Đồ án vành răng định tính

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 5 1. Chức năng làm việc của chi tiết: 5 2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết: 6 3. Điều kiện kỹ thuật: 6 4.Chọn vật liệu: 6 CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 8 2.1 Sản lượng hàng năm: 8 2.2.Khối lượng chi tiết gia công 8 CHƯƠNG 3. CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 10 3.1.Phương pháp dập nóng: 10 3.2.Phương pháp đúc: 10 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 12 4.1. Chuẩn định vị khi gia công 12 4.2. Chọn chuẩn thô 12 4.3. Chọn chuẩn tinh 13 CHƯƠNG 5: TIẾN TRÌNH GIA CÔNG 15 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 17 1. Nguyên công 1: Tiện thô mặt đầu, 1 phần mặt trụ ngoài  442 17 a. Chọn máy: Máy 1M63 17 b. Dụng cụ: 17 c. Sơ đồ gá đặt: 17 17 d. Các bước gia công và ượng dư gia công: 17 e. Chế độ cắt: 18

Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng Mục Lục Mục Lục CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT CHƯƠNG CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 10 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 12 CHƯƠNG 5: TIẾN TRÌNH GIA CÔNG 16 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG .18 CHƯƠNG 7: TÍNH VÀ TRA LƯỢNG DƯ .32 7.1 Tính lượng dư gia công cho lỗ Ø370+0,1 33 7.2 Tính lượng dư cho mặt trụ Ø440-0,12 37 7.3 Với mặt đầu ta xác định lượng dư gia công phương pháp tra bảng 42 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 43 SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng TRƯỜNG ĐẠI HỌC HẢI PHÒNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN CƠ Độc lập – Tự – Hạnh phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Họ tên sinh viên: VŨ CÔNG ĐÀM Chuyên ngành: Công nghệ Chế tạo máy Khóa, Lớp: CTM C K10 Đầu đề đồ án: Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết: Vành định tính – CT số 04 Số liệu ban đầu: Bản vẽ chi tiết vành định tính Sản lượng hàng năm: 14.000 sp/năm - Nội dung phần thuyết minh tính toán: Phân tích chức làm việc, tính công nghệ kết cấu chi tiết Chọn vật liệu Xác định dạng sản xuất Chọn dạng phôi phương pháp chế tạo Chọn tiến trình gia công: Lập thứ tự nguyên công, chọn dao, vẽ sơ đồ gá đặt - kẹp chặt cho nguyên công, chiều chuyển động dao chi tiết Tính lượng dư gia công cho bề mặt (mặt tròn ngoài, mặt tròn trong, mặt phẳng bề mặt gia công định thiết kế đồ gá) Tra lượng dư cho bề mặt lại - Tính thời gian gia công cho tất nguyên công - Tính toán thiết kế đồ gá gia công bề mặt: (Lập sơ đồ nguyên lí đồ gá, tính lực kẹp, thiết kế cấu kẹp, tính toán độ xác đồ gá, xác định yêu cầu đồ gá, thao tác bảo quản đồ gá) SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM - Trường Đại Học Hải Phòng Các vẽ đồ thị (loại kích thước vẽ): Bản vẽ chi tiết : (khổ A1 A0) Bản vẽ chi tiết lồng phôi : (khổ A1) Bản vẽ sơ đồ nguyên công :1 (khổ A1) Bản vẽ đồ gá :1 (khổ A1 A0) Ngày giao đồ án: 17/09/2013 Ngày hoàn thành đồ án: Nội dung yêu cầu đồ án thông qua hội nghị môn ngày: Hải Phòng, ngày … tháng … năm 2013 Cán hướng dẫn (ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN Ngày … tháng … năm 2014 Người chấm đồ án (ký ghi rõ họ tên) SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học chế tạo máy nhằm tổng kết lại kiến thức học có liên quan đến chi tiết máy Muốn chế tạo chi tiết máy cho đảm bảo yêu cầu thiết kế, đạt tính công nghệ cao,thời gian công việc thích hợp Muốn đạt điều phải lập qui trình công nghệ gia công thích hợp Việc thiết kế qui trình công nghệ để ứng dụng công nghệ chế tạo máy,loại bỏ công nghệ lạc hậu,đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất lượng…Ngoài ra, để đảm bảo yêu cầu thiết kế, đạt tính công nghệ cao, sản phẩm làm sử dụng rộng rãi, việc đề quy trình công nghệ thích hợp công việc phải ưu tiên hàng đầu Việc thiết kế quy trình công nghệ thích hợp giúp người công nhân giảm thời gian gia công, tăng suất làm cho giá thành sản phẩm hạ hơn, đáp ứng nhu cầu thị trường Thiết kế qui trình công nghệ gia công nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm, phương pháp gia công kinh tế rẻ tiền nhất,đồng thời áp dụng thành tựu khoa học kỹ thuật phù hợp với điều kiện sản xuất Việt Nam Một sản phẩm có nhiều phương án gia công khác việc thiết kế qui trình công nghệ so sánh chọn lọc phương án hợp lý đảm bảo yêu cầu chất lượng giá thành rẻ, thời gian ít, đáp ứng nhu cầu cho xã hội Các số liệu thông số tính toán thầy hướng dẫn từ tài liệu kinh nghiệm Tuy vậy, đồ án công nghệ chế tạo máy thực lần đầu tiên, nên tránh khỏi sai sót trình tính toán, thiết kế Chúng em mong thầy cô góp ý, bổ sung kiến thức bảo cho chúng em để kiến thức chúng em ngày phong phú SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG Chức làm việc chi tiết: - “Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo vành định tinh ” A-A 30°± 5' +0,5 25 A Ø13 x 45° ±5' +0,4 90 Ø12 x 12 M12 2x45° +0,12 +0,1 Ø395 Ø42 0±0 Ø370 0 Ø440-0,12 bên +0,6 1,5x45° 30 bên 35 A +1 74-0,5 - Dựa vào vẽ chi tiết ta thấy “vành định tinh” chi tiết dạng đĩa, có lỗ để truyền động Chi tiết làm việc điều kiện đòi hỏi cao: + Luôn chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ + Luôn chịu lực tuần hoàn, va đập SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết: Từ vẽ cho thấy - Vành định tinh có đủ độ cứng vững để gia công không bị biến dạng, dùng chế độ cắt cao, đạt suất cao - Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích phép thực nhiều nguyên công dùng bề mặt làm chuẩn đảm bảo thực trình gá đặt nhanh - Bề dày thành không nên mỏng để tránh biến dạng gia công nhiệt luyện - Bởi chi tiết làm việc điều kiện phức tạp nên ta chọn vật liệu chi tiết thép 40X Thép 40X có độ bền cao δb = 900 MPa, bề mặt tăng cứng tăng khả chịu mài mòn Điều kiện kỹ thuật: + Đường kính Φ 440-0,12, đạt cấp nhẵm bóng ∇5, Rz = 10µm + Độ đảo mặt đầu B so với đường kính lỗ sai lệch không 0,048 mm + Chi tiết ram hoá tốt đạt HB 200 ÷ 230 + Vành cao tần đạt độ cứng HRC 40 ÷ 45, chiều dày lớp 1,44 ÷ 1,6 mm + Vành định tinh gia công tất bề mặt đạt cấp nhẵn bóng ∇4 => Rz = 40µm đường kính Φ 395( +0,12 ) đạt cấp nhẵn bóng ∇6 => Rz = 2.5µm 4.Chọn vật liệu: Vì vành rang định tính làm việc môi trường phức tạp, yêu cầu độ bền, cứng vững cao nên ta chọn vật liệu thép Thép có loại điển hình để ta lựa chọn thép CT45 thép 40X (40Cr) + Với thép C45: gồm Fe C, nồng độ cacbon có thép 0,45%, C45 xếp vào loại vật liệu có tính cacbon trung bình, thường dùng thiết kế trục,bánh Có cân độ mềm, bền có khả chống bào mòn tốt, phạm vi sử dụng rộng rãi Thường nhiệt luyện để tăng độ cứng, sau nhiệt luyện HRC = 50, độ cứng cao làm tăng độ giòn + Với thép 40X (40Cr): thép hợp kim có thành phần hóa học sau: 0,36 ÷ 0,44% C; SV: Vũ Công Đàm Si = 0,17 ÷ 0,37; Mn = 0,5 ÷ 0,8; Cr = 0,8 ÷ 1,1 GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng Thường dung để thiết kế trụ, bánh rang, thanh, vành, bulong phận cải thiện sức mạnh Khi nhiệt luyện độ cúng lên tới 217HB, giới hạn bền 800N/mm2 Dựa vào điều kiện làm việc chi tiết tính chất vật liệu ta chọn thép 40X làm vật liệu chế tạo vành định tính bề mặt tăng cứng, tăng khả chịu mài mòn SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Dạng sản xuất khái niệm kinh tế kĩ thuật tổng hợp, giúp cho việc xác định hợp lí đường lối, biện pháp công nghệ tổ chức sản xuất để tạo sản phẩm đạt yêu cầu kĩ thuật tiêu kinh tế Dạng sản xuất phụ thuộc vào nhiều thông số như: số chủng loại sản phẩm, số chi tiết chủng loại, chu kì lặp lại, điều kiện sản xuất khối lượng gia công sản phẩm Để xác định dạng sản xuất ta dựa vào sản lượng hàng năm trọng lượng chi tiết gia công 2.1 Sản lượng hàng năm: Sản lượng chi tiết hàng năm tính theo công thức sau: α  β   N i = N mi 1 + 1 +   100  100  Trong đó: - Ni: số chi tiết tổng cộng cần chế tạo năm - N : số lượng sản phẩm cần chế tạo năm theo kế hoạch - mi: số chi tiết tên sản phẩm, mi = - α : số lượng sản phẩm dự phòng sai hỏng chế tạo phôi - β : số lượng sản phẩm dự phế phẩm quy trình gia công chọn α = β = 3% - kết cấu chi tiết gia công dễ chế tạo, gây phế phẩm =>    Ni = 14000  + ÷ + ÷ = 14852,6 (chi tiết/năm)  100  100  2.2.Khối lượng chi tiết gia công Q = V γ Trong đó: SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng - V: thể tích chi tiết (cm3) - γ : khối lượng riêng vật liệu (kg/cm3) Với thép: γ = 7,852.10-3 (kg/cm3) 74 Ø370 Ø440 Hình 2.2: Chi tiết gia công π 74 4402 − 3702 ) 10 −3 = 3293, 7(cm3 ) ( => Q = V ∂ = 3293, 7.7,852.10−3 = 25,86( kg ) V= Tra bảng 2.6 [7] (sách HDTK DACNCTM) ta xác định dạng sản xuất hàng khối SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng CHƯƠNG CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 3.1.Phương pháp dập nóng: + Ưu: Chế tạo phôi có tính tốt đồng đều, không phụ thuộc vào tay nghề công nhân, thớ kim loại gần gờ tạo lên chi tiết có khả chịu lực tức Tiết kiệm nguồn nhiên liệu, cho suất cao, phù hợp với sản xuất loạt lớn, hàng khối + Nhược: yêu cầu thiết bị phức tạp, khuôn dập chế tạo khó khăn 3.2.Phương pháp đúc: + Ưu: Tạo kết cấu phức tạp cho chi tiết + Nhược: Cơ tính vật liệu không cao, cấu tạo khuôn phức tạp, chi phí cho việc làm khuôn tốn kém, không phù hợp với phôi thép hợp kim *Kết luận: Qua phân tích khả phương pháp chế tạo phôi thấy với dạng sản xuất hàng khối, yêu cầu kĩ thuật với tính cao phôi Vậy ta sử dụng phương pháp dập nóng để chế tạo phôi - Quá trình chế tạo phôi bao gồm bước: + Dập tạo hình + Dập thô + Cắt gọt ba via + Dập tinh Căn vào kết cấu hình dáng chi tiết gia công, chọn bề mặt phân khuôn qua phần chi tiết song song với mặt dầu Việc tạo bề mặt phân khuôn để tạo lượng kim loại nửa khuôn có chiều cao nửa nhỏ Phương pháp dập nóng: Dập nóng thực máy búc máy ép, khuôn kín khuôn hở Để nâng cao độ xác kích thước chất lượng bề mặt chi tiết rèn, người ta dung khuôn dập bán chịu nhiệt, nhờ hạn chế việc tạo vẩy SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng d Tiện tinh: Sơ đồ định vị giống tiên thô Tra bảng 3.84 [12]: RZa = 50 µm Ta = 50 µm - Sai số gá đặt chi tiết tiện: ε b = ε c2 + ε k2 εc = ε k = 160 µm => - theo bảng 3.11 [7] ε b = ε k = 160 µm - Sai lệch vị trí không gian: ρ a = K chx ρ tho = 0,04.82,62 = 3,3µm Với K chx = 0,04 - bảng 3.88 [12] - Lượng dư gia công tối thiểu: 2Z b = 2(100 + 100 + 3,32 + 160 = 720µm Dung sai đường kính lỗ : δ = 80 µm - Lượng dư gia công tổng cộng: 2Z = 720 + 2790 = 3510µm 2Z max = 1100 + 6330 = 7430 µm - Lượng dư danh nghĩa tổng cộng: Z dn = Z + δ ph − δ ct = 3510 + 4000 − 80 = 7430 µm SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng - Kiểm tra độ xác tính toán: gh gh Z max − Z = 1100 − 720 = 380 µ m δ − δ = 460 − 80 = 380µm gh gh Z max1 − Z min1 = 8630 − 3510 = 5120 µ m δ ph − δ ct = 5200 − 80 = 5120 µ m εb Lượng dư tính toán 2Zmin (µm) Kích thước tính toán danh nghĩa (mm) Dung sai δ (µm) 1360 - - 366,59 350 20,4 - - 100 100 82,62 700 50 50 3,3 160 Bước công nghệ gia công Φ188 Các thành phần lượng dư (µm) RZa Ta ρa Phôi 200 300 Tôi cải thiện 340 Tiện thô Tiện tinh Kích thước giới hạn (mm) dmin dmax Zbmin Zbmax 5200 361,39 366,59 - - 366,59 5200 361,39 366,59 - - 2790 369,38 460 368,92 369,38 8630 3510 720 370,1 80 370,02 370,1 1100 720 9730 4230 ZΣ 7.2 Tính lượng dư cho mặt trụ Ø440-0,12 Trình từ gia công trụ ngoài: Phôi → cải thiện → tiện thô → tiện bán tinh → tiện tinh Lượng dư gia công tối thiểu tính theo công thức sau: Z b = 2( RZa + Ta + ρ a2 + ε b2 ) a Phôi dập nóng: RZa = 200 µ m Ta = 300µ m SV: Vũ Công Đàm Lượng dư giới hạn (mm) GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng - Sai lệch vị trí không gian tổng cộng: Tra bảng 1.14 [11]: ρ a = ρ lk2 + ρ cv2 Với: - ρcv : độ cong vênh phôi chiều dài gia công, tra bảng 4.14 [11]: ρ cv = 0,5mm ρlk = 1,1mm Vậy : ρ a = 1,12 + 0,52 = 1,208mm = 1208µm - Dung sai phôi: tra bảng 3.19 [12]: Khối lượng : 25,86 kg Nhóm thép : M2 Độ phức tạp: C2 Kích thước tính toán: Φ440mm => δ = 5200µ m b Nhiệt luyện: Trước gia công tiến hành cải thiện Sau nhiệt luyện độ xác gia công giảm cấp, độ nhám bề mặt tăng (1÷2) cấp, bị cong vênh Tra bảng 3.65 [12]: RZa = 340 µm Ta = 350 µm ρa = ∆kl ∆ k = 0,5( µm / mm) l = 28(mm) SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM => Trường Đại Học Hải Phòng ρ a = 0,5.28 = 14 µm - Sai lệch không gian tổng cộng: ρ a = 1208 + 14 = 1222µm c Tiện thô: Tra bảng 3.84 [12]: RZa = Ta = 100 µm Khi tiện trụ định vị vào mặt lỗ mặt đầu mâm cặp chấu tự định tâm - Sai số gá đặt chi tiết: ε b = ε c2 + ε k2 εc = ε k = 700 µm => - tra bảng 3.11 [7] ε b = ε k = 700µm - Sai lệch vị trí không gian: ρ a = K chx ρ ph K chx = 0,06 - bảng 3.88 [12] => ρ a = 0,06.1222 = 73,32( µm) - Lượng dư gia công tối thiểu: Z b = 2(340 + 350 + 73,32 + 700 ) = 2788µm - Dung sai đường kính ngoài: δ = 460 µm , cấp xác 12 bảng 2.7 [12] d Tiện bán tinh: Sơ đồ tiện thô SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng Tra bảng 3.84 [12]: RZa = Ta = 50( µm) - Sai số gá đặt chi tiết: ε b = ε c2 + ε k2 = ε k Vì εc = ε k = 160µm , bảng 3.11 [7] - Sai lệch trí không gian: ρ a = K chx ρtho = 0,05.73,32 = 3,67 µm Với K chx = 0,05 - bảng 3.88 [12] - Lượng dư gia công tối thiểu: Z b = 2(100 + 100 + 3,67 + 1602 ) = 720µm - Dung sai đường kính trụ: δ = 290µm e Tiện tinh: Sơ đồ định vị tiện thô Tra bảng 3.84 [12]: RZa = Ta = 25µm - Sai số gá đặt chi tiết: ε b = ε c2 + ε k2 = ε k Vì εc = ε k = 160µm , bảng 3.11 [7] SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng - Sai lệch vị trí không gian: ρ a = K chx ρtho = 0,04.3,67 = 0,15µm Với K chx = 0,04 - bảng 3.88 [12] - Lượng dư gia công tối thiểu: Z b = 2(50 + 50 + 0,152 + 160 ) = 520 µm - Dung sai đường kính trụ: δ = 185µm f Mài tinh: Sơ đồ định vị tiện tinh Tra bảng 3.83 [12]: RZa = Ta = 5µm - Sai số gá đặt chi tiết: ε b = ε c2 + ε k2 = ε k εc = Vì ε c = 80µm -Sai lệch vị trí không gian: ρ a = K chx ρ tho = 0,02.0,15 = 0,003µm Với K chx = 0,02 - bảng 3.88 [12] - Lượng dư gia công tối thiểu: Z b = 2(25 + 25 + 0,0032 + 802 ) = 260 µm - Dung sai đường kính trụ: δ = 30µm - Lượng dư gia công tổng cộng: SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng Z 0min = 2780 + 720 + 560 + 260 = 4330 µ m Z max = 7520 + 890 + 660 + 420 = 9490µ m - Lượng dư danh nghĩa tổng cộng: Z dn = Z 0min + δ ph − δ ct = 4330 + 5200 − 30 = 9490 µ m d dn = d dn + Z dn = 243,97 + 8,3 = 252,27mm - Kiểm tra độ xác tính toán: gh gh Z max − Z = 9490 − 4330 = 5170 µ m δ1 − δ = 5200 − 30 = 5170µ m Bước công nghệ gia công Φ440 Các thành phần lượng dư (µm) Lượng dư tính toán 2Zmin (µm) Kích thước tính toán danh nghĩa (mm) Dung sai δ (µm) RZa Ta ρa εb Phôi 240 250 1280 - - 444,2 Tôi cải thiện 340 350 1222 - - Tiện thô 100 100 73,32 70 Tiện bán tinh 50 50 3,67 Tiện tinh 25 25 Mài tinh 5 Kích thước giới hạn (mm) Lượng dư giới hạn (mm) dmin dmax Zbmin Zbmax 5200 444,2 449,4 - - 444,2 5200 444,2 449,4 - - 2788 441,4 460 441,42 441,88 2780 7520 16 720 440,7 290 440,7 440,99 720 890 0,15 16 560 440,1 185 440,14 440,33 560 660 0,003 80 260 439,8 30 439,88 439,91 260 420 4330 9490 ZΣ 7.3 Với mặt đầu ta xác định lượng dư gia công phương pháp tra bảng - Kích thước danh nghĩa: b = 35 SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng - Nhóm thép : M2 - Độ phức tạp: C2 - Khối lượng : 25,86 kg Tra bảng 1.51 [11]: - Lượng dư tổng cộng : Z0 = 3(mm) - Dung sai : δ = 2,9 (mm) Tra bảng 3.125 [12]: - lượng dư gia công thô : Zbmin = 2,2 - lượng dư gia công tinh : Zbmin = 0,8 Bản vẽ chế tạo lồng phôi 74-0.5 25+0.6 30°± 5' 2.5 1.25 45°± 7±0.1 0' Ø13 x 2x 45° 12 l? M12 x1.5 Ø380 Ø4 20 + 0.0 30+0.2 3.2 1.5x 45° Ø364±0.5 395 -0.12 370-0.12 390 ±0.5 447±0.5 440-0.063 +0.02 35 80±0.5 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng 8.1 Hình thành nhiệm vụ thiết kế Nhiệm vụ thiết kế đồ gá cho nguyên công 7: xọc M5 Z76 Sử dụng dao xọc máy 5B161 Đồ gá phải đảm bảo độ vuông góc đường tâm so với bề mặt chi tiết Trong trình gia công cần đảm bảo định vị kẹp chặt nhanh chóng, xác, trình tháo lắp dể dàng, kết cấu đồ gá đơn giản, dể sử dụng an toàn B-B A-A 115±5 500±5 800±5 B A A B Hình 8.1: Đồ gá xọc 8.2 Chọn máy dụng cụ cắt - Chọn máy xọc 5B161 có thông số kỹ thuật: + Kích thước lớn bánh gia công ăn khớp đường kính: 1250 mm, chiều rộng: 170 mm + Modun bánh gia công: ÷ 12 + Phạm vi tốc độ đầu xọc: 0,3 ÷ 1,5 htk/phút + Khoảng cách lớn từ đường trục dao xọc tới đường trục bàn máy: 603mm + Đường kính bàn máy: 1010 mm + Đường kính vòng lăn bánh vít phân độ: 672 mm + Công suất động truyền động chính: ( kW ) - Chọn dụng cụ: SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng Dao xọc M5 Z76 8.3 Tính chế độ cắt - Xọc thô ( xọc làm lần) + Chiều sâu cắt: t1 = 1,13 mm ; t2 = t3 = t4 = 1,12 mm + Công suất động máy(N): N = kW + Modun bánh m = ; Z = 76 Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công thép 40X => K1= Gia công thép => Tuổi bền T = 100 ( phút ) + Tra bảng 5-195 => lượng chạy dao vòng S = 0,6 mm/htk tốc độ cắt thô là: vt = T 0, 45 45 = = 14,3 0,5 0,3 0, *S *m 100 * 0,6 0,5 * 0,3 ( m/phút ) - Xọc tinh + Chiều sâu cắt: t = 0,5 mm + Modun báh m = ; Z = 76 Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công thép 40X => K1= Gia công thép => Tuổi bền T = 100 ( phút ) + Tra bảng 5-195 => lượng chạy dao vòng S = 0,25 mm/htk tốc độ cắt tinh là: vt = 90 45 0,95 = 0,95 = 43 0,5 0, T *S 100 * 0,25 0,5 0, ( m/phút) 8.4 Phân tích sơ đồ gá đặt - Định vị: chi tiết định vị phiến tỳ hạn chế bậc tự do, chốt trụ ngắn hạn chế bậc tự chốt trám hạn chế bậc tự Như vậy, đồ gá xọc hạn chế đủ bậc tự do, gia công - Kẹp chặt: Lực kẹp W có: +) Phương vuông góc với mặt chuẩn định vị (1), +) Chiều hướng vào mặt chuẩn (1) +) Điểm đặt lực kẹp tâm mặt đầu (2) - Chọn cấu định vị: +) Mặt đầu 1: dùng phiến tỳ hạn chế bậc tự +) Mặt lỗ Ø13: chốt trụ ngắn hạn chế bậc tự phiến dẫn lên chi tiết +) Mặt lỗ Ø13: chốt trám hạn chế bậc tự phiến dẫn lên chi tiết SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng 8.5 Sơ đồ đặt lực tính lực kẹp W Dựa vào sơ đồ cắt ta xác định gia công chi tiết có xu hướng xoay xung quanh tâm hình vẽ: W W Ta có phương trình cân bằng: ( P + W0 ) f1 L1 = L 2M x K d0 ⇒ Lực kẹp cần thiết gia công chi tiết là: 2.M x K L − P0 W0 = d f1 L1 Trong đó: P0: Lực cắt theo phương thẳng đứng W0 = 3W, W: lực kẹp chốt tỳ phản lực chốt tỳ L: Khoảng cách từ tâm mũi khoan tới tâm chi tiết L=185 mm L1: Khoảng cách từ tâm chi tiết tới tâm phiến tỳ, L1=62 mm f1: hệ số ma sát bề mặt chi tiết mặt phiến tỳ (f1 = 0,2) 2.M x : Lực cắt theo phương ngang mômen sinh d0 d : đường kính mũi khoan , d = 10,5mm = 0,0105 ( m ) M x : mômen khoan - Mô men xoắn: Mx = 10Cm.Dq.Sy.kp - Lực cắt chiều trục P0 = 10Cp.Dq.Sy.kp Tra bảng 5-32 Cm = 0,0345 ; q =2 ; y = 0,8 Cp = 68 ; q = ; y = 0,7  Mx = 10 0,0345 10,52 0,20,8 =10,496 N/m P0 = 10 68 10,5 0,20,7 = 2314 N  2.M x 2.10, 496 = = 1999, 23 (N/m2) d0 0, 0105 K: hệ số an toàn , phụ thuộc vào điều kiện gia công K = K K K K K K K SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng K0: Hệ số an toàn trường hợp K0 = 1,5 K1: Hệ số kể đến trường hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi , trường hợp gia công thô K1 = K2: Hệ số tăng lực cắt dao mòn, K2 = 1.2 K3: Hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn bề mặt liên tục , K3 = K4: Hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt , trường hợp kẹp chặt tay K4 = 1,3 K5: Hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp, kẹp chặt tay góc quay < 90o , K5 = K6: Hệ số tính đến mômen làm quay chi tiết, định vị chốt tỳ K6 = 1.5 K = K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 = 1,5 1,2 1,3 1,5 = 3,5  W = Ptd K L 1999, 23.3,5.0,185 − P0 = − 2314 = 102081,3 N f1 L1 0, 2.0, 062 8.6 Chọn cấu kẹp chặt: hệ thống kẹp * Kiểm tra lực kẹp Q l W h h l Qf - Ta có lực kẹp Q = W Wf l + h f + r f l1 − h1 f1 − r f Trong đó: +) Q: lực tác động để đẩy kẹp , Q = 200 N +) l1: khoảng cách từ đòn đẩy tới tâm bu lông (l1 = 50mm) SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng +) l: khoảng cách từ tâm bu lông tới vị trí kẹp (l = 40mm) +) h1: khoảng cách từ đáy mỏ kẹp tới đầu bu lông (h1 = 20mm) +) h: khoảng cách từ vị trí kẹp tới đầu bu lông (h = 30mm) +) f: hệ số ma sát bề mặt kẹp (f = 0.15) +) r: bán kính từ đâì bu lông tới mặt mỏ kẹp (r = 12mm) w= Q.(l1 − h1 f1 − r f ) 200.(50 − 20.0,15 − 12.0,15) = = 195,25 l + h f + r f 40 + 30.0,15 + 12.0,15 W < Wmax = 34027N (thỏa mãn) 8.7 Tính độ xác chế tạo đồ gá Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá [εCT] Sai số gá đặt tính theo công thức sau ε gd = ε c + ε k + ε dcg = ε c + ε k + ε ct + ε m + ε dc Trong đó: - εc: sai số chuẩn chuẩn định vị không trùng với gốc kích thước từ tâm lỗ gia công đến chốt định vị gây εc = 2e + δ L + δ c + 2∆ Trong đó: + e: độ lệch tâm lỗ mặt , lấy e = ( µm ) + δ L : dung sai kích thước lỗ , δ L = 30 ( µm ) + δ c : dung sai kich thước chốt , δ c = 30 ( µm ) + ∆ : khe hở nhỏ lỗ chốt Với cách lắp ghép chốt lỗ H7 ta có ∆ = 10 ( µm ) g6 ⇒ εc = 30 + 30 + 10 = 80 ( µm ) = 0,08 ( mm ) - εk: sai số kẹp chặt lực kẹp gây Vì phương lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực nên sai số kẹp chặt εk = - εm: sai số mòn đồ gá bị mòn gây Sai số mòn xác định theo công thức sau đây: ε m = β N (µm) Trong β : hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị, β = 0,2 N: số lượng chi tiết gia công đồ gá , N = 5000 ⇒ ε m = β N = 0,2 5000 = 14,14 (µm) =0,014(mm) SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng - εđc: sai số điều chỉnh sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả điều chỉnh dụng cụ để điều chỉnh lắp ráp Trong thực tế tính toán đồ gá ta lấy εđc = ÷10 µm Chọn εđc = µm = 0,005 (mm) - εgđ: sai số gá đặt, tính toán đồ gá ta lấy giá trị sai số gá đặt cho phép: [εgđ] = δ với δ: dung sai nguyên công , δ = 404 ( µm ) ⇒ [εgđ] = 404 = 134,67 (µm) ≈ 0,135 (mm) εct: sai số chế tạo cho phép đồ gá [εct] Sai số cần xác định thiết kế đồ gá Do đa số sai số phân bố theo qui luật chuẩn phương chúng khó xác định nên ta sử dụng công thức sau để tính sai số gá đặt cho phép: [εct] = [ε ] − [ε gd c ] [ + ε k2 + ε m2 + ε dc2 = 134,67 − 80 + 14,14 + ] = = 27,39 µm = 0,0274 mm 8.9 Dựa vào sai số chế tạo cho phép [εCT] đặt yêu cầu kỹ thuật đồ gá - Độ không song song mặt tỳ mặt đế đồ gá < 0,01 mm/100 mm - Độ không vuông góc mặt thân đồ gá < 0,01 mm - Độ bóng bề mặt lắp ráp định vị : cấp - Độ cứng phiến tỳ chốt định vị: 50 55 HR The End SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng Tài liệu tham khảo GS.TS Trần Văn Địch – Công Nghệ Chế Tạo Máy, Nxb Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội 2006 GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, Tập Nxb Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội 2006 GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, Tập Nxb Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội 2006 GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, Tập Nxb Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội 2006 GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – Sổ Tay Gia Công Cơ Nxb Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội 2002 GS.TS Trần Văn Địch – Sổ Tay Dụng Cụ Cắt Dụng Cụ Phụ Nxb Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội 2002 GS.TS Nguyễn Đắc Lộc – Hướng dẫn thiết kế đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Nxb Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội 2006 GS.TS Trần Văn Địch – Đồ Gá Nxb Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội 2006 GS.TS Trần Văn Địch – ATLAT Đồ Gá Nxb Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội 2006 10 Trịnh Chất, Lê Văn Uyển – Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí, Tập 1,2 Nxb Giáo dục Hà Nội 2005 11 Ninh Đức Tốn – Dung sai lắp ghép Nxb Giáo dục Hà nội, 2004 SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân [...]... phoi, cạnh sắc SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng 9 Nguyên công 10: Kiểm tra + Độ cứng mặt răng HRC 40 ÷ 45 + Độ đảo mặt đầu, độ trụ của vành răng định tính Hình 6.9: Kiểm tra SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng CHƯƠNG 7: TÍNH VÀ TRA LƯỢNG DƯ Yêu cầu quan trọng nhất đối với mọi quá trình sản... Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng CHƯƠNG 5: TIẾN TRÌNH GIA CÔNG Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trí tương quan và độ nhám các bề mặt theo yêu cầu đề ra BẢN VẼ ĐÁNH SỐ BỀ MẶT CHI TIẾT: A-A A 8 7 5 9 10 4 3 A Hình 5: Bản vẽ đánh số SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân 1 2 6 Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG:... Chuẩn định vị khi gia công -Yêu cầu và lời khuyên khi chọn chuẩn a, Yêu cầu: - Bảo đảm chất lượng của sản phẩm ổn định trong suốt quá trình công nghệ - Nâng cao năng suất, hạ giá thành b, Lời khuyên: - Chọn chuẩn phải tuân theo nguyên tắc 6 điểm khi định vị để khống chế hết số bậc tự do cần thiết một cách hợp lí Tuyệt đối tránh siêu định vị và thiếu định vị và trong một số trường hợp là thừa định vị... minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng + Công suất động cơ truyền động chính: 4 ( kW ) b Dụng cụ: Mũi khoan Φ 12,8; Φ 10,5 ; ta rô M12 Mũi doa Φ13 S1 S3 A-A S2 c Sơ đồ gá đặt: +0,6 35 0 25 0 +0,1 +0,6 30 0 Ø13x2 3.2 12xM12 5' 30°± A ±5' 45° A Hình 6.5: Sơ đồ khoan SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng Chi tiết gá vào mặt đầu B và lỗ Φ 370, định. .. Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng c Sơ đồ gá đặt: A-A s2 n1 A A Hình 6.6: Sơ đồ xọc răng Chi tiết gá vào mặt đầu B, 1 chốt trụ tram và 1 chốt trụ ngắn ở 2 lỗ Ø13, định vị 6 bậc tự do, cơ cấu kẹp chặt bằng ren d Các bước gia công: Xọc thô (để chừa lượng dư 0,5mm cho cắt tinh); lượng dư gia công 2Zb=8,98mm Xọc tinh răng; lượng dư gia công 2Zb= 1 mm e Chế độ... Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng c, Các phương án chọn chuẩn thô: Phương án 1: Chuẩn thô là hệ gồm mặt đầu không chế 3 bậc tự do kết hợp với lỗ khống chế 2 bậc tự do Hình 4.2.1 sơ đồ gá đặt + Ưu điểm: độ cứng vững cao, lực kẹp không lớn và không làm biến dạng chi tiết sau gia công + Nhược điểm: kết cấu đồ gá cồng kềnh, khó đảm bảo vị trí tương quan giữa lỗ và trụ ngoài phương án 2: Chuẩn... Phương pháp tính toán phân tích: phương pháp này dựa trên cơ sở phân tích các yếu tố tạo ra lớp kim loại cần phải hớt đi để có một chi tiết máy hoàn chỉnh, do giáo sư Kovan đề xuất SV: Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng Phương pháp này tính lượng dư cho 2 trường hợp: Dụng cụ cắt được điều chỉnh sẵn trên máy, phôi được xác định vị trí nhờ đồ gá Phôi... nhất của bánh răng được gia công Ăn khớp trong đường kính: 1250 mm Chiều rộng: 170 mm + Modun bánh răng được gia công: 3 ÷ 12 + Phạm vi tốc độ đầu xọc: 0,3 ÷ 1,5 htk/phút + Khoảng cách lớn nhất từ đường trục dao xọc tới đường trục bàn máy: 603mm + Đường kính bàn máy: 1010 mm + Đường kính vòng lăn của bánh vít phân độ: 672 mm + Công suất động cơ truyền động chính: 4 ( kW ) b Dụng cụ: Dao xọc răng m5,... được xác định thông qua một loạt các thông số có liên quan chặt chẽ với độ chính xác gia công Độ chính xác kích thước, hình dáng, và vị trí tương quan giữa các bề mặt của sản phẩm nhận được sau khi gia công sẽ quyết định chất lượng làm việc của nó Để đáp ứng được các yêu cầu kĩ thuật cần thiết, trong quá trình thiết kế công nghệ, cần phải giải quyết rất nhiều bài toán trong đó có bài toán xác định lượng... Vũ Công Đàm GVHD: Th.S Nguyễn Đình Tân Thuyết minh đồ án CNCTM Trường Đại Học Hải Phòng - Cố gắng chọn chuẩn tinh sao cho tính trùng chuẩn càng cao càng tốt - Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính c, Các phương án chọn chuẩn tinh: Phương án 1: Chuẩn tinh là hệ gồm mặt đầu khống chế 3 bậc tự do, kết hợp với lỗ khống chế 2 bậc tự do Hình 4.3.1: sơ đồ gá đặt + Ưu điểm: độ cứng vững gia công cao, lực