thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn 17

tài liệu tham khảo thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn 17

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ giáo dục và đào tạo đại học Thái Nguyên trờng đại học kỹ thuật công nghiệp khoa cơ khí - chế tạo máy bộ môn: dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật ---------------- - ----------------- đồ án tốt nghiệp Giáo viên hớng dẫn : Thạc sỹ Hà Thị Mai Sinh viên thiết kế : Vũ Khắc Uyên Lớp : TC2001MA Thái Nguyên - 2006 Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp 1 Bộ môn dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ giáo dục và đào tạo cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam Trờng đại học kỹ thuật Độc lập -Tự do -Hạnh phúc Công nghiệp Thái Nguyên ---------------000------------------ Đề TàI THIếT Kế đồ án TốT NGHIệP Ngời thiết kế : Vũ Khắc Uyên Lớp : TC01MA Ngành : Chế tạo máy Cán bộ hớng dẫn : Th.s Hà Thị Mai Ngày giao đề tài : Ngày hoàn thành đề tài : Nội dung đề tài: Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn 17 Sản lợng: 25.000 chiếc/năm; Trang thiết bị : tự chọn Tổ trởng bộ môn Cán bộ hớng dẫn TM Hiệu trởng (Ký tên) (Ký tên) Chủ nhiệm khoa (Ký tên, đóng dấu) Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp 2 Bộ môn dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Bộ giáo dục và đào tạo cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam Trờng đại học kỹ thuật Độc lập -Tự do -Hạnh phúc công nghiệp Thái Nguyên ---------------000------------------ Thuyết minh đồ án TốT NGHIệP Sinh viên thiết kế : Vũ Khắc Uyên Lớp : TC01MA Ngành : Chế tạo máy Cán bộ hớng dẫn : Th.s Hà Thị Mai Đề tài: Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn 17 Số trang thuyết minh : 107 trang Số bản vẽ: 07 bản A 0 01 bản A 0 bản vẽ lồng phôi 05 bản A 0 - thứ tự các nguyên công 01 bản A 0 bản vẽ thiết kế đồ gá Tổ trởng bộ môn Cán bộ hớng dẫn TM hiệu trởng (Ký tên) (Ký tên) Chủ nhiệm khoa (Ký tên, đóng dấu) Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp 3 Bộ môn dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật Thuyết minh đồ án tốt nghiệp mục lục Trang Phần mở đầu : Tổng quan về mũi khoan. 3 Phần I : Thiết kế mũi khoan xoắn tiêu chuẩn 17. 8 Vật liệu chế tạo mũi khoan. 9 Kết cấu mũi khoan. 14 Phần II : Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo mũi khoan. 25 Đặc điểm kết cấu mũi khoan 26 Xác định dạng sản xuất. 27 Chọn phôi và phơng pháp chế tạo phôi. 32 Thiết kế qui trình chế tạo mũi khoan. 34 Sơ đồ thứ thự các nguyên công. 40 Phần III : Tính và tra lợng d. 64 I. Tính và tra lợng d II. Lập bảng Phần IV : Tính và tra chế độ cắt. 72 A. Tính chế độ cắt cho các nguyên công tiện thô phần chuôi B. Tính chế độ cắt cho các nguyên công Phần V : Tính và thiết kế đồ gá. 106 I. Đặt vấn đề II. Lời nói đầu Theo xu thế chung của sự phát triển khoa kỹ thuật học hiện thế giới Việt Nam chúng ta có những phát triển rất đáng kể, đặc biệt là trong Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp 4 Bộ môn dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật Thuyết minh đồ án tốt nghiệp công nghiệp .Nhng so với nền công nghiệp của các nớc trên thế giới chúng ta còn nhiều thua kém. chính vì vậy việc đào tạo những trí thức trẻ cho tơng lai là một việc hết sức quan trọng nhằm đáp ứng nhu cầu cần thiết của nền công nghiệp hiện đại .Đặc biệt là trong các trờng kỹ thuật nơi trực tiếp đào tạo ra những kỹ s và cử nhân tơng lai của đất nớc. Và trờng đại học kỹ thuật công nghiệp thái nguyên cũng vậy với truyền thống lâu đời cùng với đội ngũ giảng viên nhiệt tình giảng dậy. Là một trong những sinh viên của trờng, em biết vai trò và trách nhiệm của mình .Sau năm năm học và nghiên cứu tại trờng đến nay em đ- ợc nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài: Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan xoắn 17 do cô giáo Hà Thị Mai hớng dẫn. Đối với em đây là một đề tài khá phức tạp, nhng đợc sự chỉ bảo tận tình của cô giáo hớng dẫn và với những lỗ lực của bản thân, đến nay em đã hoàn thành đồ án của mình. Song do thời gian có hạn cùng với kiến thức còn hạn chế vì vậy đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót .Do đó em rất mong đợc sự chỉ bảo của thầy cô giáo để đồ án của em đợc hoàn thiên hơn. Em xin chân thành cám ơn cô giáo Th.s Hà Thị Mai đã tận tình chỉ bảo để em hoàn thành đồ án đúng thời hạn. Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô trong bộ môn và khoa Cơ khí chế tạo máy. Thái Nguyên ngày tháng . năm 200 . Sinh viên Vũ Khắc Uyên Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp 5 Bộ môn dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Phần Mở ĐầU TổNG QUAN Về MũI KHOAN I. Đặc điểm và vai trò của mũi khoan Hiện nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học hiện đại và việc áp dụng nhiều biện pháp cũng nh những thành quả hiện đại vào trong sản xuất vì vậy mà nhu cầu đòi hỏi chất lợng sản phẩm ngày càng cao hơn . Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp 6 Bộ môn dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Trong công nghệ sản xuất dao cắt nói chung và trong công nghệ chế tạo mũi khoan nói riêng vịêc không ngừng nâng cao chất lợng cũng nh hoàn thiện kết cấu là một nhu cầu luôn đợc đề ra để đáp ứng đợc nhu cầu thiết yếu của nền công nghiệp hiện đại. Với đặc điểm của mũi khoan là chi tiết dạng trục nó là dụng cụ cắt để gia công lỗ hình trụ trên vật liệu đặc, khoan rộng lố đã có sẵn. Mũi khoan có thể khoan thông hoặc không thông tuỳ thuộc vào yêu cầu của chi tiết gia công . Gia công bằng mũi khoan đạt đợc độ chính xác cấp 11 ữ 12 cấp nhẵn bề mặt 3 ữ 5 (R a = 5 ữ 20) (R z = 20 ữ 80) Vì độ chính xác, và độ nhẵn bề mặt của chi tiết gia công không cao, mũi khoan thờng đợc dùng để gia công thô. Với công nghệ hiện đại, ngày nay có rất nhiều phơng pháp gia công mũi khoan. Tuỳ thuộc vào kích thớc của mũi khoan yêu cầu mà ta có những phơng pháp chế tạo thích hợp . Với từng loại công dụng mà mũi khoan có các loại sau. +Mũi khoan nòng súng (mũi khoan lỗ sâu). Khi khoan lỗ sâu để hạn chế những nhợc điểm do mũi khoan ruột gà ngời ta sử dụng mũi khoan kiểu nòng súng. +Mũi khoan tâm . +Mũi khoan xoắn (mũi khoan ruột gà). Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp 7 Bộ môn dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Chiều dài mũi khoan Phần làm việc phần cán dao Cổ dao Chuôi bẹt Hiện nay mũi khoan xoắn là loại đợc sử dụng nhiều nhất , nó có thể khoan cả lỗ sâu lẫn lỗ nông tuỳ thuộc vào yêu cầu . _Một số yêu cầu của mũi khoan xoắn. +Vật liệu chế tạo :có thể dùng thép Y12A,9XC, P9, P18 hoặc gắn mảnh hợp kim cứng. +Độ cứng sau nhiệt luyện : HRC 60 ữ 65 . +Độ nhẵn bề mặy sau, cạnh viền mặt chuôi không thấp hơn cấp 8. Độ nhẵn mặt rãnh không thấp hơn cấp 7. +Độ côn ngợc trên phần làm việc :0.04ữ0.09mm trên 100mm chiều dài. + Đờng kính lõi mũi khoan có thể cố định hoặc tăng dần về phía chuôi từ 1,4 ữ 1.8mm trên 100mm chiều dài. + Độ đảo hớng kính giữa phần làm việc với phần chuôi không đựơc vợt qua trị số sau: đờng kính D 20mm là 0.12mm. Đờng kính D> 20ữ50 mm là 0.15. Đờng kính D>50mm là 0,18mm. +Sai lệch các góc mũi khoan không vợt quá 2 . Với những yêu cầu kỹ thuật trên để cụ thể hoá quá trình chế tạo mũi khoan xoắn tiêu chuẩn 17 ta bớc vào thực hiện các phần sau. Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp 8 Bộ môn dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Phần i Thiết kế mũi khoan xoắn tiêu chuẩn 17 Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp 9 Bộ môn dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật Thuyết minh đồ án tốt nghiệp I.Vật liệu chế tạo mũi khoan Trong quá trình gia công phần cắt của dao trực tiếp làm nhiệm vụ cắt để tạo ra phoi và tạo hình. Để nâng cao năng suất cắt, nâng cao chất lợng bề mặt gia công phần cắt của dao không những phải có hình dáng hình học hợp lý mà phải đợc chế tạo từ những vật liệu thích hợp. Vì vậy để có vật liệu thích hợp cho việc chế tạo mũi khoan ta đi tìm hiểu yêu cầu của vật liệu chế tạo mũi khoan sau. 1. Những yêu cầu chung của vật liệu chế tạo mũi khoan. a).Tính năng cắt. Trong quá trình cắt ở phần lỡi cắt trên mặt trớc và mặt sau của dao thờng xuất hiện ứng xuất tiếp xúc rất lớn, khoảng 4000 ữ 5000N/ mm đồng thời áp lực riêng lớn gấp 100 ữ 200 lần so với áp lực cho phép của chi tiết máy nhiệt độ tập trung lên vùng cắt lên tới 600ữ900C. Trong điều kiện làm việc nh vậy việc cắt chỉ thực hiện có hiệu quả khi dao có khả năng giữ đợc tính cắt trong khoảng thời gian dài. Điều đó đòi hỏi vật liệu dụng cụ cắt phải có đầy đủ những tính chất cơ lý cần thiết nh độ cứng ,độ bền nhiệt, độ bền cơ học , độ bền mòn , độ dẫn nhiệt. - Độ cứng: là một trong những chỉ tiêu quan trọng của vật liệu dụng cụ cắt .Muốn cắt đợc vật liệu, phần cắt phải có độ cứng lớn hơn vật liệu gia công khoảng 25HRC nó thờng đạt trong khoảng 60 ữ 65HRC . - Độ bền nhiệt: Là khả năng giữ đợc độ cứng cao và các tính năng cắt khác ơ nhiệt độ cao trong khoảng thời gian dài. Nó là tính năng quan trọng nhất của vật liệu dụng cụ cắt. Nó quyết dịnh việc duy trì khả năng cắt của dao trong diều kiện nhiệt độ và áp lực rất lớn ở vùng cắt. - Độ bền cơ học: Là khả năng chịu đợc những va đập và rung động mạnh mà vẫn đảm bảo điều kiện cắt gọt của dụng cụ cắt. Để nâng cao đợc tính năng cắt, tuổi bền của dao thì vật liệu dụng cụ cắt phải có độ bền cơ học cao, chịu đợc những lực và xung lực lớn. Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp 10 Bộ môn dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật [...]... của mũi khoan có trị số thay đổi theo từng vị trí lỡi cắt Ngoài ra các sai số do chế tạo mũi khoan sinh ra nh độ không đồng tâm giữa phần cắt và phần chuôi sẽ làm cho lỗ gia công bị lay rộng ra Do đó để làm giảm những sai số chế tạo trong quá trình thiết kế ta cần phải tìm hiểu tỷ mỷ nguyên lý về thiết kế lập quy trình công nghệ và yêu cầu kỹ thuật chế tạo mũi khoan Song ở đây mũi khoan đợc chế tạo. .. (cm2) IV thiết kế quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan 17 1 Chuẩn và chọn chuẩn - Chọn chuẩn là bớc đầu tiên quan trọng nhất trong quy trình công nghệ chế tạo chi tiết nhằm xác định chính xác vị trí của chi tiết gia công trong hệ thống công nghệ Việc chọn chuẩn hợp lý khi thoả mãn các yêu cầu sau: - Đảm bảo chất lợng của chi tiết trong suốt quá trình gia công - Nâng cao năng suất lao động và hạ giá... Hiện nay với việc áp dụng nhiều máy móc và trang thiết bị hiện đại vào sản xuất và chế tạo dao cắt, song vẫn cha giải quy t đợc triệt để những sai số do chế tạo mũi khoan Chính vì điều đó mà độ chính xác đạt đợc khi gia công bằng mũi khoan có độ chính xác rất thấp Cụ thể của nguyên nhân độ chính xác thấp trong quá trình gia công bằng mũi khoan là Kết cấu của mũi khoan cha hoàn thiện: Đó là việc có quá... vị mũi khoan vào trục chính của máy hoặc các đồ gá, để truyền chuyển động và mô men xoắn khi cắt - Với mũi khoan có đờng kính > 12 (mm) thờng dùng cán dao dạng côn Moóc Dạng này có u điểm là khả năng định tâm cao giữa đờng tâm mũi khoan và đờng tâm máy, truyền đợc mô men xoắn lớn Nhng có nhợc điểm là khó chế tạo - Trên phần cán dao có phần chuôi dẹt (e) dùng làm chuẩn công nghệ trong qúa trình chế tạo. .. đại học kỹ thuật công nghiệp 24 Bộ môn dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp 25 Bộ môn dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Phần II Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp 26 Bộ môn dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật Thuyết minh đồ án tốt nghiệp i Đặc điểm kết cấu của mũi khoan Hiện nay... cho 1 đơn vị chi tiết gia công Từ những yêu cầu chung trên ta đi tìm hiểu từng loại vật liệu để chọn đợc loại vật liệu hợp lý nhất cho qúa trình chế tạo mũi khoan có giá thành thấp 2 Các loại vật liệu chế tạo mũi khoan Vật liệu dụng cụ cắt đợc hình thành và phát triển theo nhu cầu phát triển của khoa học kỹ thuật và của sản xuất Với mũi khoan các loại vật liệu thờng đợc chế tạo là: Thép các bon dụng... dụng cụ là mũi khoan thì việc chọn vật liệu chế tạo mũi khoan là thép gió P18 là hoàn toàn hợp lý Vì nó có đầy đủ độ bền tốt nhất là độ mòn ở trạng thái nguội, tính ổn định khi nhiệt luyện, tính mài tốt hơn, đặc biệt khi mài sắc Bảng thành phần hoá học của thép gió P18 Thành phần hoá học % Các bon 0,75 Vonfram 18 Crôm 4 Vanađi 1 II Kết cấu mũi khoan - Mũi khoan xoắn tiêu chuẩn 17 + Vật liệu chế tạo : Thép... công thức: tg AN = D A tg D sin Trong đó: DA: Đờng kính mũi khoan xét tại điểm A D: Đờng kính mũi khoan xét tại đỉnh lớn nhất : Góc nghiêng chính : Góc xoắn mũi khoan Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp 19 Bộ môn dụng cụ cắt vật liệu kỹ thuật Thuyết minh đồ án tốt nghiệp (tra bảng 37 - Thiết kế dụng cụ cắt kim loại tập I) Ta có với đờng kính mũi khoan D = 17 = 300 b Góc sau () Góc sau của mũi khoan. .. đó và đồng trục với mũi khoan Trị số góc sau của mũi khoan thay đổi tuỳ thuộc vào điểm nghiên cứu trên lỡi cắt theo quy luật tăng dần kể từ điểm ngoài cùng đến tâm mũi khoan 0 0 (Tra bảng 39- thiết kế dụng cụ cắt tập I) ta có: = 8ữ14 chọn = 8 thì 0 0 góc sau của tâm có giá trị = 25 ữ 35 c Góc nghiêng chính () Góc nghiêng chính () là góc chủ yếu của mũi khoan đóng vai trò là góc nghiêng chính quy t... định đến năng suất và tuổi bền của mũi khoan Để đảm bảo cho hai lỡi cắt chính đối xứng nhau qua trục mũi khoan góc ở đỉnh thờng đợc xác định bằng góc 2 Khi giảm góc nghiêng sẽ cho phép mũi khoan dễ ăn sâu vào vật liệu, lỡi cắt dài ra, do đó thoát nhiệt dễ hơn, tuy nhiên nh vậy sẽ làm cho độ bền của mũi khoan giảm xuống Góc đợc chọn phụ thuộc vào vật liệu gia công Trờng đại học kỹ thuật công nghiệp 20