thuyết minh về quy trình công nghệ gia công chi tiết “phiến tỳ

LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển với tốc độ vũ bão, mang lại những lợi ích to lớn cho con người về tất cả các lĩnh vực tinh thần và vật chất để nâng cao đời sống củ

MỤC LỤC

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn… 02

Lời nói đầu Trang… 03

PHẦN I THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ… 04

I Phân tích kết cấu, công dụng và yêu cầu kỹ thuật… 04

II Định dạng sản xuất… 04

III Phương án chế tạo phôi và xác định lượng dư… 06

PHẦN II TÍNH TOÁN CHO CÁC NGUYÊN CÔNG… 10

I Nguyên công I: Tạo phôi… 10

II Nguyên công II: Phay mặt dáy B… 11

III Nguyên công III: Khoan, Doa 2 lỗ Ø12 … 14

IV Nguyên công IV: Phay mặt A… 16

V Nguyên công V: Khoét lỗ Ø21 và lỗ Ø 28… 17

VI Nguyên công VI: Phay 2 mặt C… 21

VII Nguyên công VII: Phay 2 mặt D… 23

VIII Nguyên công VIII: Khoan 3 lỗ Ø12… 24

IX Nguyên công IX: Phay mặt E … 26

X Nguyên công X: Khoan khoét lỗ Ø8 và ta rô M4 ở mặt E… 27 XI Nguyên công XI: Khoan khoét lỗ Ø8 và ta rô M4 ở mặt D… 28 XII Nguyên công XII: Phay mặt F… 30

XIII Nguyên công XIII: Khoan , doa 4 lỗ Ø 6… 31

XIV Nguyên công XIV: Phay 2 mặt bên… 33

XV Nguyên công XV : Gia công 2 rãnh thoát phoi… 34

XVI Nguyên công XVI: Kiểm tra … 35

PHẦN III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ… 35

PHẦN IV: LẬP TRÌNH GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC… 35

PHẦN V: TÀI LIỆU THAM KHẢO… 40

NHẬN XÉT CỦA THẦY CÔ GIÁO

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển với tốc độ vũ bão, mang lại những lợi ích to lớn cho con người về tất cả các lĩnh vực tinh thần và vật chất

để nâng cao đời sống của nhân dân để hoà nhập với sự phát triển chung của các nước trong khu vực cũng như các nước trên trên thế giới Đảng và nhà nước ta đã đề ra mục tiêu đến năm 2020 nước ta cơ bản trở thành nước công nghiệp

Muốn thực hiện công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước một trong những ngành cần quan tâm phát triển mạnh đó là cơ khí chế tạo và cơ khí chế tạo đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các thiết bị, công cụ cho mọi ngành kinh tế quốc dân tạo tiền đề cần thiết để các ngành này phát triển mạnh hơn

Để phục vụ cho việc phát triển ngành cơ khí, Đảng và nhà nước ta đang chú trọng đẩy mạnh công tác đào tạo cán bộ và công nhân kỹ thuật.

Trường Đại học Công nghiệp cũng là một trong những trường nằm trong chiến lược này của Bộ công nghiệp.

Là một sinh viên Khoa cơ khí Chế Tạo Máy của trường chúng em được trang bị đầy đủ những kiến thức cơ bản và củng cố những kiến thức đã học qua 3 năm và để phát huy trình độ độc lập sáng tạo giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể của sinh viên nhà trường đã tạo điều kiện cho mỗi sinh viên làm một đồ án tốt nghiệp về một đề tài cụ thể.

Đề tài tốt nghiệp của em là “Phiến tỳ” Đây là một đề tài tương đối khó nhưng với sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong khoa đặc biệt là sự giúp đỡ

tận tình của thầy giáo TRẦN VĂN ĐUA đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án

này Đây là quyển thuyết minh về quy trình công nghệ gia công chi tiết

“Phiến tỳ” của em Do còn nhiều mặt hạn chế không tránh khỏi thiếu sót vậy

em mong được sự giúp đỡ và chỉ bảo của thầy cô cùng các bạn

Hà Nội, ngày 20 – 03 – 2012

Sinh viên : Hoàng Quốc Túy PHẦN I: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

I Phân tích kết cấu, công dụng và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm.

Sau quá trình nghiên cứu bản vẽ chi tiết của sản phẩm và sự chỉ bảo củathầy giáo hướng dẫn em thấy rằng:

Chi tiết “Phiến tỳ” có kết cấu dạng hộp “Phiến tỳ” là một chi tiết rấtquan trọng của đồ gá, được bắt chặt với thân đồ gá bằng các vít M12, M10,M8, tuỳ thuộc vào bề rộng của các phiến tỳ

Nhược điểm: là chỗ bắt vít lõm xuống cho nên khó quét sạch phôi để

khắc phục nhược điểm này phiến tỳ dùng để định vị mặt phẳng đứng của chitiết gia công

Ưu điểm: “Phiến tỳ” được sử dụng rộng dãi trong thực tế.

- Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm

+ Độ vuông góc và độ song song giữa mặt đáy B so với các mặtchính và các mặt khác là 0,005 0,01 mm

+ Độ vuông góc giữa mặt đầu với các lỗ là 0,0050,1 mm

+ Độ đồng tâm giữa các lỗ là 0,050,1 mm

+ Bề mặt làm việc chính có đọ cứng 5560 HRC

+ Các bề mặt chính có độ nhám Ra1,25 và R2 6,3 còn các bề mặtkhác có độ nhám Rz 1020

II ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.

Tính khối lượng chi tiết

Vì kết cấu hình học của chi tiết phức tạp nó giống như các khối hìnhhọc giao với nhau Vì vậy muốn tính được khối lượng của chi tiết thì ta phảitách từng phần nhỏ ra các khối đơn giản để tính rồi cộng lại với nhau Vớiphương pháp này có thể tính được khối lượng của chi tiết gần chính xác vớisai lệch không quá 2% tổng khối lượng của chi tiết

Sản lượng hàng năm được tính theo công thức:

Trong đó:

N: số lượng chi tiết sản xuất trong 1 năm

N1: số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm (N1 = 3000 chiếc)

m: số chi tiết trong một sản phẩm m = 1

: là số chi tiết tạo thêm để dự chữ (5%)

: số phế phẩm (1%)

5300 )

100

1 5 1 (

1

Q: Khối lượng của chi tiết (kg)

V: Thể tích của chi tiết (mm3)

: Khối lượng riêng của vật liệu (kg/dm3)

III PHƯƠNG ÁN CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ

1 Phương án chế tạo phôi

Dựa vào tính công nghệ kết cấu của chi tiết, chi tiết có dạng hình hộpnên ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc

Việc chế tạo phương pháp đúc sử dụng rộng dãi hiện nay vì phươngpháp đúc có thể đúc được phôi có hình dạng kết cấu phức tạp và có thể đạtđược kích thước từ nhỏ đến lớn mà các phương pháp khác như rèn dập khó cóthể đạt được mặt khác phương pháp đúc là phương pháp phù hợp với điềukiện kỹ thuật hiện nay ở nước ta cơ tính và độ chính xác của phôi đúc tuỳthuộc vào phương pháp đúc và kỹ thuật làm khuôn tuỳ theo tính chất sản xuấtvật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật để chọn các phương pháp đúc khác

nhau vật liệu dùng để chế tạo chi tiết dạng hộp thường dùng là thép đúc, gangxám, hợp kim nhôm là những loại phôi phổ biến nhất để chế tạo chi tiết dạnghộ

- Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ làm khuôn bằng tay phương pháp này

do độ chính xác thấp lượng dư gia công cắt gọt lớn năng xuất thấp đòihỏi công nhân có trình độ cao thích hợp với dạng sản xuất đơn chiếc vàloạt nhỏ

- Dùng mẫu gỗ kim loại khuôn cát làm khuôn bằng máy đạt được độchính xác và năng suất cao lượng dư gia công cắt gọt nhỏ phương phápnày thích hợp với dạng sản xuất hàng loạt và hàng khối

- Dùng phương pháp đúc trong vỏ mỏng phôi đúc đạt chính xác0,30,6mm tính chất cơ học tốt phương pháp này được dùng trong sảnxuất hàng loạt lớn và hàng khối nhưng chỉ thích hợp với các chi tiết hợp

cỡ nhỏ

- Đúc áp lực có thể tạo nên các chi tiết hộp nhỏ có hình thù phức tạp.Căn cứ vào hình dáng và tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết vàvới dạng sản xuất là hàng khối nên ta chọn phương pháp tạo phôi là phươngpháp đúc trong khuôn cát mẫu gỗ

2 Xác định lượng dư gia công.

Lượng dư gia công được xác định tạo điều kiện thuận lợi cho việc tínhtoán thiết kế ở mỗi nguyên công tiếp theo

Lượng dư được xác định hợp lý sẽ giảm giá thành chế tạo phôi giảmthời gian gia công và tạo điều kiện có ý nghĩa kinh tế rất lớn đối với việc sảnxuất

a Xác định lượng dư gia công có thể bằng kinh nghiệm tra bảng haytính toán Vì kinh nghiệm sản xuất còn hạn chế nên em chọn phươngpháp tính lượng dư cho một bề mặt và tra lượng dư cho các bề mặt cònlại

b Để đơn giản và thuận tiện em xin chọn 1 mặt đáy của chi tiết

“Phiến tỳ” để tính lượng dư vật liệu thép 45 lượng dư nhỏ nhất đượctính theo công thức:

Zmin = (Rz+h)i-1 + i-1 + i (2)

Trong đó:

Rz(i-1) chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại

hi-1 chiều sâu lớp hư hỏng của bước công nghệ sát trước để lại

i-1 : tổng sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước đểlại (Độ cong vênh, độ lệch tâm…)

i : Sai số gá đặt chi tiết ở bước gia công nghệ đang thực hiện

Phôi đúc cấp chính xác II theo bảng 3 – 65 [1] chất lượng bề mặt chitiết đúc đạt được là:

+ Chiều cao nhấp nhô tế vi là chiều cao độ hư hỏng

Rz + h = 0,6 (mm)

+ Sai lệch về vị trí không gian

Độ cong vênh của phôi thép với chi tiết đúc trong khuôn cát

2 2 2

K c

Sau khi phay thô chất lượng bề mặt đạt được theo bảng 12(TKĐACNCTM) có Rz = 100 m Ti=100m

Lượng dư nhỏ nhất khi phay tinh là:

Xmin(tinh) = (Rz +h)i-1 + i

IV PHÂN TÍCH YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA CHI TIẾT.

- Bề mặt B cần độ nhám Rz10 nên ta phay thô và phay tinh

- Bề mặt song song với mặt B độ nhám Rz10 nên ta phay thô sau đóphay tinh

- Lỗ 28, 21 có độ nhám Rz20 sau đó khoét doa

- Còn các bề mặt lỗ 12, khoan sau đó doa

- 4 lỗ ren M8 x 1.5 là các vị trí lắp ghép nên cũng phải gia công chínhxác về vị trí cũng như kích thước

PHẦN 2 TÍNH TOÁN CHO CÁC NGUYÊN CÔNG

I Nguyên công I: Tạo phôi

Để đảm bảo độ chính xác về hình dạng hình học của chi tiết và đảm bảolượng dư gia công ta xác định lượng dư ở mặt đáy (song song với mặt B) là1,5 (mm) lượng dư còn lại là 1mm

Phôi đúc trong khuôn cát

Ð?u ngót Ð?u rót

- Yêu cầu kỹ thuật

+ Phối không bị nứt thủng, cong vênh…

+ Phôi đúc xong không bị khuyết hay ngậm xỉ

+ Phôi đúc xong phải được ủ để thuận tiện cho việc gia công

+ Phôi sau khi đúc phải được làm sạch cắt bỏ các đậu sót trước khi mang sangphân xưởng gia công cơ khí

+ Bậc thợ vì chi tiết có hình dạng phức tạp nên yêu cầu bậc thợ tối thiểu làbậc 5/7 thì mới có thể đảm bảo được

II Nguyên công II: Phay mặt đáy B

a Yêu cầu:

Gia công được mặt đầu B để tạo chuẩn định vị để gia công các bề mặtkhác

Gia công mặt B cần đạt kích thước 80 độ nhám Rz10

- Nguyên công được thực hiện trên máy phay 6H12

+ Bề mặt làm việc của bàn máy 320 x 1250

+ Công suất động cơ 7kw

- Dùng Dao phay mặt đầu

.

ph m K Z B s t

T

D C

V yv uv pv V

z xv

m

qv V

86 12 , 0 1 180

23 , 1 250 332

0 2 , 0 4 , 0 1 , 0 2 ,

0

2 , 0

ph m

Số vòng quay trong 1 phút

) / ( 7 , 491 250

14 , 3

386 1000 1000

ph v D

475 250 14 , 3

SM = Szbảng.Z.n = 0,12.8.475 = 456 (mm/ph)

Theo máy chọn SM = 475 (mm/ph)

125 , 0 475

.

kg K n

D

Z B S t

C

Up Yp z

250

8 86 1 , 0 2 825

96 , 0 )

75

65 ( ) 75 (

2 , 0 3 , 1

1 , 1 75 , 0 1

3 , 0 3

, 0

kg P

K

K

z

b mp

60

9 372 3 , 67 78

.

60

.

kw N

N

kw V

Vậy máy làm việc an toàn

* Khi phay tinh t = h = 0,5 (mm)

S = 0,12 (mm/răng)

Vận tốc cắt tính theo công thức

) / ( 412 23 , 1 8 130 12 , 0 5 , 0 180

250 332

.

.

0 2 , 0 4 , 0 1 , 0 2 , 0

2 , 0

ph m K

Z B S t

T

QV D C

V Yv Uv Pv v

z Xv

14 , 3

475 1000 100

ph v D

600 250 14 , 3

Dn

Lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy.

Sm = Szbảng.Z.n = 0,12.8.600 = 576 (mm/ph)

Theo máy chọn Sm = 600 (mm/ph)

600 8

600

ph mm



Lực cắt Pz:

) (

.

kg K n

D

Z B S t

C

Up Yp z

250

8 86 12 , 0 5 , 0 2

,

82

0 1 , 1

1 , 1 8 , 0 95 , 0

kg

96 , 0 75

65 75

3 , 0 3

, 0

471 23 102

.

60

.

kw V

P

[N]=Nmáy. = 7.0,75 = 5,2 (kw)

N = 2,09 (kw) < [N] = 5,2 (kw)

Vậy máy làm việc đảm bảo an toàn

+ Thời gian máy:

i s

L L L

3 5 , 0 ( ) (

5

,

0

2 2

2 2 1

mm

mm B

D D

3 63 9 78

III Nguyên công III: Khoan, doa 2 lỗ Ø12

1) Phân tích nguyên công

a) Yêu cầu:

Gia công để tạo chuẩn định vị để gia công các mặt khác gia công đạt kíchthước Ø12 bề mặt trong lỗ có độ nhám Rz=10

b) Gá đặt

Như hình vẽ :

Ø18 H7 g6

n S n S

Ø12 46±0.05

c) Máy – Dao

- Nguyên công được thực hiện trên máy phay đứng 6H12

+ Bề mặt làm việc của bàn máy 320 x 1250

+ Công suất động cơ N = 7kw

Tương tự như nguyên công II ta có:

Đối với khoan : S = 0.4 mm

IV NGUYÊN CÔNG IV: PHAY MẶT A

1 Phân tích nguyên công:

a) Yêu cầu:

Gia công đạt kích thước 78 0,05 và đạt độ nhám Rz=10

b) Gá đặt:

Lấy mặt B làm chuẩn tinh hạn chế 3 bậc tự do mặt bên hạn chế 1 bậc tự

do chống xoáy mặt rỗ hạn chế hai bậc tự do

S n(v/p)

c) Máy – Dao

- Nguyên công được thực hiện trên máy phay đứng 6H12

+ Công suất động cơ N = 7kw

Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy 1500 (kg)

Dùng dao phay mặt đầu D = 250 mm

Z = 8 (răng)Vật liệu : BK6

Gia công lỗ để tạo tính thống nhất

Gia công đạt kích thước 210,05; 280,05

b Giá đặt:

H7 g6

c Máy – Dao

- Nguyên công thực hiện trên máy khoan cần 2A135

+ Công suất máy N = 4,5 (kw)

Moment xoắn lớn nhất 75 kgm – Lực dọc trục lớn nhất 2000 kg

.

.

ph m K S t T

D C

V m Xv Yv v

Zv v



21 8 , 9

51 0 0 2 0

4 0

mm

Số vòng quay trục chính

) ( 4 353 21

14 3

3 23 1000

.

1000

mm D

) ( 28 , 0 975

195 4 , 1 975

.

kw n

T0  1 2 

(phút)

) ( 5 2 2

21 26

d D

t    

) ( 5 2 2

21 26 ) 2 5 0 ( 2

L2 = (1 3) (mm) chọn L2 = 2,5 (mm)

5 , 1 195

4 , 0

5 , 2 5 , 4 5 , 122

.

ph m K S t T

D C

V m Xv Yv v

Zv v

Bảng (3-3)

28 3 16

5 0 0 3 0

4 0

mm

Số vòng quay 95 ( )

28 14 3

21 1000

1000

mm D

21 1000 1000

ph v D

2

.

KGm Z D K S t C

Yp Xp p

Bảng (11-1) Cpz = 200; Xpz =1; Ypz =1;

Bảng (12-1) và (13-1) Kmp = ) 0 , 85

75

60 ( 0 , 75



(15-1) Kp  0 , 981 ;K  1 ;K p  0 , 85 0 , 98 1  0 , 8

) ( 95 , 44 1000

2

4 70 8 , 0 79 0 14

95 44

kw

So với máy [N] =4,5 (Kw) đảm bảo việc an toàn

Thời gian máy

n S

L L T

.

1 0





L1 = 0,5 2 (mm) chọn L1 =1 (mm)

9 , 0 95 79 , 0

1 5 , 72

n(v/p) S

Dùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do tịnh tiến oz và quay ox oy, chốt trụngắn hạn chế 2 bậc tự do tịnh tiến ox oy, chốt trám hạn chế 1 bậc tự do quayquanh oz

Tương tự như nguyên công II ta có:

Đối với Phay tinh : S = 0.8 mm

n = 375 v/ph

t = 1 mm

Dùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do tịnh tiến oz và quay ox oy, chốt trụngắn hạn chế 2 bậc tự do tịnh tiến ox oy, chốt trám hạn chế 1 bậc tự do quayquanh oz.

c) Máy - Dao

Nguyên công được thực hiện trên máy phay ngang 6H82 công suấtmáy N=7kw

+ Số vòng quay trục chính (v/ph)

30 – 60 – 75 – 95 – 118 – 150 – 190 – 225 – 300 – 375 – 475 -

600-753 – 950 – 1180 - 1500

+ bước tiến của bàn máy

30 – 47 - 60 - 75 - 95 - 118 - 120 - 235 - 300 - 375 - 475 - 600 - 750 –900

Tương tự như nguyên công II ta có:

Đối với Phay tinh : S = 0.8 mm

27 21

18

Ø18 H7 g6

Tương tự như nguyên công II ta có:

Đối với khoan : S = 0.4 mm

n = 225 v/ph

t = 15 mm

Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy 1500 (KG) dùng daophay ngón D=25(mm)

Tương tự như nguyên công II ta có:

Đối phay thô : S = 0.1 mm

Ø20 H7 g6

n S

Tương tự như nguyên công II ta có:

Đối với Khoan : S = 0.25 mm

n = 225 v/ph

t =6 mm

v = 18 mm/phĐối với ta rô : S = 2 mm

n

S

M4

Ø8 4

Mặt đáy hạn chế 3 bậc tự do 2 mặt lỗ dùng 1 chốt trụ và 1 chốt chám

Tương tự như nguyên công II ta có:

Đối với Khoan : S = 0.25 mm

Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy 1500 (KG) dùng daophay đĩa D=25(mm)

d) Tính chế độ cắt

Tương tự như nguyên công II ta có:

Đối với phay thô : S = 0.09 mm

Ø6

R8

Dùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do tịnh tiến oz và quay ox oy, chốttrụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do tịnh tiến ox oy, chốt trám hạn chế 1 bậc tự doquay quanh oz.

Tương tự như nguyên công II ta có:

Đối với khoan : S = 0.79 mm

S n

Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy 1500 (KG) dùng daophay đĩa D= 100(mm)

Tương tự như nguyên công II ta có:

Đối với phay thô : S = 0.07 mm

c) Máy - dao

chọn máy phay đứng 6H12

công suất động cơ N=3,7(Kw)

Tương tự như nguyên công II ta có:

Đối với phay thô : S = 1.5 mm

PHẦN III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

Ø15 H7 Ø8 H7 Ø8 H7

2) cơ cấu kẹp dùng cơ cấu kẹp ren vít (trục ren vít) khi kẹp chặt chi tiết ta

dùng 2 cánh tay đòn lực kẹp cơ phương vuông góc với mặt định vị chính

3) Xác định lực kẹp của cơ cấu

Sơ đồ biểu diễn lực cắt :