãi việc đề ra quy trình công nghệ thích hợp là công việc phải đựợc ưu tiên hàng đầu.Việc thiết kế quy trình công nghệ thích hợp còn giúp người công nhân giảm được thời gian gia công,tăng đựợc năng suất ,làm cho giá thành sản phẩm hạ hơn,đáp ứng được ngu cầu của thị trường.Một chi tiết máy có thể có nhiều quy trình công nghệ khác nhau,việc thiết kế quy trình công nghệ được chọn sao cho hợp lý nhất đồng thời đảm bảo yêu cầu về chất lượng,giá thành,thời gian Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy là một bài tập tổng hợp giúp sinh viên nghành cơ khí có cơ hội sử dụng kiến thức được học và có cơ hội thực tập học hỏi vể những vấn đề chuyên môn liên quan đến thực tế.Kể từ ngày nhận đề tài thiết kế,với sự hướng dẫn giúp đỡ của thầy giáo Ngô Xuân Quang đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành.Trong quá trình tính toán, thiết kế đồ án không tránh khỏi những thiếu sót do kiến thức của bản thân còn hạn chế,kinh nghiệm thực tế còn yếu.Vì vậy mong được sự chỉ bảo của thầy và sự góp ý của các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2010 Sinh viên thực hiện Bùi Văn Ân Chương I Phân tích chức năng.nhiệm vụ và tính công nghệ của chi tiết Chi tiết có dạng bạc,hình ống tròn,thành mỏng 2 đầu có 2 mặt bích,trên mặt bích có khoan các lỗ để băt bu lông cố định với thân máy.Mặt bích có đường kính lớn đột biến nhưng lại có chiều dài nhỏ lên cần chọn phương pháp chế tạo phôi phù hợp để đảm bảo bền trong quá trình làm việc Các bề mặt làm việc của chi tiết hầu hết yêu cầu độ nhẵn bóng không cao nên không cần gia công với chế độ đặc biệt,chỉ yêu cầu cao về độ chính xác hình học của chi tiết như độ đồng tâm giữa mặt ngoài với mặt trong cũng như độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ

Trang 1

Lời nói đầu

Để phục vụ cho việc cải tiến và nâng cao chất lương sản phẩm cơ khí,việc đề ra quy trình công nghệ thích hợp và có hiệu quả là vấn đề rất quan trọng.Ngoài ra ,để đảm bảo được yêu cầu thiết kế,đạt tính công nghệ cao,sản phẩm làm ra được sử dụng rông rãi việc đề ra quy trình công nghệ thích hợp là công việc phải đựợc ưu tiên hàng đầu.Việc thiết kế quy trình công nghệ thích hợp còn giúp người công nhân giảm được thời gian gia công,tăng đựợc năng suất ,làm cho giá thành sản phẩm hạ hơn,đáp ứng được ngu cầu của thị trường.Một chi tiết máy có thể có nhiều quy trình công nghệ khác nhau,việc thiết kế quy trình công nghệ được chọn sao cho hợp lý nhất đồng thời đảm bảo yêu cầu về chất lượng,giá

thành,thời gian

Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy là một bài tập tổng hợp giúp sinh viên nghành cơ khí có cơ hội sử dụng kiến thức được học và có cơ hội thực tập học hỏi vể những vấn đề chuyên môn liên quan đến thực tế.Kể từ ngày nhận đề tài thiết kế,với sự hướng dẫn giúp đỡ của thầy giáo Ngô Xuân Quang đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành.Trong quá trình tính toán, thiết kế đồ án không tránh khỏi những thiếu sót do kiến thức của bản thân còn hạn chế,kinh nghiệm thực tế còn yếu.Vì vậy mong được sự chỉ bảo của thầy và sự góp ý của các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

Hà Nội, ngày 10 tháng 11 năm 2010 Sinh viên thực hiện

Bùi Văn Ân

Chương I

Phân tích chức năng.nhiệm vụ và tính công nghệ của chi tiết

Trang 2

Chi tiết có dạng bạc,hình ống tròn,thành mỏng 2 đầu có 2 mặt bích,trên mặt bích có khoan các lỗ để băt bu lông cố định với thân máy.Mặt bích có đường kính lớn đột biến nhưng lại có chiều dài nhỏ lên cần chọn phương pháp chế tạo phôi phù hợp để đảm bảo bền trong quá trình làm việc

Các bề mặt làm việc của chi tiết hầu hết yêu cầu độ nhẵn bóng không cao nên không cần gia công với chế độ đặc biệt,chỉ yêu cầu cao về độ chính xác hình học của chi tiết như độ đồng tâm giữa mặt ngoài với mặt trong cũng như độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ

Chương 2 : Tính và tra chế độ cắt

I.Nguyên công 1 : Phay đồng thời 2 mặt đầu trên máy phay ngang

a.Định vị

Chi tiết được định vị trên 2 khối V ngắn hạn chế 4 bậc tự do và 1 mặt đầu hạn chế 1 bậc tự do

b.Kẹp chặt

Trang 3

Chi tiết đuợc kẹp chặt bằng mỏ kẹp

c.Chọn máy

Chọn máy phay vạn năng 6H12 (Bảng 9.38/74/STCNCTM_T3)

Mặt làm việc của bàn máy 400 x 3000mm

Số cấp tốc độ : 18

Phạm vi tốc độ 730-1500(v/ph)

d.Chọn dao

chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng T15K6,chu kì bền

T = 180

Tra bảng 4-94/340/STCNCTM_T1 có :

Đường kính dao D = 200mm

Số răng z = 20

B = 16

d= 50

e.Lượng dư gia công  2 = 6mm

f.Chế độ cắt :

Ta chia thành 2 lần phay thô,mỗi lần lấy chiều sâu cắt d = 3 mm

Lượng chạy dao răng f t =0,13 mm/răng (Bảng 5-125/113/ STCNCTM_T2)

 Lượng chạy dao vòng f =10.0,13 =1,3 mm/vòng

Vận tốc cắt V b =282 m/ph (Bảng 5-125/114/ STCNCTM_T2 )

 Tốc độ tính toán Vt= Vb K1 K2 K3 K4 K5 K 6

Trong đó :

K1 =1.12 hệ số phụ thuộc vào cơ tính của thép

K2 =1 hệ số phụ thuộc vào chu kì bền

K3 =0,66 hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim cứng

K4 =0,9 hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề măt gia công

K5 = 1,13 hệ số phụ thuộc vào chiều rông phay

K 6 = 1 hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính

 Vt = 282 x 1,12 x 1 x 0,66 x 0,9 x 1,13 x 1 = 211,99 m/ph

Tốc độ trục chính :

Nt = 1000Vt/.D = 1000 x 211,99/3,14.200 = 337,4 vßng/phót

Trang 4

Chọn tốc độ máy Nm = 370 v/ph

 Tốc độ cắt thực tế Vt = .D Nm /1000 = 3,14.200.370/1000

=232,4(v/ph)

Lượng chạy dao phút fr = f Nm=1,3.370 = 481 (mm/ph)

g.Tính Q,P

Tỷ lệ tách bỏ vật liệu Q = fr b.d =481.82,3.3 =118759 mm3/ph

=118,76 cm3/ph

Công suất cắt P = Q.Us=118,76.0,08 = 9,5 kw

Thời gian gia công tm=

r

e

f

L

L 

=80 ,4813 40=0,25 ph

Vì phải gia công phay 2 lần với d=3 nên tổng thời gian của nguyên công

1 là tm1=0,5 ph

Nguyên công 2 :tiện trong 2 đầu chi tiết

Yêu cầu độ nhám R 2=2,5m,lượng dư gia công  5= 4mm

Phương pháp gia công:

Lần 1 : tiện thô với d = 3mm

Lần 2 : tiện tinh với d = 1mm

a.Định vị

Chi tiết đựơc định vị trên trục côn và mũi tâm hạn chế 5 bậc tự do

b.Kẹp chặt :

Chi tiết đựoc kẹp chặt bằng trục gá bung

c.Chọn máy :

Máy tiện vạn năng T620

công suất N=10 kw,

d.Chọn dao :

Dao tiện gắn mảnh hợp kim cứng T15K6,góc nghiêng  = 950 kiểu 2

có kích thước

H=16,B=12,L=170,p=80,n=6,L=12,r=1 (Bảng 4.14/268 STCNCT_T1) e.Tra chế độ cắt

Lần 1 : tiện trong thô với d = 3mm,tuổi bền T= 60

Lượng chạy dao f =0,15 mm/vòng (bảng 5-61/53/STCNCT_T2)

Trang 5

Tốc độ cắt Vb =229 m/ph (bảng 5-64/56/STCNCT_T2)

Tốc độ tính toán Vt = Vb K1 K2 K3 K4 K5

Các hệ số hiệu chỉnh:



1

K 1 Hệ số phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép



2

K 1 Hệ số phụ thuộc vào chu kì bền T



3

K 1 Hệ số phụ thuộc góc nghiêng chính của dao



4

K 1 Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công



5

K 0,8 hệ số phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội

 Vt =229.1.1.1.1.0,8=183,2 m/ph

Tốc độ trục chính Nt = 1000Vt/.D = 1000.183,2/3,14.136 =429 v/ph Chọn theo máy Nm =540 v/ph

=> Tốc độ cắt thực tế của máy Vt=

1000

.D  tb N m



1000

465 144





m/ph f.Tính Q,P

Tỷ lệ tách bỏ vật liệu Q = Vt.d.f =210,36.3.0,15.1000 = 94662 mm3/ph

= 94,662cm3/ph

Công suất P= Q.us=94,662.0,08= 7,6 kw

r

e

f

L

L 

=0,56 15.5403 =0,7 phút Lần 2

Tiện tinh mặt trong với chiều sâu cắt d = 1 mm

Sử dụng dao và máy của lần tiện trên

d.Tra chế độ cắt

chiều sâu cắt d = 1mm

lượng chạy dao f= 0,23 mm/vòng ( bảng 5-14/13/CNCTM_T2)

Tốc độ cắt Vt = 270 (m/ph) (bảng 5.19/15/STCNCTM _T2)

=> Tốc độ quay trục chính Nt = 1000Vt/.D =1000.270/3,14.144

= 597 v/ph

Chọn tốc độ theo máy Nm=620 vòng/phút

Tốc độ cắt thực tế Vt =

1000

.D  tb N m



=3,141000.144.620 = 280,34 m/ph e.Tính Q,P

Trang 6

Tỷ lệ tách bỏ vật liệu Q = Vt.d.f =280,34.1000.0,23.1=64478,2 mm3/ph

= 64,478 cm3/ph

Công suất P= Q.us= 64,478.0,08=5,16 kW

r

e

f

L

L 

=0,56 23.6203 = 0,41 phút

 Tổng thời gian gia công của nguyên công 2 la tm2=0,41+0,7 =1,11 phút

III.Nguyên công 3 : tiện thô bề mặt trụ ngoài ở 2 đầu

a.Định vị: chi tiết được định vị trên trục côn và mũi tâm hạn chế 5 bậc tự

do

b.Kẹp chặt : chi tiết được kẹp chặt bằng trục gá bung

Hai đầu có tính chất đối xứng nên ta chi cần tính toán cho 1 đầu sau đó đảo đầu gia công tương tự

c.Chọn máy :

Máy tiện vạn năng T616

n= 441980 công suất N=4,5 kW

n1= 44;62;87;123;174;245;346;…;1980

d.Chọn dao

Chọn dao vật liệu thép gió có H=16,B=10,L=100,m=8,a=10;r=0,5(bảng 4.4/261/STCNCT_T1)

e.Tính và tra chế độ cắt

Ta cần tiện 2 mặt 4 và 5

Khi tiện bề mặt 4

Lượng dư  1=4 => chia làm 2 lần tiện thô,mỗi lần lấy chiều sâu cắt d=2mm

Lần tiện 1 :

d=2 mm,tuổi bền T=60

lượng chạy dao f=0,7 mm/vòng (bảng 5-11/11/STCNCT_T2)

Tốc độ cắt có Vt = Vb K1 K2 K3 K4 K5

Trong đó Vb = 37 m/ph (bảng 5-63 STCNCTM T2 )

Trang 7

1



2



3



4



5

 Vt =37.0,8= 29,6 m/ph

=> Tốc độ quay trục chính Nt = 1000 Vt/.Dtb =1000.29,6 /3,14.182 = 51,8 v/ph

Chọn tốc độ trục chính theo máy Nm=62 v/ph

=> Tốc độ cắt thực tế của máy Vt =

1000

.D  tb N m



=3,141000.182.62 = 35,4 m/ph

Tính Q,P,tm

Tỷ lệ tách bỏ vật liệu Q = Vt d.f =35,4.1000.2.0,7=49560 mm3/ph = 49,56 cm3/ph

Công suất P= Q.us= 49,56.0,08=3,96 kW

r

e

f

L

L 

=024 ,7.623= 0,62 phút Lần tiện 2 gia công tương tự lần 1

=> thời gian gia công mặt 4 là 2.0,62= 1,24 phút

Khi tiện bề mặt 5

Lượng dư  6=4 => chia làm 2 lần tiện thô,mỗi lần lấy chiều sâu cắt d=2mm

Lần tiện 1 :

d=2 mm,tuổi bền T=60

lượng chạy dao f=0,4 mm/vòng (bảng 5-11/11/STCNCT_T2)

Trong đó Vb = 57 m/ph (bảng 5-63 STCNCTM T2 )



1



2



3



4

Trang 8

5

 Vt =57.0,8= 45,6 m/ph

=> Tốc độ quay trục chính Nt = 1000 Vt/.Dtb =1000.45,6 /3,14.322 = 45 v/ph

1000

.D  tb N m



=3,141000.322.62 = 62,6 m/ph

Tính Q,P,tm

Công suất P= Q.us= 50,08.0,08=4 kW

r

e

f

L

L 

=018 ,4.623 = 0,8 phút

 Tổng thời gian gia công mặt 5 là tm3=1,6 phút

IV.Nguyên công 4 : Tiện bề mặt trụ 6 đạt độ nhám R 3=1,25 Chi tiết vẫn được định vị và kẹp chặt như ở nguyên công 3

Chọn máy và dao như nguyên công 3

c.Chế độ cắt

lượng dư gia công  4=2 mm

=> Ta chia làm 2 lần tiện tinh mỗi lần lấy chiều sâu cắt d=1 mm

Tiện lần 1 :

Tra bảng 5-62/54/STCNCTM_T2 có

Lựơng chạy dao f= 0,4 mm/vòng

Trong đó Vb = 110m/ph



1



2



3



4

Trang 9

5

 Vt =110 0,8= 88 m/ph

Tốc độ quay trục chính chính Nt = 1000Vt/.Dtb =1000.88 /3,14.181 =153,98 v/ph

1000

.D  tb N m



=3,141000.181.245= 139,24 m/ph

Tính Q,P,tm

Công suất P= Q.us= 55,696.0,08=4,45 kW

r

e

f

L

L 

=0298 ,4.2453= 3 phút Lần 2 gia công tương tự

=> Tổng thời gian gia công bề mặt trụ 6 là 6 phút

V.Nguyên công 5 : Tiện mặt bích 7,8,9,10

Định vị và kẹp chặt giống nguyên công 4

gia công mặt bích 7

Lượng dư lớn  3= 14mm, yêu cầu độ nhẵn bóng không cao R 1=3,2 nên ta chọn phương pháp gia công là tiện thô 4 lần với chiều sâu cắt d=3mm,và 2 lần tiện tinh với chiều sâu cắt d=1mm

c.Chọn máy

Chọn máy tiện T620 công suất 10kw

d.Chọn dao :

Chọn dao tiện là thép gió ,dao tiện ngoài thân cong có

H=16,B=10,L=100,p=80,m=6,a=10,r=0,5 (Bảng 4.14/261 STCNCT_T1) e.Tính và tra chế độ cắt

Lựơng chạy dao f= 1mm/vòng

Trong đó Vb = 38m/ph (Bảng 5-63/55/STCNCT_T2)

Trang 10



1



2



3



4



5

 Vt =38 0,8= 30,4 m/ph

Tốc độ quay trục chính chính Nt = 1000Vt /.Dtb =1000.30,4 /3,14.320 =30,25 v/ph

Chọn tốc độ trục chính theo máy Nm=35,8 v/ph

1000

.D  tb N m



=3,141000.320.35,8 = 35,97 m/ph

Tính Q,P,tm

Tỷ lệ tách bỏ vật liệu Q = Vt.d.f =35,97.1000.3.1=107910 mm3/ph = 107,9 cm3/ph

Công suất P= Q.us= 107,9.0,08=8,6 kW

r

e

f

L

L 

=122 .35,83= 0,7 phút Lần 2,3,4 gia công tương tự tổng thời gian của 4 lần tiện thô là  2,8 phút

Tiện tinh lần 1 :

d.Chọn dao :

Chọn dao tiện ngoài thân cong gắn mảnh hợp kim T16K6 có

H=20,B=16,L=120, n=6,l=10,r=1 (Bảng 4-5/261 STCNCT_T1)

Lựơng chạy dao f= 0,13 mm/vòng (Tra bảng 5-141/13/STCNCTM_T2) Tốc độ cắt có Vt = Vb K1 K2 K3 K4 K5

Trong đó Vb = 409 m/ph (Tra bảng 5-64/56/STCNCTM_T2)



1



2



3



4

Trang 11

5

 Vt =409 0,8= 327,2 m/ph

Tốc độ quay trục chính chính Nt = 1000Vt /.Dtb =1000.327,2 /3,14.320 =325,6 v/ph

1000

.D  tb N m



=3,141000.320.370 = 371,7m/ ph

Tính Q,P,tm

Công suất P= Q.us= 48,321.0,08=3,86 kW

r

e

f

L

L 

=0,22 13.3703 = 0,5 phút Lần tiện tinh thứ 2 gia công tương tự => tổng thời gian 2 lần tiện tinh

 1 phút

Tổng thời gian gia công mặt bích 7 là 2,8+1=3,8 phút

Mặt bích 8 gia công tương tự sau đó đảo đầu để gia công với mặt bích 9 Tổng thời gian gia công 3 mặt bích là  3,8.3= 11,4 phút

Mặt bích 10

Lựơng dư =2 mm,không yêu cầu độ nhám

=> Ta tiện thô 1 lần với d=2mm

Lựơng chạy dao f= 1 mm/vòng

Trong đó Vb = 54m/ph (Bảng 5-63/55/STCNCT_T2)



1



2



3



4



5

 Vt =54 0,8= 43,2 m/ph

Trang 12

Tốc độ quay trục chính chính Nt = 1000Vt /.Dtb =1000.43,2 /3,14.320 =43 v/ph

1000

.D  tb N m



=3,141000.320.44 = 44,2 m/ph

Tính Q,P,tm

Tỷ lệ tách bỏ vật liệu Q = Vt d.f =44,2.1000.2.1=88422,4 mm3/ph = 88,422 cm3/ph

Công suất P= Q.us= 88,422.0,08=7,07 kW

r

e

f

L

L 

=122 .44,23= 0,56 phút

=> Tổng thời gian của nguyên công 5 là 11,4+0,56=11,96 phút

VII.Nguyên công 6 :Khoan các lỗ ở mặt bích

a.Định vị

Chuẩn định vị là mặt trụ ngoài,định vị và kẹp chặt trên mâm chữ V và 3 chốt tỳ hạn chế được 5 bậc tự do

b.Chọn máy

Máy khoan đứng của Việt Nam bảng 9-21/45/STCNCTM_T2

Đường kính lớn nhất khoan đựợc là  25

Phạm vi tốc độ trục chính n=(97-1360) = 97;122;154;194;244…1360 Công suất N= 2,8 kw

c.Chọn dao

Mũi khoan ruột gà có độ côn 1:5 và đuôi trụ có các thông số sau :

d=(310)mm; L=(80300)mm; LlµmviÖc=(50230)mm; (B¸ng 4-40/ 321/ STCNCTM_T1)

c.Lượng dư gia công

d=

2

10

d

=24/2=12 mm

lượng chạy dao f=0,55 mm/vòng( bảng 5-86/83/STCNCTM_T2)

Tốc độ cắt Vt = Vb K1 K2 K3

tra đuợc Vb=36 (bảng 5-90/86/STCNCTM_T2)

K1=1hệ số phụ thuộc độ cứng của chi tiết

K2 =0,83 hệ số phụ thuộc vật liệu dụng cụ cắt

Trang 13

K3 = 0,8 hệ số phụ thuộc chiều sâu khoan

=> Vt =46.1.0,83.0,8=30,5 mm/phút

Tốc độ trục chính Nt = 1000Vt/.D = 1000.30,5/3,14.24=404,7 mm/ph Chọn tốc độ máy Nm=470 v/ph

Vận tốc cắt thực tế Vt = .D Nm /1000 =3,14.24.470/1000 =35,42 mm/ ph

Lượng chạy dao phút fr = f Nm=0,55.470 = 258,5 (mm/ph)

Tính Q,P

Tỷ lệ tách bỏ vật liệu Q =

4

2

r

f D



=

4

5 , 258 24 14 ,

3 2

=11530 mm3/phút

= 11,53 cm3/phút

Công suất cắt P = Q.Us=11,53.0,08 = 0,93 kw

r

e

f

L

L 

=18 258,59=0,11 ph Gia công hết 6 lỗ 1 đầu rồi đảo chi tiết gia công tiếp 6 lỗ ơ mặt sau tưong

tự

=> Tổng thời gian của nguyên công 6 là tm612.0,11=1,32 phút

VII.Nguyên công 7 : Phay mặt bích vát

a.Định vị

Chuẩn định vị là mặt đầu bích Định vị bằng mâm cặp chữ V và 2 chốt tỳ hạn chế 4 bậc tự do

b.Chọn máy

Chọn máy phay vạn năng 6H83

Mặt làm việc của bàn máy 400 x 1600mm

Công suất động cơ N= 10 kW

Tốc độ trục chính 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500

c.Chọn dao

chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng T15K6,chu kì bền

T = 180

Tra bảng 4-94/340/STCNCTM_T1 có :

Đường kính dao D = 200mm

Định dạng
Số trang	15
Dung lượng	388 KB