Đồ án công nghệ chế tạo máy -Chi tiết dạng càng

Nhiệm vụ của côngnghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực củanghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang làmối quan tâm đặc biệt

Trang 1

Lời nói đầuCông nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó đóng vai trò quyết dịnhtrong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc Nhiệm vụ của côngnghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực củanghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang làmối quan tâm đặc biệt của Đảng và nhà nớc ta

Phát triển ngành công nghệ chế tạo máy phải đợc tiến hành đồng thời với việcphát triển nguồn nhân lực và đầu t các trang bị hiện đại Việc phát triển nguồnnhân lực là nhiệm vụ trọng tâm của các trờng đại học

Hiện nay trong các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi

kĩ s cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản

t-ơng đối rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyếtnhững vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chơng trình đào tạo

kĩ s và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khíphục vụ các ngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải,

điện lực vv

Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bản của môn học vàgiúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chơng trình đào tạo , đồ ánmôn học công nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu đợc của sinh viênchuyên 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 NguyễnNgọc Kiên đến nay Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máytrong 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 đợc sự chỉ bảo của các thầy cô giáotrong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn để lầnthiết kế sau và trong thực tế sau này đợc hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

Ngày 20 tháng 11 năm 2007

Trang 2

PHẦN 1 PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT

Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy rằng chi tiết thuộc dạng càng Càng là loại chi tiết có

1 hoặc 1 số lỗ cơ bản cần gia công đạt độ chính xác cao mà đường tâm của chúngsong song với nhau hoặc tạo với nhau 1 góc nào đó

1 Chức năng làm việc:

Biến chuyển động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác

2 Điều kiện làm việc:

Điều kiện làm việc không khắc nghiệp chi tiết chỉ chịu momen xoắn nhỏ khi làmviệc Chi tiết thường xuyên không chịu tải, ít mài mòn và nhiệt độ làm việc khôngcao

Trang 3

PHẦN 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

1 Để xác định dạng xuất cần biết lượng hàng nam cần gia công.

Số lượng chi tiết tông cộng cần chế tạo trong 1 năm xác định theo công thức:

N = N1.m(1+ 100 )

Trong đó:

N1 - là số lượng sản phẩm cần chế tạo trong năm theo kế hoạch, theo bài ra sốlượng là N1= 10000 chi tiết

m là số lượng chi tiết trong 1 sản phảm m= 1

 là số lượng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi chế tạo phôi  = 3% - 6% Lấy

) = 11000 (chi tiết/ năm)

2 Khối lượng của chi tiết được xác định theo công thức :

Q1= V. (kG)

Trong đó :  là khống lượng riêng của vật liệu

Với việc chọn hợp kim nhôm A380 ta có : = 2,7 kG/dm3

Q1 là khối lượng của chi tiết (kG)

V là thể tích của chi tiết (dm3)

Ta tính thể tích của chi tiết như sau : do việc thiết kế chi tiết trên Solidworks nên ta

có thế dễ dàng nhận kết quả thể tích của chi tiết V= 0,0243dm3

Từ đó ta suy ra :

Q1= 0,0243.2,7 = 0,0656 (kG)

Dựa vào khối lượng của chi tiết tra bảng 2 trang 13 ta xác định được dạng sản xuất

là hàng loạt lớn.

Trang 4

Đối với chi tiết càng bề mặt làm việc của chi tiết chủ yếu là các mặt trong của các lỗchính vì vậy khi thiết kế cần chú ý đến kết cấu của nó như :

- Làm việc trong điều kiện chịu tải trọng và momen xoắn nhỏ nên chi tiết có bề mặtlàm việc khá mỏng

- Tất cả các lỗ, các cạnh của chi tiết trên về mặt làm việc đều được khử ba via thuânlợi cho việc lắp ráp

- Đường kính của các lỗ A và C bằng nhau và chúng nằm trên 2 mặt phảng songsong thuận lợi cho việc định vị và gia công

- Độ không song song của hai tâm lỗ là 0.05mm trên 100mm chiều dài

- Độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu là 0,05mm trên 100mm bán kính

- Độ không song song của các mặt đầu các lỗ cơ bản đạt 0,05mm trên 100mm bánkính mặt đầu của nó

- Hinh dáng của càng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thôi và chuẩn tinh thông nhấtcũng như định vị chi tiết

Trang 5

115 8

Ø 6,5

+0.011 -

+0.0125 -

+0.0045 -

+ 008

-18+0.0065

-+0.015 0

Ø6.5+0.0150

R230 R196

Trang 6

PHẦN 4 : CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Phương pháp chọn phôi phụ thuộc và rất nhiều vấn đề như chức năng và kết cấu củachi tiết máy trong cụm máy, vật liệu sử dụng, yêu cầu kỹ thuật, hình dáng bề mặt,kích thước chi tiết, quy mô và tính loạt của sản xuất

1 Chọn phôi :

Chọn phôi nghĩa là chọn vật liệu chế tạo phôi, xác định lượng dư gia công cho các

bề mặt, tính toán kính thước và quyết định dung sai cho quá tình chế tạo phôi

- Vật liệu chế tạo phôi là hợp kim nhôm A380

- Phương pháp chế tạo phôi là đúc áp lực

2 Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi

+0.0125 -

+0.0045 -

+0.018 0

+0.021 0

Ø6.5 0+0.015

Trang 7

PHẦN 5 : LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT

1 Xác định đường lối công nghệ :

Với chi tiết dạng càng, dạng sản xuất là hàng loạt lớn muốn chuyên môn hoá cao để

có thể nâng cao năng suất trong điều kiện của Việt Nam thì dường lối công nghệthích hợp nhất là phân tan nguyên công và gia công tuần tự các mặt Ở đây dùng cácloại máy vạn năng kết hợp với các đò gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễchế tạo

2 Chọn phương án gia công :

- Bề mặt 1 (do nguyên công I thực hiện) cần gia công măt đầu cấp chính xác 7,

Ra=1.25 cấp bóng 7 chọn phương pháp gia công cuối cùng là phay tinh

- Bề mặt 2(do nguyên công II thực hiện) cần gia công măt đầu cấp chính xác 7,

Ra=1.25 cấp bóng 7 chọn phương pháp gia công cuối cùng là phay tinh

- Bề mặt 3 (do nguyên công V thực hiện) cần gia công măt đầu cấp chính xác 7,

Ra=1.25 cấp bóng 7 chọn phương pháp gia công cuối cùng là tiện tinh

- Bề mặt 4 ( do nguyên công III thực hiện) cần gia công lỗ B ( 20), Ra= 2.5 cấp độbóng 6 nên chọn phương pháp gia công cuối cùng là doa thô

- Bề mặt 5 ( do nguyên công IV thực hiện) cần gia công lỗ A ( 6 5+0.015), Ra= 2.5cấp độ bóng 6 nên chọn phương pháp gia công cuối cùng là doa thô

- Bề mặt 6 ( do nguyên công VI thực hiện) cần gia công lỗ C ( 6 5+0.015), Ra= 2.5cấp độ bóng 6 nên chọn phương pháp gia công cuối cùng là doa thô

3 Tiến trình công nghệ và thiết kế nguyên công

Dựa vào hình dáng và điều kiện làm việc của chi tiết ta lập các nguyên công sau : Nguyên công I : Phay mặt đầu thứ nhất

Nguyên công II : Phay mặt đầu thứ hai

Nguyên công III : Khoan, khoét, doa lỗ ( 20)

Nguyên công IV : Khoan, doa lỗ A ( 6 5)

Nguyên công V : Tiện mặt đầu thứ ba

Nguyên công VI : Khoan, doa lỗ C ( 6 5),

Nguyên công VII : Kiểm tra

Trang 8

Nguyờn cụng I : Phay mặt đầu thứ nhất

1 Định vị :

- Định vị 6 bậc tự do : mặt đỏy 3 bậc, khối V cố định 2 bậc, khối V tựy động 1 bậc

2 Kẹp chặt:

Dựng khối V tựy động nghiờng để điều chỉnh lực kẹp, lực kẹp W hướng từ trờn

xuống dưới 3 Chọn mỏy:

Chọn máy để thực hiện nguyên công 1 là máy phay đứng vạn năng 6H12 với cácthông số máy nh sau :

Dựng dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim cứng

Tra bảng 4-95 ta cú kớch th ước dao: c dao:

5 Lượng dư gia cụng:

S n

W

Trang 9

Lượng dư sau đỳc: 0,7 mm (Tra bảng 3-118 [1] sổ tay cụng nghệ chế tạo mỏy)Lượng dư phay thụ : 2,0mm

Lượng dư phay tinh: 0,5mm

6 Chế độ cắt

6.1 Phay thụ

Chiều sõu cắt: t= 2mm

Lượng chạy dao: Dao phay mặt đầu thộp giú SZ = 0,2  0,4 (mm/răng)

Chọn Sz= 0,2 (mm/răng) (Bảng 5_34[2] sổ tay cụng nghệ chế tạo mỏy)

 Lượng chạy dao vũng là : S= Sz.Z= 0,2 8= 1,6 (mm/vũng)

Tốc độ cắt : Tốc độ cắt phụ thuộc vào chế độ cắt, lượng chạy dao, vật liệu gia

cụng, vật liệu dụng cụ cắt

Vt=Vb.k1.k2.k3.k4.k5

Trong đú: ( tra bảng 5_122[2] sổ tay cụng nghệ chế tạo mỏy)

 D = 100 ; Z = 8răng ; SZ = 0,2 mm/răng ; t = 3mm ta cú Vb = 180 (m/ph)

 k1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng hợp kim nhụm A380 thỡ k1=1,0

 k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền của dao

 k3: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mỏc hợp kim, k3=1,0

 k4 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thỏi bề mặt gia cụng k4= 1,0

 k5: hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, B/D= 50/100= 0,5 Lấy

   = 716,56(v/ph).Chọn số vũng quay trục chớnh theo mỏy nm= 600 (v/ph)

Nh vậy, tốc độ cắt thực tế sẽ là :

Vtt =  

1000

600 100 14 , 3 1000

.D n m

Trang 10

+ Lợng chạy dao : tra bảng 5 -37 [2] có lợng chạy dao vòng S khi phay tinh mặtphẳng bằng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng, độ nhám Ra =2,5 suy

k1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng của A380 ; k1 = 1,0

k2 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền của dao ;

k3 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim cứng, với BK6 có k3 = 1,0

k4 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công, với bề mặt gia côngkhông có lớp vỏ cứng ta có ; k4 = 1,0

k5 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay ;

285 1000

1000

.D n m



298,3 (m/phút)

 Lợng chạy dao phút : Sph = S.n = 0,8.950 = 760 (mm/phút)

 Chọn theo tiêu chuẩn của máy có Sm = 750 (mm/phút)

Nguyên công 1 đợc thu gọn lại trong bảng:

600950

900750

1210

102,5

Trang 11

Nguyờn cụng II: Phay mặt đầu thứ hai

- Định vị 6 bậc tự do : mặt đỏy 3 bậc, khối V cố định 2 bậc, khối V tựy động 1 bậc

2 Kẹp chặt:

Dựng khối V tựy động nghiờng để điều chỉnh lực kẹp, lực kẹp W hướng từ trờn

xuống dưới 3 Chọn mỏy:

Chọn máy để thực hiện nguyên công 1 là máy phay đứng vạn năng 6H12 với cácthông số máy nh sau :

Dựng dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim cứng

Tra bảng 4-95 ta cú kớch thước dao:

Trang 12

Lượng dư sau đỳc: 0,7 mm (Tra bảng 3-118 [1] sổ tay cụng nghệ chế tạo mỏy)Lượng dư phay thụ : 2,0mm

Lượng dư phay tinh: 0,5mm

6 Chế độ cắt

6.1 Phay thụ

Chiều sõu cắt: t= 2mm

Lượng chạy dao: Dao phay mặt đầu thộp giú SZ = 0,2  0,4 (mm/răng)

Chọn Sz= 0,2 (mm/răng) (Bảng 5_34[2] sổ tay cụng nghệ chế tạo mỏy)

 Lượng chạy dao vũng là : S= Sz.Z= 0,2 8= 1,6 (mm/vũng)

Tốc độ cắt : Tốc độ cắt phụ thuộc vào chế độ cắt, lượng chạy dao, vật liệu gia

cụng, vật liệu dụng cụ cắt

Vt=Vb.k1.k2.k3.k4.k5

Trong đú: ( tra bảng 5_122[2] sổ tay cụng nghệ chế tạo mỏy)

 D = 100 ; Z = 8răng ; SZ = 0,2 mm/răng ; t = 3mm ta cú Vb = 180 (m/ph)

 k1: hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng hợp kim nhụm A380 thỡ k1=1,0

 k2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền của dao

 k3: hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mỏc hợp kim, k3=1,0

 k4 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thỏi bề mặt gia cụng k4= 1,0

 k5: hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay, B/D= 50/100= 0,5 Lấy

   = 716,56(v/ph).Chọn số vũng quay trục chớnh theo mỏy nm= 600 (v/ph)

Vtt =  

1000

600 100 14 , 3 1000

.D n m

+ Chiều sâu cắt : t = 0,5 (mm) đợc lấy bằng lợng d gia công tinh

+ Lợng chạy dao : tra bảng 5 -37 [2] có lợng chạy dao vòng S khi phay tinh mặtphẳng bằng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng, độ nhám Ra =2,5 suy

ra : S = 0,8  1,0 (mm/vòng)  chọn S = 0,8 (mm/vòng)

Trang 13

k1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc độ cứng của A380 ; k1 = 1,0.

k2 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền của dao ;

k3 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim cứng, với BK6 có k3 = 1,0

k4 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công, với bề mặt gia côngkhông có lớp vỏ cứng ta có ; k4 = 1,0

k5 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay ;

285 1000

1000

.D n m

600950

900750

1210

102,5

Trang 14

Nguyên công III : Nguyên công III : Khoan, khoét, doa lỗ ( 20)

- Định vị mặt đáy 3 bậc tự do tại mặt đáy

- Hai mặt bên hạn chế 2 bậc tư do bằng 2 khối V cố định và 1 bậc tự do bằng chốtchống xoay

2 Kẹp chặt:

Chi tiết được kẹp chặt đơn cơ khí, hướng từ trên xuống dưới

3 Chọn máy:

W

Trang 15

Chọn máy để thực hiện nguyên công 4 là máy khoan đứng 2A135 là máy khoan có

đờng kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình max = 35 (mm)

Chọn dùng mũi khoan + mũi khoét + mũi doa bằng thép gió

Tra bảng 3-131 [1] có các kích thớc của dụng cụ cắt nh sau :

- Mũi khoan 14

- Mũi khoét tổ hợp 19,8

- Mũi doa tổ hợp 20

Theo bảng 7 (Thiết kế đồ án môn học CNCTM) ta có tuổi bền là : T = 35 phút

5 Lợng d gia công : gia công lỗ 20 chia làm 3 bớc :

+ Chiều sâu cắt : t = 14/2 = 7,0 (mm)

+ Lợng chạy dao : theo bảng 5-89 [2] với đờng kính mũi khoan D = 14, HB <200,nhóm chạy dao I suy ra lợng chạy dao vòng là S = 0,52  0,64 (mm/vòng) chọn S = 0,6 (mm/vòng)

+ Tốc độ cắt V : tốc độ cắt phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh chiều sâu cắt, lợngchạy dao, vật liệu gia công, vật liệu dụng cụ cắt

k2 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều sâu lỗ khoan ; k2 = 1,0

k3 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoan, thép gió P18nên ta có ; k3 = 1,0

 Vt = Vb.k1.k2.k3 = 55.1,0.1,09.1,0 = 59,95(m/ph)

+ Số vòng quay của trục chính theo tính toán là :

ntt =  

14 14 , 3

95 , 59 1000

1000

D

V t

Trang 16

 Chọn số vòng quay theo tiêu chuẩn của máy là : nm = 1500 (vòng/phút).

Vtt =  

1000

1500 14 14 , 3 1000

.D n m



65,94 (m/phút)

+ Lợng chạy dao lấy theo máy là Sm = 0,63 (mm/vòng)

b) Khoét lỗ 19,8 :

+ Chọn mũi khoét liền khối chuôi côn với đờng kính D = 19,8 (mm) , tra bảng

4 - 47 [1] chọn chiều dài mũi khoét L = 180 (mm) ; chiều dài phần làm việc l = 80(mm) Vật liệu mũi khoét là thép gió P18

+ Chiều sâu cắt : t = 1,8/2 = 0,9 (mm)

+ Lợng chạy dao : theo bảng 5-104 [2] với đờng kính mũi khoét D = 11,8 ; HB <

200, nhóm chạy dao I suy ra lợng chạy dao vòng là S = 0,9  1,1 (mm/vòng) chọn S = 1,05 (mm/vòng)

k1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kỳ bền của mũi khoét ; k1 = 1,0

k2 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi ; k2 = 1,0

 Vt = Vb.k1.k2 = 23.1,0.1,0 = 55 (m/ph)

ntt =  

8 , 19 14 , 3

55 1000

1000

.D n m

+ Chiều sâu cắt : t = 0,2/2 = 0,1 (mm)

+ Lợng chạy dao : theo bảng 5 – 112 [2] với đờng kính mũi doa D = 20 ; HB <

200, nhóm chạy dao I suy ra lợng chạy dao vòng là S = 2,6 (mm/vòng)

Trang 17

ntt =  

20 14 , 3

8 1000

1000

.D n m



7,66 (m/phút)

+ Lợng chạy dao lấy theo máy là Sm = 1,4 (mm/vòng)

Nguyên công 6 đợc thu gọn lại trong bảng:

482338122

0,631,051,4

12107

50323,2

Trang 18

Nguyờn cụng IV : Nguyờn cụng IV : Khoan, doa lỗ A ( 6 5)

Định vị 6 bậc tự do:

- Định vị mặt đỏy 3 bậc tự do tại mặt đỏy

- Định vị lỗ ( 14) 2 bậc tự do, 1 đầu dựng khối V tuy động định vị 1 bậc tự do

W

2 Kẹp chặt:

Chi tiết được kẹp chặt đơn cơ khớ, hướng từ trờn xuống dưới

3 Chọn mỏy:

Chọn máy để thực hiện nguyên công 4 là máy khoan đứng 2A135 là máy khoan có

đờng kính mũi khoan lớn nhất khi khoan thép có độ bền trung bình max = 35 (mm)

Chọn dùng mũi khoan, mũi doa bằng thép gió

Tra bảng 3 -131 [1] có các kích thớc của dụng cụ cắt nh sau :

- Mũi khoan 6,3

- Mũi doa 6.5

Trang 19

Theo bảng 7 (Thiết kế đồ án môn học CNCTM) ta có tuổi bền là : T = 35 phút

 Lợng d gia công : gia công lỗ 6,5 chia làm 2 bớc :

+ Khoan lỗ đặc 6,3  zb = 3,15 (mm)

+ Doa lỗ 6,5  zb = 0,1 (mm)

 Chế độ cắt :

a) Khoan lỗ 6,3 :

+ Chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn với đờng kính D = 6,3 (mm) , tra bảng 4 –

40 [1] chọn chiều dài mũi khoan L =140 (mm) ; chiều dài phần làm việc l = 60(mm) Vật liệu mũi khoan là thép gió P18

+ Chiều sâu cắt : t = 6,3/2 =3,15 (mm)

+ Lợng chạy dao : theo bảng 5-89 [2] với đờng kính mũi khoan D = 6,3, HB

<200, nhóm chạy dao I suy ra lợng chạy dao vòng là S = 0,27  0,33 (mm/vòng)

k2 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều sâu lỗ khoan ; k2 = 1,0

k3 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoan, thép gió P18nên ta có ; k3 = 1,0

 Vt = Vb.k1.k2.k3 = 45.1,09 1,0.1,0 = 49,05 (m/ph)

ntt =  

3 , 6 14 , 3

05 , 49 1000

1000

+ Chiều sâu cắt : t = 0,2/2 = 0,1 (mm)

+ Lợng chạy dao : theo bảng 5 – 112 [2] với đờng kính mũi doa D = 6 ; HB <

200, nhóm chạy dao I suy ra lợng chạy dao vòng là S = 0,5 (mm/vòng)

Vận tốc cắt V đợc tính theo công thức :

Vt=Vb.k1

Trong đó :

Định dạng
Số trang	34
Dung lượng	1,29 MB