Thân ba ngả đã cho có thể coi là chi tiết dạng hộp nên chức năng của chi tiết này có thể dùng trong các van cấp nước,khí ,nhiên liệu và trong các hệ thống công nghiệp khác,có thể để đỡ các trục của máy.
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Môn học công nghệ chế tạo máy có vai trò quan trọng đối với sinh viênnghành chế tạo máy nói chung và nghành ôtô, động cơ nói riêng Nghành côngnghệ chế tạo máy gia công và chế tạo các loại máy , các thiết bị cơ khí phục vụcác ngành kinh tế như: công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điệnlực vv
Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là đồ án rất quan trọng đối với sinh viên khoa cơ khí Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy công cụ,dụng cụ cắt, đồ gá Ngoài ra đồ án còn giúp cho sinh viên hiểu và có thể thiết kế và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy giáo
ĐINH ĐẮC HIẾN Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạomáy Trong quá trình thiết kế và tính toán sẽ không tránh khỏi những sai sót docòn ít kiến thức thực tế và kinh nghiệm thiết kế nên em rất mong được sự chỉbảo của các thầy cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn nữa
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Trang 2I NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết thân ba ngả đảm bảo yêu cầu
kỹ thuật đã cho trong bản vẽ chi tiết
II PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG &ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT.
Thân ba ngả đã cho có thể coi là chi tiết dạng hộp nên chức năng của chi tiết này có thể dùng trong các van cấp nước,khí ,nhiên liệu và trong các hệ thống công nghiệp khác,có thể để đỡ các trục của máy Nhờ các lỗ ngang dọc trên thân mà nhiên liệu được phân phối đi theo các ngả trong máy theo yêu cầu, các mặt làm việc của chi tiết là các bề mặt trong của lỗ Chi tiết làm việc trong điều kiện không phức tạp với yêu cầu kỹ thuật không cao nên ta có thể gia công chi tiết trên các máy vạn năng thông thường mà vẫn có thể đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đã đặt ra
Yêu cầu kỹ thuật cơ bản.
- Độ không phẳng và độ không song song của các bề mặt chính trong khoảng 0,05 1(mm), Rmm), Ra = 5 1,25
III PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CHI TIẾT
Tử bản vẽ chi tiết ta thấy: Chi tiết có nhiều bề mặt phải gia công trong đó có nhiều bề mặt đòi hỏi độ chính xác.Trên chi tiết có các lỗ phải gia công đạt độ chính xác và độ nhám.Về cơ bản kết cấu của chi tiết có đủ độ cứng vững, kết cấu hợp lý như: Chiều dày thành đủ lớn, đủ diện tích, lỗ vuông góc với mặt phẳng của vách, bề mặt cần gia công không có vấu lồi Do vậy đảm bảo cho việc chế tạo chi tiết Với chi tiết trên ta có thể dùng phương pháp tạo phôi đúc.Ngoài ra khi gia công chi tiết có những khó khăn :
+Gia công các lỗ khó khăn do khoảng cách các lỗ ngắn và không thể gia công trên máy nhiều trục , khi gia công khó đảm bảo độ đồng tâm của 2 lỗ 20 và
+Trong quá trình đúc tránh để rỗ khí, phôi đúc phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật khi đúc phải để lại lượng dư cho gia công cơ
Với chi tiết trên mặt đầu A là gốc kích thước vậy khi gia công cơ ta tiến hành tiện mặt đầu làm chuẩu tinh để gia công cho các nguyên công tiếp theo
2
Trang 3+Tại mặt đầu trụ 45 có 2 vấu vậy để đảm bảo chính xác ta có thể phay 2 mặtnày đồng thời bằng 2 dao phay đĩa trên máy phay có trục nằm ngang.
Để tính được thể tích của chi tiết ta chia chi tiết ra làm nhiều phần để tính các
Vi sau đó lấy tổng các Vi Sau khi tính toán ta được V = 0,11(mm), Rdm3)
- Khối lượng riêng của gang : = 7,4 kG/dm3
*) Trọng lượng của chi tiết
Q = .V
Vậy Q = 0,11.7,4 = 0,82 (mm), Rkg)
2) Sản lượng chi tiết:
Sản lượng chi tiết hàng năm được xác định theo công thức :
N=N 1.m (1+
β +α
100 )
N - Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm
N1 - Số sản phẩm được giao N1 = 5.000(mm), Rct/nam)
m - Số chi tiết trong 1 sản phẩm, (mm), Rm =1)
- Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (mm), R lấy = 5%).)
IV xác định phương pháp chế tạo phôi
- Vì cấu tạo của chi tiết có dạng hộp có nhiều lỗ vậy để đảm bảo điều kiện kết cấu, làm việc cũng như thuận tiện cho việc gia công cơ ta chọn phương pháp đúc phôi
- Do các đặc điểm của phôi như :
+ Sản xuất hàng loạt lớn
+ Chi tiết cỡ nhỏ
Do đó, đúc phôi theo phương pháp đúc trong khuôn cát:
+khuôn làm bằng máy
+mẫu làm bằng kim loại
- Chọn mặt phân khuôn : Mặt phân khuôn được biểu diễn trên hình vẽ
Trang 4V THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT.
1 Xác định đường lối công nghệ.
Sau khi phân tích kết cấu của chi tiết, dạng sản xuất là loạt lớn và trong điều kiện sản xuất ở nước ta hiện nay, ta chọn phương án phân tán nguyên công, sử dụng nhiều đồ gá chuyên dùng để gia công trên các máy vạn năng thông dụng
2 Lập tiến trình công nghệ gia công chi tiết.
Nguyên công tạo phôi.
Chế tạo phôi bằng phương pháp đúc
Đúc trong khuôn cát với:
+Khuôn làm bằng máy
+Mẫu làm bằng kim loại
Nguyên công ủ và làm sạch phôi.
Sau khi đúc, phôi phải được ủ để khử ứng suất dư, sau đó phôi phải được làm sạch trước khi gia công cơ
Thứ tự các nguyên công gia công cơ:
- Nguyên công 1 : Tiện mặt đầu (mm), RA) & Khoét + Doa lỗ 25
- Nguyên công 2 : Phay mặt đầu khối trụ 45
- Nguyên công 3 : Khoan +doa lỗ 100,01
- Nguyên công 4 : Phay mặt đầu vuông góc với mặt chuẩn (mm), RA)
- Nguyên công 5 : Khoan + Khoét + Doa lỗ 20 và 12
- Nguyên công 6 : Khoan + Doa lỗ 12
- Nguyên công 7 : Phay bậc để Khoan+Doa lỗ 6
- Nguyên công 8 : Phay rãnh mặt đầu khối trụ
- Nguyên công 9 : Kiểm tra
Nguyên công 1:
Bước 1) Tiện mặt đầu (A )
(mm), RNguyên công tạo mặt phẳng tinh để gia công các mặt khác)
Định vị và kẹp chặt.
4
Trang 5Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm,lực kẹp sinh ra từ các chấu kẹp.
Nguyên công được thực hiện trên máy tiện vạn năng với dao tiện mặt đầu
Tra lượng dư gia công.
- Kích thước cần đạt ở nguyên công này: 700,01 , Ra = 2,5 m
Tra theo bảng 5 TKĐACNCTM, tương ứng với cấp chính xác 6
Nguyên công này được chi là 2 bước
+ Tiện thô
+ Tiện tinh
Tiện thô với lượng dư là Z = 2 (mm), Rmm)
Tiện tinh với lượng dư là Z = 0,5 (mm), Rmm)
Tra chế độ cắt.
- Chọn máy : Chọn máy Tiện vạn năng T620
+ Công suất máy : N = 7 (mm), RKW)
+ Hiệu suất máy : = 0,75
Trang 6+ Chọn chiều sâu cắt t = 0,5(mm), Rmm) (mm), Rbằng cả lượng dư gia công ).
+ Lượng chạy dao:
Tra theo bảng (mm), R5-14) STCNCTM T2,ta được S = 0,2 (mm), Rmm/vòng)
Tra lượng dư gia công
Lượngdư gia công đối với lỗ trên là Z = 2 (mm), Rmm) cho :
+ Khoét
+ Doa thô
chế độ cắt.
- Chọn máy : Chọn máy Tiện vạn năng T620
+ Công suất máy : N = 7 (mm), RKW)
+ Hiệu suất máy : = 0,75
- Chọn dao khoét
Chọn mũi khoét có lắp mảnh hợp kim cứng, theo bảng (mm), R4-47) STCNCTM T1, chọn dao có các thông số :
D = 25(mm), Rmm); L = 180 355 (mm), Rmm); l = 85 210 (mm), Rmm)
+ Vật liệu mũi khoét : BK8
- Chọn dao doa : Chọn dao doa liền khối, đuôi côn
Nguyên công 2 (Phay mặt đầu 45).).
Phay mặt đầu trụ tròn để đạt kích thước 650,1
6
Trang 7 Định vị và kẹp chặt.
Lấy mặt A đã được gia công làm chuẩn tinh Chi tiết được định vị trên 2 phiến
tỳ (mm), Rhạn chế 3 bậc tự do), chốt trụ ngắn (mm), Rhạn chế 2 bậc tự do) và được kẹp chặt
từ trên xuống dưới bằng bàn kẹp liền động
Nguyên công được thực hiện trên máy phay đứng bằng dao phay mặt đầu
Tính toán chế độ cắt:
+ Chọn máy :chọn máy phay đứng vạn năng 6H82
- Công xuất máy : N =7 (mm), RkW)
Trang 8N e= P z V
1020 60=
1184 125 ,6
1020 60 =2,4 (mm), RKW)Điều kiện Ne < Nm. thoả mãn
Trang 9Các hệ số mũ như ở bước trước :
Tra lượng dư.
Để gia công lỗ đặc(mm), RZ=10mm) đạt độ bóng Ra = 2,5 tương ứng với cấp chính xác 6, thì sau khi khoan ta cần phải doa thô
Lượng dư sau khi khoan = 1/2 đường kính mũi khoan
Đường kính mũi khoan phải là : D = 10 - 0,2 = 9,8 (mm), Rmm)
Trang 10k3 là hệ số phụ thuộc vào mác vật liệu mũi khoan k3 = 1.
Theo bảng (mm), R5-90) tra được Vb = 26 (mm), Rmm/phút)
Ta tiến hành doa trên máy khoan 2H125
Các thông số khi doa sẽ là :
- Chọn dao : Chọn dao liền khối đuôi côn (mm), Rthép gió P18) (mm), Rtheo bảng 4-47 STCNCTM T1 chọn )
Trang 11Chọn theo tiêu chuẩn của máy là n = 225 (mm), Rv/p).
Chi tiết được kẹp chặt bằng bàn kẹp khi quay tay quay
Nguyên công được thực hiện trên máy phay đứng bằng dao phay mặt đầu
Tra lượng dư.
Lượng dư dao được tra theo sổ tay công nghệ CTM tập 1
- Lượng dư cho bước phay thô : 2,25 (mm), Rmm)
- Lượng dư cho bước phay tinh : 0,25 (mm), Rmm)
Tra chế độ cắt
- Chọn máy phay vạn năng : 6H82
+ Công suất động cơ : N = 7 (mm), RKW)
+ Hiệu suất máy : = 0,75
Chọn dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK6
Theo bảng (mm), R4-94) sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I ta có các thông số của dao như sau:
D = 100 (mm), Rmm) ; B = 39 (mm), Rmm) ; d = 32 (mm), Rmm) ; Z = 10 (mm), Rrăng)
ở bước phay thô.
Chiều sâu cắt t = 2,25 (mm), Rmm) (mm), Rbằng cả lượng dư ở bước phay thô)
Lượng chạy dao răng theo bảng (mm), R5-125) STCNCTM T2
là Sz = 0,18 (mm), Rmm/răng)
Trang 12Theo bảng (mm), R5-127) STCNCTM tập II ta có Vb = 181 (mm), Rm/p)
Theo công thức tính tốc độ cắt ta có :
Vt = Vb.k1.k2.k3 k4
Trong đó:
k1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của vật liệu k1 = 1
k2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công k2 = 1
k3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền của dụng cụ gia công k3 = 1
k4 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay:k4=1,13
ở bước phay tinh.
Chiều sâu cắt t = 0,25 (mm), Rmm) (mm), Rbằng cả lượng dư ở bước phay thô)
Lượng chạy dao răng theo bảng (mm), R5-125) STCNCTM T2
k1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của vật liệu k1 = 1
k2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công k2 = 1
k3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền của dụng cụ gia công k3 = 1
k4 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay:k4=1,13
Trang 13Chi tiết được kẹp chặt nhờ cơ cấu kẹp nhanh.
Khi khoan dùng bạc dẫn hướng lắp trên 1 phiến dẫn và phiến dẫn này lắp với thân đồ gá
Gia công lỗ 20 trước
Tra lượng dư.
Theo bảng (mm), R2-4) STCNCTM ĐHBK, nguyên công này gồm 3 bước :
+ Khoan
+ Khoét : với lượng dư 2,4 (mm), Rmm) sau khi khoan
+ Doa thô : với lượng dư 0,1 (mm), Rmm) sau khi khoét
Chọn mũi khoan ruột gà, đuôi côn với đường kính D = 15 (mm), Rmm)
Chiều dài mũi khoan : L = 290 (mm), Rmm)
Chiều dài làm việc của mũi khoan : L = 190 (mm), Rmm)
Vật liệu mũi khoan là : Thép gió P18
Trang 14k1 là hệ số điều chỉnh tốc độ cắt theo chu kỳ bền của mũi khoan k1 = 1.
Chọn máy khoan đứng 2A135
+ Máy khoan có đường kính lớn nhất 35 (mm), Rmm)
+ Khoảng cách từ bàn máy tới trục chính là 700 1120 (mm), Rmm)
+ Công suất máy N = 6 (mm), RKW)
Theo bảng 5-109 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ta có
k1 là hệ số phụ thuộc vào chu kỳ tuổi bền của dao k1 = 1,19
k2 là hệ số phụ thuộc vàp trạng thái bề mặt gia công k2 = 1
Ta tiến hành doa trên máy khoan 2A135
Các thông số khi doa sẽ là :
- Chọn dao : Chọn dao liền khối đuôi côn (mm), Rtheo bảng 4-47 STCNCTM T1 chọn)
d = 20; L = 138 (mm), Rmm); l = 40 (mm), Rmm)
Chiều sâu cắt t = 0,2/2 = 0,1 (mm), Rmm)
14
Trang 15Lượng chạy dao theo bảng (mm), R5-112) STCNCTM T2 là S = 2 (mm), Rmm/vòng) Theo bảng (mm), R5-114) ta có Vb = 7,3 (mm), Rm/p)
Tra lượng dư.
Theo bảng (mm), R2-4) STCNCTM ĐHBK, nguyên công này gồm 3 bước :+ Khoan:với lượng dư 5,9(mm), Rmm)(mm), Rmỗi bên )
+ Doa thô : với lượng dư 0,1(mm), Rmm) (mm), Rmỗi bên)
Tra chế độ cắt.
Khoan
- Chọn máy khoan 2A135
+ Công suất máy : N = 6 kW
+ Hiệu suất : = 0,8
Chọn mũi khoan ruột gà, đuôi côn với đường kính D = 11,8 (mm), Rmm)
Chiều dài mũi khoan : L = 225 (mm), Rmm)
Chiều dài làm việc của mũi khoan : L = 175 (mm), Rmm)
Vật liệu mũi khoan là : Thép gió P18
Tra chế độ cắt.
Chiều sâu cắt : t = 11,8/2 = 5,9 (mm), Rmm)
Theo bảng (mm), R5-89) STCNCTM T2 có lượng chạy dao S = 0,26 (mm), Rmm/vòng).Theo bảng (mm), R5-90) STCNCTM T2 có tốc độ cắt : Vb = 35,5 (mm), Rm/vòng).Tốc độ cắt :
Theo công thức tính toán tốc độ cắt ta có :
Trang 16Doa
Ta tiến hành doa trên máy khoan 2A135
Các thông số khi doa sẽ là :
- Chọn dao : Chọn dao liền khối đuôi côn (mm), Rtheo bảng 4-49 STCNCTM T1 chọn)
Chi tiết được kẹp chặt nhờ cơ cấu kẹp nhanh
Khi khoan dùng bạc dẫn hướng lắp trên 1 phiến dẫn và phiến dẫn này lắp với thân đồ gá
16
Trang 17 Tra lượng dư.
Theo bảng (mm), R2-4) STCNCTM ĐHBK, nguyên công này gồm 3 bước :
+ Khoan:với lượng dư 5,9(mm), Rmm)(mm), Rmỗi bên )
+ Doa thô : với lượng dư 0,1(mm), Rmm) (mm), Rmỗi bên)
Tra chế độ cắt
Khoan
- Chọn máy khoan 2A135
+ Công suất máy : N = 6 kW
+ Hiệu suất : = 0,8
Chọn mũi khoan ruột gà, đuôi côn với đường kính D = 11,8 (mm), Rmm)
Chiều dài mũi khoan : L = 225 (mm), Rmm)
Chiều dài làm việc của mũi khoan : L = 175 (mm), Rmm)
Vật liệu mũi khoan là : Thép gió P18
Ta tiến hành doa trên máy khoan 2A135
Các thông số khi doa sẽ là :
- Chọn dao : Chọn dao liền khối đuôi côn (mm), Rtheo bảng 4-49 STCNCTM T1 chọn)
Trang 18Chọn theo tiêu chuẩn của máy là n = 190 (mm), Rv/p).
- Chọn máy phay vạn năng : 6P82
+ Công suất động cơ : N = 7 (mm), RKW)
+ Hiệu suất máy : = 0,75
Chọn dao phay ngón thép gió P18 ,răng liền ,số răng Z=5
Theo bảng (mm), R4-94) sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I ta có các thông số của dao như sau:
Trang 19Theo bảng (mm), R5-147) Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ta có Vb =50 (mm), Rm/p)Theo công thức tính tốc độ cắt ta có :
Vt = Vb.k1.k2.k3 k4
Trong đó:
k1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của vật liệu k1 = 1
k2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công k2 = 1
k3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền của dụng cụ gia công k3 = 1
k4 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay:k4=1,13
Chi tiết được kẹp chặt bằng bàn lkẹp từ trái sang phải
Khi khoan dùng bạc dẫn hướng lắp trên 1 phiến dẫn và phiến dẫn này lắp với thân đồ gá
Tra lượng dư.
Sau khi gia công bề mặt lỗ đạt độ bóng Ra = 2,5 tương ứng với cấp chính xác
6, để đạt cấp chính xác trên thì sau khi khoan ta cần phải doa thô
Lượng dư sau khi khoan = 1/2 đường kính mũi khoan
Doa : với lượng dư Z = 0,2 (mm), Rmm) sau khi khoan
Trang 20Các thông số khi doa sẽ là :
- Chọn dao : Chọn dao liền khối đuôi côn (mm), Rtheo bảng 4-47 STCNCTM T1 chọn)
20
Trang 21Nguyên công 9:Tổng kiểm tra.
+ Kiểm tra độ không vuông góc giữa tâm lỗ 25 với mặt phẳng A theo điều kiện kỹ thuật 0,05/100 (mm), Rmm)
Trang 22Vậy chi tiết phải đảm bảo độ vuụng gúc là < 0,0325
+ Kiểm tra độ khụng vuụng gúc giữa tõm lỗ 25 với 20 đạt điều kiện kỹ thuật là 0,05/100 (mm), Rmm)
+ Kiểm tra độ đồng tõm giữa hai đường tõm lỗ 20 và 12 < 0,02
trục côn (độ côn <1/50)
3)Tớnh thời gian nguyờn cụng.
Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian được xỏc định theo cụng thức sau
Ttc = TO + TP + TPV + Ttn
Trong đú :
Ttc : Thời gian từng chiếc (mm), Rthời gian nguyờn cụng)
TO : Thời gian cơ bản (mm), Rthời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hỡnh dạng kớch thước và tớnh chất cơ lý của chi tiết, thời gian này cú thể thực hiện bằng mỏy hoặc bằng tay và trong từng trường hợp gia cụng cụ thể cú cụng thức tớnh tương ứng
TP : Thời gian phụ (mm), Rthời gian cần thiết để người cụng nhõn gỏ đặt, thỏo chi tiết, thỏo chi tiết, mở mỏy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển khi xỏc định thời gian nguyờn cụng ta cú thể cú giỏ trị gần đỳng TP = 10%).TO
TPv : Thời gian phục vụ chỗ làm việc, gồm : Thời gian phục vụ kỹ thuật (mm), RTpvkt)
để thay dụng cụ, mài dao, sửa đỏ, điều chỉnh mỏy, điều chỉnh dụng cụ
TPVKT = 8%).TO, thời gian phục vụ tổ chức (mm), RTPVTC) để tra dầu cho mỏy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca, kớp (mm), RTPVTC = 3%).TO)
Ttn : Thời gian nghỉ ngơi tự nhiờn của cụng nhõn (mm), RTtn = 5%).TO)
Xỏc định thời gian cơ bản theo cụng thức sau đõy :
T O=L+L 1+L2
S n
22