THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT DẠNG HỘP H40 ( thuyết minh + bản vẽ)

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY IPHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy giá đỡ là chi tiết dạng hộp. Do giá đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục. Giá đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí tương đối của trục trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó. Sau khi gia công xong giá đỡ sẽ được lắp vòng bi để lắp và làm nhiệm vụ đỡ trục Trên giá đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có nhiều bề mặt không phải gia công. Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ trụ 32 Cần gia công mặt phẳng C và các lỗ 32, 11 chính xác để làm chuẩn tinh gia công. Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và tải trọng thay đổi do vậy gia công các bề mặt cần đảm bảo dộ chính xác vị trí tương quan giữa các bề mặt, nhằm giảm dung động trong quá trình làm việc. Đối với nhiệm vụ gia công mặt phẳng bắt vít của giá đỡ cần phải gia công chính xác để đảm bảo khi lắp ghép tránh sai số lớn về kích thước giữa các bề mặt. Vật liệu sử dụng là : GX 2140 , có các thành phần hoá học sau : C = 3 3,7 Si = 1,2 2,5 Mn = 0,25 1,00 S < 0,12 P =0,05 1,00 bk = 210 MPa bu = 400 Mpa

Trang 1

Lời nói đầu



Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong ch ơngtrình đào tạo kỹ s và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, cácthiết bị phục vụ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải vànhiều lĩnh vực khác

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một trong các đồ án có tầmquan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí, đặc biệt là các sinh viênchế tạo máy Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã học khôngnhững môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác nh : máy công cụ, dụng

cụ cắt, chi tiết máy Đồ án còn giúp cho sinh viên đ ợc hiểu dần về thiết kế

và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể

Đợc sự giúp đỡ và hớng dẫn tận tình của thầy Nguyen Văn Hà trong

bộ môn công nghệ chế tạo máy, đến nay đồ án môn học của em đã hoànthành Tuy nhiên việc thiết kế đồ án không tránh khỏi sai sót em rất mong đ -

ợc sự chỉ bảo của các thầy và sự chỉ bảo của các bạn

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyen Văn Hà giúp đỡ em hoànthành đồ án này

Hưng Yờn, ngày … thỏng4 năm 20…

Sinh viờn thực hiện

Cao Văn Hà

NHẬN XẫT CỦA GIÁO VIấN HƯỚNG DẪN

……….o0o………

Trang 2

………

Hưng Yên, ngày Tháng Năm 2010 Giáo viên

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 3

………

Hưng Yên, ngày Tháng Năm 2010 Giáo viên

Trang 4

Thuyết minh đồ án môn học

công nghệ chế tạo máy I-Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết

Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy giá đỡ là chi tiết dạng hộp Do giá đỡ làloại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục Giá đỡ làm nhiệm vụ

đỡ trục của máy và xác định vị trí tơng đối của trục trong không gian nhằmthực hiện một nhiệm vụ động học nào đó Sau khi gia công xong giá đỡ sẽ đ -

ợc lắp vòng bi để lắp và làm nhiệm vụ đỡ trục

Trên giá đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau vàcũng có nhiều bề mặt không phải gia công Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ trụ

32

Cần gia công mặt phẳng C và các lỗ 32, 11 chính xác để làm chuẩntinh gia công

Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và tải trọng thay đổi do vậygia công các bề mặt cần đảm bảo dộ chính xác vị trí t ơng quan giữa các bềmặt, nhằm giảm dung động trong quá trình làm việc

Đối với nhiệm vụ gia công mặt phẳng bắt vít của giá đỡ cần phải giacông chính xác để đảm bảo khi lắp ghép tránh sai số lớn về kích th ớc giữacác bề mặt

Vật liệu sử dụng là : GX 21-40 , có các thành phần hoá học sau :

C = 3  3,7 Si = 1,2  2,5 Mn = 0,25  1,00

S < 0,12 P =0,05  1,00

[]bk = 210 MPa

[]bu = 400 Mpa

Trang 5

II Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy :

- Mặt trên của giá đỡ có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biếndạng có thể dùng chế độ cắt cao, đạt năng suất cao

- Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiệnnhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiệnquá trình gá đặt nhanh

- Chi tiết giá đỡ đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc Kết cấu tơng đối đơngiản, tuy nhiên khi gia công các lỗ vít, lỗ định vị và lỗ làm việc chính

32 cần phải gia công cho chính xác đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật nhbản vẽ

Các bề mặt cần gia công là :

1 Gia công mặt trên với độ bóng cao để bắt vít với bề mặt khác

2 Gia công bề mặt phẳng C với độ bóng cao để làm chuẩn tinh chonguyên công sau

3 Gia công lỗ 32; 2 lỗ 11 làm chuẩn tinh cho nguyên công sautrong đó lỗ 32 là lỗ chính cần khoét + doa đảm bảo độ chính xác

Trang 6

N- Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm

N1- Số sản phẩm đợc sản xuất trong một năm (25000 chi tiết/năm)

m- Số chi tiết trong một sản phẩm

 - Trọng lợng riêng của vật liệu gang xám= 6,87,4 Kg/dm3

V - Thể tích của chi tiết

Trang 7

2.Bản vẽ lồng phôi

T P

A A-A

A

0

3 lỗ M8 cách đều 120

Trang 8

* Yêu cầu kỹ thuật:

- Đảm bảo độ song song giữa tâm của lỗ  32 với tâm lỗ  25

- Đảm bảo độ vuông góc giữa tâm của lỗ  32 với mặt C

- Đảm bảo độ vuông góc giữa 2 mặt A &D với tâm của lỗ 25

- Đảm bảo độ chính xác của khoảng cách giữa tâm lỗ  65 với tâm lỗ 25

Trang 9

V.thứ tự các nguyên công

1 Xác định đờng lối công nghệ

Do sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phơng pháp gia công nhiều

vị trí, gia công tuần tự Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng

2 Chọn phơng pháp gia công

- Gia công mặt phẳng trên bằng phơng pháp phay dùng dao phay mặt đầu,

đầu tiên là phay thô sau đó là phay tinh

- Gia công mặt phẳng đáy bằng phơng pháp phay dùng dao phay mặt đầu,

đầu tiên là phay thô sau đó là phay tinh

- Gia công 2 lỗ 11 đạt Rz= 40 bằng phơng pháp khoan, và doa và 1 lỗ 8 lắpchốt định vị gia công đạt Rz = 40 bằng phơng pháp khoan và doa

- Gia công lỗ chính 32H7 với cấp chính xác Ra=2,5 bằng phơng pháp khoét

và doa

- Gia công lỗ chính 25H7 với cấp chính xác Ra=2,5 bằng phơng phápkhoan và doa tinh

- Gia công 3 lỗ M8 cách đều trên mặt B bằng phơng pháp khoan và taro

- Gia công mặt phẳng D bắt vít với độ nhám Ra=2,5 bằng ph ơng pháp phaythực hiện trên máy phay ngang với dao phay ngón đầu tiên là phay thô sau

đó phay tinh

- Phay mặt phẳng trên lỗ 32H7 bằng dao khoét mặt đầu, thực hiện trên máyphay đứng với Rz=40, thực hiện phay thô

Trang 10

- Kiểm tra độ vuông góc của mặt chuẩn C và lỗ 32H7

- Kiểm tra độ song song giữa lỗ 32H7 và lỗ 25H7

Trang 11

1 Nguyên công I : Phay mặt phẳng chuẩn C.

* Định vị : Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng trên B, vì

là mặt thô cho nên ta dùng chốt tỳ nhám, hai bậc ở mặt bên và 1 bậc ở cạnhnhờ 3 chốt tỳ tỳ lên các mặt bên ngoài của nắp

* Kẹp chặt : Dùng đòn kẹp liên động để kẹp chi tiết từ trên xuống vuônggóc với mặt phẳng bắt vít D (hình vẽ)

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công IChọn máy : máy phay đứng 6H12 Công suất máy Nm = 10 KW

Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng, đ ờng kínhdao D = 100, B = 39, d = 32, số răng Z=10 răng(theo Bảng 4-94 Sổ tayCNCTM tập I)

* Lợng d gia công: Tra bảng 3.95 (STCNCTM I ) lợng d gia công của vật

đúc bằng gang cấp chính xác II đợc đúc trong khuôn kim loại đối với mặt d

Trang 12

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công IIChọn máy : máy phay đứng 6H12 Công suất máy Nm = 7 KW

Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng, đ ờng kínhdao D = 160, B = 45, d = 50, số răng Z=16 răng

* Lợng d gia công : Tra bảng 3.95 ( Sổ tay CNCTM tập 1 )lợng d giacông của vật đúc bằng gang cấp chính xác II đợc đúc trong khuôn kim loại

đối với mặt trên là 4,0 mm

3 Nguyên công III : Khoan , khoét, doa 2 lỗ định vị 11; khoan lỗ chốt

8.

* Định vị : Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng trên B vừa

gia công, 3 bậc với chốt cầu tỳ và 2 mặt bên

* Kẹp chặt : Dùng đòn kẹp liên động để kẹp chi tiết từ trên xuống vuông

góc với mặt phẳng bắt vít( mặt D)

* Chọn máy : Máy khoan cần 2H53 Công suất máy Nm = 2,8KW

* Chọn dao : Mũi khoan thép gió , mũi khoét thép gió

+ Mũi khoan ruột gà thép gió đuôi trụ kiểu III có các kích thớc cơ bản nh sau : d

Trang 13

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công III

4 Nguyên công IV : Khoét + doa lỗ chính 32H7

* Định vị : Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng đáy C đã

gia công, 2 bậc với chốt trụ lồng vào lỗ 11, 1 bậc với chốt trám lồng vào lỗ

Trang 14

d = 20; các thông số hình học  = 50;  = 80;  = 100 ;0 = 40 ; 0 = 30 ;

f = 1 mm

Mũi doa máy có gắn các mảnh hợp kim cứng chuôi côn tra bảng 4.49 ( sổ tay CNCTM tập 1 ) có: Khi doa thô với D=31,7 ; L = 140 ; l = 18 khi doa tinh có : D=32; L=140 ; l= 18

5 Nguyên công V : Khoét lỗ 65 & phay mặt phẳng trên lỗ bằng dao

khoét

*Chọn dao : Khoét thô lỗ 65: chọn mũi khoét lắp mảnh hợp kim cứng

chuôi lắp tra bảng 4-47(STCNCTMI) có :D=65 , L=40-65, l=85-210,  = 50;

 = 80;  = 100 ;0 = 40 ; 0 = 30 ; f = 1 mm

Khi phay mặt phẳng trên lỗ 32 bằng dao khoét mặt đầu: ta có

D=50 ; L = 180; l = 90; d = 20; các thông số hình học  = 50;  = 80;  =

Trang 15

6 Nguyên công VI : Khoét, doa lỗ 25

*Chọn máy: Máy doa khoan đứng K135, công suất N=6 kW ; Phạm vi

tốc độ trục chính: 422000 v/ph

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên côngVI

*Chọn dao : Khoét thô lỗ 24: chọn mũi khoét lắp mảnh hợp kim cứng

chuôi côn tra bảng 4-47(STCNCTMI) có :D=24 , L=180, l=85-210,  = 50;

 = 80;  = 100 ;0 = 40 ; 0 = 30 ; f = 1 mm

Mũi doa máy có gắn các mảnh hợp kim cứng chuôi côn tra bảng 4.49 ( sổ tay CNCTM tập 1 ) có: với D=25 ; L = 140 ; l = 18

Trang 16

7.Nguyên công VII : Phay mặt phẳng bắt vít D

11 còn lại

góc với mặt phẳng trên C

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công VIIChọn máy : máy phay đứng 6H12 Công suất máy Nm = 10 KW

Chọn dao : Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng, đ ờng kínhdao D = 100, B = 39, d = 32, số răng Z=10 răng(theo Bảng 4-94 Sổ tayCNCTM tập I)

* Lợng d gia công : Tra bảng 3.95 ( Sổ tay CNCTM tập I )l ợng d giacông của vật đúc bằng gang cấp chính xác II đợc đúc trong khuôn kim loại

đối với mặt bên ngoài là 4,0 mm

9 Nguyên công viii : Khoan 3 lỗ 6,8; Taro 3 lỗ M8

* Định vị : Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do, 3 bậc ở mặt phẳng trên B vừa

gia công, 3 bậc với chốt cầu tỳ và 2 mặt bên

góc với mặt phẳng trên A

Trang 17

9 Nguyên công IX : Tổng kiểm tra

- Kiểm tra độ vuông góc 32 với mặt đáy C

- Kiểm tra độ song song giữa 32H7 với 25H7

Trang 18

ViI-Tính lợng d và chế độ cắt cho cho nguyên công gia công mặt phẳng trên A

1-Tính lợng d khi gia công mặt phẳng A

Độ chính xác phôi cấp 2 khối lợng phôi 2,52 kg ,vật liệu Gang xámGX21-40 Gia công bề mặt B với kích thớc cần đạt là 106±0,2, với 0,2, với Ra=2,5 , quy trình công nghệ chia làm hai bớc: phay thô và phay tinh trên một lần gá đặt Chi tiết đợc định vị mặt phẳng đáy hạn chế 3bậc tự do, ba chốt tỳ cố định khống chế 3 bậc tự do

Công thức tính lợng d cho bề mặt phẳng :

Zmin = Rza + Ti +i+i

Trong đó :

RZa : Chiều cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc để lại

Ta : Chiều sâu lớp h hỏng bề mặt do bớc công nghệ sát trớc để lại

i : Sai lệch về vị trí không gian do bớc công nghệ sát trớc để lại( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song …))

i : Sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện

Theo bảng 10 – Thiết kế Đồ án công nghệ Chế tạo Máy, ta có:

Trang 19

 i =k =90m.

Sai số gá đặt sau khi phay thô là i=0,05.90=4,5m

Bây giờ ta có thể xác định lợng d nhỏ nhất của phay thô:

Ghi kích thớc chi tiết ( KT nhỏ nhất) vào hàng cuối cùng Còn các kích

thớc khác thì lấy kích thớc của nguyên công trớc cộng với lợng d tính toán

nhỏ nhất

Kích thớc phôi khi phay tinh :

105,8+0,081=105,88 mmKích thớc phôi khi phay thô :

105,88+1,228=107,11 mmDung sai của các bớc :Ta có

Dung sai phôi ph=400mDung sai phay thô:  1 =130m

Dung sai phay tinh :  2 =60m

Kích thớc giới hạn lớn nhất:

Phay tinh : d3=105,8+0,06=105,86 mmPhay thô : d4=105,88+0,130=106,01 mmKích thớc phôi : d1=107,11+0,4=107,51mmLợng d giới hạn:

Khi phay tinh 2Zmax = 106,01-105,86=0,15 mm = 150 m

2Zmin=105,88-105,8=0,08 mm = 80 m

2Zmin = 107,11-105,88= 1,23 mm = 1230mKiểm tra lại kết quả tính toán :

Sau khi phay tinh :

Dmin mm

2Zmin

m

2Zmax

m

Trang 20

Ph«i 250 350 538,41 107,11 400 107,4 108

Phayth« 50 50 26,92 90 1128,41 105,88 130 106,03 105,9 1230 1500 Phaytinh 10 25 4,5 81,42 105,8 60 105,86 105,8 80 150

Trang 21

VII-Tính chế độ cắt cho nguyên công gia công lỗ 11+0,15

 Chọn máy : Máy khoan cần 2H53, công suất 2,6 KW ; Phạm vi tốc

q v

K S T

D C

.

Trong đó : Các hệ số và số mũ tra bảng

Cv = 14,7; q=0,25 ; m=0,125 ; y=0,55 (5-28 SổTayCNCTM II)

Tuổi thọ của mũi khoan thép gió P18 T =35 phút (sổ tay CNCTM tập II )

Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế:

kV = knv.kMV.kuv.klv

kMV : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công

kuv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt

klv : Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoét

8 7 , 14

55 , 0 125 , 0

25 , 0



 n = 10003,14..D V = 3 , 14 8

73 , 30 1000

= 1223,3 vòng/phútChọn n =1230 vòng/phút

Nh vậy tốc độ cắt thực tế là:

ph m n

D

1000

1230 8 14 , 3 1000

.

Mx = 10 0,021.82.0,20,8.1 = 3,71 Nm

Trang 22

q v

K S t T

D C

.

Trong đó :-Các hệ số và số mũ tra bảng 5-29 SổTayCNCTM II

Cv = 18,8 ; q=0,2 ; m=0,125 ; y=0,4; x = 0,1

Tuổi thọ của mũi khoét thép gió P18 T =30 phút (sổ tay CNCTM tập 2 )

10 8 , 18

4 , 0 1 , 0 125 , 0

2 , 0



 n = 10003,14..D V = 3 , 14 10

97 , 17 1000

= 572,3 vòng/phútChọn n = 575 vòng/phút

ph m n

D

1000

575 10 14 , 3 1000

.

Trang 23

S t T

D C

V 

CVvà các số mũ tra bảng 5.29 ( sổ tay CNCTM tập 2 )

CV = 15,6 ; q =0,2 ; m =0,3 ; x = 0,1 ; y = 0,5

Chu kỳ bền T tra bảng 5.30 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) T = 60 phút

11 6 , 15

5 , 0 1 , 0 3 , 0

2 , 0



 n = 10003,14..D V =

11 14 , 3

00 , 4 1000

=115,81 vòng/phútChọn n = 120 vòng/phút

ph m n

D

1000

120 11 14 , 3 1000

.

Trang 25

Viii Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các

nguyên công.

Thời gian nguyên công đợc xác định theo công thức :

Tct = To + Tp + Tpv + Ttn

Trong đó:

Tct : thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công )

To : thời gian cơ bản(thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hìnhdạng, kích thớc, tính chất cơ lý của chi tiết)

Tp : thời gian phụ(thời gian cần thiết để ngời công nhân gá, tháo chitiết, mở máy, mài dao, điều chỉnh máy .), Tp = 0,1To

Tpv : thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật,mài dao, điều chỉnh máy , Tpv = 0,11To

Ttn : thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân, Ttn = 0,05To

 Tct = To + 0,1To + 0,11To + 0,05To = 1,26To

Thời gian cơ bản đợc xác định theo công thức:

 To = (L1 + L2 + L)/S.n.(phút)

Trong đó:

L: Chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1: Chiều dài ăn dao (mm)

L2: Chiều dài thoát dao (mm)

5 110 06 , 19

5 110 05 , 9

Định dạng
Số trang	37
Dung lượng	667,5 KB