Chi tiết ngàm tĩnh êto - phân tích chi tiết gia công

CHƯƠNG IV- NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHUẨN GIA CÔNG LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ Từ yêu cầu công nghệ ta thấy khi chi tiết làm việc điều quan trọng là lỗ  33 và rãnh mang cá kích thước hai mặt này

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU



Để phục vụ cho việc cải tiến và nâng cao chất lượng sản phẩm cơ khí , việc đề

ra quy trình công nghệ thích hợp và có hiệu quả là vấn đề rất quan trọng Ngoài ra, đểđảm bảo được yêu cầu thiết kế, đạt tính công nghệ cao , sản phẩm làm ra được sử dụng rộng rãi , việc đề ra quy trình công nghệ thích hợp là công việc phải được ưu tiên hàng đầu Việc thiết kế quy trình công nghệ thích hợp còn giúp người công nhân giảm được thời gian gia công, tăng được năng suất làm cho giá thành sản phẩm hạ hơn , đáp ứng được nhu cầu của thị trường

Một chi tiết máy có thể có nhiều quy trình công nghệ khác nhau , việc thiết kế quy trình công nghệ được chọn trong đồ án này đã được chọn sao cho hợp lý nhất đồng thời đảm bảo yêu cầu về chất lượng , giá thành , thời gian

Các số liệu và thông số tính toán đều được thầy hướng dẫn từ tài liệu và bằng kinh nghiệm Tuy vậy , đồ án công nghệ chế tạo máy này được thực hiện lần đầu tiên , nên không thể tránh khỏi các sai sót trong quá trình tính toán , thiết kế Chúng em mong được các thầy cô góp ý, bổ sung kiến thức cũng như chỉ bảo cho chúng em để kiến thức của chúng em ngày càng phong phú hơn

Trang 2

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

I Công dụng của chi tiết

Chi tiết ngàm tĩnh êto gồm rãnh ở giữa và có lỗ để lắp trục khi chi tiết làm việc sẽ có

1 ngàm động được dẫn động từ trục quay quanh lỗ 33 khi trục quay thông qua ren trên trục và ren trên ngàm động sẽ làm cho hai ngàm của êto xít lại có tác dụng kẹp chặt chi tiết Do đó phần làm việc chính của ngàm tĩnh là rảnh trượt (7) và lỗ 33 có độ cứng thích hợp để khi làm việc tránh mài mòn nhanh chóng,có độ nhẵn của rảnh hợp lý để ngàm trượt trên đó được nhẹ nhàng

II Yêu cầu kỹ thuật

Lỗ  33 là chi tiết làm việc chính có dung tâm, sai độ đồng độ tròn là 12 m, của độ đồng trục là 30  m, độ nhám bề mặt 1,6  m

Mặt phẳng 5-7 có độ nhám bề mặt 1,6  m

Mặt phẳng 8-6-10 có độ nhám bề mặt 2,5  m

Các mặt không làm việc nên độ nhám IT12 = 12,5 m không qua gia công

III Vật liệu chế tạo

Vật liệu chế tạo là gang xám GX15-32

Giới hạn bền uốn: 320

Giới hạn bền kéo:150

Giới hạn bền nén:600

Giới hạn mỏi: 0.5%

Độ giãn dài 0,5%

Đô cứng:170-229 HB chọn =190 HB

3.5  3.7 2.0  2.4 0.5  0.8 ≤0.3 ≤ 0.15

Trang 3

Chương II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

I Sản lượng chi tiết gia công hàng năm xác định theo

N=N1.m.(1+100 )Trong đó:

m = 1 : số lượng chi tiết như nhau trong một đơn vị sản phẩm

 = 10 - 20% : số % chi tiết dùng làm phụ tùng, chọn  = 10%

= 5 - 7% : số % chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo

Ta chọn =5%

N1 =10000 là sản phẩm trong một năm theo kế hoạchVậy ta có: N=10000.1.(1+1005 )=11550 chiếc/năm

II Khối lượng chi tiết được xác định.

Thể tích của chi tiết là:

V=V1+V2+V3

Trong đó:

V1=(120.200.125)-(40.157.62,5.2)=2215.103 mm3

Trang 4

V3=462.3,14.5=332212 mm3

Vậy V=2215000+395600+332212=2942812 mm3= 2,94 (lít)

Vậy khối lượng của chi tiết là:

+ Khối lượng riêng của gang xám : = 7,2 Kg/dm3

M = 7,2.2,94=21,16 Kg

CHƯƠNG III: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ

TẠO PHÔI

I Dạng phôi

-Chi tiết dạng đế hộp ,vật liệu chế tạo là gang xám bằng phương pháp đúc trong

khuôn cát, có hình dạng giống chi tiết sản phẩm , có độ dư cần thiết để chế tạo bằng các phương pháp cắt gọt

Vật liệu chế tạo phôi là gang xám: GX15-32

II Chọn phương pháp chế tạo phôi

-Chi tiết khá phức tạp, cùng với vật liệu là gang xám nên chọn phương pháp đúc trongkhuôn các là hợp lý Hình dạng chi tiết không có các rãnh và gờ nên có thể giở khuôndễ dàng

- Chi tiết có rãnh khá phức tạp và khó khăn cho chế tạo phôi tại rãnh trượt nên ta sẽ đúc có dạng liền khối và sau đó sẽ gia công cắt gọt đạt độ bóng và hình dạng can thiết

- Vật mẫu được làm bằng gỗ ( mộc mẫu)

- Vật đúc là dạng sản xuất hàng loạt lớn nên dạt cấp chính xác II

- Dung sai kích thước độ nhám bề mặt là IT14-IT17 khi đó độ nhám là Rz=200

- Do kích thước choáng chỗ lớn nhất của chi tiết là 370 mm nên ta chọn lượng dư gia công cho các bề mặt là

Lượng dư bề mặt đáy (8-4) là 2 mm

Trang 5

Lượng dư bề mặt (10-6) là 2 mm

Lượng dư lỗ  33 là 3 mm

Lượng dư bề mặt (5) là 3mm

Lượng dư mặt rãnh là 2mm

III Bảng vẽ phôi

Kích thước phôi = kích thước chi tiết + kích thước dư khi đúc (đã tính độ co sau đúc)

CHƯƠNG IV- NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHUẨN GIA CÔNG

LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

Từ yêu cầu công nghệ ta thấy khi chi tiết làm việc điều quan trọng là lỗ  33 và rãnh mang cá kích thước hai mặt này là quan trọng nhất vì vậy ta có thể chọn một

Trang 6

trong hai mặt này làm chuẩn tinh sẽ đạt độ chính xác cao nhất, tuy nhiên như vậy sẽ gay khó khăn cho việc gá đặt và kẹp chặt do đó sẽ làm xuất hiện sai số do gá đặt và kẹp chặt lớn.

Thực tế nếu chọn mặt 5 và 12 là mặt định vị gia công thô và sau đó dùng các mặt 8-4 làm chuan gia công thì có thể định vị và kẹp chặt dễ dàng chi tiết vững, gia công các bề mặt 5-7-10 tránh được sai số không trùng chuẩn, gia công lỗ Þ33 đảm bảo độ đồng tâm

Nếu chọn lỗ Þ33 để làm chuẩn định vị thì gá đặt chi tiết,chống xoay và kẹp chặt khó khăn, gá không cứng vững Vì vậy chọn mặt 8-4 sẽ hợp lý hơn

I Các phương án gia công

Phương án gia công thì có nhiều, tuy nhiên những phương án không được khả thi như: sai nguyên tắc chọn chuẩn hoặc những phương án mà chắc chắn kết quả sẽ không đạt được yêu cầu kỹ thuật như đã phân tích ở phần chọn chuẩn thì không được đưa vào đây Những

Trang 7

phương án được đưa vào đây được xem như là khả thi và ta chỉ còn xét đến phương án nào đem lại hiệu quả kinh tế nhất.

Phương án 1 :

Stt Các phương pháp gia công Bề mặt GC Định vị Kẹp chặt

Sau khi phân tích kỹ ta thấy phương án 1 là tối ưu nhất vì phù hợp với qui tắc chọn chẩn khi gia công Mặt khác trình tự gia công ở phương án 1 hợp lý hơn nên phương án 1 là hướng tiến hành gia công chi tiết

Trang 8

II Thiết kế nguyên công:

II 1 Nguyên công 1:Phay mặt 8

1 Định vị :

- Dùng 3 chốt tỳ định vị mặt 5 hạn chế 3 bậc tự do

- Dùng chốt côn định vị lổ hạn chế 2 bậc tự do ( tịnh tiến và xoay ngang)

- Để tăng độ cứng vững ta dùng chốt tỳ phụ ở mặt 9

2 Kẹp chặt :

- Dùng cơ cấu mỏ kẹp kẹp chi tiết

- Điểm đặt tại mặt 6, phương của lự kẹp vuông góc mặt định vị

- Chiều của lực kẹp hướng từ trên xuống

3 Chọn máy :

Chọn máy phay đứng 6M12II có các thông số theo ( [3] , bảng 19 ):

Trang 9

+ Công suất động cơ chính là 4,5kw

+ Phạm vi tốc độ trục chính 31,5 – 1600 vòng/phút (18 cấp )

+ Phạm vi bước tiến bàn máy 25 - 1250 ( 18 cấp )

4 Chọn dao :

- Để gia công được bề mặt này thì ta chỉ có thể chọn được 2 loại dao sau:

+ Dao phay ngón

+ Dao phay mặt đầu

- Do sử dụng 2 loại dao này có trục dao là thẳng đứng, ta mới có thể lắp dao phay góc trong bước tiếp theo

- Tuy nhiên dùng dao phay ngón thì lại có đường kính lớn nhất theo tiêu chuẩn là

50 < bề mặt gia công Vì vậy ta chỉ chọn được là loại dao phay mặt đầu

- Do vật liệu là gang xám, dạng sản xuất là hàng loạt lớn nên ta cần chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng để đạt được năng suất, đáp ứng dạng sản xuất Vì vậy để thuận tiện ta chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng

D = 200 , Z = 16 , hợp kim: BK8

Đây là dao phay tiêu chuẩn

5 Sơ đồ gá dao

B = 120

D = 200

Ta có: 0,6D = 0,6x200= 120

Vậy thỏa điều kiện B >= 0,6D

6 Lượng dư gia công :

- Phay thô Zb = 2 mm

- Phay tinh Zb = 1 mm, dung sai +0.3 ( [1] , bảng 3 – 142 , trang 282 )

7 Chế độ cắt : ( v , s , t )

BƯỚC 1: Phay thô mặt phẳng

Gá dao đối xứng

Trang 10

 Chiều sâu cắt: t = Zb = 2 mm

 Lượng chạy dao răng: Sz = 0,24 ( [2] , bảng 5 – 125 , trang 113 )

+ Hệ số phụ thuộc vào cách gá dao: k1 = 1

+ Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính ( = 900 ): k2 = 0,7

 Sz = 0,24 k1 k2 = 0,24 1 0,7 = 0,17 mm/răng

 Vận tốc cắt:

- Vân tốc cắt tra bảng: Vb

Vb = 170 m/ph ( [2] , bảng 5 – 127 , trang 115 )

+ Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang: k1 = 1

+ Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao: Thực tế khi gia công, dao cắt đượctưới dung dịch trơn nguội rất tốt nên xem chu kỳ bền thực tế gấp 2 lần so vớichu kỳ bền danh nghĩa  k2 = 0,8

+ Hệ số phụ thuộc vào mác hợp kim cứng ( BK8 ): k3 = 0,8

+ Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay (B/D=120/200=0,6): k4 = 1

+ Hệ số phụ thuộc vào góc nghiệng chính: k5 = 0,95

- Vận tốc cắt tính toán:

Vt =Vb.k1 k2 k3 k4 k5 = 170.0,8.0,8.0,95 = 103,4 m/ph

- Số vòng quay tính toán

6 , 164 200

14 , 3

4 , 103 1000 1000

- Chọn số vòng quay theo máy: nm

Máy phay 6H12 có

nmin=31,5 , nmax=1600 , 18 cấp

Theo cấp số nhân ta có:

m-1=18-1=17= 50 , 8

5 , 31

Trang 11

Theo ( [4] , bảng 8 )  chọn x = 5,04 gần với 5,2

 nm=31,5 x 5,04 = 158,76 v/ph

- Vận tốc cắt thực tế: Vth

7 , 99 1000

76 , 158 200 14 , 3

 Lượng chạy dao: s

- Lượng chạy dao phút tính toán: sph

sph = sz z n = 0,17 16 158,76 = 431,8 mm/ph

BƯỚC 2 Phay tinh mặt phẳng với R z =16

 Chiều sâu cắt t = 1mm

 Lượng chạy dao vòng: sv=0,4 mm/vong

( lấy gần đúng theo [2] , bảng 5 – 125 , trang 113 )

 Các thông số còn lại lấy theo bước 1

Vth = 99,7 m/ph ; n = 158,76 v/ph ; sph = 431,8 mm/ph

 Côâng suất cắt

Công suất cắt tại bước phay thô mặt phẳng

Công suất cắt tra bảng ( [2] ; bảng 5 – 130 ; trang 118 )

N0 = 3,3 kw

- So với công suất của máy ta thấy: N0 = 3,3 < Nm  = 4,5 0,85 = 3,825

Nm : công suất động cơ trục chính của máy ( Nm = 4,5 kw )

 : hiệu suất của máy ( chọn  = 0,85 )

 Vậy máy mà ta đã chọn có công suất đáp ứng được

 Thời gian thực hiện nguyên công

Ta có:

tn pv

Trang 12

n S

L L L T

L1: chiều dài ăn dao (mm)

L2: chiều dài thoát dao (mm)

Sv: lượng chạy dao vòng (mm/vòng)

N: số vòng quay (vòng/phút)

 Tp : Thời gian phụ ( Tp = 10%T0 )

 Tpv : Thời gian phục vụ ( Tpv = Tpvkt + Tpvtc = 8%T0 + 3%T0 )

 Ttn : Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên ( Ttn =5%T0 )

a Thời gian cần thiết để phay thô mặt phẳng ( [4] ; bảng 31 ; trang 63 )

- L1  t(D t)  ( 0 , 5  3 )  2 ( 200  2 )  ( 0 , 5  3 )  23 , 5mm

- L2  3mm

3 5 , 23 155

2 1

nguyen T T

Trang 13

II.2 Nguyên công2: Gia công mặt 5

- Dùng phiến tỳ định vị mặt 8 hạn chế 3 bậc tự do

- Hai chốt trụ khía nhám định vị mặt 4 hạn chế 2 bậc tự do (tịnh tiến + xoay)

- Để tăng độ cứng vững khi gia công ta dùng chốt tỳ phụ ở mặt 6

- Dùng cơ cấu đoàn kẹp liên động kẹp mặt 11 vuông goc từ trên xuống

- Điểm đặt trên mặt 11, phương của lực kẹp vuông góc với mặt định vị

- Hướng lực kẹp từ trên xuống

3 Chọn máy :

Trang 14

4 Chọn dao :

+ Dao phay ngón

D = 200 , Z = 16 , hợp kim: BK8

B = 120

D = 200

Ta có: 0,6D = 0,6x200= 120

7 Chế độ cắt : ( v , s , t )

Trang 15

 Sz = 0,24 k1 k2 = 0,24 1 0,7 = 0,17 mm/răng

Vb = 170 m/ph ( [2] , bảng 5 – 127 , trang 115 )

Vt =Vb.k1 k2 k3 k4 k5 = 170.0,8.0,8.0,95 = 103,4 m/ph

6 , 164 200

14 , 3

4 , 103 1000 1000

Máy phay 6M12II có nmin=31,5 , nmax=1600 , 18 cấp

m-1=18-1=17= 50 , 8

5 , 31

Trang 16

- Vận tốc cắt thực tế: Vth

7 , 99 1000

76 , 158 200 14 , 3

sph = sz z n = 0,17 16 158,76 = 431,8 mm/ph

 Các thông số còn lại tính tương tự bước 1

N0 = 3,3 kw

Ta có:

tn pv

T T

T  0   

Trong đó:

 T0 : Thời gian cơ bản

n S

L L L T

Trang 17

 Tp : Thời gian phụ ( Tp = 10%T0 )

a Thời gian cần thiết để phay thô mặt phẳng ( [4] ; bảng 31 ; trang 63 )

- L1  t(D t)  ( 0 , 5  3 )  2 ( 200  2 )  ( 0 , 5  3 )  23 , 4mm

- L2  3mm

3 4 , 23 245

2 1

L L L

2 1

L L L

T

 T tinh T0 10 %T0 8 %T0 3 %T0 5 %T0  126 %T0  1 , 26  2 , 1  2 , 6 (phút)Vậy thời gian cần thiết để thực hiện nguyên công 2 là:

4 , 3 6 , 2 8 , 0 _cong  tho tinh   

nguyen T T

Trang 18

II.3 Nguyên công3: Gia công mặt 6

- Dùng 3 chốt tỳ định vị mặt 8 hạn chế 3 bậc tự do

- Hai chốt trụ khía nhám định vị mặt bên hạn chế 2 bậc tự do (tịnh tiến + xoay)

- Để tăng độ cứng vững khi gia công ta dùng chốt ty phụ lên mặt 9

- Dùng cơ cấu kẹp ngang ( giống eto) kẹp chi tiết

- Điểm đặt trên mặt bên hong, phương của lực kẹp vuông góc với mặt định vị

- Hướng lực kẹp từ ngoài vô

3 Chọn máy :

Trang 19

4 Chọn dao :

+ Dao phay ngón

D = 200 , Z = 16 , hợp kim: BK8

B = 120

D = 200

Ta có: 0,6D = 0,6x200= 120

7 Chế độ cắt : ( v , s , t )

 Sz = 0,24 k1 k2 = 0,24 1 0,7 = 0,17 mm/răng

Trang 20

Vb = 170 m/ph ( [2] , bảng 5 – 127 , trang 115 )

Vt =Vb.k1 k2 k3 k4 k5 = 170.0,8.0,8.0,95 = 103,4 m/ph

6 , 164 200

14 , 3

4 , 103 1000 1000

Máy phay 6M12II có nmin=31,5 , nmax=1600 , 18 cấp

m-1=18-1=17= 50 , 8

5 , 31

76,15820014,3

Trang 21

sph = sz z n = 0,17 16 158,76 = 431,8 mm/ph

 Các thông số còn lại tính tương tự bước 1

N0 = 3,3 kw

Ta có:

tn pv

T T

T  0   

Trong đó:

 T0 : Thời gian cơ bản

n S

L L L T

 T : Thời gian phụ ( T = 10%T )

Trang 22

c Thời gian cần thiết để phay thô mặt phẳng ( [4] ; bảng 31 ; trang 63 )

- L1  t(D t)  ( 0 , 5  3 )  2 ( 200  2 )  ( 0 , 5  3 )  23 , 4mm

- L2  3mm

3 4 , 23 245

2 1

L L L T

2 1

L L L T

 T tinh T0 10 %T0 8 %T0 3 %T0 5 %T0  126 %T0  1 , 26  2 , 1  2 , 6 (phút)Vậy thời gian cần thiết để thực hiện nguyên công 3 là:

4 , 3 6 , 2 8 , 0 _cong  tho tinh   

nguyen T T

II.4 Nguyên công 4: Gia công rãnh mang cá

Trang 23

- Dùng phiến tỳ định vị mặt 8 hạn chế 3 bậc tự do

- Hai chốt trụ khía nhám định vị mặt 4 hạn chế 2 bậc tự do (tịnh tiến + xoay)

- Để tăng độ cứng vững khi gia công ta dùng chốt tỳ phụ ở mặt 6

2 Kẹp chặt:

- Dùng cơ cấu đoàn kẹp liên động kẹp mặt 11 vuông goc từ trên xuống

- Điểm đặt trên mặt 11, phương của lực kẹp vuông góc với mặt định vị

- Hướng lực kẹp từ trên xuống

3 Chọn máy:

- Chọn máy phay đứng 6M12II có các thông số theo ( [3] , bảng 19 ):

4 Chọn dao :

- Chọn dao phay góc theo tiêu chuẩn ( [1] ; trang 371)

Trang 24

D B d 0

5 Lượng dư gia công

- Do tính công nghệ khi đúc, nên không thể đúc được rảnh mang cá mà khi đúc sẽ đúc rảnh vuông trước, rồi mới gia công thành rảnh mang cá

- Vì vậy lượng dư gia công chính là toàn bộ phần vật liệu tại góc 600 của rảnh mang cá, phần vật liệu góc thoát khuôn trên mặt đáy của rảnh mang cá và lớp vỏ cứng trên mặt này khoảng 0,5 mm

6 Sơ đồ cắt.

Trang 25

7 Chế độ cắt: ( v , s , t )

Khi gia công rảnh mang cá thì yêu cầu nhám bề mặt đạt Rz = 25, so với khi gia công mặt phẳng đạt Rz = 16 thì ta dễ dàng đạt hơn Mặt khác dao cắt có kích thước nhỏ hơn

Vì vậy ta có thể sử dụng chế độ cắt của bước gia công mặt phẳng để gia công rảnh mang cá ( sv=0,4 mm/vòng, Vth = 99,7 m/ph ; n = 158,76 v/ph ; sph = 431,8 mm/ph.)

 Công suất cắt

- Công suất cắt tra bảng ( [2] ; bảng 5 – 130 ; trang 118 )

N0 = 3,3 kw

Định dạng
Số trang	51
Dung lượng	1,32 MB