ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT GIÁ CHỈNH ĐƯỢC THỰC HIỆN TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM GỒM FILE CAD + WORD
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI CHƯƠNG XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1.1 Sản lượng chế tạo: Số lượng chi tiết tổng cộng năm đuợc tính theo công thức: ( Công thức 1.1[3]trang 13) Trong đó: − − − − − N: Là số lượng chi tiết tổng cộng năm N1: Là số lượng sản phẩm cần chế tạo, N1 =100000 (chiếc/ năm) m : Là số lượng chi tiết sản phẩm m=1 α: Là số chi tiết phế phẩm α=5 (α=3-6) β: Là sản phẩm dự trù cho hỏng hóc phế phẩm trình gia công chọn β=7 (β=5-7) Vậy (chi tiết/năm) 1.2 Khối lượng chi tiết : Dựa vào vẽ 3D phần mềm Inventor, ta tính thể tích khối lượng chi tiết là: Thể tích chi tiết: V = 67142,464(mm3) SVTH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI Khối lượng chi tiết: Q = V.γ =67,142464 x 7,15 = 480 (g) = 0,480 (kg) ( Với γ = 7,15 g/cm3, khối lượng riêng gang xám) 1.3 Dạng sản xuất đặc trưng: Trong ngành khí, tất chi tiết sản xuất thuộc dạng sau: − − − - Dạng 1: Sản xuất đơn - Dạng 2: Sản xuất hang loạt gồm: hang loạt nhỏ, loạt vừa loạt lớn - Dạng 3: Sản xuất hàng khối Dựa vào sản lượng chi tiết hàng năm tính khối lượng chi tiết (Bảng [3]trang14) ta xác định dạng sản xuất hàng khối Đặc trưng dạng sản xuất sản lượng lớn, sản phẩm ổn định thời gian dài Các đặc điểm dạng sản xuất là: + Các máy bố trí theo quy trình công nghệ chặt chẽ + Sử dụng nhiều máy tổ hợp, máy tự động , máy chuyên dùng đường dây tự động + Gia công chi tiết lắp ráp sản phẩm thực theo dây chuyền liên tục + Sử dụng đồ gá chuyên dùng, dụng cụ chuyên dùng thiết bị đo tự động hóa + Đảm bảo nguyên tắc lắp lẫn hoàn toàn + Năng suất lao động cao, giá thành sản phẩm hạ + Trình độ công nhân đứng máy không cần cao, phải có thợ điều chỉnh máy chuẩn + Tại vị trí làm việc (chỗ làm việc) thực cố định nguyên công CHƯƠNG PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 2.1 Công dụng chi tiết: Đây chi tiết dạng càng, công dụng điều khiển hoạt động chi tiết khác gắn với Nó chuyển động nhờ trục gắn vào lỗ làm việc có đườn kích = 30 mm, trục lỗ liên kết với bằng then Nhờ trục điều khiển chi tiết khác gắn vào hai lỗ ở hai đầu có đường kính =20 mm rãnh dài có = mm Ta bắt gặp giá chỉnh nhiều cụm chi tiết khí tùy theo trường hợp mà có hình dạng khác tương đối thông dụng giá chỉnh thường SVTH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI sử dụng hộp bánh thay máy công cụ để điều chỉnh ăn khớp giữa bánh trung gian với cặp bánh thay để khử độ rơ cặp bánh thay thay đổi tỉ số truyền 2.2 Điều kiện làm việc Chi tiết làm việc môi trường bôi trơn, chịu mài mòn, chịu va đập nhiệt Cụ thể hộp bánh thay thế… 2.3 Yêu cầu kỹ thuật - Kết cấu chi tiết tương đối hợp lý nhiên phải bổ sung thêm góc lượn để dễ dáng lấy - phôi Yêu cầu chi tiết dạng đòi hỏi lỗ phải gia công với cấp xác - cao Độ không song song giữa tâm lỗ 0,03- 0,05 mm Độ không vuông góc tâm lỗ so với mặt đầu khoảng 0,05-0,1 mm Rãnh then gia công với độ nhám Rz = 40-10, Ra = 10-2,5 với cấp xác 8-10 Lỗ 30 mm, 20 mm có Ra = 0,63-0,32 với độ xác cấp 7-9 Với bề mặt cần đạt Ra=2,5µm Với mặt đầu Rz=40÷10, Ra=2,5 2.4 Vật liệu chi tiết Do làm việc với tải trọng không lớn nên gang xám (GX 15-32) thỏa mãn yêu cầu ky thuật Gang xám có giá thành rẻ dễ nấu luyện, có nhiệt độ nóng chảy thấp (1350°C) không đòi hỏi khắt khe tạp chất Gang xám có tính đúc tốt khả tắt âm cao, tổ chức xốp nên ưu điểm cho vật liệu cần bôi trơn có chứa dầu nhớt Độ cứng vững tính ổn định cao đáp ứng yêu cầu ky thuật chi tiết nên ta sử dụng GX 15-32 làm vật liệu chế tạo chi tiết - SVTH Giới hạn bền kéo gang xám σ k =15 (kg/mm2) ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI - Giới hạn bền uốn gang xám σ u= 32 (kg/mm2) - Độ cứng bề mặt chi tiết không ghi vẽ, độ cứng lấy khoảng HB= 163÷229 (kg/mm2) Chọn HB=190 (kg/mm2) + Thành phần hóa học gang xám GX 15-32, Sắt (Fe), cacbon ( C) đó: • Cacbon (C) : 3.5 ÷ 3.7 % • Phót (P) : 0.3 % • Lưu huỳnh (S): 0.15 % • Man gang (Mn) : 0.5 ÷ 0.8 % • Silic (Si) : ÷ 4% Còn lại sắt (Fe) CHƯƠNG CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI Chọn dạng phôi: Trong gia công khí dạng phôi là: phôi đúc, rèn, dập, cán SVTH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI - Xác định loại phương pháp chế tạo phôi phải nhằm mục đích bảo đảm hiệu kinh tế - ky thuật chung quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết kể từ công đoạn chế tạo phôi công đoạn chế tạo chi tiết phải thấp - Khi xác định loại phôi phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc điểm kết cấu yêu cầu chịu tải làm việc chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc…) - Sản lượng hàng năm chi tiết - Điều kiện sản xuất thực tế xét mặt ky thuật tổ chức sản xuất (khả trang thiết bị, trình độ ky thuật chế tạo phôi…) - Mặt khác xác định phương án tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc tính loại phôi lượng dư gia công ứng với loại phôi => Do cần phải phân tích ưu điểm, khuyết điểm loại phôi để tìm phương pháp chế tạo phôi thích hợp .1.1 Phôi thép - Phôi thép hay dùng để chế tạo loại chi tiết nhỏ lăn, chi tiết kẹp chặt, loại trục, xilanh, piton, bạc, bánh có đường kính nhỏ,…Sử dụng sản xuất hàng loạt vừa, loạt lớn hàng khối .1.2 Phôi dập - Phôi dập thể tích có độ xác hình dạng, kích thước chất lượng bề mặt cao Hầu kim loại bị biến dạng ở trạng thái ứng suất khối nên tính dẻo cao hơn, biến dạng triệt để, chế tạo phôi có hình dạng phức tạp Nhược điểm cần có thiết bị có công suất lớn, không chế tạo phôi lớn, chi phí chế tạo khuôn cao, có hiệu sô lượng chi tiết đủ lớn - Phôi dập có độ cứng vững, độ xác chất lượng bề mặt cao, thường gia công gia công ít, hiệu kinh tế ky thuật cao Phương pháp dễ khí hóa tự động hóa, suất cao, phù hợp với sản xuất hàng loạt hàng khối Phôi sử dụng rộng rãi chế tạo ôtô, công nghiệp chế tạo thiết bị điện… .1.3 Phôi rèn - Phôi tự phôi rèn khuôn xác thường áp dụng nghành chế tạo máy Phôi rèn tự có hệ số sử dụng dung sai lớn, cho độ bền tính cao, phôi có tính dẻo đàn hồi tốt SVTH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI - Ở phương pháp rèn tự do, thiết bị, dụng cụ chế tạo phôi vạn năng, kết cấu đơn giản,nhưng phương pháp tạo chi tiết có cấu hình dạng đơn giản, suất thấp Rèn khuôn có độ xác cao hơn, suất cao phụ thuộc vào độ xác khuôn Mặt khác rèn khuôn cần phải có khuôn chuyên dung cho loại chi tiết phí tổn tạo khuôn chế tạo cao Phương pháp khó đạt kích thước với độ xác cấp 7-8 ở những chi tiết có hình dạng phức tạp .1.4 Phôi cán - Có profin đơn giản, thông thường tròn, vuông, tam giác, lục giác, lăng trụ hình dạng khác nhau, dùng để chế tạo trục trơn, trục bậc có đường kính thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục then, mặt bít Phôi cán định hình phổ biến thường loại thép gốc, thép hình I, U, V… dùng nhiều kết cấu lắp.Phôi cán định hình cho lĩnh vực riêng, dùng để chế tạo loại toa tàu,các máy kéo, máy nâng chuyển - Phôi cán ống dùng chế tạo chi tiết ống, then hoa, tang trống, trụ rỗng… Cơ tính phôi cán thường cao, sai số kích thước phôi cán thường thấp, độ xác phôi cán đạt từ 9-12 Phôi cán dùng hợp lý trường hợp sau cán không cần gia công tiếp theo, điều đặc biệt quan trọng chế tạo chi tiết bằng 1.5 thép hợp kim khó gia công, đắt tiền Phôi đúc Phôi đúc dùng cho loại chi tiết như: gối đỡ, chi tiết dạng hộp, loại phức tạp, loại trục chữ thập,…Vật liệu dùng cho phôi đúc gang, thép, đồng, nhôm loại hợp kim khác Đặc điểm phôi đúc là: + Lượng dư phân bố + Giá thành rẻ, dùng phổ biến + Độ đồng phôi cao, viêc điều chỉnh máy gia công giảm + Tuy nhiên phôi đúc khó phát khuyết tật bên trong( phát lúc gia công) nên làm giảm suất hiệu Kết luận: Từ dạng phôi trên, ta nhận thấy phôi đúc phù hợp với chi tiết đã cho, đặc biệt chi tiết có kích thước khối lượng lớn, hình thù phức tạp Vậy ta chọn phôi đúc cho chi giá đỡ .2 Phương pháp chế tạo phôi Trong phôi đúc có những phương pháp sau: 2.1 Đúc khuôn cát mẫu gỗ SVTH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI - Chất lượng bề mặt 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 .2.2 Đúc khuôn cát mẫu kim loại - Nếu công việc thực bằng máy cấp xác cao, giá thành cao so với đúc khuôn cát mẫu gỗ Loại phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa loạt − lớn - Loại phôi có cấp xác: IT15 ÷ IT16 - Độ nhám bề mặt: Rz = 80μm .2.3 Đúc khuôn kim loại Độ xác cao giá thành đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết − Gía thành sản phẩm cao Loại phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt lớn hàng khối - Loại phôi có cấp xác: IT13 ÷ IT15 - Độ nhám bề mặt: Rz = 40μm .2.4 Đúc ly tâm -Loại phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đặc biệt hình ống, hình xuyến - Loại phôi có cấp xác: IT15 ÷ IT19 - Độ nhám bề mặt: Rz = 80μm .2.5 Đúc áp lực Chi tiết đúc có hình dạng phức tạp, yêu cầu ky thuật cao, trang thiết bị đắc tiền nên giá thành − − − − sản phẩm cao (khuỷu nối chữ T, bánh xe, vành động cơ, chi tiết dụng cụ, thân động cơ) Loại phôi có cấp xác: IT12 ÷ IT14 Độ nhám bề mặt: Ra = 1,25μm thô 2.6 Đúc khuôn vỏ mỏng Là dạng đúc khuôn cát thành khuôn mỏng chừng 6-8mm Loại tạo phôi xác cho chi tiết phức tạp dùng sản xuất hàng loạt lớn hàng khối => Kết luận: Với những yêu cầu chi tiết đã cho, tính kinh tế dạng sản xuất đã chọn ta chọn phương pháp chế tạo phôi là:” Đúc khuôn kim loại, làm khuôn bằng máy” Cấp xác chế tạo phôi cấp II ứng với phôi đúc khuôn kim loại Loại phôi có cấp xác kích thước IT14 ÷ IT15 độ nhám bề mặt Rz = 80μm 3.3 Các thông số bề mặt phôi đúc: SVTH ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY − GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI − Lượng dư gia công vật đúc cấp xác cấp II, (Bảng 3-94[1] trang 252): Lượng dư bề mặt: 1, 4, 3,5 mm Lượng dư bề mặt: 5, 8, 9, 11 2,5 mm Chiều dầy nhỏ cho vách chi tiết đúc bằng gang xám, khối lượng < 2kg theo (Bảng 3-5 [1] − − trang175): 3÷4 (mm) Góc nghiêng thoát khuôn theo (Bảng 3-7 [1]trang177): 0o45’ Tuổi thọ khuôn đúc vật liệu làm khuôn bằng gang vật liệu chi tiết đúc bằng gang, chi tiết − Hình 3.1 Bản vẽ đánh số chi tiết đúc thuộc loại nhỏ theo (Bảng 3-8[1] trang 179): 1000÷5000 lần Độ nhám bề mặt phôi đúc, theo (Bảng 3-13[1] trang 185): Rz=80µm Các thông số bề mặt phôi tóm gọn liệt kê bảng sau: Bề mặt SVTH Bảng 3.1 Lượng dư gia công sai lệch cho phép vật đúc Lượng dư Dung sai Độ nhám 3,5 3,5 (Bảng 3-97[1] trang 253) ±0,5 ±0,5 80µm 80µm 80µm 80µm ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 2,5 3,5 2,5 2,5 10 11 2,5 3.4 Hình phân khuôn chi tiết đúc: GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI ±0,5 ±0,5 ±0,5 ±0,5 ±0,5 80µm 80µm 80µm 80µm 80µm 80µm 80µm Hình 3.2 Khuôn đúc chi tiết dạng SVTH Trong đó: Hòm khuôn Mặt phân khuôn Hệ thống rót; Lòng khuôn chi tiết Đậu Đậu ngót Hòm khuôn ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI CHƯƠNG CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG, THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 4.1 Xác định đường lối công nghệ: Trong dạng sản xuất hàng lớn hàng khối, quy trình công nghệ xây dựng theo nguyên tắc phân tán tập trung nguyên công - Theo nguyên tắc phân tán nguyên công quy trình công chia nguyên công - đơn giản có thời gian Theo nguyên tắc tập trung nguyên công quy trình công nghệ thực vài máy tự động Ở máy thực nguyên công định đồ gá sử dụng đồ gá chuyên dùng SVTH 10 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI Khi khoan: = = 1490 vòng/phút Theo lý lịch máy chọn n = 1500 vòng/phút Khi khoét: = = 1686 vòng/phút Theo lý lịch máy chọn n1 = 1700 vòng/phút Khi doa: = = 477 vòng/phút Theo lý lịch máy chọn n2 = 500 vòng/phút 6.4.2.5 Momen xoắn Mx • Khi khoan: Mx = 10.CM.Dq.Sy.kp • Khi khoét: Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.kp Theo bảng 5-32[2] trang 25 • Khoan : CM = 0,012, q =2,2, x= 0, y=0,8 • Khoét: CM = 0,196, q =0,85, x= 0,8, y=0,7 Hệ số kp = kMP = = = (Bảng 5-9[1] trang 9) Khoan: Mx = 10.0,012.15,82,2.0,380,8.1 = 22,46 Nm Khoét: Mx1 = 10.0,196.15,850,85 0,0250,8.1,30,7.1 = 1,3 Nm 6.4.2.6 Tính công suất cắt Ne, kW Khi khoan: = = 3,5kW Khi khoét: = = 0,17 kW 6.4.2.7 Thời gian gia công L1 = cotφ + (0,5 ÷2) L2 = (1 ÷3) Khoan: = 0,2 phút Khoét : = 0,01 phút Doa : = 0,05 phút SVTH 36 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI Bảng 6.10 Thông số chế độ cắt lỗ Ø16 nguyên công Stt Bước công nghệ Chiều sâu cắt t (mm) Khoan lỗ Ø15,8 7,5 Khoét lỗ Ø15,85 0,025 Doa lỗ Ø16 0,075 Lượng Tốc độ chạy dao cắt v (mm/vòng) (m/ph) 0,38 1,3 0,9 74 84 24 Số vòng Công quay n suất (Vòng/phút cắt ) (kW) 1500 3,5 1700 0,17 500 0,17 6.5 Nguyên công Dùng phương pháp tra bảng Số liệu cho trước: Bề mặt gia công: mặt đầu còn lại Dụng cụ: Dao phay trụ có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 Các thông số dao: D = 80, B = 45, d = 32, Z = Chọn máy phay 6H12 Công suất động 10kW 6.5.1 Chiều sâu cắt : - Phay thô: t1 = 2,5 Phay tinh: t2 = 6.5.2 Lượng chạy dao S, mm/răng Theo bảng -125[2] trang 113 Chọn lượng chạy dao Szthô = 0,25 mm/răng Sztinh = 0,2 mm/răng 6.5.3 Tốc độ cắt v, m/ph Tuổi bền trung bình dao: T = 180 (Bảng 5-143[2] trang 128) - Phay thô: v1 = 209 m/ph (Bảng 5-143[2] trang 128) Phay tinh: v2 = 229 m/ph (Bảng 5-143[2] trang 128) Hệ số hiệu chỉnh kv = 1.1.0,8.1 = 0,8 SVTH 37 Thời gian gia công (phút) 0,2 0,01 0,05 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI Phay thô: v1 = 209.0,8 = 167 m/ph Phay tinh: v1 = 229.0,8 = 183 m/ph 6.5.4 Số vòng quay n, vòng/phút Phay tinh: = = 583 v/phút Theo lý lịch máy chọn n1 = 600 vòng/phút Phay thô: = = 664 v/phút Theo lý lịch máy chọn n2 = 850 vòng/phút 6.5.5 Lượng chạy dao phút Sph, mm/ph Sph1 = S n = Sz1 Z n = 0,25 600=1200 mm/ph Sph2 = S n = Sz2 Z n = 0,2.8.850 = 1360 mm/ph 6.5.6 Chọn công suất máy Ne, kW N = 2,5 ÷ 4,4 kW (Bảng 5-145[2] trang 130) 6.5.7 Thời gian gia công L1 = + (0,5 ÷3) L2 = (2 ÷5) Phay thô: = 0,4 phút Phay tinh: = 0,3 phút Bảng 6.11 Thông số chế độ cắt nguyên công Stt Bước công nghệ Phay thô Phay tinh SVTH Chiều sâu cắt t (mm) 2,5 Lượng chạy dao (mm/răng ) 0,25 0,2 Tốc độ cắt v (m/ph) Số vòng quay n (Vòng/phút) 167 183 600 850 38 Công suất cắt (kW) 4,4 2,5 Thời gian gia công (phút) 0,4 0,3 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI 6.6 Nguyên công Dùng phương pháp tra bảng Số liệu cho trước: Bề mặt gia công: mặt đầu rãnh Ø9 Dụng cụ: Dao phay đĩa có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 Các thông số dao: D = 100, B = 14, d = 27, Z = 12 Chọn máy phay 6H12 Công suất động 10kW 6.6.1 Chiều sâu cắt : - Phay thô: t1 = 2,5 + 1,5 Phay tinh: t2 = + 6.6.2 Lượng chạy dao S, mm/răng - Theo bảng -177[2] trang 160 ( Vì tra theo vật liệu bằng gang nên ta chọn tra - theo vật liệu thép) Chọn lượng chạy dao Szthô = 0,18 mm/răng Sztinh = 0,15 mm/răng 6.6.3 Tốc độ cắt v, m/ph Tuổi bền trung bình dao: T = 120 (Bảng 5-40[2] trang 34) - Phay thô: v1 = 151 m/ph (Bảng 5-178[2] trang 161) Phay tinh: v2 = 179 m/ph (Bảng 5-127[2] trang 161) 6.6.4 Số vòng quay n, vòng/phút Phay thô: = = 480 v/phút Theo lý lịch máy chọn n1 = 500 vòng/phút Phay tinh: = = 570 v/phút Theo lý lịch máy chọn n2 = 700 vòng/phút 6.6.5 Lượng chạy dao phút Sph, mm/ph Sph1 = S n = Sz1 Z n = 0,18 12 500= 1080 mm/ph Sph2 = S n = Sz2 Z n = 0,15.12.700 = 1260 mm/ph 6.6.6 Chọn công suất máy Ne, kW SVTH 39 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI N = 3,2 ÷ 3,8 kW (Bảng 5-130[2] trang 118) 6.6.7 Thời gian gia công L1 = + (0,5 ÷3) L2 = (2 ÷5) Phay thô: = 0,75 phút Phay tinh: = 0,6 phút Bảng 6.12 Thông số chế độ cắt nguyên công Stt Bước công nghệ Chiều sâu cắt t (mm) Lượng chạy dao (mm/răng) Tốc độ cắt v (m/ph) Số vòng quay n (Vòng/phút) Phay thô Phay tinh 2,5 + 1,5 1+1 0,18 0,15 157 179 500 700 Công suất cắt (kW) 3,8 3,2 Thời gian gia công (phút) 0,75 0,6 6.7.Nguyên công Dùng phương pháp tra bảng Số liệu cho trước: Bề mặt gia công: khoan mồi lỗ Ø8, phay rãnh Ø9 Dụng cụ: Mũi khoan ruột gà đuôi trụ: d = 7,8 ,L = 85 ÷ 178, l= 62 ÷ 120 Dao phay ngón có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 : d = 9; L = 69; l = 19, Z = Các thông số dao: Chọn máy phay 6H11 Công suất động 4kW 6.7.1 Khoan mồi lỗ Ø8 6.7.1.1 Chiều sâu cắt t =D/2 = 8/2 = mm 6.7.1.2 Lượng chạy dao S, mm/vòng Chọn lượng chạy dao S = 0,36 – 0,44 mm/vòng (Bảng – 94[2] trang 86) SVTH 40 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI 6.7.1.3 Tốc độ cắt v, m/phútv = 22 ÷ 25 m/phút (Bảng 5-90[2] trang 86) 6.7.1.4 Số vòng quay n, vòng/phút = = 875 v/phút Theo lý lịch máy chọn n = 900 vòng/phút 6.7.1.5 Chọn công suất máy N, kW N = ÷ 1,1 kW (Bảng – 92[2] trang 87) 6.7.1.6 Thời gian gia công L1 = cotφ + (0,5 ÷2) L2 = (1 ÷3) Khoan: = 0,1 phút 6.7.2 Phay rãnh Ø9 6.7.2.1 Chiều sâu cắt t = 16 mm 6.7.2.2 Lượng chạy dao S, mm/răng Sz = 0,01 ÷ 0,015 mm/vòng (Bảng -153[2] trang 138) 6.7.2.3 Tốc độ cắt v, m/phútv = 24 m/phút (Bảng -155[2] trang 139) 6.7.2.4 Số vòng quay n, vòng/phút = = 849 v/phút Theo lý lịch máy chọn n = 850 vòng/phút 6.7.2.5 Chọn công suất máy N, kW N = kW (Bảng – 158[2] trang 141) 6.7.2.6 Thời gian gia công SVTH 41 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI + SMd,SMn: lượng chạy dao/phút theo phương dọc ngang H: chiều sâu rãnh then + = 1,2 phút Bảng 6.13 Thông số chế độ cắt nguyên công Stt Bước công nghệ Chiều sâu cắt t (mm) Khoan mồi lỗ Ø8 Phay rãnh Ø9 16 Lượng chạy dao (mm/ră ng) 0,36 Tốc độ cắt v (m/ph) Số vòng quay n (vòng/ph út) Công suất cắt (kW) Thời gian gia công (phút) 22 900 0,1 0,01 24 850 0,9 1,2 6.8 Nguyên công Dùng phương pháp tra bảng Số liệu cho trước: Bề mặt gia công: chuốt rãnh then Dụng cụ: Chọn dao chuốt: t = 4, h = 1,6, r = 0,8, b = 1,5, r1 = 2,5 Các thông số dao: Chọn máy chuốt đứng 775 Do phương pháp tra bảng phần chuốt nên tra bảng theo phần xọc 6.8.1 Chiều sâu cắt t = 2,4mm 6.8.2 Lượng chạy dao S, mm/hành trình kép S = 0,18 ÷ 0,22 mm/vòng 6.8.3 Tốc độ cắt v, m/phút v = 5,9 ÷ 7,7 m/phút (Bảng – 84[2] trang 81) SVTH 42 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI 6.8.4 Số hành trình kép n, hành trình kép/phút = = 50 hành trình kép/phút 6.8.5 Thời gian gia công To = t/ S.n = 2,4/ (0,18.50) = 0,26 phút Bảng 6.14 Thông số chế độ cắt nguyên công Bước công nghệ Chuốt rãnh then Chiều sâu cắt t (mm) 2,4 Lượng chạy dao S (mm/hành trình kép) 0,18 Tốc độ cắt v (m/ph) 5,9 Số hành trình Thời gian gia kép n (hành công To trình (phút) kép/phút) 50 0,26 CHƯƠNG TÍNH TOÁN ĐỒ GÁ 7.1 Nhiệm vụ đồ gá: + Đồ gá có nhiệm vụ định vị kẹp chặt chi tiết theo yêu cầu đề ra: − − − Đảm bảo vị trí tương quan giữa lỗ khoan lỗ giữa Đảm bảo độ xác lỗ khoan Thao tác nhanh lẹ, an toàn + Đồ gá khống chế bậc tự SVTH 43 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY − − − GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI Mặt phẳng khống chế bậc tự Khối V ngắn khống chế bậc tự Khối V di động khống chế bậc tự do( chống xoay) Hình 7.1 Sơ đồ định vị nguyên công 7.2 Kết cấu nguyên lý làm việc − Thân đồ gá cố định trực tiếp lên bàn máy nhờ bulong ở đầu nhờ then dẫn − − − hướng cố định nhanh đồ gá Mặt phẳng chi tiết tỳ lên bề mặt đồ gá làm mặt định vị cho trình gia công Khối V ngắn gắn chặt lên thân đồ gá nhờ bulong Chốt tỳ phụ dùng để tránh cong vênh chi tiết trình gia công Chốt tỳ phụ − góp phần tăng cứng vững không hạn chế thêm bậc tự Khối V ngắn có tác dụng chống xoay tạo vị trí tương quan giữa mặt lỗ mặt − − lỗ Việc kẹp chặt thực nhờ vít M22 Cơ cấu dẫn hướng ( bạc dẫn thay nhanh) góp phần dẫn hướng dụng cụ cắt nâng cao độ cứng vững 7.3 Yêu cầu kỹ thuật: − − − − Độ không vuông góc giữa tâm khối V mặt phẳng đồ gá nhỏ 0,014 Độ cứng khối V 45 55HRC Độ không vuông góc giữa tâm bạc dẫn đáy đồ gá nhỏ 0,014mm Độ không song song giữa bề mặt tì đồ gá đáy đồ gá không 0,014/100mm 7.4 Tính giá trị lực kẹp: SVTH 44 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI Do lực cắt Po momen xoắn M bước nguyên công khoan lỗ Ø16 nhỏ so với lực cắt Po momen xoắn M bước khoét Ø35 , ta cần xác định P khoét Mkhoét để tính toán đồ gá ở bước nguyên công khoét đủ cứng vững cho nguyên công Khoét lỗ Ø35, ta có: • Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.kp = 10.0,196.330,85 2,50,8.1,30,7.1 = 96 Nm • Po = 10.CP.Dq.tx.Sy.kp = 10.46 330 2,51.1,30,4.1 = 1277 N Theo công thức tính lực kẹp khoan ta có: M.K = Q.f.l ( theo công thức 49[3] trang 86) Ở : Trong đó: K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6 K0: Hệ số an toàn cho tất trường hợp K0 = 1,5 K1: Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi, gia công thô: K1= 1,2 K2: Hệ số tăng lực cắt dao mòn: K2 = 1÷1,8 Ta chọn K2 = 1,2 K3: Hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn: K3 = 1,2 K4: Hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt Trường hợp kẹp bằng tay: K4 = 1,3 K5: Hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp bằng tay Trường hợp thuận lợi: K5 = K6: Hệ số tính đến momen làm quay chi tiết Trường hợp định vị phiến tỳ: K6 = ⇒K0 = 1,5.1,2.1,2.1,2.1,3.1.1 = 3,37 Ta có hệ số ma sát f= 0,3 (Bảng 34[3] trang 88) M = 96 Nm l = khoảng cách từ tâm dao khoét tới mỏ kẹp l = 47mm M.K = Q.f.l SVTH 45 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI Q = M.K/f.l = 96.3,37/0.3.47.10-3 = 22944N Tính toán đường kính bulong kẹp chặt Đường kính d1 bulong : Trong đó: F = Q = 22944N : lực kẹp bulong = = 166,67 MPa (Bảng 17.5[4] trang 574) σch = 200 MPa: giới hạn chảy thép CT3 ( Bảng 17.4[4] trang 573) [S] = 1,2 ÷ 1,5 : hệ số an toàn = 13,23 Vậy chọn bulong M16 Tính lực xiết: ( Công thức 17.6[4] trang 572) Với: V = Q = 22944 N = 14,701 mm: Đường kính trung bình ren = = 23,8mm f = 0,15 hệ số ma sát giữa đai ốc chi tiết ghép γ = 2o30’ f’ = f/cos(α/2) = 0,15/cos30 = 0,173 ρ = arctg(f’) = 9,815 : góc ma sát ren Tv = 0,5.22944.14,701.[(23,8/14,701).0,15+tg(2o30’ + 9,815)] = 76326 Nmm Lực Fk tác động lên khóa với chiều dài cánh tay đòn l = 15.d = 15.16 = 240mm = = 318 N Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá [ε CT] Các thành phần sai số gá đặt Khi thiết kế đồ gá cần ý số điểm sau đây: - Sai số đồ gá ảnh hưởng đến sai số kích thước gia công, phần lớn ảnh hưởng đến sai số vị trí tương quan giữa bề mặt gia công bề mặt chuẩn - Nếu chi tiết gia công bằng dao định hình dao định kích thước sai số đồ gá không ảnh hưởng đến kích thước sai số hình dáng bề mặt gia công - Khi gia công bằng phiến dẫn dụng cụ sai số đồ gá ảnh hưởng đến khoảng cách tâm lỗ gia công khoảng cách từ mặt định vị tới tâm lỗ SVTH Sai số đồ gá phân độ ảnh hưởng đến sai số bề mặt gia công 46 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI Khi phay, bào, chuốt đồ gá nhiều vị trí độ xác kích thước độ xác vị trí giữa bề mặt gia công phụ thuộc vào vị trí tương quan giữa chi tiết định vị đồ gá - Độ không song song giữa mặt định vị mặt đáy đồ gá gây sai số dạng giữa bề mặt gia công bề măt chuẩn Sai số chế tạo cho phép đồ gá [εct] xác định theo công thức sau: (Công thức 62[3] trang 91) Trong đó: εc _ Sai số chuẩn: bề mặt định vị không trùng với gốc kích thước Sai số chuẩn trường hợp εc = εm_Sai số mòn: mòn đồ gá Sai số mòn tính theo công thức 61[4] trang 90: Với: β hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị, β = 0,2 N = 10000 ( số lượng chi tiết gia công) − εk_Sai số kẹp chặt: lực kẹp gây Do phương lực kẹp vuông góc với phương kích thước thực nên ε k = - εdc_ sai số điều chỉnh sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả điều chỉnh dụng cụ để điều chỉnh lắp ráp Trong thực tế tính toán đồ gá ta lấy εđc = ÷ 10 µm, lấy εdc = 5μm [εgd]_Sai số gá đặt: μm, δ: dung sai nguyên công Vậy SVTH μm =0,014 mm 47 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI CHƯƠNG BIỆN PHÁP KIỂM TRA SAI SỐ Kiểm tra sai số: • Thước cặp du xích 0,02 • Dùng chi tiết chuẩn • Dùng banme đo Kiểm tra vị trí tương quan: • Kiểm tra độ vuông góc: Hình 8.1 Đồ kiểm tra độ vuông góc tâm mặt đầu chi tiết + Lắp trục tâm có độ côn định vào lỗ Gá trục tâm lên hai mũi tâm, quay chi tiết quanh trục tâm vòng Số độ chênh đồng hồ so cho biết độ không vuông góc với bán kính từ mũi tỳ đồng hồ so với tâm quay SVTH 48 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI • Kiểm tra độ song song: Hình 8.2 Đồ kiểm tra độ song song lỗ + Chi tiết kiểm tra gá lên chốt 2, chốt cố định thân Lồng trục kiểm vào lỗ thứ Dùng tay quay trục kiểm chạm vào cữ tỳ ( quay quanh chốt 2) Hiệu số giữa đồng hồ so ở hai vị trí I II độ không song song hai lỗ theo hai phương đứng ngang + Muốn xác định khoảng cách giữa hai lỗ ta đo khoảng cách giữa chốt định vị trục kiểm tra trừ bán kính chốt định vị trục kiểm tra SVTH 49 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI Tài liệu tham khảo [1]: Số tay công nghệ chế tạo máy tập 1, GS-TS Nguyễn Đắc Lộc, NXB Khoa học Ky thuật 2005 [2]: Số tay công nghệ chế tạo máy tập 2, GS-TS Nguyễn Đắc Lộc, NXB Khoa học Ky thuật 2005 [3]: Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ,PGS-PTS Trần Văn Địch, NXB Khoa học Ky thuật 2007 [4]: Cơ sở thiết kế máy, Nguyễn Hữu Lộc, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM 2013 [5]:Sổ tay Atlat đồ gá, PGS-PTS Trần Văn Địch, NXB Khoa học Ky thuật 2000 SVTH 50 [...]... Kiểm tra 4 trình công nghệ 2 Bảng 1.3 Quy trình công nghệ 2 SVTH Độ nhám Rz (µm) 14 Quy ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI 4.5 Phân tích quy trình công nghệ: Quy trình công nghệ 1 Ưu điểm: - Năng suất cao hơn - Đảm bảo tốt vị tri tương quan của các lỗ làm việc - Hạn chế chủng loại máy sử dụng Nhược điểm: - Yêu cầu độ cứng vững cao khi phay các mặt đầu Quy trình công nghệ 2 Ưu... điều chỉnh máy lâu Dùng nhiều chủng loại máy trong một nguyên công Để chọn phương án gia công cho một chi tiết dựa vào yêu cầu: SVTH Giảm thời gian gia công một chi tiết 15 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI Giảm thời gian điều chỉnh máy Biện pháp công nghệ mang lại hiệu quả kinh tế cao Kết cấu đồ gá đơn giản Với sản xuất hàng loạt thì đường lối công nghệ thích hợp là phân tán nguyên công. .. thô, tinh mặt 1,4 CCX10 - Rz = 20 µm Gia công tạo hình phụ SVTH Kiểm tra 11 Xọc rãnh then 10 CCX8 - Rz = 20 µm Chuốt rãnh then 10 CCX10 - Rz = 20 µm ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY SVTH GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI 12 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 4.3 công Thứ tự nguyên công Phôi Bước gia công Cấp chính xác Độ nhám Rz (µm) 80 6 Đúc khuôn kim loại 15 Bảng 4.2 Quy trình công nghệ 1 Phay thô mặt đầu 9, 11 12 Phay tinh... cao để có thể đạt năng suất cao nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công Từ nhưng yêu cầu trên và các yêu cầu ky thuật đa được phân tích như trên Ta có thể lặp được nhiều quy trình công nghệ khác nhau Dưới đây là hai quy trình công nghệ hợp lý nhất Gia công chọn chuẩn Gia công tạo hình cơ bản Phay thô mặt đầu 9, 11 CCX 12 - Rz = 50 µm Phay tinh mặt đầu 9, 11 CCX 10 - Rz = 20 µm Khoan lỗ Ø16 CCX12... loạt thì đường lối công nghệ thích hợp là phân tán nguyên công Nên em chọn quy trình công nghệ 1 gia công chi tiết CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 5.1 Nguyên công 1: 1 2 3 SVTH Trình tự các bước nguyên công Bước 1: Phay thô mặt 9, 11 Bước 2: Phay tinh mặt 9, 11 Sơ đồ gá đặt: 16 Hình 5.1 Sơ đồ gá đặt nguyên công 1 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI 4 • • • 5 • • 6 Định vị: Mặt phẳng khống... ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI Khi chọn phương án gia công phải chú ý tới dạng sản xuất Trong sản xuất hàng khối nên chọn phương án gia công nhiều vị trí Trong sản xuất hàng loạt nên chọn phương án gia công cùng một vị trí, một dao và gia công tuần tự Tuy nhiên trong thực tế đối với một dạng sản xuất nhất định có thể kết hợp nhiều phương án gia công khác nhau Bảng 4.1 Ma trận công nghệ. .. chi tiết Chọn máy công nghệ Chọn máy phay 6H11(TKĐA/176) Công suất động cơ 4kW Chọn dụng cụ cắt và kiểm tra Chọn dao phay trụ có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 (Bảng 4-79c[1] trang 375) D 80 B 45 d 32 Z 8 5.4 Nguyên công 4: 1 Trình tự các bước nguyên công: Bước 1: Phay thô 2 mặt 6, 8 Bước 2: phay tinh 2 mặt 6, 8 2 Sơ đồ gá đặt: SVTH 19 Hình 5.4 Sơ đồ gá đặt nguyên công 4 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY... HB190 + Qui trình công nghệ gồm hai nguyên công (hai bước) : khoét và doa Chi tiết được định vị mặt đầu khống chế 3 bậc tự do và dùng khối V ngắn khống chế 2 bậc tự do kết hợp khối V di động không chế 1 bậc tự do vừa định vị vừa kẹp chặt + Công thức tính lượng dư cho bề mặt trụ trong đối xứng 2Zimin =2(Rzi + Ti + ρ i2−1 + ε i2 ) Trong đó : RZi : Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước... nghệ sát trước để lại Ti : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại ρi-1 : Sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại ( độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song) εi : Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện + Theo bảng 3-91[1] trang 248 ta có dung sai các nguyên công: • • • • • SVTH Phôi CCX15: δp = 1600µm Khoét thô CCX11: δ Khoét... bảng cho các nguyên công còn lại • Nguyên công 1: Phay thô mặt đầu Bảng 6.2 Lượng dư nguyên công 1 Các bước công nghệ SVTH CCX Độ nhám Rz(µm) Dung sai δ (mm) 26 Lượng dư (mm) Nguồn tham khảo ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI Phôi 15 200 ±0,5 Phay thô mặt 12 50 ±0,15 (Bảng 2-8[1]trang 64) đầu Ø35, Ø16 Phay tinh mặt 10 20 ±0,06 (Bảng 2-8[1]trang 63) đầu Ø35, Ø16 • Nguyên công 2: Khoan – khoét ... lối công hóa cao để đạt suất cao nghệ thích hợp phân tán nguyên công Từ yêu cầu yêu cầu ky thuật đa phân tích Ta lặp nhiều quy trình công nghệ khác Dưới hai quy trình công nghệ hợp lý Gia công. .. ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI CHƯƠNG CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG, THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 4.1 Xác định đường lối công nghệ: Trong dạng sản xuất hàng lớn hàng khối, quy trình công nghệ. .. Kiểm tra trình công nghệ Bảng 1.3 Quy trình công nghệ SVTH Độ nhám Rz (µm) 14 Quy ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ĐẶNG VĂN HẢI 4.5 Phân tích quy trình công nghệ: Quy trình công nghệ Ưu