ĐỒ án công nghệ chế tạo máy - Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết ĐẾ ĐỠ

ĐỒ án ,công nghệ chế tạo máy ,Thiết kế quy trình công nghệ, gia công chi tiết ĐẾ ĐỠ

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆTNAM

Trường Đại Học Kỹ Thuật TPHCM Độc Lập-Tự Do-Hạnh Phúc - -

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Họ và tên:Đặng Quốc Phòng MSSV : 09104081

Ngành: Kỹ thuật công nghiệp Lớp : 101041B

Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết ĐẾ ĐỠ

I-Số liệu cho trước:

-Sản lượng: 60000 (chiếc)

-Điều kiện thiết bị: đầy đủ

II-Nội dung thiết kế:

1-Nghiên cứu chi tiết gia công : chức năng làm việc, tính công nghệ của kết cấu 2-Xác định dạng sản xuất

3-Chọn phôi và phương pháp tạo phôi, tra lượng dư cho các bề mặt gia công

4-Lập tiến trình công nghệ: Thứ tự gia công, gá đặt, so sánh các phương án và chọnphương án hợp lý

5-Thiết kế nguyên công:

-Vẽ sơ đồ gá đặt

- Chọn máy, chọn dao (loại dao, kết cấu dao và vật liệu làm dao)

- Trình bày các bước gia công, tra các chế độ cắt: n, s, t; tra lượng dư cho các bước

và tính thời gian gia công cơ bản cho từng bước công nghệ

- Tính lượng dư gia công cho nguyên công: phay 2 mặt đối xứng 60

- Tính toán chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá: Khoét doa lỗ Ф32

6-Thiết kế đồ gá: Khoét, doa lỗ Ф32

- Vẽ sơ đồ nguyên lý Thiết kế kết cấu và trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá

- Tính lực kẹp cần thiết, tính lực kẹp của cơ cấu kẹp

- Tính sai số gá đặt và so sánh với dung sai của nguyên công đang thực hiện trên đồgá

- Tính sức bền cho các chi tiết chịu lực

III-Các bản vẽ:

- Tập bản vẽ sơ đồ nguyên công: 8 bản (A3)

- Vẽ thiết kế đồ gá:1 bản (A1)

IV-Ngày giao nhiệm vụ:

V-Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

VI-Giáo viên hướng dẫn: Trần Thái Sơn

Trang 2

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên ngành 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 như: máy cắt kim

loại, dụng cụ cắt Đồ án còn giúp cho sinh viên được hiểu dần về thiết kế và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể.

Khoa học ngày càng phát triển, với sự ra đời của các hệ thống sản xuất linh hoạt FMS, CIM, thì việc thiết kế quy trình công nghệ để gia công các chi tiết, từ đó chế tạo ra một máy móc thiết bị cụ thể chính là công việc của kỹ sư.

Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho người học nắm vững, có hiệu quả các phương pháp và vận dụng vào 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 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.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.

Được sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, đặc biệt là thầy Trần Thái Sơn em đã hoàn thành đồ án môn học này Tuy nhiên, do thời gian giới hạn trong một đồ án môn học nên chắc chắc sẽ còn nhiều thiếu sót Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy trong bộ môn chế tạo máy.

Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Thái Sơn đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.!

Sinh viên thực hiện Đặng Quốc Phòng

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

………

GVHD

Ký tên

Trang 4

Phần II NỘI DUNG THUYẾT MINH TÍNH TOÁN

Chương I : PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

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

1 Chức năng:

Chi tiết gia công thuộc dạng hộp được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí, có cónhiệm vụ làm giá đỡ các trục, các tay biên chủ động và bị động nhằm dẫn động giữacác chi tiết, hoặc cố định trong cơ cấu máy

Lỗ 16 của phần đế cũng là bề mặt làm việc chính được lắp với một trục khác

2 Các yêu cầu kỹ thuật :

- Chi tiết gia công thuộc dạng hộp và ta chọn mặt đáy của phần đế làm chuẩn tinhchính để gia công các mặt còn lại của chi tiết

- Độ không đồng tâm của 2 lỗ  = 32 không quá 0.02mm

- Độ không vuông góc giữa 2 lỗ 32 với mặt đầu không quá 0.02 mm

- Độ không đồng tâm của 2 lỗ 16 không quá 0.02 mm

- Độ không vuông góc giữa các lỗ 16 với mặt đầu không quá 0.02 mm

- Độ không song song giữa 2 mặt bên không quá 0.025 mm

- Lỗ  32 :

+ Lắp ghép với trục và lắc qua lại trục đó

+ Thực hiện nguyên công khoét doa -> cấp chính xác IT7

+ Dung sai cho phép ∅ 32+0.0250 (Bảng 6 ; trang 273; [DSKTĐ])

+ Độ bóng cần thiết là Ra = 1.6

-Lỗ

 16 :

+ Lắp ghép với trục và lắc qua lại trục đó

+ Thực hiện nguyên công khoan khoét doa -> cấp chính xác IT7

Trang 5

+ Dung sai cho phép ∅ 16+0.0180 (Bảng 6 ;trang 273; [DSKTĐ])

+ Độ bĩng cần thiết là Ra = 1.6

Chương II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

I Sản lượng chi tiết cần chế tạo :

1 Sản lượng hàng năm của chi tiết: đây là số chi tiết đựơc sản xuất trong một năm,

được tính bởi cơng thức:

Trong đĩ: N = N1 m(1+α+ β

100 ) (chiếc/ năm)

N : số chi tiết được sản xuất trong một năm

N1 : số sản phẩm được sản xuất trong một nămm: số lượng chi tiết trong một sản phẩm

 : phần trăm phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc và rèn ( = 3% - 6%)

 : số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ: (  = 5% - 7% )

Ta cĩ các số liệu:

Số sản phẩm được sản xuất trong một năm là N0= 60,000 chiếc/năm

Số lượng chi tiết trong một sản phẩm m = 1

Ta chọn: Phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng là = 5%

Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ là = 6%

Vậy : N=60,000×1 ×(1+5+ 6

100) = 66,600(chiếc/ năm)

2 Khối lượng chi tiết :

N=N 1 m.( 1+ α +β100)

Trang 6

Khối lượng của chi tiết được xác định theo công thức:

Trang 7

Q = V * r

Trong đó:

Q : khối lượng của chi tiết (Kg)

V : thể tích của chi tiết

r : khối lượng riêng của vật liệu (kg/dm3 )

-Thể tích của chi tiết được tính là : 2012330 mm3

Khối lượng riêng của gang xám 7 kg/dm3

Khối lượng chi tiết Q = 7 * 2012339*10-6 = 14.09 kg

- Dựa theo sản lượng chi tiết đã cho và khối lượng chi tiết , (Tra bảng 2 sách thiết kế đồ án) ta xác định gần đúng dạng sản xuất là hàng khối

Chương III : CHỌN DẠNG PHƠI VÀ PHƯƠNG PHÁP

CHẾ TẠO PHƠI

I.Chọn d ạ ng phơi:

- Cĩ rất nhiều phương pháp để tạo nên phơi Do đĩ cần phải phân tích (phân tích ưuđiểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phơi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạo phơithích hợp

1.Phơi chế tạo bằng phương pháp gia cơng áp lực:

-Phơi chế tạo bằng phương pháp đúc cĩ cơ tính được cải thiện, độ chính xác hình dạng kích thước, chất lượng bề mặt cao, rút ngắn các bước của qui trình cơng nghệ đồng thời

dễ cơ khí hĩa và tự động hĩa

-Tuy nhiên khĩ chế tạo các chi tiết hình dạng phức tạp và khơng áp dụng với kim loại hơp kim cĩ độ dẻo cao trong khi chi tiết làm bằng gang -> khơng sử dụng được

2 Phơi hàn:

Phơi hàn tiết kiệm vật liệu so với đúc tuy nhiên sau khi gia cơng cắt gọt và làm việc trongtrạng thái ứng suất dư các mối hàn dễ bị thay đổi làm chi tiết biếng dạng.Vậy phơi hàn chỉ thích hợp chế tạo chi tiết dạng hộp và sản xuất đon8 chiếc -> khơng sử dụng được

3.Phơi đúc:

-Phơi đúc cĩ nhiều ưu điểm:

 Cĩ thể đúc được tất cả các loại kim loại và hơp kim

 Đúc chi tiết cĩ hình dạng kết cấu phức tạp

 Phơi cĩ độ đồng đều cao

 Dễ cơ khí hĩa, tự động hĩa, cho năng suất cao, giá thành thấp và đáp ứng tính linh hoạt trong sản xuất

-Tuy nhiên phơi đúc cũng cĩ nhược điểm là tốn kim loại

Trang 8

- Kế t lu ậ n:

- Từ các phương pháp tạo phôi như trên, ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết đãcho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt khi vật liệu chitiết là gang xám

- Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết càng gạt là dạng phôi đúc

II Phương pháp chế tạo phôi:

Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, dạng sản xuất hàng loạt ta sẽ chọn phươngpháp chế tạo phôi là: Đúc trong khuôn kim loại, mẫu kim loại( hoặc mẫu gỗ)

+ Phôi đúc đạt cấp chính xác là: II

+ Cấp chính xác kích thước: IT 15÷IT 16

+ Độ nhám bề mặt: R z=250 μmm

III Tạo phôi và các thông số về phôi:

Vì dạng sản xuất là hàng khối và vật liệu chi tiết là gang xám GX18- 36 dùngphương pháp đúc trong khuôn cát mẫu kim loại(hoặc mẫu gỗ ), làm khuôn bằng máy, vớiCCX II Loại phôi này có CCX kích thước là IT15  IT16 (trang 20 ; [HDTKDA]) Dokích thước lớn nhất là 252 mm, nên ta chọn lượng dư gia công theo ( Bảng 2.4 ; trang

21 ; [HDTKDA])

- Từ kích thước trên bản vẽ chi tiết ta có kích thước cho bản vẽ phôi là :

+ Kích thước phôi = kích thước chi tiết + kích thước lượng dư

+ Các góc lượn lấy R = 3 mm

+ Góc thoát khuôn lấy bằng 1ο5,

Chương IV: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

I.Mục đích:

- Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trí tương quan, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng của bề mặt theo yêu cầu của chi tiết cần chế tạo

II.Đánh số bề mặt gia công:

Trang 9

III.Chọn phương pháp gia công:

- Dựa vào yêu cầu kỹ thuật ta chọn phương pháp gia công cho các bề mặt như: tiện, phay, bào, khoan, khoét, doa, chuốt…

- Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật của chi tiết cần gia công và các phương pháp gia công

có thể đạt được cũng như vị trí và kết cấu cụ thể của chi tiết Em chọn những phương pháp gia công sau để đạt yêu cầu mà đồ gá đơn giản, có tính kinh tế và dễ gia công + Các mặt 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 dùng phương pháp phay

+ Lỗ 11 dùng phương pháp khoan, khoét, doa

+ Lỗ 10 có thể dùng phương pháp khoét, doa

+ Các mặt còn lại không yêu cầu gia công

IV.Các phương án gia công:

NC1: Phay thô, phay tinh mặt phẳng 1 NC1: Phay thô, phay tinh mặt phẳng 1

Trang 10

NC2: Phay thô, phay tinh mặt phẳng 2, 3, 4,

NC3: Phay thô, tinh mặt phẳng 6 NC3: Phay thô, tinh mặt phẳng 7

Trang 11

NC4: Phay thô, tinh mặt phẳng 7 NC4: Khoét, doa lỗ 11

Trang 12

NC5: Phay thô, tinh mặt phẳng 8, 9 NC5: Phay thô, phay tinh mặt phẳng 2, 3, 4,

5

NC6: Khoét, doa lỗ 11 NC6: Khoan, khoét, doa lỗ 10

Trang 13

NC7:Khoan, khoét, doa lỗ 10 NC7: Phay thô, tinh mặt phẳng 8, 9

V.Chọ n ph ương án gia công:

Trong 2 phương án gia công trên phương án 1 khi gia coâng các mặt 2, 3, 4, 5 trước khi khoét và doa lỗ 32 thì sau khi khoét doa do ảnh hưởng bởi lực cắt sẽ làm cho các mặt 2,3 ,4 5 sẽ không còn song song với mặt 6, 7 nữa ở phương án thứ nhất khi phay 2 mặt 8, 9 về nguyên tắc là không cần định vị tịnh tiến theo OZ nhưng trong trường hợp này nếu không định vị do sản xuất hàng khối lên sẽ tốn nhiều thời gian

để chỉnh máy lên xuống theo OZ( hoặc nếu không chỉnh máy sẽ mất thời gian máy chạy không ).

Chương V: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

I Nguyên công 1: Phay mặt phẳng 1

1.Sơ đồ gá đặt: Như hình vẽ

Trang 14

2 Định vị: Hạn chế 5 bậc tự do 3 bậc tự do ở mặt đáy bằng phiến tỳ và chốt

Lực kẹp được thể hiện như trên hình vẽ

3.Chọn máy: (Trang 221; [5]) Máy phay đứng– 6H82

Bước tiến của bàn máy (mm/phút )

30-37,5-47,5-60-75-95-118-120-900

190-235-300-375-475-600-750-Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến

Trang 15

1

3.14.20 0

1000.101,1 2

D

1000vt

)m/

ph

( 100

0

3,14x 200 x150100

0

.D.nt

 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng K3 =1

 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc bề mặt gia công gang đúc có vỏ cứng K4 =0.8

 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay K5 =1

 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K6 =1

=> Vậy tốc độ tính toán Vt =V K1. K2. K3. K4. K5. K6 =101.12 ( m/ph )

- Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

- Ta chọn số vòng quay theo bảng thuyết minh máy n = 150 (vòng/phút)

- Tốc độ cắt thực tế là:

- Lượng chạy dao máy: SM = SZ x Z x n = 0,18 x 16 x 150 = 432 (mm / phút)

- Ta chọn: SM = 375 (mm/phút )

- Công suất cắt: N = 3.8 ( kW ) ( Bảng 5-130; trang 118; [st2])

7.Thời gian thực hiện bước 1

- Do cắt một lần với lượng dư là 3,5 (mm), nên thời gian thực hiện bước 1 là:

TB1 = T01 + TP + TPV + TTN (trang 53;[hdtkdacnctm])

Với: Thời gian cơ bản được xác định bằng công thức sau:

Ta có:

+ Chiều dài bề mặt gia công: L = 252 (mm)

Do đây là nguyên công phay mặt phẳng nên chiều dài ăn dao là:

L1=

D

2 +3=103 (mm) (Bảng 4.9; trang 56; [hdldacnctm])

+ Chiều dài thoát dao: L2 = 2  5, chọn L2 = 5 (mm)

+ Lượng chạy dao vòng: S = Sn / n= 2.5 (mm/vòng)

) phuùt ( S.n 2

L1LL

T01  

Trang 16

t

/vòng

(3,14x200

1000x182D

1000vt

ph

( 100

0

3,14x 200x 235100

0

.D.nt

- Lượng chạy dao vịng : S = 0.5 (mm/vịng) (tra bảng 5-125 trang 113)

- Lượng chạy dao răng: SZ = S / Z = 0.03 (mm/răng)

 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc bề mặt gia cơng gang đúc cĩ vỏ cứng K4 =1

 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào gĩc nghiêng chính K6 =1

=> Vậy tốc độ tính tốn Vt =V K1. K2. K3. K4. K5. K6 =182 ( m/ph )

- Số vịng quay của trục chính theo tính tốn là:

- Ta chọn số vịng quay theo bảng thuyết minh máy n = 235 (vịng/phút)

- Lượng chạy dao máy: SM = S x n = 0.5 x 235 = 117.5 (mm / phút)

7.Thời gian thực hiện bước 2:

TB1 = T01 + TP + TPV + TTN

Với: Thời gian cơ bản được xác định bằng cơng thức sau:

) phút ( S.n 2

L1LL

T01  

Ta cĩ:

+ Chiều dài bề mặt gia cơng: L = 252 (mm)

Do đây là nguyên cơng phay mặt phẳng nên chiều dài ăn dao là:

L1=D2+3=103 (mm) (Bảng 31; trang 66; [2])

+ Chiều dài thốt dao: L2 = 2  5, chọn L2 = 5 (mm)

+ Lượng chạy dao vịng: S = SM /n=0.404 (mm/vịng)

+ Số vịng quay: n = 235 ( v/ph )

Trang 17

+ Thời gian gia công cơ bản là:

30-37,5-47,5-60-75-95-118-120-900

4 Dụng cụ cắt:

Trang 18

t

/vòng

(3,14x90

1000x116D

1000vt

ph

( 100

0

3,14x90 x375100

0

.D.nt

5.Lượng dư gia cơng: 4 (mm)

Bước 1: Phay thơ

6 Chế độ cắt:

- Chiều sâu cắt: t = 50 (mm)

Chiều rộng cát B=3.5 (mm)

- Lượng chạy dao răng: SZ = 0,18 (mm/răng) (Bảng 5-125; trang 113; [st2])

- Lượng chạy dao vịng : S = SZ x Z = 0,18 x 10 = 1.8 (mm/vịng)

 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc bề mặt gia cơng gang đúc cĩ vỏ cứng K4 =0.8

- Ta chọn số vịng quay theo bảng thuyết minh máy n = 375( vịng/phút )

- Cơng suất cắt: N = 2.7 ( kW ) ( Bảng 5-130; trang 118; [st2])

) phút ( S.n 2

L1LL

T01  

Ta cĩ:

Trang 19

t

/vòng

(3,14x90

1000x208D

1000vt

ph

( 100

0

3,14x 90x 600100

0

.D.nt

+ Lượng chạy dao vịng: S = Sm / n= 1.6 (mm/vịng)

- Lượng chạy dao vịng : S = 0.5 (mm/vịng) tra bảng 5-125 trang 113( st2)

 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc bề mặt gia cơng gang đúc cĩ vỏ cứng K4 =1

- Ta chọn số vịng quay theo bảng thuyết minh máy n = 600 (vịng/phút)

- Lượng chạy dao máy: SM = S x n = 0.5 x 600 = 300 (mm / phút)

7.Thời gian thực hiện bứơc 2:

Trang 20

) phuùt ( S.n 2

L1LL

T01  

Ta có:

L1=

D

+ Lượng chạy dao vòng: S = 0.5 (mm/vòng)

Trang 21

t

/vòng

(3,14x90

1000x116D

1000vt

ph

( 100

0

3,14x90 x375100

0

.D.nt

t

Số vịng quay trục chính ( vịng/phút )

30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-950-1180-1500

30-37,5-47,5-60-75-95-118-120-900

5.Lượng dư gia cơng: 5 (mm)

Bước 1: Phay thơ

6 Chế độ cắt:

- Chiều sâu cắt: t = 50 (mm)

Chiều rộng cát B=4.5 (mm)

- Lượng chạy dao răng: SZ = 0,18 (mm/răng) (Bảng 5-125; trang 113; [st2])

- Lượng chạy dao vịng : S = SZ x Z = 0,18 x 10 = 1.8 (mm/vịng)

 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc bề mặt gia cơng gang đúc cĩ vỏ cứng K4 =0.8

- Ta chọn số vịng quay theo bảng thuyết minh máy n = 375( vịng/phút )

Trang 22

- Công suất cắt: N = 3.8 ( kW ) ( Bảng 5-130; trang 118; [st2])

) phuùt ( S.n 2

L1LL

T01  

Ta có:

L1=

D

+ Lượng chạy dao vòng: S = Sm / n= 1.6 (mm/vòng)

- Lượng chạy dao vòng : S = 0.5 (mm/vòng) tra bảng 5-125 trang 113( st2)

 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc bề mặt gia công gang đúc có vỏ cứng K4 =1

 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K6 =1

=> Vậy tốc độ tính toán Vt =V K1. K2. K3. K4. K5. K6 =208 ( m/ph )

- Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

Trang 23

t

/vòng

(3,14x90

1000x208D

1000vt

ph

( 100

0

3,14x 90x 600100

0

.D.nt

7.Thời gian thực hiện bứơc 2:

) phút ( S.n 2

L1LL

T01  

Ta cĩ:

L1=

D

+ Lượng chạy dao vịng: S = 0.5 (mm/vịng)

Trang 24

2.Định vị: Hạn chế 6 bậc tự do, hướng lực kẹp như hình vẽ

3.Chọn máy: (Trang 220; [chế độ cắt]) Máy khoan đứng 2A55

Máy khoan cần 2A55

Đường kính lớn nhất khi khoan

thép(σb=60KG/mm2)

50 mm

Số vòng quay trục chính (v/ph)

30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-1180-1500-1700

190-225-300-375-475-600-950-Bước tiến 1 vòng quay trục chính (mm/v)

Mũi khoét có gắn mảnh hợp kim cứng K40(BK8) : ∅30 và ∅31.7

Mũi doa thép gió ∅31.93 và doa tinh ∅32

Định dạng
Số trang	49
Dung lượng	467,95 KB