Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết thân đồ gá khoan

MỤC LỤCMỤC LỤCLỜI GIỚI THIỆUCHƯƠNG I :THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CÁC CHI TIẾT VỎ HỘP GIẢM TỐC1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG1.1. CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT1.1.1. Vai trò và điều kiện làm việc.1.2. PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU1.3. XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ ĐƯỜNG LỐI CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ1.3.1. Xác định dạng sản xuất 1.3.2. Xác định trọng lượng của chi tiết1.4. XÁC ĐỊNH ĐƯƠNG LỐI CÔNG NGHỆ VÀ ĐƯỜNG LỐI GIA CÔNG1.4.1. Xác định đường lối công nghệ1.4. Thiết kế các nguyên công: 1.4.1. Nguyên công 1: Đúc phôi.1.4.2. Nguyên công 2: Phay mặt đáy.1.4.3. Nguyên công 3: khoan lỗ ứ3.5.1.4.4. Nguyên công 4:Phay 2 mặt bờn.1.4.4. Nguyên công 5:Phay 2 gờ phiến tỳ.1.4.5. Nguyên công 6: Khoan 2 lỗ ứ10, khoan và ta rụ 2 lỗ M7 .1.4.6. Nguyên công 7: Khoan 2 lỗ ứ6, ứ2.5 .1.4.7. Nguyên công 8: Phay mặt đỉnh.1.4.8. Nguyên công 9: Khoan 2 lỗ ứ2.5, khoan và ta rụ 2 lỗ M5 .1.4.9. Nguyên công 10: Phay mặt đáy lỗ ứ131.4.10. Nguyên công 11: Khoan lỗ ứ131.4.11. Nguyên công 12: Kiểm tra.CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.KẾT LUÂN.TÀI LIỆU THAM KHẢO.

Trang 2

………

Hµ néi, ngµy / / 2010

Gi¸o viªn híng dÉn kÝ :

Trang 3

Nhận xét của hội đồng bảo vệ.

………

Hà nội ngày …/ / 2010

Chữ kí

Trang 4

Lời giới thiệu :

Nền kinh tế nớc ta trong giai đoạn hiện nay đang phát triển không ngừng về mọi mặt nhờ vào các chính sách đầu t trong các lĩnh vực thu hút vốn đầu t nớc ngoài Trong đó, các ngành công nghiệp nặng đang đợc u tiên hàng đầu nhằm tạo thành ngành kinh tế mũi nhọn trong công cuộc phát triển đất nớc Trong công cuộc công nghiêp hoá và hiện đại hoá đất nớc, ngành cơ khí nói chung và ngành công nghệ chế tạo máy nói riêng đang dần đợc khôi phục và phát triển, sau một thời gian dài bị ngừng trệ

Yêu cầu cấp thiết của cơ khí nớc ta hiện nay là dần dần nội địa hoá các sản phẩm cơ khí nhằm đa công nghệ kỹ thuật Việt Nam đuổi kịp với sự phát triển của các nớc trong khu vực Để làm đợc điều này thì việc nghiên cứu, ứng dụng các ph-

ơng pháp gia công tiên tiến vào sản xuất là một việc cấp thiết Các sản phẩm động cơ cũng là một lĩnh vực quan trọng trong tiến trình nội đia hoá sản phẩm cơ khí Công nghệ sản xuất các chi tiết của động cơ cũng cha phổ biến ở nớc ta , do vậy

trong quá trình thực hiện đồ án,chúng em đã chọn đề tài làm tốt nghiệp :Thiết kế

quy trình công nghệ gia công chi tiết thõn đồ gỏ khoan”.

Quá trình thực hiện, là việc đo đạc, lên bản vẽ và lập quy trình công nghệ gia công chi tiết này đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, phù hợp với điều kiện công nghệ

và máy móc nớc ta hiện nay với một chi phí sản xuất là thấp nhất Trong đồ án

Trang 5

này, quy trình công nghệ gia công cơ đợc cơ bản thiết kế cho việc gia công trên máy công cụ thông thờng, một xu hớng chung của quá trình gia công cơ.

Nội dung của đồ án đợc trình bầy 2 phần nh sau:

+ Phần 1: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội… tháng … năm 2010

Sinh viên thiết kế

Phạm Hải Đăng

Trang 6

Chơng1:Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi

tiết vỏ hộp giảm tốc

1 phân tích chi tiết gia công 1.1 Phân tích yêu cầu kỹ thuật của hộp giảm tốc:

Đảm bảo vị trí tơng đối giữa các chi tiết và bộ phận máy

Tiếp nhận tải trọng do các chi tiết lắp trên truyền xuống

Đựng dầu bôi trơn, bảo vệ các shi tiết máy tránh bụi bặm

Độ cứng cao, khối lợng nhỏ

1.2 Yêu cầu kỹ thuật:

Các tâm trục phải đồng phẳng

Các tâm trục phải song song với mặt phẳng đáy

Các tâm trục phải vuông góc với mặt phẳng đáy

Khoảng cách tâm trục phải chính xác

Các lỗ lắp gối trục phải đồng tâm

Vỏ hộp phảI kín (tránh dầu chảy ra ngoàI)

Trang 7

Giả định sản lợng là 5000 chi tiết / năm

Việc xác định dạnh sản xuất quyết định phơng án công nghệ tức là quyết định

+ Trình tự gia công chi tiết

+ Mức độ tập trung nguyên công, thiết bị kiểm tra

+ Chọn máy, thiết bị gia công, thiết bị kiểm tra

+Các phơng pháp gá đặt dụng cụ, thiết bị đồ gá

+Vật liệu: Gang xám15-32

2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu

chú ý đến kết cấu của chúng nh :

- Hộp phải có độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng và có

thể dùng chế độ cắt cao,đạt năng suất cao

- Các bề mặt làm chuẩn phải có đủ diện tích nhất định,phải cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và phải cho phép thực hiện quá trình gá đặt nhanh

- Các bề mặt cần gia công không có vấu lồi, lõm,phải thuận lợi cho việc ăn

dao,thoát dao.Kết cấu của các bề mặt phải tạo điều kiện cho việc gia công đồng thời bằng nhiều dao

- Các lỗ trên hộp nên có kết cấu đơn giản, không nên có rãnh hoặc dạng định hình,bề mặt lỗ không đợc đứt quãng.Các lỗ đồng tâm phải có kích thớc giảm dần từ ngoài vào trong.Các lỗ nên thông suốt và ngắn

- Không nên bố trí các lỗ nghiêng so với mặt phẳng của các vách để khi gia công tránh hiện tợng dao khoan,khoét,doa bị ăn dao lệch hớng

- Các lỗ kẹp chặt của hộp phải là các lỗ tiêu chuẩn

3 xác định dạng sản xuất và đ ờng lối công nghệ gia

công cơ.

Trang 8

1.3.1.Xác định dạng sản xuất:

Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau Ngời ta căn cứ vào từng dạng sản xuất mà có các phơng án gia công chi tiết nhất định Tuy nhiên ở đây chúng ta không đi sâu nghiờn cứu những đặc điểm của từng dạng sản xuất mà chỉ nghiên cứu phơng pháp xác định chúng theo tính toán Muốn xác định dạng sản xuất của chi tiết trớc hết phải biết sản lợng hàng năm của chi tiết gia công ( ở đây ta đã biết sản phẩm chi tiết trong một năm là

5000 sản phẩm.) và khối lợng của một chi tiết

Dựa vào bảng sau :

Trong đó

N0 :Sản lợng cần hoàn thành theo kế hoạch

m : Số chi tiết trong 1 sản phẩm

Trang 9

α : Số chi tiết dữ trữ do chế tạo phôi hỏng lấyα = 3 %

β : Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ lấy β = 5 %

Vậy đợc sản xuất trong năm là:

100

531.(

2

Trang 10

50.000 500 ữ 1.000 300 ữ 1.000

⇒ Q = 1084801,86 10-6.6,8 =7376652,65.10-6 (kg) ≈ 74,3 (kg)

Dựa vào bảng trên ta xác định dạng sản xuất là: Sản xuất hàng khối.

1.3.2.Xác định trọng lợng của chi tiết:

Khối lợng chi tiết đợc xác định theo công thức

Qt=Vct.γ (kg)Trong đó:

Qt - trọng lợng chi tiết(kg)

γ -trọng lợng riêng của vật liệu đối với gang xám γ =7,2 (Kg/dm3);

Vct : Thể tích của chi tiết

Trang 11

1.4.1: Chọn ph ơng pháp chế tạo phôi

Vật liệu chế tạo hộp giảm tốc là GX15-32,do vậy phơng án chế tạo phôi là Đúc

Do gang có tính chảy loãng cao, thờng có những phơng pháp đúc sau

a: Đúc trong khuôn cát

Trang 12

Phơng pháp này dùng mẫu gỗ, làm khuôn bằng tay Phơng pháp này cho độ chính xác thấp đòi hỏi tay nghề công nhân cao Thích hợp với dạng sản xuất nhỏ, vừa

b : Đúc trong khuôn kim loại

Khuôn cát làm bằng kim loại, phơng pháp này có độ chính xác cao, lợng d gia công nhỏ và đều Thích hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối

c : Đúc trong khuôn vỏ mỏng

Phôi đúc có độ chính xác cao tính chất cơ học tốt, phơng pháp này dùng trong sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối Nhng chỉ thích hợp với chi tiết nhỏ, kết cấu đơn giản

đợc đặt ở khuôn dới và trên (mặt phân khuôn chính là mặt trên và mặt dới của hộp)

đậu ngót và đậu rót ở khuôn trên

1.4.2: Xác định đờng lối công nghệ :

Đối với các loạt sản xuất hàng loạt vừa, hàng loạt lớn muốn chuyên môn hoá cao

để có thể đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất ở Việt Nam, thì đờng lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công(ít bớc công nghệ trong một nguyên công) ở đây máy gia công dùng là máy vạn năng kết hợp với các đồ gá chuyên dùng(có thể các máy chuyên dùng dễ chế tạo)

Trình tự nguyên công:

Nguyên công 1: Đỳc phụi.

Nguyên công 2: Phay mặt đỏy

Nguyên công 3: Khoan lỗ ứ2.5

Trang 13

Nguyªn c«ng 4: Phay 2 mÆt bªn.

Nguyªn c«ng 5:Phay 2 gờ phiến tỳ

Nguyªn c«ng 6: Khoan 2 lỗ ø10, khoan và ta rô 2 lỗ M7

Nguyªn c«ng 7: Khoan 2 lỗ ø6, ø2.5

Nguyªn c«ng 8: Phay mặt đỉnh

Nguyªn c«ng 9: Khoan 2 lỗ ø2.5, khoan và ta rô 2 lỗ M5

Nguyªn c«ng 10: Phay mặt đáy lỗ ø13

Nguyªn c«ng 11: Khoan lỗ ø13

Nguyªn c«ng 12: Kiểm tra

Trang 14

± 0,1 ÷ 0,05 trạng thái ứng suất vật g/c nói chung là nén khối, do đó kim loại có tính deo tốt hơn biến dạng triệt để hơn, cơ tính sản phẩm cao hơn và có thể gia c«ng rất phức tạp.

+ Dể cơ khí hoá nên năng suất cao

Trang 15

+ Dùng mẫu kim loại, khuôn cát, làm máy đạt độ chính xác và năng suất cao, lượng dư gia c«ng cắt gọt nhỏ phương pháp này thích hợp mang sản xuất hàng loạt

và khối, vật đúc ra không có vết nứt, rõ hay các khuyết tật khác

Tóm lại từ các chức năng làm việc và sản lượng của chi tiết ta chọn phương pháp chế tạo phôi đúc mang khuôn cát, khuôn kim loại là phù hợp với nền sản xuất

cơ khí nước ta

Trang 16

4.2 Nguyên công 2: Phay mặt đỏy

1 Chọn máy :

Chọn máy phay đứng có đặc điểm sau : 6H12

- Mặt làm việc của bàn máy : 400 x1600mm

- Công suất động cơ : 10kw/h

-Số cấp vòng quay trục chính : -Số cấp vòng quay trục chính : 31,5 ; 40; 50; 60; 80; 100; 120; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 800; 1000; 1250; 1600 (vòng/phút) -Lợng chạy dao dọc và ngang: 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250 (mm/phút)

- Lợng cắt chiếu trục lớn nhất cho phép tác dụng lên ban máy : Pxmax=19650 (kg)

Trang 17

v p u y z x

m

q

Z B S t

T

D C

V

v v v v

v

.

Trong đó Kmv - hệ số xét đến chất lợng của vật liệu gia công

Theo bảng 5-2[STCNCTM2] với gang xám

Hệ số phụ phụ thuộc vào vật liệu gia công bảng 5-4[STCNCTM2]

,0.10.39.24,0.5,1

180

100.445

0 2 , 0 35 , 0 15 , 0 32

,

0

2 , 0

.14,3

68,110.1000

400.100.14,31000

x p

n D

Z B S t C

P

p p

p p p

10

ω

Tra bảng(5-41) (STCNCTM2):

Trang 18

0 1 , 1

1 74 , 0 9

, 0

2

100 88 , 1064 100

1020

6 , 125 88 , 1064 60

m

q

Z B S t

T

D C

V

v v v v

v

.

Theo bảng 5-2[STCNCTM2]với gang xám : Kmv = 0,7

Kuv hệ số xét đến vật liệu dụng cụ bảng5-6[STCNCTM2] : Kuv = 1

Knv hệ số xét đến trạng thái bề mặt của phôi bảng 5-5[STCNCTM2] : Knv = 1

Trang 19

⇒ Kv = 1 1 0,7 = 0,7

108,1397

,0.10.39.2,0.5,0

180

100.445

0 2 , 0 35 , 0 15 , 0 32

,

0

2 , 0

.14,3

108,139.1000

500.100.14,31000

x p

n D

Z B S t C

P

p p

p p p

10.39.2,0.5,0.5,54.10

0 1 , 1

1 74 , 0 9 , 0

2

100 175 , 346 100

157 175 , 346 60

Trang 20

4.3 Nguyên công 3: Khoan lỗ ứ3.5.

A.Sơ đồ nguyên công : B.Phân tích:

+ Mặt đáy dùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do +Một mặt bên hạn chế 2 bậc tự do dùng 2 chốt

+Mặt bên dùng 1 chốt hạn chế nốt bậc tự do còn lại

• Kẹp chặt : Lực kẹp vuông góc với mặt định vị 3 bậc tự do

• Máy : máy khoan cần 2A55 , công suất động cơ N=4,5

Kw, hiệu suất máy η = 0,75

Dụng cụ cắt : mũi khoan thép gió Φ 3 5, mũi ta rô thép gió D =10

Trang 21

Các hệ số điều chỉnh tốc độ cắt :

Hệ số hiệu chỉnh đợc phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan: k1 = 1

Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc tỷ số giữa chu kì thực tế và chu kì bền danh nghĩa: k2 = 1

=

5 , 8 14 , 3

28 1000

5 , 8 950 14 , 3

Trang 22

KW n

M x

=

N < Nđ/c η

⇒ máy làm việc an toàn

6.Thời gian máy:

T0 = 2

n

S

L L

118+ 1 = 2,55 (mm)

L2= 2 (mm)

⇒ T0 = 218950+2,.550,4+2 = 0,062(phút) = 5,4 (s)

1.4.4 Nguyên công 4: Phay 2 mặt bên.

1 Chọn máy :

Chọn máy phay đứng có đặc điểm sau : 6H82

- Mặt làm việc của bàn máy : 400 x1600mm

- Công suất động cơ : 10kw/h

-Số cấp vòng quay trục chính : -Số cấp vòng quay trục chính : 31,5 ; 40; 50; 60; 80; 100; 120; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 800; 1000; 1250; 1600 (vòng/phút)

Trang 23

-Lîng ch¹y dao däc vµ ngang: 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250 (mm/phót)

- Lîng c¾t chiÕu trôc lín nhÊt cho phÐp t¸c dông lªn ban m¸y : Pxmax=19650 (kg)

m

q

Z B S t

T

D C

V

v v v v

v

.

Trang 24

Theo bảng 5-2[STCNCTM2] với gang xám

Hệ số phụ phụ thuộc vào vật liệu gia công bảng 5-4[STCNCTM2]

,0.10.39.24,0.5,1

180

100.445

0 2 , 0 35 , 0 15 , 0 32

,

0

2 , 0

.14,3

68,110.1000

400.100.14,31000

x p

n D

Z B S t C

P

p p

p p p

10.39.24,0.5,1.5,54.10

0 1 , 1

1 74 , 0 9

, 0

2

100 88 , 1064 100

Trang 25

7 Công suất phay:

18543 , 2 60

1020

6 , 125 88 , 1064 60

m

q

Z B S t

T

D C

V

v v v v

v

.

Theo bảng 5-2[STCNCTM2]với gang xám : Kmv = 0,7

Kuv hệ số xét đến vật liệu dụng cụ bảng5-6[STCNCTM2] : Kuv = 1

Knv hệ số xét đến trạng thái bề mặt của phôi bảng 5-5[STCNCTM2] : Knv = 1 ⇒ Kv = 1 1 0,7 = 0,7

108,1397

,0.10.39.2,0.5,0

180

100.445

0 2 , 0 35 , 0 15 , 0 32

,

0

2 , 0

.14,3

108,139.1000

Trang 26

Vậy tốc độ cắt thực

1571000

500.100.14,31000

x p

n D

Z B S t C

P

p p

p p p

10.39.2,0.5,0.5,54.10

0 1 , 1

1 74 , 0 9 , 0

2

100 175 , 346 100

157 175 , 346 60

Trang 27

1.4.5.Nguyên công5: phay 2 gờ phiến tỳ

Phay 2 gờ phiến tỳ là nguyên công dùng để làm chuẩn định vị cho các nguyên công sau đó ta phải gia công tinh bề mặt này bằng cách phay tinh đạt độ nhám bề mặt cấp 5 tức là Rz = 20 àm.

Trang 28

v p u y z x m

q

Z B S t T

D C

, 0 2 180

100 445

0 2 , 0 35 , 0 15

, 0 32 , 0

2 , 0

ph m k

Z B S t

T

D C

z x

14 , 3

25 , 246 1000 14

, 3

750 100 14 , 3 1000

14 ,

n

n D

- Tính lực cắt P z (N):

Lực cắt đợc xác định theo công thức sau :

Mp w

q

u y z x p

n D

Z B S t C

Trang 29

Vậy: 530( )

750 100

10 80 025

0 2 5 54 10 10

0 1

1 74 , 0 9

, 0

N k

n D

Z B S t C

u y z x p

- Tính mômen xoắn M x trên trục chính của máy :

Mômen đợc xác định theo công thức sau :

100 1790 100

D P

75 117 1790 60

D P

q

Z B S t T

D C

Trang 30

Do đó:

) / ( 4 114 1 85 , 0 1 10 80 025

, 0 1 200

100 445

0 2 , 0 35 , 0 15

, 0 32 , 0

2 , 0

ph m k

Z B S t

T

D C

z x

14 , 3

4 114 1000 14

, 3

290 100 14 , 3 1000

14 , 3

Mp w

q

u y z x p

n D

Z B S t C

10 80 3

0 1 5 54 10 10

0 1

1 74 , 0 9 , 0

N k

n D

Z B S t C

u y z x p

- Tính mômen xoắn M x trên trục chính của máy :

Mômen đợc xác định theo công thức sau :

100 1789 100

D P

Trang 31

) ( 3 0 60 1020

10 1789 60

D P

Trang 32

1.4.6.Nguyên công 6: Khoan 2 lỗ ứ10, khoan và ta rụ 2 lỗ M7

Dụng cụ cắt : mũi khoan thép gió Φ 8 5, mũi ta rô thép gió D =6.5

Trang 33

=

5 , 8 14 , 3

28 1000

5 , 8 950 14 , 3

Trang 34

KW n

M x

=

N < N®/c η

⇒ m¸y lµm viÖc an toµn

6.Thêi gian m¸y:

T0 = 2

n

S

L L

118+ 1 = 3,55 (mm)

Trang 35

Tra bảng (5-188) “sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2” ta có:

11 1000

.

1000

ph v D

= 9,42 (m/p)

4 Nghiệm công suất: khi ta rô mômen xoắn và lực cắt < khi khoan

luôn đảm bảo an toàn khi làm việc

5 Tính thời gian máy:

T0 = (

n S

L L L

.n

S

L L

Trang 36

1.4.7.Nguyên công 7: Khoan 2 lỗ ứ6, ứ2.5.

A.Sơ đồ nguyên công : B.Phân tích:

Dụng cụ cắt : mũi khoan thép gió Φ 4,Φ 1

Trang 37

=

5 , 8 14 , 3

28 1000

5 , 8 950 14 , 3

Trang 38

KW n

M x

=

N < N®/c η

T0 = 2

n

S

L L

118+ 1 = 2,55 (mm)

Trang 39

V = Vbg kv

Bảng(5-90) STCNCTM T.II

Vbg= 28(m/f )

5 2 950 14 , 3

Trang 40

Mx =CM Dq Sy kp

kp = kmp =1B¶ng (5-32) – STCN T.II, ta cã :

.

KW n

M x

=

N < N®/c η

T0 = 2

n

S

L L

118+ 1 = 1,55 (mm)

L2= 2 (mm)

⇒ T0 = 218950+1,55.0,4+2 = 0,02(phót) = 3,4 (s)

Trang 41

Z B S t T

D C

Trang 42

Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt phụ thuộc vào các điều kiện cắt cụ thể:

uv nv Mv

, 0 2 180

100 445

0 2 , 0 35 , 0 15

, 0 32 , 0

2 , 0

ph m k

Z B S t

T

D C

z x

14 , 3

25 , 246 1000 14

, 3

750 100 14 , 3 1000

14 ,

n

n D

Mp w

q

u y z x p

n D

Z B S t C

10 80 025

0 2 5 54 10 10

0 1

1 74 , 0 9

, 0

N k

n D

Z B S t C

u y z x p

Định dạng
Số trang	61
Dung lượng	778,5 KB