Thiết kế quy trình công nghệ gia công giá đỡ ngang mỏng nhiều lỗ (kèm bản vẽ)

LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là kết sau cùng của nhiều môn học như Công Nghệ Chế Tạo Máy và Gia Công Kim Loại, … Qua đồ án này giúp cho sinh viên làm quen với những qu

Trang 1

NHẬN XÉT CỦA THẦY HƯỚNG DẪN

Ngày……tháng… năm……

Trang 2

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN

Ngày…….tháng… năm……

Trang 3

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là kết sau cùng của nhiều môn học như Công Nghệ Chế Tạo Máy và Gia Công Kim Loại, … Qua đồ án này giúp cho sinh viên làm quen với những quy trình công nghệ hiện đại trước khi làm luận án tốt nghiệp

Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công chi tiết nhằm ứng dụng được những công nghệ gia công mới, loại bỏ những công nghệ lạc hậu không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất lượng kém Ngoài ra việc thiết lập quy trình công nghệ gia công giúp người chế tạo giảm được thời gian gia công và tăng năng suất làm việc để đáp ứng sản phẩm theo yêu cầu sử dụng

Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công còn là sự so sánh có chọn lựa để tìm ra một phương án công nghệ hợp lý nhằm đảm bảo những yêu cầu chất lượng, giá thành, thời gian gia công cho sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội

Sinh viên thực hiện

Trần Minh Quang

Trang 4

MỤC LỤC

Lời nói đầu 3

Mục lục 4

Chương 1: Phân tích chi tiết gia công 5

Chương 2: Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi 8

Chương 3:Chọn phương pháp và phương án gia công 10

Chương 4: Thiết kế nguyên công 14

Chương 5: Tính toán và thiết kế đồ gá 50

Kết luận 55

Sách tham khảo 56

Trang 5

1.1 Công dụng của chi tiết

- Chi tiết gia công có dạng hộp dùng để làm giá đơ õchi tiết khác thành một bộ phậncủa chi tiết máy

- Độ vuông góc giữa đườøng tâm của lỗ và mặt đầu cần phải được bảo đảm

- Độ song song giữa các bề mặt làm việc cần phải được đảm bảo

Kết luận : ta sẽ xem xét đến các yêu cầu kỹ thuật của chi tiết này

1.2 Các yêu cầu kỹ thuật

- Lỗ có Φ(60,25,35)mm có độ nhám bề mặt Ra= 1.25µm

- Các bề mặt và các lỗ quan trọng ta chọn cấp chính xác là 8

- Các bề mặt còn lại không gia công có cấp dung sai IT15, (Rz= 80µm)

- Các góc lượn R= 5mm

- Làm cùn các cạnh bén

- Độ không vuông góc của các tâm lỗ so với các mặt đầu không quá 0,06

- Độ không song song của các mặt phẳng không quá 0,06

Kết luận : Từ công dụng và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết ta đi đến công việc chọn vật liệu để giacông chi tiết

1.3 Vật liệu chi tiết:

- Chi tiết là gang xám,ký hiệu GX 18-36, theo {8,trang 237, bang 11} ta có cácthông số sau :

• Giới hạn bền kéo 150 N/mm2 = 15kg/ mm2

• Độ giãn dài δ≈ 0,5%

• Giới hạn bền uốn 360 N/mm2

• Giới hạn bền nén 670N/mm2

• Độ cứng 170-229 HB, chọn HB = 190

• Dạng grafit: tấm nhỏ mịn

-Tính chất hóa-lý đủ đáp ứng chức năng phục vụ và công nghệ chế tạo

-Thành phần hóa học:

Trang 6

Kết luận : Từ việc định hướng và phân tích chi tiết gia công ta đi đến bước tiếp theo làxác định dạng sản xuất.

1.4 Sản lượng chi tiết cần chế tạo

- Số lượng chi tiết cần chế tạo trong một năm tính theo công thức :

N = N0 m.(1 + α/100).(1 + β/100) (chiếc/ năm)Trong đó:

N0 = 100000

m = 1 : số lượng chi tiết như nhau trong một đơn vị sản phẩm

α = 10 - 20% : số % chi tiết dùng làm phụ tùng, chọn α = 10%

β= 5 - 7% : số % chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo

Ta chọn β=5%

N = N0 m.(1 + α/100).(1 + β/100) (chiếc/ năm)N=100000.1(1+10/100)(1+5/100)=115500(chiếc/ năm)

Kết luận : Sau khi xác định được sản lượng hàng năm của chi tiết là N =115500, ta đi xác

định khối lượng của chi tiết

1.5 Khối lượng chi tiết

- Tính thể tích:

- Thể tích chi tiết : V1 =256000-113040-3140-190=139630

Trang 7

V2 =337500-112500-1719015=223280

V = V1 + V2 =362910 mm3

•Tỷ trọng gang xám 7,8 kg/dm3

•Khối lượng chi tiết G = 0.36291085.7,8= 2.8kg

Kết luận :Như vậy, với khối lượng chi tiết đã tính được ta đi vào xác định dạng sảnxuất

1.6 Dạng sản xuất và đặc trưng của nó

• Dựa theo sản lượng chi tiết đã cho và khối lượng chi tiết , tra [ Bảng 2 trang 14 Thiếtkế đồ án CNCTM ], ta xác định gần đúng dạng sản xuất là hàng khối

•Đặc trưng dạng sản xuất này là có tính ổn định và lặp lại , sử dụng máy vạn năng-trang

bị công nghệ chuyên dùng (đồ gá chuyên dùng) mới đem lại hiệu quả kinh tế-kỹthuật

Kết luận : Với việc phân tích chi tiết gia công và xác định dạng sản xuất của chi tiết, lúc

này ta mới đi vào phương án cụ thể là nên chọn phôi nào cho phù hợp

Chương 2 : CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

2.1 Dạng phôi

Trong gia công cơ khí, các dạng phôi có thể là: phôi đúc, rèn, dập, cán

- Chi tiết dạng hộp, hình dạng tương đối đơn giản, vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám

GX 18-36, phương pháp chế tạo phôi là đúc hoặc phôi dập

* Phương án 1: Chọn phôi dập.

- Ưu điểm: rút ngắn thời gian chế tạo phôi, cơ tính tốt.

- Nhược điểm: lượng dư gia công lớn, khĩ gia cơng tạo hình.

* Phương án 2: chọn phôi đúc.

- Ưu điểm: Việc chế tạo phôi dễ dàng, lượng dư gia công ít hơn phôi dập, thiết bị

đầu tư tương đôí đơn giản, rẻ tiền, phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa

- Nhược điểm: thời gian chế tạo phôi kéo dài, cơ tính kém.

Kết luận : Qua hai phương án trên em chọn phương án 2( Phôi đúc) để tạo phôi.

Trang 8

2.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi

-Vì dạng sản xuất là hàng khối và vật liệu chi tiết là gang xám GX18-36 dùng phươngpháp đúc trong khuôn cát mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy

+ Lượng dư cho các bề mặt: Tra bảng 3-95 Sổ tay 1

+ Góc thoát khuôn bằng 10 .30’

+ Bán kính góc lượn R = 5 mm

2.3 Bản vẽ phôi

- Từ kích thước trên bản vẽ chi tiết ta có kích thước cho bản vẽ phôi là :

Kích thước phôi = kích thước chi tiết + kích thước lượng dư

- Các góc lượn lấy R = 5 mm

- Góc thoát khuôn lấy bằng 10 30’

- Theo hướng dẫn đồ án CNCTM thì dung sai kích thước là ±IT 15 2

Trang 9

Hình 3.1: Bản vẽ chi tiết lồng phôi

Trang 10

Hình 3.2: Bản vẽ đúc

Kết luận : Như vậy, ta đã xác định được hình dáng, công dụng, đặc tính kỹ thuật, dạng sảnxuất, phương pháp chế tạo phôi Ta bắt đầu công việc tiếp theo là chọn phương pháp và

phương án gia công

Chương 3 CHỌN PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG

Trang 12

Hình 4.1 Bản vẽ đánh dấu bề mặt cần gia công

3.1 Chọn chuẩn công nghệ

• Dùng 2 mặt gờ 2 bên đế hộp làm chuẩn thô

• Dùng bề mặt 1 làm chuẩn tinh thống nhất cho các nguyên công tiếp theo

3 2 Chọn trình tự gia công các bề mặt

3.2.1 Mục đích

- Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thuớc,vị trítương quan và độ nhám các bề mặt theo yêu cầu đề ra

3.2.2 Nội dung

3.2.2.1 Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi

- Dựa vào yêu cầu đặc tính kỹ thuật ta chọn phương pháp gia công cho các bề mặtsau như : phay, khoan, doa khoét…

Trang 13

3.2.2.2 Lập quy trình công nghệ

BẢNG NGUYÊN CÔNG

Trang 14

Thứ tự nguyên

công

1 Làm sạch phôi

Mặt 1 và chốtỳ

6P12

6H12

Mặt 1vàchốt tỳ

6H12

Chương 4 THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

4.1 Nguyên công 1

Làm sạch phôi

4.2 Nguyên công 2: Gia công mặt 1

- Yêu cầu kỹ thuật: + Cấp chính xác: IT12.

+ Độ nhám bề mặt: Ra=2,5

4.2.1 Chọn trình tự các bước trong nguyên công

+ Bước 1: Phay thô

+ Bước 2 : Phay tinh

4.2.2 Sơ đồ gá đặt

Trang 15

Hình 5.2.1 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 2

4.2.3 Chọn máy công nghệ

Theo tài liệu [HD Thiết kế đồ án CNCTM ] trang 341 ta chọn máy Phay 6P12 cócác thông số sau:

Khoảng cách từ trục chính tới bàn máy: 30-450

Kích thước bàn máy: 320x1250

Số cấp chạy dao: 18

Số cấp tốc độ trục chính: 18

Phạm vi tốc độ trục chính : 31.5-1600

Công suất động cơ chính: 7.5 Kw

Giới hạn chạy dao (mm/phút): + Ngang lớn nhất 240

+ Đứng lớn nhất 420

+ Dọc lớn nhất 800

Chọn đồ gá

• Định vị: Định vị mặt gờ 3 bậc tự do, mặt bên 2 bậc, chống trượt: 1 bậc.

• Kẹp chặt: kẹp bằng cơ cấu vít vặn.

4.2.4 Chọn dụng cụ cắt

4.2.5 Xác định lượng dư và kích thước trung gian

- Theo bảng 3-11 dung sai kích thước chi tiết đúc cấp chính xác 16 có

- Lượng dư tổng cộng:Z0 = 3mm (ứng với kích thước lớn nhất của chi tiết là 180mm)

Kích thước danh nghĩa là 60mm,hai mặt bên la45mm,bề dày của đế là:24

Ta có lượng dư bên dưới là 4mm

=> Kích thước của phôi là : 20 + 3 + 4 = 27 mm

Trang 16

Dung sai phôi δ0= 0.5mm (Ứng với kích thước là 180mm - cấp chính xác 15 trabảng 3-11/ trang 182 sổ tay công nghệ tập 1)

=> Kích thước lớn nhất của phôi là: D0max=27 + 0.5 = 27.5mm

Các bước công nghệ khi gia công mặt phẳng đáy

+Phay thô cấp chính xác 12 => δ1= 0.23 mm

Lượng dư cho bước phay thô Z0max = (2 + 0.5) = 2,5mm

Kích thước của phôi sau khi phay thô:

D1max= D0max – Z0max = 27.5 – 2,5 = 25 mm+ Phaytinh cấp chính xác 9 => δ1= 0.1 mm

Kích thước lớn nhất của phôi D1max=25 + 0,1 = 25,1 mm

Lượng dư cho bước phay bán tinh Z0max = (1 + 0.1) = 1,1 mm

D1max= D0max – Z0max = 25,1 – 1,1 = 24 mm

Vậy : Trên bản vẽ sẽ ghi là D = 24±0.1 mm

4.2.6 Chế độ cắt :

4.2.6.1 Chiều sâu cắt

- Bước 1: Phay thô với t= 2,5 mm.

- Bước 2 : Phay tinh với t= 1.1 mm.

4.2.6.2 Bước tiến dao

Tra bảng 5-125 trang 113 ST II ta có

- Phay thô: S z =0.26mm/răng⇒S = 2.08 mm/vòng

- Phay tinh: S = 0.18 mm/vòng.

4.2.6.3 Tốc độ cắt

[ bảng 5-127 trang 115 sổ tay II ]

+ Phay thô v1 = 158 m/ph+ Phay tinh v2 = 180 m/ph

- Số vòng quay:

+ Phay thô n1 = 1000 1000 141 838.64

v D

Trang 17

50.79 1.26

5.31

1600

min

max 18

5.224

- S lượng chạy dao mm/vòng

- n Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút

Trang 18

4.2.9 Chọn dụng cụ kiểm tra

Thước phẳng, eke, máy đo độ nhám, thước cặp

Yêu cầu kỹ thuật : + Cấp chính xác: IT7

+ Độ nhám bề mặt: Ra = 1.25 ,đối với lỗ Þ12

Hình 5.3.1 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 3

4.3.3 Chọn máy công nghệ

-Theo bảng 7 trang 175 thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy , ta chọn máykhoan nhiều trục 2C150 , công suất động cơ 7,5kw

4.3.4 Chọn đồ gá

• Định vị: Định vị mặt 1 đã được gia công:( 5 bậc) và 1 chốt chống trượt 1 bậc

• Kẹp chặt:đòn kẹp liên động

4.3.5 Chọn dụng cụ cắt

- Khi khoan: [theo bảng 4-42 trang 326 sổ tay công nghệ tập I ]

Chọn mũi khoan ruột gà bằng thép gío đuôi côn mooc Chiều dài L =225 mm

Chiều dài phần làm việc l= 175 mm

Đường kính d = 12 mm

-Khi khoét : [ theo bảng 4-48 trang 335 sổ tay công nghệ tập I ]

Trang 19

Chọn mũi khoét đuôi côn, vật liệu dao khoét thép gió 15-20 : Chiều dài L =160 mm

Đường kính d = 25 mm

-Khi doa: [Theo bảng 4-49 trang 336 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I]

Chọn mũi doa , đuôi côn

Chiều dài L =138 mm

Đường kính d = 12mm

4.3.6Xác định lượng dư và kích thước trung gian

- Theo bảng 3-11 dung sai kích thước chi tiết đúc cấp chính xác 16

-Lỗ đúc đặc trước khi gia công

-khoan D=11.8 => δ1= 0.27mm

-Doa D=12 => δ1= 0.038mm

-Khoét D=12 => δ1= 0.12mm và khoét lỗθ25

Ta có lượng dư trung gian:

D2max=11.9+0.12=12.02mm

-Đương kính lớn nhất khi doa là:

D3max=12+0.03=12.03mm

4.37 Chế độ cắt :

4.3.7.1 Chiều sâu cắt

-Khoan t=5.75mm

-khoét t=0.25mm,t= 2.5mm

Trang 20

-Doa t=0.05mm

4.3.72 Bước tiến dao

-Khoan : S1=0.5 mm/vong

-Khoét : S2=0.8 mm/vong

-Khoét : S3=1.4 mm/vong

4.3.73 Tốc độ cắt

+ Khoan v1 = 28 m/ph+ Khoét v2 = 28 m/ph+Doa v2 = 5.9m/ph

- Số vòng quay:

+ Khoan n1 = 1000 1000 28 891.7

v D

Trang 21

- S lượng chạy dao mm/vòng.

4.4 Nguyên công 4: Gia công 2 mặt bên

- Yêu cầu kỹ thuật: + Cấp chính xác: IT12.

+ Độ nhám bề mặt: Rz=20

+ Bước 1: Phay thô

Trang 22

4.4.2 Sơ đồ gá đặt

Hình 5.2.1 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 2

4.43Chọn máy công nghệ

Theo tài liệu [HD Thiết kế đồ án CNCTM ] trang 341 ta chọn máy Phay 6P12 cócác thông số sau:

Khoảng cách từ trục chính tới bàn máy: 30-450

Kích thước bàn máy: 320x1250

Số cấp chạy dao: 18

Số cấp tốc độ trục chính: 18

Phạm vi tốc độ trục chính : 31.5-1600

Công suất động cơ chính: 7.5 Kw

Giới hạn chạy dao (mm/phút): + Ngang lớn nhất 240

+ Đứng lớn nhất 420

+ Dọc lớn nhất 800

Chọn đồ gá

• Định vị: Định vị mặt (1): 6 bậc tự do,1 phiến tỳ phụ

• Kẹp chặt: kẹp bằng cơ cấu bu lông vặn.

4.44Chọn dụng cụ cắt

4.5Xác định lượng dư và kích thước trung gian

- Theo bảng 3-11 dung sai kích thước chi tiết đúc cấp chính xác 16 có

- Lượng dư tổng cộng:Z0 = 3mm (ứng với kích thước lớn nhất của chi tiết là 180mm)

Trang 23

Kích thước danh nghĩa là 40mm.

Ta có lượng dư bên dưới là 4mm

=> Kích thước của phôi là :40 + 3.5 + 2.5 = 46 mm

Dung sai phôi δ0= 0.5mm (Ứng với kích thước là 180mm - cấp chính xác 15 trabảng 3-11/ trang 182 sổ tay công nghệ tập 1)

=> Kích thước lớn nhất của phôi là: D0max= 46 + 0.5 = 46.5mm

Các bước công nghệ khi gia công mặt phẳng bên

+Phay thô cấp chính xác 12 => δ1= 0.23 mm

Lượng dư cho bước phay thô Z0max = (2 + 0.5) = 2,5mm

D1max= D0max – Z0max = 46.5 – 2,5 = 44mm+ Phay tinh cấp chính xác 9 => δ1= 0.1 mm

Kích thước lớn nhất của phôi D1max= 44 + 0,1 = 44,1 mm

Lượng dư cho bước phay tinh Z0max = (1 + 0.1) = 1,1 mm

D1max= D0max – Z0max = 44,1 – 1,1 = 43 mm

Tương tự tính lượng dư cho mặt dưới:

Vậy : Trên bản vẽ sẽ ghi là D = 40±0.1 mm

4 6 Chế độ cắt :

4 6.1 Chiều sâu cắt

- Bước 1: Phay thô với t= 2,5 mm.

- Bước 2 : Phay tinh với t= 1.1 mm.

4 6.2 Bước tiến dao

- Phay thô: S z =0.26mm/răng⇒S = 2.4 mm/vòng

- Phay tinh: S = 0.18 mm/vòng.

4.6.3 Tốc độ cắt

+ Phay thô v1 = 141 m/ph+ Phay tinh v2 = 180 m/ph

- Số vòng quay:

+ Phay thô n = 1000×v =1000×141=224.5vòng/ph

Trang 24

+ Phay tinh n2 = 286,6

20014.3

1801000

1600

min

max 18

5.224

L D T

- S lượng chạy dao mm/vòng

Trang 25

Tương tự tính chế độ cắtcho mặt con lại.

4 8 Chọn dụng cụ kiểm tra

Thước phẳng, eke, máy đo độ nhám, thước cặp

Yêu cầu kỹ thuật : + Cấp chính xác: IT7

+ Độ nhám bề mặt: Ra = 1.25

51.1Chọn trình tự các bước trong nguyên công

Bước 1: khoét

Bước 2: doa

5.2Sơ đồ gá đặtë

Hình 5.3.1 : Sơ đồ định vị và kẹp chặt nguyên công 3

5.3Chọn máy công nghệ

-Theo bảng 7 trang 175 thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy , ta chọn máyphay6H11 , công suất động cơ 4.5kw

53.1Chọn đồ gá

• Định vị: Định vị mặt 1 đã được gia công:(6bậc) và 1 phiến tỳ

• Kẹp chặt: kẹp bằng cơ cấu bu lông vặn.

5.4Chọn dụng cụ cắt

-Do đường kính θ60nên ta đúc lỗθ55để tiên gia công

-Khi khoét : [ theo bảng 4-48 trang 335 sổ tay công nghệ tập I ]

Chọn mũi khoét đuôi côn, vật liệu dao khoét thép gió 15-20 : Chiều dài L =160 mm

Định dạng
Số trang	44
Dung lượng	906,5 KB
File đính kèm	bản vẽ Giá đỡ.rar (640 KB)