Lai Ngoc Anh

Thuyết minh đồ án môn học công nghệ chế tạo m¸y Mục lục Mục lục……………………………………………………………………… Lời nói đầu…………………………………………………………………… 1) Phân tích chức nằng làm việc chi tiết 2) Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết 3) Xác định dạng sản xuất 4) Chọn phương pháp chế tạo phôi 5) Lập trình tự ngun cơng 5.1) Trình tự gia cơng bề mặt 5.2) Thứ tự nguyên công………………………………………………… 5.3.1) Nguyên công I .6 5.3.2) Nguyên công II 5.3.3) Nguyên công III 5.3.4) Nguyên công IV 5.3.5) Nguyên công V 10 5.3.6) Nguyên công VI 11 5.3.7) Ngun cơng VII……………………………………………………… 12 6) Tính lượng dư cho nguyên công III (khoan, khoét doa lỗ Ø120 tra lượng dư cho bề mặt lại 12 7) Tính chế độ cắt cho ngun cơng………………………………………… 15 7.1) Tính chế độ cắt cho ngun cơng V………………………………………15 7.2) Tra chế độ cắt cho ngun cơng cịn lại…………………………… 17 8) Tính thời gian gia cơng cho tất ngun cơng……………… 24 9) Tính tốn thiết kế đồ gá 28 9.1) Lập sơ đồ gá đặt 28 9.2) Tính lực kẹp cần thiết .29 9.3) Thiết kế cấu đồ gá 30 9.4) Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá 31 9.5) Nh ững yêu cầu kĩ thuật đồ gá ……………………………………….33 9.6) Lập bảng kê chi tiết đồ gá 34 Tài liệu tham khảo…………………………………………………………… 35 ThuyÕt minh đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Lời nói đầu Hiện nay, ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng đòi hỏi kỹ s khí cán kỹ thuật khí đợc đào tạo phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thờng gặp sản xuất, sửa chữa sử dụng Mục tiêu môn học tạo điều kiện cho ngời học nắm vững vận dụng có hiệu phơng pháp thiết kế, xây dựng quản lý trình chế tạo sản phẩm khí kỹ thuật sản xuất tổ chức sản xuất nhằm đạt đợc tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu điều kiện qui mô sản xuất cụ thể Môn học truyền đạt yêu cầu tiêu công nghệ trình thiết kế kết cấu khí để góp phần nâng cao hiệu chế tạo chúng Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm chơng trình đào tạo viện khí có vai trò quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu cách sâu sắc vấn đề mà ngời kỹ s gặp phải thiết kế qui trình công nghệ sản xuất chi tiết khí Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Ngọc Kiên đà tận tình hớng dẫn, giúp đỡ để em hoàn thành tốt đồ án môn học Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày 20, tháng 4, năm 2014 (Sinh viên) Li Ngc Anh Thuyết minh đồ án môn học công nghệ chế tạo máy **) Nhim v thit k: Thit k quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết yamaha 1) Phân tích chức làm việc chi tiết Dựa vào vẽ chi tiết ta thấy chi tiết thuộc dạng Càng loại chi tiết có số lỗ cần gia công đạt độ xác cao mà đường tâm chúng song song với tạo với góc Biến chuyển động thẳng chi tiết thành chuyển động quay chi tiết khác Điều kiện làm việc không khắc nghiệp chi tiết chịu momen xoắn nhỏ làm việc Chi tiết thường xuyên không chịu tải, mài mịn nhiệt độ làm việc khơng cao 2) Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết Tính cơng nghệ kết cấu tính chất quan trọng sản phẩm kết cấu khí nhằm đảm bảo lượng tiêu hao kim loại lắp ráp nhất, giá thành chế tạo thấp diều kiện quy mô sản xuất định Đối với chi tiết bề mặt làm việc chi tiết chủ yếu mặt lỗ thiết kế cần ý đến kết cấu : - Làm việc điều kiện chịu tải trọng momen xoắn nhỏ tiết có bề mặt làm việc mỏng - Tất lỗ, cạnh chi tiết mặt làm việc khử ba via thuân lợi cho việc lắp ráp - Đường kính lỗ A C chúng nằm mặt phảng song song thuận lợi cho việc định vị v gia cụng Thuyết minh đồ án môn học công nghệ chế tạo máy - khụng song song hai tâm lỗ 0.05mm 100mm chiều dài - Độ khơng vng góc tâm lỗ so với mặt đầu 0,05mm 100mm bán kính - Độ không song song mặt đầu lỗ đạt 0,05mm 100mm bán kính mặt đầu - Hinh dáng thuận lợi cho việc chọn chuẩn chuẩn tinh thông định vị chi tiết 3) Xác định dạng sản xuất Số lượng chi tiết tông cộng cần chế tạo năm xác định theo công thức: N = N1.m(1+ α+β ) 100 Trong đó: N1 - số lượng sản phẩm cần chế tạo năm theo kế hoạch, theo số lượng N1= 10000 chi tiết m số lượng chi tiết sản phảm m= α số lượng sản phẩm dự phòng sai hỏng chế tạo phôi α = 3% 6% Lấy α = 4% β lượng sản phẩm dự trù hỏng hóc phế phẩm trình gia cơng β = 5% - 7% , lấy β = 6% Từ ta suy ra: N= 10000.1(1+ 4+6 ) = 11000 (chi tiết/ năm) 100 Khối lượng chi tiết xác định theo công thức : Thuyết minh đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Q1= V (kG) Trong ú : γ khống lượng riêng vật liệu Với việc chọn hợp kim nhơm A380 ta có : γ = 2,7 kG/dm3 Q1 khối lượng chi tiết (kG) V thể tích chi tiết (dm3) Ta tính thể tích chi tiết sau : việc thiết kế chi tiết Solidworks nên ta dễ dàng nhận kết thể tích chi tiết V= 0,0243dm3 Từ ta suy : Q1= 0,0243.2,7 = 0,0656 (kG) Dựa vào khối lượng chi tiết tra bảng trang 13 ta xác định dạng sản xuất hàng loạt lớn 4) Chọn phương pháp chế tạo phôi Phương pháp chọn phôi phụ thuộc nhiều vấn đề chức kết cấu chi tiết máy cụm máy, vật liệu sử dụng, u cầu kỹ thuật, hình dáng bề mặt, kích thước chi tiết, quy mơ tính loạt sản xuất 4.1) Chọn phôi : Chọn phôi nghĩa chọn vật liệu chế tạo phôi, xác định lượng dư gia cơng cho bề mặt, tính tốn kính thước định dung sai cho q tình chế tạo phơi - Vật liệu chế tạo phôi hợp kim nhôm A380 - Phương pháp chế tạo phôi đúc áp lực 4.2) Thiết kế vẽ chi tiết lồng phôi 2.5 1.25 60 +0.5 18-+0.0065 +0.015 8- +0.0045 123-+0.0125 115-+0.011 Ø6.5 20 Ø6.50+0.015 38 -+0.008 +0.021 14 0+0.018 Thuyết minh đồ án môn học công nghệ chế tạo máy 5) Lp trỡnh t cỏc nguyờn cơng 5.1) Trình tự gia cơng bề mặt Dựa vào hình dáng điều kiện làm việc chi tiết ta lập nguyên công sau : Nguyên công I : Phay mặt đầu thứ Nguyên công II : Phay mặt đầu thứ hai Nguyên công III : Khoan, khoét, doa lỗ ( φ 20 ) Nguyên công IV : Khoan, doa lỗ A ( φ 6.5 ) Nguyên công V : Tiện mặt đầu thứ ba Nguyên công VI : Khoan, doa lỗ C ( φ 6.5 ), Nguyên công VII : Kiểm tra 5.2) Thứ tự nguyên công Thứ tự nguyên công sau: 5.2.1) Nguyờn cụng I: Phay mặt đầu thứ 5.2.1.1) Sơ đồ gá đặt S n W - Định vị bậc tự : mặt đáy bậc, khối V cố định bậc, khối V tùy động bậc -Dùng khối V tùy động nghiêng để điều chỉnh lực kẹp, lực kẹp W hướng từ xuống 5.2.1.2) Mỏy Chọn máy để thực nguyên công máy phay đứng vạn 6H10 với thông số máy nh sau : - Công suất động : N = (kW) - Kích thớc bàn máy : 200x800 (mm) - HiƯu st m¸y : η = 0,75 Thuyết minh đồ án môn học công nghệ chế tạo máy - Giới hạn vòng quay : 50 ữ 2240 (vòng/phút) - Số cấp tốc độ : 12 5.2.1.3) Dao Dùng dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim cứng Tra bảng 4-95 ta có kích thước dao: D B d(H7) 100 50 32 Số 5.2.2) Nguyờn cụng II Phay mặt đầu thứ 5.2.2.1) S đồ gá đặt n W S - Định vị bậc tự : mặt đáy bậc, khối V cố định bậc, khối V tùy động bậc -Dùng khối V tùy động nghiêng để điều chỉnh lực kẹp, lực kẹp W hướng từ xuống 5.2.2.2) Mỏy Chọn máy để thực nguyên công máy phay đứng vạn 6H10 với thông số máy nh sau : - Công suất động : N = (kW) - Kích thớc bàn máy : 200x800 (mm) - HiƯu st m¸y : η = 0,75 - Giới hạn vòng quay : 50 ữ 2240 (vòng/phút) - Sè cÊp tèc ®é : 12 5.3.2.3) Dao Dùng dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim cứng Tra bảng 4-95 ta có kích thước dao: D B d(H7) 100 50 32 Số ThuyÕt minh ®å án môn học công nghệ chế tạo máy 5.2.3) Nguyờn công III Khoan, khoét, doa lỗ ( φ 20 ) 5.2.3.1) Sơ đồ gá đặt s n W - Định vị mặt đáy bậc tự mặt đáy - Hai mặt bên hạn chế bậc tư khối V cố định bậc tự chốt chống xoay Chi tiết kẹp chặt đơn khí, hướng từ xuống 5.2.3.2) Máy Chọn máy để thực nguyên công máy khoan đứng 2H125 máy khoan có đờng kính mũi khoan lín nhÊt khoan thÐp cã ®é bỊn trung bình max = 35 (mm) có thông số nh sau : - Công suất động : N = 2,2 (kW) - HiƯu st m¸y : η = 0,8 - Số cấp tốc độ : 12 - Giới hạn vòng quay : 45 ữ 2000 (vòng/phút) 5.2.3.3) Dao Chọn dïng mòi khoan + mòi khoÐt + mòi doa b»ng thép gió Tra bảng 3-131 [1] có kích thớc cđa dơng c¾t nh sau : - Mịi khoan φ14 - Mịi kht tỉ hỵp φ19,8 - Mịi doa tổ hợp 20 Theo bảng (Thiết kế đồ án môn học CNCTM) ta có tuổi bền : T = 35 phút Thuyết minh đồ án môn học công nghệ chế tạo máy 5.2.4) Nguyờn cụng IV Khoan, doa lỗ A ( φ 6.5 ) 5.2.4.1) Sơ đồ gá đặt s n W Định vị bậc tự do: - Định vị mặt đáy bậc tự mặt đáy - Định vị lỗ ( φ14 ) bậc tự do, đầu dùng khối V động định vị bậc tự Chi tiết kẹp chặt đơn khí, hướng từ xuống 5.2.4.2) Mỏy Chọn máy để thực nguyên công máy khoan đứng 2H125 máy khoan có đờng kÝnh mịi khoan lín nhÊt khoan thÐp cã ®é bền trung bình max = 35 (mm) có thông số nh sau : - Công suất động : N = 2,2 (kW) - HiƯu st m¸y : η = 0,8 - Sè cÊp tèc ®é : 12 - Giới hạn vòng quay : 45 ữ 2000 (vòng/phút) 5.2.4.3) Dao Chän dïng mòi khoan, mòi doa b»ng thÐp giã Tra bảng -131 [1] có kích thớc dơng c¾t nh sau : - Mịi khoan φ6,3 - Mịi doa φ6.5 - Theo b¶ng (ThiÕt kÕ đồ án môn học CNCTM) ta có tuổi bền : T = 35 phút Thuyết minh đồ án môn học công nghệ chế tạo máy 5.2.5) Nguyờn cụng V Tiện mặt đầu thứ ba 5.2.5.1) Sơ đồ gá đặt S Định vị bậc tự - Phiến tỳ giới hạn bậc tự - Chốt trụ dài lỗ B định vị bậc, chốt trụ ngắn lỗ A định vị bậc Chi tiết kẹp chặt bu lông đai ốc 5.2.5.2) Máy Chọn máy tiện 1K62 5.2.5.3) Dao Dao tiện lỗ có góc nghiêng φ=60 gắn mảnh hợp kim cứng, tra bảng 4-13 ta có: h b L P n l 20 20 200 80 12 10 Thuyết minh đồ án môn học công nghệ chế tạo máy k3 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác vật liệu mịi khoan, thÐp giã P18 nªn ta cã ; k3 = 1,0 ⇒ Vt = Vb.k1.k2.k3 = 55.1,0.1,09.1,0 = 59,95(m/ph) + Số vòng quay trục theo tính toán : 1000.Vt 1000.59,95 = = 1364 (vòng/phút) ntt = D 3,14.14 Chọn số vòng quay theo tiêu chuẩn máy : nm = 1500 (vòng/phút) Nh vậy, tốc độ cắt thực tế : D.nm 3,14.14.1500 = = 65,94 (m/phót) Vtt = 1000 1000 + Lợng chạy dao lấy theo máy Sm = 0,63 (mm/vòng) Bớc 2: Khoét lỗ 19,8 + Chọn mũi khoét liền khối chuôi côn với đờng kính D = 19,8 (mm) , tra b¶ng - 47 [1] chän chiỊu dµi mịi kht L = 180 (mm) ; chiỊu dài phần làm việc l = 80 (mm) Vật liệu mũi khoét thép gió P18 + Chiều sâu cắt : t = 1,8/2 = 0,9 (mm) + Lợng chạy dao : theo bảng 5-104 [2] với đờng kính mũi khoÐt D = 11,8 ; HB < 200, nhãm ch¹y dao I suy lợng chạy dao vòng S = 0,9 ữ 1,1 (mm/vòng) chọn S = 1,05 (mm/vòng) + Tốc độ cắt V : tốc độ cắt phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh chiều sâu cắt, lợng chạy dao, vật liệu gia công, vật liệu dụng cụ cắt Vận tốc cắt V đợc tính theo công thức : Vt=Vb.k1.k2 Trong : Theo bảng 5-106 [2] có tốc độ cắt V b khoét hợp kim A380 b»ng mịi kht thÐp giã lµ : Vb = 55 (m/vòng) k1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc chu kú bỊn cđa mịi kht ; k1 = 1,0 k2 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt phôi ; k2 = 1,0 Vt = Vb.k1.k2 = 23.1,0.1,0 = 55 (m/ph) + Sè vßng quay trục theo tính toán : 1000.Vt 1000.55 = = 884,64 (vßng/phót) ntt = π D 3,14.19,8 Chọn số vòng quay theo tiêu chuẩn máy : nm = 338 (vòng/phút) Nh vậy, tốc độ cắt thực tế : D.nm 3,14.19,8.338 = = 21,01 (m/phút) Vtt = 1000 1000 + Lợng chạy dao lấy theo máy Sm = 1,05 (mm/vòng) Bớc 3: Doa lỗ 20 21 Thuyết minh đồ án môn học công nghệ chế tạo máy + Chọn mũi doa liền khối chuôi côn với đờng kính D = 20 (mm) , tra b¶ng – 49 [1] chän chiỊu dµi mịi doa L = 180 (mm) ; chiỊu dµi phần làm việc l = 40 (mm) Vật liệu mũi doa thép gió P18 + Chiều sâu cắt : t = 0,2/2 = 0,1 (mm) + Lợng chạy dao : theo bảng 112 [2] với đờng kính mòi doa D = 20 ; HB < 200, nhãm chạy dao I suy lợng chạy dao vòng S = 2,6 (mm/vòng) + Tốc độ cắt V : tốc độ cắt phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh chiều sâu cắt, lợng chạy dao, vật liệu gia công, vật liệu dụng cụ cắt Vận tốc cắt V đợc tính theo công thức : Vt=Vb.k1 Trong : Theo bảng 114 [2] có tốc độ cắt Vb doa gang xám mũi doa thép gió : Vb = 6,5 (m/vòng) k1 : hệ số điều chØnh phơ thc chu kú bỊn cđa mịi doa ; k1 = 1,23 ⇒ Vt = Vb.k1.k2 = 6,5.1,23 ≈ (m/ph) + Sè vßng quay cđa trơc chÝnh theo tính toán : 1000.Vt 1000.8 = = 127,38 (vòng/phút) ntt = π D 3,14.20 ⇒ Chän sè vßng quay theo tiêu chuẩn máy : nm = 122 (vòng/phút) Nh vậy, tốc độ cắt thực tế : π D.nm 3,14.20.122 = = 7,66 (m/phót) Vtt = 1000 1000 + Lợng chạy dao lấy theo máy Sm = 1,4 (mm/vòng) 7.2.4) Nguyờn cụng IV ã Bớc 1: Khoan lỗ 6,3 + Chọn mũi khoan ruột gà ®u«i c«n víi ®êng kÝnh D = 6,3 (mm) , tra bảng 40 [1] chọn chiều dài mũi khoan L =140 (mm) ; chiều dài phần làm việc l = 60 (mm) VËt liƯu mịi khoan lµ thÐp gió P18 + Chiều sâu cắt : t = 6,3/2 =3,15 (mm) + Lợng chạy dao : theo bảng 5-89 [2] víi ®êng kÝnh mịi khoan D = 6,3, HB