Chi tiết cần lập quy trình công nghệ và gia công có dạng hộp dùng để đỡ trục, những bề mặt làm việc chính của nó bao gồm: Rãnh mang cá. Các lỗ 50, 65, 14. Hai mặt bên. Hai lỗ ren M16. 4 lỗ ren M8. Chi tiết cần lập quy trình công nghệ và gia công có dạng hộp dùng để đỡ trục, những bề mặt làm việc chính của nó bao gồm: Rãnh mang cá. Các lỗ 50, 65, 14. Hai mặt bên. Hai lỗ ren M16. 4 lỗ ren M8.
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí
và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng Đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất , sửa chữa và sử dụng
Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho người học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế , xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thể Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chương trình đào tạo của ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà người kỹ sư gặp phải khi thiết kế một qui trình sản xuất chi tiết cơ khí
Được sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, đặc biệt là thầy Hoàng Văn Thạnh đã giúp
em hoàn thành tốt đồ án môn học này
Em xin chân thành cảm ơn
Trang 2PHẦN I PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT
1 Phân tích điều kiện làm việc
Chi tiết cần lập quy trình công nghệ và gia công có dạng hộp dùng để đỡ trục, những
bề mặt làm việc chính của nó bao gồm:
Từ những phân tích điều kiện làm việc của chi tiết, ta có những yêu cầu kỹ thuật sau:
- Độ không song song giữa đường tâm lỗ φ50 và mặt đáy không quá 0,03/100
- Độ không vuông góc giữa mặt bên A và mặt đáy không quá 0,05/100
- Những bề mặt không cần gia công có độ nhám Rz40
Trang 3PHẦN II
1 Xác định khối lượng chi tiết.
Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức :
Q1 = V.γ (Kg)
Trong đó: Q1 : Trọng lượng của chi tiết.(Kg)
V : Thể tích của chi tiết (dm3)
Sản lượng hàng năm là 4000 Chi tiết/năm
Theo bảng ta có dạng sản xuất là hàng loạt lớn
Trang 4PHẦN III
1 Xác định phương pháp chế tạo phôi.
- Chi tiết là một giá đỡ có hình dáng tương đối phức tạp, vật liệu là thép C45, sản lượng hàng năm là 4000 Chi tiết/năm, được xếp vào sản xuất hàng loạt lớn
- Để phù hợp với các đặc tính của chi tiết, phù hợp với dạng sản xuất, tính kinh tế của sản xuất và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm Ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phôi đúc được đúc trong khuôn kim loại
- Ta chọn đúc trong khuôn kim loại là vì:
+ Khuôn đúc dùng được nhiều lần, năng suất cao
9 8
Trang 5PHẦN IV THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
1 Phân tích các đặc điểm về YCKT của các bề mặt cần gia công
- Rãnh mang cá: bề mặt cần gia công này cũng là một trong những bề mặt làm việc chính của chi tiết Bề mặt này sau khi gia công xong cần phải đạt Ra = 5(µm), cần phải đảm bảo khoảng cách giữa 2 rãnh, độ song song với mặt đáy và độ vuông góc với 2 mặt bên
- Lỗ φ50: sau khi gia công xong cần đạt độ bóng khá cao Ra = 2,5(µm), độ không song song của đường tâm lỗ so với mặt đáy không quá 0,03/100, cần được chế tạo đạt cấp chính xác cấp 8
- Lỗ φ65: sau khi gia công xong cần đạt độ bóng khá cao Ra = 2,5(µm), cần được chế tạo đạt cấp chính xác cấp 9
- Hai mặt bên: sau khi gia công xong cần đạt độ bóng khá cao Ra = 2,5(µm), độ không vuông góc so với mặt đáy không quá 0,05/100
- Lỗ φ14: cần phải được chế tạo đạt cấp chính xác cấp 12.
- Các lỗ ren : cần đảm bảo tương đối chính xác khoảng cách giữa chúng và đặc biệt phải đảm bảo vuông góc với mặt đầu
2 Xác định trình tự các nguyên công và phương pháp gia công, chọn máy, dao, trang bị công nghệ cho mỗi nguyên công.
2.1 Nguyên công 1: Phay mặt đáy.
Rz20
S
W n
+ Định vị: Chi tiết được định vị hạn chế 3 bậc tự do trên chốt tỳ điều chỉnh sự tiếp xúc bằng ren, mỗi một chốt tỳ hạn chế một bậc tự do
Trang 6- Công suất động cơ chính: 7 (Kw)
- Công suất động cơ chạy dao: 1,7 (Kw)
- Hiệu suất máy 0,7
- Số vòng quay trục chính (vg/ph): 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500
- Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy:
Pmax = 1500KG
+ Chọn dao: Dao phay mặt đầu có gắn hợp kim cứng T15K6
Các thông số của dao: (Tra bảng 4-94 – STCNCTM-Tập 1 – Tr 374)
+ Định vị: Chi tiết được định vị hạn chế 5 bậc tự do trên chốt tỳ điều chỉnh sự tiếp xúc bằng ren, mỗi một chốt tỳ hạn chế một bậc tự do
- Công suất động cơ chính: 7 (Kw)
- Công suất động cơ chạy dao: 1,7 (Kw)
- Hiệu suất máy 0,7
- Số vòng quay trục chính (vg/ph): 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500
- Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy:
Pmax = 1500KG
+ Chọn dao: Dao phay mặt đầu có gắn hợp kim cứng T15K6
Trang 7+ Chọn máy: máy khoan đứng 2H125 (Tra bảng 9-20 – STCNCTM-Tập 3)
- Đường kính lớn nhất khoan được: 25 (mm)
- Bề mặt làm việc bàn máy: 400 x 450 (mm2)
- Công suất động cơ: 2,2 (Kw)
- Số cấp tốc độ trục chính: 9
- Số vòng quay trục chính (vg/ph): 45; 60; 85; 118; 170; 235; 355; 475; 670; 950; 1390; 2000
- Lực tiến dao: 900 (kG)
+ Chọn dao:
- Mũi khoan ruột gà đuôi côn bằng thép gió P18
Trang 8Đường kính: d = 7,8 (mm),
Chiều dài mũi khoan: L = 156 (mm)
Chiều dài phần làm việc: l = 75 (mm)
- Mũi doa liền khối chuôi côn bằng thép gió
Các thông số của dao: (Tra bảng 4-49 – STCNCTM-Tập 1)
- Công suất động cơ chính: 7 (Kw)
- Công suất động cơ chạy dao: 1,7 (Kw)
- Hiệu suất máy 0,75
- Số vòng quay trục chính (vg/ph): 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 90; 118; 130; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500
- Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy:
Pmax = 1500KG
+ Chọn dao: Dao phay đĩa có gắn hợp kim cứng T15K6
Trang 9- Bề mặt làm việc bàn máy: 320 x 1250 (mm2)
- Công suất động cơ chính: 7 (Kw)
- Công suất động cơ chạy dao: 1,7 (Kw)
- Hiệu suất máy 0,7
- Số vòng quay trục chính (vg/ph): 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500
- Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy:
Pmax = 1500KG+ Chọn dao:
- Chọn dao phay ngón chuôi trụ
Các thông số của dao: (Tra bảng 4-65 – STCNCTM-Tập 1 – Tr 356)
Đường kính dao: d = 5 mm
Số răng z = 4 răng
Chiều dài phần làm việc: l = 13 mm
Chiều dài dao: L = 47 mm
- Chọn dao phay đĩa có gắn hợp kim cứng
2.6 Nguyên công 6: Khoan lỗ φ14+0,5
Trang 10- Đường kính lớn nhất khoan được: 35 (mm)
- Mũi khoan ruột gà đuôi côn bằng thép gió P18
Các thông số của dao: (Tra bảng 4-40 và 4-42 – STCNCTM-Tập 1)
Đường kính: d = 14 (mm),
Chiều dài mũi khoan: L = 189 (mm)
Chiều dài phần làm việc: l = 108 (mm)
Trang 112.7 Nguyên công 7: Khoan – Tarô 2 lỗ ren M8.
- Đường kính lớn nhất khoan được: 25 (mm)
- Bề mặt làm việc bàn máy: 400 x 450 (mm2)
- Công suất động cơ: 2,2 (Kw)
- Số cấp tốc độ trục chính: 12
- Số vòng quay trục chính (vg/ph): 45; 60; 85; 118; 170; 235; 355; 475; 670; 950; 1390; 2000
+ Chọn dao: Mũi khoan ruột gà đuôi côn bằng thép gió P18
Các thông số của dao: (Tra bảng 4-40 và 4-42 – STCNCTM-Tập 1)
Đường kính: d = 7,8 (mm),
Chiều dài mũi khoan: L = 156 (mm)
Chiều dài phần làm việc: l = 75 (mm)
Trang 122.8 Nguyên công 8: Khoan – Tarô 2 lỗ ren
- Đường kính lớn nhất khoan được: 25 (mm)
- Bề mặt làm việc bàn máy: 400 x 450 (mm2)
- Công suất động cơ: 2,2 (Kw)
- Số cấp tốc độ trục chính: 12
- Số vòng quay trục chính (vg/ph): 45; 60; 85; 118; 170; 235; 355; 475; 670; 950; 1390; 2000
+ Chọn dao: Mũi khoan ruột gà đuôi côn bằng thép gió P18
Các thông số của dao: (Tra bảng 4-40 và 4-42 – STCNCTM-Tập 1)
Đường kính: d = 7,8 (mm),
Chiều dài mũi khoan: L = 156 (mm)
Chiều dài phần làm việc: l = 75 (mm)
Trang 132.9 Nguyên công 9:
- Bước 1: Khoét – doa lỗ φ50H8
- Bước 2: Khoét lỗ φ65D9
n S
n S
+ Chọn máy: máy khoan đứng 2H175 (Tra bảng 9-20 – STCNCTM-Tập 3)
- Đường kính lớn nhất khoan được: 75 (mm)
- Mũi khoét phi tiêu chuẩn, dao doa φ50 có gắn hợp kim cứng
- Mũi khoét φ65 có gắn hợp kim cứng T15K6
Trang 142.10 Nguyên công 10: Khoan – tarô lỗ ren M16.
+ Chọn máy : máy khoan đứng 2H135 (Tra bảng 9-20 – STCNCTM-Tập 3)
- Đường kính lớn nhất khoan được: 35 (mm)
- Bề mặt làm việc bàn máy: 450 x 500 (mm2)
- Công suất động cơ: 4 (Kw)
- Số cấp tốc độ trục chính: 12
- Phạm vi tốc độ trục chính: 31,5 – 1400 (vg/ph)
+ Chọn dao: Mũi khoan ruột gà đuôi côn bằng thép gió P18
Các thông số của dao: (Tra bảng 4-40 và 4-42 – STCNCTM-Tập 1)
Đường kính: d = 16 (mm),
Chiều dài mũi khoan: L = 218 (mm)
Chiều dài phần làm việc: l = 120 (mm)
2.11.Nguyên công 11: Phay rãnh 2x2x450
Trang 15+ Định vị: Chi tiết được định vị hạn chế 6 bậc tự do: mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do, 1 chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do, 1 chốt trụ trám chống xoay hạn chế 1 bậc tự do.
+ Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp chặt cơ khí , lực kẹp vuông góc với chiều chạy dao
+ Chọn máy: máy phay đứng vạn năng 6H12 (Tra bảng 9-38 – STCNCTM-Tập 3)
- Bề mặt làm việc bàn máy: 320 x 1250 (mm2)
- Công suất động cơ chính: 7 (Kw)
- Công suất động cơ chạy dao: 1,7 (Kw)
- Hiệu suất máy 0,7
- Số vòng quay trục chính (vg/ph): 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500
- Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy:
Pmax = 1500KG
+ Chọn dao : Dao phay góc có gắn hợp kim cứng (D/Z = 90/20)
2.12 Nguyên công 12: Phay rãnh mang cá.
n
W
2 S
+ Định vị: Chi tiết được định vị hạn chế 6 bậc tự do: mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do, 1 chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do, 1 chốt trụ trám chống xoay hạn chế 1 bậc tự do
+ Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp chặt cơ khí , lực kẹp nghiêng 450
so với chiều chạy dao
+ Chọn máy: máy phay đứng vạn năng 6H12 (Tra bảng 9-38 – STCNCTM-Tập 3)
- Bề mặt làm việc bàn máy: 320 x 1250 (mm2)
- Công suất động cơ chính: 7 (Kw)
- Công suất động cơ chạy dao: 1,7 (Kw)
- Hiệu suất máy 0,7
- Số vòng quay trục chính (vg/ph): 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500
- Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy:
Pmax = 1500KG
Trang 162.13.Nguyên công 13: Kiểm tra.
Kiểm tra độ song song giữa mặt đáy và đường tâm lỗ φ50H8
Kiểm tra độ vuông góc giữa mặt bên và đường tâm lỗ φ50H8
Trang 173 Tra lượng dư các bề mặt gia công
Lượng dư gia công được xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phần bảo đảm hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ vì :
- Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tiêu hao lao động để gia công nhiều đồng thời tốn năng lượng điện, dụng cụ cắt, vận chuyển nặng dẫn đến giá thành tăng
- Ngược lại, lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh
Trong công nghệ chế tạo máy, người ta sử dụng hai phương pháp sau đây để xác định lượng dư gia công:
- Phương pháp thống kê kinh nghiệm
- Phương pháp tính toán phân tích
Phương pháp thống kê kinh nghiệm xác định lượng dư gia công bằng kinh nghiệm Nhược điểm của phương pháp này là không xét đến những điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lượng dư thường lớn hơn giá trị cần thiết
Ngược lại, phương pháp tính toán phân tích dựa trên cơ sở phân tích các yếu tố tạo
ra lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo ra chi tiết hoàn chỉnh
Trong đồ án này chỉ tra theo thống kê kinh nghiệm
Lượng dư gia công khi phay tinh: 0,5 mm
3.3 Phay hai mặt bên
Tra bảng 3-102 – STCNCTM-Tập 1-Trang 255, ta chọn được lượng dư là 1,4 mmLượng dư gia công khi phay thô: 1 mm
Lượng dư gia công khi phay tinh: 0,4 mm
3.4 Khoét – doa lỗ φ50H8
Lượng dư gia công sau đúc: 2 mm
Lượng dư gia công khi khoét: 1,6 mm
Lượng dư gia công khi doa: 0,4 mm
3.5 Khoét – doa lỗ φ65D9
Lượng dư sau khi đúc: 2,5 mm
Lượng dư gia công khi khoét thô: 2 mm
Lượng dư gia công khi khoét tinh: 0,5 mm
3.6 Phay rãnh mang cá
Lượng dư gia công sau khi đúc: 2 mm
Lượng dư gia công khi phay thô: 1,5 mm
Lượng dư gia công khi phay tinh: 0,5 mm
Trang 184 Tra chế độ cắt các nguyên công gia công
4.1 Phay mặt đáy.
a Phay thô:
- Chiều sâu cắt: t = 1,5 mm
- Lượng chạy dao răng: Sz = 0,13 (mm/răng) (Tra bảng 5-125 – STCNCTM-Tập 2)
⇒ Lượng chạy dao vòng: S = Sz.Z = 0,13.4 = 0,52 (mm/vòng)
- Tốc độ cắt: V = 316 (m/ph) (Tra bảng 5-126 – STCNCTM-Tập 2)
110.14,3
316.1000
.1000
ph vg D
- Lượng chạy dao tinh: S0 = 0,5 (mm/vòng) (Tra bảng 5-125 – STCNCTM-Tập 2)
⇒ Lượng chạy dao răng: Sz = S0/Z = 0,5/4 = 0,125 (mm/răng)
- Tốc độ cắt: V = 282 (m/ph) (Tra bảng 5-126 – STCNCTM-Tập 2)
110.14,3
282.1000
.1000
ph vg D
- Lượng chạy dao răng: Sz = 0,13 (mm/răng) (Tra bảng 5-125 – STCNCTM-Tập 2)
⇒ Lượng chạy dao vòng: S = Sz.Z = 0,13.4 = 0,52 (mm/vòng)
- Tốc độ cắt: V = 316 (m/ph) (Tra bảng 5-126 – STCNCTM-Tập 2)
110.14,3
316.1000
.1000
ph vg D
- Lượng chạy dao tinh: S0 = 0,5 (mm/vòng) (Tra bảng 5-125 – STCNCTM-Tập 2)
⇒ Lượng chạy dao răng: Sz = S0/Z = 0,5/4 = 0,125 (mm/răng)
- Tốc độ cắt: V = 282 (m/ph) (Tra bảng 5-126 – STCNCTM-Tập 2)
110.14,3
282.1000
.1000
ph vg D
Trang 19- Lượng chạy dao răng: Sz = 0,2 (mm/răng) (Tra bảng 5-177 – STCNCTM-Tập 2)
⇒ Lượng chạy dao vòng: S = Sz.Z = 0,2.8 = 1,6 (mm/vòng)
- Tốc độ cắt V = 274 (m/ph) (Tra bảng 5-178 – STCNCTM-Tập 2)
110.14,3
274.1000
.1000
ph vg D
- Lượng chạy dao: S0 = 0,5 (mm/vòng) (Tra bảng 5-37 – STCNCTM-Tập 2)
⇒ Lượng chạy dao răng: Sz = S0/Z = 0,5/8 = 0,0625 (mm/răng)
- Tốc độ cắt: V = 206 (m/ph) (Tra bảng 5-178 – STCNCTM-Tập 2)
110.14,3
206.1000
.1000
ph vg D
- Chọn dao phay ngón chuôi trụ d = 5 mm, z = 4 răng
- Chọn dao phay đĩa có gắn hợp kim cứng
a Bước 1: Dùng dao phay ngón thép gió.
- Chiều sâu cắt: t = 2 mm
- Lượng chạy dao răng: Sz = 0,012(mm/răng) (Tra bảng 5-153 – STCNCTM-Tập 2)
- Lượng chạy dao vòng: S = Sz.Z = 0,012.4 = 0,036 (mm/vòng)
- Tốc độ cắt V = 35(m/ph) (Tra bảng 5-154 – STCNCTM-Tập 2)
- Chọn tốc độ của máy: nm = 1180(vg/ph)
Trang 20b Bước 2: Dùng dao phay đĩa gắn hợp kim cứng.
Trang 214.10 Khoan – Tarô lỗ ren M16.
- Lượng chạy dao răng: Sz = 0,05 (mm/răng) (Tra bảng 5-163 – STCNCTM-Tập 2)
⇒ Lượng chạy dao vòng: S = Sz.Z = 0,05.20 = 1 (mm/vòng)
- Lượng chạy dao răng: Sz = 0,13 (mm/răng) (Tra bảng 5-125 – STCNCTM-Tập 2)
⇒ Lượng chạy dao vòng: S = Sz.Z = 0,13.5 = 0,65 (mm/vòng)
- Tốc độ cắt V = 316(m/ph) (Tra bảng 5-126 – STCNCTM-Tập 2)
80.14,3
316.1000
.1000
ph vg D
- Lượng chạy dao: S0 = 0,8 (mm/vòng) (Tra bảng 5-125 – STCNCTM-Tập 2)
⇒ Lượng chạy dao răng: Sz = S0/Z = 0,8/5 = 0,16 (mm/răng)
- Tốc độ cắt: V = 282 (m/ph) (Tra bảng 5-126 – STCNCTM-Tập 2)
80.14,3
282.1000
.1000
ph vg D
V
π
- Chọn tốc độ của máy: nm = 1180 (vg/ph)
- Lượng chạy dao phút: Sp = S nm = 0,16 1180 = 188,8 (vg/ph)
5 Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công gia công
Thời gian cơ bản được xác định theo công thức sau:
)(
2 1
n S
L L L
T = + +
Trong đó: L – Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1 – Chiều dài ăn dao (mm)
L2 – Chiều dài thoát dao (mm)
S – Lượng chạy dao vòng (mm/vòng)
n – Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút
Trang 225.1 Nguyên công 1: Phay mặt đáy.
a Phay thô
Theo bảng 31 – TKĐA CNCTM ta có:
)(
2 1
n S
L L L T
p
++
314200
2 1
n S
L L L T
p
++
310200
2 1
n S
L L L T
p
++
314200
2 1
n S
L L L T
p
++
⇒
Trang 235.3.Nguyên công 3: Khoa – doa hai lỗ ϕ8H7.
a Khoan.
Theo bảng 28 – TKĐA CNCTM ta có:
)(
2 1
n S
L L L T
p
++
L2 = 2 mm
)(11,01360.22,0
2525
2 1
n S
L L L T
p
++
d D
=+
−
=
÷+
L2 = 2mm
)(11,0545.48,0
2125
2 1
n S
L L L T
p
++
311110
2 1
n S
L L L T
p
++