đồ án gia công chi tiết thanh nối dạng càng

GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy NHẬN XÉT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN  Giáo viên hướng dẫn SVTH: Trần Thị Thủy Trang GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy NHẬN XÉT GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN  Giáo viên phản biện SVTH: Trần Thị Thủy Trang GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy LỜI NĨI ĐẦU Đồ án mơn học Cơng Nghệ Chế Tạo Máy thực chất mơn học mang tính tổng hợp kiến thức học có liên quan tới Cơng Nghệ Chế Tạo Máy (như mơn học Cơ Sở Cơng Nghệ Chế Tạo Máy, Cơng Nghệ Và Thiết Bị Tạo Phơi, Các Phương Pháp Gia Cơng Kim Loại,Dung Sai,…) để chế tạo chi tiết máy nhằm bảo đảm u cầu thiết kế, phù hợp với điều kiện cơng nghệ nước ta, vơí thời gian phương pháp gia cơng tối ưu… Muốn đạt tất điều ta phải thiết kế qui trình cơng nghệ gia cơng hợp lý Để thực Đồ án sinh viên ngồi việc phải nắm vững kiến thức phương pháp tạo phơi, phương pháp gia cơng, định vị, gá đặt, đo lường,… mà phải biết cách lựa chọn phương pháp tối ưu, hợp lý Một qui trình cơng nghệ hợp lý áp dụng cơng nghệ, máy móc phù hợp với điều kiện nước, thời gian gia cơng ngắn, chi phí cho gia cơng thấp chi tiết đạt kích thước với dung sai theo u cầu kỹ thuật đặt ra, có giá thành rẻ đáp ứng nhu cầu xã hội Sinh viên thực Trần Thị Thủy SVTH: Trần Thị Thủy Trang GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy MỤC LỤC  Trang CHƯƠNG : PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG CHƯƠNG : ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT CHƯƠNG : CHỌN PHÔI .8 CHƯƠNG : LẬP TIẾN TRÌNH GIA CÔNG .10 CHƯƠNG : THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG 14 I – Nguyên công : .14 II – Nguyên công : .16 III – Nguyên công : 18 IV – Nguyên công 20 V – Nguyên công : .24 VI – Nguyên công : .27 VII – Nguyên công : 29 CHƯƠNG : TÍNH LƯNG DƯ GIA CÔNG LỖ ∅24 31 CHƯƠNG : XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT KHI GIA CÔNG LỖ ∅ 24 35 CHƯƠNG : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 38 Kết luận 41 Tài liệu tham khảo 42 SVTH: Trần Thị Thủy Trang GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy Chương I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 1.1 Cơng dụng chi tiết: - Chi tiết nối chi tiết dạng càng, phận thường gặp hệ - thống truyền động khí Chi tiết dạng thường có chức biến chuyển động thẳng chi tiết thành chuyển động quay chi tiết khác Ngồi chi tiết dạng dùng để đẩy bánh (khi cần thay đổi tỷ số truyền hộp tốc độ) Thơng thường ta gặp chi tiết “ nối” trường hợp cần truyền động, nối trục song song cấu, máy cơng nghiệp 1.2 Phân tích chi tiết - Bề mặt làm việc quan trọng chi tiết chủ yếu bề mặt lỗ trụ Ø14, Ø24 mặt đầu SVTH: Trần Thị Thủy Trang GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy u cầu kỹ thuật: • Độ khơng song song đường tâm lỗ Ø14, Ø24 0,01 ( Bảng 2.15, trang 95,[4]) • Độ khơng vng góc đường tâm mặt đầu lỗ Ø14, Ø24 0,04( Bảng 2.15, trang 95,[4]) • Độ phẳng mặt đầu lỗ 0,03 ( Bảng 2.7, trang 95,[4]) • Độ bóng bề mặt lỗ Ø 14, Ø24 Ra = 0,8( tương ứng với độ nhám cấp 7) ( Bảng 11.1 11.2 , trang 56-57 ,[5]) • Kích thước Ø 14, Ø24 lỗ làm việc chủ yếu  ta chọn cấp xác  Dung sai Ø240,02 , Ø140,02 (Bảng 7, trang 242,[5]) • Độ bóng mặt đầu lỗ Rz = 20 μm ( Tương ứng độ nhám cấp 4) • Kích thước Ø 34, Ø36, Ø 26 kích thước đạt ta đúc  Dung sai chung ±0.5 (Bảng 3-3, trang 174,[1]) • Kích thước dài 180 hai tâm lỗ Ø24 ta chọn cấp xác cấp  Dung sai 180 ±0.05 ( Bảng 3.91\ trang 248,[1]) • Kích thước dài 45 ta chọn cấp xác cấp 10 Dung sai 45 ±0.05 • Kích thước dài 70 ta chọn cấp xác cấp 9 Dung sai 70 ±0.03 • Kích thước dài 22 ta chọn cấp xác cấp 10  Dung sai 22 ±0.04 III> VẬT LIỆU ( - Vật liệu chế tạo thép C45 σ b = 750 ÷ 850 N mm ) dùng làm chi tiết chịu tải trọng khơng cao trục khuỷu động tơ nhỏ trung bình, trục truyền , truyền , nối, bánh tốc độ chậm Cơ tính thép C45( Theo vật liệu học nhiệt luyện Nghiêm Hùng) Thành phần hóa học (%) C 0,44 Si < 0,37 Mn < 0,8 Cr ≤ 0.25 Ni ≤ 0.25 SVTH: Trần Thị Thủy Trang GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy Chương II : XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT - Mục đích chương xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) để từ cải thiện tính cơng nghệ chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phơi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý để gia cơng chi tiết - Để thực điều trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạo năm nhà máy theo cơng thức sau [1, trang 23, cơng thức 2.1]: α   β   N = N × m × 1 +  × 1 +   100   100  Trong đó: - Vậy: - + N = 40000 : số sản phẩm năm theo kế hoạch + m =1 : số lượng chi tiết sản phẩm + α =4% : số phần trăm dự kiến cho chi tiết máy dùng làm phụ tùng thay + β =6% : số phần trăm chi tiết phế phẩm q trình chế tạo  0.06   0, 04  N = 10000.1 1 + ÷ 1 + ÷ = 10000 (chiếc/năm) 100   100   Khối lượng chi tiết: Q = V γ (kg) γ = 7,83 kg/dm3 : trọng lượng riêng thép c45 - Sử dụng phần mềm ProEngineer Wildfile4.0 ta tính Thể tích chi tiết: V= 1.324301.105 mm3 = 0.1324301dm3 SVTH: Trần Thị Thủy Trang GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy  Q = 0.1324301 * 7.83 = 1,04 (kg)- Tra bảng / 16 Sách Thiết kế đồ án CNCTM dựa vào N Q ta có dạng sản xuất : HÀNG LOẠT LỚN Chương III : CHỌN DẠNG PHƠI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHƠI 3.1 Chọn dạng phơi : Có nhiều phương pháp tạo phơi, ta phải phân tích ưu nhược điểm dạng phơi với nhằm tìm phương pháp tạo phơi thích hợp 3.1.1 Phơi rèn dập : Phơi rèn dập tay hay máy có độ bền tính cao, tạo ứng suất dư chi tiết lại áp dụng nhiều cho chi tiết dẻo, tính đàn hồi tốt - Chi tiết cho làm thép C45 nên việc chế tạo phơi theo phương pháp khơng hợp lý gang xám có tính dòn nên rèn làm cho chi tiết dễ làm cho chi tiết bị tượng nứt nẻ 3.1.2 Phơi cán : Cơ tính phơi cán giống phơi rèn dập 3.1.3 Phơi đúc : Vật liệu chi tiết thép C45, đặc trưng học dẻo; chịu nén tốt Mặc khác thép C45 đúc, lượng dư chế tạo phơi nhỏ Do tốn ngun liệu chế tạo phơi Vậy ta chọn dạng phơi phơi đúc 3.2 Chọn phương pháp chế tạo phơi : 3.2.1 Đúc khn cát mẫu gỗ: - Chất lượng bề mặt vật đúc khơng cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn loạt nhỏ - Loại phơi có cấp xác: IT16 ÷ IT17 - Độ nhám bề mặt: Rz = 160µ m 3.2.1 Đúc khn cát mẫu kim loại: - Nếu cơng việc thực máy có cấp xác cao, giá thành cao so với đúc khn mẫu gỗ Loại phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa lớn - Loại phơi có cấp xác: IT15 ÷ IT16 - Độ nhám bề mặt: Rz = 80 µm 3.2.3/ Đúc khn kim loại: - Độ xác cao giá thành thiết bị dầu tư lớn, phơi có hình dáng gần giống với chi tiết Giá thành sản phẩm cao Loại phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn hàng khối - Loại phơi có cấp xác: IT14 ÷ IT15 - Độ nhám bề mặt: Rz = 40 µm SVTH: Trần Thị Thủy Trang GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy -3.2.4/ Đúc ly tâm: - Loại phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đặc biệt hình ống, hình xuyến 3.2.5/ Đúc áp lực: - Dùng áp lực để điền đầy kim loại lòng khn Phương pháp thích hợp với chi tiết có độ phức tạp cao, u cầu kỹ thuật cao Trang thiết bị đắt tiền nên giá thành sản phẩm cao 3.2.6/ Đúc vỏ mỏng: - Loại tạo phơi xác cho chi tiết phức tạp dùng sản xuất hàng loạt lớn hàng khối Kết luận: Với u cầu chi tiết cho, tính kinh tế dạng sản xuất chọn ta chọn phương pháp chế tạo phơi là: “Đúc khn kim loại, mẫu kim loại, làm khn máy” + Phơi đúc đạt cấp xác là: II + Cấp xác kích thước: + Độ nhám bề mặt: Rz = 40 µm 3.3 Tra lượng dư gia cơng cho bề mặt phơi : Theo bảng 3-110, trang 259,[1] ta chọn lương dư cho bề mặt là: + Lượng dư phía trên: mm + Lượng dư phía mặt bên: mm + Góc nghiêng khn: 1,3 + Bán kính góc lượn: mm Bản vẽ khn đúc chi tiết SVTH: Trần Thị Thủy Trang GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy Bản vẽ khn đúc chi tiết Chương IV : CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CƠNG CÁC BỀ MẶT CỦA PHƠI 4.1 Mục đích: - Xác định trình tự gia cơng hợp lý nhằm đảm bảo độ xác kích thước, vị trí tương quan, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng bề mặt theo u cầu chi tiết cần chế tạo 4.2 Nội dung: - Chọn phương pháp gia cơng bề mặt phơi - Chọn chuẩn cơng nghệ sơ đồ gá đặt - Chọn trình tự gia cơng bề mặt chi tiết 4.2.1 Chọn phương pháp gia cơng bề mặt phơi: - Sử dụng thiết bị như: Máy phay, khoan, kht, doa, tiện… 4.2.2 Chọn chuẩn cơng nghệ sơ đồ gá đặt : - Khi phân tích chi tiết ta nhận thấy bề mặt làm việc lỗ Ø14 lỗ Ø24 + Hai lỗ phải đạt dung sai kích thước + Độ khơng vng góc với mặt đầu lỗ - Qua phân tích ngun tắc chọn chuẩn thơ tinh ta chọn chuẩn cơng nghệ sau: +Chuẩn thơ: Dùng bề mặt làm chuẩn thơ để gia cơng thơ tinh bề mặt + Chuẩn tinh: Dùng bề mặt làm chuẩn tinh để gia cơng bề mặt lại Sơ đồ đánh số chi tiết: SVTH: Trần Thị Thủy Trang 10 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy -ttn : thời gian nghỉ ngơi cơng nhân ttn = 5% t0 = 0,0079 ( phút)  Ttc = 0,198 ( phút)  Bước 2: doa * Chiều sâu cắt : t = 0,5 ( D–d)= 0,5 ( 14 – 13.9) = 0.1 mm ( Cơng thức tính chiều sâu cắt t trang 20 , [2] ) * Lượng chạy dao : s = 0,7 (mm/vòng) (Bảng 5-115 trang 107 , [2]) * Vận tốc cắt : v=14,3 (Bảng 5-113 trang 105 , [2] )  n= 1000.v 1000.14,3 = = 325 ( vòng / phút) π D 3,14.14  Chọn số vòng quay: nm =315 (vòng/phút) π D.n m 3,14.14.315 = = 14 (vòng/phút)  Vận tốc thực tế : Vtt = 1000 1000  Thời gian ngun cơng - Thời gian gia cơng bản: T0 = 0,00086dL ( Bảng 33, trang 71,thiết kế đồ án) T0 = 0,00086dL = 0.00052 14 22= 0,2649 ( phút) Thời gian ngun cơng : Ttc = t0 + + tpv + ttn Với : thời gian phụ = 10% t0 = 0,0265 ( phút ) tpv : thời gian thực gia cơng tpv = 10% t0 = 0,0265( phút ) ttn : thời gian nghỉ ngơi cơng nhân ttn = 5% t0 = 0,013 ( phút)  Ttc = 0,3309 ( phút)  Vát mép: Tiến dao tay * Lượng chạy dao : s = 0,4 (mm/vòng) (Bảng 5-25 trang 21 , [2] ) * Số vòng quay : nm = 680 ( vòng/phút ) * Vận tốc thực tế : Vtt = 23 ( m/phút ) * Chiều sâu cắt: t=0.5(mm) e.Dụng cụ kiểm tra: thước cặp dài 0…160 sai số 0.02 7.Ngun cơng 7: Vát mép đầu lại lỗ Ø 24, Ø 14 a Sơ đồ gá đặt: SVTH: Trần Thị Thủy Trang 29 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy b.Chọn máy: Chọn máy khoan nhiều trục 2C150 (bảng Trang 227 [5]) - Cơng suất động chính: 7.5 kw - Khoảng cách từ trục tới bàn máy 350-1075 - Số vòng quay truc chính: 90-675vg/ph - Số bước tiến:0.1-2.24 mm/vòng - Đường kính lớn khoan được:50mm c.Chọn đồ gá: dùng đồ gá chun dùng: - Dùng chốt trụ khống chế bậc tự - Dùng chốt trám khống chế bậc tự - Dùng mặt đáy khống chế bậc tự - Về kẹp chặt chọn cấu kẹp ren vít d.Chọn dụng cụ cắt: dùng dao vát mép : - Dao vát mép Ø24 mm gia cơng lỗ Ø24 mm - Dao vát mép Ø14 mm gia cơng lỗ Ø14 mm e.Vát mép: Tiến dao tay * Lượng chạy dao : s = 0,4 (mm/vòng) (Bảng 5-25 trang 21 , [2] ) * Số vòng quay : nm = 680 ( vòng/phút ) * Vận tốc thực tế : Vtt = 23 ( m/phút ) * Chiều sâu cắt: t=0.5(mm) f.Dụng cụ kiểm tra: thước cặp dài 0…160 sai số 0.02 CHƯƠNG VI : XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN * Tính lượng dư trung gian kích thước trung gian ngun cơng : gia cơng lỗ Ø 24+0,02 :  Bề mặt Ø24 chi tiết cần đạt : • Cấp xác kích thước : IT7 • Độ nhám bề mặt : Ra = 0,8µm • Độ bóng bề mặt: 7  Qui trình cơng nghệ gồm bước : kht thơ, kht tinh doa tinh  Kht thơ: - Cấp xác đạt được: 12÷11 - Độ nhám bề mặt: RZ = 40 µm - Độ bóng đạt được: =  Kht tinh: - Cấp xác đạt được: 9÷8 - Độ nhám bề mặt: RZ = 20 µm SVTH: Trần Thị Thủy Trang 30 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy Độ bóng đạt được: =  Doa tinh: - Cấp xác đạt được: 7÷6 - Độ nhám bề mặt: Ra = 0.8 µm - Độ bóng đạt được: =  Sai số khơng gian tổng cộng phơi xác định theo cơng thức : ρ = ρc2 + ρcm ( Trang 50, [6]) Sai số cong vênh phơi là: pc = ( ∆ k d ) + ( ∆ k l ) = ( 3.45) + ( 3.24 ) = 153 µm ( ∆ k : độ cong giới hạn phơi - tra bảng 15 trang 45 [6] ) Gía trị pcm xác định theo cơng thức: pcm 2 δ  δ   500   500  =  b ÷ + c ÷ =  ÷ + ÷ = 353 µm      2  2 δ b , δ c dung sai kích thước l= 45 mm đường kính lỗ Ø 24 Như sai lệch khơng gian tổng cộng : pcm = pc + pcm = 1532 + 3532 = 384 µm Sai số khơng gian lại sau kht thơ là: ρ1 = k ρcm = 0, 05.384 = 19.2 µ m Sai số khơng gian lại sau kht tinh là: ρ = k ρ1 = 0, 2.19.2 = 3.84µ m Với k: hệ số xác hóa (trang 50, [6]) Vì doa tinh khơng sửa sai lệch khơng gian nên ρ3 =  Sai số gá đặt ngun cơng kht-doa lỗ Ø24 ε gđ = ε c2 + ε k2  Sai số chuẩn εc : chi tiết định vị khối V di động khối V cố định Khi kht lỗ khơng tạo sai số mũi kht Trường hợp xét sai số chiều dài hai lỗ ( a=180) sai số khơng phụ thuộc vào khối V di SVTH: Trần Thị Thủy Trang 31 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy -trượt mà phụ thuộc vào khối V cố định Do ta chuyển tốn tính sai số chuẩn dạng: δD • Đối với kích thước h có gốc kích thước O tâm chi tiết, có chuỗi kích thước cơng nghệ sau: a–x–y–h =0 h=a–x -y Mà: x = ON – OM Y = OM Nên: h = a - ON + OM – OM = a – ( NI + IO) = a − NI − D 2sin Vậy: εc ( h) = α δD 0.02 = = 0.0115(mm) α 2sin 60° 2sin  Sai số kẹp chặt εk = 60µm (Bảng 24/50 ,[6])  Sai số gá đăt: εgđ = 60 + 11.5 = 71.5 µm - Sai số gá đặt bước kht tinh: εgd2 = 0,05 εgd = 0,05 71.5= 3.57µm - Doa tinh khơng khắc phục sai số gá đặt nên εgd3 =0  Xác định lượng dư nhỏ theo cơng thức : 2Zimin = 2(Rzi-1 + Ti-1 + ρ i2−1 + ε i2 ) Trong đó: - Zimin : Lượng dư bề mặt bước cơng nghệ thứ i - Rzi-1: Chiều cao nhấp nhơ bước cơng nghệ trước để lại - Ti-1 : Chiều sâu lớp hư hỏng bước cơng nghệ trước để lại Tra bảng 10/41,[6] ta có chất lượng bề mặt phơi đúc: RZ = 50 µm, Ta = 50 µm Tra bảng 13/42, [6] ta có: - Kht thơ: RZ = 50 µm, Ta = 50 µm - Kht tinh: RZ = 30 µm, Ta = 40 µm - Kht thơ: RZ = µm, Ta = 10 µm Vậy lượng dư trung gian cho bước là: SVTH: Trần Thị Thủy Trang 32 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy -2 ρ + ε 12 ) • Kht thơ : 2Zmin = 2(Rz0 + T0 + = 2(600 + 3842 + (71.5)2 ) = 1981.19 (µm) • Kht tinh : 2Zmin = 2(Rz1 + T1 + ρ12 + ε ) = 2(50 + 50 + 19.22 + (71.5) ) = 348.06(µm) • Doa tinh : 2Zmin = 2(Rz2 + T2 ) = 2(30 + 40) = 140 (µm) Dung sai : ( Bảng 1.4 / trang 11 , [5] ) • Dung sai phơi : δp = 500 µm = mm • Dung sai kht thơ ( cấp xác 11) = 250 µm = 0,25 mm • Dung sai kht tinh ( cấp xác 10) = 50 µm = 0,05 mm • Dung sai doa tinh ( cấp xác 7) = 20 µm = 0,021 mm  Cột kích thước tính tốn bảng ta điền từ cuối giá trị lớn kích thước theo vẽ dt3= 24.02 Các dti có giá trị kích thước tính tốn bước tiếp sau trừ giá trị lượng dư tối thiểu dt2= 24.02 - 0.14= 23.88 dt1= 23.88 – 0.34806 = 23.53 dph= 23.55 – 1.98119= 21.57  kích thước giới hạn dmax nhận cách làm tròn kích thước tính tính tốn tới số có nghĩa dung sai bước tương ứng theo chiều giảm ,còn dmin nhận cách lấy dmax trừ dung sai bước tương ứng + Kht thơ: dmax3=24.02 dmin3=24.02-0.02= 24 +Kht tinh: dmax2= 23.9 dmin2= 23.9 -0.05= 23.85 +Doa tinh: dmax1= 23.6 dmin1= 23.6– 0.25= 23.35 + Phơi: dmax= 21.6 dmin= 21.6 - 0.5= 21.1 gh  Giá trị lượng dư nhỏ giới hạn Z hiệu kích thước lớn ngun cơng thực nguyện cơng gh trước nó.Cón giá trị lượng dư lớn giới hạn Z max hiệu kích thước giới hạn nhỏ ngun cơng thực với ngun cơng lề trước  Kht thơ : gh Z = 24.02 − 23.9 = 0.12mm = 120 µ m gh Z max = 24 − 23.85 = 0.15mm = 150 µ m Z = 23.9 − 23.6 = 0.3mm = 300 µ m  Kht tinh: SVTH: Trần Thị Thủy Trang 33 gh GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy -gh Z max = 23.85 − 23.35 = 0.5mm = 500 µ m  Doa tinh : gh Z min1 = 23.5 − 21.6 = 1.9mm = 1900µ m gh Z max1 = 23.25 − 21.5 = 1.75mm = 1750 µ m - Lượng dư tổng cộng: 2Z0min=120+ 300+1750=2170 2Z0max=150+600+1900=2650 *Bảng tính tốn lượng dư phân tích : Thứ tự bước cơng Phơi Kht thơ Kht tinh Doa tinh Tổng Các yếu tố lượng dư Lượng dư tính tốn Zbmin Kích thước tính tốn Dung sai δ (µm) Kích thước giới hạn (mm) Trị số giới hạn lượng dư (µm) Max Min Max Min Rza 250 50 Ta 350 50 ρa 384 19.2 εb 71.5 1981.19 21.57 23.55 500 250 21.6 23.6 21.1 23.35 1900 1750 30 40 3.84 3.57 348.06 23.88 50 23.9 23.85 500 300 10 - 140 24.02 20 24.02 24 150 120 2650 2170  Kiểm tra kết tính tốn : 2Zmax – 2Zmin = 2650 – 2170 = δp – δ3 = 500 - 20 = 480 (µm) CHƯƠNG VI : XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT KHI GIA CƠNG LỖ Ø 24  Kht – Doa – Vát mép lỗ Ø24  Định vị : Đặt chi tiết lên mặt phẳng đáy định vị bậc tự do, khối V ngắn cố định khống chế bậc tự do, khối v ngắn di trượt khống chế bậc tự  Kẹp chặt : Dùng rem vít với đòn kẹp  Chọn máy : Máy khoan đứng 2H125  Chọn dụng cụ cắt : - Dùng mũi kht Ø 23,8 hợp kim cứng BK8 - Mũi doa Ø 24 hợp kim BK8 - Dao vát mép Ø 24  Chế độ cắt :  Bước 1: kht thơ * Chiều sâu cắt : t = 0,5 ( D –d)= 0,5 ( 23.35 - 21.1) = 1,125 mm SVTH: Trần Thị Thủy Trang 34 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy -( Cơng thức tính chiều sâu cắt t trang 20 , [2] ) * Lượng chạy dao : s = 0.6 (mm/vòng) (Bảng 5-107 trang 98 , [2] ) * Vận tốc cắt : V= CV D q kv T mt x S y Với : CV = 17; q = 0.5; y = 0,4; m = 0,25,x= 0,2 ( Bảng 5-29 trang 23 ,[2] ) - Có dùng dung dịch tưới nguội * Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế kv = kMV kuv klv + kMV : hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia cơng nv k MV  750   750 1,3 = ÷ = ÷ =1  σ b   750  ( Bảng 5-1/ trang 6,[2]) +kuv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt kuv = ( Bảng 5-6 / [2]) +klv : hệ số phụ thuộc chiều sâu kht klv = (bảng 5-31, tr 24, [2])  kv = = Chu kỳ bền : T = 40 phút ( Bảng 5-30 / 24 [2] ) 17.23,350,5 = 51.6 (m/phút) 400,25.1,1250,2.0, 60,4 1000.v 1000.51, = = 703 ( vòng / phút)  n= π D 3,14.1.23,35 V=  Chọn số vòng quay máy : nm = 675 (vòng/phút) π D.n m 3,14.23,35.675 = = 50 (vòng/phút)  Vận tốc thực tế : Vtt = 1000 1000  Bước 2: kht tinh * Chiều sâu cắt : t = 0,5 ( D –d)= 0,5 ( 23.85– 23.35) = 0.25 mm ( Cơng thức tính chiều sâu cắt t trang 20 , [2] ) * Lượng chạy dao : s = 0,8 (mm/vòng) (Bảng 5-107 trang 98 , [2] ) V = * Vận tốc cắt : CV D q k v T m S y Với : CV = 17; q = 0.5; y = 0,4; m = 0,25, x=0,2 ( Bảng 5-29 trang 23, [2] ) Có dùng dung dịch tưới nguội * Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế : kv = kMV kuv klv + kMV : hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia cơng nv k MV  750   750 1,3 = ÷ = ÷ = ( Bảng 5-1 trang 6,[2])  σ b   750  +kuv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt kuv = ( Bảng 5-6 /tr [2]) +klv : hệ số phụ thuộc chiều sâu kht klv = (bảng 5-31, tr 24, [2])  kv = = Chu kỳ bền : T = 40 phút ( Bảng 5-30 / 24 [2] ) SVTH: Trần Thị Thủy Trang 35 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy -17.23.850,5 = 47.6 (m/phút) 400,250, 250,2.0,80,4 1000.v 1000.47, = = 635 ( vòng / phút)  n= π D 3,14.23,85 V=  Chọn số vòng quay: nm = 630 (vòng/phút) π D.n m 3,14.23,85.630 = = 47 (vòng/phút)  Vận tốc thực tế : Vtt = 1000 1000  Bước 3: doa tinh * Chiều sâu cắt : t = 0,5 ( D –d)= 0,5 ( 24 – 23.85) = 0.075 mm ( Cơng thức tính chiều sâu cắt t trang 20 , [2] ) * Lượng chạy dao : s = 1.2 (mm/vòng) (Bảng 5-116 trang 107 , [2]) * Vận tốc cắt : V= CV D q kv T m t x S y Với : CV = 17; q = 0.5; y = 0,4; m = 0,25, x=0.2 ( Bảng 5-29 trang 23, [2] ) Có dùng dung dịch tưới nguội * Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế kv = kMV kuv klv + kMV : hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia cơng nv k MV  750   750 1,3 = ÷ = ÷ = ( Bảng 5-1 trang 6,[2])  σ b   750  +kuv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt kuv = ( Bảng 5-6 / [2]) +klv : hệ số phụ thuộc chiều sâu kht klv = (bảng 5-31, tr 24, [2])  kv = = Chu kỳ bền : T = 40 phút ( Bảng 5-30 / 24 [2] ) 17.240,5 = 51 (m/phút) 400,25.0, 0750,2.1.20,4 1000.v 1000.51 n= = = 644 π D 3,14.24  ( vòng / phút) V=  Chọn số vòng quay: nm =650 (vòng/phút) π D.n m 3,14.24.650 = = 50 (vòng/phút)  Vận tốc thực tế : Vtt = 1000 1000 Do ngun cơng momen xoắn Mx lực chiều trục P0 lớn kht nên ta tính momen xoắn Mx lực chiều trục P0 cho bước khoan * Tính momen xoắn lực chiều trục : Mx = 10 CM tx Dq Sy kp P0 = 10 Cp tx Dq Sy kp ( Cơng thức tính Mx, P0 /21 Sổ tay CNCTM tập 2) SVTH: Trần Thị Thủy Trang 36 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy -n 0,6  σ   750  - Tra bảng 5.9 Sổ tay ta có : K P = K MP =  ÷ = ÷ =1  750   750  - CM, Cp số mũ tra bảng 5.32 trang 25,[2] + Momen xoắn Mx : CM = 0,09; q =1,0; y = 0,8; t=1,125,x=0.2  Mx = 10 0,09 1.23,35 0,60,8 1,125 0,2 = 19 (N.m) + Lực chiều trục P0 : Cp = 67; q = 1,0; y = 0,65; x=1,2; t=1,125  P0 = 10 67 23,35 1,1251,2 0,6 0.65 = 12928(N) * Cơng suất cắt : NC = M x n 19.703 = = 1.36 (kw) 9750 9750 So sánh với cơng suất máy : NC ≤ Nm η Nghĩa : 1.36 ≤ 2,2 0,8=1.76  Vậy máy 2H125 đủ cơng suất để gia cơng lỗ có đường kính 24 mm CHƯƠNG VII : TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 7.1 Nhiệm vụ đồ gá: - Nâng cao hiệu suất độ xác gia cơng vị trí chi thiết so với máy, dao xác định đồ định vị, khơng phải gá thời gian - Độ xác gia cơng bảo đảm, nhờ phương án chọn chuẩn, độ xác đồ gá - Giảm thiểu sức lực cơng nhân, khơng cần cơng nhân có tay nghề cao - Kẹp chặt phải vị trí gá đặt khơng làm biến dạng chi tiết cần gia cơng, dễ dàng thực thao tác nhanh chóng để tăng suất - Gá đặt tháo lắp chi tiết dễ dàng nhanh chóng - Đồ gá phải có kết cấu đơn giản, rẻ tiền SVTH: Trần Thị Thủy Trang 37 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy 7.2 u cầu đồ gá : Phải đảm bảo u cầu sản phẩm - Đảm bảo khoảng cách hai lỗ - Đảm bảo độ khơng song sang giũa lỗ - Đảm bảo độ khơng vng góc với mặt đầu - Đảm bảo cấp xác độ bóng 7.2 Quy tắc sử dụng đồ gá : Phải đảm bảo u cầu sản phẩm - Đảm bảo khoảng cách hai lỗ - Đảm bảo độ khơng song sang giũa lỗ - Đảm bảo độ khơng vng góc với mặt đầu - Đảm bảo cấp xác độ bóng 7.3 Thành phần đồ gá: 7.3.1: Cơ cấu định vị: - phiến tỳ định vị mặt phẳng: khống chế bậc tự - Một khối V ngắn cố định α = 120 : khống chế bậc tự - Một khối V ngắn di động α = 1200 : khống chế bậc tự 7.3.2: Cơ cấu kẹp chặt: - Chi tiết kẹp chặt mỏ kẹp : mỏ kẹp kẹp chi tiết xuống ta xiết bulong Và lấy chi tiết theo chiều ngược lại 7.3.3: Cơ cấu dẫn hướng: - Dùng bạc dẫn hướng tháo lắp nhanh cho bước: kht , doa, vát mép 7.4 Tính tốn đồ gá: 7.4.1 Tính lực kẹp : Khi kht, doa chi tiết định vị khối V, chi tiết có khả bị xoay xung quanh tâm SƠ ĐỒ LỰC KẸP CỦA CHI TIẾT - Phương trình cân chi tiết  Mx = Mms  K Mx = Wct fms a Wct = M x K f ms Rms Với K hệ số an tồn K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 • K0 : hệ số an tồn cho tất trường hợp K0 = 1,5 • K1 : hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi K1 = 1,2 • K2 : hệ số tăng lực cắt dao mòn K2 = SVTH: Trần Thị Thủy Trang 38 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy -• K3 : hệ số tăng lực cắt gia cơng gián đoạn K3 = 1,2 • K4 : hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt K4 = 1,3 • K5 : hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay K5 = • K6 : hệ số tính đến momen làm quay chi tiết K6 = 1,5  K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 = 4,2 ⇒ WCT = K * M 4, 2*19000 = = 7254.5( N ) f *a 0.1*110  Wct = 725,5 ( kG) 7.4.2Tính đường kính bulong : - Áp dụng cơng thức tính lực kẹp trang 79 / Sách Cơng nghệ chế tạo máy d = C W (mm) σ d : đường kính đỉnh ren C = 1,4 σ : ứng suất kéo σ = 8÷10 (kG/mm2) W : lực kẹp ren tạo (kG)  d = 1, 725.5 = 11.9 (mm) 10 Vậy chọn d =12 mm  ta chon bulong M12 với bước ren 1.75 ( Bảng 3.1/ 79 sách Cơng nghệ chế tạo máy) 7.4.3 Xác định sai số chế tạo đồ gá : - Dùng cơng thức trang 92 sách HDTKĐA Sai số gá đặt tính theo cơng thức sau: εgđ2 = εc2 + εk2 + εct2 + εm2 + εđc2 ε c : Được xác định chương lượng dư ( trang 31) ε c = 0.0115  Sai số kẹp chặt ε k :  Sai số chuẩn Do phương lực kẹp vng góc với phương kích thước thực hiện: => ε k =  Sai số mòn εm : Sai số mòn tính theo cơng thức sau: εm = β N ( µm ) N = 10000 : Số lượng chi tiết gia cơng đồ gá β = 0,3 ÷ 0,5 , Chọn β = 0,3 Vậy εm = 30 μm= 0.03 mm SVTH: Trần Thị Thủy Trang 39 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy  Sai số điều chỉnh: ε đc = ÷ 10 µm Chọn: εđc εđc = μm = 0,005 mm  Sai số gá đặt ε gd : 1 ε gá đặt ≤ [ε gđ ] = ( ÷ )δ ( Ct trang 383, [2]) ε gd = δ = 100 = 50 (μm)=0.05mm ( δ : dung sai ngun cơng ) 2 Sai số chế tạo : 2 2 [εct] = [ε gđ ] − [ε c + ε k + ε m + ε đc ] = 0, 052 − [0 + 0, 01152 + 0, 032 + 0, 0052 ] = 0, 038 mm * Điều kiện kỹ thuật đồ gá: - Độ khơng vng góc tâm bạc dẩn hướng mặt đáy đồ gá ≤ 0, 038mm - Độ khơng vng góc mặt dùng định vị chi tiết mặt đáy đồ gá ≤ 0, 038mm - Độ khơng vng góc khối V đế đồ gá ≤ 0, 038mm - Độ khơng song song khối dẫn khối V ≤ 0, 038mm KẾT LUẬN - Trong thời gian thực đồ án mơn học cơng nghệ chế tạo máy em cố lại kiến thức học tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích khác SVTH: Trần Thị Thủy Trang 40 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy - Ngồi việc củng cố mặt lý thuyết cơng nghệ chế tạo máy.em tìm hiểu kĩ phương pháp cơng nghệ thơng dụng khác nhau,qua tạo cho em hiểu biết rõ ràng so với nghiên cứu lý thuyết - Tuy nhiên số liệu mà em tính tốn đưa góc độ sử dụng tư liệu,sổ tay, phải gặp nhiều điều khơng thực tế.Do q trình làm đồ án em khơng thể tránh khỏi thiếu sót.em mong thầy mơn dẫn thêm - Cuối em xin chân thành cám ơn thầy Nguyễn Tất Toản tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án mơn học TP.HCM, ngày ……tháng……năm 2009 Sinh viên thực Trần Thị Thủy TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].Sổ tay cơng nghệ chế tạo máy tập –GS.TS Nguyễn Đắc Lộc;PGS.TS Lê văn Tiến;PGS.TS Ninh Đức Tốn;PGS.TS Trần Xn Việt- nhà xuất khoa học kỹ thuật 2006 [2] Sổ tay cơng nghệ chế tạo máy tập –GS.TS Nguyễn Đắc Lộc;PGS.TS Lê văn Tiến;PGS.TS Ninh Đức Tốn;PGS.TS Trần Xn Việt- nhà xuất khoa học kỹ thuật 2006 SVTH: Trần Thị Thủy Trang 41 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy [3] Sổ tay cơng nghệ chế tạo máy tập –GS.TS Nguyễn Đắc Lộc;PGS.TS Lê văn Tiến;PGS.TS Ninh Đức Tốn;PGS.TS Trần Xn Việt- nhà xuất khoa học kỹ thuật 2006 [4] Sổ tay dung sai lắp ghép-Ninh Đức Tốn-nxb Giáo Dục 2007 [5] Dung sai kỹ thuật đo-Trần Quốc Hùng-ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật HCM [6] Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM –GS.TS Nguyễn Đắc Lộc;Lưu Văn Nhang-Nxb Khoa Học Kỹ Thuật 2004 [7] Chế độ cắt gia cơng khí –Nguyễn Ngọc Đào –Hố Viết Bình-Trần Thế San trường ĐH SPKT TPHCM-nxb Đà Nẵng [8].Cơng nghệ chế tạo máy –Nguyễn Ngọc Đào –Hố Viết Bình trường ĐH SPKT TPHCM SVTH: Trần Thị Thủy Trang 42 GVHD: Nguyễn Tất Toản Đồ Án Cơng Nghệ Chế Tạo Máy SVTH: Trần Thị Thủy Trang 43