thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết giá đỡ

đồ án công nghệ ctm nguyễn đình cơng cơ tin 1-k46 Lời nói đầu Trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của các nghành công nghiệp mới nói chung và nghành cơ sở của mọi nghành nói riêng đó là nghành Cơ khí. Là một nghành đã ra đời từ lâu với nhiệm vụ là thiết kế và chế tạo máy móc phục vụ cho các nghành công nghiệp khác. Do vậy đòi hỏi kỹ s và cán bộ nghành Cơ khí phải tích luỹ đầy đủ & vững chắc những kiến thức cơ bản nhất của nghành, đồng thời không ngừng trau rồi và nâng cao vốn kiến thức đó, quan trong nhất là phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong quá trình sản xuất thực tiễn. Trong chơng trình đào tạo kỹ s Cơ khí tại Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội, sinh viên đợc trang bị những kiến thức cơ sở của nghành Công nghệ Chế tạo máy qua các giáo trình : Công nghệ Chế tạo máy, Chi tiết máy, Nguyên lý máy, Đồ gá, Dao và các giáo trình khác có liên quan đến nghành Công nghệ Chế tạo máy. Nhằm mục đích cụ thể hoá và thực tế hoá những kiến thức mà sinh viên đã đợc trang bị, thì môn Đồ án Công nghệ Chế tạo máy nhằm mục đích đó. Trong quá trình thiết kế đồ án môn học sinh viên sẽ đợc làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay công nghệ, tiêu chuẩn và có khả năng kết hợp, so sánh những kiến thức lý thuyết với thực tế sản xuất. Mặt khác khi thiết kế đồ án, sinh viên có dịp phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo, những ý tởng mới lạ để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể. Do tính quan trọng của Đồ án mà môn bắt buộc đối với sinh viên chuyên nghành Cơ khí và một số nghành có liên quan. Qua một thời gian tìm hiểu với sự hớng dẫn chỉ bảo tận tình của PGS.TS.Trần Xuân Việt, em đã hoàn thành Đồ án môn học Công nghệ Chế tạo Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội 1 đồ án công nghệ ctm nguyễn đình cơng cơ tin 1-k46 máy đợc giao. Với kiến thức đợc trang bị và quá trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trong thực tế. Tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn do thiếu kinh nghiệm thực tế trong thiết kế. Do vậy, em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thày cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án của mình cũng nh hoàn thiện hơn vốn kiến thức của mình. Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Trần Xuân Việt đã tận tình hớng dẫn em trong quá trình thiết kế và hoàn thiện Đồ án này./. Trờng đại học bách khoa hà nội Hà nội, 30 / 03 / 2005. Sinh viên thực hiện : nguyễn đình cơng. Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội 2 đồ án công nghệ ctm nguyễn đình cơng cơ tin 1-k46 Phần I. đầu đề thiết kế. Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết: Giá đỡ.( hình vẽ trang trớc). Vật liệu: Gang xám GX15-32. Phần II. Số liệu ban đầu: Sản lợng hàng năm : N1=10 000 chi tiết. Điều kiện sản xuất : Tự chọn. Phần III. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán. I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết. Căn cứ vào bản vẽ chi tiết ta có nhận xét sau: - Giá đỡ có dạng hình trụ tròn,trong có khoan các lỗ , từ đó ta thấy giá đỡ là chi tiết dạng hộp. - Giá đỡ dùng để đỡ các trục quay trong máy. Bề mặt làm việc chủ yếu là các lỗ: 110, 70, 56. - Một số bề mặt có yêu cầu độ bóng cao : cấp nhẵn bóng 5 , 6, 7 . - Dung sai của đờng kính lỗ nhỏ ( 0,01 110 + ) do vậy yêu cầu gia công đạt độ chính xác cao. - Giá đỡ làm việc trong điều kiện chịu lực và chịu tảI trọng khá lớn do trục quay trên giá gây ra. Các lực đó có thể là lực dọc trục, lực hớng tâm, trọng lực của các chi tiết đặt trên nó. Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội 3 đồ án công nghệ ctm nguyễn đình cơng cơ tin 1-k46 - Giá đỡ là chi tiết chịu nén ,do vậy vật liệu để chế tạo là gang xám GX 15- 32 là hoàn toàn hợp lí.Giá đỡ đợc đúc từ gang xám. - Thành phần của gang xám : C : 3-3,7% , Si : 1,2-2,5% , Mn : 0,25-1% , S< 0,12% , P:0,05-1%. II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết giá đỡ. - Giá đỡ là một chi tiết có kết cấu khá đơn giản, do vậy ta không thể giảm lợc đựơc kết cấu hơn nữa, phơng pháp đúc kết cấu này với vật liệu là gang xám hoàn toàn phù hợp. - Ngày nay với sự phát triển của nghành công nghiệp nặng, các phơng pháp đúc ngày càng đợc phát triển hoàn thiện hơn. Làm tăng đáng kể năng suất và chất lợng của sản phẩm. - Những bề mặt trong của các lỗ rất hay gặp sự rỗ co trong quá trình đúc. - Các bề mặt chính cần đạt độ chính xác cao, bề mặt phụ độ chính xác không cao. - Các bề mặt cần gia công: mặt đáy, mặt trên, 2 lỗ 18 , 2 mặt bên, các lỗ 110, 70, 56, 6 lỗ M10, 1 lỗ M16. Các bề mặt chính có cấp độ chính xác cao (5 , 6, 7). III. Xác định dạng sản xuất. Sản lợng hàng năm : N=N1.m(1+ 100 + ) Trong đó : N : Số chi tiết đợc sản xuất trong 1 năm. N1: Số sản phẩm đợc( số máy ) đựơc sản xuất trong một năm. N1= 10 000. m : số chi tiết trong một sản phẩm : m=1. : số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ: = 7%. Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội 4 đồ án công nghệ ctm nguyễn đình cơng cơ tin 1-k46 : số phế phẩm chủ yếu trong các phân xởng đúc và rèn : = 6%. Do vậy ta có : N= 10 000.1.(1+ 100 67 + ) = 11 300 ( chi tiết / năm). Trọng lợng của chi tiết : Q1 = V. ( kG). gangxam = =( 6,8-7,4) (Kg/ 3 dm ). Thể tích của chi tiết : V= V 1 + V 2 - V 3 - V 4 . Trong đó : V 1 = 3,14.(150 2 /4).54 = 953 775 ( mm 3 ) = 0,954 (dm 3 ). V 2 = 3,14.( 4 5670 22 ) . 54 = 74 775,96(mm 3 ) = 0,075 (dm 3 ). V 3 = 3,14.(10 2 /4).15 = 1 177,5(mm 3 ) = 0,0012 ( dm 3 ). V 4 = 240.66.33 = 522 720 ( mm 3 ) = 0,52272 (dm 3 ). Vậy : V = 0,954 + 0,523 0,075 0,0012 = 1,4008 ( dm 3 ). Ta có : Q1= 1,4008 .7,4 =10,37 (kg). Các thông số : N = 11 300 ( chi tiết / năm). Q1 = 10,37(kg). Tra bảng 2 ta xác định dạng sản xuất : Hàng khối. IV. Chọn phơng pháp chế tạo phôi. Để chọn đợc phơng pháp đúc hợp lí ta phân tích lại yêu cầu của chi tiết : - Một số bề mặt cần đạt độ chính xác cao. - Lợng d của các bề mặt nhỏ : 3 ; 3,5 ; 4; 5. Do vậy ta sẽ dùng phơng pháp đúc trong khuôn cát , mẫu kim loại , làm khuôn bằng máy. Phơng pháp này đạt độ chính xác cao ( cấp 2) , năng suất cao và l- ợng d gia công cắt gọt nhỏ. V. Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết. (Lập thứ tự các nguyên công). Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội 5 đồ án công nghệ ctm nguyễn đình cơng cơ tin 1-k46 Vẽ sơ đồ gá đặt, kí hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, kí hiệu chiều chuyển động của dao, của chi tiết. A. Xác định đờng lối công nghệ. Dạng sản xuất đã xác định là dạng sản xuất hàng khối , do vậy ta chọn ph- ơng pháp gia công nhiều vị trí , nhiều dao và gia công song song. B. Chọn phơng pháp gia công. Để chuyên môn hoá cao nhằm đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất Việt Nam thì đờng lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công . Dùng các loại máy vạn năng kết hợp với các đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo. C. Lập tiến trình công nghệ.( Lập thứ tự các nguyên công). - Phân tích chuẩn và chọn chuẩn. Giá đỡ là một chi tiết dạng hộp , khối lợng gia công chủ yếu tập chung vào gia công các lỗ. Do vậy để gia công đợc nhiều lỗ trên nhiều bềmặt khác nhau qua các giai đoạn thô, tinh . Ta cần chọn 1 chuẩn tinh thống nhất là mặt phẳng đáy và 2 lỗ chuẩn tinh phụ 18 vuông góc với mặt phẳng đáy đó. Nguyên công đầu tiên là phải gia công bề mặt tạo chuẩn. Việc chọn chuẩn thô cho nguyên công này rất quan trọng . Với chi tiết này ta có 3 phơng án chọn chuẩn thô : Phơng án 1: dùng mặt trên 2 lỗ 18 . Phơng án 2: dùng mặt thô 2 lỗ 110 & 56. Phơng án 3: dùng mặt trụ ngoài 150. Nhận xét : phơng án 2 & phơng án 3 chọn mặt chuẩn thô nh vậy không đảm bảo một số yêu cầu sau: Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội 6 đồ án công nghệ ctm nguyễn đình cơng cơ tin 1-k46 Không đảm bảo phân phối đều lợng d gia công. Rất khó đảm bảo độ đồng tâm của 2 lỗ 110 & 56. Bề mặt làm chuẩn thô là dạng tròn do vậy việc gá đặt khá khó khăn và phức tạp. Với phơng án 1 đã đa ra ta thấy nó đảm bảo 1 số yêu cầu sau của chuẩn thô : Bề mặt trên này có lợng d gia công nhỏ và đều nên đảm bảo phân phối đủ và đều lợng d gia công . Đảm bảo vị trí tơng quan giữa các lỗ & mặt đáy với độ dịch chuyển sai khác là nhỏ nhất. Do vậy ta chọn phơng án 1 : Chọn chuẩn thô là mặt trên 2 lỗ 18 . Tham khảo hớng dẫn trong giáo trình công nghệ chế tạo máy và hớng dẫn làm đồ án công nghệ chế tạo máy, ta lập thứ tự các nguyên công nh sau: Nguyên công 1 : Phay mặt đáy. Nguyên công 2 : Phay mặt trên. Nguyên công 3 : Khoan, khoét, doa 2 lỗ 18. Nguyên công 4 : Phay 2 mặt bên. Nguyên công 5 : Tiện các lỗ 110, 56 ,tiện mặt đầu, tiện lỗ định hình. Nguyên công 6 : Khoan, tarô 6 lỗ M10, sâu 15. Nguyên công 7 : Khoan, tarô lỗ M16. Nguyên công 8 : Tổng kiểm tra. D. Thiết kế nguyên công. 1. Nguyên công 1 : Phay mặt đáy. 1.1. Định vị & kẹp chặt. Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội 7 đồ án công nghệ ctm nguyễn đình cơng cơ tin 1-k46 Định vị: Dùng 3 chốt tỳ khía nhám định vị lên mặt D của chi tiết khống chế 3 bậc tự do. Dùng 2 chốt tỳ chỏm cầu định vị lên mặt B khống chế 2 bậc tự do. Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng bu lông qua bạc chữ C lên mặt C của chi tiết. n WW 3 S n 1.2. Chọn máy. Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội 8 đồ án công nghệ ctm nguyễn đình cơng cơ tin 1-k46 Gia công chi tiết trên bằng máy phay ngang 6A82( công suất động cơ chính 7,5kW) , khi gia công dao quay tròn tại chỗ và bàn máy thực hiện chuyển động chạy dao S. Kích thớc đạt đợc thông qua cữ so dao lắp trên đồ gá. 1.3. Chọn dao( dụng cụ cắt). Các nguyên công phay bằng dao phay mặt đầu thì đờng kính dao lấy là: D=(1,25 1,5)B Trong đó: D: Là đờng kính dao. B: Là chiều rộng bề mặt gia công. Chọn dao phay mặt đầu có D/Z=90/10, vật liệu thép hợp kim cứng BK8. 1.4. Tra chế độ cắt. Cấp nhẵn bóng cần đạt đợc của mặt đáy là 6. Bớc 1: Phay thô t=2,0 mm. Bớc 2: Phay tinh t=0,5 mm. Bớc 1: Phay thô: t =2,0 mm; lợng chạy dao răng: r S =0,2 mm/răng. Tra bảng vận tốc cắt, bảng 5.127(2) ta có: b V =204.0,8 m/ph ; hệ số điều chỉnh tốc độ k=0,8. t V =204.0,8=163,2 m/ph. t n = 1000. . t V D = 1000.163,2 3,14.90 = 577,49 v/ph. Tra theo máy thì m n =500 v/ph. Từ đó vận tốc cắt thực sẽ là: tt V = . . 1000 m n D = 500.3,14.90 1000 =141,3 m/ph. Lợng chạy dao vòng : S=Z. r S =10.0,2=2 mm/vòng. Lợng chạy dao phút : P S = m n .S=500.2=1000 mm/ph. Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội 9 đồ án công nghệ ctm nguyễn đình cơng cơ tin 1-k46 Bớc 2: Phay tinh: t =0,5mm; lợng chạy dao S=1mm vậy r S =0,1mm/răng. Tra bảng vận tốc cắt, bảng 5.127(2). b V =260m/ph ; hệ số điều chỉnh tốc độ k=0,8. t V =260.0,8=208 m/ph. t n = 1000. . t V D = 1000.208 3,14.90 = 736 v/ph. Tra theo máy thì m n =600 v/ph. Từ đó vận tốc cắt thực sẽ là: tt V = . . 1000 m n D = 600.3,14.90 1000 =169,56 m/ph. Lợng chạy dao phút : P S = m n .S=600.2=600 mm/ph. Kết quả tính chế độ cắt : 2. nguyên công 2: phay mặt trên. 2.1. định vị & kẹp chặt. Định vị : Dùng phiến tỳ định vị lên mặt chuẩn tinh chính A khống chế 3 bậc tự do. Dùng 2 chốt tỳ chỏm cầu định vị lên mặt đáy không có lợng d khống chế 2 bậc tự do. Dùng một chốt tỳ chỏm cầu định vị lên cạnh không có lợng d còn lại khống chế nốt 1 bậc tự do còn lại(hình vẽ): Vậy tất cả hạn chế 6 bậc tự do. Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội Phay tinh 6A82 BK8 169,56 600 1 0,5 Phay thô 6A82 BK8 141,3 500 2 2,0 Bớc CN Máy Dao V(m/ph) n(v/ph) S(mm/vòng) t(mm) 10 [...]... khi quay ngợc 8 Thời gian cơ bản để gia công chi tiết Thời gian cơ bản để gia công chi tiết đợc tính bằng tổng thời gian cơ bản của các nguyên công: T0 = T01 + T02 + T03 + T04 + T05 + T06 + T07 + T08 + T09 + T010 T0 =0,661+0,206+0,216+1,344+3,255+0,234+0,95+0,09+0,232 T0 =7,188(phút) VII tính toán và thiết kế đồ gá Thiết kế đồ gá cho nguyên công 4: Gia công mặt bên C của chi tiết trên máy phay ngang... cứng vững cho chi tiết trong quá trình gia công ta dùng thêm 1 chốt tỳ tự lựa tỳ vào mặt C đã đợc gia công trong nguyên công trớc của chi tiết Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng 2 đòn kẹp, toàn bộ đồ định vị và kẹp chặt đợc lắp lên mâm tròn và lắp lên trục chính của máy tiện thông qua lỗ côn moóc của đầu trục chính máy tiện 20 Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội đồ án công nghệ ctm nguyễn... gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công Thời gian cơ bản của mỗi nguyên công là thời gian cần thiết để thực hiện nguyên công đợc tính theo công thức chung là: To = L1 + L2 + L (phút) S n Trong đó: L là chi u dàI bề mặt cần gia công L1 là chi u dài ăn dao L2 là chi u dài thoát dao S là lợng chạy dao (tính theo mm/vòng) N là tốc độ quay của máy(vòng/phút) 1 Nguyên công 1: (Phay mặt phẳng đế bằng dao...đồ án công nghệ ctm nguyễn đình cơng cơ tin 1-k46 Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng cơ cấu đòn kẹp vào mặt trong lỗ 110 W 20 Rz20 3 2 2.2 Chọn máy Nguyên công đợc thực hiện trên máy phay đứng 6H10, khi gia công dao quay tròn tại chỗ và bàn máy mang chi tiết thực hiện chuyển động chạy dao S Theo bảng 19(1) ta có các thông số của máy nh sau: 11 Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách... 1000 Kết quả tra chế độ cắt cho nguyên công: Khoan Bớc CN 2H53 Máy BK8 Dao 66,725 V(m/ph) 2500 n(vg/ph) 0,28 S(mm/vg) 4,25 t(mm) Bớc 2: Tarô 6 ren M10 Dùng đồ gá trên ( khoan 6 lỗ 8,5) đa chi tiết lên máy Ta rô ren bán tự động 5A05 Theo bảng 23(1) ta có các thông số của máy nh sau: Đờng kính gia công lớn nhất: 18 mm Số cấp tốc độ: 6 27 Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội đồ án công nghệ. .. nguyên công 8: tổng kiểm tra 30 Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội 7 t(mm) đồ án công nghệ ctm nguyễn đình cơng cơ tin 1-k46 Kiểm tra độ song song của tâm lỗ 110 với mặt đáy: Chi tiết đợc đặt trên bàn máy khống chế 3 bậc tự do, lồng trục gá có lắp bạc vào trong lỗ 110, dùng đồng hồ so ở hai vị trí chính là độ không song song của tâm lỗ với mặt chuẩn (hình vẽ) VI Tính thời gian gia công. .. 1=273,3(N) 2501.3000 Công suất cắt khi phay đợc tính theo công thức : Ne = PZ V (kW) 1020.60 Kiểm tra khi phay thô vì chế độ cắt cao hơn : 19 Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội đồ án công nghệ ctm Ne = nguyễn đình cơng cơ tin 1-k46 3244, 7.94, 2 = 4,99 5(kW) 1020.60 Vậy: với máy phay ngang 6A82 Công suất động cơ chính là 7,5 kW thì hoàn toàn thoả mãn điều kiện để gia công Bảng kết quả tính toán... Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt thông qua Bu lông và bạc chữ C (hình vẽ) 25 Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội đồ án công nghệ ctm nguyễn đình cơng cơ tin 1-k46 n S M10 2 1 3 1 6.2 Chọn máy Nguyên công đợc thực hiện trên máy khoan cần 2H53 Các thông số của máy khoan cần 2H53 xem ở nguyên công 3 6.3 Chọn dao Chọn mũi khoan ruột gà hợp kim cứng BK8 thờng dùng 26 Bộ môn công nghệ ctm -... N(v/ph) S(mm/vòng) t(mm) o 3 nguyên công 3: khoan, khoét, doa 2 lỗ 18 3.1 Định vị & kẹp chặt Định vị và kẹp chặt chi tiết giống nh trong nguyên công 2, vị trí chính xác của hai lỗ đợc xác định thông qua phiến dẫn và bạc dẫn 13 Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội đồ án công nghệ ctm nguyễn đình cơng cơ tin 1-k46 n S n W 1 ỉ18 3 2 3.2 Chọn máy Nguyên công đợc thực hiện trên máy khoan cần... phiến dẫn Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt thông qua 2 đòn kẹp (hình vẽ) 28 Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội đồ án công nghệ ctm nguyễn đình cơng cơ tin 1-k46 n S M16 W W 2 7.2 3 1 Chọn máy Nguyên công đợc thực hiện trên máy khoan đứng 2H125 7.3 Chọn dao Dùng mũi khoan ruột gà hợp kim cứng BK8 thông thờng 7.4 Tra chế độ cắt Các bớc cần thực hiện trong nguyên công: Bớc 1: Khoan lỗ . cao và l- ợng d gia công cắt gọt nhỏ. V. Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết. (Lập thứ tự các nguyên công) . Bộ môn công nghệ ctm - đại học bách khoa hà nội 5 đồ án công nghệ ctm nguyễn. - đại học bách khoa hà nội 2 đồ án công nghệ ctm nguyễn đình cơng cơ tin 1-k46 Phần I. đầu đề thiết kế. Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết: Giá đỡ. ( hình vẽ trang trớc). Vật liệu:. cơ sở của nghành Công nghệ Chế tạo máy qua các giáo trình : Công nghệ Chế tạo máy, Chi tiết máy, Nguyên lý máy, Đồ gá, Dao và các giáo trình khác có liên quan đến nghành Công nghệ Chế tạo máy.