đồ án công nghệ càng quay

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Chế tạo máy ngành quan trọng kinh tế quốc dân Phạm vi sử dụng sản phẩm ngành chế tạo máy rộng rãi Từ tầu vũ trụ giày, dép quần áo… tất sản phẩm chế tạo nhờ máy móc khác Trong lĩnh vực chế tạo máy công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng Nó nghiên cứu quy luật tác động trình chế tạo sản phẩm nhằm nâng cao suất, chất lượng giảm chi phí gia công Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy đồ án chuyên ngành sinh viên với mục đích củng cố, hệ thống hóa vận dụng kiến thức tổng hợp mà sinh viên lĩnh hội đươc lớp, đồng thời hướng dẫn sinh viên giải vấn đề tổng hợp công nghệ chế tạo máy nghiên cứu giáo trình nghành Chế tạo máy Trong trình làm đồ án, giúp đỡ bảo tận tình thầy môn, đặc biệt thầy Dương Văn Ngụy, với lỗ lực thân hoàn thành nhiệm vụ đồ án yêu cầu Tuy nhiên, lực kinh nghiệm thực tiễn nhiều hạn chế, không tránh khỏi sai sót định Kính mong thầy bảo thêm để em khắc phục hạn chế, sửa chữa sai sót tích lũy kinh nghiệm quý báu phục vụ cho trình học tập công tác sau Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viện thực hiện: Nguyễn Duy Khuê 1.1 CHƯƠNG PHÂN TÍCH SẢN PHẨM, CHỌN PHÔI Phân tích kết cấu yêu cầu kỹ thuật sở chức làm việc chi tiết Chi tiết quay thuộc dạng điển hình, Chi tiết có chức truyền lực biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng ngược lại Khi làm việc chi tiết phải chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ chịu lực tuần hoàn, va đập Chi tiết có đặc điểm chính: Biên dạng chi tiết có hình dẹt Trên đầu to chi tiết có lỗ có độ xác IT8 lỗ có ren M3 song song với lỗ - Trên đầu nhỏ chi tiết có lỗ M10 song song với lỗ - Đường tâm lỗ vuông góc với mặt A - Các mặt đầu có độ song song 0,03mm/100mm bắn kính mặt đầu, mặt có ther tiếp xúc với mặt phẳng chi tiết lắp ghép với - Các mặt trụ lỗ lắp ghép với đoạn trục chốt - Lỗ ren để ghép nối với chi tiết khác - Có gân tăng cứng vững cho chi tiết Điều kiện làm việc chi tiết, chi tiết chịu tải trọng động, có va đập theo chu kỳ, bề mặt lắp ghép làm việc chịu mài mòn trình làm việc Độ xác,độ nhám bề mặt làm việc đạt cấp Sai lệch khoảng cách tâm lỗ 0,01 Độ vuông góc tâm lỗ với mặt đầu 0,02 Các bề mặt làm việc nhiệt luyện đạt độ cứng 40…42 HRC Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết Chi tiết có tính công nghệ tốt Do có mặt trụ đối xứng, mặt phẳng mặt mặt đầu song song với nhau, lỗ tâm vuông góc với mặt đầu,chi tiết có trục đối xứng, chi tiết thuộc dạng điển hình tiêu chuẩn hóa Chi tiết cần gia công lỗ mặt đầu Độ song song mặt đầu phải đảm bảo,ta sử dụng phương pháp gia công mặt đầu hai lúc Độ vuông góc lỗ vói mặt đầu vị trí tương quan hai lỗ phải đảm bảo ta sử dụng phương pháp lần gá gia công lần lươt lỗ gia công lúc hai lỗ đảm bảo yêu cầu - 1.2 1.3 Chiều dài chi tiết 137 mm, lớn 15 chiều dày phần thân độ cứng vững không cao lắm, chi tiết thiết kế có gân tăng cứng vững nên giải vấn đề độ cứng vững Trên có lỗ tâm 13 vát mép lỗ có ren M10 vát mép, lỗ có ren M3 dài mm có đường tâm song song với đường tâm lỗ 13 Độ nhám mặt đầu lỗ 13 Ra=0,63, độ xác đạt cấp ta sử phương pháp mài thô, mài tinh sau nhiệt luyện để đạt yêu cầu kỹ thuật Độ cứng bề mặt làm việc đạt 40…42 HRC Vật liệu thép C40Cr: Dễ đúc, hàn, gia công áp lực cắt gọt, thuộc nhóm thép bon kết cấu thường dùng để chế tạo chi tiết chiu tải trọng cao phức tạp Xác định dạng sản xuất Sản lượng hàng năm chi tiết: α/100) (chi tiết/năm) N1 : Số sản phẩm sản xuất năm m: Số chi tiết sản phẩm m= α: Số chi tiết phế phảm phân xưởng đúc α=6% N= 5000.1.(1+0,06) = 5300 (chi tiết/năm) Trọng lượng chi tiết: Q =V.γ = 0,04185962.7,852 = 0,327 Kg γ: trọng lượng vật liệu chi tiết γ= 7,852 (Kg/dm3) V: Thể tích chi tiết V= 41859.62 mm3 = 0,04185962 dm3 Tra bảng 3.2 – Hướng Dẫn Thiết Kế Đồ Án CNCTM - HVKTQS ta có: Dạng sản xuất: Hàng loạt lớn 1.4 Chọn phôi phương pháp chế tạo phôi Vật liệu chế tạo thép C40Cr thép hợp kim hóa tốt, sử dụng phổ biến thành phần vật liệu sau : Mác thép C (%) C40Cr 0,37-0,44 Si (%) Mn (%) Cr (%) Ni (%) S (%) 0,170,500,800,25 0,004 0,37 0,80 1,10 Thép C40Cr thường dùng chế tạo chi tiết chịu va đạp tương đối cao mà bề mặt bị mài mòn trục , bánh răng, càng… để có tính cao thép phải qua nhiệt luyện hóa tốt Thép C40Cr có độ bền kéo: 980 Mpa, độ bền chảy 540 Mpa, giới hạn bề 800 N/mm Với đặc điểm kết cấu chi tiết ta áp dụng phương pháp chế tạo phôi sau đây: 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.5 Phôi dập Phôi dập thường dùng cho loại chi tiết : trục côn, trục thẳng, loại bánh , chi tiết có dạng càng, trục chữ thập… Có dặc điểm: Sử dụng khuôn có kích thước theo chiều cao sai lệch hai nửa khuôn Thông thường độ bóng dập thể tích đạt từ ∆ ÷∆ 4, độ xác đạt ± 0,1÷ ± 0,05 Trạng thái ứng suất vật gia công nói chung nén khối, kim loại có tính dẻo hơn, biến dạng triệt để hơn, tính sản phẩm cao gia công vật phức tạp Dễ khí hóa nên suất cao Hệ số sử dụng vật liệu cao Thiết bị có công suất lớn, chuyển động xác, chế tạo khuôn đắt tiền Do đặc điểm nên dập thể tích dùng sản xuất hàng loạt hàng khối Đúc khuôn cát Đúc khuôn cát có ưu điểm : Chế tạo khuôn mẫu đơn giản, giá thành hạ, đúc phôi có hình dáng phức tạp, khả điền đầy khuôn cát tốt khuôn kim loại Nhược điểm đúc khuôn cát: Độ xác phôi không cao, nhiều thời gian làm khuôn Đúc khuôn kim loại Có thể tạo sản phẩm có chất lượng cao, kích thước xác, độ bóng bề mặ cao, có khả khí hóa, tự động hóa cao Giá thành sản xuất nói chung hạ so với dạng khác Vật đúc dễ tồn dạng rỗ co, rỗ khí, nứt Tiêu hao phần kim loại hệ thống rót, đậu ngót… Khi đúc khuông kim loại , tính dẫn nhiệt khuôn cao nên khả điền đầy Mặt khác có cản trở khuôn kim loại lớn nên dễ gây nứt Kết luận: Từ chúc năng, điều kiện làm việc sản lượng chi tiết ta chọn phương pháp chế tạo phôi đúc khuôn kim loại phù hợp Bản vẽ phác phôi Hình 1.1 Bản vẽ phác phôi CHƯƠNG THIẾT KẾ QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ 1.1 Thiết kế tiến trình công nghệ gia công 2.1.1 a b  Phân tích chiến lược gia công Lựa chọn phương pháp công nghệ tổ chứa công nghệ Phương án gia công phụ thuộc vào dạng sản xuất Với dạng sản xuất hang loạt lớn ta chọn phương án phân tán nguyên công , nghĩa bố trí bước công nghệ nguyên công, thường nguyên công có khoảng hai bước công nghệ Theo nguyên tắc máy thực nguyên công định, đồ gá sử dụng đồ gá chuyên dùng Đường lối công nghệ thích hợp với điều kiện sản xuất việt nam Sau nghiên cứu chi tiết ta chọn phương án gia công cho bề mặt sau: - Gia công mặt A, với yêu cầu độ nhám bề mặt Ra = 0,63, ta chọn phương pháp gia công phay mài thô, mài tinh sau nhiệt luyện - Gia công mặt B, chọn phương pháp gia công phay - Gia công lỗ theo yêu cầu bề mặt đạt nhám Ra = 0,63 ta chọn phương pháp gia công khoan, khoét, doa mài trụ sau nhiệt luyện Gia công lỗ M10 ta chọn phương pháp gia công khoan, taro ren Phân tích chọn chuẩn - Những yêu cầu chọn chuẩn chung: + Đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định suốt trình gia công + Nâng cao suất hạ giá thành - Khi chọn chuẩn phải: + Khi định vị để khống chế đủ số bậc tự cần thiết cách hợp lý tránh thiếu định vị siêu định vị, số trường hợp tránh thừa định vị + Chọn chuẩn cho lực cắt, lực kẹp không làm biến dạng chi tiết, đồ gá không bị biến dạng cong vênh, đồng thợi lực kẹp phải nhỏ nhằm giảm sức lao động công nhân bảo đảm kẹp an toàn + Chọn chuẩn cho kết cấu đồ gá đơn giản, gọn nhẹ Sử dụng thuận lợi thích hợp tùng loại hình sản xuất định Chọn chuẩn tinh - Nguyên tắc chọn chuẩn tinh: ⇒ + Cố gắng chọn chuẩn tinh chuẩn tinh chính, làm cho sai số vị trí tương quan gia công làm việc nhỏ nhất, điều quan trọng gia công tinh + Cố gắng chuẩn định vị trùng với gốc kích thước để sai số chuẩn không + Chọn chuẩn cho gia công chi tiết không bị biến dạng lực kẹp, lực cắt, mặt chuẩn phải đủ diện tích định vị + Chọn chuẩn cho kết cấu đồ gá đơn giản thuận tiện sử dụng + Cố gắng chọn chuẩn thống để sai số nhỏ Chọn chuẩn thống có nghĩa nhiều lần gá đặt dung chuẩn Vì trình gá đặt thay đổi chuẩn nhiều lần sinh sai số tích lũy lần gá sau Căn vào nguyên tắc, yêu cầu chọn chuẩn hình dáng chi tiết ta có phương án chọn chuẩn sau: - Phương án 1: Chọn mặt đầu A hai lỗ làm chuẩn tinh thốn + Mặt đầu tỳ lên phiến tỳ khống chế ba bậc tự + Lỗ to lồng vào chốt trụ ngắn khống chế hai bậc tự + Lỗ nhỏ lồng vào chốt trám khống chế bậc tự Hình 2.1 Sơ đồ định vị để chuẩn gia công sử dụng chuẩn tinh thống mặt đầu hai lỗ vuông góc mặt đầu - Phương án 2: Tạo vấu tỳ phụ tạo phôi, dùng vấu tỳ phụ (vai trò chuẩn tinh phụ) mặt đầu để chuẩn tinh thống Hình 2.2 Sơ đồ gá đặt dung mặt đầu ba vấu làm chuẩn So sánh hai phương án ta thấy phương án có ưu điểm nên ta chọn phương án Với phương án giảm hao phí vật liệu giảm nguyên công  Chọn chuẩn thô Mục đích chọn chuẩn thô để gia công chuẩn tinh Chuẩn thô phải xuấy phát từ chuẩn tinh ta định sử dụng trình gia công chi tiết Chuẩn thô có yêu cầu + Đảm bảo độ xác vị trí tương quan bề mặt gia công với bề mặt không gia công + Phân bố đủ lượng dư cho bề mặt gia công - Nguyên tắc chọn chuẩn thô: + Nếu chi tiết gia công có bề mặt không gia công nên chọn bề mặt làm chuẩn thô, thay đổi vị trí tương quan bề mặt gia công bề mặt không gia công nhỏ + Nếu có số bề mặt không gia công, nên chọn bề mặt không gia công có yêu cầu độ xác vị trí tương quan cao làm chuẩn thô + Trong bề mặt phải gia công nên chọn bề mặt có lượng duwnhor làm chuẩn thô + Cố gắng chọn bề mặt làm chuẩn thô tương đối phẳng mép rèn dập (bavia), đậu hơi, đậu ngót gồ ghề + Chuẩn thô nên dùng lần trình Ta có phương án chọn chuẩn thô sau: - Phương án 1: Chọn chuẩn thô vành lỗ mặt đầu Hình 2.3 Sơ đồ gá dặt gia công mặt đầu Chọn để gia công để gia công mặt đàu gia công lỗ vuông góc với mặt đầu Trong trường hợp này, mặt A tỳ lên đồ định vị khống chê bậc tự do, khối V cố định ôm vành đầu khống chế hai bậc tự khối V di động ôm vành đầu thứ hai khống chế bậc tự Khối V di động có tác dụng tạo lực kẹp chặt gia công - ⇒ 2.1.2 Phương án 2: Định vi vào thân đồ gá tự định tâm, mặt đầu đảm bảo đối xứng qua mặt phẳng đối xứng gia công nhiều dao nên xuất tăng Nhưng chi tiết quay có độ chênh hai đầu (không đồng phẳng) không đối xứng qua mặt phẳng nằm ngang nên phương pháp không khả dụng Ta chọn phương án Thiết kế tiến trình công nghệ 10 Tính kích thước giới han lớn Dmax: Mài tinh: d4 = 34,981 + 0,02 = 35 mm Mài thô : d3 = 35,092 + 0,033 = 35,125 mm Phay tinh: d2 = 35,210 + 0,1 = 35,310 mm Phay thô: d1 = 35,456 + 0,33 = 35,786 mm Phôi: dp = 36,933 + 1,13 = 38,063 mm • Xác định lượng dư giới hạn: Mài tinh: 2.Zmax = 35,125 – 35 = 0,125 mm = 125 2.Zmin = 35,092 – 34,91 = 0,111 mm = 111 Mài thô: 2.Zmax = 35,310 – 35,125 = 0,185 mm = 185 2.Zmin = 35,210 – 35,092 = 0,118 mm = 118 Phay tinh: 2.Zmax =35,786 – 35,310 = 0,476 mm = 476 2.Zmin = 35,456 – 35,210 = 246 mm = 246 Phay thô: 2.Zmax = 38,063– 35,786 = 2,277 mm = 2277 2.Zmin = 36,933 – 35,456 = 1,477 mm = 1477 • Xác định lượng dư tổng cộng: 2.Z0max = 125+185+476+2277 = 3063 2.Z0min = 111+118+246+1477 =1953 • Kiểm tra kết : Phép tính thực khi: 2.Z0max – Z0min = p – ct Thay số liệu vào ta có: 3063 – 1953 =1130 – 20 = 1110 • Thứ tự bước công nghệ gia công Phôi Thành phần lượng dư [ ] Dung sai T [ ] Kích th hạn Dmin - Kích thước tính toán D [ mm ] 36,9332 Rz h 200 200 137 - 1130 36,933 Phay thô 50 50 8,22 2.783,6 35,456 330 35,456 Phay tinh 20 20 6,85 2.123,02 35,21 100 35,210 Mài thô 50 50 5,48 2.59,18 35,0917 33 35,092 28 Lượng dư tính toán 2.Zmin Mài tinh 20 20 4,11 2.55,34 34,981 20 Bảng 2.1 Tính lượng dư gia công mặt Nguyên công Bước I II III IV V 3 VI VII Nội dung bước Phay thô mặt B Phay thô mặt C Phay tinh mặt B Phay tinh mặt C Phay thô mặt A Phay tinh mặt A Khoan lỗ Khoét lỗ Doa lỗ Khoan lỗ M10 Khoét lỗ M10 Doa lỗ M10 Vát mép lỗ Vát mép lỗ M10 Khoan lỗ M3 Taro ren lỗ M3 Taro ren lỗ 29 Lượng dư [mm] 0,78 0,8 0,12 0,1 0,78 0,12 1,25 0,15 0,02 1,5 1,5 2,5 0,5 0,75 Ghi 34,981 M10 VIII Nhiệt luyện XI Mài thô mặt A 0,06 Mài tinh mặt A 0,06 X Mài mặt trụ 0,7 lỗ Tra bảng 3-130, 3-131, 3-139, 3-142 ( sổ tay CNCTM tập ) ta có bảng: Bảng 2.2 Lượng dư nguyên công 2.2.13 Tính toán, tra chế độ cắt cho nguyên công - Tính chê độ cắt gia mặt • Phay thô: Chiều sâu cắt: t = 2277 – 1477 = 800 = 0,8 mm Lượng chạy dao (bảng 5-34 sổ tay CNCTM tập 2) : S =0,20 mm/vg Tốc độ cắt: Tra bảng 5-39 (sổ tay CNCTM tập 2) ta được: Cv =108; x = 0,06; y = 0,3; m = 0,32; u = 0,2; p = 0; u = 0,2; q = 0,2 Chọn tuổi bền dao: T = 180 phút kv - hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt: k v = kmv.knv kuv Trong : kmv – hệ số phụ thuộc chất lượng gia công, kmv = 0,8 Theo bảng 5-5 (sổ tay CNCTM tập 2) knv = 0,85 Theao bảng 5-6 (sổ tay CNCTM tập 2) kuv = 0,3 m/ph Vậy: Lực cắt : Theo bảng 5-41 (sổ tay CNCTM tập 2) ta được: Cp = 82,5; x =0,95; y = 0,8; n =1,1; q =1,1 Theo bảng 5-9 (sổ tay CNCTM tập 2): 30 Vậy : N Công suất cần thiết : KW • Phay tinh: Chiều sâu cắt: t = 476 -246 = 230 = 0,230 mm Lượng chạy dao ( bảng 5-37 sổ tay CNCTM tập 2) : S = 2mm/vg Tốc độ cắt : Tra bảng 5-39 (sổ tay CNCTM tập 2) ta được: Cv =108; x = 0,06; y = 0,3; m = 0,32; u = 0,2; p = 0; u = 0,2; q = 0,2 Chọn tuổi bền dao: T = 180 phút kv - hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt: k v = kmv.knv kuv Trong : kmv – hệ số phụ thuộc chất lượng gia công, kmv = 0,8 Theo bảng 5-5 (sổ tay CNCTM tập 2) knv = 0,85 Theao bảng 5-6 (sổ tay CNCTM tập 2) kuv = 0,3 Vậy : m/ph Lực cắt: Theo bảng 5-41 (sổ tay CNCTM tập 2) ta được: Cp = 82,5; x =0,95; y = 0,8; n =1,1; q =1,1 Theo bảng 5-9 (sổ tay CNCTM tập 2): 31 Công suất cần thiết: KW • • Mài thô: Chiều sâu mài: t = 185 – 118 = 67 = 0,067 mm Lượng chạy dao dọc (Theo bảng 5-55 sổ tay CNCTM) : S = 0,8 mm/htr Công suất hữu ích (do mài chu vi đá): N= C N.Vrph.tx.Sy.dq Trong đó: d- đường kính mài, d = 27 mm Vph – tốc độ tịnh tiến phôi, Vph = m/ph Tra bảng 5-56 sổ tay CNCTM tập có : CN =0,7; x= 0,5; y=0,5; r= 0,7 Thay vào công thứ được: N= 0,7.50,7.0,0670,5.0,80,5.27=2,69 KW Mài tinh: Chiều sâu mài: t = 125 – 111 = 14 = 0,014 mm Lượng chạy dao dọc (Theo bảng 5-55 sổ tay CNCTM) : S = 0,4 mm/htr - Công suất hữu ích (do mài chu vi đá): N= C N.Vrph.tx.Sy.dq Trong đó: d- đường kính mài, d = 27 mm Vph – tốc độ tịnh tiến phôi, Vph = m/ph Tra bảng 5-56 sổ tay CNCTM tập có : CN =0,7; x= 0,5; y=0,5; r= 0,7 Thay vào công thứ được: N= 0,7.30,7.0,0140,5.0,40,5.27=3,05 KW Chế độ cắt nguyên công I: Tra bảng – 119, bảng – 120, bảng – 126, bảng – 129 sổ tay CNCTM tập Bước Chế độ cắt t[mm] S [mm/v g] 32 V [m/ph] N [KW] Phay thô mặt B Phay thô mặt C Phay tinh mặt B Phay tinh măt C - Chế độ cắt Phay thô mặt A 0,8 S [mm/v g] 0,20 Phay tinh mặt A 0,230 1,095 1,095 0,45 0,45 t[mm] V [m/ph] N [KW] 39,139 1,095 7,76 0,45 t[mm] S [mm/vg] V [m/ph] N [KW] 6,25 6,5 0,75 0,8 0,8 13 22 10,6 1,1 1,1 1,5 Chế độ cắt nguyên công IV: Tra bảng – 58, bảng – 105, bảng – 113 sổ tay CNCTM tập Chế độ cắt Bước Khoan lỗ M10 Khoét lỗ M10 Doa lỗ M10 - 39,139 39,139 7,76 7,76 Chế độ cắt nguyên công III: Tra bảng – 58, bảng – 105, bảng – 113 sổ tay CNCTM tập Chế độ cắt Bước Khoan lỗ Khoét lỗ Doa lỗ - 0,20 0,20 2 Chế độ cắt nguyên công II: Tra bảng – 119, bảng – 120, bảng – 126, bảng – 129 sổ tay CNCTM tập Bước - 0,8 0,8 0,230 0,230 t[mm] S [mm/vg] V [m/ph] N [KW] 4,25 4,5 0,75 0,8 0,8 13 22 10,6 1,1 1,1 1,5 Chế độ cắt nguyên công VI: Tra bảng – 188, bảng – 105, bảng Chế độ cắt Bước t[mm] S [mm/vg] V [m/ph] N [KW] Khoan lỗ M3 Taro ren lỗ M3 1,25 1,5 0,06 10 0,6 1,1 33 - Chế độ cắt nguyên công VII: tra bảng – 188 sổ tay CNCTM tập Bước Chế độ cắt Taro ren lỗ M10 - V [m/ph] 0,75 10 Chế độ cắt nguyên công IX: Mài thô mặt A 0,067 S [mm/ht r] 0,8 Mài tinh mặt A 0,014 0,4 V [m/ph] N [KW] 10 23 0,6 Bước - t[mm] Chế độ cắt t[mm] V [m/ph] N [KW] 2,69 3,05 Chế độ cắt nguyên công X: Mài thô lỗ 0,08 S [mm/vg ] 1,7 Mài tinh lỗ 0,02 Bước Chế độ cắt t[mm] 2.2.14 Tính thời gian nguyên công Thời gian thực nguyên công xác định công thức sau: Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn Trong đó: Ttc – thời gian nguyên công T0 – thời gian ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước tính chất lý chi tiết) Tp – thời gian phụ thuộc (thời gian cần thiết để người công nhân gá chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyể ụ dao bàn máy) Tp = 10%T0 Tpv – thời gian phục vụ chỗ việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật thời gian phục vụ tổ chức ( Tpv = 11%T0) Ttn – gian nghỉ ngơi tự nhiên nguyên công (Ttn = 5%T0) Thời gian T0 xác định theo công thức sau: T0 = (L +L1 + L2) / (S.n) [phút] Trong đó: L : chiều dài bề mặt gia công (mm) L1 : chiều dài ăn dao (mm) 34 L2 : chiều dài thoát dao Sau ta tiến hành tính thời gian cho khoan lỗ : Áp dụng công thức : T0 = (L +L1 + L2) / (S.n) Theo tính toán ta có bước khoan lỗ có S = 0,75 (mm/vg), n= 414 (vg/ph) Vì khoan lỗ thông lên : L1 = (d.costg)/2 + = (10.costg60)/2 +2 = 4,88 mm L2 = mm L = 35 mm = T0 = 0,18 (ph) = Ttc = 1,26T0 = 0,23 3.1 - - - - CHƯƠNG THIẾT KẾ TRANG BỊ CÔNG NGHỆ Phân tích điều kiện đầu Chi tiết gia công: • Dạng có khối lượng: 0,327 kg • Có gân tăng cứng vững dể tăng độ chi tiết Nguyên công khoan taro lỗ M3 thực máy khoan đứng kiểu 6902ΠΜΦ2 Nga Bề mặt gia công lỗ có ren, có kích thước: • Ren M3, bước ren: 0,5 • Có chiều sâu: mm • Lỗ nằm mặt đầu B, có tâm song song với tâm lỗ 13 Chuẩn công nghệ lỗ M10 lỗ 13 Các bề mặt dùng làm chuẩn qua khoan, khoét doa Ngoài mặt đầu A làm chuẩn công nghệ tỳ từ xác định chiều sâu lỗ Vị trí đặt lực kẹp thân chi tiết Máy khoan đứng kiểu 6902ΠΜΦ2 có thông số (tra bảng 9-31, sổ tay CNCTM tập 3) sau: • Kích thước bề mặt làm việc bàn máy: Dài x Rộng: 320x250 • Độ côn trục chính: 40 • Khoảng cách từ đầu trục tới tâm bàn: 170 (min) • Số cấp tốc độ chục chính: 18 • Tốc độ quay trục chính: 50 – 2500 vg/ph • Công suất động chính: KW • Khối lượng máy: 2520 kg 35 3.2 Thực tính toán cho đồ gá thiết kê - Chọn phần tử định vị: - Định vị chính: chuẩn công nghệ lỗ M10 lỗ - 13, ta chọn dùng chốt chám có đường kính d = (8 – 10) mm, t = 12 chốt trụ ngắn có đường kính d (12 – 16) mm, t = 14 (Tra bảng – 9, sổ tay CNCTM tập 2) Định vị tỳ: dùng phiến tỳ kiểu có B = 16, L = 60, số lỗ: (bảng – 3, sổ tay CNCTM tập 2) Cơ cấu kẹp: chọn cấu kẹp tiêu chuẩn Đòn – Ren vít W W Hình 3.1 Sơ đồ định vị kẹp chặt chi tiết Chọn chế độ cắt: Do sau khoan ta taro ren cho lỗ nên ta khoan lỗ có - Chiều sâu cắt khoan: t = 0,5D = 0,52,5 = 1,25 mm - Lượng chạy dao S = 0,06 mm/vg (bảng – 57, sổ tay CNCTM tập 2) - Tốc độ cắt ki khoan: 3.2.1 Trong đó: Cv – hệ số xét đến vật liệu gia công điều kiện tính vận tốc cắt T – tuổi thọ bề trung bình dụng cụ cắt Kv – hệ số hiệu chuẩn chung tốc dộ cắt kv = kmv.klv.kuv kmv – hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công kuv – hệ số phụ thuộc vào dụng cụ cắt klv – hệ số phụ thược vào chiều sâu khoan 36 Tra bảng 5.28 sổ tay CNCTM tập ta được: Cv q y 7,0 0,40 0,70 Tra bảng – 30 sổ tay CNCTM tập 2: T = 15 phút Tra bảng – 31 sổ tay CNCTM tập 2: klv = 1,0 Tra bảng – sổ tay CNCTM tập 2: kuv = 1,0 Tra bảng – sổ tay CNCTM tập 2: kmv = 1,0 Ta suy ra: kv = 1,0 Vậy: m/ph Số vòng quay trục chính: - v/ph Momen xoắn khoan: Mx = 10CM.Sy.Dq.KP Lực chiều trục khoan P0 xác định công thức: P0 = 10.CV.Dq.Sy.kp Tra bảng – 32 sổ tay CNCTM tập ta được: Momen xoán Mx CM q y 0,0354 2,0 0,8 Lực hướn trục P0 CP q y 68 1,0 0,7 = Mx = 100,03540,060,82,521 = 0,23 N.m =233 N.mm = P0 = 10680,060,72,51 = 237,2 N = công suất cắt: W = 0,318 KW Ta có Ne Nđc , ta chọn máy 6902ΠΜΦ2 3.2.2 Sơ đồ kẹp chặt tính lực kẹp Khi khoan mũi khoan tác dụng vào phôi momen xoắn M x lực P0 hướng từ xuống, để chống lại ảnh hưởng momen M x tới yêu cầu kỹ thuật gia công ta phải tiến hành cân chúng momen ma sát cấu kẹp sinh Cơ cấu kẹp chặt phải thỏa mãn yêu cầu sau: Khi kẹp phải giữ vị trí chi tiết lực kẹp phải đủ để không làm biến dạng phôi, khết cấu phải nhỏ gọn thao tác dễ dàng Do bước gia công lỗ ren M3 ta dễ dàng nhận thấy bước khoan có momen xoắn lớn Do ta cần tính lực kẹp 37 m 0,20 cho bước khoan đủ đảm bảo điều kiện kẹp cho bước khác Lực kẹp chủ yếu để giữ cho chi tiết không bị xoay tác dụng momen cắt Tính hệ số K để đảm bảo an toàn kẹp chặt: K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 Trong đó: K0 – hệ số an toàn cho tất trường hợp Ko = 1,5 K1 – hệ số kể đến lượng dư không K1 = 1,2 K2 – hệ số làm tăng lực cắt dao bị mòn K = 1,1 K3 – hệ số làm tăng lực cắt gia công gián đoạn K = 1,2 K4 – hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt K4 = 1,3 K5 – hệ số tính đến sai số cấu kẹp thủ công K5 = K6 – hệ số tính đến momen làm quay chi tiết K6 = 1,5 = K = 4,63 - Sơ đồ lực ( hình 3.2): - Q Q 38 Hình 3.2 Sơ đồ lực khoan + Các lực tác dụng lên chi tiết: Lực momen cắt Mx, lực chiều trục P0, lực kẹp Q, hệ số ma sát f = 0,2 Do chi tiết định vị mặt phẳng kẹp chặt mỏ kẹp nên không tính đến lực hướng trục P0, ta có phương trình cân bằng: K.M = Q.f.a Trong đó: a – khoảng cách từ tâm mũi khoan đến tâm mỏ kẹp, a = 42 mm - = Xác định kích thước bulong: N (cơ sở thiết kế đồ gá HVKTQS) Trong đó: Hệ số C = 1,4 ren hệ mét σ - ứng suất kéo, σ = kg/mm2 bulong thép 45 Q – lực kẹp cần thiết Q = 128,42 N Thay số vào công thức ta có: Vậy ta chọn bulong M6 3.2.3 Sai số gá đặt : Sai số gá đặt tính theo công thức : 39 mm Trong đó: - sai số chế tạo cho phép đồ gá - sai số gá đặt khoan, [ = 0,16 = ( - dung sai nguyên công = 0,05 mm ] – Sai số chuẩn mm - sai số kẹp chặt, CNCTM – Trần Văn Địch) (theo bảng 24, thiết kế đồ án - sai số mòn đồ gá, = β , β hệ số phụ thuộc điều kiện tiếp xúc: β = 0,2 định vị phiến tỳ; N số lượng chi tiết gia công đồ gá chọn N = 500 Vậy = 4,47 [µm] - sai số điều chỉnh, chọn ⇒ 3.3 = [µm] mm Nguyên lý làm việc đồ gá: Chi tiết định vị mặt phẳng, chốt trụ ngắn, chốt trám Sau định vị chi tiết xong, dùng cấu kẹp chặt ren vít để kẹp chặt chi tiết với lực kẹp cần thiết tính toán sau lắp cấu dẫn hướng mũi khoan Sau gia công xong chi tiết ta tháo cấu kẹp chặt, tháo phiến dẫn hướng để tháo chi tiết 40 KẾT LUẬN Nhiệm vụ đò án thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết quay Trong trình làm đồ án, công việc sau thực hiện: • Phân tích tính công nghệ chi tiết • Chọn loại phôi phương pháp tạo hình phôi chi tiết • Quy trình công nghệ chia làm 11 nguyên công, nguyên công gia công cắt gọt, nguyên công nhiệt luyện nguyên công kiểm tra Yêu cầu bậc thợ công nhân không cao, thao tác gia công đơn giản Tính toán thiết kế đồ gá theo yêu cầu giáo viên hướng dẫn Hoàn thành vẽ: sơ đồ nguyên công, vẽ chi tiết, vẽ lồng phôi, vẽ lắp đồ gá, phiếu công nghệ cho nguyên công, phiếu kê tiến trình công nghệ Với nội dung công việc làm được, đồ án đáp ứng nhiệm vụ đặt Trong trình làm đồ án, hướng dẫn thầy Dương Văn Ngụy thầy môn, hoàn thành đồ án tiến đọ Tôi xin chân thành cảm ơn kính mong bảo thêm thầy để hoàn thiện đồ án tốt 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Học viện kỹ thuật quân HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GS.TS.Trần Văn Địch SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY TẬP GS.TS.Nguyễn Đắc Lộc số người khác SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY TẬP GS.TS.Nguyễn Đắc Lộc số người khác SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY TẬP GS.TS.Nguyễn Đắc Lộc số người khác ATLAS ĐỒ GÁ GS.TS.Trần Văn Địch 42 [...]...Thứ tự nguyên công: Nguyên công 1: Gia công mặt đầu B và C của chi tiết Nguyên công 2: Gia công mặt đầu A của chi tiết Nguyên công 3: Khoan, khoét, Doa lỗ Nguyên công 4: Khoan lỗ M10 Nguyên công 5: Vát mép lỗ và lỗ M10 Nguyên công 6: Khoan , taro 4 lỗ có ren M3 Nguyên công 7: Taro ren lỗ M10 Nguyên công 8: Nhiệt luyện đạt độ cứng HRC = 40…42 Nguyên công 9: Mài thô, mài tinh mặt A Nguyên công 10: Mài... cơ bản với mặt đầu 2.2.12 Tính toán, tra lượng dư cho các nguyên công - Tính toán lượng dư gia công cho mặt : Ta áp dụng công thức: 2.Zmin = 2.[Rz + h + ] Trong đó: Rz – Chiều cao nhấp nhô thế vi ở bước công nghệ sát trước h – Chiều sâu lớp kim loại bị hư hỏng do bước công nghệ trước để lại – Tổng sai lệch không gian hay tổng sai lệch vị trí tương quan của bề mặt gia công Trong một số trường hợp đó... hạn chạy dao 3 – 15 mm 25 Công suất động cơ: 4 Kw Dụng cụ gia công: Sử dụng đầu mài khôn Sơ đồ gá đặt: • Dùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do • Dùng khối V tùy động hạn chế 1 bậc tự do • Dùng chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do • Lực kẹp như hình 2.9 • - Hình 2.12 Sơ đồ mài khôn lỗ - - Trình tự các bước gia công: • Mài thô lỗ • Mài tinh lỗ Bảng chế độ công nghệ: 26 2.2.11 Nguyên công 11: Kiểm tra độ song... Nguyên Công Nguyên công 1: Gia công mặt đầu B ,C của chi tiết - Chọn máy: sử dụng máy phay đứng vạn năng côngxôn 6Π10: • Đường kính lỗ trục chính: 17mm • Đường kính trục gá dao: 22, 27, 32, 40 mm • Tốc độ trục chính: 50-2240 vg/ph 13 Khối V di động,chốt trụ ngắn, phiến tỳ, đá mài Công suất động cơ chính: 2,8 KW Công suất động cơ chạy dao: 0,6 KW Dụng cụ gia công: Với loại máy đã chon và bề mặt gia công. .. 9: Mài thô, mài tinh mặt A Nguyên công 10: Mài thô, mài mặt trụ trong lỗ Nguyên công 11: Kiểm tra độ song song của mặt đầu và độ vuông góc của tâm lỗ cơ bản với mặt đầu - Vạch tiến trình công nghệ: - TT Nguyên công 1 Phay mặt đầu B,C Sơ đồ gia công Máy Máy phay vặn năng 2 Phay mặt đầu A Máy phay vạn năng 11 Dụng cụ, đồ gá Khối V cố định, khối V tự lựa, phiến tỳ, dao phay mặt đầu Khối V cố định, khối... bậc tự do chống xoay Dùng chốt tỳ phụ tự lựa tịnh tiến Hình 2.11 Sơ đồ mài mặt đầu A - - 2.2.10 Trình tự các bước tiên hành: • Mài thô mặt A • Mài tinh mặt A đạt độ nhám Ra =0,63 Bảng chế độ công nghệ: Nguyên công 10: mài thô, mài tinh lỗ - Chọn máy gia công: Sử dụng máy mài khôn đứng 3M82, thông số máy (bảng 14 – hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM – Trần Văn Địch): • Khoảng cách từ đầu khôn đến bàn máy... d = 16 mm • Số răng : Z = 10 Sơ đồ gá đặt: Dùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do Dùng khối V cố định hạn chế 2 bậc tự do Dùng khối V tùy động hạn chế 1 bậc tự do chống xoay • • - - - - Hình 2.4 Sơ đồ phay mặt đầu B,C Trình các bước tiến hành: • Phay mặt đầu B • Phay mặt đầu C Bảng chế độ công nghệ: 14 2.2.2 Nguyên công 2: Phay mặt đầu A - Chọn máy: sử dụng máy phay đứng côngxôn 6Π10: • Đường kính lỗ trục... = 35mm Sơ đồ gá đặt: Hình 2.6 Sơ đồ khoan, khoét, doa lỗ 17 Dùng khối V cố định hạn chế 2 bậc tự do Dùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do Khối V tùy động hạn chế 1 bậc tự do Trình tự các bước tiến hành: • Khoan lỗ với mũi khoan D =10mm • Khoét lỗ với mũi khoét D = 12,5mm • Doa lỗ với mũi doa D = 13mm Bảng chế độ công nghệ: • • • - - 2.2.4 Nguyên công 4: Khoan, khoét, dao lỗ M10 - Chọn máy gia công: Sử... dài côn cắt: 2,1mm Sơ đồ gá đặt: • Dùng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do • Dùng chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do • Dùng chốt trám hạn chế 1 bậc tự do • Lực kẹp như hình 2.6 • • • - - Hình 2.9 Sơ đồ khoan và taro 4 lỗ M3 - Trình tự các bước tiến hành: 22 Khoan lỗ với mũi khoan D = 2,5 Taro ren cho lỗ Bảng chế độ công nghệ: • • - 2.2.7 Nguyên công 7: Taro ren lỗ M10 - Chọn máy gia công: : Sử dụng máy khoan,... bước công nghệ gia công Phôi Thành phần lượng dư [ ] Dung sai T [ ] Kích th hạn Dmin - Kích thước tính toán D [ mm ] 36,9332 Rz h 200 200 137 - 1130 36,933 Phay thô 50 50 8,22 0 2.783,6 35,456 330 35,456 Phay tinh 20 20 6,85 0 2.123,02 35,21 100 35,210 Mài thô 50 50 5,48 0 2.59,18 35,0917 33 35,092 28 Lượng dư tính toán 2.Zmin Mài tinh 20 20 4,11 0 2.55,34 34,981 20 Bảng 2.1 Tính lượng dư gia công