Đồ án công nghệ chế tạo giá đỡ, đồ án Giá Đỡ (đầy đủ bản vẽ CAD)

Chi tiết cần lập quy trình công nghệ và gia công có dạng trục, chi tiết làm việc đỡ chi tiết khác trên máy, nên những bề mặt làm việc của máy bao gồm:+ Các bề mặt trong của rãnh+ Hai lỗ ∅10F8 đễ đỡ các đầu trục+ Hai lỗ ren M6x1+ Bề mặt ngoài của trục

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của cácngành công nghiệp mới dựa trên nền tảng của các ngành khoa học cơ sở, một trongnhững ngành đó chính là ngành cơ khí Là một ngành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụthiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp khác, do vậy ngànhđòi hỏi kỹ sư và cán bộ ngành phải tích lũy đầy đủ, không ngừng nâng cao vốn kiếnthức của mình, và quan trọng nhất là phải biết vận dụng những kiến thức đó để giảiquyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn

Trong chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí tại trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng,sinh viên được trang bị rất nhiều kiến thức cơ sở của ngành Công nghệ chế tạo máy.Nhằm mục đích cụ thể hóa và thực tế hóa những kiến thức mà sinh viên được trang bị,

đồ án công nghệ chế tạo máy giúp sinh viên làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ taycông nghệ, các tiêu chuẩn… và có khả năng vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tếsản xuất Mặt khác khi thiết kế đồ án, sinh viên sẽ có dịp phát huy tối đa tính độc lậpsáng tạo, những ý tưởng mới lạ để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể Do tínhquan trọng của đồ án mà môn học này bắt buộc với sinh viên chuyên ngành cơ khí vàmột số nghành có liên quan.Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ bảo nhiệt

tình của Thầy Hoàng Văn Thạnh, em đã hoàn thành đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy với đề tài: “Thiết lập quy trình công nghệ chế tạo chi tiết Giá Đỡ” Với

kiến thức được trang bị và quá trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trong thực

tế, em đã cố gắng hoàn thành theo yêu cầu, tuy nhiên không tránh khỏi những sai sótngoài ý muốn do thiếu kinh nghiệm Nên em rất mong được sự chỉ bảo của thấy cô và

sự đóng góp của bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án của mình

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Vylayphon Thongvan

MỤC LỤC

TrangLời nói đầu 1

PHẦN IPHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA SẢN

PHẨM1.1.Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết 4

PHẦN II

PHẦN IIILỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI3.1.Chọn loại phôi 9

PHẦN IVTHIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT

4.1.Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kĩ thật bề mặt cần gia công 11

4.2.1.Xác định thứ tự các nguyên công 124.2.2.Nội dung cụ thể từng nguyên công 12

PHẦN VTHIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG KHOAN TA RÔ 2 LỖ M6x1

PHẦN I: PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT

CỦA SẢN PHẨM.

1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết:

Chi tiết cần lập quy trình công nghệ và gia công có dạng trục, chi tiết làm việc đỡ chi tiết khác trên máy, nên những bề mặt làm việc của máy bao gồm:

2x45 o

2.5 1.25

Chi tiết có dạng trục và làm bằng vật liệu thép C45

Từ những phân tích điều kiện làm việc của chi tiết, ta có những yêu cầu kỹ thuật sau:

+ Độ không cắt nhau giữa đường tâm lỗ ∅10 và đường tâm mặt trụ ∅ 35 không vượt quá 0,03/100mm.

+ Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ ∅10 và mặt phẳng A không vượt quá 0,05/100mm

+ Độ cứng HRC 30÷35

+ Độ nhám bề mặt làm việc Ra = 1,25 và Ra = 2,5(hai mặt bên)

+ Độ nhám các bề mặt còn lại Rz40

PHẦN II: ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Dạng sản xuất là một khái niệm cho ta hình dung về quy mô sản xuất một sảnphẩm nào đó Nó giúp việc định hướng hợp lý cách tổ chức kỹ thuật - công nghệ cũngnhư tổ chức toàn bộ quy trình sản xuất

Các yếu tố đặc trưng của dạng sản xuất:

- Sản lượng

- Tính ổn định của sản phẩm

- Tính lặp lại của quá trình sản xuất

- Mức độ chuyên môn hóa trong sản xuất

Tùy theo các yếu tố trên mà người ta chia ra thành 3 dạng sản xuất;

N1: Số lượng sản phẩm cần chế tạo trong 1 năm theo kế hoạch

m : Số lượng chi tiết trong sản phẩm

α: Lượng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi tạo phôi gây ra (Chọn α=3%÷6%)

β: Lượng sản phẩm dự trù cho hỏng hóc và phế phẩm trong quá trình gia công đó.(Chọn β=5 %÷ 7 %)

Vậy ta có: N1 = 8000 chi tiết/năm

1

m 

α=4 % β=6 %

4 68000.1.(1 ) 8800

100

(chi tiết/năm)Khối lượng chi tiết được xác định theo công thức:

Q1 = V γ

Trong đó: Q1 – trọng lượng chi tiết (kG)

V – thể tích của chi tiết (mm3)

γ – trọng lượng riêng của chi tiết, ở đây là thép nên

PHẦN III: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 3.1 Chọn loại phôi:

Loại phôi được xác định theo kết cấu chi tiết, vật liệu, điều kiện kỹ thuật, dạng sảnxuất và điều kiện sản xuất cụ thể của từng nhà máy, xí nghiệp, địa phương Chọn phôitức là tự chọn phương pháp chế tạo phôi Ta có một số loại phôi thường dùng sau

* Phôi thép thanh: dùng để chế tạo các loại chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt,các loại trục, xilanh, piton, bạc…

* Phôi dập: dùng chế tạo các loại chi tiết như trục răng côn, trục răng thẳng, cácloại bánh răng khác, các chi tiết dạng dạng càng, trục chữ thập… các loại chi tiết nàyđược dập trên các máy búa nằm ngang hoặc máy dập đứng

* Phôi rèn tự do: trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ, người ta thay phôibằng phôi rèn tự do, ưu điểm là giá thành thấp

* Phôi đúc: dùng cho các loại chi tiết như gối đỡ, các chi tiết dạng hộp, dạng càngphức tạp… vật liệu dùng cho phôi đúc là gang, thép, đồng, nhôm và các loại hợp kimkhác

Kết luận: Dựa vào những yếu tố đã được xét đến ở trên, khả năng công nghệ, điều

kiện làm việc, kích thước, sản lượng… mà ta chọn phôi dập

3.2 Phân tích lượng dư:

Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phần đảm bảohiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu,tăng chi phí gia công Ngược lại, lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ hớt đi các sai lệch củaphôi

- Đối với các bề mặt phẳng gia công bằng phương pháp phay lượng dư gia côngchọn theo phương pháp chế tạo phôi

- Với các bề mặt lỗ lượng dư gia công là toàn bộ phần phôi nằm trong đường baokích thước của lỗ

PHẦN IV: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT 4.1 Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia công :

Trong các dạng sản xuất hàng loạt lớn, qui trình công nghệ được xây dựng theonguyên tắc phân tán hoặc tập trung nguyên công Theo nguyên tắc phân tán nguyêncông thì quy trình công nghệ được chia ra các nguyên công đơn giản có thời gian nhưnhau (nhịp) hoặc bội số của nhịp, ở đây một máy thực hiện một nguyên công nhấtđịnh, đồ gá được sử dụng là đồ gá chuyên dùng Theo nguyên tắc tập trung nguyêncông thì quy trình công nghệ được thực hiện trên một hoặc vài máy tự động, bán tựđộng Ở đây ta chọn phương án gia công một vị trí, một dao và gia công tuần tự

Ta kí hiệu các bề mặt cần gia công như sau:

A

B

C

D E

F G

H I

Với các bề mặt còn lại chỉ yêu cầu Rz40 nên bằng phương pháp dập đã có thể đạtyêu cầu

Ta có các bề mặt cần gia công là A-B-C-D-E-F-G-H-I

* Bề mặt A, B, C, D, E, I ta dùng phương pháp phay thô sau đó phay tinh

* Mặt F ta tiến hành khoan, doa

* Mặt G ta dùng phương pháp khoan sau đó Taro ren

* Mặt H ta dùng phương pháp tiện thô sau đó tiện tinh

4.2 Trình tự các nguyên công gia công.

4.2.1 Xác định thứ tự các nguyên công.

Dựa vào chi tiết em đề xuất trình tự các nguyên công như sau:

Nguyên công 1: Khỏa 2 mặt đầu, phay rãnh (bề mặt gia công A, B, C, D, E) vàkhoan 2 lỗ tâm

Nguyên công 2: Tiện toàn bộ bề mặt ngoài của giá đỡ

Nguyên công 3: Phay 2 mặt bên của giá đỡ (bề mặt gia công I)

Nguyên công 4: Khoan và doa 2 lỗ ∅10

Nguyên công 5: Khoan và taro 2 lỗ ren M6x1

Nguyên công 6: Kiểm tra

4.2.2 Nội dung cụ thể của từng nguyên công:

+ Bước 2: Phay 3 mặt trong của rãnh (thô,tinh)

- Chọn máy: Ta chọn máy chuyên dùng 6902ПM 2∅2 , công suất 3kW, kích thước bànmáy (320x250mm) Tốc độ quay trục chính: 50÷2500 vg/phút Số cấp tốc độ trụcchính của máy là: 18 (Tra bảng 9-31 sổ tay CNCTM tập 3).

- Dao : Ta dùng dao phay mặt đầu để khỏa 2 mặt đầu, sau đó ta dùng dao phay ngón

để phay các bề mặt trong của rãnh và dùng mũi khoan tâm chuyên dùng P18 đểkhoan 2 lỗ tâm Dao phay làm bằng thép gió Đường kính dao phay mặt đầu là150mm/16 răng, dao phay ngón có đường kính 20mm/5 răng

n

s

3

- Định vị bằng 2 mũi chống tâm, hạn chế được 5 bậc tự do

- Chọn máy: ta dùng máy tiện T6M16, công suất 4.5kw Số cấp tốc độ: 22,4; 31,5; 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 503; 710; 1000 v/ph

- Chọn dao: dao tiện làm bằng hợp kim cứng

Nguyên công 3:

Phay 2 mặt bên của giá đỡ (bề mặt gia công I)

* Sơ đồ gá đặt:

2 2

W

2.5

2.5 n

2 2 W

Ở đây ta dùng cách gia công các lỗ sau 1 lần định vị nên chi tiết được hạn chế 6 bậc tự do

- Định vị bằng khối V dài hạn chế 4 bậc tự do, mặt bên hạn chế 1 bậc tự do bằng 1chốt tì, mặt đầu được định vị bằng 1 chốt tì hạn chế 1 bậc tự do

- Kẹp chặt từ trên xuống, chiều hướng vào mặt định vị của khối V

- Chọn máy: Ta dùng máy khoan đứng vạn năng K125, công suất 4kw, bàn máy cỡ375x500mm Số cấp tốc độ : 93; 130; 185; 260; 370; 520; 730; 1030; 1450

- Định vị bằng khối V dài hạn chế 4 bậc tự do, mặt đáy định vị bằng chốt tì hạn chế

1 bậc tự do, mặt bên I hạn chế bằng chốt tì hạn chế 1 bậc tự do

- Kẹp chặt từ bên phải qua, chiều hướng vào mặt định vị của khối V

- Chọn máy : Ta dùng máy khoan đứng vạn năng K125, công suất 4kw, bàn máy cỡ375x500mm

* Sơ đồ gá đặt:

4.3 Tra lượng dư các bề mặt gia công:

Lượng dư gia công cơ khí là lớp kim loại được cắt gọt thành phoi trong quá trìnhgia công cơ khí

Trong công nghệ chế tạo máy người ta thường dùng 2 phương pháp để xác địnhlượng dư gia công

- Phương pháp thống kê kinh nghiệm

- Phương pháp tính toán phân tích

Trong trường hợp này ta chỉ sử dụng phương pháp tra bảng để xác định lượng

dư cho các bề mặt gia công

Theo bảng 3-17[1] ta có lượng dư về một phía đối với các chi tiết dập trên máy búa

có trọng lượng dưới 40kG và kích thước dưới 800mm thì lấy dung sai từ 0,6-1,2 đến3,0-6,4mm

Ta chọn lượng dư là 2mm, với dung sai 0,1mm Tra bảng 3-142[1] ta sẽ tiến hànhgia công các mặt phẳng này theo 2 bước với lượng dư để lại cho gia công tinh 0,5mm

ta chọn là 0,5mm, vậy lượng gia công thô sẽ là 1,5mm

+ Lỗ ∅10 ta khoan 9,8mm, sau đó doa đạt ∅10.

+ Lỗ ren ∅6 ta khoan ∅5 sau đó taro theo yêu cầu

4.4 Tra chế độ cắt các nguyên công gia công:

Nguyên công 1: Phay thô và phay tinh mặt đầu, rãnh và khoan 2 lỗ tâm

Theo bảng 3-142[1] ta có 3 bước thực hiện

Bước 1: Phay thô với dao T15K6

a Phay mặt đầu bằng dao phay đĩa làm bằng thép gió:

- Chiều sâu cắt : t = 1.5 mm

- Lượng chạy dao răng Sz = 0.13mm/răng Bảng 5-163[2]

- Lượng chạy dao vòng

- Lượng chạy dao răng Sz = 0,07 mm/răng, bảng 5-153[2]

- Lượng chạy dao vòng:

- Số vòng quay dao phay:

Bước 2: Phay tinh

a Phay mặt đầu bằng dao phay đĩa làm bằng thép gió:

- Chiều sâu cắt: t =0,5 mm

- Lượng chạy dao răng Sz = 0,08 mm/răng, bảng 5-119[2]

- Lượng chạy dao vòng:

- Lượng chạy dao răng Sz = 0,05 mm/răng, bảng 5-153[2]

- Lượng chạy dao vòng:

S = Sz x z = 0,05 x 5 = 0,25mm/vg

- Tuổi bền dao:

T = 60 phút

- Tốc độ cắt:

- Số vòng quay dao phay:

- Lượng chạy dao: S =0,05 mm/vòng, bảng 5-86[2]

- Ta chọn số vòng quay theo máy: nm = 500 vg/phút Do đó tốc độ cắt thực tế sẽ là:

vtt = π.D.nm/1000 = π.12.500/1000 = 18,8 mm/ph

- Tốc độ cắt: v = S.D = 0.05.500 = 25 mm/phút

- Tuổi bền dao khoan: T = 45 phút, bảng 5-86[2]

Nguyên công 2: Tiện thô và tinh toàn bộ bề mặt ngoài của giá đỡ.

Bước 1: Tiện thô

Nguyên công 3: Phay thô và tinh 2 mặt bên của giá đỡ

Bước 1: Phay thô

- Chiều sâu cắt: t = 1.5mm

- Lượng chạy dao răng Sz = 0.13mm/răng Bảng 5-163[2]

- Lượng chạy dao vòng:

- Lượng chạy dao răng Sz = 0,08mm/răng, bảng 5-119[2]

- Lượng chạy dao vòng:

Nguyên công 4 : Khoan, doa 2 lỗ ∅10 (có dùng bạc dẫn).

n tt =

1000V

πD =

1000× 9,2 3.14 ×10 = 293 vg/phút

4.5 Tính toán thời gian cơ bản cho các nguyên công:

Trong sản xuất hàng loạt lớn thời gian nguyên công được xác định theo công thứcsau:

Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn

Ở đây:

Ttc : Thời gian nguyên công từng chiếc

T0 : Thời gian cơ bản (thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dáng, kíchthước và tính chất cơ lý của chi tiết, thời gian này có thể thực hiện được bằng máyhoặc bằng tay

Tp : Thời gian phụ (thời gian cần thiết để công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọnchế độ cắt … Tp = (7-10)%T0

Tpv : Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt) để thayđổi dụng cụ, sửa đá, mài dao, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (Tpvkt = 8%T0); thờigian phục vụ tổ chức (Tpvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn dao ca kíp

Tpvtc = (2-3)%T0

Ttn : Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân Tn = (3-5)%T0.

Ở đây ta chỉ thực hiện tính toán thời gian cơ bản (T0) cho từng nguyên công

1 2 0

L : chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1: chiều dài ăn dao (mm)

L3: chiều dài thoát dao (mm)

S: lượng chạy dao vòng (mm/vòng)

n: số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút

a) Nguyên công 1:

+ Bước 1: Khỏa 2 mặt đầu

L = 65 mm

L1 = √ t( D−t ) + (0,5 ÷ 3) = √ 2(150−2) + (0,5 ÷ 3) = 19 mm

L2 = (2 ÷ 5) mm ta chọn L2 = 3mm

1 2 01

 = 0,34 phút

= 0,2 phút

PHẦN V : THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG KHOAN TARO M6x1 5.1 Xây dựng sơ đồ nguyên lý của đồ gá.

Đồ gá khoan được dùng trên máy khoan để xác định vị trí tương quan giữa phôi vàdụng cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi để gia công các lỗ như khoan khoét và doa Ngoài

đồ gá còn có các dụng cụ phụ như mang ranh, đầu kẹp nhanh, đầu kẹp taro Đồ gákhoan thường hạn chế 6 bậc tự do của chi tiết để xác định đúng lỗ tâm của chi tiết giacông

Cơ cấu định vị dùng để xác định vị trí tương đối của chi tiết so với máy hoặc dụng

cụ cắt, đối với nguyên công khoan và taro ren M6x1 ta dùng:

- 2 chốt tỳ cố định định vị trên mặt phẳng đáy và mặt bên của đồ gá, mỗi chốt tỳhạn chế 1 bậc tự do Chốt tỳ được làm bằng thép C45.

- 1 khối V dài định vị mặt trụ ∅35 hạn chế 4 bậc tự do

5.1.2 Kẹp chặt và cơ cấu kẹp chặt:

- Kẹp chặt là tác động lên hệ thống đồ gá, cụ thể là vào chi tiết gia công một lực đểlàm mất khả năng xê dịch hoặc rung động do lực cắt hay các lực khác trong quá trìnhcắt sinh ra như lực ly tâm, trọng lượng, rung động…

- Cơ cấu kẹp chặt có tác dụng giữ cho chi tiết không bị xê dịch khi gia công

Yêu cầu đối với cơ cấu kẹp chặt:

+ Khi kẹp chặt không được phá hỏng vị trí chi tiết đã được định vị chính xác

+ Trị số lực kẹp vừa đủ để chi tiết không bị xê dịch và rung động dưới tác dụng củalực cắt và các ảnh hưởng khác trong quá trình gia công

+ Không làm hỏng bề mặt lực kẹp tác động vào nó

+ Cơ cấu kẹp chặt có thể điều chỉnh được lực kẹp

+ Thao tác nhanh, thuận tiện, kết cấu gọn, an toàn …

+ Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo sữa chữa

- Phương, chiều, điểm đặt của lực kẹp:

+ Phương: vuông góc và cắt trục dao

+ Chiều: hướng từ phải qua trái

k = Kmp = 1 (Theo bảng 5-9 trang 8 Sổ tay CNCTM tập 2)

Theo đó khi lực kẹp nằm theo phương ngang và có chiều vuông góc với lực cắt P0.

Ta có công thức tính lực kẹp như sau:

2 1

2

2

sin2

c

W

d f

k3: Hệ số xét đến vì cắt không liên tục làm lực cắt tăng k3 = 1,2

k4: Hệ số xét đến nguồn sinh lực không ổn định, khi kẹp bằng ren vít k4 = 1,3

k5: Hệ số kể đến vị trí tay quay của cơ cấu kẹp thuận tiện hay không thuận tiện k5 =1

K6: Hệ số tính đến momen làm lật phôi quay quanh điểm tựa, định vị trên phiến tìnên k6 = 1

Vậy k = 1,5.1,2.1.1,2.1,3.1.1 = 2,8

f1: Hệ số ma sát giữa chi tiết và mỏ cặp f1 = 0,1

f2 : Hệ số ma sát giữa chi tiết và khối V f2 = 0,15

d : Đường kính mũi khoan, d = 5mm

H : Khoảng cách từ tâm chi tiết đến vị trí lỗ gia công, H = 28mm