đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết giá đỡ có dạng hộp vật liệu chế tạo GX 15 32

Đồ án công nghệ chế tạo máyCHƯƠNG I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT I.. Chi tiết giá đỡ có dạng hộp vật liệu chế tạo GX 15-32 có nhiệm vụ đỡ các chitiết máy khác, b

Đồ án công nghệ chế tạo máy

CHƯƠNG I

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

I PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT

1 Chức Năng Của Chi Tiết.

Chi tiết giá đỡ có dạng hộp vật liệu chế tạo GX 15-32 có nhiệm vụ đỡ các chitiết máy khác, bề mặt làm việc chính của chi tiết là mặt phẳng đáy, vì vậy cần phải gia công chính xác mặt phẳng này ở mặt đáy của giá đỡ có 1 rãnh d= 30 dùng để gá lên chi tiết khác và chống xoay Nhờ rãnh này giá đỡ có thể tịch tiến hoặc cố định một chỗ nhờ chốt có R = 10

2 Điều Kiện Làm Việc.

Giá đỡ làm việc ở điều kiện với trọng tải lớn và rung động mạnh

3 Thành Phần Hóa Học Của Gang GX 32-15.

Vật liệu được chọn là gang xám GX 32-15 có thành phần hóa học như sau

Ngoài ra còn có các thành phần : Ni, Cr, Mo

II PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CUẨ CHI TIẾT

Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết dạng có ý nghĩa rất quan trọng nó ảnh hưởng đến năng suất và độ chính xác gia công với chi tiết giá đỡ ta thấy

dễ dàng, có thế đưa dao vào gia công các lỗ và bề mặt một cách dễ dàng

 Chi tiết có đủ độ cứng vững vì có gan tăng cứng cho phép đảm bảo trong quá trình gia công không bị biến dạng và có thể dùng ở chế độ cắt cao đạtnăng suất.

công và cho phép thực hiện quá trình gá đặt nhanh

Theo đầu bài thiết kế sản lượng : N=7000 (chiếc /1 năm)

Khối lượng chi tiết : ………… m=2 (kg)

Vậy tổng sản lượng nhà máy cần phải thiết kế được tính theo công thức:

100 ¿¿)

Trong đó :

N : số lượng chi tiết trong 1 năm

N1: số sản phẩm được giao chế tạo trong 1 năm

m : số chi tiết trong một sản phẩm m=1

Do vậy ta có:

Trọng lượng chi tiết : Q = 2 (kg)

Dựa vào bảng 2 ( cách xác định dạng sản xuất) sách TKDA CNCTM

CHO CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI.

- Tính Lượng Dư Cho Bề Mặt Gia Công.

Lượng dư gia công được xác định hợp lý về chỉ số và dung sai sẽ góp phần bảo đảm hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ vì:

- Lượng dư quá lớn sẽ dẫn đến tiêu tốn vât liệu, tiêu hao lao động 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

để xác định lượng dư gia công

 Phương pháp thống kê kinh nghiệm: xác định lượng dư gia công bằng kinh

nghiệm, nhưng có nhược điểm không xét đến những điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lượng dư thường lớn hơn giá trị cần thiết

 Phương pháp tính toán phân tích Phương pháp này 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

mặt đáy, còn các bề mặt còn lại là phương pháp thống kê

Độ chính xác phôi cấp hai, vật liệu gang xám 15-32 có HB = 190 Quy trìnhcông nghệ gồm hai bước: phay thô và phay tinh, chi tiết được định vị bằng bằng mặt vấu và hai chốt tỳ cầu lên hai mặt bên

có giá trị là 50 μmm

Z i=R zi−1+T i −1+ρ zi−1+ε i

Trong đó:

R zi−1: chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ trước để lại

T i−1 : chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do nguyên công sát trước để lại.

ρ zi−1 : sai lệch vị trí không gian do bước nguyên công sát trước để lại.

Chất lượng bề mặt chi tiết đạt được sau khi đúc

R z = 250 ( bảng 10 HDDA CNCTM) sau khi gia công thô R z = 50 μmm sau khigia công tinh thì R z= 10 μmm.

- Sai lệch không gian tổng cộng là:

ρ phôi= √ρ2c+ ρ2 (cm)

- ρ c=ρ phôi

- ρ thô=k ρ phôi=0.06 800=48 μmm

- Trong đó:

khi phay tinh k = 0.2 μmm

ρ tinh=0.2 ρthô=0.2 48=9.6 μmm

z min= R zi−1+T i−1+ρ zi−1+ε i

R zi−1 :chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ trước để lại

T i−1 :chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do nguyên công sát trước để lại

ρ zi−1 :sai lệch vịtrí không gian do bướcnguyên công trước để lại

ε i : sai số gá đặt ở nguyên công đang thực hiện.

Cột kích thước được tính toán như sau

Lấy kích thước gia công cuối cùng của phôi ( kích thước nhỏ nhất ) cộng với lượng dư khi phay tinh sẽ được kích thước phay thô sau đó lấy kích thước phay thô cộng với lượng dư phay thô được kích thước phôi

L minthô=18.02+0.098=19.518 mm

- Cột dung sai : dung sai tổng bước được tra bảng 3-91 STCNCTM T1.

c Của phôi : 1400 μmm

- Kích thước giới hạn nhỏ nhất khi phay thô: L min=18.118mm

- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của phôi : L min=19.518

- Kích thước giới hạn Max khi phay tinh : 18.02 + 0.22 = 18.24 mm

- Kích thước giới hạn Max khi phay thô : 18.24 + 0.54 = 18.78 mm

- Kích thước giới hạn Max phôi : 18.78 + 1.4 = 20.18 mm

 Cột lượng dư giới hạn được tính.

- z MAX : làhiệu giữa haikích thước giớihạn lớn nhất hoặc hai bước kề nhau

- z min :làhiệu giữa haikích thước giới hạn nhỏ nhất hoặc hai bước kề nhau

- Kết quả tính được nghi trong bảng.

- Lượng dư tổng cộng được tính theo công thức.

- Z 0 min=220+540=760 ( μmm)=0.76 (mm)

- Z omax=540+1400=1940 μmm=1.94 mm

- Kiểm tra lại kết quả sau khi tính.

Z MAX−Z MIN=540−220=320 μmm=3.2 ¿)

 Sau khi phay thô

Z MAX−Z MIN=1400−540=860 (μmm)=8.6 (mm)

 Vậy kết quả trên là đúng:

BẢNG TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ VÀ KÍCH THƯỚC GIỚI HẠN

Kíchthướctínhtoán(mm)

Dungsai

δ (μmm)

Kích thướcgiới hạn

(mm)

Lượng dưgiới hạn.(mm)

2 Tra lượng dư cho các bề mặt còn lại.

NGUYÊN CÔNG I: PHAY MẶT A MẶT TRƯỚC

Z B=3,5 mm (bảng 3−110 sổ tay công nghệ chế tạo máy )

NGUYÊN CÔNG II: PHAY MẶT B MẶT SAU

NGUYÊN CÔNG IV: KHOAN LỖ R35

NGUYÊN CÔNG V : KHOAN LỖ R10

NGUYÊN CÔNG VI: PHAY HAI MẶT BÊN

 Z B=3,5 mm (bảng 3−110 sổ tay công nghệ chế tạo máy )

V XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.

Vật liệu chế tạo chi tiết dạng hộp là gang xám 15-32 Tương ứng với vật liệu này ta có hình thức chế tạo phôi là phương pháp đúc ứng với dạng sạn sản xuất hàng loạt lớn chế tạo phôi bằng phương pháp đúc được sử dụng rộng rãi hiện nay vì phôi đúc có hình dáng và kết cấu phức tạp có thể đạt được kích thước từ nhỏ đến lớn cơ tính và độ chính xác của phôi đúc phụ thuộc vào phương pháp đúc Độ chính xác làm khuôn đúc Tùy theo tính chấtcủa sản xuất, vật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật mà chọn các phương pháp đúc khác nhau Căn cứ vào chi tiết được giao ta chọn đúc trong khuôn kim loại hoặc khuôn cát

PHƯƠNG ÁN 1 : ĐÚC TRONG KHUÔN KIM LOẠI

ƯU ĐIỂM : + độ chính xác cao

+ giảm được thời gian làm khuôn

PHƯƠNG ÁN 2: ĐÚC TRONG KHUÔN CÁT

ƯU ĐIỂM: + chế tạo khuôn đơn giản

+ giá thành thấp + có thể đúc được các phôi có hình dạng phức tạp + khẳ năng điền đầy của khuôn cát tốt hơn khuôn kim loại

NHƯỢC ĐIỂM: + độ chính xác của phôi khong cao.

Với phương pháp đúc khuôn cát ta có các phương án sau

- Đúc khuôn cát mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay, phương án này cho độ chính xác thấp, lương dư dễ gia công cắt gọt lớn năng xuất dơn thấp, đòi hỏi trình độ công nhân cao thích hợp với dạng sản xuất đơn chiếc và chi tiết nhỏ.

- Dùng mẫu kim loại, khuôn cát, làm khuôn bằng máy đạt đôh chính xác cao

và nawg xuất cao lương dư gia công cắt gọt nhỏ, phương pháp này thích hợp với sản xuất hàng loạt khối

- Dùng phương pháp đúc trong khuôn vỏ mỏng, phôi đúc đạt độ chính xác 0,340 – 6mm, tính cơ học tốt phương pháp này sử dụng sản xuất hàng khối và lớn chỉ thích hợp cho chi tiết dạng hộp nhỏ

 Căn cứ vào sản lượng, yêu cầu kỹ thuật ta có thể lựa chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp 1 đúc trong khuôn kim loại.

b Bản vẽ sơ đồ khuôn đúc

Ð?u Rót M?t phân khuôn

Ð?u ngót L? khí

VI THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

(LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG).

A XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG LỐI CÔNG NGHỆ

Dạng sản xuất đã được xác định là dạng sản xuất hàng loạt lớn do vậy ta lựachọn phương pháp gia công nhiều vị tr, nhiều dao và gia công song song

B CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG.

Để chuyên môn hóa cao nhằm đạt năng xuất cao trong điều kiên sản xuất Việt Nam thì đương lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công

Dùng các loại máy vạn năng kết hợp với các loại máy chuyên dùng dễ chế tạo

C LẬP TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ.

Giá đỡ là một chi tiết dạng hộp, khối lượng gia công chủ yếu tập trung vào gia công các lỗ do vậy để gia công được nhiều lỗ trên bề mặt khác nhau qua các giai đoạn thô tinh Ta cần chọn chuẩn tinh thống nhất là mặt phẳng

Nguyên công đầu tiên là phải gia công bề mặt tạo chuẩn việc chọn chuẩn thô cho nguyên công này rát quan trọng với chi tiết này có hai phương pháp chọn chuẩn thô

Phương án 2: chọn bất kỳ một trong bốn cạnh của mặt đáy

cầu sau của chuẩn thô

+ Bề mặt trên này có lượng dư gia công nhỏ và đều nên đảm bảo phânphối đủ và đều lượng dư gia công

+ Đảm bảo vị trí tương quan giữa các lỗ và mặt đáy với độ dịch

chuyển sai số là nhỏ nhất

Tham khảo hướng dẩn trong giáo trình công nghệ chế tạo máy và hướng dẫn làm đồ án công nghệ chế tạo máy, ta lập thứ tự các nguyên công như sau

STT TÊN NGUYÊN CÔNG

PHƯƠN

G PHÁPGIACÔNG

ĐỘ BÓNG ĐẠTĐƯỢC THEO YÊU

CẦU

ĐỘCHÍNHXÁCĐẠTĐƯỢC

CẤP ĐỘBÓNG

R Z( μmm )

D THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG.

I NGUYÊN CÔNG I: PHAY MẶT ĐÁY C.

+phạm vi bước tiến bàn máy dọc : 23.5-1180 mm/phut.

+ phạm vi bước tiến bàn máy ngang: 23.5- 1180 mm/ phut

+kích thước bàn máy: 320x1250

+số rãnh chữ T là , bè rộng rãnh chữ T là 18 khoảng cách giữa hai rãnh chữ

T là 90 ( bản 9-38 trang 74 tài liệu CNCTM 3)

d) chọn dao

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 gia công mặt phẳng đạt năng xuất, đáp ứng dạng sản xuất vì vậy do bề rộng mặt gia công

B=(254100)/2 = 77 ta chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp him cứng có

 Một chốt trụ gắn vào lỗ phi 20 định vị 2 bậc tự do.

+ Phạm vi bước tiến bàn máy dọc: 23.5-1180mm/ph

+ Phạm vi bước tiến bàn máy ngang: 23.5-1180mm/ph

+ Kích thước bàn máy: 320 x 1250

+ Số rãnh chữ T là 3 bề rộng rãnh là 18 khoảng cách giữa hai rãnh chữ T

là 90 ( bảng 9-38 trang 74 STCNCTM 3)

D) Chọn dao

ST CNCTM tập 1 ) ta chọn dao cóc kích thước như sau

+ Phạm vi bước tiến bàn máy dọc: 23.5-1180mm/ph

+ Phạm vi bước tiến bàn máy ngang: 23.5-1180mm/ph

B=(254100)/2 = 77 ta chọn dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp Kim cứng có

b) Kẹp chặt. chèn hình vẽ

Chi tiết được kẹp chặt vuông góc từ trên xuống dưới bằng đòn kẹp liên động như hình vẽ

c) Chọn máy

Chọn máy khoan cần 2H53 có các thông số như sau

+ Đường kính lớn nhất khoan được 35mm

Chọn mũi khoan duột gà tra bảng 4-40 sổ tay CNCTM tập 1 bằng thép gió

L=10mm

V NGUYÊN CÔNG V: KHOAN LỖ ∅ 30

a) Định Vị

chi tiết được định vị bậc tự do phiến tỳ định vị lên mặt đáy C 3 bậc tự do

- Một chốt trụ ngắn vào lỗ phi 20 định vị 3 bậc tự do

Chọn máy khoan cần 2H53 có các thông số như sau

+ Đường kính lớn nhất khoan được 35mm

+ Khoảng cách từ trục chính tới trụ : 325- 1250mm

VI TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT CHO TỪNG NGUYÊN CÔNG.

1 NGUYÊN CÔNG I: PHAY MẶT ĐÁY C.

- Bước 1: phay thô mặt phẳng.

 Lượng chạy dao răng S Z=S b K1 K2

 S b=0,24 mm /răng (bảng 5-125) trang 113 sổ tay CNCTM) tập 2

V b :tốc độ cắt trabảng=181 m/ ph bảng 5-127 trang 115 tài liệu sô tay CNCTM

cụ thể

K V=K1 K2 K3 K4.K5 K6

Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính : K6=0,95

- Chọn vòng quay theo máy : máy phay 6H12 co n min=65, nmax= ¿ 1800

- Lượng chạy dao phút được tính toán : S ph

(lấy gần đúng theo bảng 5- 125 trang 113 ST CNCTM)+ các thông số còn lại lấy theo bước 1

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

mặt đầu

2 NGUYÊN CÔNG II PHAY MẶT TRƯỚC A

 Bước 1: phay thô mặt phẳng.

 Lượng chạy dao răng S Z=S b K1 K2

 S b=0,24 mm /răng (bảng 5-125) trang 113 sổ tay CNCTM) tập 2

- Chọn vòng quay theo máy : máy phay 6H12 co n min=65, nmax= ¿ 1800

- Lượng chạy dao phút được tính toán : S ph

(lấy gần đúng theo bảng 5- 125 trang 113 ST CNCTM)+ các thông số còn lại lấy theo bước 1

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

 Lượng chạy dao vòng S v=0.4(mm/vòng).

(lấy gần đúng theo bảng 5- 89 ST CNCTM

Tốc độ tính toán V t=V b K1 K2

Hiệu số điều chỉnh k1 phụ thuộc vào chu kỳ bền của mũi khoan: k1=1,0

Hiệu số điều chỉnh k2 phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan : k2=1,0( theo bảng5-90 ST CNCTM tập 2)

4 NGUYÊN CÔNG IV PHAY HAI MẶT BÊN D

- Bước 1: phay thô mặt phẳng.

- Chọn vòng quay theo máy : máy phay 6H12 co n min=65, nmax= ¿ 1800

- Lượng chạy dao phút được tính toán : S ph

- Chọn vòng quay theo máy : máy phay 6H12 co n min=65, nmax= ¿ 1800

- Lượng chạy dao phút được tính toán : S ph

S ph=99,3 2,1=208,5 mm / ph

- Lượng chạy dao phút chọn theo máy: máy phay 6H12 có S min=35

S max= 980 Chọn S m=320(mm / phut)

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

đĩa bamặt

5 NGUYÊN CÔNG V KHOAN LỖ PHI 30

- Bước 1: khoan lỗ phi 28, mũi khoan ruột gà thép gió phi 28,

Hiệu số điều chỉnh k1 phụ thuộc vào chu kỳ bền của mũi khoan: k1=1,0

Hiệu số điều chỉnh k2 phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan : k2=1,0( theo bảng5-90 ST CNCTM tập 2)

Bước 2: khoét lỗ phi 30 Mũi khoét

- Tính chiều sâu cắt.t= d2=1mm (chínhlà chiều sâu cắt)

- Lượng chạy dao vòng: S v=0,47−4,,57

- Tốc độ cắt tra được V b= 43m/ph

- Tốc độ cắt tính toán V t=V b k 1 k 2.

Hiệu số điều chỉnh k1 phụ thuộc vào chu kỳ bền của mũi khoan: k1=1,0

Hiệu số điều chỉnh k2 phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan : k2=1,0( theo bảng5-90 ST CNCTM tập 2)

- Vt =43.1,1= 43 m/phut

VII XÁC ĐỊNH THỜI GIAN GIA CÔNG CHO TỪNG NGUYÊN CÔNG.

1 NGUYÊN CÔNG 1: PHAY MẶT ĐÁY A

Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian được xác định theo công thức sau

T tc=T0+T P+T PV+T tn

Trong đó :

T tc :thời giancho từng chiếc

và tính chất cơ lý của chi tiết thời gian này có thể thực hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng trường hợp gia công cụ thể có công thức tính tương ứng.)

máy, chọn chế độ cắt dịch chuyển khi xác định thời gian nguyên công ta có thể

dụng cụ , mài dao , sữa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ

T pvkt=8 %T0 thời gian phục vụ tổ chức để tra dầu cho máy , thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca, kíp T pvtc=3 % T0

Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây.

S n

Trong đó:

L: chiều dài bề mặt gia công

L1: chiều dài cán dao

L2: chiều dài thoát dao

S: lượng chạy dao vòng

T tc=T thô + T tinh = 0,56 + 1,14 = 1,7 (phut)