đồ án công nghệ chế tạo máy

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Họ và tên sinh viên: Nguyễn Minh Trang Lớp: CTM7 Khóa: K54 Chuyên ngành: công nghệ chế tạo máy I. Đầu đề thiết kế. Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết : Bạc Robots Vật liệu: Thép C45 II. Các số liệu ban đầu: Sản lượng hàng năm: N1= 10000 chi tiết Điều kiện sản xuất: Tùy chọn III. Nội dung phần thuyết minh theo tính toán 1.Phân tích chức năng của chi tiết Hình 1 - Dựa vào hình dang của chi tiết, ta xét thấy chi tiết bạc robot là chi tiết dạng bạc - Kết cấu của chi tiết cho phép thoát dao dễ dàng - Chi tiết bạc Robot có bề mặt làm việc là lỗ Ø30 +0,025 , Ø4 +0,015 ,Ø6 +0,1 , các rãnh 6 +0,05 , - Các bề mặt lỗ yêu cầu độ nhắn bóng cao: 6, 7 - Ngoài ra còn các yêu cầu về sai số hình học khác: Đảm bảo độ vuông góc giữa tâm lỗ và bề mặt A, độ song song giữa bề mặt A và mặt đối diện. - Chi tiết làm việc trong điều kiện chịu lực và tải trọng. Các lực gây ra có thể là lực dọc trục, lực hướng tâm, momen xoắn, uốn, và trọng lực của các chi tiết đặt lên nó. 2. Xác định dang sản xuất Sản lượng hàng năm: N = N 1 .m(1+ ) Trong đó: N: số chi tiết được sản xuất trong 1 năm N 1 : Số sản phẩm (số máy được sản xuất trong 1 năm) m: số chi tiết trong 1 sản phẩm β: số chi tiết được chết tạo thêm để dự trữ (5% - 7%) α: số phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc và rèn (3% - 6%) Ta có công thức sau: N = N 1 .m(1+ ) = 10000.1.[1 + (7+6)/100] = 11300 ( chi tiết / năm) Sau khi xác định được sản lượng hàng năm của chi tiết N cần phải xác định trọng lượng của chi tiết. Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức sau đây: Q 1 = V.γ (k.G) Trong đó: Q 1 : trọng lương chi tiết (kG) V: thể tích của chi tiết (dm 3 ) γ: trọng lượng riêng của vật liệu ( γ = 7.852 kG/dm 3 ) V = V 1 + 3( V 3 - V 2 ) V 1 = π.[ ( 40 2 - 25 2 )/4).16 = 12246 (mm 3 ) V 2 = 16.π.20 2 .2.arcsin (15,3/40)/ 360-16.15,3.20.cos[arcsin(15,3/40)]/2 = 248,9316 (mm 3 ) V 3 = 15,3.{31,3-20) + 20[1-cos(arcsin(15,3/40)]}.16 = 3138,336 (mm 3 )  V = 20914,2132 (mm 3 ) = 0.02091 (md 3 )  Q 1 = 0,02091.7,852 = 0,164 (kg) Tra bảng 2 (TKĐACNCTM) ta xác định dạng sản xuất là : hàng loạt lớn 3. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết gia công - Chi tiết đòi hỏi độ vuông góc giữa tâm lỗ và bề mặt A, vì thế ta có thể chọn bề mặt A là chuẩn tinh thống nhất để gia công các kích thước còn lại. - Kết cấu của các tai trong chi tiết là hình chữ nhật có góc cạnh, điều này có tính công nghệ không cao vì gây mất thời gian gia công chi tiết. Do kích thước từ tâm đến bề mặt vuông ngoài tai là 30, không có dung sai, nên óc thể sửa thành hình tròn ở viền ngoài các tai, giống hình bên dưới. Việc này tạo điều kiện cho việc đúc phôi dễ dàng hơn và giảm thời gian gia công chi tiết. - Việc phay các tai và khoan lỗ trên các máy công cụ bình thường cần sử dụng các đầu phân độ có chốt định vị. Lỗ khoan Ø6 +0,1 có thể khoan đồng thời với lỗ khoanØ4 +0,015 khi phân độ bằng cách đấy đầu phân độ lên để khoan lỗ Ø6 +0,1 . - Lỗ khoan Ø6 +0,1 không qua tâm chi tiết và đòi hỏi độ chính xác giữa khoảng cách tâm lỗ và đường thằng qua tâm lỗ chính, vì thế có thể khoan mồi Ø3,8 để đảm bảo độ chính xác khi gia công. 4. Xác định công nghệ chế tạo phôi Dựa vào kết cấu của chi tiết, ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc, cụ thể: -Dung sai bề mặt trụ ngoài là , sản suất hàng loạt lớn 10000 chiếc/ năm, các tai đúc không có dung sai. => Dựa vào các điều kiện trên, tra bảng 2.11, 2.12 ( HDTKDACNCTM), phôi đúc thỏa mãn yêu cầu đề ra Do phôi có kích thước nhỏ, hình dạng phôi không quá phức tạp, đúc chi tiết với số lượng lớn, ta có thể lựa chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại, đảm bảo được độ chính xác và độ nhám chi tiết. 5. Lập quy trình công nghệ chế tạo chi tiết 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. 5.1. Xác định đường lối công nghệ Dạng sản xuất là hàng loạt lớn, chi tiết gia công có hình dáng đơn giản, do vậy ta chọn phương pháp gia công một vị trí, một dao và gia công tuần tự. 5.2. Chọn phương pháp gia công Đối với dạng sản xuất hàng loạt lớn, muốn chuyên môn hóa cao để có thể đạt năng xuất cao trong điều kiện sản xuất Việt Nam thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công. Ở đây cần dùng các loại máy vạn năng kết hợp với các đồ gá chuyên dung và các máy chuyên dụng để chế tạo. 5.3. Lập tiến trình công nghệ - Bạc robot là một chi tiết dạng bạc, khối lượng gia công chủ yếu tập trung vào gia công các lỗ và phay các mặt phẳng. Do vậy để gia công được nhiều lỗ, bề trên nhiều bề mặt khác nhau qua các giai đoạn thô, tinh… Ta cần chọn 1 chuẩn tinh thống nhất là mặt phẳng đáy và lỗ chuẩn tinh phụ , tâm lỗ vuông góc với mặt phẳng đáy đó. - Nguyên công đầu tiên phải là gia công bề mặt tạo chuẩn. Việc chọn chuẩn thô cho nguyên công này rất quan trọng. Với chi tiết này, ta có các phương án chọn chuẩn thô như sau: Phương án 1: Dùng mặt trụ trong và mặt đầu Phương án 2: Dùng mặt trụ ngoài và mặt đầu Phương án 3: Dùng mặt phẳng đáy Nhận xét Ở phương án 1, mặt trụ trong là mặt cần gia công, ngoài ra, lỗ sẽ gây khó khăn hơn cho việc kẹp chặt chi tiết. Theo phương án 2, mặt trục ngoài là mặt duy nhất không gia công, sư thay đổi về vị trí tương quan giữa các bề mặt gia công và bề mặt không gia công sẽ là nhỏ nhất, việc kẹp chặt chi tiết dễ dàng hơn. Phương án 3, sử dụng mặt chuẩn thô là mặt phẳng đáy, tuy mặt phẳng đáy cần gia công nhưng không cần đảm bảo độ chính xác cao, sai số hình học cần thiết là độ song song giữa 2 mặt phẳng đáy, theo phương pháp gia công, ta chọn mặt phẳng đáy có thể tiết kiệm đc thời gian gia công chi tiết Vậy ta chọn phương án 3, chọn chuẩn thô là mặt phẳng đáy Tham khảo hướng dẫn trong giáo trình công nghệ chế tạo máy và hướng dẫn làm đồ án công nghệ chế tạo máy, ta lập các thứ tự nguyên công như sau: Nguyên công 1: Mài 2 mặt phẳng đáy Nguyên công 2: Khoét, doa lỗ thô, tinh Nguyên công 3: Phay các tai đạt kích thước theo bản vẽ Nguyên công 4: Khoan các lỗ trên các tai, doa lỗ Nguyên công 5: Phay rãnh 6 trên các tai Nguyên công 6: Khoan lỗ Nguyên công 7: Kiểm tra 5.4. Thiết kế nguyên công 5.4.1. Nguyên công 1 5.4.1.1 Định vị và kẹp chặt Định vị: Định vị bằng mặt phẳng định vị 3 bậc tự do Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt trên bàn từ Hình 5.1 5.4.1.2 Chọn máy Để gia công được nhiều chi tiết, ta chọn máy mài phẳng bàn máy chữ nhật 371M công suất tổng động cơ của máy là 2,2KW 5.4.1.3 Chọn dao Chọn đá mài có độ hạt 40 để mài chi tiết ( tra bảng 4-166 STCNCTM) 5.4.1.4 Tra chế độ cắt Lượng chạy dao ngang theo vòng quay của bàn S n = 2,5 mm Lượng chạy dao dọc theo chiều sâu: S d = 0,5( tra STCNCTM bảng 5.215) Lượng chạy dao theo chiều sâu sau một vòng quay của bàn: S = 0,033 mm Các hệ số phụ thuộc khi mài k 1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công và đường kính đá mài: k 1 = 1,12 k dd : hệ số điền đầy k dd = 25/200 =0,125 k 2 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào hệ số điền đầy bàn k 2 = 1,6 Lượng chạy dao dọc theo chiều sâu tính : S t = S ct .k 1 .k 2 = S ct .1,12.1,6 = 0,06 mm 5.4.2. Nguyên công 2 5.4.2.1 Định vị và kẹp chặt Định vị: Định vị bằng mặt phẳng định vị 3 bậc tự do và 2 chốt trụ định vị lên mặt trụ ngoài 2 bậc tự do. Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng ren vít, mỏ kẹp dẫn bằng bu long Hình 5.2 5.4.2.2 Chọn máy Đường kính gia công lớn nhất của các chi tiết chế tạolà , ta chọn máy khoan đứng 2H135 ( công suất động cơ 4kW ) 5.4.2.3 Chọn dao Chọn mũi khoét chuôi trụ gắn mảnh hợp kim cứng và mũi doa liền khối chuôi lắp 5.4.2.4 Tra chế độ cắt Bước 1: khoét lỗ Chiều sâu cắt : t = 2,3 (mm) Lượng chạy dao S = 1 mm/vòng - Tốc độ cắt : V = 17,3 m/ph ( tra bảng 5.105 STCNCTN) Tra bảng 5.86, chiều sâu cắt t ; s = 1 , ta được tốc độ cắt V = 17,3 m/ph Các hệ số phụ thuộc khi khoét k 1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao: k 1 = 1 k 2 : hệ số phụ thuộc vào trạng thái thép k 2 = 0,95 k 3 : hệ số phụ thuộc vào chiều sâu của lỗ k 3 = 0,925 k 4 : hệ só điều chỉnh phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoan k 4 =1 Vận tốc tính : V t = V.k 1 .k 2 .k 3 .k 4 .k 5 = 17,3.1.0,95.0,925.1. = 15,2 m/ph Bước 2: Doa tinh lỗ Chiều sâu cắt : t = 0,2 (mm) Lượng chạy dao S = 0,5mm/vòng ( tra bảng 5.112 STCNCTM ) - Tốc độ cắt : V = 3 m/ph ( tra bảng 5.86 STCNCTN) Tra bảng 5.86, chiều sâu cắt t , s = 0,5 , ta được tốc độ cắt V = 3 m/ph Các hệ số phụ thuộc khi tiện k 1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao: k 1 = 1 Vận tốc tính : V t = V.k 1 = 3.1 = 3 m/ph 5.4.3 Nguyên công 3 5.4.3.1 Định vị và kẹp chặt Định vị: Định vị bằng mặt phẳng định vị 3 bậc tự do, chốt trụ ngắn định vị 2 bậc tự do và khối V để định vị 1 bậc tự do còn lại Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng ren vít, mỏ kẹp dẫn bằng bu long Hình 5.3 5.4.3.2 Chọn máy Với chi tiết đã cho, ta chọn máy phay 6H10 (công suất động cơ 3kW) 5.4.3.3 Chọn dao Chọn dao phay đĩa 3 mặt răng và dao phay trụ để gia công chi tiết( tra bảng 4.65 sách STCNCTM ) 5.4.3.4 Tra chế độ cắt Các mặt cần phay không yêu cầu độ nhám. Chiều rộng các tai là , và chiều sâu là 15 mm Các bước thực hiện nguyên công Bước 1: phay 1 bên tai Chiều sâu cắt : t = 3 (mm) Lượng chạy dao răng Sz = 0,08 mm/ răng - Tốc độ cắt : C v , m, x,y,y,q,p: hệ số và các số mũ tra bảng 5.39 ( STCNCTM) khi gia công không có dung dịch trơn nguội: C v = 53 q = 0,25 x = 0,3 y = 0,2 u = 0,2 p = 0,1 m = 0,2 T: chu kỳ tuổi bền của dao => T = 180p ( tra bảng 5.40 STCNCTM) kv: hệ số điều chỉnh chung tốc độ cắt phụ thuộc vào điều kiện cắt cụ thể k v = k MV .k NV .k UV [...]... gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công 8.1 Nguyên công 1: Mài mặt phẳng Trong đó: L1 = 5 mm; L2 = 5 mm; m – số chi tiết đc gia công đồng thời trên bàn máy; vct – vận tốc chi tiết; sng – lượng tiến dao ngang của đá; Bda – chiều rộng của đá; Bct – chiều rộng của chi tiết; t – chiều sâu mài cho một hành trình kép của bàn máy; h – lượng dư tổng cộng  Thời gian gia công cơ bản của nguyên công 1... + Ti-1 Trong đó : Rzi-1 là chiều cao nhấp nhô cho nguyên công sát trước để lại Ti-1 là chiều sâu lớp kim loại bề mặt bị hư hỏng do bước công nghệ sát trước để lại là sai lệc về vị trí tương qua và sai số không gian tổng cộng do bước công nghệ sát trước để lại i-1 i là sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện  Tính lượng dư gia công thô Phôi đúc trong khuôn kim loại, tra bảng 3.7 [HDTKDACNCTM],... Lượng dự gia công cơ là lớp vật liệu cần có để khắc phục các sai số xuất hiện trong quá trình tạo phôi và gia công cơ, đảm bảo cho sản phầm có được các thong số chất lượng yêu cầu Lớp vật liệu này sẽ đc hớt bỏ trong quá trình gia công Thông thường để đạt độ chính xác yêu cầu, một bề mặt phải được gia công qua nhiều bước công nghệ nối tiếp nhau Do đó lượng dư cũng đc phân thành lượng dư gia công trung... lắp ráp Trong thức tê khi tính toán đồ gá chọn εđc = 10 (µm) * Sai số gá đặt εgđ – sai số gá đặt được chọn εgđ = 1/3[δ] Với δ: là dung sai nguyên công δ = 0,2 Vậy ε gd = 0,2 = 0,07 3 * Sai số chế tạo cho phép của đồ gá εct – sai số này cần được xác định khi thiết kế đồ gá ¸ Do sai số phấn bố theo quy luật chuẩn và khó xác định phương của chúng nên được các định theo công thức sau : [ε ct ] = 2 2 [ε... yêu cầu kĩ thuật của đồ gá Đồ gá yêu cầu đảm bảo độ cứng vững Khi điều chỉnh đồ gá, người ta phải đảm bảo cho tâm quay trục chính trùng với tâm của lỗ gia công Quá trình chiều chỉnh đồ gá trên máy được thực hiện 1 lần cho cả loạt chi tiết Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá khoan: - Độ vuông góc của tâm bạc dẫn hướng với mặt định vị < 0,01 mm - Độ không vuông góc giữa tâm chốt định vị và đế đồ gá < 0,02 mm - Độ... phân thành lượng dư gia công trung gian và lượng dư gia công tổng cộng Để xác định lượng dư trung gian, trước hết cần xác định lượng dư gia công tối thiểu Lượng dư gia công tối thiểu có thể được xác định bằng phương pháp tính toán phân tích hoặc tra bảng Ta lựa chọn bề mặt để tính lượng dư là mặt trụ trong Lượng dư gia công tối thiểu được tính theo công thức: 2Zmin = 2( Rzi-1 + Ti-1 + ) Zmin = Rzi-1... khoét, mm  Thời gian gia công cơ bản của nguyên công 2 là Tcb = 1,42 (ph) 8.3 Nguyên công 3: Phay 3 tai đạt kích thước 140,1 i mm = 7 mm mm = 3 Trong đó: i – số hành trình chạy dọc t – chiều sâu cắt, mm; n – số vòng quay của dao, vg/ph D – đường kính ngoài của dao, mm; d - đường kính chân răng của dao, mm  Thời gian gia công cơ bản của nguyên công 3 là Tcb = 2 (ph) 8.4 Nguyên công 4: Khoan, doa lỗ +... trước khi khoét, mm  Thời gian gia công cơ bản của nguyên công 4 là Tcb = 0,29 (ph) 8.5 Nguyên công 5: Phay rãnh trên các tai i mm = mm = Trong đó: i – số hành trình chạy dọc t – chiều sâu cắt, mm; n – số vòng quay của dao, vg/ph D – đường kính ngoài của dao, mm; d - đường kính chân răng của dao, mm  Thời gian gia công cơ bản của nguyên công 5 là Tcb = 2 (ph) 8.6 Nguyên công 6: Khoan lỗ mm = 3 mm mm =... Khoan lỗ mm = 3 mm mm = 2 mm Trong đó: S – lượng chạy dao dọc trục, mm/vg; n – số vòng quay của trục chính, vg/ph  Thời gian gia công cơ bản của nguyên công 6 là Tcb = 0,11 (ph) 9 Tính và thiết kế đồ gá 9.1 Lập sơ đồ gá đặt Hình 9 9.2 Tính lực kẹp Theo kết quả của phần tính toán chế độ cắt = 213,64 N.m Ta có: Lực tác dụng lên chi tiết bao gồm: Khi khoét và doa, lực dọc trục bé nên bỏ qua M: Momen xoắn... lực do bulong tạo ra n: hệ số có ích có tính đến mất ma sát giữa đòn kẹp và chốt tỳ điều chỉnh, n = 0,95 L1:khoảng cách từ bulong đến chốt quay L2:khoảng cách từ đầu kẹp đến chốt quay  Q = W L2/(L1.n) = 62,38.28/36.0,95 = 51,07 (N)  d = sqrt(Q/0,5.50) = 2 (mm) Chọn d = 6 mm 9.3 Tính toán sai số chế tạo cho phép của đồ gá [εct]: - Sai số gá đặt ảnh hưởng đến sai số của kích thước gia công ,nhưng phần . năm, các tai đúc không có dung sai. => Dựa vào các điều kiện trên, tra bảng 2.11, 2.12 ( HDTKDACNCTM), phôi đúc thỏa mãn yêu cầu đề ra Do phôi có kích thước nhỏ, hình dạng phôi không quá phức. nghệ đang thực hiện.  Tính lượng dư gia công thô Phôi đúc trong khuôn kim loại, tra bảng 3.7 [HDTKDACNCTM], ta được R zi-1 = 0,2mm , T i-1 = 0,3mm Ta được độ lệch khuôn = 1 mm độ lệch thao đúc