chi tiết bích chặn

quy trình công nghệ chế tạo chi tiết bích chặn với sản lượng 1000 chiếc/ năm, điều kiện sản xuất tự do, đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật khác.

Trang 1

Lời nói đầuMôn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong chơng trình đào tạo

kỹ s và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục vụ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy kỳ 9 là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên khoa cơ khí Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác nh: máy công cụ,dụng cụ cắt Đồ án còn giúp cho sinh viên đợc 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 Pgs-Pts: trong bộ môn công nghệ chếtạo máy đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành Tuy nhiên việc thiết kế đồ án không tránh khỏi sai sót em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy và sự chỉ bảo của các bạn

Em xin chân thành cảm ơn thầy Pgs-Pts : đã giúp đỡ em hoàn thành công việc đợc giao

Trang 2

- Theo đề bài thiết kế: Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết bích nhặn với sản lợng

1000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do

Bich chặn là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng hộp, chúng là một loại chi tiết

có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau

Điều kiện làm việc đòi hỏi khá cao:

+ Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ

+ Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập

2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

Bề mặt làm việc chủ yếu của bich chặn là các bề mặt trong của lỗ và các bề mặt làm việccủa bích chặn

Trang 3

Qua các điều kiện kỹ thuật trên ta có thể đa ra một số nét công nghệ điển hình giacông chi tiết nh sau:

+ Kết cấu của hộp phải đợc đảm bảo khả năng cứng vững

+ Với bích chặn, với kích thớc không lớn lắm phôi nên chọn là phôi đúc và vì để

đảm bảo các điều kiện làm việc khắc nghiệt củabích chặn

+ Chiều dài các lỗ cơ bản nên chọn bằng nhau và các mặt đầu của chúng thuộc hai mặtphẳng song song với nhau là tốt nhất

+ Kết cấu nên chọn đối xứng qua mặt phẳng nào đó Đối với các lỗ vuông góc cầnphải thuận lợi cho việc gia công lỗ

+ Kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc

+ Kết cấu thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất

+ nguyên công đầu bên gia công hai mặt đầu cùng một lúc để đảm bảo độ songsong của 2 mặt đầu và để làm chuẩn cho chi tiết và mặt bên là phay bằng hai dao phay

đĩa 3 mặt sau đó mài phẳng để đạt yêu cầu

3. Xác định dạng sản xuất:

Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau đây:

N = N1m(1 + /100)Trong đó:

N : Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm;

N1 : Số sản phẩm (số máy) đợc sản xuất trong một năm;

m : Số chi tiết trong một sản phẩm;

 : Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)

 N = 1000.1.(1 + 6%) = 1060 ( sản phẩm)

Sau khi xác định đợc sản lợng hàng năm ta phải xác định trọng lợng của chi tiết.Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức:

Q = V. = 0,123.7,852 = 1 kgTheo bảng 2 trang 13 – Thiết kế đồ án CNCTM, ta có:

Rz = 40) Ta có các lợng d tơng ứng nh sau:

5. Lập thứ tự các nguyên công, các b ớc (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển động của dao, của chi tiết)

5.1. Lập sơ bộ các nguyên công:

Trang 4

-Nguyên công đầu tiên là đúc tạo phôi dùng phơng pháp đúc trong khuân kim loạI sao cho phù hợp vơí sản xuất hàng loạt

- Nguyên công 1-2 : Phay mặt đầu đạt kích thớc 380,1, gia công trên máy phay ngangbằng dao phay và sau đó có thể mài phẳng ( đạt đợc độ nhám Ra = 2,5 - cấp độ bóngcấp 6) để làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau

- Nguyên công 3 : Phay mặt bên đạt kích thớc 280,1, gia công trên máy phay ngangbằng dao phay ( đạt đợc độ nhám Ra = 5 cấp độ bóng cấp 4)

- Nguyên công 4 : Phay mặt bên đạt kích thớc 280,1, gia công trên máy phay ngangbằng dao phay ( đạt đợc độ nhám Ra = 10 - cấp độ bóng cấp 5)

Nguyên công 5-6 : Phay 2 mặt đầu đạt kích thớc 1280,1, gia công trên máy phayngang bằng hai dao phay đĩa 3 mặt có đờng kính tối thiểu là 200 mm

( đạt đợc độ nhám Ra = 4 - cấp độ bóng cấp 4)

- Nguyên công 7 : Gia công lỗ to đạt kích thớc 250,05 và vát mép lỗ, gia côngtrên máy doa bằng mũi khoét, mũi doa và dao vát mép để đạt đợc độ nhám Ra =2,5

- Nguyên công 8 : Gia công lỗ đạt kích thớc 4,9,130,05 gia công trên máykhoan, doa bằng mũi khoét, mũi doa để đạt đợc độ nhám Rz = 40

- Nguyên công 9 : Gia công lỗ dầu đầu nhỏ, khoan trên máy khoan với 2 mũi có

đờng kính 10 và 8 Sau đó ta rô để thoả mãn yêu cầu

5.2. Thiết kế các nguyên công cụ thể:

5.2.1 Nguyên công I-2 : Phay mặt bên

Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt bên cần đảm bảo độ song song và cần phải đối xứng

qua mặt phẳng đối xứng của chi tiết, bởi vậy ta sử dụng cơ cấu kẹp tự định tâmhạn chế 3 bậc tự do, mặt phẳng tì hạn chế 3 bâc tự do là đủ có sơ đồ gá đặt

nh sau:

Trang 5

Kẹp chặt : Vì ở đây chỉ gia công mặt phẳng nên chỉ dùng định vị 3 BTD là đủ để

có thể điều chỉnh máy đạt đợc kích thớc theo yêu cầu

Chọn máy: Máy phay nằm đứng vạn năng 6H12 Công suất của máy Nm = 10kW

Chọn dao: Phay bằng dao phay ngón có gắn mảnh hợp lim cứng, có các kích thớc

sau( Tra theo bảng 4-69 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

d = 40 mm, L = 221 mm, l = 63 mm, số răng Z = 6 răng

L

ợng d gia công: Phay 1 lần với lợng d phay thô Zb = 3 mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt Chiều sâu cắt t = 3 mm, lợng chạy dao S = 0.1

64 , 192 1000

1000

.d n m



188,4 m/phút

Lợng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,1.6.1500 = 900 mm/phút Theo máy ta có Sm

= 500 mm/phút

5.2.2.Nguyên công3: phay mặt đầu.

Lập sơ đồ gá đặt:tơng tự nguyên công I gia công trên máy phay đứng dùng1chốt chụ ngắn có vít ốc hạn chế 2 bậc tự do và một mặt phẳng tì hạn chế 3 bậc tự

do

Trang 6

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp chặt nh định vị , phơng của lực kẹp vuông góc với

ph-ơng của kích thớc thực hiện.Ta có thể điều chỉnh máy đạt đợc kích thớc theoyêu cầu

L

64 , 192 1000

1000

Trang 7

Lợng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,1.6.1500 = 900 mm/phút Theo máy ta có Sm

= 500 mm/phút

5.2.2.Nguyên công4: phay mặt đáy:

Lập sơ đồ gá đặt:tơng tự nguyên công I gia công trên máy phay đứng dùng1chốt chụ ngắn có vít ốc hạn chế 2 bậc tự do và một mặt phẳng tì hạn chế 3 bậc tự

do và một chốt tỳ tự nựa hạn chế một bậc tự do

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp chặt nh cơ cấu định vị , phơng của lực kẹp vuông góc

với phơng của kích thớc thực hiện.Ta có thể điều chỉnh máy đạt đợc kích thớctheo yêu cầu

L

Trang 8

Số vòng quay của trục chính theo tốc độ tính toán là:

40 14 , 3

64 , 192 1000

1000

.d n m

Lập sơ đồ gá đặt: Hai mặt đầu thành bên của bích chặn sử dụng cơ cấu kẹp hạn 6

bậc tự do, dùng chốt chụ ngắn có cơ cấu vít me - đai ốc hạn chế 2 bậc tự do vàmặt phẳng tì hạn chế 3 bâc tự do và phiến tì hạn chế 1 bậc tự do đảm bảo độphẳng của hai mặt đầu ta cần gia công hai mặt của hai đầu trong cùng một( đồgá):

Chọn dao: Phay bằng dao phay mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích thớc sau(

Tra theo bảng 4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2)

: Chọn máy: Máy phay nằm ngang 6H82 Công suất của máy Nm = 7kW

D = 250 mm, d =50 mm, B = 18 mm, số răng Z = 26 răng

L

ợng d gia công: Phay 2 lần với lợng d phay thô Zb1 = 2.5 mm và lợng d mài thô

Zb2 = 0.5 mm

Trang 9

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho một dao Chiều sâu cắt t = 2.5 mm, lợng chạy

26 1000

1000

.d n m



23,56 m/phút

Lợng chạy dao phút là Sp = Sr.z.n = 0,13.26.30 =101,4 mm/phút Theo máy ta có

Sm = 95 mm/phút

5.2.4Nguyên công 7:Khoét, Doa, vát mép lỗ  25  0.05

Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ cần đảm bảo độ đồng tâm tơng đối giữa hình trụ

trong và hình tròn ngoài của phôi và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu bởivậy ta định vị nhờ một mặt phẳng hạn chế 3 bậc tự do định vị vào mặt đầuvàphiến tì hạn chế 2BTD với vấu tì hạn chế 1BTD còn khi gia công sử dụng

mỏ kẹp dùng làm kẹp chặt và có tác dụng định tâm

Trang 10

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu vít me -đai ốc và kẹp từ trên xuống.

Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135(K135) có đờng kính mũi khoan lớn nhất khi

khoan thép có độ bền trung bình max = 25mm Công suất của máy Nm = 6 kW

Chọn dao: Mũi Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 20 mm( có các kích th ớc

sau: L = 180  355mm, l = 85210 mm), Mũi Doa có lắp mảnh hợp kimcứng D = 25mm, ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máytập 2):

k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1

k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTM t.2, k2=1

k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tayCNCTM tập 2, k3 = 1

vt = vb.k1.k2.k3 = 72.1.1.1.1 = 72 m/phút

Ta xác định số vòng quay tính toán của trục chính nt vào công thức:

24 14 , 3

72 1000

1000

10 1000

1000

l-5.2.2 Nguyên công 8:khoan- Khoét, Doa,  4;  9;  13

Lập sơ đồ gá đặt: Gia công lỗ cần đảm bảo độ song song tơng đối giữa hình trụ

trong và hình tròn ngoài của phôi và độ vuông góc của tâm lỗ và mặt đầu đồngthời cần đảm bảo khoảng cách tâm của các lỗ bởi vậy ta định vị chung nh ởnguyên công gia công lỗ 4;9;13 nhờ chung một đồ gá chuyên dùng

Trang 11

Chọn dao: Mũi khoan- Khoét có lắp mảnh hợp kim cứng D = 4; 9 ;13 mm,

Mũi Doa bằng thép gió D = 4;9;13mm ( Tra theo bảng 4-47, 4-49 Sổ tay Côngnghệ Chế Tạo Máy tập 2):

L

ợng d gia công: Gia công 2 lần với lợng d khoét Zb1 = 1,25 mm và lợng d Doa Zb2

= 0,25 mm

Chế độ cắt: Xác định chế độ cắt cho Khoét Chiều sâu cắt t = 1,25 mm, lợng chạy

dao S = 1 mm/vòng(11,3), tốc độ cắt V = 86 (hoặc 96)mm/phút Ta tra đợccác hệ số phụ thuộc:

k1 : Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền, B5-109 Sổ tay CNCTM tập 2, k1 = 1

k2 : Hệ số phụ thuộc vàotrạng thái bề mặt phôi,B5-109 Sổtay CNCTM t.2, k2=1

k3 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của hợp kim cứng, B5-109 Sổ tayCNCTM tập 2, k3 = 1

Khi gia công 2 lỗ  13 ta có thể tính nh sau:

13 14 , 3

72 1000

1000

10 1000

1000

d

v t

Trang 12

 Số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 89 vòng/phút và ợng chạy dao S = 0,12 mm/vòng.

Khi gia công 2 lỗ  9 ta có thể tính nh sau:

9 14 , 3

72 1000

1000

10 1000

1000

72 1000

1000

10 1000

1000

l-5.2.3 Nguyên công 9:Khoan lỗ dầu đầu  10  8 và ta rô

Lập sơ đồ gá đặt: Khoan lỗ cần đảm bảo độ xuyên tâm của tâm lỗ đồng thời cần

đảm bảo độ song song tơng đối của 2 lỗ với nhau bởi vậy ta sử dụng cơ cấu đểhạn chế 6 bậc tự do nh sau: mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do, một phiến tì chốngxoay hạn chế 2BTD và 1 vấu tì hạn chế 1 BTD là đủ

Trang 13

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn kẹp, phơng của lực kẹp vuông góc với phơng của kích

thớc thực hiện

Chọn máy: Máy khoan đứng 2A125 có đờng kính mũi khoan lớn nhất khi khoan

thép có độ bền trung bình max = 10 mm Công suất của máy Nm = 2,8 kW

Trang 14

Chọn dao: Mũi khoan có kích thớc nh sau d = 10 mm và mũi khoan có d = 8mm

( Tra theo bảng 4-40, 4-41 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1

K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan, k1 = 1

vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 27,5.1.1.1.1 = 27,5 m/phút

10 14 , 3

5 , 27 1000

1000

d

v t

 ta chọn số vòng quay của trục chính theo dãy số vòng quay: nm = 1360vòng/phút

- Xác định chế độ cắt cho khoan lần 1 lỗ  8 Chiều sâu cắt t = 1 mm, lợng chạy dao S = 0,05 (hoặc 0,06) mm/vòng, tốc độ cắt V = 43 m/phút Ta

có các hệ số:

K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao, k1 = 1

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái thép, k2 = 1

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ, k3 = 1

K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào Mác của vật liệu mũi khoan, k4 = 1

vt = vb.k1.k2.k3.k4 = 43.1.1.1.1 = 43 m/phút

8 14 , 3

43 1000

1000

5.2.4 Nguyên công 10:Kiểm tra

Kiểm tra độ không song song của hai tâm lỗ 25 và 4, 9

Kiểm tra độ không vuông góc giữa đờng tâm lỗ và măt đầu

Trang 15

6. Tính l ợng d của bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].

Tính lợng d của bề mặt 25+0,05 Độ chính xác của phôi đúc cấp , trọng phôi: là 1,1 kg vật liệu phôi: G 21-40 :

Qui trình công nghệ gồm hai nguyên công (hai bớc) : khoan khoét mở rộng và doa.Chi tiết đợc định vị mặt phẳng đầu hạn chế 3 bậc tự do mỏ kẹp hạn chế dùng để kẹp chặttrong quá trình gia công, phiến tì hạn chế 2 bậc tự do và vấu tì hạn chế một bậc tự do là

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

a : 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 …))

b : 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:

- k lấy theo bảng 15 –Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy

- l,d là chiều dài và đờng kính lỗ

Giá trị cm (Độ xê dịch phôi đúc ) đợc tra theo bảng 3.77 – Sổ tay Công nghệ Chế TạoMáy tập 1, cm = 0.3 mm = 300m

 a = 87  2 300 2 = 312,36 m

Trang 16

Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét là:

1 = k.a đối với gia công lỗ thì k = 0,05, đối với gia công thô( hệ số chính xáchoá)

Bây giờ ta có thể xác định lợng d nhỏ nhất theo công thức:

2.Zmin = 2.(RZi-1 + Ti-1 + 2 2

7. Tính chế độ cắt của một bề mặt nào đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ [7].

Nguyên công tính chế độ cắt: Nguyên công 5-6: Phay mặt đầu để đạt kích thớc

1280,5 và cấp nhẵn bóng Ra = 2,5 m Ta có các thông số đầu vào: Phay trênmáy phay nằm vạn năng với công suất động cơ Nm = 7kW Phay bằng hai dao

Trang 17

phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh thép gió, có các kích thớc sau( Tra theo bảng4-84 Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy tập 2):

q

Z B S t T

D C

26 5 , 2 13 , 0 70 240

250 5 , 48

1 , 0 1 , 0 4 , 0 3 , 0 2 , 0

25 , 0

26,19m/ph

Trong đó:

Cv, m, x, y, u, q và p: hệ số và các số mũ cho trong bảng 5-39- Sổ tay CNCTM tập

2  Cv = 48.5, m = 0.2, x = 0,3, y = 0,4, u = 0.1, q = 0.25, p = 0.1

T : chu kỳ bền của dao cho trong bảng 5-40- Sổ tay CNCTM tập 2  T = 240 phút

kv: hệ số hiệu chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể

kv = kMV.knv.kuv =1,22.0,8.1 = 0,976Trong đó:

kMV- hệ số phụ thuộc vào chất lợng của vật liệu gia công cho trong bảng 5-1 5-4

kMV =

v

n

B n

600

750

b : Giới hạn bền của vật liệu, b = 600 Mpa

Kn : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm thép theo tính gia công, kn = 1

Nv : số mũ cho trong bảng 5-2, nv = 0.9

knv- hệ số phụ thuộc vào trạng tháI bề mặt của phôi cho trong bảng 5-5, km = 0,8

kuv- hệ số phụ thuộc vào vật liệu của dụng cụ cắt cho trong bảng 5-6, knv = 1

- Lực cắt Pz, N:

Lực cắt đợc tính theo công thức:

u y Z

x

n D

Z B S t C

10

36 , 33 250

26 5 , 2 13 , 0 70 2 , 68 10

0 86

, 0

1 72 , 0 86 , 0

=3192.3 N

Định dạng
Số trang	31
Dung lượng	871 KB