Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết dạng hộp, phục vụ cho các bạn sinh viên làm tài liệu tham khảo để làm tốt đồ án môn học công nghệ chế tạo máy.Đồ án 60 trang gồm các phần phân tích nguyên công, tính chọn lượng dư, thiết kế đồ gá. Bản vẽ các nguyên công, chi tiết, phôi đúc, đồ gá.
LỜI NÓI ĐẦU Hiện khoa học kỹ thuật nói chung kỹ thuật khí(Mechanical enginering) nói riêng phát triển với tốc độ vũ bão Nó có mặt tất lĩnh vực đời sống xã hội, mang lại lợi ích to lớn cho người tất lĩnh vực tinh thần vật chất Nước ta hướng tới mục tiêu thực “công nghiệp hoá đại hoá đất nước” Nhằm phục vụ cho phát triển công nghiệp nay, ngành khí chế tạo đóng vai trò quan trọng việc sản xuất thiết bị, công cụ cho ngành kinh tế quốc dân Để phục vụ cho việc phát triển ngành khí cần đẩy mạnh đào tạo độ ngũ cán kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao lĩnh vực công nghiệp kinh điển đồng thời phải đáp ứng công nghệ tiên tiến, công nghệ tự động sản xuất khí Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy đồ án chuyên ngành sinh viên ngành khí chế tạo máy, đồng thời đồ án đồ án sinh viên ngành khí nói chung … Là tiền đề hướng dẫn sinh viên giải số vấn đề tổng hợp công nghệ chế tạo máy, sau thời gian trang bị kiến thức Công Nghệ Chế Tạo Máy mộn học liên quan Vì tiến hành làm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy với đề tài:“Thiết kế qui trình công nghệ đồ gá gia công Chi Tiết Máy Dạng Gối Đỡ Trục ” Do thời gian có hạn chưa có kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi thiếu sót Kính mong thầy cô bạn đóng góp ý kiến để đạt kết tốt Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy Th.S ABC, người cho em ý kiến quí báo để đồ án hoàn thành kế hoạch TP Hồ Chí Minh, ngày 08 tháng10năm2016 Sinh viên thực PhầnI: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 1.1 Chức điều kiện làm việc - Chi tiết cần chế tạo dùng để đở trục Vật liệu chế tạo Gang Xám Hình dạng chi tiết chế tạo phức tạp Điều kiện làm việc trục phải đảm bảo yêu cầu kỷ thuật cao, độ song song độ đồng tâm gối đỡ, phải đảm quay không bị lệch tâm, giảm mômen uốn, giảm đựoc rung động, nâng cao sức bền mỏi cho trục tuổi thọ gối đỡ - Để đảm bảo điều kiện đặt ra, yêu cầu chi tiết phải đạt độ cứng vững cao, chống mài mòn tốt, điều kiện bôi trơn đảm bảo Cấp xác, độ bóng, độ song song tâm trục mặt đáy, độ vuông góc bền mặt, dung sai bề mặt phải đảm bảo theo yêu cầu đặt chi cần chế tạo - Tính công nghệ kết cấu ảnh hưởng đến khối lượng lao động mà ảnh hưởng đến việc tiêu hao nguyên vật liệu Vì từ thiết kế phải ý đến kết cấu chúng : - Hộp phải đủ cứng vững để gia công Không bị biến dạng dùng chế độ cắt cao để có suất cao - Các mặt gia công hộp dấu lồi lõm, phải thuận lợi cho việc ăn dao nhanh thoát dao nhanh, kết cấu bề mặt phải tạo điều kiện cho việc gia công nhiều bề mặt lúc máy nhiều trục - Các lổ chi tiết dạng hộp phải kết cấu hình dạng đơn giản, rảnh có dạng định hình, bề mặt lổ không bị đứt quãng, lổ nên có đường kính giảm dần từ vào lổ nên thông suốt ngắn - Các lổ dùng để định vị chi tiết phải lổ tiêu chuẩn - Đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cao, độ song song độ đồng tâm gối đỡ phải đảm bảo quay không bị lệch tâm, giảm rung động, nâng cao sức bền mỏi cho trục - Yêu cầu kỹ thuật đòi hỏi gối đỡ phải có độ xác cao, đủ độ cứng vững để làm việc xác chịu va đập làm việc tốt - Gối đỡ sử dụng cấu truyền động khí yêu cầu độ xác chi tiết làm việc tác động tải trọng rung động lớn 1.2.Các yêu cầu kỹ thuật chi tiết - Độ không song song đường tâm lỗ không 0.02 mm - Độ không vuông góc đường tâm với mặt phẳng không 0.02 mm 1.3.Vật liệu - Gang xám GX 16-36 - Độ cứng HB: 182…199 - Gang xám loại gang graphít tộn dạng Thành phàn hoá học gang xám Gang xám hợp kim chủ yếu Sắt với Cacbon có chứa số nguyên tố khác như: C = (2.8÷3.5)% Si = (1.5÷3)% Mn = (0.5÷1)% P = (0.1÷0.2)% S =( 0.08÷0.12)% số nguyên tố không đáng kể như: Cr, Ni, Cu, Al … -Tính chất gang xám GX 16 – 36 : - Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn, tính đúc tốt, có góp phần làm giảm rung động nên sử dụng nhiều ngành chế tạo máy - Trong trình làm việc số chủ yếu chịu nén tiết làm gang xám phù hợp -Ngoài gang xám có hàm lượng cácbon cao tồn dạng graphít nên nhiệt độ nóng chảy thấp, tính chống mài mòn, tính chống rung động Tính học: - Sức bền kéo : σk = 15kg/mm2 Sức bền chảy: σch = 17kg/mm2 Sức bền uốn: σu = 32kg/mm2 1.4 Tính công nghệ chi tiết - Kết cấu chi tiết đơn giản gia công mặt phẳng lỗ - Về mặt kết cấu chi tiết gối đỡ dạng đứng hình dáng chi tiết không phức tạp nên có tính công nghệ cao - Không thể thay chi tiết kết cấu khác nhiên cấu chưa hẳn tối ưu song chưa thể nhược diểm độ bền chi tiết bề mặt công nghệ - Theo kết cấu chi tiết cho phép ta dùng phương pháp gia công tự động cho xuất cao đạt kích thước yêu cầu, chế độ gia công không bị kết cấu chi tiết hạn chế - Dung sai kích thước độ bóng chiết không cần cao Phân loại: - Gối đỡ chi tiết có lỗ mà tâm chúng song song với nằm mặt phẳng vuông góc mặt đối xứng, nhiều phần lồi lõm,có mặt yêu cầu gia công xác có mặt yêu càu gia công nên ghép vào dạng chi tiết dạng hộp - Tính công nghệ chi tiết có ý nghĩa quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến suất độ xác gia công đặc tính kỹ thuật chi tiết … thiết kế ta cần ý đến kết cấu : Độ cứng vững Chiều dài lỗ nên Kết cấu thuận lợi cho việc gia công Hình dáng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô chuẩn tinh thống Phần II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 2.1 Xác định dạng sản xuất - Dạng sản xuất chi tiét nghành chế tạo máy thông thường có ba dạng sản xuất : sản xuất đơn Sản xuất hàng loạt ( loạt lớn, loạt vừa, loạt nhỏ ) sản xuất hàng khối -Mỗi chi tiết dạng sản xuất có tính chất đặc điểm qui trình công nghệ khác Do dể xác định dạng sản xuất một chi tiết với mục đích chọn phương án công nghệ gia công phân bố nguyên công cho hợp lý để đạt điều phải biết sản lượng xuất thực tế chi tiết hàng năm Để từ xác định lượng dư gia công phương án chế tạo phôi dạng sản xuất chi tiết cần gia công dạng sản xuất chi tiết Muốn xác định dạng sản xuất phải biết sản lượng thực tế hàng năm khối lượng chi tiết gia công Sản lượng chế tạo: Sản lượng chi tiết cần chế tạo năm: N = N1 m.(1 + α +β ) 100 (chiếc/năm) (CT [1] trang 12 TKĐACNCTM) Trong đó: N : Số chi tiết sản xuất năm N0 : Số sản phẩm (số máy) sản xuất năm Theo đề N1= 36000 (chiếc/năm) m : Số lượng chi tiết sản phẩm chế tạo (m=1) α : Số phần trăm chi tiết phế phẩm α = 3-6%.Chọn α = % β Là số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ (5 ÷ 7) chọn β = 5% (chiếc/năm) => N = 38880 chiếc/ năm Tính khối lượng chi tiết: - Trọng lượng chi tiết xác định theo công thức: ×γ Q = Vct (kG) +Q: Trọng lượng chi tiết (kG) dm +V: Thể tích chi tiết ( ) +γ : Trọng lượng riêng vật liệu γ gang xám = (6,8 – 7,4) kG/dm3 +Lấy γ = 6,8(kg/dm3) Phần vành Đáy : π × 30 × 15 + 60 × 80 × 15 V1 = =114390 (mm3) Phần ống tròn đứng : (π × 20 × 50 − (π × 10 × 50 + π × × 10) = V2 = 61993( mm3) Phần đầu: 80 × 50 × 10 − (π × 25 × 10 + 10 × 20 × 10 + π × 15 × + π × 10 × 10) V3= = 29365 (mm ) Phần gân: V4= 25.50.10 = 62500 (mm3) × Vậy thể tích chi tiết : Vct = V1+V2+V3+V4 = 268248 10-6 (dm3) × × Q = γ.Vct = 6,8 268248 10-6 = 1.82 (kG) Vậy với N = 38880 (chiếc/năm) Q =1.82(kG) Trọng lượng vật đúc [kg] Đến 20 > 20 ÷ 100 > 100 ÷ 500 >500÷1000 >1000÷5000 >5000÷10000 >10000 Đơn Đến 300 Đến 150 Đến 75 Đến 50 Đến 20 Đến 10 Đến Loạt nhỏ 300 ÷ 3000 150 ÷2000 75 ÷ 1000 50 ÷ 600 20 ÷ 100 10 ÷ 50 ÷ 25 Dạng sản xuất Loạt vừa 3000÷35000 2000÷15000 1000÷6000 600÷3000 100÷300 50÷150 25÷75 Loạt lớn 35000÷200000 15000÷100000 6000÷40000 3000÷20000 300÷4000 150÷1000 > 75 Hàng khối > 200000 > 100000 > 40000 > 20000 > 4000 > 1000 Tra bảng trang 13 Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy chọn dạng sản xuất hàng loạt lớn 2.2 Xác định phương pháp gia công - Chi tiết gối đỡ có hình dạng phức tạp,thể tích chung V ch = 0.268 dm3 chi tiết lớn , trọng lượng Q =1.82kG sản lượng hàng năm N = 38880 (chiếc/năm),được xếp vào dạng sản xuất hàng loạt lớn, vật liệu chi tiết gang xám GX 16-36 với điều kiện ta chế tạo phương pháp đúc - Công nghệ đúc gang xám thuận lợi tính đúc gang xám tốt chúng có tính chảy loãng cao nên lẫn tạp chất, xỉ bọt khí Độ co giãn nhỏ nên hạn chế lõm co, biến dạng sau đúc Gối đõ có chế độ làm việc nặng, tải trọng rung động,va đập nên yêu cầu cấu trúc tổ chức phôi đảm bảo cứng vững ta chọn phương án đúc thích hợp - Với sản lượng, thể tích trọng lượng chế tạo phôi khuôn cát thích hợp cát phương pháp khác.Vì chi tiết gối đỡ ta sử dụng phương pháp chế tạo phôi đúc khuôn cát Phần III : CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI 3.1 Cơ sở kinh tế trình chọn phôi - Khi chọn phôi cho trình công nghệ gia công có phương án sau + Sử dụng phương pháp tạo phôi điều kiện hành ( hàng vừa) + Phướng pháp tạo phôi thay đổi làm thay đổi qui trình công nghệ gia công + Ưu tiên phương pháp tạo phôi cho phép sử dụng vật liệu có giá thành nhỏ Xác định giá thành phôi sở để tính giá thành cho sản phẩm + Phương pháp tạo phôi cho giá thành công nghệ nhỏ lựa chọn 3.2 Chọn phương pháp đúc để tạo phôi ban đầu : - Ta chọn nhiều phương án tạo phôi như: rèn, đúc, dập… với vật liệu GX 16-36 ta nên chọn phương án đúc có tính hiệu tốn - Phương pháp đúc ta nên chọn phương pháp Thông thường phương pháp đúc cho ta phôi liệu có kết cấu phức tạp mà phương pháp khác khó thực - Cơ tính độ xác vật đúc phụ thuộc vào phương pháp đúc phương pháp làm khuôn đúc Ta đúc khuôn cát, khuôn kim loại, đúc ly tâm, đúc áp lực… làm khuôn tay hay khuôn máy a.Đúc khuôn cát –mẫu gỗ: Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn loạt nhỏ Loại phôi có cấp xác IT16 → IT17 Độ nhám bề mặt: Rz=160µm => Phương pháp cho suất trung bình, chất lượng bề mặt không cao, gây khó khăn bước gia công b.Đúc khuôn cát – mẫu loại: Nếu công việc làm khuôn thực máy có cấp xác cao, giá thành cao so với đúc khuôn cát – mẫu gỗ, giá tạo khuôn cao Cấp xác phôi: IT15 → IT16 -Độ nhám bề mặt: Rz=80µm.=> Chất lượng bề mặt chi tiết tốt phương pháp đúc với mẫu gỗ, đúc chi tiết có hình dạng phức tạp, suất phù hợp với dạng sản xuất loạt vừa lớn c.Đúc khuôn cát - lõi cát: Do chi tiết có lõi không rút nên ta phải dùng lõi cát để phá lõi lấy chi tiết Nếu làm khuôn, lõi tay cho ta chất lượng bề mặt thấp, để khắc phục nhược điểm ta làm khuôn lõi máy làm cho vật đúc có cấp xác cao; giá thành cao giá tạo khuôn lõi cao, sử dụng lần Cấp xác phôi: IT15 → IT16 Độ nhám bề mặt: Rz=80µm chất lượng bề mặt cao phương pháp đúc với mẫu gỗ, tương đương với đúc khuôn cát mẫu kim loại, đúc chi tiết có hình dáng phức tạp lõi phá bỏ d.Đúc khuôn kim loại: Độ xác cao, giá thành đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết nên lượng dư nhỏ, tiết kiệm vật liệu giá thành sản phẩm cao Cấp xác phôi: IT14 → IT15 Độ nhám bề mặt: Rz=40µm =>Phương pháp cho suất cao, đặc tính kỹ thuật chi tiết tốt giá thành cao nên không phù hợp với tính kinh tế sản suất loạt vừa e.Đúc ly tâm: Loại phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, rỗng, đối xứng, đặc biệt chi tiết hình ống hay hình xuyến Khó nhận đường kính lỗ bên trongvật đúc xác khó định lượng kim loại rót vào khuôn xác Chất lượng bề mặt vật đúc (đối với vật đúc tròn xoay) chứa nhiều tạp chất xỉ f.Đúc áp lực: Dùng áp lực để điền đầy kim loại lòng khuôn Hợp kim để đúc áp lực thường hợp kim Thiếc, Chì, Kẽm, Mg, Al,Cu Đúc áp lực dùng để chế tạo chi tiết phức tạp vỏ bơm xăng, dầu, nắp buồng ép, van dẫn khí… Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phẩm cao Đặc tính kỹ thuật tốt dạng sản suất loạt vừa hiệu kinh tế không cao g.Đúc khuôn vỏ mỏng: Là dạng đúc khuôn cát thành khuôn mỏng chừng 6-8mm Có thể đúc gang, thép, kim loại màu khuôn cát, khối lượng vật đúc đến 100 kg Dùng sản xuất loạt lớn hàng khối -Kết luận: Với yêu cầu chi tiết cho, tính kinh tế dạng sản xuất phù hợp với điều kiện kỹ thuật ta chọn phương pháp chế tạo phôi đúc khuôn cát – mẫu kim loại, làm khuôn máy Phôi đúc đạt cấp xác I +Cấp xác kích thước IT15 → IT16 Độ nhám bề mặt: Rz=80µm Bản vẽ khuôn đúc: T D -Cột lượng dư giới hạn (bảng) xác định sau : Zmin hiệu hai kích thước lớn hai nguyên công kề nhau; Zmax hiệu hai kích thước nhỏ hai nguyên công kề + Khi doa tinh µ 2Zmin= 20.02 – 20.002=0.018 mm= 18( m) µ 2Zmax=20 – 19.937= 0,063 mm = 63 ( m) +Khi doa thô µ 2Zmin=20 – 19.86= 0,14 mm= 14 ( m) µ 2Zmax=19.937 – 19.77= 0,167 mm = 167 ( m) +Khi khoét thô µ 2Zmin= 19.86 – 18.16=1.7 mm= 1700( m) µ 2Zmax=19.76 – 17.76= mm = 2000 ( m) Bước công nghệ Các thành phần lượng dư Rz Phôi Lượng dư tính toán Z T 600 Kích thước tính toán d mm ρ ε 365 - - 17.77 Dung δ sai µm Kích thước giới hạn (mm) dmin Dmax 400 17.77 18.16 Lượng dư µ giới hạn m Zmim Zmax Khoét thô 50 - 18.25 117 859 19.76 100 19.76 19.86 1700 2000 Khoét tinh 10 - 0.913 68.25 19.937 63 19.937 20 140 167 Doa tinh 3.2 - 0,186 10.931 20.002 18 20.002 20.02 18 63 1848 2235 Tổng cộng Kiểm tra tính toán -Sau doa tinh: µ 2Zmax – 2Zmin =63- 18= 45 ( m) δ δ3 µ – = 63–18 = 45 ( m) -Sau khoét tinh: µ 2Zmax – 2Zmin =177–140=37 ( m) δ1 δ µ – =100–63= 37 ( m) -Sau khoét thô: µ 2Zmax – 2Zmin =2000–1700=310 ( m) δ δ1 µ = 400–100 = 300 ( m) phôi – Chế độ cắt: a Khoét thô: - Chọn dao cắt phi tiêu chuẩn Ø19.6 -Chiều sâu cắt t: t = 0,5(D-d)= 0,5(19.8-18)= 0,9 mm -Lượng chạy dao (theo bảng S = 0.55 -Tốc độ cắt : ÷ 12 − 163 [NLCKL]) 0.75 Cho s = 0.6( mm/ vòng) C D Zv V V = K (m / ph) V T m t Xv S Yv − 29 23 -Theo bảng [STCNCTM2]) CV = 105; ZV = 0.4; XV = 0,15; YV = 0.45; m = 0.4 kv = kmv.kuv.klv.knv -kv : hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế +kmv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công +kuv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt +klv : hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoét +knv: hệ số phụ thuộc vào tình trạng bề mặt phôi -Theo bảng -Theo bảng 4−3 85 [ CĐCGCCK] ta có : T = 30 ( phút) 5−5 [ CNCTM 2] -Theo bảng ta có : knv=0,8 − 31 [ CNCTM 2] 24 ta có : klv = -Theo bảng -Theo bảng 5−3 [ CNCTM 2] 5−6 [ CNCTM 2] 17 => V = ta có: kmv = ta có : kuv = 0,83 105 ×19.80,4 1× 1× 0.8 × 0.83 = 300,4 × 0.90,15 × 0.60,45 1000.V π D 74.9( m/ph) 1000 × 74.9 = 3.14 × 19.8 -Số vòng quay mũi khoét : n= = 1204.7 (vg/ph) -Theo thuyết minh máy ta chọn : nm = 1200 vg/ phút -Momen xoắn lực chiều trục khoét : CT 21 +Lực chiều trục P0 (N): ( [STCNCTM2]) q x y PO= 10.CP.D t S kP = 10x46x19.60x0.91x0,60,4x1=337 (N) Trong đó: CP=46; x=1; y=0,4; q=0; kP=1.(bảng Kp= Kmv = HB nv ( ) =1 190 − 32 25 (Vì HB =190, nv = tra bảng [ STCNCTM2]) 5−9 [STCNCTM2]) +Momen xoắn Mx (Nm): Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.kP= 10x0,196x19.60,85x0.90,8x0.60,7x1= 15.8 (N.m) − 32 25 Theo (bảng [ STCNCTM2])ta có: CM=0,196; q=0,85; x=0,8; y=0,7 ( Kp= Kmv = HB nv ) =1 190 M x n 9750 (Vì HB =190, nv = tra bảng 15.8 ×1200 9750 5−9 [STCNCTM2]) -Công suất cắt: N = = = 1.9(kW) -So sánh công suất cắt với công suất máy : N m = kW>N=1.9kW nên máy bảo đảm an toàn gia công b/Chế độ cắt doa: Doa thô: - Chọn dao cắt phi tiêu chuẩn Ø19.9 - Chiều sâu cắt: t = 0,5(D-d) = 0,5(19.9-19,8)= 0,05 (mm) 10 − 90 - Lượng chạy dao: theo bảng [CĐCGCCK] S = 1.5mm/ vg, theo máy ta chọn S = 1,5 (mm/ vòng) -Tốc độ cắt : V = CV D Zv K V (m / ph) T m t Xv S Yv − 29 23 -Theo bảng [STCNCTM2]) CV = 109; ZV = 0,2; XV = 0; YV = 0,5; m = 0,45 kv = kmv.kuv.klv -kv : hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế +kmv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công +kuv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt +klv : hệ số phụ thuộc vào chiều sâu doa -Theo bảng -Theo bảng -Theo bảng − 30 24 [ STCNCTM2] ta có : T = 30 ( phút) − 31 [ CNCTM 2] 24 −1 nv [STCNCTM2] ta có kmv = Với nv=1.3( bảng -Theo bảng 5−6 => V = ta có klv = 5−2 1.3 190 190 ÷ = ÷ =1 HB 190 [ STCNCTM2] [STCNCTM2] ta có kuv = 0.83 109 × 19.90,2 × 0.83 × 1× 300,45 × 0.050 × 1.50,5 1000.V π D =29 (m/ph) 1000 × 29 3.14 ×19.9 -Số vòng quay mũi khoét : n= = = 464 (vg/ph) -Theo thuyết minh, máy ta chọn : nm = 500 vg/ phút - Momen xoắn khin doa nhỏ bỏ qua Doa tinh: - Chọn dao doa tiêu chuẩn Ø20 -Chiều sâu cắt: t = 0,5(D-d) = 0,5(20-19.9)= 0,05 (mm) 10 − 90 -Lượng chạy dao: theo bảng [CĐCGCCK] S = 1.5mm/ vg, theo máy ta chọn S = 1,5 (mm/ vòng) − 29 23 Theo bảng [STCNCTM2]) CV = 109; ZV = 0,2; XV = 0; YV = 0,5; m = 0,45 kv = kmv.kuv.klv -kv : hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến điều kiện cắt thực tế +kmv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công +kuv : hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt +klv : hệ số phụ thuộc vào chiều sâu doa − 30 24 -Theo bảng -Theo bảng -Theo bảng [ STCNCTM2] ta có : T = 30 ( phút) − 31 [ CNCTM 2] 24 −1 nv [STCNCTM2] ta có kmv = Với nv=1.3( bảng -Theo bảng => V = ta có klv = 5−6 5−2 1.3 190 190 ÷ = ÷ =1 HB 190 [ STCNCTM2] [STCNCTM2] ta có kuv = 0.83 109 × 200,2 × 0.83 ×1 ×1 300,45 × 0.0050 × 1.50,5 1000.V π D =29.05 m/ph 1000 × 29.05 3.14 × 20 -Số vòng quay mũi khoét : n= = = 462.6 (vg/ph) -Theo thuyết minh máy ta chọn : nm = 500 vg/ phút - Momen xoắn doa nhỏ bỏ qua PHẦN VII: TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 6.1 Thiết kế cấu định vị chi tiết 6.1.1 Xác định kích thước máy 6H12 • • • Kích thước bàn máy: 400×450mm Khoảng cách lớn từ trục đến bàn máy: 300mm Khoảng chuyển động lên xuống bàn máy: 200mm 6.1.2 Phương pháp định vị.(hình vẽ trang14) Chi tiết định vị bậc tự Định vị bậc mặt phẳng chốt Định vị bậc khối V cố định Định vị bậc lại khối V di động Các cấu định vị cố định 6.1.3 Chọn cấu định vị chi tiết: Mặt phẳng: Mặt đầu chưa gia công nên ta chọn chốt tùy đầu phẳng khía nhám để định vị gia công chi tiết Tính lực kẹp cân thiết 6.2.1Xác định phương pháp kẹp chặt : + Với kết cấu chi tiết ta chọn phương pháp kẹp chặt kẹp chặt ren vít + Phương : phương lực kẹp thẳng góc với mặt chuẩn định vị để có diện tích tiếp xúc lớn nhất, giảm áp suất lực kẹp gây để tránh biến dạng + Chiều : chiều lực kẹp hướng từ vào mặt chuẩn định vị để có lợi lực cấu kẹp có kết cấu nhỏ gọn + Điểm đặt lực kẹp chọn vị trí cho độ cứng vững phôi đồ gá lớn để phôi bị biến dạng kẹp chặt gia công Trong đồ gá chuyên dùng ta sử dụng phương pháp kẹp chặt ren vít nên điểm đặt lực kẹp nằm đa giác chân đế tạo nên điểm tiếp xúc mặt chuẩn định vị Tính lực kẹp cần thiết : ∗ Việc tính toán lực kẹp coi gần điều kiện phôi trạng thái cân tĩnh tác dụng ngoại lực Các ngoại lực bao gồm : lực kẹp, phản lực điểm tựa, lực ma sát mặt tiếp xúc, lực cắt, trọng lực chi tiết gia công… ∗ Giá trị lực kẹp lớn hay nhỏ phụ thuộc vào ngoại lực tác dụng kể Lực cắt mômen cắt xác định cụ thể theo phương pháp cắt, thực tế lực cắt số Ngoài có nhiều điều kiện khác không ổn định bề mặt phôi không phẳng, nguồn sinh lực tác dụng vào cấu kẹp để sinh lực kẹp không 6.2 ổn định… Để tính đến yếu tố gây nên không ổn định nói trên, tính lực kẹp người ta đưa thêm hệ số an toàn K điều kiện gia công cụ thể sau : K = K0.( K1 K2 K3 K4 K5 K6) Trong : K0 : hệ số an toàn tất trường hợp gia công (K0 = 1,5) K1 : hệ số làm tăng lực cắt lượng dư gia công độ nhám bề mặt không đồng đều,đây nguyên công gia công thô nên ta có K1 = 1,2 K2 : hệ số làm tăng lực cắt dao bị mòn , lấy K2 = K3 : hệ số làm tăng lực cắt gia công gián đoạn , bỏ qua K4 : hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt, kẹp chặt tay nên K4 = 1,3 K5 : hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay nên có K5 = K6 : hệ số phụ thuộc vào mômen làm quay chi tiết, định vị chốt tỳ K6 = Thay trị số vào công thức tính K ta có : K = 1,5.1,2.1.1.1,3.1.1 = 2.34 6.2.2 Tính toán lực kẹp phay dao phay mặt đầu a.Lực cắt phay (lực cắt tiếp tuyến) 10.C p t x S zy B u Z Pz = D q n w k [3, 28] + D =100 mm : đường kính dao phay + Z =10 :số dao phay + B =39 mm : chiều rộng phay + t = mm :chiều sâu cắt − 41 34 - Cp hệ số( Tra bảng [CĐCGCCK] )ta được: Cp = 54.5; Xp = 0,9 ; yp = 0,74; up = ; wp = 0; qp = -Tra (bảng −1 15 [CĐCGCCK] )ta được: 190 HB 25 190 190 Kmp = = Theo máy chọn n = 475 - Thay vào ta được: 25 =1 10 × 54.5 × 0.9 × 0.2 0.74 × 391 × 10 1001 × 4750 × Pz = 1= 1189.8 (kg ) b.Các thành phần lực khác:(177/HDTKĐACNCTM) Lực hướng kính: Py =(0,2-0,4)Pz =(237.9 =>Chọn Py =476 (N) : 475.9) Lực chạy dao: Ps =(0,3-0,4)Pz =(356.9 : 475.9) =>Chọn Ps =476(N) Lực vuông góc với lực chạy dao: Pv =(0,85-0,9) Pz =(1011.3 =>Chọn Pv =1011.3 (N) Sơ đồ phân tíchlực: - - : 1070.8) W : lực kẹp Nhìn vào sơ đồ phân tích lực ta thấy: + Lực chạy dao Ps góp phần làm giảm lực kẹp chitiết + Lực vuông góc với lực chạy dao P s làm cho chi tiết có xu hướng chuyển động ngang thoát khỏi khối V cạnh khối V giúp giữ chi tiết vị trí cũ.Tuy nhiên, thân chi tiết bị xoay moment xoắn M x sinh phay ( thực chất Pz gây ra) Mặt khác , cấu kẹp chặt phải tạo lực Pms > Ps Pms=W.f ≥ Ps ⇒W = K × PS f + fms – hệ số ma sát chi tiết khối V Theo [1,bảng 34,trang 86] fms =0,5-0,8 => fms =0,8 ⇒W = K × PS 2.34 × 476 = = 1392.3 f 0.8 (I) -Đồng thời, lực kẹp phay phải có giá trị nhỏ để giữ chi tiết không xoay Khi phay chi tiết bị xoay nhận tâm lỗ làm tâm quay tức thời: M ms ≥ M X (*) * Mms = fms N D × 1000 với + N xác định từ phương trình 2N sin450 =W+P ⇒N= W +P P = PV2 − PS2 = 1011.7 − 4762 = 892 Trong + fms – hệ số ma sát chi tiết khối V Theo [1,bảng 34,trang 86] f ms =0,5-0,8 fms =0,8 + D = 100 mm đường kính dao phay * Mx moment xoắn phay: Mx = (*) => Pz D 2.1000 , (N) Nm P ×D D W + P f ms × ≥ Z × × 1000 × 1000 W≥ Pz −P f ms P 1189 K z − P 2.34 × − 892 3 = 2396 f ms 0.8 W= = Từ (I) (II) ta suy lực kẹp W=2396 N *Cơ cấu ren vít: Chọn đường kính ren vít D =16 Công thức tính lực kẹp Q.l rtb tg ( α + ϕ tdâ ) + f R cot g β W= Q: Lực vặn tay công nhân Q = 17 N l: Cánh tay đòn lực Q l ≈ 14.d = 14.16= 224 mm rtb: Bán kính trung bình ren vít 16 =8 rtb = mm α: Góc nâng ren α = 30 (N) (II) 3010 ' ϕtđ = : Góc ma sát tương đương vít đai ốc f = 0,15: Hệ số ma sát hai mặt tiếp xúc R = 12: Bán kính phần hình cầu đầu vít để ép β = 1200: Góc tiếp với bề mặt cầu vít để ép Vậy: 17 × 224 8tg 10'+0,15 × 12 × cot g 60 0 W= Suy lực kẹp cần thiết W : = 1634,2 N × Wtt = K.W = 3,51 1634,2 = 5736 (N) Đường kính danh nghĩa vít: W 5736 = 0,5.[σ k ] 0,5.80 d= = 12 mm cm mm2 [σk] = 800 KG/ =80 N/ : Ứng suất kéo cho phép vật liệu chế tạo trục vít 6.3.Tính sai số cho phép đồ gá ∗ Theo công thức (2.2) “Đồ gá gia công cơ” ta có : ε c2 + ε k2 + ε ct2 + ε m2 + ε dc2 εgđ = (2) Trong công thức phải tính sai số chế tạo đồ gá εct Tuy nhiên chưa biết sai số gá đặt εgđ nên để tính sai số chế tạo đồ gá εct phải chọn sai số gá đặt εgđ Sai số gá đặt εgđ chọn trước gọi sai số gá đặt cho phép kí hiệu [εgđ] Sai số lấy sau : 1 1 ÷ δ 3 5 [εgđ] = Trong : δ : dung sai kích thước nguyên công mà ta thiết kế đồ gá Ta có : δ = 0,2 mm = 200 µm Lấy [εgđ] = 65 µm Sai số chế tạo cho phép chi tiết ε ct = (ε ) +(ε gd c ⇒ [εgđ] = 1 1 ÷ δ 3 5 = 67÷20 µm + ε k + ε m + ε dc ) + εc -sai số chuẩn εc =0 kích thước thực kích thước cố định( kích thước điều chỉnh sẵn dao ứng với loạt chi tiết) + εk - sai số kẹp chặt lực kẹp gây εk =0 khối V tự định tâm + εm - sai số mòn đồ gá bị mòn gây β N εm = β= 0,3….0,8 (do dùng khối V) ->lấy β=0,5 N = 4300 số lượng chi tiết gia công đồ gá 0,5 4300 => εm = =32,7 µm + Sai số điều chỉnh εdc:Là sai số sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả điều chỉnh dụng cụ dùng để điều chỉnh µm µm lắp ráp Trong thực tế tính toán đồ gá ta lấy εdc =5-10 Chọn =10 =0,01mm Vậy sai số chế tạo cho phép đồ gá 65 − (0 + + 32.7 + 10 ) = 55.3 [εct]= µm 6.3 Những yêu cầu kỹ thuật đồ gá ∗ Yêu cầu thân đồ gá: Tất thân đồ gá đế đồ gá phải ủ để khử ứng suất dư ∗ Kiểm tra đồ gá : Phải kiểm tra tất kích thước chuẩn Kiểm tra chế độ lắp ghép chi tiết Kiểm tra độ cứng vững đồ gá ∗ Sơn đồ gá : Sau đồ gá kiểm tra tất bề mặt không gia công cần phải sơn dầu Màu sơn tuỳ ý, lớp sơn phải khô Các chi tiết tay quay, chi tiết khoá, bulông, đai ốc nhuộm lấy màu phương pháp hóa học ∗ Những yêu cầu an toàn đồ gá : Những chi tiết cạnh sắc Không làm xê dịch vị trí đồ gá thay đổi điều chỉnh máy Đồ gá cần cân tĩnh cân động Kết cấu đồ gá thuận tiện cho việc quét dọn phoi dung dịch trơn nguội quátrình gia công TÀI LIỆU THAM KHẢO Chế độ cắt gia công khí Nguyễn Ngọc Đào-Hồ Viết Bình-Trần Thế San– Nhà Bản Đà Nẵng – 2002 Xuất Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I GS-TS.Nguyễn Đắc Lộc tác giả khác Sổ tay công nghệ chế tạo máy II.GS-TS.Nguyễn Đắc Lộc tác giả khác Sổ tay công nghệ chế tạo máy III.GS-TS.Nguyễn Đắc Lộc tác giả khác Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy PGS – TS Trần Văn Địch Nhà Xuất Bản Kỹ Thuật Hà Nội Nguyên lý cắt kim loạigá PGS, Trần Văn Địch-Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội-2006 Giáo trình Dung Sai Lắp Ghép -Kỹ Thuật Đo PGS.TS.Ninh Đức Tốn-GVC Hồ Thị Xuân Bảy-Nhà Xuất Bản Giáo Dục Giáo Trình Công nghệ Chế Tạo Máy tác giả Lưu Đức Bình –Khoa Cơ Khí Trường Đại Học Bách Khoa Đồ Gá Gia Công Cơ Khí tác giả -Hồ Viết Bình-Lê Đăng Hoành-Nguyễn Ngọc ĐàoKhoa Cơ Khios Chế Tạo Máy-Nhà Xuất Bản Đà Nẵng 10.Sổ tay & Atlas đồ gá PGS, Trần Văn Địch-Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội-2000 11.Trần Hữu Quế, Nguyễn Văn Tuấn - Bản vẽ kỹ thuật tiêu chuẩn quốc tế,Vẽ kỹ thuật khí 1,2 - Nhà xuất giáo dục 2002 12.Lê Công Dưỡng - Vật liệu học, NXB KH&KT 1997 13.Phạm Đình Sung, Bùi Lê Gôn - Công nghệ gia công kim loại, NXB xây dựng, Hà nội 1998 MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Phần I: TÌM HIỂU SẢN PHẨM 2-3 1.1Công dụng điều kiện làm việc .2 1.2 Các yêu cầu kỹ thuật 1.3.Vật liệu 1.4 Tính công nghệ chi tiết Phần II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 5-6 2.1 Xác định dạng sản xuất 2.1 Xác định phương pháp gia công Phần III: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 7-10 PhầnV: THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 11-13 4.1.Phân tích đặc điểm yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia công 11 4.2.Phân tích yêu cầu độ xác vị trí tương quan bề mặt gia công.11 4.3 Định hướng trình tự gia công xác định qui trình công nghệ gia công 12-13 Phần IV: THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG CÔNG NGHỆ 14-54 4.1.Nguyên công 1: Phay mặt đáy .14-19 4.2.Nguyên công 2: phay mặt đấu:Khoan, khoét2lỗ Ø15 20-24 4.3.Nguyên công 3:Khoan, Doa 2lỗ Ø15 25-29 4.4.Nguyên công 4:Khoét, Doa Lỗ Ø20; Ø30 30-39 4.5.Nguyên công 6:Phay mặt phẳng 40-43 4.6.Nguyên công 7: Khoan, Doa lỗ Ø10 .44-48 4.7.Nguyên công 8: Phay rãnh 20X10 49-53 4.8.Nguyên công 9: Kiểm tra 54 Phần VI:TÍNH LƯỢNG DƯ VÀ CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG 55-68 6.1.Tính lượng dư chế độ cắt cho nguyên công phay mặt đáy 55-61 6.2.Tính lượng dư chế độ cắt cho nguyên công khoét, doa lỗ Ø20 62-68 Phần VII: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG PHAY MẶT ĐÁY 69-74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 [...]... KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT Dạng sản xuất trong trường hợp này là sản xuất hàng loạt vừa, muốn chuyên môn hóa cao và đạt được năng suất tốt nhất phải thiết kế quy trình công nghệ hợp lý Trong điều kiện sản xuất ở nước ta hiện nay thì đường lối công nghệ hợp lý nhất là phân tán nguyên công (ít bước công nghệ trong một nguyên công) sử dụng hợp lý các loại máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên... với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo 4.1 Phân tích các đặc điểm về yêu cầu kỹ thuật các bề mặt cần gia công: ∇ ∇ - Độ nhẵn bóng bề mặt đáy đạt cấp 5 với Rz = 16 cấp nhẵn bóng 5÷ 6 Ta có thể sử dụng các bước gia công như phay thô, phay tinh bằng dao phay mặt đầu và có thể gia công đồng thời bằng hai dao vì đây là bề mặt dùng làm chuẩn tinh chính để gia công các bề mặt tiếp theo ± 0.05... 0.02/100mm Do đó ta gia công mặt đáy trước để chọn làm chuẩn rồi gia công lỗ là hợp lý nhất - Độ không vuông góc đường tâm với mặt phẳng không vượt quá 0.02 mm Do đó lấy mặt đáy làm chuẩn định vị, chuẩn tinh chính để nâng thêm độ chính xác rồi mới gia công các bề mặt còn lại 4.3 Định hướng trình tự gia công và xác định quy trình công nghệ gia công cơ: Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật và yêu cầu về độ chính xác... phải gia công cơ để đạt được độ chính xác và độ bóng theo yêu cầu để dễ dàng trong việc cơ khí hóa, tự động hóa thì ta nên đưa ra những phương án gia công hợp lý để đạt được năng suất cao đảm bảo yêu cầu chất lượng sản phẩm và điều kiện sản xuất của nhà máy Theo yêu cầu cần thiết chi tiết gối đỡ như đề bài ta có thể đưa ra nhiều phương án nhưng ở đây ta đưa ra hai phương án như sau a) Phương án 1 Nguyên... Phương án 1 Nguyên công 1: Phay mặt đáy đạt độ bóng Rz=16 Nguyên công 2: Phay mặt đầu đạt độ bóng Rz= 16 Nguyên công 3: Khoan,khoét 2 lỗ bu lông Ø15 đạt Rz Nguyên công 4,5: Khoét, doa lỗ bậc Ø30, Ø20 Nguyên công 6: Phay mặt phẳng đạt độ bóng Ra=1.25 Nguyên công 7: Khoan,doa lỗ Ø10 Nguyên công 8: Phay rãnh đạt độ bóng Ra= 1.25 Nguyên công 9: Kiểm tra b) Phương án 2 Nguyên công 1: Phay mặt đáy... 5 [ CĐĐCGCC] 117 1189 8 × 100 = 594.9 2 × 100 Mx = -Công suất khi phay : PZ V 60.1020 1= 1189.8 (kg ) ) (N.m) 1189 8 × 149.15 60 × 1020 N= = = 2.9 (KW ) -Với công suất máy: Nm = 7 (kW ) > Nm=2.9(kW) ( CT 6 [ CĐĐCGCC] 117 Máy làm viêc đảm bảo an toàn *Thời gian gia công: To = L + L1 + L2 S n Tính theo công thức: i Trong đó: L: hiều dài mặt gia công (mm) L1: Khoảng ăn dao (mm) L1 = t × ( D − t ) +... 5 [ CĐĐCGCC] 117 207.3 × 100 Mx = = 103.65 2 × 100 -Công suất khi phay : 1= 207.3 (kg ) (N.m) ) PZ V 60.1020 207.3 × 236.44 60 × 1020 N= = = 0.8 (KW ) -Với công suất máy: Nm = 7 (kW ) > Nm=0.8(kW) Máy làm viêc đảm bảo an toàn Thời gian gia công: To = ( CT 6 [ CĐĐCGCC] 117 ) L + L1 + L2 S n Tính theo công thức: i Trong đó: L: hiều dài mặt gia công (mm) L1: Khoảng ăn dao (mm) L1 = t × ( D − t ) +... quá 0.02mm Ngoài ra ta có thể gia công theo nhiều trình tự khác nhưng ta chỉ xét hai phương án trên Với Phương án 1 khi phay mặt đáy ta dùng mặt dưới của nó và mặt bên để định vị và khoét 2 lỗ bulông thì ta dùng mặt đáy làm chuẩn tinh Nghĩa là ta dùng mặt đáy và 2 lỗ bulông làm chuẩn thống nhất cho các nguyên công còn lại để tránh sai số tích luỹ Thiết lập tiến trình công nghệ: Làm sạch phôi Phay... lỗ Ø20 Ngưyên công 5 : Khoét lỗ bậc Ø30 Bước 1: Khoét thô Bước 2 : Khoét bán tinh Bước 3 : Khoét tinh Nguyên công 6 : Phay mặt phẳng Bước1:Phay thô Rz =40 Bước2: Phay tinh Rz= 16 Nguyên công7 : Khoan,doa lỗ Ø10 Bước1: Khoan Ø10 Bước2: Doa Ø10 Nguyên công8 : Phay rãnh Bước1:Phay thô Rz=40 Bước2: Phay tinh Rz=16 Nguyên công9 : Kiểm tra Phần V: THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG CÔNG NGHỆ 5.1Nguyên công 1: Phay mặt... (N.m) 5 − 32 25 Theo (bảng [ STCNCTM2])ta có: CM=0,196; q=0,85; x=0,8; y=0,7 ( Kp= Kmv = -Công suất cắt: N = HB nv ) =1 190 M x n 9750 = (Vì HB =190, nv = 1 tra bảng 15.8 ×1200 9750 = 1.9(kW) 5−9 9 [STCNCTM2]) -So sánh công suất cắt với công suất của máy: Nm = 4 kW>N=1.9kW nên máy bảo đảm an toàn khi gia công b /Chế độ cắt khi doa: Doa thô: - Chọn dao cắt phi tiêu chuẩn Ø19.9 - Chiều sâu cắt: t = 0,5(D-d)