Thiết kế quy trình công nghệ gia công Giá đỡ trục đứng ( ko kèm bản vẽ)

GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Lời Nói Đầu Qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng hộp cần đạt yêu cầu mặt đầu, độ song song lỗ với Từ yêu cầu trên, ta phải thiết kế qui trình công nghệ hợp lý từ khâu tạo phôi đến khâu tạo thành chi tiết hoàn chỉnh Trên sở ta phải thiết kế đồ gá, tính chế độ cắt xác đònh thời gian gia công cho nguyên công cách hợp lý để đạt hiệu kinh tế, kỹ thuật cao Những yêu cầu thể : ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT DẠNG HỘP Các số liệu, thông số tra bảng tính toán dựa vào tài liệu thầy hướng dẫn Một sản phẩm có nhiều phương án công nghệ khác việc thiết kế quy trình công nghệ so sánh chọn lọc phương án công nghệ hợp lý đảm bảo yêu cầu chất lượng, giá thành rẻ, thời gian, đáp ứng nhu cầu xã hội Tuy nhiên, mặt kinh nghiệm thực tế nên tránh khỏi sai sót trình tính toán chọn số liệu Em mong thầy cô góp ý, bổ sung để kiến thức em vững vàng Vónh long, ngày 15 tháng 12 năm 2006 Sinh viên thực Nguyễn Tấn Trúc SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân Ý kiến Giáo viên hướng dẫn Vónh Long, ngày……… tháng ……… năm 200…… Giáo viên hướng dẫn SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phần 1: GVHD: Phùng Rân XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG: - Công dụng: - Trong tất loại máy móc từ máy công cụ, máy phát động lực… đến máy chuyên dùng có chi tiết dạng hộp Hộp loại chi tiết sở quan trọng sản phẩm Hộp bao gồm chi tiết có hình khối rỗng thường làm nhiệm vụ chi tiết cở sở để lắp đònh vò, lắp ( nhóm, cụm, phận ) chi tiết khác lên tạo thành phận máy nhằm thực nhiệm vụ động học toàn máy Đặc điểm chi tiết dạng hộp có nhiều vách, độ dày mỏng vách khác có nhiều bề mặt gia công Đặc biệt hộp thường có nhiều lỗ cần đựơc gia công xác để thực mối lắp ghép Công dụng chi tiết giá đỡ trục dùng để đỡ đầu trục đựơc gọi lỗ xác + Tên chi tiết: GIÁ ĐỢ TRỤC + Chi tiết gồm phần: - Phần 1: gồm mặt bích có chiều dầy 15mm, mặt bích nầy có lỗ M10, dùng để lắp ghép với chi tiết khác qua mối ghép bulong nầy - Phần 2: phần thân, phần làm việc chính, gồm phần trụ có đường kính Φ 33, phần lỗ trục lỗ trục Φ25 Φ 30 lỗ trục bên tạo thành vai bậc nhằm đònh vò trục lắp vào chi tiết trình hoạt động ổn đònh - Phần 3: phần đế chòu tải chi tiết, gồm mặt bích có biên dạng hình vuông, góc mặt bích nầy có lỗ Các lỗ nầy tạo vai bậc dùng để bắt bulong - Yêu cầu kỹ thuật: - Độ không vuông góc mặt đầu lỗ tâm khoảng 0,05 30mm bán kính - Dung sai độ không đồng tâm hai lỗ Þ30, Þ20 không 0,02 - Vật liệu: - Giá đỡ trục chi tiết dạng hộp, chòu tải trung bình, làm việc môi trường rung động nên vật liệu chế tạo phải đáp ứng độ cứng vững Vật liệu thông thường dùng để chế tạo thép cacbon, thép hợp kim, loại gang xám Ở với chi tiết nầy ta chọn vật liệu gang xám GX 15 – 32 II XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT: - Dựa vào nhu cầu xã hội, nhà máy cần phải sản xuất số lượng sản phẩm khoảng thời gian đònh.Tuỳ theo nhu cầu sản lượng hàmg năm mức đôï ổn đònh sản phẩm mà người ta chia ba dạng sản xuất sau đây:  Sản xuất đơn  Sản xuất hàng loạt ( lớn, vừa, nhỏ )  Sản xuất hàng khối - Để xác đònh dạng sản xuất, ta cần phải tính: SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy - Sản lượng hàng năm chi tiết: tính công thức: N = N m.(1 + α+β ) 100 Trong đó: N : số chi tiết sản xuất năm N0 : số sản phẩm sản xuất năm m: số lượng chi tiết sản phẩm α : phần trăm phế phẩm chủ yếu phân xưởng đúc (α = 3% - 6%) β : số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ: ( β = 5% - 7% ) Từ phiếu nhiệm vụ ta có số liệu sau: + Số sản phẩm sản xuất năm: N0 = 17.000 chiếc/năm + Số lượng chi tiết sản phẩm: m = Ta chọn + Phần trăm phế phẩm chủ yếu phân xưởng: α = 3% + Số chi tiết chế tạo thêm để dự trư:õ β = 5% Ta có: 3+5 N = 16.800 x1(1 + ) = 18.816 (chiếc/năm) 100 - Trọng lượng chi tiết xác đònh theo công thức: Q1 = V.γ (kg )  Trong đó: Q1: trọng lượng chi tiết ( kg ) V: thể tích chi tiết ( dm3 ) γ : trọng lượng riêng vật liệu chế tạo chi tiết  Mặt khác ta có: Trọng lượng riêng gang xám là: 7,2 (kg/dm3 ) SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy  Thể tích chi tiết là: + Thể tích phần chi tiết là: V3 = V1.1 – [4(V1.2 + V1.3 )+ V1.4] V3 = axbxc − [4(Π D2 D2 D2 h+Π h) + Π h] 4 = 114728,3 (mm3) + Thể tích phần trụ chi tiết là: V2 = Π 2 D D D D2 h − [(Π h+Π h) + Π h] 4 4 = 12563,9 (mm3) +Thể tích phần chi tiết là: V1 = Π V2 = V1.1 – V1.2 2 V1 = V1.1 – (V1.2 + 2V1.3) D D D h − [(Π h + 2Π h] 4 = 44745 (mm3) ` + Tổng thể tích chi tiết là: VTC = V1 + V2 + V3 VTC = 172037,2 ( mm3 ) = 0,1721 ( dm3 )  Trọng lượng chi tiết là: Q1 = V.γ (kg ) Q1 = 0,1721 x 7,2 = 1,23 ( kg ) * Cách Xác Đònh Dạng Sản Xuất Dạng sản xuất Q1 – Trọng lượng chi tiết > 200 kg – 200 kg < 4kg Sản lượng hàng năm chi tiết ( ) Đơn 1000 > 5000 > 50.000 - Dựa vào sản lượng hàng năm trọng lượng chi tiết vừa tính, ta so sánh với bảng trên, ta thấy chi tiết sản xuất dạng hàng loạt lớn SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phần 2: I VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VẬT LIỆU: - Với chi tiết dạng hộp giá đỡ trục ta chọn vật liệu chế tạo gang xám GX 1532 Với vật liệu gang xám GX 15-32 có thành phần sau: Mác gang Độ bền Kéo GX 15 – 32 15 Độ rắn HB Uốn 32 163 – 229 Thành phần hoá học ( % ) C Si Mn P S Không 3,6 2,2 0,6 0,3 0,15 ( Bảng tính thành phần hoá học Gang xám – Thiết kế Đúc – trang 48 ) II PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI: - Do vật liệu gang xám nên ta chọn phương pháp chế tạo phôi phương pháp đúc khuôn cát, chi tiết sản xuất dạng sản xuất hàng loạt lớn, với mặt phân khuôn nằm ngang., làm khuôn máy, với CCX II với IT14 ÷ IT15 (theo tài liệu HDTK ĐAMH CNCTM ĐHBK TPHCM trang 27 Theo tài liệu sổ tay công nghệ tập 1, bảng - 13 trang 185) - Sai lệch: + Sai lệch cho phép kích thước: ± 0,6 ( mm ) ( bảng 3-3 trang 174 – ST1 ) + Sai lệch chiều dầy thành không gia công: ± 0,8 ( mm ) (trang 81 – Tkế đúc) + Sai lệch cho phép kích thứơc mẫu: ± 0,8 ( mm ) (trang 207 – Thiết kế đúc) + Tuổi thọ khuôn đúc: 1000 ÷ 5000 ( lần đúc ) - Do kích thước lớn 210 mm, nên ta chọn lượng dư gia công cho bề mặt sau: + Lượng dư cho bề mặt 1: 2.5 mm + Lượng dư cho bề mặt : 3,5 mm + Góc thoát khuôn 30 + Bán kính góc lượn R = (mm),R = 12 (mm) * Bản vẽ phôi: - Từ kích thước vẽ chi tiết ta có kích thước cho vẽ phôi : 84 - Kích thước phôi = kích thước chi tiết + kích thước lượng dư - Dung sai kích thước phôi theo cấp xác đối xứng [Theo bảng phụ lục 17 ] - Theo hướng dẫn đồ án CNCTM dung sai kích thước ± IT 15 (ghi vẽ phôi) - Độ nhám Rz = 80 µm SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân • Dung sai kích thước chi tiết đúc (mm), lấy theo IT15: • Quá trình hình thành phôi: - Theo [7, trang 63] trình hình thành phôi trải qua bước sau: - Trước hết phận kỹ thuật phải vẽ vẽ vật đúc Căn vào vẽ vật đúc phận làm mẫu chế tạo mẫu hộp lõi Ở phận làm khuôn người ta dùng mẫu hỗn hợp làm khuôn để chế tạo khuôn Ở phận làm lõi người ta dùng hộp lõi hỗn hợp làm lõi chế tạo lõi Sau sấy khuôn lõi ta đem lắp ráp khuôn lõi lại với Tiến hành bước rót kim loại vào khuôn, mởõ khuôn lấy vật đúc, làm vật đúc kiểm nghiệm Bản vẽ khuôn đúc: * Các lưu ý đúc chi tiết: -Do gang xám dễ đúc chảy loãng tốt, co ngót nên dùng rộng rãi để đúc chi tiết, trình đúc cần lưu ý số việc sau: -Do gang dễ biến trắng nên dùng vật làm nguội cần phải thận trọng -Khi đúc, thông thường, nên rót kim loại vào chỗ mỏng nhằm làm đồng nhiệt độ, tránh nút nhiệt vật đúc -Tránh bò biến trắng cục bộKhi ráp khuôn nên tránh khe hở lớn ruột tạo rìa thừa, gây nứt mép cạnh SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phần 3: CHỌN GVHD: Phùng Rân PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG I QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ: Qua vẽ lồng phôi chi tiết, ta nhận thấy có phương pháp gia công sau: SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy - Phương án 1: S TT TÊN NGUYÊN CÔNG Phay mặt phẳng Bước Phay mặt phẳng đáy Bước Phay mặt phẳng đầu Khoan + Doa + vát cạnh Bước Khoan lỗ φ10 x80 (khoan mồi) Bước Khoan rộng lỗ φ 24,5 Bước Doa lỗφ25 x80 Bươc Khoan rộng lôbậc φ29 x35 Bước Doa lỗbậc φ30x35 Bước Vát cạnh kiểm tra, Khoan hai lỗ φ8,5 Khoan lỗ φ12 khóet bậc φ20 Bước Khoan lỗ φ11x20 Bước Khoan lỗ φ19x6 Bứơc3 Khoét lỗ φ12x20 Bước Khoét lỗ φ20x20 Tarô hai lỗ M10 SVTH: Nguyễn Tấn Trúc BỀ MẶT ĐỊNH VỊ 3–4 6–7 Trang GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy - Phương án 2: T TÊN NGUYÊN CÔNG Phay hai mặt phẳng Bước Phay mặt đầu đủ kích thước Bước Phay mặt đáy đủ kích thước Khoan +Doa Bước Khoan lỗ φ10 x80 (khoan mồi) Bước Khoan rộng lỗ φ24x80 Bước Khoét lỗφ25 x80 Bước Khoan rộng lôbậc φ29 x35 Bước Khoét lỗbậc φ30x35 Khoan + Tarô Bước Khoan lỗ φ8,5 x15 Bước Tarô lỗ M10 Khoan + Khoét Bước Khoan lỗ φ11x20 Bước Khoan lỗ φ19x6 Bước Khoét lỗ φ 12x20 Bước Khoét 4φ20x6 SVTH: Nguyễn Tấn Trúc BỀ MẶT ĐỊNH VỊ 3–4 6–7 Trang 10 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân Khoan Khoét thô Khoét tinh 40 40 32 ( Sổ tay 1: Bảng 3-87 – trang 244 )  Lượng dư cho bước gia công khoan: 2Zmin1 = D1max  Lượng dư cho bước gia công khoét thô: 2Zmin2 = 2(Rz1 + T1 + ρ12 + ε 12 ) = ( 40 + + 35, 0012 + 02 ) = 150,002 (µm)  Lượng dư cho bước gia công khoét tinh: 2Zmin3 = 2(Rz2+ T2 + ρ 22 + ε 22 ) − = ( 40 +0 + 28, 00082 + 02 ) = 136,0016 (µm) Các kích thứơc trung gian lỗ:  Kích thước trung gian lỗ lớn chi tiết: Dmax3 = 12 + 0,070 = 12,070 ( mm )  Kích thước trung gian lỗ sau khoét tinh: Dmax2 = Dmax3 - 2Zmin3 = 12,07 – 0,136006 = 11,933 ( mm )  Kích thước trung gian lỗ sau bước khoét thô: Dmax1 = Dmax2 - 2Zmin2 = 11, 933– 0,150002 = 11,783 ( mm )  Kích thước trung gian lỗ sau bước khoan: Dmax0 = Dmax1 - 2Zmin1= 11,783 – 11,783 = ( mm ) - Ta có giá trò dung sai bước công nghệ: (bảng – trang 102 – DSLG )  Dung sai khoan: δ1 = 0,18 (mm) (cấp xác 12)  Dung sai khoét thô: δ2 = 0,11 (mm) (cấp xác 11)  Dung sai khoét tinh: δ3 = 0,07 (mm) (cấp xác 10)  Dung sai phôi: δ = 1,400 (mm) ( phôi đúc cấp xác 2) (Bảng: 3-11-trang 182-STCNCTM – tập:1) Ta có:  Đường kính trung gian nhỏ phôi: Dmin0 = Dmax0 – δ = (mm)  Đường kính trung gian sau gia công khoan: Dmin1 = Dmax1 – δ1 = 11,782 – 0,18 = 11,602 (mm)  Đường kính trung gian sau gia công khoét thô: Dmin2 = Dmax2 – δ2 = 11, 932 – 0,11 = 11,822 (mm)  Đường kính trung gian sau gia công khoét tinh: Dmin3 = Dmax3 – δ3 = 12,07 – 0,07 = 12 (mm) Tính lượng dư lớn bé lỗ:  Bước khoan: 2Zmin1 = Dmax1 - Dmin0 = 11,782 – = 11,782 (mm) 2Zmax1 = Dmin1 - Dmax0 = 11,602 – = 11,602 (mm) SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang 33 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân  Bước khoét thô: 2Zmin2 = Dmax2 - Dmax1 = 11,932 – 11,782 = 0,15 (mm) 2Zmax2 = Dmin2 - Dmin1 = 11,822 – 11,602 = 0,22 (mm)  Bước khoét tinh: 2Zmin3 = Dmax3 - Dmax2 = 12,07 – 11,932 = 0,138 (mm) 2Zmax3 = Dmin3 - Dmin2 = 12– 11,822 = 0,178 (mm)  Vậy lượng dư tổng cộng lớn bé nhất: Z i = 11,782 + 0,15 + 0,138 = 12,07( mm ) Zmin0 = ∑ i =1 Zmax 0= ∑ Z max i = 11,602 + 0,22 + 0,178 = 12 ( mm ) i =1  Thử lại kết : 2Zmin0– 2Zmax0 = 12,07 – 12 = 0,07 (mm) δ ct - δ0 = 0,07 – = 0,07 ( mm) Vậy so sánh (1) (2) ta thấy tương đương (1) (2) II Bảng xác đònh lượng dư phương pháp phân tích: Lượng dư tính toán 2Zmin (µm) Các yếu tố tạo thành lượng dư (µm) Bước Rzi Ti ρi εi Kích thước tính toán (µm) Dung sai ( mm ) Lượng dư giới hạn (mm) Kích thước giới hạn (mm) Dmax Dmin 2Zmax 2Zmin Phôi 0 700,021 - 7,601 1,400 0 - - Khoan 40 35,001 11,782 11,429 0,18 11,782 11,602 11,60 11,78 Khoét thô 40 28,0008 0,15 11,663 0,11 11,932 11,822 0,22 0,15 Khoét tinh 32 14,0004 0,138 12 0,07 12,07 12 0,178 0,138 − Phương pháp đặc trưng cho nguyên công bước khoan + khoét lỗ lại lỗ phần SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang 34 GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phần : TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT Nguyên công 4: KHOAN + KHOÉT Φ 12  Tính chế độ cắt phương pháp phân tích : Vật liệu: vật liệu chi tiết gang xám 15-32 có HB = 190 Chọn máy: Máy khoan cần 2A55 Đặc tính kỹ thuật Đường kính lớn khoan thép ( σ b = 60 KG / mm ) (mm) Côn mooc trục Công suất đầu khoan (kW) Công suất nâng xà ngang (kW) Thông số 50 Số 4,5 1,7 30-37, 5-47, 5-60-75-95-118-150-190Số vòng quay trục (v/ph) 225-300-375-475-600-950-1180-15001700 Bước tiến vòng quay trục 0,05-0,07-0,1-0,14-0,2-0,28-0,4-0,56(mm/v) 0,79-1,15-1,54-2,2 Moment xoắn lớn (KG) 75 Lực dọc trục lớn (KG) 2000 (Trang 220-Chế độ cắt gia công khí) Trình tự làm việc nguyên công:  Bước:1 Khoan chi tiết đu kích thươc theo yêu cầu mũi khoan ruột gà thép gió P18 chuôi côn  Bước 2: Khoét thô dao khoét có gắn mảnh hợp kim cứng BK8  Bước 3: Khoét tinh để đạt độ nhám yêu cầu Rz25 Chọn dao: − Dao khoét gắn mảnh hợp kim cứng BK8, chuôi côn Với thông số: D=12,L = 156, l = 22, γ = 50 , α = 100 , α1 = 200 , ϕ = 600 , ϕ0 = 300 , ω=100 ( bảng 4-47 trang 298, bảng 4-48 trang 301 – ST1 ) − Mũi khoan thép gió P18, chuôi côn Với thông số: D = 11,L = 175, l = 195 ( bảng 4-49 trang 302, bảng 4-50 trang 304 – ST- tập ) Xác đònh chiều sâu cắt:  Khoan SVTH: Nguyễn Tấn Trúc t1 = Dmin1 − Dmin 11, 602 − = = 5,801(mm) 2 Trang 35 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy  Khoét thô:  Khoét tinh: GVHD: Phùng Rân 11,822 − 11, 602 = = 0,11(mm) Dmin − Dmin1 D − Dmin 12 − 11,822 t3 = = = 0, 089( mm) 2 t2 = Lượng chạy dao – S: Khoan: S = 7,34 Khoét thô: Khóet tinh: Tốc độ cắt v : D 0,81 11, 6020,81 = 7,34 = 1, 04 (mm/vòng) HB 0,75 1900,75 (Trang 89 – Chế độ cắt gia công khí) S2 = 0,9 ( mm/vòng ) (bảng 9-3–Trang 89 - CĐCGCCK) S3 = 0,7 ( mm/ vòng ) (Bảng 9-3-trang90-CĐCGCCK) zv V = Cmv D k T t xv S yv v ( m/phút ) ( trang 77 – CĐCGCCK ) Trong đó: Hệ số số mũ T ( phút ) Cv zv xv yv m Khoan 17,1 0,25 0,4 0,125 45 Khoét 105 0,4 0,15 0,45 0,4 30 ( Bảng 3-3 trang 84, bảng 4-3, trang 85, CĐCGCCK ) Với hệ số Kv khoan Kv= Kmv KuvKlvKnv = x x x 0,7 = 0,7 Trong đó: Dạng gia công  190  Kmv =    HB   np* = : hệ số ảnh hưởng chất lượng bề mặt gia công [2, bảng 5.1 trang 16 -CDCGCCK] Kuv = : hệ số ảnh hưởng trạng thái phôi [bảng:8-1-CDCGCCK ] Klv = : ảnh hưởng chiều sâu lỗ V [bảng5.31-CDCGCCK ] Knv = 0,7 hệ số ảnh hưởng vào tình trạng bề mặt phôi {B7-1-CDCGCCK ] Với hệ số Kv khooét Kv= Kmv KuvKlvKnv = x x 0,83 x 0,7 = 0,581 Trong đó:  190  Kmv =    HB  np* = : hệ số ảnh hưởng chất lượng bề mặt gia công [2, bảng 5.1 trang 16 -CDCGCCK] Kuv = 0,7 :hệ số ảnh hưởng trạng thái phôi {bảng 8-1-CDCGCCK ] Klv = : ảnh hưởng chiều sâu lỗ [bảng 6-3-CDC ] SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang 36 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân Knv = 0,83 hệ số ảnh hưởng vào tình trạng bề mặt phôi {2, B7-1-CDC ] Ta có: - Khoan: 17,1x11, 6020,25 V1 = 0,125 x0, = 13, 72( m / ph) 45 x5,8010 x10,4 - Khoét thô: 105 x11,8220,4 V2 = 0,4 x0, 581 = 61, 37( m / ph) 30 x0,110,15 x 0, 90,45 - Khoét tinh: 105 x120,4 V3 = 0,4 x0, 581 = 71,37(m / ph) 30 x0, 0890,15 x0, 70,45 Số vòng quay: 1000v ( vòng/phút ) πD − Tính số vòng quay khoan : nt = 1000 ×13, 72 = 376, (vòng/phút) 3,14 ×11, 602 − Tính số vòng quay khoét thô: n1 = n2 = - 1000 × 61,37 = 1653, (vòng/phút) 3,14 ×11,822 Tính số vòng quay khoét tinh: n3 = 1000 × 71,37 = 1894,1 (vòng/phút) 3,14 ×12  Chọn số vòng quay theo máy: - Khoan: n1 = 405 ( v/ph ), theo máy ta chọn: n1 = 375 ( v/ph) - Khoét thô: n2 = 1428 (v/ph), theo máy ta chọn: n2 = 1180 (v/ph) - Khoét tinh: n3 = 1672 ( v/ph ), theo máy ta chọn: n3 = 1500 ( v/ph ) - Tốc độ cắt thực tế khoan khoét là: + Khoan: V1 = n1.π D 375 × 3,14 × 11, 602 = = 13,66 1000 1000 ( vòng/phút ) n2 π D 1180 × 3,14 × 11,822 = = 43,8 1000 1000 ( vòng/phút ) + Khoét thô: V2 = + Khoét tinh: SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang 37 GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy V3 = n3 π D 1500 × 3,14 ×12 = = 56,52 1000 1000 ( vòng/phút ) Moment xoắn lực chiều trục khoan: M =CMxDzMxSYMxKmM (kgm) P0 =CpxDZpxSYpxKp (kg) Trong Công thức tính moment xoắn Trong Công thức tính lực chiều trục Hệ số số mũ CM 0,021 ZM Hệ số số mũ Cp Zp 42,7 1,0 (theo bảng 7-3 trang 87 – CDCGCCK) YM 0,8 Yp 0,8 Trong đóhệ số Kp (theo bảng 12-1 bảng 13-1 trang 21- CDCGCCK) Kmp=KmM =1  Kp=1 Thay vào ta có: M = 0,021x11,6022x1,040,8x1 = 2,92 (KGm) = 2920 (Kg/mm) P0 = 42,7x11,6021x1,040,8 x1 = 511,2 (KN) Vậy so với công suất máy 4,5 kw thỏa mãn điều kiện an toàn  Xác đònh số vòng quay trục lượng chạy dao đầu khoan Biết nchủ động =nt.chính Sđkh= nmáy − Quãng đường điểm đầu khoan quãng đường điểm lưỡi cắt mũi khoan Sđkhx nt =Sdaox ndao= 1,04x376,6 = 391.7 − Chọn số vòng quay trục theo thuyết minh máy 375 (vòng /phút) n S dao dao = 391,7 = 1,04(mm/vòng) Sđầu khoan= n 375 t.chính − − Theo thuyết minh chọn máy có lượng chạy dao 1,15 Do lượng chạy dao tjực tế dụng cụ là: Sthực = SVTH: Nguyễn Tấn Trúc n tcSđkh 375x1,15 = = 1,1(mm/vòng) n dao 391,7 Trang 38 GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy  Moment xoắn lực chiều trục tính theo công thức : * Khoét: Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.Kp * P0 = 10 CP x Dq x SY x KP x tx (KG) Hệ số số mũ Tên Vật liệu Vật liệu công thức tính moment xoắn Nguyên công gia công lưỡi cắt CM q x y GX 15-32 Hợp kim 0,196 0,85 0,8 0,7 Khoét HB 190 cứng Hệ số số mũ công thức tính lực hướng trục P Cp q x y 46 0,4 ( Bảng 5-32, trang 25, STCTM -tập:2 ) n 0, HB   190  0,6 - Hệ số điều chỉnh kP dùng cho gang : k MP = k P =   =  =1  190   190  ( bảng 5-9, trang 9, STSTCTM -tập:2 ) Thay vào ta có:  Khoét thô: Mx = 10 x 0,196 x 11,8220,85x 0,110,8x0,90,7x1 =2,57 (Nm) 0,4 P0 = 10 x 46 x 0,11 x11,822x 0,9 x1 = 573,5 (Nm)  Khoét tinh: Mx = 10 x 0,196 x 120,85x0,0890,8x0,70,7x1 =1,822 (Nm) 0,4 P0 = 10 x 46 x0,089 x12x 0,7 x1 = 425,959 (Nm) * Lượng chạy dao răng: SZ = S Z ( mm/răng ) Với: - Z : số dụng cụ (Z=4) - S : lượng chạy dao vòng ( mm/vòng ) Vậy lượng chạy dao răng:  Khoét thô : SZ1 = 0,225 ( mm/răng )  Khoét tinh: SZ2 = 0,175 ( mm/ ) SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang 39 GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 10 Công suất cắt máy: Ta có: Nc = Mx.n 9750 ( Trang 21 – ST2 ) 2,57 × 1180 = 0,31 (Kw) 9750 1,822 ×1500 = 0, 28 (Kw) + Khoét tinh N2 = 9750 Vậy so với công suất máy 4,5 kw thỏa mãn điều kiện an toàn - Khoét thô: N1 = 11 Xác đònh thời gian bản: Với gia công khoan khoét ta có: L + L1 + L T0 = ( phút ) S.n D−d L1 = Cotgϕ + 0.5 ÷ mm L2=1÷3 mm - Khoan: L = 20 ( mm ) ; L1 = 5,4 ; L2 = ; S = 1,04 ( mm/v ) ; n = 375 (v/ph) T01 = 20 + 5, + = 0, 073 (phút) 375 x1, 04 ⇒ Thời gian thực bước khoan TCT1 = T01 + 10%T01 + 8%T01 + 3%T01 +5%T01 = 0, (phút) - Khoét thô: L = 20 ( mm ) ; L1 = 2,1 ; L2 = ; S = 0,9 (mm/v) ; n = 1180 (v/ph ) T02 = 20 + 2,1 + = 0, 24 (phút) 1180 x0,9 ⇒ Thời gian thực bước khoan TCT2 = T02 + 10%T02 + 8%T02 + 3%T02 +5%T02 = 0,3 (phút) - Khoét tinh: L = 20 (mm) ; L1 = 2,05 ; L2 = ; S = 1,75 (mm/v) ; n = 1500 (v/ph) T03 = 20 + 2, 05 + = 0, 024 (phút) 0, x1500 ⇒ Thời gian thực bước khoan TCT3 = T03 + 10%T03 + 8%T03 + 3%T03 +5%T03 = 0,3 (phút) ⇒ Tổng thời gian thực nguyên công là: TCT = TCT + TCT2 + TCT = 0,1+,0,3 + 0,3 = 0,7 (phút) BẢNG KẾT QUẢ TỔNG HP CHẾ ĐỘ CẮT SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang 40 GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Bề mặt Bước Khoan Khoét thô Khoét tinh t (mm) 5,8 0,11 0,089 Phần 7: THIẾT S (mm/v) 1,04 0,9 0,7 V (m/ph) 13,72 61,37 71,37 n (v/ph) 376,6 1653,2 1894,1 T0 (phút) 0,1 0,3 0,3 KẾ ĐỒ GÁ CÔNG NGHỆ Nguyên công 4: KHOAN - KHOÉT LỖ Φ 12 I Kết cấu đồ gá: Đây nguyên công khoan – khoét nên đòi hỏi độ xác, độ cứng vững đồ gá Các yếu tố nầy phải đạt yêu cầu tính toán đảm bảo độ xác suốt trình gia công Đồ gá cho nguyên công nầy sử dụng cấu kẹp chặt bulong Chi tiết gia công đònh vò bậc tự do, phiến tỳ (1) Chi tiết gia công kẹp chặt ta siết đai ốc có tay quay (2) làm tác dụng lực vào khối V (3), chi tiết gia công kẹp chặt vào thân đồ gá khỏi bề mặt chi tiết gia công nới lỏng đai ốc (4), giúp cho việc tháo gá chi tiết gia công nhanh chóng Và bạc dẫn hướng (5) II Thành phần đồ gá: Cơ cấu đònh vò: - Khối V - phiến tỳ phẳng Cơ cấu kẹp chặt: Cơ cấu kẹp chặt bulong Cơ cấu dẫn hướng: Bạc dẫn hướng cho loại dao III Yêu cầu: - Đồ phải xác đònh vò trí tương quan phôi dụng cụ cắt - Phải kẹp chặt chi tiết để cố đònh suốt trình gia công IV Trình tự thiết kế: Máy phay: Khoan cần 2A55 Đặc tính kỹ thuật Thông số Đường kính lớn khoan thép ( 50 σ b = 60 KG / mm ) (mm) Côn mooc trục Số Công suất đầu khoan (kW) 4,5 Công suất nâng xà ngang (kW) 1,7 Số vòng quay trục (v/ph) 30-37, 5-47, 5-60-75-95-118-150-190SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang 41 GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 225-300-375-475-600-950-1180-15001700 Bước tiến vòng quay trục 0,05-0,07-0,1-0,14-0,2-0,28-0,4-0,56(mm/v) 0,79-1,15-1,54-2,2 Moment xoắn lớn (KG) 75 Lực dọc trục lớn (KG) 2000 (Trang 220-Chế độ cắt gia công khí) Phương pháp đònh vò: Khối V đònh vò mặt phẳng tỳ Xác đònh phương chiều điểm đặt lực cắt,lực kẹp: - Lực cắt: từ xuống - Lực kẹp vuông góc với lực cắt Tính lực kẹp: Ta có moment xoắn khoan là: Mx = 2,92 (KGm) = 2920(KGmm) Phương trình cân chi tiết: W ct = K.Mx.sin f.D α Trong đó: - Wct: lực kẹp chi tiết ( KG ) - Mx: moment xoắn mũi khoan ( KGmm), Mx = 2920 ( KGmm ) - f: hệ số ma sát bề mặt kẹp, f = 0,2 - D đường kính chi tiết :84mm - K: hệ số an toàn * Hệ số an toàn: K = K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 Với: - K0: hệ số an toàn cho tất trường hợp - K1: hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt gia công thô tinh - K2: hệ số tăng lực cắt dao mòn - K3: hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn - K4: hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt - K5: hệ số tính đến mức độ thuận lợi cớ cấu kẹp - K6: hệ số tính đến moment làm quay chi tiết Ta có: K0 = 1,5 ; K1 = 1,2 ; K2 = 1,8 ; K3 = 1,2 ; K4 = 1,3 ; K5 = ; K6 = ⇒ K = 1,5 x 1,2 x 1,8 x 1,2 x 1,3 x x = 5,1 Vậy: Lực kẹp chặt chi tiết là: SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang 42 GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy W ct = α 5,1 x 2920 = = 626,8 ( KG) f.D 0,2 x 84 K.Mx.sin Tính chọn bulong: Ta có công thức tính chọn đường kính bulong sau: d=C Wct σ ( trang 79 – giáo trình CNCTM ) (mm) Với: d: đường kính bulong ( mm ) C = 1,4 ren hệ mét Wct : lực kẹp ( KG ) σ: ứng suất kéo ( KG/mm ), bulong thép 45 σ = 8÷ 10 Chọn σ = 10 ⇒ d=C Wct 626,8 = 1,4 = 11,08 σ 10 (mm) d = 11,08 ( mm ) ứng với bulong M12, để đảm bảo sức bền bulong độ cứng vững đồ gá, ta chọn bulong M12 Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá ε ct: Ta có: Sai số gá đặt đồ gá: ε gđ = ε c + ε k + ε ct + ε m + ε đc Với : εgd : sai số gá đặt εc : sai số chuẩn εk : sai số kẹp chặt εct : sai số chế tạo εm : sai số mòn, εm = β N εdc : sai số điều chỉnh * Sai số chế tạo: ( CT 61 – trang 88 – TKĐACNCTM ) ε ct = ε gđ - ( ε c + ε k + ε ct + ε m + ε đc ) - εc = - εk = - εđc = 5I10 µm - Ta chọn sai số gá điều chỉnh là: 5µm = 0,005 mm - εm = β N = 0,3 18816 = 41,15 (µm) = 0,04115 (mm) - εgđ = δ/3, với δ: dung sai nguyên công δ = 0,07 x = 0,14 (mm) ⇒ εgđ = 0,14/3 = 0,0467 (mm) Vậy: sai số chế tạo là: SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang 43 GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy ⇒ ε ct = ε gđ2 − ( ε c2 + ε k2 + ε m2 + ε dc2 ) ε ct = 0,04672 − (02 + 02 + 0,041152 + 0,0052 ) = 0,0224 (mm) = 22 ( µ m) Yêu cầu kỹ thuật: - Độ không song song mặt đònh vò so với đáy đồ gá ≤ 22(µm) - Độ không vuông góc tâm bạc dẫn đáy đồ gá ≤ 22 (µm) - Độ không vuông góc tâm chốt đònh vò đáy đồ gá ≤ 22 (µm) - Độ không vuông góc mặt gờ chốt đònh vò đáy đồ gá ≤ 22 (µm) Kết luận “QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT GIÁ ĐỢ TRỤC” thiết lập gồm có sáu nguyên công với trình tự bước công nghệ nguyên công QTCN có nhược điểm không tận dụng trang thiết bò đại có dây chuyền tự động hóa Tuy nhiên mặt gia công chi tiết lập QTCN thiết lập đơn giản, dễ dàng sử dụng, thời gian gia công nhỏ, bậc thợ không cao, đảm bảo tiêu kinh tế Toàn công việc thiết kế đồ án thực thời gian ngắn, lại thiếu kinh nghiệm, tài liệu tra cứu Do đó, đồ án nhiều sai sót Rất mong quý thầy cô cho em ý kiến bổ sung để nâng cao kiến thức để quy trình công nghệ hoàn thiện hơn, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng suất, hạ giá thành sản phẩm gia công đáp ứng nhu cầu sử dụng tốt Trong trình thực hiện, đồ án em hoàn thành với hướng dẫn thầy PHÙNG RÂN Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thầy để em hoàn thành đồ án thời hạn / Ngày hoàn thành Ngày 15 tháng 12 năm 2006 SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang 44 GVHD: Phùng Rân Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy MC lục Lời nói đầu Trang Nội dung Trang Phần 1: Xác đònh dạng sản xuất Trang3 I Xác đònh dạng sản xuất Trang3 II Phân tích chi tiết gia công Trang3 Phần 2: Vật liệu phương pháp chế tạo phôi Trang6 I Chọn vật liệu Trang6 II Phương pháp chế tạo phôi Trang6 Phần 3: Phương pháp gia công Trang8 I Quy trình công nghệ Trang8 II Phương án gia công Trang12 Phần 4: Thiết kế nguyên công Trang13 I Nguyên công 1: Phay mặt phẳng Trang13 II Nguyên công 2:Tiện + Khoan Trang16 III Nguyên công 3: Tiện + Doa Trang20 IV Nguyên công 4: Khoan + Khoét Trang V Nguyên công 5: Khoét lỗ bậc Trang24 VI Nguyên công 6: Khoan + Tarô Trang27 SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang 45 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân Phần 5: Tính toán tra lượng dư Trang30 Phần 6: Tính toán chế độ cắt Trang34 Phần 7: Tính toán thiết kế đồ gá Trang40 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS-TS Nguyễn Đắc Lộc – PGS-TS Lê Văn Tiến SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập 1, NXB KH&KT – 1999 SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập 2, NXB KH&KT – 2000 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập – , NXB KH&KT – 1998 Hồ Viết Bình – Nguyễn Ngọc Đào Giáo trình CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, Trường ĐHSPKT - 2004 Nguyễn Ngọc Đào – Trần Thế San – Hồ Viết Bình CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ – NXB ĐÀ NẴNG – 2002 THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - NXB KH&KT - 1999 NGUYỄN TÁC ÁNH –Hiệu đính: PGS.TS HOÀNG TRỌNG BÁ Giáo Trình CÔNG NGHỆ KIM LOẠI _ Đại học SPKT.TPHCM GS-TS Trần Văn Đòch ATLAT ĐỒ GÁ, NXB KH&KT 2004 Hoàng Xuân Nguyên DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT, NXB Giáo Dục 1994 TRẦN HỮU QUẾ – ĐẶNG VĂN CỨ – NGUYỄN VĂN TUẤN SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang 46 Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Phùng Rân VẼ KỸ THUẬT, NXB GD – 1998 Lê Trung Thực – Đặng Văn Nghìn HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CNCTM, Trường ĐHBK TPHCM – 1992 SVTH: Nguyễn Tấn Trúc Trang 47 ... D = 1,2(mm) t= Chiều sâu cắt: Lượng chạy dao: S = 0,15 (mm/vòng ) (bảng 5-61 trang 53 – ST tập ) Tốc độ cắt: v = 140 (m/ph) ( bảng 5-65 trang 57– ST tập ) Công suất cắt: N = 2, 9( kW ) ( bảng 5-69... = 1,04 (mm/vòng ) (bảng 5-117 trang98 – ST tập ) Tốc độ cắt: v = 60 (m/ph) ( bảng 5-116 trang 98– ST tập ) − Công suất cắt: N = 2, 9( kW ) − ( bảng 5-69 trang 61 – ST tập ) Số vòng quay trục theo... Chiều sâu cắt: (mm) Lượng chạy dao: S = 0,15 (mm/vòng ) (bảng 5-61 trang 53 – ST tập ) Tốc độ cắt: v = 177 (m/ph) ( bảng 5-65 trang 54– ST tập ) Công suất cắt: N = 3, 4( kW ) ( bảng 5-68 trang