Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết bích nối

Tài liệu tham khảo Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết bích nối

Trang 1

Khoa cơ khí Cộng hoà x hội chủ nghĩa Việt Namã

Bộ môn chế tạo máy Độc lập - tự do - hạnh phúc

Nhiệm vụ đồ án

Họ và tên: Đào Mạnh Lân.

Lớp: CNCT Vũ Khí K35.

1 Tên đồ án: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Bích nối.

2 Các số liệu ban đầu:

+ Bản vẽ chi tiết số: 071

+ Trang thiết bị công nghệ: tự chọn

+ Dạng sản xuất: loạt vừa

3 Nội dung chính bản thuyết minh:

IV- Tính toán thiết kế đồ gá:

+ Lựa chọn và kiểm bền cho kết cấu đồ gá

+ Sai số gá đặt của chi tiết

4 Bản vẽ.

01 bản vẽ chi tiết đã điều chỉnh(Khổ A3)

01 bản vẽ chi tiết lồng phôi(Khổ A3)

Nguyễn Đức Phơng

Trang 2

Mục lục

Nội dung: Trang

Lời nói đầu

05 Chơng I: Phân tích sản phẩm

07 Chơng II: Phơng pháp chế tạo phôi

09 Chơng III: Quy trình công nghệ

13 Khoan, Doa và vát mép hai lỗ φ16

15

Khoan, Doa sáu lỗ φ10

18 Khoét sáu bậc φ14

20 Khoan, Doa hai lỗ φ6

21 Mài mặt bích lớn sau nhiệt luyện đạt Ra = 1,25

23 Chơng IV: Tính toán thiết kế đồ gá

25 Kết luận

33 Tài liệu tham khảo

34

Trang 3

Lời nói đầu.

Hiện nay, trình độ khoa học chung của thế giới phát triển rất cao, trên rất nhiều lĩnh vực Điều này đòi hỏi ngời cán bộ kỹ thuật cần phải có nền tảng kiến thức tơng xứng, nắ chắc kiến thức cơ bản và vận dụng sáng tạo trong công tác…

Là học viên chuyên nghành CNCT Vũ Khí, trớc thực tế đất nớc đang ngày một cố gắng nghiên cứu và sản xuất các loại trang thiết bị vũ khí mới, nhằm

bổ xung và nâng cao cho các đơn vị chiến đấu, đáp ứng yêu cầu nhiệm vụ, nhận thấy, một kỹ s chế tạo Vũ Khí không những cần trình độ chuyên môn cao mà đồng thời phải nắm vững yếu tố công nghệ, nhằm có khả năng tổ chức

và thiết kế chế tạo vũ khí trên cơ sở khả thi công nghệ, đảm bảo yêu cầu về chất lợng với hiệu quả kinh tế cao, thể hiện đợc tính sáng tạo.

Đồ án môn học “Công nghệ chế tạo máy” là một đồ án có tính tổng hợp cao, vận dụng đợc hầu hết các kiến thức của những môn học khác nhau nhằm nâng cao cơ sở lý luận và thực tiễn cho mỗi học viên trong việc thiết kế một quy trình công nghệ để sản xuất ra một chi tiết máy bất kỳ theo yêu cầu cho trớc.

Trong phạm vi đồ án của mình, bản thân em có sự vận dụng nhất định những kiến thức đã học Nội dung đồ án đã thể hiện đợc phần nào yêu cầu

đề ra, ban đầu có sự hợp lý trong việc kết hợp yếu tố kết cấu và yếu tố công nghệ.

Tuy nhiên, do còn thiếu thực tế, việc nắm vững kiến thức môn học còn cha thực sự sâu cho nên trong quá trình hoàn thiện, nội dung đồ án không tránh khỏi những sai sót nhất định Em kính mong có đợc những nhận xét cụ thể, sự chỉ bảo tận tình của các thầy để em kịp thời bổ xung và sửa chữa.

Trang 4

Cũng qua đây cho em đợc gửi lời cảm ơn tới thầy giáo Nguyễn Đức Phơng cùng các thầy giáo trong bộ môn CNCT Máy đã tận tình gúp đỡ em hoàn thiện đồ án này.

HVKTQS, ngày….tháng 05 năm 2004 Học viên thực hiện

Đào Mạnh Lân

Trang 5

chơng I: phân tích sản phẩm

1 Tìm hiểu chức năng làm việc của sản phẩm:

Bích nối là một trong những chi tiết tơng đối phổ biến trong ngành chế tạo máy Nó

đợc hình thành nhằm liên kết hai trục chuyển động ngợc chiều nhau thông qua các chi tiết khác nh cặp bánh răng hay bộ truyền ma sát Đồng thời nó còn có tác dụng bịt kín để chi tiết máy làm việc an toàn, không bị văng té dầu mỡ ra ngoài

2 Phân tích yêu cầu kỹ thuật, tính công nghệ và những điểm cần lu ý:

Thông qua phân tích bản vẽ chi tiết và tìm hiểu thực tế trong ngành chế tạo máy, ta thấy: bích nối là chi tiết dạng tấm có kết cấu khá đơn giản với các yêu cầu kỹ thuật cần đạt không quá cao

Đặc điểm của Bích nối là làm việc ở chế độ chịu lực thấp, lực va đập không cao, bề mặt bên ngoài không yêu cầu độ chính xác cao(Rz80) mà chỉ yêu cầu về độ thẩm

mỹ Do đó, khi chế tạo phôi ta chọn phơng án hợp lý thì không cần gia công lại

Bề mặt làm việc chính là hai lỗ φ16 có độ nhẵn bóng Ra=2,5 và cấp chính xác 7 Một trong hai lỗ có dung sai cho phép φ16+0,019

Bề mặt bích lớn yêu cầu độ bóng tơng đối cao Ra=1,25 nhằm đẩm bảo sự bịt kín

Có 6 lỗ φ10−0,036 để liên kết bích nối với vỏ hộp máy Các lỗ này đạt độ chính xác cấp 7 Mặt ngoài có bậc sâu 1(mm) và đờng kính φ14

Hai lỗ định vị φ6 0 , 030

015 , 0

Chi tiết đợc chế tạo từ Thép C45 với thành phần nh sau:

Đây là loại vật liệu tơng đối phù hợp với gia công cắt gọt Cộng với các yêu cầu kỹ thuật nêu trên, ta chọn các phơng án Phay, Khoan, Khoét, Doa, Mài để gia công chi tiết là hoàn toàn hợp lý

3 Đờng lối công nghệ và phơng pháp công nghệ:

Thành phần% 0,4ữ0,5 0,17ữ0,37 0,5ữ0,8 ≤0,045 ≤0,045 0,30 0,30

Trang 6

Theo yêu cầu kỹ thuật và phân tích tính công nghệ nh trên, ta lựa chọn sự kết hợp giữa hai phơng án: vừa tập trung nguyên công vừa phân tán nguyên công Ta không nên dùng riêng từng phơng án bởi vì, từ kết cấu chi tiết và yêu cầu sản xuất loạt vừa nên để đảm bảo nhịp sản xuất và năng suất thì ta không nên tập trung nguyên công, nghĩa là không dùng một loại máy vạn năng để gia công chi tiết Mặt khác, nếu phân tán nguyên công thì chi phí gia công lại quá lớn không thích hợp gia công loạt vừavà chi tiết đơn giản.

Thực tế, trong chi tiết có những phần có thể gia công liên tiếp đợc nh các lỗ φ10 Chỉ cần thiết kế đồ gá phù hợp là có thể gia công các lỗ này mà không cần thay dao, gá đặt lại Nhng cũng có những bề mặt gia công muốn tập trung thì phải thay nhiều dao và gá đặt nhiều lần

Bởi vậy, việc gia công kết hợp mới mới phù hợp với việc xác định hợp lý nguyên công, đảm bảo tăng năng suất lao động, rút ngắn chu kỳ sản xuất và giảm chi phí trong quá trình gia công

Trang 7

Chơng ii: phơng pháp chế tạo phôi

Muốn chế tạo một chi tiết máy đạt yêu cầu kỹ thuật và chỉ tiêu kinh tế đòi hỏi có phơng pháp xác định kích thớc của phôi và chọn phôi cho thích hợp Hiện nay, trong ngành chế tạo máy sử dụng rộng rãi các loại phôi nh: phôi đúc, phôi rèn, phôi dập, phôi cán Bích nối là chi tiết dùng thép C45, có kết cấu đã phân tích nêu trên Qua …

đó ta có thể dùng mọt trong các phơng pháp tạo phôi sau:

1 Phôi rèn và dập nóng:

Phôi và dập nóng là loại phôi đợc chế tạo bởi phơng pháp rèn và dập nóng

Phôi chế tạo từ phơng pháp rèn có u điểm là độ chính xác và độ bóng cao, năng suất tạo phôi nhanh, có thể tạo các chi tiết lớn Tuy nhiên, nhợc điểm cơ bản của ph-

ơng pháp rèn là chỉ thích hợp tạo phôi đơn giản, không phù hợp với sản xuất loạt, ợng d gia công khá lớn Do đó, nếu chọn phơng án chế tạo phôi bằng phơng pháp rèn

l-sẽ rất tốn kém, không hạn chế vật liệu

Phôi chế tạo từ phơng pháp dập nóng đợc thực hiện trên máy búa hoặc máy ép, trong khuôn kín và khuôn hở Phơng pháp này có thể chế tạo các chi tiết có hình dáng phức tạp, hình dạng gần giống với kết cấu thực của sản phẩm Tuy nhiên, quá trình tạo phức tạp, đòi hỏi phải có máy móc chuyên dùng, tạo khuôn khó khăn dẫn

đến chi phí rất cao Phơng pháp này chỉ thực sự phát huy trong sản xuất loạt lớn

2 Phôi cán:

Cho phép tạo phôi có cơ tính và độ chính xác cao, kết cấu đa dạng Phổ biến là phôi cán tròn, phôi ống, phôi tấm Khi sử dụng phôi tấm để chế tạo bích nối thì lợng d gia công lớn, hao phí kim loại Bên cạnh đó phơng pháp này đòi hỏi thiết bị tạo phôi phức tạp, chi phí cao…

3 Phôi đúc:

Phôi chế tạo theo phơng pháp đúc đợc sử dụng rất rộng rãi trong sản xuất công nghiệp nói chung và trong công nghiệp quốc phòng nói riêng: chiếm 80ữ90% lợng phôi, trong đó có 80%các chi tiết đợc đúc từ khuôn cát

Phôi đúc có những u điểm nh sau:

+ Kết cấu đa dạng, hình dáng gần giống với kết cấu thực của sản phẩm, và có thể

đạt đợc kích thớc từ nhỏ đến lớn mà các phơng pháp không có đợc

+ Khả năng tiết kiệm vật và chi phí trong quá trình cắt gọt tốt, rất phù hợp với chi tiết cần chế tạo

Trang 8

Tuy nhiên, chế tạo phôi đúc cũng có một số nhợc điểm sau:

+ Tốn kim loại bởi hệ thống rót, đậu ngót đậu hơi

+ Sản phẩm có nhiều khuyết tật khó kiểm tra, chất lợng bề mặt và cơ tính thấp.Căn cứ vào u nhợc điểm của từng phơng pháp tạo phôi, kết cấu của chi tiết cần chế tạo, nhận thấy: việc tạo phôi bằng phơng pháp đúc là hợp lý hơn cả Ta chọn phơng pháp đúc trong khuôn kim loại, mẫu kim loại Vì:

+ Độ nhẵn bóng bề mặt yêu cầu Rz=80 hoàn toàn đạt đợc mà không cần gia công lại

+ Độ nghiêng 100 của bề mặt bích nhỏ là hoàn đạt đợc

+ Hình dạng phôi gần giống với hình dạng chi tiết, các góc lợn không cần phải gia công lại

+ Lợng d gia công nhỏ

Hình dáng phôi đúc cần tạo ra:

+ Lợng d gia công dới(mặt bích nhỏ):

t1 = 1,6(mm) + Lợng d gia công trên(mặt bích lớn):

t2 = 2,2(mm) + Bán kính góc lợn:

R = 3(mm) (Lấy theo bảng 3.110.Sổ tay CNCTM.Tập 1)

Trang 10

+ Đờng kính trục gá dao: 22ữ27 mm.

+ Số cấp tốc độ trục chính: 12 cấp

Trang 11

50 10

.

ph v D

V

π π

Lîng ch¹y dao phót:

SPh = SZ.z.n = 0,05.12.318 = 190,8 (mm/ph)

Lùc c¾t:

N k

n D

z B S t C

n y Z

x P

10

=

=C«ng suÊt c¾t:

KW V

P

60 1020

50 1700 60

1020

74 4

S

L T

Trang 12

II Nguyªn c«ng 2: Phay th« mÆt bÝch lín.

50 10

.

ph v D

n D

z B S t C

n y Z

x P

10

=

=C«ng suÊt c¾t:

KW V

P

60 1020

50 2150 60

1020

Trang 13

) ( 45 , 1 6 , 79

126 2

S

L T

Ph

=

= +

=

5 Sơ đồ gá đặt:

III Nguyên công 3: Khoan, Doa và vát mép hai lỗ φ16

1 Chọn máy gia công:

Chọn máy khoan cần 2H53 của Nga với các thông số:

+ Đờng kính lớn nhất gia công đợc: 35 mm

a Chọn dao khoan ruột gà bằng thép gió đuôi côn kiểu I có:

+ Đờng kính mũi khoan: D = 15 mm

+ Chiều dài mũi khoan: L = 290 mm

+ Chiều dài phần làm việc: l = 190 mm

+ Góc sau: α = 120

Trang 14

b Dao doa liền khối hợp kim cứng:

+ Đờng kính: D = 16 mm

+ Chiều dài dao: L = 138 mm

+ Góc nghiêng rãnh xoắn vít: ω = 120

c Dao khoét vát mép có mũi gắn mảnh hợp kim cứng:

+ Góc vát: ϕ = 450

3 Quá trình gá đặt:

Chuẩn định vị là một mặt trụ bên của chi tiết Chi tiết đợc gá hạn chế đủ sáu bậc tự

do bởi hai phiến tỳ, một khối V cố định và một khối V di động Lực kẹp đợc tác động thông qua khối V di động

4 Tính toán chế độ cắt:

a Bớc 1: khoan lỗ φ15

Chiều sâu cắt:

t = 0,5.D = 0,5.15 = 7,5(mm)Lợng chạy dao:

S = 0,17(mm/v)Tốc độ cắt:

) / ( 05 , 30 9 , 0 17 , 0 45

15 0 , 7

.

7 , 0 2 , 0

4 , 0

ph m k

S T

D C

1000

ph v D

Mx = 10.CM.Dq.S y.kP

= 10.0,0345.152.0,170,8.0,845 = 16(Nm)

Công suất cắt:

) ( 17 , 1 9750

712 16 9750

.

KW n

40 2

S

L T

Ph

=

= +

=

b Bớc 2: doa lỗ φ16

Chiều sâu cắt:

Trang 15

t = 0,5 (mm)Lợng chạy dao:

S = 1(mm/v)Tốc độ cắt:

) / ( 8 , 51 9 , 0 1 5 , 0 45

16 100

.

65 , 0 2 , 0 4 , 0

3 , 0

ph m k

S t T

D C

1000

ph v D

) ( 33 , 22 200

12 16 ) 12 / 1 (

5 , 0 300 100

2

.

Nm Z

D S t C M

y z

x p

Công suất cắt:

) ( 47 , 2 9750

1082 33 , 22 9750

.

KW n

40 2

S

L T

Ph

=

= +

=

c Khoét vát mép 1x450:

Đây là bớc gia công phụ, ta không cần tính cho bớc gia công này

Trang 16

IV Nguyên công 4: Khoan, Doa sáu lỗ φ10

Nguyên công này gồm hai lần thay dao và hai lần gá đặt

Máy gia công tơng tự nh nguyên công 3

2 Dụng cụ cắt:

a Dao khoan ruột gà đuôi côn kiểu I có các thông số:

+ Đờng kính mũi khoan: D = 9,2 mm

+ Góc sau: α = 120

b Dao doa liền khối hợp kim cứng với các thông số:

Trang 17

Chuẩn định vị là hai mặt trụ φ16 Chi tiết đợc hạn chế đủ sáu bậc tự do bởi một chốt trụ và một chốt trám định vị lỗ φ16, mặt bích lớn tiếp xúc với hai phiến tỳ, lực kẹp tác dụng lên mặt trên của bích lớn nhờ mỏ kẹp.

Sử dụng phiến dẫn lắp ba bạc dẫn hớng tơng ứng gia công ba lỗ φ10 bên trái Sau

đó, gá đặt chi tiết lần hai bằng cách xoay chi tiết 1800 và gia công ba lỗ còn lại

a Bớc 1: khoan lỗ φ9,2

Chiều sâu cắt:

t = 0,5.D = 0,5.9,2 = 4,6(mm)Lợng chạy dao:

) / ( 53 , 31 9 , 0 12 , 0 45

2 , 9 0 , 7

.

7 , 0 2 , 0

4 , 0

ph m k

S T

D C

1000

ph v D

Mx = 10.CM.Dq.S y.kP

= 10.0,0345.9,22.0,120,8.0,845 = 4,52(Nm)

Công suất cắt:

) ( 5 , 0 9750

1082 52 , 4 9750

.

KW n

4 46 4

S

L T

) / ( 4 , 54 9 , 0 8 , 0 4 , 0 45

10 100

.

65 , 0 2 , 0 4 , 0

3 , 0

ph m k

S t T

D C

1000

ph v D

V

π

Trang 18

Số vòng quay thực tế(cấp tốc độ 11):

n = 1646(v/ph)Mômen cắt:

) ( 45 , 9 200

12 10 ) 12 / 8 , 0 (

4 , 0 300 100

2

.

Nm Z

D S t C M

y z

x p

Công suất cắt:

) ( 6 , 1 9750

1646 45 , 9 9750

.

KW n

4 46 4

S

L T

Ph

= +

Dao khoét liền khối chuôi côn với các thông số:

+ Đờng kính mũi khoét: D = 14 mm

Trang 19

Lợng chạy dao:

) / ( 5 , 52 9 , 0 6 , 0 2 45

14 100

.

65 , 0 2 , 0 4 , 0

3 , 0

ph m k

S t T

D C

1000

ph v D

Mx = 10.CM.Dq.tx.S y.kP

= 10.0,09.141.20,9.0,60,8.0,845 = 13,2(Nm)Công suất cắt:

) ( 5 , 1 9750

1082 2 , 13 9750

.

KW n

2 37 2

S

L T

Ph

= +

=

VI Nguyên công 6: Khoan, Doa hai lỗ φ6

Nguyên công này gồm hai lần thay dao và hai lần gá đặt

Chọn máy khoan đứng 2H125 của Nga với các thông số sau:

+ Đờng kính lớn nhất khoan đợc: 25 mm

+ Độ côn trục chính: mooc N03

Trang 20

a Dao khoan ruột gà đuôi côn kiểu II với các thông số:

+ Đờng kính mũi khoan: D = 5,5 mm

+ Góc sau: α = 120

b Dao doa đuôi côn liền khối hợp kim cứng với các thông số:

Chuẩn định vị là hai lỗ φ16, chi tiết đợc hạn chế đủ sáu bậc tự do bởi một chốt trám

và một chốt trụ tiếp xúc với hai lỗ φ16, mặt bích lớn tiếp nằm trên hai phiến tỳ, kẹp chặt bởi hai mỏ kẹp trên mặt bích nhỏ Sau khi gia công xong một lỗ, nới lỏng mỏ kẹp, quay chi tiết 1800, lại kẹp chặt và gia công lỗ còn lại

a Bớc 1: khoan lỗ φ5,5

Chiều sâu cắt:

t = 0,5.D = 0,5.5,5 = 2,75(mm)Lợng chạy dao:

) / ( 43 , 37 9 , 0 07 , 0 45

5 , 5 0 , 7

.

7 , 0 2 , 0

4 , 0

ph m k

S T

D C

1000

ph v D

Trang 21

Mx = 10.CM.D S kP

= 10.0,0345.5,52.0,070,8.0,845 = 1,05(Nm)Công suất cắt:

) ( 22 , 0 9750

2000 05 , 1 9750

.

KW n

4 10 4

S

L T

Ph

= +

=

b Bớc 2: doa lỗ φ6

Chiều sâu cắt:

t = 0,25 (mm)Lợng chạy dao:

) / ( 94 , 49 9 , 0 8 , 0 25 , 0 45

5 , 5 100

.

65 , 0 2 , 0 4 , 0

3 , 0

ph m k

S t T

D C

1000

ph v D

) ( 25 , 3 200

12 5 , 5 ) 12 / 8 , 0 (

25 , 0 300 100

2

.

Nm Z

D S t C M

y z

x p

Công suất cắt:

) ( 67 , 0 9750

2000 25 , 3 9750

.

KW n

4 10 4

S

L T

Ph

= +

=

Trang 22

Chọn máy mài phẳng 3Д733 của Nga với các thông số:

+ Bề mặt làm việc của bàn máy: 1000x400 mm

+ Kích thớc lớn nhất của phôi đợc gia công: 1000x400x400 mm

+ Tốc độ quay lớn nhất của trục chính đá mài: 35 m/s

+ Công suất động cơ truyền dẫn chính: 22 KW

2 Đá mài:

Chọn loại đá mài ПП có chất kết dính Kêramic với các thông số:

+ Đờng kính ngoài của đá: D = 100 mm

+ Đờng kính trong của đá: d = 20 mm

B = 84 (mm)Vận tốc, mài:

Vdm = 35(m/s)

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	387 KB