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

Đồ án Công nghệ Chế tạo máy GVHD: Thái Văn Phước 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 Họ tên: Phạm Thới Vinh MSSV: 11143187 Ngành: Cơ khí Chế tạo máy Niên Khố: 2011-2015 Tên đề tài: Thiết kế quy trình cơng 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: Tìm hiểu chi tiết gia cơng: Chức làm việc, tính cơng nghệ kết cấu, dung sai.v.v… Xác định dạng sản xuất: Hàng loạt lớn Chọn phôi phương pháp tạo phôi,tra lượng dư cho bề mặt gia cơng Lập tiến trình cơng nghệ: Thứ tự gia công, phương pháp gá đặt, so sánh phương án chọn phương án hợp lý Thiết kế nguyên công − Vẽ sơ đồ gá − Chọn máy, chọn dao (loại dao, kết cấu dao vật liệu làm dao) − Trình bày bước: Tra chế độ cắt: n,s,t ; tra lượng dư cho bước tính thời gian gia cơng cho bước cơng nghệ − Tính lượng dư gia cơng cho ngun cơng X: Kht, doa lỗ ∅20 − Tính tốn chế độ cắt cho ngun cơng thiết kế đồ gá Khoét, doa lỗ ∅20 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 đồ gá − Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp cho cấu kẹp − Tính sai gá đặt so sánh với dung sai nguyên công thực đồ gá − Tính sức bền cho chi tiết chịu lực III Các vẽ: − Tập vẽ sơ đồ nguyên công: A3 − Bản vẽ thiết kế đồ gá: A1 IV Ngày giao nhiệm vụ: / /201 V Ngày hoàn thành nhiệm vụ: / /201 VI Giáo viên hướng dẫn: SVTH: Phạm Thới Vinh MSSV: 13143405 Trang Đồ án Công nghệ Chế tạo máy GVHD: Thái Văn Phước Chủ Nhiệm Bộ Môn Ký tên Giáo Viên Hướng Dẫn Ký tên NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Giáo viên hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN SVTH: Phạm Thới Vinh MSSV: 13143405 Trang Đồ án Công nghệ Chế tạo máy GVHD: Thái Văn Phước Giáo viên phản biện SVTH: Phạm Thới Vinh MSSV: 13143405 Trang Đồ án Công nghệ Chế tạo máy GVHD: Thái Văn Phước MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHƠI VÀ BẢN VẼ LỊNG PHƠI CHƯƠNG III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT 12 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 17 CHƯƠNG IV: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CƠNG LỖ Ø20 45 CHƯƠNG VI: TÍNH TỐN CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUN CƠNG THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GIA CÔNG LỖ Ø20 50 CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO GUYÊN CÔNG KHOÉT DOA LỖ 55 KẾT LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 SVTH: Phạm Thới Vinh MSSV: 13143405 Trang Đồ án Công nghệ Chế tạo máy GVHD: Thái Văn Phước LỜI NĨI ĐẦU Hiện khoa học kỹ thuật nói chung kỹ thuật khí nói riêng phát triển nhanh Nó có mặt tất lĩnh vực đời sống xã hội, mang lại lợi ích to lớn cho người vật chất lẫn tinh thần Đồ án môn học Công nghệ Chế tạo máy mơn mang tính tổng hợp cao kiến thức học có liên quan tới công nghệ chế tạo máy để chế tạo chi tiết máy nhằm bảo đảm yêu cầu kỹ thuật tính kinh tế sản xuất, phù hợp với điều kiện công nghệ tại, với thời gian phương pháp gia công tối ưu… Muốn đạt tất điều ta phải thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng hợp lý Trong trình thực đồ án sinh viên phải nắm vững kiến thức phương pháp tạo phôi, phương pháp gia công, định vị, gá đặt, đo lường,… biết cách lựa chọn phương pháp tối ưu, hợp lý Một quy trình công nghệ hợp lý áp dụng công nghệ, máy móc phù hợp với điều kiện nước, thời gian gia cơng ngắn, chi phí cho gia cơng thấp đảm bảo kích thước dung sai với yêu cầu kỹ thuật đặt ra, có giá thành rẻ đáp ứng nhu cầu xã hội Tuy nhiên, trình đồ án trình độ lực cịn nhiều hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót Em mong q thầy góp ý, để em tích lũy thêm kiến thức, đảm bảo hành tranh cho công việc sau Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy Đặng Quang Khoa người trực tiếp hướng dẫn em trình thực đồ án Nhờ hướng dẫn tận tình thầy mà em tự nhận kiến thức thiếu, hạn chế thân không kiến thức chuyên môn mà thực tế sống Sinh viên thực Phạm Thới Vinh SVTH: Phạm Thới Vinh MSSV: 13143405 Trang Đồ án Công nghệ Chế tạo máy GVHD: Thái Văn Phước CHƯƠNG I PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Chức điều kiện làm việc: Phiến đỡ chi tiết dạng hộp, làm nhiệm vụ chi tiết sở để lắp đơn vị lắp (nhóm, cụm, phận) chi tiết khác lên tạo thành phận máy nhằm thực nhiệm vụ đỡ chi tiết Phiến đỡ làm việc chủ yếu lỗ mặt đầu lỗ: • Các lỗ 20 lắp với trục yêu cầu cấp xác 7, độ bóng cấp 8, tức Ra=0,63 • Lỗ M16 dùng để tarô ren nên cần khoan đạt độ xác 11, độ bóng cấp • Các mặt đầu lỗ dùng để đỡ chi tiết khác nên yêu cầu cấp xác 8, độ bóng cấp 6, tức Ra=2,5 Chi tiết phiến đỡ chế tạo phương pháp đúc từ gang xám 18-36, loại gang có độ bền trung bình có tính gia cơng tốt, thích hợp chế tạo chi tiết thân, Gang xám 18-36 có tính sau: • Độ cứng HB: 183-200 • Dạng graphit :tấm thơGang xám có độ bền nén cao, chịu mài mịn, tính đúc tốt, có góp phần làm giảm rung động nên sử dụng nhiều chế tạo máy Phân tích cơng nghệ chi tiết gia công: Chi tiết chế tạo từ gang xám 18-36 phương pháp đúc , hình dáng bên ngồi chi tiết đơn giản, có lổ đúc đặc nên việc tạo phôi dễ dàng Các mặt phẳng song song có chiều dày khác nhau, khơng thể gia cơng lúc, chi tiết có tính cơng nghệ khơng cao, hình dáng kích thước mặt xác định nguyên lý cấu trúc chức làm việc nên thay đổi Các lỗ lỗ thông suốt, thuận lợi cho việc gia công phương pháp khoan kết hợp khoét, doa Lỗ trung tâm lỗ bậc, lại u cầu độ bóng cấp xác cao nơi có đường kính lớn, khó gia cơng Vì dùng phương pháp doa đạt cấp xác độ bóng khơng thể gia cơng sát mặt bậc, cịn kht lại khơng đảm bảo u cầu cấp chíng xác độ bóng SVTH: Phạm Thới Vinh MSSV: 13143405 Trang Đồ án Cơng nghệ Chế tạo máy GVHD: Thái Văn Phước Nhìn chung, hình dáng phiến đỡ đơn giản, tương đối đối xứng, kết cấu bề phù hợp cho q trình gia cơng Xác định dạng sản xuất: Số lượng sản xuất hàng năm : N = 80000 chiếc/năm (giáo viên số lượng) Khối lượng 0,78 kg ( Dùng phần mềm cad ) Số lượng chi tiết cần chế tạo năm tính theo cơng thức: N = N1 (1 + ) (chiếc/năm) Trong đó: N1 = 80.000 số sản phẩm năm theo kế hoạch m = : Số lượng chi tiết sản phẩm α : Số phần trăm phế phẩm trình chế tạo (3%- 6%) β: Số phẩm trăm chi tiết chế tạo thêm để dự trữ(5% - 7%) Ta chọn α=3%, chọn β = 5% N= 80000.(1 + ) = 86400 (chiếc/năm) Bảng 2.Cách xác định dạng sản xuất Q1- Trọng lượng chi tiết Dạng sản > 200kG – 200 kG < kG xuất Sản luợng hàng năm chi tiết (chiếc) Đơn 50000 Tra bảng ta xác định dạng sản xuất hàng khối SVTH: Phạm Thới Vinh MSSV: 13143405 Trang Đồ án Công nghệ Chế tạo máy GVHD: Thái Văn Phước CHƯƠNG II XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHƠI VÀ BẢN VẼ LỊNG PHƠI Phiến đỡ chi tiếc dạng hộp, làm vật liệu GX 18-36 Nên sử dụng phương pháp đúc Dạng phơi: Trong gia cơng khí dạng phơi là: phơi đúc, rèn, dập, cán Xác định loại phương pháp chế tạo phôi nhằm mục đích đảm bảo hiệu kinh tế-kĩ thuật chung quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết từ khâu chế tạo phôi công đoạn gia công chi tiết 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 lương lượng hàng năm chi tiết Điều kiện sản xuất thực tế xét mặt kĩ thuật tổ chức sản xuất (khả thiết bị, trình độ chế tạo phôi,…) Mặt khác xác định phương pháp tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc tính phơi lượng dư gia cơng ứng với loại phơi Sau số đặc tính quan trọng loại phơi thường dùng: Phơi đúc: Khả tạo hình độ xác phụ thuộc vào cách chế tạo khn, đúc chi tiết có hình dạng từ đơn giản đến phức tạp Phương pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗ có độ xác phơi đúc thấp Phương pháp đúc áp lực khuôn kim loại cho độ xác phơi đúc cao Phương pháp đúc khn cát, làm khn thủ cơng có phạm vi ứng dụng rộng, không bị hạn chế kính thước khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp, nhiên xuất không cao Phương pháp đúc khn kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp kích thước khối lượng vật đúc, chi phí chế tạo khn cao, nhiên phương pháp cho suất cao, thích hợp cho sản xuất hàng loạt Phôi rèn: Phôi tự phôi rèn khn xác thường sử dụng ngành chế tạo máy Phơi rèn tự có hệ số dung sai lớn, cho độ bền tính cao, phơi có tính dẻo đàn hồi tốt Ở phương pháp rèn tự do, thiết bị, dụng cụ chế tạo phôi vạn năng, kết cấu đơn giản phương pháp tạo chi tiết có hình dáng SVTH: Phạm Thới Vinh MSSV: 13143405 Trang Đồ án Công nghệ Chế tạo máy GVHD: Thái Văn Phước đơn giản suất thấp Rèn khn có độ xác cao, suất cao phụ thuộc vào độ xác khn, mặt khác rèn khn phải có khn chun dùng cho chi tiết, chi phí làm khn cao Phương pháp khó đạt kích thước với độ xác cấp 7-8, chi tiết có hình dạng phức tạp Phơi cán: Có profin đơn giản như: trịn, vng, lục giác, lăng trụ…dùng để chế tạo trục trơn, trục bậc có đường kính thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục ren, mặt bích Phơi cán định hình phổ biến thường phơi thép góc, thép hình: I, U, V…được dùng nhiều kết cấu lắp, phơi cán định hình cho lĩnh vực riêng, dùng chế tạo toa tàu, máy kéo, máy nâng,… Phơi cán có tính cao, sai số phơi cán thường thấp, độ xác thường cấp 9-12 Phôi cán dùng hợp lý trường hợp sau cán không cần phải gia công tiếp theo, điều quan trọng chế tạo chi tiết thép hợp kim khó gia cơng, đắt tiền Chi tiết có hình dạng phức tạp, có số mặt gia cơng có độ xác cấp 6-7 ta không dùng phương pháp để chế tạo phơi Ngồi sản xuất thực tế người ta cịn dùng phơi hàn phạm vi nhỏ Chọn phương pháp chế tạo phôi: Chọn phôi: Dựa vào đặc điểm phương pháp chế tạo phôi ta chọn phương pháp đúc vì: • • • • Giá thành chế tạo vật đúc rẻ Thiết bị đầu tư phương pháp tương đối đơn giản nên đầu tư thấp Phù hợp với sản xuất hàng khối Độ nhám bề mặt, độ xác phơi đúc phù hợp Trong đúc phơi có phương pháp sau: • Đúc khuôn cát – mẫu gỗ: • Chất lượng bề mặt đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, phù hợp cho sản xuất đơn hàng loạt nhỏ • Loại phơi có cấp xác IT16 → IT17 SVTH: Phạm Thới Vinh MSSV: 13143405 Trang Đồ án Công nghệ Chế tạo máy • • • • GVHD: Thái Văn Phước • Độ nhám bề mặt: Rz=160 µm • Phương pháp cho suất trung bình, chất lượng bề mặt khơng cao, gây khó khăn cho bề mặt khơng gia công Đúc khuôn cát mẫu kim loại: • Nếu công việc làm khuôn thực máy có cấp xác cao, giá thành cao so với đúc khuôn cát mẫu gỗ • Cấp xác phơi: IT15 → IT16 • Độ nhám bề mặt: Rz=80µm  chất lượng bề mặt chi tiết tốt phương pháp đúc với mẫu gỗ, đúc chi tiết hình dạng lớn phức tạp, nên phù hợp cho sản xuất hàng loạt vừa lớn Đúc khn kim loại: • Độ xác cao, giá thành đầu tư lớn, phơi có hình dạng gần giống chi tiết lượng dư nhỏ, tiết kiệm vật liệu giá thành sản phẩm cao • Cấp xác phơi: IT14 → IT15 • Độ nhám bề mặt: Rz=40 µm • Phương pháp cho suất cao, đặt tính kĩ thuật tốt giá thành cao nên không phù hợp sản xuất hàng loạt vừa lớn Đúc khuôn mỏng: • Là dạng đúc khuôn cát thành khuôn mỏng chừng 6-8 mm • Có thể đúc gang, thép, kim loại màu khuôn cát, khối lượng vật đúc đến 100 kg • Dùng sản xuất hàng loạt vừa lớn Đúc liên tục: • Là trình rót kim loại lỏng liên tục vào khn kim loại, xung quanh bên có nước lưu thông làm nguội Nhờ truyền nhiệt nhanh nên kim loại rót vào khn kết tinh ngay, vật đúc kéo khỏi khuôn liên tục cấu đặt biệt lăn • Thường dùng để đúc ống, thỏi, ấm, Kết luận: • Với yêu cầu chi tiết cho, tính kinh tế dạng sản xuất ta chọn phương pháp chế tạo phôi đúc khuôn cát – mẫu kim loại, làm khuôn máy 10 SVTH: Phạm Thới Vinh MSSV: 13143405 Trang 10 ... Đồ án Công nghệ Chế tạo máy GVHD: Thái Văn Phước CHƯƠNG III THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT Đánh dấu mặt phẳng 12 SVTH: Phạm Thới Vinh MSSV: 13143405 Trang 12 Đồ án Công nghệ Chế. .. phương pháp chế tạo phơi nhằm mục đích đảm bảo hiệu kinh tế-kĩ thuật chung quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết từ khâu chế tạo phôi công đoạn gia công chi tiết thấp... III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 12 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ NGUN CƠNG 17 CHƯƠNG IV: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CƠNG LỖ Ø20 45 CHƯƠNG VI: TÍNH TỐN CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GIA