Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết thân máy

Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng.

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU.

Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư

cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng, đồngthời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thểthường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng

Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho người học nắm vững và vận dụng cóhiệu quả các phương pháp thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sảnphẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉ tiêukinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thể Môn họccòn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kếtcấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chương trình đào tạo củangành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan trọng nhằm tạo chosinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà ngườ kỹ sư gặp phải khi thiết

kế một qui trình sản xuất chi tiết cơ khí

Được sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, và đặc biệt là thầy giáo TRƯƠNGHOÀNH SƠN đã giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học này

Trang 2

Thuyết minh đồ án công nghệ chế tạo máy

I Nhiệm vụ thiết kế

Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết thân máy đảm bảo yêu cầu kỹthuật đã cho trong bản vẽ chi tiết

II Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.

Thân máy thuộc họ chi tiết dạng hộp nên chức năng của chi tiết này có thểdùng trong đỡ các trục của máy Chi tiết làm việc trong điều kiện không quá phứctạp với yêu cầu kỹ thuật không cao nên ta có thể gia công chi tiết trên các máy vạnnăng 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 trongkhoảng 0,05  1(mm), Rmm), Ra = 5  1,25

III Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.

Trên chi tiết có nhiều bề mặt phải gia công trong đó có nhiều bề mặt đòi hỏi

độ chính xác, trên chi tiết cũng có nhiều lỗ phải gia công, về cơ bản kết cấu của chitiết 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 DoVậy đảm bảo cho việc chế tạo chi tiết, đảm bảo cho chi tiết hoạt động tốt Với chitiết này trên ta có thể dùng phương pháp tạo phôi

Tuy nhiên kết cấu có những nhược điểm sau :

Gia công các rãnh khó khăn và khoảng cách các lỗ ngắn và không thể giacông trên máy nhiều trục chính

Để đúc chi tiết, trong quá trình đúc tránh để rỗ khí, phôi đúc phải đảm bảoyêu cầu kỹ thuật khi đúc phải để lại lượng dư cho gia công cơ

Với chi tiết trên mặt A là gốc kích thước vậy khi gia công cơ ta tiến hànhphay mặt A trước để làm chuẩu tinh để gia công cho các nguyên công tiếp theo

Trang 3

Để tính được thể tích của chi tiết ta tiến hành chi chi tiết ra làm nhiều phần

để tính các Vi sau đó lấy tổng các Vi vậy sau khi tính toán ta được:

V = 255,54(mm), Rdm3)

- Khối lượng riêng của hợp kim gang :  = 7,4 kG/dm3

- Trọng lượng của chi tiết

Q = .V

Vậy Q = 255,54.7,4 = 1788,08 (mm), RkG)

b) Tính sản lượng chi tiết.

Sản lượng chi tiết hàng năm được xác định theo công thức :

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%).)

Dạng sản xuất được xác định theo bảng 2 TKĐACNCTM với Q = 1788,08

và N=21840 chi tiết ứng với dạng sản xuất hàng khối

V Chọn phương pháp chế tạo phôi.

- Vì cấu tạo của chi tiết có dạng thân có nhiều lỗ vậy để đảm bảo điều kiệnkết cấu, làm việc cũng như thuận tiện cho việc gia công cơ ta chọn phương phápđúc 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 vỏ mỏng

Trang 5

VI 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 điềukiện sản xuất ở nước ta hiện nay, ta chọn phương án phân tán nguyên công, sửdụng nhiều đồ gá chuyên dùng để gia công trên các máy vạn năng thông dụng

2 Tính toán và lập qui trình công nghệ gia công chi tiết.

Nguyên công tạo phôi.

Chế tạo phôi bằng phương pháp đúc

Đúc trong khuôn vỏ mỏng, mẫu 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 đượclàm sạch trước khi gia công cơ

Từ những sự phân tích trên đây ta có thể có được các nguyên công chủ yếu

để gia công sau :

- Nguyên công 1 : Phay mặt đáy

- Nguyên công 2 Phay2 mặt bên

- Nguyên công 3 : Phay 2 mặt bên

- Nguyên công 4 : Phay mặt trên

- Nguyên công 5 : Phay rãnh cong kích thước 32

- Nguyên công 6 : Phay rãnh cong kích thước 26

- Nguyên công 7 : Khoan, khoét, doa lỗ  20

- Nguyên công 8 : Phay rãnh kích thước 18

- Nguyên công 9 : Kiểm tra

Trang 6

Vị trí của dao được xác định bằng cữ xo dao, nguyên công được thực hiệntrên máy phay đứng bằng dao phay mặt đầu.

 Tính toán lượng dư gia công.

- Kích thước cần đạt của nguyên công này là 700,01 với độ nhám bề mặt là

Ra = 2,5 m

Tra theo bảng 5 TKĐACNCTM, tương ứng với cấp chính xác 6

Nguyên công này được chi là 2 bước

+ Phay thô

+ Phay tinh

Phay thô với lượng dư là Z = 2 (mm), Rmm)

Trang 7

Phay tinh với lượng dư là Z = 0,5 (mm), Rmm).

 Tính toán chế độ cắt.

- Chọn máy : Chọn máy phay đứng vạn năng 6H12

+ Mặt làm việc của bàn : 320x1250 (mm), Rmm2)

+ Công suất động cơ : N = 7 (mm), RKW)

+ Hiệu suất máy :  = 0,75

- Chọn dao

Theo bảng (mm), R4-3) STCNCTM T1 Chọn vật liệu dao là BK8 (mm), Rhợp kim cứng).Theo bảng (mm), R4-95) : Chọn dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứngBK8

Đường kính dao phay mặt đầu được xác định :

D = (mm), R1,25  1,5)BChọn D =1,3B = 1,3.60 = 78 (mm), Rmm)

Theo bảng (mm), R4-92) STCNCTM T1 Chọn dao theo tiêu chuẩn có :

D = 100; B = 39; d = 32; Z = 10(mm), Rrăng)

- Phay thô.

+ Chọn chiều sâu cắt t = 2(mm), Rmm) (mm), Rbằng cả lượng dư gia công thô)

+ Lượng chạy dao : Tra theo bảng (mm), R5-33) STCNCTM T2, ta được S = 0,26(mm), Rmm)

+ Tốc độ cắt V : Phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều sâu cắt, lượng chạydao, vật liệu gia công, vật liệu dụng cụ cắt vv

Vận tốc cắt tính theo công thức Vt = Vb.k1.k2.k3

Trong đó :

Theo bảng (mm), R5-127) STCNCTM T2 Ta có vận tốc cắt khi phay là Vb = 158(mm), Rv/ph)

Theo báng 5-127 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ta có :

k1 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của vật liệu k1 = 1

k2 là hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công k2 = 0,8

k3 là hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3 = 0,83

Vậy tốc độ cắt theo tính toán là Vt = 158.0,8.1.0,83 = 105 (mm), Rm / phút )

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

Trang 8

Sp = Sr.Z.n = 0,13.10.300 = 390 (mm), Rmm/p)

- phay tinh.

+ Chọn chiều sâu cắt t = 0,5(mm), Rmm) (mm), Rbằng cả lượng dư gia công )

+ Lượng chạy dao : Tra theo bảng (mm), R5-37) STCNCTM T2, ta được S = 0,1(mm), Rmm)

+ Tốc độ cắt V : Phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều sâu cắt, lượng chạydao, vật liệu gia công, vật liệu dụng cụ cắt vv

Vận tốc cắt tính theo công thức Vt = Vb.k1.k2.k3

Trong đó :

Theo bảng (mm), R5-127) STCNCTM T2 Ta có vận tốc cắt khi phay là Vb = 260(mm), Rv/ph)

Theo báng 5-127 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ta có :

k2 là hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công k2 = 0,8

k3 là hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao k3 = 0,83

Vậy tốc độ cắt theo tính toán là Vt = 260.0,8.1.0,83 = 172,64 (mm), Rm / phút )

Trang 9

* Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do và dùng 3 chốt ty hạn

chế 3 bậc tự do Kẹp chặt bằng cơ cấu bulông đai ốc

* Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82 Công suất máy Nm = 7 KW

* Chọn dao : Dao phay đĩa 2 mặt răng liền P18 , đường kính dao D = 200 , số

răng Z=20 răng Bảng 5-172 (mm), RSổ tay CNCTM)

* Lượng dư gia công : Tra bảng 3.95 (mm), RSTCNCTM )lượng dư gia công của vật

đúc bằng gang cấp chính xác II được đúc trong khuôn kim loại đối với mặt cạnh là

Trang 10

Lượng chạy dao phut: S = 37,5.20.0.2 = 150 mm/ph

Công suất cắt No=1,7 KW (mm), RBảng 5-175 SổTayCNCTM )

 No< Nm.=7.0,8=5,6 KW

Với máy đã chọn đã đủ các yêu cầu cần thiết để gia công chi tiết

Nguyên công 3: Phay 2 mặt bên :

n





* Định vị : Chi tiết được định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do và dùng 3 chốt ty hạn chế 3

bậc tự do Kẹp chặt bằng cơ cấu bulông đai ốc

* Chọn máy : máy phay nằm ngang 6H82 Công suất máy Nm = 7 KW

* Chọn dao : Dao phay đĩa 2 mặt răng liền P18 , đường kính dao D = 200 , số

răng Z=20 răng Bảng 5-172 (mm), RSổ tay CNCTM)

* Lượng dư gia công : Tra bảng 3.95 (mm), RSTCNCTM )lượng dư gia công của vật đúc

bằng gang cấp chính xác II được đúc trong khuôn kim loại đối với mặt cạnh là 2mm

* Do độ bóng yêu cầu Ra = 10 nên ta chỉ cần cắt 1 lần

* Chế độ cắt:

Chiều sâu cắt t =2 mm

Lượng chạy dao răng Sz=0,2 mm/răng (mm), RBảng 5-34 và 5-170 SổTayCNCTM )

 Lượng chạy dao vòng S0= 0,2 20= 4,4 mm/vòng

Trang 11

2,5 n

Lượng chạy dao phút: S = 37,5 20.0,2 = 152mm/ph

Công suất cắt No=1,7 KW (mm), RBảng 5-175 SổTayCNCTM )

 No< Nm.=7.0,8=5,6 KW

Với máy đã chọn đã đủ các yêu cầu cần thiết để gia công chi tiết

Nguyên công 4: Phay mặt trên để đạt kích thước 64 0,1

 Định vị và kẹp chặt.

Lấy mặt A (mm), Rđối diện) đã được gia công làm chuẩn tinh Chi tiết được định vịtrên 2 phiến từ (mm), Rđịnh vị 3 bậc tự do), 3 chốt tỳ và kẹp chặt bằng cơ cấu bulông đaiốc

Vị trí của dao được xác định bằng cữ xo dao, nguyên công được thực hiệntrên máy phay đứng bằng dao phay mặt đầu

 Tính toán và tra lượng dư.

Kích thước cần đạt ở nguyên công này là 640,1 với độ nhám Ra =2,5 m.Tra theo bảng (mm), R3-91) STCNCTM T1, tương ứng với cấp chính xác IT10.Nguyên công này được chia làm 2 bước :

+ Phay thô

Trang 12

+ Phay tinh.

Lượng dư nhỏ nhất được tính như sau :

Zimin = RZi-1 + Ti-1 + Si-1 + i

Với phôi đúng trong khuôn vỏ mỏng, làm khuôn bằng máy, theo bảng (mm), 15) STCNCTM T1, cấp chính xác của phôi đúng đạt IT14

R3-Theo bảng 8 TKĐACNCTM, với kích thước lớn nhất của vật đúng nhỏ hơn

1250 (mm), Rmm) thì : RZ + T = 600 (mm), Rm) (mm), R1)

- Sai lệch không gian của vật đúc :

+ Sai lệch do độ cong vênh của mặt vật đúc :

(mm), RBề mặt đang thực hiện gia công) được xác định là :

C1 = K.L

K : Độ cong vênh trên 1mm chiều dài (mm), Rm/mm)

L : Kích thước lớn nhất của mặt phẳng L = 115 (mm), Rmm)

Theo bảng (mm), R4-40) STCNCTM ĐHBK Lấy K = 1  C1 = 1.115 = 115(mm), Rm)

+ Sai lệch về độ không song song giữa mặt phẳng chuẩn và mặt phẳng giacông

ở bước phay thô đạt cấp chính xác IT12, sau bước phay thô theo bảng (mm), R3-11)ứng với kích thước danh nghĩa 10  100 và cấp chính xác IT14

 Dung sai của vật đúc là 740 (mm), Rm)

 Sai lệch về độ không song song là :

KS2 = 1/2 dung sai phôi = 1/2 740 = 370 (mm), Rm)

+ Vì sai lệch do độ cong vênh và độ không song khong là cùng hướng nêntổng sai lệch không gian cuả phôi là :

Trang 13

Kích thước khi phay thô : 63,9 + 0,129 = 64,029 (mm), Rmm).

Kích thước của phôi : 64,029 + 1,080= 65,109 (mm), Rmm)

Dung sai của từng nguyên công tra theo bảng (mm), R3-18) STCNCTM T1

- Phay tinh : 100 m

- Phay thô : 180 m

- Của phôi : 740 m

- Kích thước giới hạn được tính là :

Lấy kích thước tính toán và làm tròn theo hàng số có nghĩa của dung sai tađược kĩch thước min Sau đó lấy kích thước min cộng trừ dung sai trên dưới đượckích thước max

Sau phay tinh: Lmin = 63,9 (mm), Rmm)

- Lượng dư giới hạn được xác định như sau :

+ Khi phay tinh :

Kết quả tính toán được ghi trong bảng

- Lượng dư tổng cộng được tính theo công thức :

Zo min =130 + 1040 = 1170 (mm), Rm) = 1,17mm

Zo max= 290 + 2160 = 2450 (mm), Rm) = 2,45 (mm), Rmm)

-Kiểm tra kết quả tính toán :

+ Sau khi tinh :

Trang 14

Dung sai (m))

Kích thướcgiới hạn

Lượng dưgiới hạn

b, Tính toán chế độ

+ Chọn máy :chọn máy phay đứng vạn năng 6H12

- Công xuất máy : N =10 (mm), RkW)

+ Chọn dao

Theo bảng (mm), R4-3) STCNCTM T1 chọn vật liệu dao là BK 8 (mm), R hợp kim cứng ).Theo bảng (mm), R4-95) STCNCTM T1  Chọn dao phay mặt đầu gắn liền Hợpkim cứng BK8

- Đường kính dao được xác định : D = 1,3B = 1,3 45=58,3(mm), Rmm), theo bảng(mm), R4-3) STCNCTM T1, chọn dao theo tiêu chuẩn có :

D = 100 B = 39

D = 32 Z = 10

+Tính toán chế độ cắt :

-Cắt thô

+ Chọn chiều sâu cắt t=2,16 (mm), Rbằng lượng dư gia công thô)

+ Lượng chạy dao S : Tra theo bảng(mm), R5-33)STCNCTM T2

Trang 15

Chọn số vòng quay theo máy, lấy n = 375 (mm), Rvòng/phút).

Trang 16

Px = 294,3 < Pxmax = 2000 : Thoả mãn điều kiện.

- Xác định mômen xoắn (mm), RNm) trên trục chính của máy :

M x=P z D

2 100=

588 , 6 100

2 100 =294 , 3 (mm), RN.m)Công suất cắt:

N e= P z V

1020 60=

588 ,6 117, 75

1020 60 =1 ,13 (mm), RKW)Điều kiện Ne < Nm. thoả mãn

- Xác định chế độ cắt khi phay tinh

Trang 17

Nguyên công 5 Phay rãnh cong kích thước 32

 Tính toán lượng dư

Lượng dư dao được tra theo sổ tay công nghệ CTM tập 1

- Lượng dư: 2,5 (mm), Rmm)

 Tính và tra chế độ cắt

- Chọn máy gia công : 6H12

+ Chọn máy phay vạn năng + Mặt làm việc của bàn : 320x1250 (mm), Rmm2)

Trang 18

+ Công suất động cơ : N = 7 (mm), RKW).

Chiều sâu cắt t = 2,5 (mm), Rmm) (mm), Rbằng cả lượng dư ở bước phay thô)

Lượng chạy dao răng theo bảng (mm), R5-146) STCNCTM T2 là S = 0,2(mm), Rmm/răng)

Theo bảng (mm), R5-127) Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ta có Vb = 53 (mm), Rm/p)Theo công thức tính tốc độ cắt ta có :

Vt = Vb.k1.k2.k3

Trong đó:

k2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công k2 = 0,8

k3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền của dụng cụ gia công k3 = 1.Vậy ta có Vt = 53.0,8.1 = 42,4 (mm), Rm/p)

nt =

1000 v t

π d =

1000 42,4 3,14 32 = 421 , 9(v/ p )

Theo sách hướng dẫn thiết kế máy cắt kim loại ta chọn theo máy chuẩn vớitốc độ là : n = 475 (mm), Rv/p)

Trang 19

Nguyên công 6: Phay rãnh cong kích thước 26

 Tính toán 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)

 Tính và tra chế độ cắt

- Chọn máy gia công : 6H82

Trang 20

+ Chọn máy phay vạn năng + Mặt làm việc của bàn : 320x1250 (mm), Rmm2).+ Công suất động cơ : N = 7 (mm), RKW).

ở bước phay thô.

Theo bảng (mm), R5-148) Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ta có Vb = 58 (mm), Rm/p)Theo công thức tính tốc độ cắt ta có :

Vt = Vb.k1.k2.k3

Trong đó:

k2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công k2 = 0,8

k3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền của dụng cụ gia công k3 = 1.Vậy ta có Vt = 58.0,8.1 = 46,4 (mm), Rm/p)

nt =

1000 v t

π d =

1000 46 ,4 3,14 80 = 184 ,7( v/ p )

Theo sách hướng dẫn thiết kế máy cắt kim loại ta chọn theo máy chuẩn vớitốc độ là : n = 190 (mm), Rv/p)

ở bước phay tinh.

Theo bảng (mm), R5-127) Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ta có : Vb = 58 (mm), Rm/p)

Theo công thức tính tốc độ cắt ta có :

Vt = Vb.k1.k2.k3

Định dạng
Số trang	38
Dung lượng	287,06 KB