Thiết kế đồ gá gia công trên máy

Đồ án Thiết kế đồ gá gia công trên máy

Vì vậy phương pháp gia công cổ điển trong gia công cắt gọt không thể thiếu được và vẫn tồn tại,đây là yếu tố cơ bản bắt buộc mỗi con người trong ngành cơ khí chế tạo máy phải nắm vững , nhất là những cán bộ kỹ thuật trong việc lập quy trinh công nghệ gia công

Trong cơ khí muốn đạt được chất lượng sản phẩm cũng như muốn nâng cao độ chính xác về kích thước, hình dáng hình học,vị trí tương quan phải hội đủ các điều kiện sau: Máy , dao, đồ gá , chi tiết gia công …Việc thiết kế đồ gá gia công chi tiết trên máy là yếu tố cần thiết trong nghành chế tạo máy Sau đây là đề tài thiết kế quy trình công nghệ gia công tay kẹp chày số 4.Quy trình công nghệ này được trình bày những vấn đề cơ bản từ quá trình tạo phôi , lập quy trình công nghệ , thiết kế đồ gá đến quá trình tổng kiểm tra sản phẩm mà người thực hiện được tiếp thu tại nhà trường trong thời gian học và thực tập

Do thời gian có hạn chế và sự hiểu biết về kiến thức của chúng em cònhạn chế nên trong quá trình thực hiện đề tài không thể không thiếu sót, kính mong quý thầy trong hội đồng nhà trường, trong khoa Chế Tạo Cơ

Khí, thầy hướng dẫn chỉ dẫn thêm cho đề tài của chúng em được tốt hơn.Chúng em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy

Người thực hiện

Nguyễn Quốc Khánh Phạm Minh Huy

PHÂN TÍCH SẢN PHẨM :

1 Phân tích hình dạng kết cấu của chi tiế tay kẹp chày số 4:

Chi tiế cần gia công có hình dạng ống được gắn kết với một hình hợp chữ nhật Những bề mặt của chi tiết cần được gia công đạt cấp chín xác cao và chi tiết sẽ rãnh để kẹp

Các bề mặt không làm việc cần được gia công đạt Rz80 với cấp chin xác không cao nên việc gia công các bề mặt là rất dể, mặt trụ

 55-0,064 bề mặt cần gia công đạt Ra2,5, mặt trụ trong 30 +0,13, cần gia công đạtRa2,5 trong đó  14+0,027 cần qua nhiều bước côngnghệ mới có độ chin xác Ra1,25

_ Độ không đồng tâm giữa hai lổ  30+0,13 và  14+0,027 không quá 0,05 trên suốt chiều dài

_ Độ không song song giữa hai tâm lổ  30+0,13 và  55-0,047

a) Phân tich kí hiệu của thép các bon C45:

C: là kí hiệu của thép các bon

45: là số biểu thị hàm lượng các bon tính theo phần vạn

3 Phân tích yêu cầu kĩ thuâtj của chi tiết:

Chi tiết tay kẹp chày số 4 có yêu cầu kĩ thuật sau

_ Độ không đồng tâm giữa hai lổ  30+0,13 và  14+0,027

_ Độ không song song giữa hai tâm lổ  30+0,13 và  55-0,047

không quá 0,02 /100

_ Độ không đối xứng của rảnh 4mm với tâm lổ  55-0,047  0,5

a) Cấp chính xác của kích thước và sai lệch cho phép của kích thước :

Dmin = D +EI =30 + 0 =30mm

Theo TCVN 2245-99 kích thước  30+0,13 đạt cấp chính xác 8.Theo TCVN 2245-99 thuộc miền dung sai H8

d) Dung sai về chất lượng bề mặt bề mặt:

Lổ  30 và lổ  55 trên bản vẽ có Ra2.5 có nghĩa là Ra=2.5µm

Lổ  14 ghi trên bản vẽ là Ra1.25cos nghĩa là Ra=1.25 µm

Trong đó m:khối lượng của chi tiết gia công (kg)

V:thể tích của chi tiết gia công (dm3)

 : khối lượng riêng của vật liệu (dm3 )

Chi tiết gia công là thép các bon C45 có khối lượng

+ Dạng sản xuất hàng loạt vừa

 sản lượng trên năm của chi tiết 500 5000 (chi tiết/năm)

IIICHON PHÔI VÀ PHÂN TÍCH CHẾ TẠO PHÔI– XÁC ĐỊNH LƯỢNG

DƯ GIA CÔNG CƠ:

1 Chọn phôi:

Vật liệu chế tạo tay kẹp chày số 4 là thép các bon C45 là vật liệu không có tính dẽo vá chi tiết có dạng ống ,để tiết kiệm vật liệu gia công

Dựa vào yêu cầu kĩ thuật ,hình dạng ,khích thước của chi tiết cần gia công dạng sản xuất sỡ vật chất kĩ thuật sản xuất

Sản xuất hàng loạt vừa

2 Chọn phương pháp chế tạo phôi:

* Với các yêu tố trên ta chọn chế tạo phôi bằng cách dập thể tích (rèn trong khuôn )sẽ được độ chính xác cao lượng dư gia công nhỏ

và đồng điều nên giảm được chi phí gia công mặt dù chi phí đầu tưcho công nghệ chế tạo phôi tăng

Rèn khuôn là phương pháp gia công kim loại bằng áp lực có tính chất rèn tự do sang dập thể tích chi tiết có dạng hình ống đặt biệt làvật liệu thép C45 co tính dẽo kém ,khối lượng m = 1,25kg vì vậy tachọ phương pháp rèn trông khuôn kín là tối ưu nhất

Chiều dài L= 105mm và có khối lượng m = 1,25kg ,khi tra sai lệch

về khối lượng trông bảng (46-1)ta chọn gia công lần 2 như vậy ta tra được sai lệch khối của chi tiết là 1,5%

Để rèn ra chi tiết cần qua lần lượt một số nguyên công

1 nguyên công đầu tạo ra chi tiết có hình dạng tương đối giống với chi tiết Chi tiết được nung nóng đến trạng thái dẽo

2 tiếp tục những nguyên công sau chi tiết thay đổi hình dạng hình học đến l úc đến nguyên công cuối cùng thì chi tiết đã đạt yêu cầu

Tất cả các bề mặt của chi tiết đều cần đượ gia công

d) Xác định lượng dư bề mặt phôi:

Lượng dư gia công với cấp chính xác I

 Tra bảng trang 762 ,bảng XIII- 21(sách sổ tay công nghệ tác giả

HÀ VĂN VUI)

-Với kích thước 60mm ta có lượng dư là 1,5 và dung sai ±1

Với kích thước 55mm ta có lượng dư là 1,5 và dung sai ±1

Với kích thước 105mm ta có lượng dư là 1,5 và dung sai có sai lệch trên là +1 và sai lệch dưới là -0.5

e Xác định kích thước phôi:

KTP = KTC +aC +ad = 60+1.5+1.5 = 63(mm)

KTP = KTC + aG + aH = 55+1.5+1.5 = 58(mm)

KTP = KTC – aF –aD = 105 +1.5 +1.5 = 108(mm)

IV BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

1 Nguyên công I:

Làm sạch phôi:

_ Làm sạch phôi phun cát với áp lực cao để làm sạch lớp õi hóa bên ngoài phôi

_ Kiểm tra kích thước phôi

_ kiểm tra phôi có bị vông ,vênh không

_kiểm tra xem phôi có bị nứt không

_ Sau cùng khi phôi dã đạt yêu cầu ta tiến hành ủ phôi nghĩa là nung nóng phôi lên để lực lien kết của các nguyên tử bị nới lỏng khi đó làm nguội chi tiết từ từ nhằm trung hòa các đặt tính về cơ học của vật liệu để sau nầy gia công được dễ hơn(làm nguội trông cat hoặc dầu)

4 Nguyên công II:

* Chọn chuẩn gia công

_ Mặt B hạn chế được 3 bậc ;đó là tịnh tiến theo OX,và quay quanh OX,OZ

_ Mặt C hạn chế 2bặc tự do tịnh tiến theo OZ và và quay quanh OY

Vậy chi tiết gia công hạn chế được 5 bậc tự do trên đồ gá chuyên dùng

_ Hiệu xuất của máy :N= 0,75

_ Lực cắt lớn nhất theo bước tiến của bàn máy 1500(kg)

* Chọn dao

_ Dao được dùng :dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK6 , có D =60; B = 60;Z = 4;p5k10

* Tính chế độ cắt

_ Chọn chế độ cắt khi phay trên máy phay đứng 6H12, phay mặt

A lượng dư

t =1.5mm bề rộng lờn nhất B = 25mm, chiều dài l= 60mm chọn t =1.5mm

_ Chọn S lượng chạy dao theo bảng (6-5) sách chế độ cắt gia công

cơ khí), SZ = 0,12 0,14 mm/răng Vì phôi có vỏ cứng và B = 25 nên SZ giảm 16% do đó S = 0,12 mm/răng

_ Vận tốc cắt theo công thước

SzyvBuvZpv txv

Tm

D Cv

.

2 , 0

4 25 12 , 0 5 1 180

60 332

VT =

1000

.D n



=

1000

1180 60 14 , 3

xp p

n D

Z B S t C

.

.

4 25 1 , 0 5 1

.V

P z

222

3 34

=1.3(kw)

So với TMT máy N=7 kw máy làm việc an toàn

CHÚ Ý :trong nguyên công II ,III ,IV ,V gia công cùng lượng dư

và cùng trên một máy ,dao nên ta chọn chế độ cắt cho 3 nguyên công còn lại như nguyên công II

+ Tính thời gian chạy máy

Tm =

p S

* Chọn chuẩn gia công

_ Mặt B hạn chế được 3 bậc ;đó là tịnh tiến theo OY,và quay quanh OX,OZ

_ Mặt A hạn chế 2bặc tự do tịnh tiến theo OZ và và quay quanh OY

_ Hiệu xuất của máy :N= 0,75

_ Lực cắt lớn nhất theo bước tiến của bàn máy 1500(kg)

* Chọn dao

_ Dao được dùng :dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK6 , có D =120; B = 60;Z = 4;p5k10

* Tính chế độ cắt

_ Chọn chế độ cắt khi phay trên máy phay 6H82, phay mặt A lượng dư

t =1.5mm bề rộng lờn nhất B = 55mm, chiều dài l= 60mm chọn t =1.5mm

_ Chọn S lượng chạy dao theo bảng (6-5) sách chế độ cắt gia công

cơ khí), SZ = 0,12 0,14 mm/răng Vì phôi có vỏ cứng và B = 25 nên SZ giảm16% do đó S = 0,12 mm/răng

_ Vận tốc cắt theo công thước

SzyvBuvZpv txv

Tm

D Cv

.

2 , 0

120 332

VT = 1000.D.n =

1000

753 120 14 , 3

xp p

n D

Z B S t C

.

.

65

=0.96Thế vào công thức (2)

PZ = 011.3 0,750.2 1.1

753 120

4 60 1 , 0 5 , 1 825

.0.96=36.5(kg)-Công suất cắt

N=

102 60

.V

P z

282

5 , 36

=1.7(kw)

So với TMT máy N=7 kw máy làm việc an toàn

+ Tính thời gian chạy máy

Tm =

p S y

l  

Ta tiến hành chọn máy để gia công :

+với phương pháp tiện ta chọn máy tiện 1K62

+có chiều cao tâm là 200mm ,khoảng cách giữa 2 tâm là 1400mm+Công suất động cơ N= 10KW và hiệu suất của máy n= 0,75Đường kính suốt trục chính là 45mm –côn móc số 5

Luwcjcho phép của cơ cấu chạy dao

+ Các yêu cầu kĩ thuật

V= m xv V yv

S t T

C

.

.V

P z

=

102 60

276 5 , 57

i L

.

l = 80 mm , = 5 , Sp =380

+Chuẩn gia cơng

Mặt D , (mặt trụ )hạn chế 4 bật tự do ,tịnh tiến theo OX và quay quanh OY ,tịnh tiến theo OY và quayquanh theo OX

+Mặt G hạn chế 1 bật tự do theo OZ

Vậy chi tiết gia cơng hạn chế được 5 bậc tự do trên đồ gá chuyên dùng + Gia công trên máy 2A135

Đường kính gia cơng lớn nhất 35mm

Cơng suất động cơ của máy 6 kw

Hiệu suất của máy ; n = 0,8

Số vịng quay trục chính của máy (vịng /phút )

S t T

D C

.

. Kv m/ph

Bảng (3-3)

Cv Zv xv yv m

9.8 0.4 0 0.51 0.2

13 8 , 9

.0,75 =19 (m/ph)

Số vòng quay của mũi khoan

n = 1000.D.V

 = 10003,14..1319 = 465 (v/ph)Theo TMT máy lấy n = 400(v/ph)

kw

 Với công suất đo àn toàn

+ Tính thời gian chạy máy

Tm =

n S

y l l

.

1 



5 1 2

13 16





+ S = 3.88 0 , 94

81 , 0

+ tính chế độ cắt khi khoét

V = m v xv tv yv K V

S t T

D C

.

.

(m/ph)Tra bảng (3-3)

16 6 , 15

5 , 0 3

, 0

2 , 0



Số vòng quay trục chính

n = 1000.D.V

 = 149 ( / )

16 14 , 3

5 , 7 1000

ph v

Theo TMT máy lấy n= 140 v/ph

K

hi doa lực cắt và momen xoắn nhỏ nên cĩ thể bỏ qua

+ Tính thời gian chạy máy

Tm =

n S

y l l

mm



_ Chọn S theo sức bền dao

+ S = 3.88 0 , 94

81 , 0

Theo TMT máy chọn S = 0,96 mm/vòng

_ Tốc độ cắt khi doa

V = m xv yv v

zv v

K S t T

D C

.

30 6 , 100

56 , 0 0 7 , 0

3 , 0

ph m



Số vòng quay trục chính

n = 1000.D.V = 103 ( / )

30 14 , 3

7 , 9 1000

ph v

Theo TMT máy lấy n = 100 (v/ph)

Vì khi doa momen xoắn nhỏ có thể bỏ qua

2 KHOÉT:

+ Cát yêu cầu kĩ thuật cần đạt

Kích thước  13.5

+ Chọn dao: thép giĩ D =13.5 mm

+ Chiều sâu khoét

:t =  

2

d D

mm

25 0 2

13 5 13





+ S = 3.88 0 , 94

81 , 0

D C

.

.

(m/ph)Tra bảng (3-3)

5 , 13 6 , 15

5 , 0 3

, 0

2 , 0



6 , 36

Theo TMT máy lấy n= 750 v/ph

Khi doa lực cắt và momen xoắn nhỏ nên cĩ thể bỏ qua

+ Tính thời gian chạy máy

Tm =

n S

y l l

_ Tốc độ cắt khi doa

V = m xv yv v

zv v

K S t T

D C

.

30 6 , 100

56 , 0 0 7 , 0

3 , 0

ph m



Số vòng quay trục chính

n = 1000.D.V = 103 ( / )

30 14 , 3

7 , 9 1000

ph v



Theo TMT máy lấy n = 100 (v/ph)

Vì khi doa momen xoắn nhỏ có thể bỏ qua

6 NGUYÊN CƠNG IX :khoan Ø8 khoan Ø12 và taro M10

+ Yêu cầu kĩ thuật cần đạt

Kích thước Þ12

Độ nhám Rz 40

+ Chọn chuẩn gia công

Mặt B : 3 bậc tự do là quay quanh OX ,tịnh tiến theo OY

và quay quanh OZMặt A định vị 2 bậc tự do là tịnh tiến theo OZ và quay quanh OYMặt G định vị 1 bậc tự do là tịnh tiến theoOX

Vậy chi tiết của chúng ta dượcđịnh vị 6 bậc tự do

+ Gia công trên máy khoan cần 2A55

Công suất đầu khoan là :4,5 kw

Công suất nâng xà ngan là :1,7 kw

Số vòng quay trục chính : 475-600-950-1180-1500-1700(v/ph)

75-95-180-150-190-225-300-375-Bước tiến 0,05-0,07-0,1-0,14-0,28-0,4-0,56-0,79-1,15-1,54-2,2 mm/ vong

Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy2000 KG

81 0

b

94 0

81 0

60

8

= 0,4 (mm/vịng )Theo thuyết minh của máy ta chọn s= 0,36( mm/ vịng)

+ Vận tốc cắt

D C

.

.

m/phTheo bảng (3-3)

8 7

7 , 0 0 2 , 0

4 , 0

12(m/ph)Số vòng quay trong 1 phút của dao

n = 1000.D.V = 477 ( / )

8 14 , 3

12

1000 v ph

Tra TMT máy chọn nt = 475(v/ph)

 Vt = 1000.D.n = 

1000

475 8 14 , 3

11,9(m/ph)+Tính momen xoắn và lực dọc trục

M = CM DzM SyM KmM KGm

Po = Cp Dzp Syp Kmp KG

Bảng (7-3)

CM ZM YM Cp Zp Yp

 Với cơng suất đĩ thì đảm bảo an tồn khi làm việc cho máy

+ Thời gian chạy máy

Tm =

p S

5 74 , 0 30

a) Tính chất độ cắt :

Chọn chiều sâu cắt t = D 1 2D2

=12 2 8 = 2mm Chọn lượng chạy dao S

D C

.

m/ph

12 7

7 , 0 0 2 , 0

4 , 0

13

 (m/ph)+Tính momen xoắn và lực dọc trục

Momen xoắn và lực dọc trục khi khoan rộng rất nhỏ nên bỏ qua

+ Thời gian chạy máy

Tm =

p S

Tm = 3

Tm = 0 , 75

5 , 47

5 74 , 0 30

b) Chọn chuẩn gia công :

_ Mặt trụ trong Ø30 : định vị 2 bậc tự do đĩ là tịnh tiến theo OZ vàtịnh tiến theo OY

_ Mặt E định vị 3 bậc tự do là tịnh tiến theo OX ,quay quanh theo

OZ ,OY

Và mặt B định vị một bậc tự do là xoay quanh OX

c) Chọn máy :

Máy khoan

+ Gia công trên máy khoan đứng 2A125

Công suất đôïng cơ :2.8kw

Hiệu suất máy n = 0,8

Số vòng quay trục chính :

97;140:195:272:392:545:680:960:1360(v/ph)

Bước tiến 0.1-0.13-.17-0.22-0.28-0.36-0.48-0.62-0.81 mm/ vongLực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy 900 KG

c) Tính chế độ cắt :

a_ Chọn dao ,chọn mũi khoan xoắn ruột gà thép gió P18, đường kính D

81 0

b

94 0

81 0

60

5

= 0,3 (mm/vịng )Theo thuyết minh của máy ta chọn s= 0,3( mm/ vịng)

+ Vận tốc cắt

V = m xv YV v

Zv

S t T

D C

.

.

m/phTheo bảng (3-3)

5 7

7 , 0 0 2 , 0

4 , 0

 (m/ph)

Số vòng quay trong 1 phút của dao

n = 1000.D.V = 726 ( / )

5 14 , 3

4 , 11 1000

ph v



Với cơng suất đĩ thì đảm bảo an tồn khi làm việc cho máy

+ Tính thời gian chạy máy

Tm =

p S

b) Chọn chuẩn gia công :

Mặt trụ ngồi Ø55 định vị 4 bậc tự do:tịnh tiến theo

_ Cơng suất (kw):7

_ Bề mặt làm việc của bàn máy là (320 1250mm2 )

_ Số vịng quay của chính :3037, 547, 560, 7595 118 150

-190 -235 -300 -375 -475 -600 -735 -950 -1180 -1500(vịng/phút)_ Bước tiến của bàn may :30-37, 5-47, 5-60 -75 -95 -118 -150 -190-235 -300 -375 -475 -600 -750 -960 -1500 (mm/ph)

_ Hiệu xuất của máy :N= 0,75

_ Lực cắt lớn nhất theo bước tiến của bàn máy 1500(kg)

d) Chọn dao :

Dao được dùng dao phay đĩa 3 mặt răng thép gió P18 :D = 150, Z = 8 , B = 4

e) Tính chế độ cắt :

Chọn t : gia công thô nên chọn t = h= 45mm

Chọn lượng chạy dao S

.

ph m K Z B S t T

D C

v pv uv yv z xv m

qv v

Bảng(8-1) Lấy Kuv = 1,9

 Kv = Kmv .Knv .Kuv = 1,9

Thay vào công thức

8 4 06 , 0 45 150

150 690

0 1 , 0 12 , 0 3 , 0 35 , 0

2 , 0

ph m



Số vòng quay trong 1 phút của dao

n = 1000.D.V = 960 ( / )

150 14 , 3

510 1000

ph v

ph v

xp p

K n

D

Z B S t C

.

.

75 0,3

= 0,9Thay vào công thức

960 150

8 4 02 0 45 261

0 1 , 1

1 , 1 8 , 0 9 , 0

kg



452 52

kw



So với công suất máy [N] = 7kw máy làm việc an toàn

Thời gian chạy máy

Tm =

p S

11 Nguyên công XII:Kiểm tra

-Độ khơng đồng tâm giữa hai lổ Ø30+0,13 và Ø14-0,027 khơng quá 0,05 trên suốt chiều dài

- Đơ khơng song song giữa hai tâm lổ Ø30+0,13 và Ø55-0,047 khơng quá 0,02 /100mm

- Đơ khơng đối xứng của rảnh 4mm với tâm Ø55-0,047 khơng quá 0,5

Khoan khoét doa lỗ  15+0,027

VI Thiết kế đồ gá :

Nguyên công phay rảnh 4mm

1 Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công thiết kế đồ gá:

Yêu cầu kỹ thuật của nguyên công cần thiết kế đồ gá là đảm bảo về kích thước 4mm ,rảnh 4mmm phải đối xứng qua tâm lổ Ø55-0.047 và độ nhám Rz 80

2 Phân tích chọn chuẩn gia công :