Đồ án công nghệ chế tạo máy - Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Phiến đở

MỤC LỤCCHƯƠNG I: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 6 CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ BẢN VẼ CHƯƠNG III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 12 CHƯƠN

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

-*** -

-o0o -KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Ngành: Cơ khí Chế tạo máy Niên Khoá: 2011-2015

Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết: Phiến đở

I Số liệu cho trước:

− Sản lượng: 100.000 chiếc/năm.

− Điều kiện thiết bị: Đầy đủ

II Nội dung thiết kế:

1 Tìm hiểu chi tiết gia công: Chức năng làm việc, tính công nghệ của kết cấu, dung sai.v.v…

2 Xác định dạng sản xuất: Hàng loạt lớn

3 Chọn phôi và phương pháp tạo phôi,tra lượng dư cho các bề mặt gia công.

4 Lập tiến trình công nghệ: Thứ tự gia công, phương pháp gá đặt, so sánh các phương án

và chọn phương án hợp lý.

5 Thiết kế nguyên công.

− Vẽ sơ đồ gá.

− Chọn máy, chọn dao (loại dao, kết cấu dao và vật liệu làm dao).

− Trình bày các bước: Tra các chế độ cắt: n,s,t ; tra lượng dư cho các bước và tính thời gian gia công cơ bản cho từng bước công nghệ.

− Tính lượng dư gia công cho nguyên công X: Khoét, doa lỗ ∅ 20.

− Tính toán chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá Khoét, doa lỗ ∅ 20

6 Thiết kế đồ gá cho nguyên công 6: Khoét, doa lỗ ∅ 20

− Vẽ sơ đồ nguyên lý cho đồ gá Chọn kết cấu, trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá.

− Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp cho cơ cấu kẹp.

− Tính sai gá đặt và so sánh với dung sai của nguyên công đang thực hiện trên đồ gá đó.

− Tính sức bền cho các chi tiết chịu lực.

III Các bản vẽ:

− Tập bản vẽ sơ đồ nguyên công: 8 bản A3.

IV Ngày giao nhiệm vụ: / /201

V Ngày hoàn thành nhiệm vụ: / /201

VI Giáo viên hướng dẫn:

Trang 2

Chủ Nhiệm Bộ Môn Giáo Viên Hướng Dẫn

Ký tên Ký tên

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Giáo viên hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Trang 3

Giáo viên phản biện

Trang 4

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 6

CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ BẢN VẼ

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 12

CHƯƠNG IV: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG LỖ Ø20 45

CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG THIẾT KẾ

Trang 5

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay khoa học kỹ thuật nói chung và kỹ thuật cơ khí nói riêng đang pháttriển rất nhanh Nó có mặt trên tất cả các lĩnh vực của đời sống xã hội, mang lạinhững lợi ích to lớn cho con người về cả vật chất lẫn tinh thần

Đồ án môn học Công nghệ Chế tạo máy là một môn mang tính tổng hợp caocác kiến thức đã học có liên quan tới công nghệ chế tạo máy để chế tạo được mộtchi tiết máy nhằm bảo đảm được các yêu cầu về kỹ thuật và tính kinh tế trong sảnxuất, phù hợp với điều kiện công nghệ hiện tại, với thời gian và phương pháp giacông tối ưu… Muốn đạt được tất cả các điều trên thì ta phải thiết kế được một quytrình công nghệ gia công hợp lý

Trong quá trình thực hiện đồ án sinh viên phải nắm vững các kiến thức vềcác phương pháp tạo phôi, các phương pháp gia công, định vị, gá đặt, đo lường,…

và biết cách lựa chọn ra phương pháp tối ưu, hợp lý nhất Một quy trình công nghệhợp lý là áp dụng được những công nghệ, máy móc phù hợp với điều kiện trongnước, thời gian gia công ngắn, chi phí cho gia công thấp nhưng vẫn đảm bảo đượckích thước và dung sai đúng với yêu cầu kỹ thuật đặt ra, có giá thành rẻ đáp ứngđược nhu cầu của xã hội

Tuy nhiên, trong quá trình hiện đồ án do trình độ và năng lực còn nhiều hạnchế nên không thể tránh khỏi những sai sót Em rất mong quý thầy góp ý, để em cóthể tích lũy thêm kiến thức, cũng như đảm bảo hành tranh cho công việc sau này

Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy Đặng Quang Khoa là người trựctiếp hướng dẫn em trong quá trình thực hiện đồ án này Nhờ sự hướng dẫn tận tìnhcủa thầy mà em tự nhận ra được những kiến thức còn thiếu, những hạn chế củabản thân không chỉ về kiến thức chuyên môn mà cả về thực tế cuộc sống

Sinh viên thực hiện

Phạm Thới Vinh

Trang 6

CHƯƠNG I PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Phiến đỡ là chi tiết dạng hộp, làm nhiệm vụ của chi tiết cơ sở để lắp các đơn

vị lắp (nhóm, cụm, bộ phận) của những chi tiết khác lên nó tạo thành một bộ phậnmáy nhằm thực hiện nhiệm vụ đỡ các chi tiết đó

Phiến đỡ làm việc chủ yếu ở các lỗ và mặt đầu của lỗ:

• Các lỗ 20 lắp với các trục yêu cầu cấp chính xác 7, độ bóng cấp 8, tức làRa=0,63

• Lỗ M16 dùng để tarô ren nên chỉ cần khoan đạt độ chính xác 11, độ bóngcấp 4

• Các mặt đầu của lỗ dùng để đỡ các chi tiết khác nên yêu cầu cấp chính xác

8, độ bóng cấp 6, tức Ra=2,5 Chi tiết phiến đỡ được chế tạo bằng phươngpháp đúc từ gang xám 18-36, đây là loại gang có độ bền trung bình và cótính gia công tốt, thích hợp chế tạo các chi tiết như thân, Gang xám 18-36

có các cơ tính như sau:

• Độ cứng HB: 183-200

• Dạng graphit :tấm thôGang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn,tính đúc tốt, có góp phần làm giảm rung động nên được sử dụngnhiều trong chế tạo máy

2. Phân tích công nghệ của chi tiết gia công:

Chi tiết được chế tạo từ gang xám 18-36 bằng phương pháp đúc , hình dángbên ngoài của chi tiết đơn giản, hơn nữa có 1 lổ đúc đặc nên việc tạo phôi dễ dàng

Các mặt phẳng tuy song song nhưng có chiều dày khác nhau, không thể giacông cùng lúc, do đó chi tiết có tính công nghệ không cao, nhưng hình dáng vàkích thước của các mặt này được xác định bởi nguyên lý cấu trúc hoặc chức nănglàm việc nên không thể thay đổi

Các lỗ đều là lỗ thông suốt, thuận lợi cho việc gia công bằng phương phápkhoan kết hợp khoét, doa

Lỗ trung tâm là lỗ bậc, lại yêu cầu độ bóng và cấp chính xác cao ở nơi cóđường kính lớn, khó gia công Vì dùng phương pháp doa đạt cấp chính xác và độbóng nhưng không thể gia công được sát mặt bậc, còn khoét thì được nhưng lạikhông đảm bảo yêu cầu về cấp chíng xác và độ bóng

Trang 7

Nhìn chung, hình dáng của phiến đỡ là đơn giản, tương đối đối xứng, kết cấu

bề ngoài phù hợp cho quá trình gia công

N1 = 80.000 là số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch

m = 1 : Số lượng chi tiết trong một sản phẩm

α : Số phần trăm phế phẩm trong quá trình chế tạo (3%- 6%)

β: Số phẩm trăm chi tiết chế tạo thêm để dự trữ(5% - 7%)

Trang 8

CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ BẢN VẼ LÒNG PHÔI

Phiến đỡ là chi tiếc dạng hộp, làm bằng vật liệu GX 18-36 Nên sẽ được sửdụng phương pháp đúc

1 Dạng phôi:

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

Xác định loại và phương pháp chế tạo phôi nhằm mục đích đảm bảo hiệuquả kinh tế-kĩ thuật chung của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chếtạo chi tiết từ khâu chế tạo phôi cho tới công đoạn gia công chi tiết là thấp nhất

Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần quantâm đến đặc điểm về kết cấu và yêu cầu về chịu tải khi làm việc của chi tiết (hìnhdạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc,…)

Sản lương lượng hàng năm của chi tiết

Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kĩ thuật và tổ chức sản xuất (khả năng

về thiết bị, trình độ chế tạo phôi,…)

Mặt khác khi xác định phương pháp tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâmđến các đặc tính của phôi và lượng dư gia công ứng với loại phôi đó Sau đây làmột số đặc tính quan trọng của các loại phôi thường dùng:

Phôi đúc:

Khả năng tạo hình và độ chính xác phụ thuộc vào cách chế tạo khuôn, có thểđúc được các chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp Phương pháp đúc vớicách làm khuôn theo mẫu gỗ có độ chính xác của phôi đúc thấp Phương pháp đúc

áp lực trong khuôn kim loại cho độ chính xác của phôi đúc cao Phương pháp đúctrong khuôn cát, làm khuôn bằng thủ công có phạm vi ứng dụng rộng, không bịhạn chế bởi kính thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp, tuy nhiênnăng xuất không cao Phương pháp đúc trong khuôn kim loại có phạm vi ứng dụnghẹp hơn về kích thước và khối lượng vật đúc, chi phí chế tạo khuôn cao, tuy nhiênphương pháp này cho năng suất cao, thích hợp cho sản xuất hàng loạt

Phôi rèn:

Phôi tự do và phôi rèn khuôn chính xác thường được sử dụng trong ngànhchế tạo máy Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, cho độ bền cơ tính cao, phôi cótính dẻo và đàn hồi tốt Ở phương pháp rèn tự do, thiết bị, dụng cụ chế tạo phôi làvạn năng, kết cấu đơn giản nhưng phương pháp này chỉ tạo chi tiết có hình dáng

Trang 9

đơn giản và năng suất thấp Rèn khuôn có độ chính xác cao, năng suất cao nhưngphụ thuộc vào độ chính xác khuôn, mặt khác khi rèn khuôn phải có khuôn chuyêndùng cho từng chi tiết, chi phí làm khuôn cao Phương pháp này khó đạt các kíchthước với độ chính xác cấp 7-8, những chi tiết có hình dạng phức tạp

Chi tiết có hình dạng khá phức tạp, có một số mặt gia công có độ chính xáccấp 6-7 ta không dùng phương pháp này để chế tạo phôi

Ngoài ra trong sản xuất thực tế người ta còn dùng phôi hàn nhưng phạm vinhỏ hơn

2 Chọn phương pháp chế tạo phôi:

Chọn phôi:

Dựa vào đặc điểm của các phương pháp chế tạo phôi trên ta chọn phươngpháp đúc vì:

• Giá thành chế tạo vật đúc rẻ

• Thiết bị đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn giản nên đầu tư thấp

• Phù hợp với sản xuất hàng khối

• Độ nhám bề mặt, độ chính xác phôi đúc phù hợp

Trong đúc phôi có những phương pháp sau:

• Đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ:

• Chất lượng bề mặt đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơngiản, phù hợp cho sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ

• Loại phôi này có cấp chính xác IT16 → IT17

Trang 10

• Độ nhám bề mặt: Rz=160 µm

• Phương pháp này cho năng suất trung bình, chất lượng bề mặt khôngcao, gây khó khăn cho những bề mặt không gia công cơ

• Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại:

• Nếu công việc làm khuôn được thực hiện bằng máy thì có cấp chínhxác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát mẫu gỗ

• Độ nhám bề mặt: Rz=80µm  chất lượng bề mặt của chi tiết tốt hơnphương pháp đúc với mẫu gỗ, đúc được những chi tiết hình dạng lớn

và phức tạp, nên phù hợp cho sản xuất hàng loạt vừa và lớn

• Đúc trong khuôn kim loại:

• Độ chính xác cao, giá thành đầu tư lớn, phôi có hình dạng gần giốngchi tiết và lượng dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sảnphẩm cao

ra khỏi khuôn liên tục bằng cơ cấu đặt biệt như con lăn

• Thường dùng để đúc ống, thỏi, ấm,

Kết luận:

• Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất

ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại,làm khuôn bằng máy

Trang 11

• Phôi đúc đạt cấp chính xác là II (trang 23 - Sách HD Thiết kếĐACNCTM(H.V.Bình – P.M.Thanh))

• Độ nhám bề mặt: Rz=80µm

Trang 12

CHƯƠNG III THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

Đánh dấu các mặt phẳng

Trang 16

So sánh chọn lựa nguyên công: So sánh hai phương án trên ta nhận thấy mõiphương án có ưu nhược điểm riêng.

Phương án I và II: có cùng số nguyên công, phân tán nguyên công Nhưng ởphương án I nguyên công VI đến nguyên công VII thì không đảm bảo được độsong song giữa 2 mặt phẳng hơn phương án II Chọn phương án II

Trang 17

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

Nguyên công 1: Phay thô mặt phẳng C

Định vị:3 chốt khía nhám 3 bậc tự do(mặt A), 2 chốt khía nhám khử 2 bậc tự

do ( mặt B )

Kẹp chặt:cơ cấu kẹp bằng ren vít với đòn kẹp

Chọn máy:

• Chọn máy phay đứng 6H12( bảng 9-21 trang 45 [3] )

• Bề mặt làm việc của bàn máy 320x1250mm,

Trang 18

• Hê số điều chỉnh phụ thuộc vào bề mặt gia công K4= 0,8

• Hê số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay K5= 0,8

Công suất khi phay: N = 6,6 KW (Theo bảng 5 – 130, [2] )

Thời gian nguyên công: Ttc = t0 + tp + tpv + ttn

Trang 19

Định vị: Phiến đỡ phẳng 3 bậc tự do(mặt C), 2 chốt đầu khía nhám khử 2bậc tự do ( mặt D )

Kẹp chặt: Cơ cấu kẹp bằng ren vít với đòn kẹp

Chọn máy:

Chọn máy phay đứng 6H12( bảng 9-21 trang 4,5 [3] )

Trang 20

• Hê số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính K6= 1

Công suất khi phay: N = 6,6 KW (Theo bảng 5 – 130 [2] )

• Hê số điều chỉnh phụ thuộc vào bề mặt gia công K4= 1

Vận tốc tính toán : V = 185,6 (m/ phút)

Số vòng quay tính toán :

Trang 21

Trang 22

Định vị: phiến đỡ phẳng 3 bậc tự do(mặt A), 2 chốt đầu khía nhám khử 2bậc tự do ( mặt B )

Kẹp chặt: cơ cấu kẹp bằng ren vít với đòn kẹp

Chọn máy:

Chọn máy phay đứng 6H12( bảng 9-21 trang 4,5 [3] )

Trang 23

Sph = 960 (mm/phút )

Nguyên công 4: Phay thô, bán tinh mặt phẳng B

Định vị: phiến tì phẳng 3 bậc tự do(mặt A), 2 chốt trụ đầu phẳng khử 2 bậc

tự do ( mặtC )

Chọn máy:

Chọn máy phay đứng 6H12( bảng 9-21 trang 45 [3] )

• Công suất:7kw

• Lực tiến dao:1500kg

• Dịch chuyển lớn nhất của trục chính là:1500 mm

Trang 24

Trang 25

Trang 26

• L2= 5 (mm)

• To = 0,09 ( phút )

Ttc = 0,09 + 0,26 0,09 = 0,1134 ( phút )

Nguyên công VII: Phay thô, bán tinh mặt phẳng D:

tự do ( mặtC )

Chọn máy:

• Chọn máy phay đứng 6H12( bảng 9-21 trang 45 [3] )

Trang 27

Vận tốc cắt : V= 232 (m/phút)

Trang 28

Vận tốc cắt : V= 232 (m/phút)

Trang 29

tự do, 1 chốt cầu khử 1 bậc tự do

Chọn máy:

• Chọn máy phay đứng 6H82( bảng 9-21 trang 45 [3] )

• Công suất: 7kw

• Lực itến dao:1500kg

• Phạm vi tốc độ:30-1500 vòng

• Bước tiến của bàn :30-1500 mm/phút

Chọn dụng cụ cắt: Dùng dao phay D = 100 mm; B=8 Z= 14 , Vật liệu K20 (

BK6) ( Bảng 4-85 ,[1] )

Chế độ cắt :

6.1 Phay thô

Trang 30

Chiều sâu cắt : t = 40 (mm), B = 5,5 mm

Lượng chạy dao: Sz = 0,40 (mm/vòng) (Bảng 153, [2])

Vận tốc cắt : Vb= 20,5 (m/phút)

• Hê số điều chỉnh phụ thuộc vào gia công thô K4= 0,8

Trang 31

• Hê số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang K1= 1

• Hê số điều chỉnh phụ thuộc vào gia công thô K4= 1

Trang 32

tự do ( mặt C )

Chọn máy:

Chọn máy phay đứng 6H82( bảng 9-21 trang 45 [3] )

• Công suất:7kw

• Lực tiến dao:1500kg

• Phạm vi tốc độ:30-1500 vòng

• Bước tiến của bàn :30-1500 mm/phút

Chọn dụng cụ cắt: Dùng dao phay D = 100 mm; B=8 Z= 14 , Vật liệu K20 (

Định dạng
Số trang	60
Dung lượng	428,67 KB