Tính toán thiết kế đồ gá

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết dịnh trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước.

Trang 1

Nhận xột của giáo viên hướng dẫn

………

Hưng yên, ngày thỏng năm 2009

Ký tờn

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết dịnh trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nước ta

Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải được tiến hành đồng thời với việc phát triển nguồn nhân lực và đầu tư các trang bị hiện đại Việc phát triển nguồn nhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trường đại học.

Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kĩ sư cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí được đào tạo ra phải

có kiến thức cơ bản tương đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất.

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chương trình đào tạo kĩ sư và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực vv

Để giúp cho sinh viên nắm vững được các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chương trình đào tạo , đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu được của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học

Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo

Phan Ngọc Ánh đến nay Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong được sự chỉ

Trang 3

bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

Ngày 10 tháng 10 năm 2009

SV Hà Hữu Trí

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

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

Đồ gá là trang bị công nghệ cần thiết trong quá trình gia công ,kiểm tra và lắp ráp sản phẩm cơ khí.Trong các loại đồ gá được sử dụng thì đồ gá gia công chiếm tới 80-90%

Đồ gá gia công tạo điều kiện mở rộng khả năng làm việc của máy công

cụ,giảm thời gian phụ vì gá đặt phôi nhanh gọn ,giảm thời gian máy vì có thể gá đặt nhiều phôi để gia công đồng thời ,góp phần hạ giá thành sản phẩm ,giảm nhẹ sức lao động khi gá đặt phôi gia công

Chi tiết thân đồ gá là phần quan trọng nhất của đồ gá gia công , thân đồ gá có khoan các lỗ lắp ghép Thân đồ gá được lắp chặt trên băng máy nhờ các bulông, thân đồ gá dùng để định vị và kẹp chặt chi tiết gia công(cơ cấu định vị và kẹp chặt được lắp trên đồ gá) nhằm xác định vị trí chính xác giữa phôi gia công và dụng cụ gia công,đồng thời giữ vị trí ổn định trong khi gia công

Chi tiết làm việc trong điều kiện rung động và thay đổi

Vật liệu sử dụng là : GX 15-32 , có các thành phần hoá học sau :

C = 3 – 3,7 Si = 1,2 – 2,5 Mn = 0,25 – 1,00

Trang 4

S < 0,12 P =0,05 – 1,00

[]bk = 150 MPa

[]bu = 320 MPa

II.PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT

Tính công nghệ trong kết cấu là những đặc điểm về kết cấu cũng như nhữngyêu cầu kỹ thuật ứng với chức năng làm việc của chi tiết gia công Nó có ý nghĩaquan trọng trong việc nâng cao tính công nghệ, giảm khối lượng lao động, tăng hệ

+ Chi tiết thuộc dạng chi tiết dạng hộp

+ Chi tiết đòi hỏi độ vuông góc giữa các mặt phẳng với nhau và giữa tâm lỗ

và mặt đầu của lỗ

+ Kết cấu của hộp phải được đảm bảo khả năng cứng vững

+ Ta thấy thân đồ gá với kích thước không lớn lắm phôi nên chọn là phôiđúc và vì để đảm bảo các điều kiện làm việc trong quá trình gia công

+ Chiều dài các lỗ cơ bản nên chọn bằng nhau và các mặt đầu của chúngthuộc hai mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất

Trang 5

+ Kết cấu nên chọn đối xứng qua mặt phẳng nào đó Đối với các lỗ vuônggóc cần phải thuận lợi cho việc gia công lỗ.

+ Kết cấu phải thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc

+ Kết cấu thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất

+ Nguyên công đầu tiên gia công mặt đáy để làm chuẩn cho chi tiết và làchuẩn để gia công các bề mặt khác

III.XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Việc xác định quy mô và hình thức tổ chức sản xuất cho chi tiết là một việclàm quan trọng cho các bước làm việc tiếp theo Bởi nếu xác định dạng sản xuấtkhông đúng sẽ ảnh hưởng đến việc lập quy trình công nghệ, ảnh hưởng đến sảnlượng hàng năm của chi tiết và ảnh hưởng đến chi phí ban đầu để gia công chi tiết

Để đảm bảo sản lượng hàng năm và sản phẩm của đề tài được giao một cáchchính xác ta phải xác định dạng sản xuất, từ đó làm cơ sở thiết kế quy trình côngnghệ đồ gá, cùng những trang thiết bị khác phù hợp nhằm giảm giá thành, năngcao chất lượng và sản lượng cho sản phẩm Muốn vậy, trước hết ta phải xác địnhsản lượng hàng năm cho chi tiết và trọng lượng của chi tiết đó

Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau :

N = N 1 m (1+

α+β

100 )Trong đó

N- Số chi tiết được sản xuất trong một năm

N1- Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (1950 chiếc/năm)

m- Số chi tiết trong một sản phẩm (m=1)

- Phế phẩm trong xưởng đúc  =(3-:-6) %

- Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ  =(5-:-7)%

Trang 6

Q1- Trọng lượng chi tiết

 - Khối lượng riêng của vật liệu,chọn ó gang xam=7 kg/ dm3

Bảng 1.Khối lượng riêng của một số vật liệu

1.Xác định phương pháp chế tạo phôi

Việc xác định phù hợp phương pháp tạo phôi sẽ đem lại hiệu quả kinh tế và đảm bảo lượng dư gia công

Xác định phương pháp tạo phôi dựa trên các yêu cầu sau :

+ Kết cấu hình dạng của chi tiết

Trang 7

+ Vật liệu chế tạo chi tiết.

+ Khả năng đạt được độ chính xác và yêu cầu kỹ thuật

Kết cấu của chi tiết không phức tạp ,vật liệu của chi tiết là gang xám 15-32nên ta dùng phương pháp đúc, do bề mặt không làm việc không cần chính xác cao

và ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn kimloại

2.Gia công chuẩn bị phôi

Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc chọn chuẩn ta cần gia công chuẩn bị phôi

để tạo các bề mặt sạch và chính xác đủ để dùng làm chuẩn thô khi gia công ,đồngthời cũng làm giảm sự ảnh hưởng của bề mặt phôi đến quá trình cắt để nâng caochất lượng bề mặt sau gia công cũng như tăng tuổi bền của dụng cụ cắt

Việc chuẩn bị phôi chủ yếu là làm sạch các bề mặt của chi tiết ,làm sạchbavia ,đậu rót ,đậu ngót

3.Bản vẽ lồng phôi :

V.LẬP THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG

1 Xác định đường lối công nghệ:

Trong quá trình sản xuất việc xác định quy trình sản xuất là hết sức quan trọng sao cho quy trình công nghệ mà thiết kế phải đảm bảo chính xác và chất lượng gia công ,đồng thời phải đảm bảo tăng năng suất lao động và giảm giá

thành Quy trình công nghệ phải đảm bảo được sản lượng đề ra

Do sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp gia công một vị trí ,gia công tuần tự Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng

2.Lập thứ tự các nguyên công (vẽ sơ đồ gá đặt ,ký hiệu định vị chi tiết ,kẹp chặt

,chọn máy,chọn dao ,ký hiệu chuyển động của dao ,của chi tiết).

Nguyên công I :Phay mặt đáy

Trang 8

 Định vị: Định vị bằng mặt phẳng hạn chế ba bậc tự do,hai chốt tỳ phụ để tăng độ cứng vững khi gia công.thêm hai chốt tỳ vào mặt bên hạn chế 1 bậc tịnh tiến và xoay Như vậy chi tiết được hạn chế 5 bậc tự do.

 Kẹp chặt :Kẹp chặt bằng mỏ kẹp ,phương lực kẹp vuông góc với chi tiết

 Chọn máy :Máy phay ngang vạn năng côngxôn 6H81 có các thông số : -Số cấp tốc độ trục chính :16

-Phạm vi tốc độ trục chính :65-1800 vg/ph

-Công suất động cơ chính :4,5kW

Bảng 9.38 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3)

 Chọn dao :Dao phay đĩa ba mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng

(D=100,B=25,Z=10, T=120 phút )

Bảng 4.85 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1)

Trang 9

Nguyên công II :Phay 2 mặt bên B

 Định vị :Định vị bằng mặt phẳng đáy hạn chế ba bậc tự do,thêm hai chốt tỳ vào mặt cạnh chi tiết chống 1 bậc tịnh tiến và chống quay.Vậy chi tiết được định vị 5 bậc tự do

 Kẹp chặt :Kẹp chặt bằng mỏ kẹp ,phương lực kẹp vuông góc với bề mặt chi tiết

 Chọn máy:Máy phay đứng vạn năng côngxôn 6H11 có các thông số : -Số cấp tốc độ trục chính :16

-Phạm vi tốc độ trục chính :65-1800 vg/ph -Công suất động cơ chính :4,5kW

 Chọn dao : Dùng dao phay mặt đầu thép gió (D=40 ,Z=10 )

Trang 10

Nguyên công III:Phay mặt phẳng trên C

 Định vị :Định vị bằng mặt phẳng đáy hạn chế ba bậc tự do

 Kẹp chặt : Kẹp chặt bằng mỏ kẹp ,phương lực kẹp vuông góc với chi tiết

 Chọn máy : Máy phay đứng vạn năng côngxôn 6H11 có các thông số : -Số cấp tốc độ trục chính :16

-Phạm vi tốc độ trục chính :65-1800 vg/ph -Công suất động cơ chính :4,5kW

 Chọn dao :Dùng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng

(D=125,B=60,Z=10)

Trang 11

Nguyên công IV: Khoan –khoét –doa 2 lỗϕ14

 Định vị : Định vị bằng mặt phẳng hạn chế ba bậc tự do , định vị vào mặtcạnh 2 chốt trụ ngắn, một chốt trụ chốt chống xoay Chi tiết được định vị sáubậc tự do

 Chọn máy : Máy khoan đứng K125 có các thông số :

Trang 12

-Đường kính lớn nhất khoan được 25mm

-Kích thước bàn máy 375x500

-Số cấp tốc độ trục chính 9

-Phạm vi tốc độ trục chính 97-1360 vg/ph -Công suất động cơ :2,8Kw

 Chọn dao : Mũi khoan ruột gà d=10mm

Mũi khoét d= 13,5mm

Mũi doa d= 14 mm

Bảng 4-40,4-47,4-49 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1)

Trang 13

Nguyên công V: Khoan và taro 2 lỗ M10

 Định vị : Định vị bằng mặt phẳng hạn chế ba bậc tự do ,hai chốt tỳ tăng độcứng vững khi gia công,định vị vào 2 lỗ ϕ16 một chốt trụ ngắn một chốtchống xoay Chi tiết được định vị sáu bậc tự do

Trang 14

-Phạm vi tốc độ trục chính 97-1360 vg/ph -Công suất động cơ :2,8kW

 Chọn dao : Mũi khoan ruột gà d=8,5

Mũi taro d=10

Nguyên công VI: Khoan và taro 4 lỗ M6

Trang 15

Mũi taro d=6

Nguyên công VII: Khoan và taro 2 lỗ M6

Trang 16

Mũi taro d=6

Nguyên công VIII: Khoan- Khoét-Doa 2 lỗ ϕ16

 Định vị : Định vị bằng mặt phẳng hạn chế ba bậc tự do , định vị vào 2 lỗϕ14 một chốt trụ ngắn một chốt chống xoay Chi tiết được định vị sáu bậc tựdo

Trang 17

 Chọn dao : Mũi khoan ruột gà d=12mm

Mũi khoét d= 15,5mm

Mũi doa d= 16 mm

Bảng 4-40,4-47,4-49 (Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1)

VI.TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI

Trang 18

Việc tính lượng dư cho gia công chi tiết là công việc quan trọng và cần thiết

là cơ sở sau này cho việc chế tạo phôi Nếu xác định lượng dư gia công không hợp

lý sẽ ảnh hưởng tới quá trình gia công và ảnh hưởng tới kinh tế do nhiều mặt Nếu lượng dư gia công quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu tiêu, phải qua nhiềulần cắt gọt ảnh hưởng tới dụng cụ cắt và độ rộng trong quá trình gia công, đồ gákhông được bền ảnh hưởng tới chi tiết và hiệu quả kinh tế không cao

Lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để bù các sai lệch hình dáng hình học của chitiết và chi tiết sẽ trở thành phế phẩm và hiệu quả kinh tế kém vì phải bù đắp vào sốchi tiết bị hư hỏng

Do vậy việc xác định lượng dư cho hợp lý là một việc rất quan trọng vì nóảnh hưởng tới những sai lệch và yêu cầu kĩ thuật của chi tiết

Trong ngành cơ khí chế tạo máy người ta thường sử dụng hai phương phápsau để xác định lượng dư gia công:

-Phương pháp thống kê kinh nghiệm

-Phương pháp tính toán phân tích

Phương pháp thống kê kinh nghiệm dùng để xác định lượng dư gia công bằngkinh nghiệm Phương pháp này thường không tính đến điều kiện gia công cụ thểnên lượng dư cần được gia công thường lớn hơn giá trị gia công cần thiết

Phương pháp tính toán phân tích được dựa trên cơ sở tạo ra lượng dư gia cônghay lớp kim loại cần gọt bỏ để tạo nên chi tiết hoàn chỉnh

Xác định lượng dư cho các bước công nghệ phay mặt phẳng trên

Trang 19

Trong đó : Rz i1:chiều cao mấp mô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại

Ta i1:chiều sâu lớp kim loại bị hư hỏng do bước công nghệ sát trước để lại

i1:là sai số không gian tổng cộng do bước công nghệ trước để lại

i:sai số gá đặt

Với phôi chế tạo bằng phương pháp đúc tra bảng 10(tkda CNCTM) ta có :

R z=250 T i =350

Sau khi phay thô ta có R z=100 T i =100

Sai lệch giới hạn không gian được xác định theo công thức

Trang 20