Thuyết minh đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy

Xác định dạng sản xuất: Trọng lợng chi tiết đợc xác định theo công thức sau: Q = V. Trong đó: V: thể tích chi tiết (dm3) : trọng lợng riêng của vật liệu với gang xám = 6,8 ữ 7,4kg/dm3 Q: trọng lợng chi tiết (kg) V = V1+V2+2V3+V4+2V5-V6-V7-V8-2V9-3V10-V11 V1=1,84.1,81.1,70=5,662 dm3 V2=2,4.1,76.0,25=1.056 dm3 2V3=2.0,16.0,62.3.14=0,362 dm3 V4=0,58.0,62.3,14=0,656 dm3 2V5=2.0,12.0,62.3,14=0,271 dm3 V6=1,76.1,6.1,72=4,844 dm3 V7=1,18.1,76.0,05=0,104 dm3 V8=0,25.0,53.1,7/2=0,113 dm3 2V9=2.0,28.0,452.3,14=0,356 dm3 3V10=3.0,07.0,412.3,14=0,11 dm3 V11=0,6.0,452.3,14=0,382 dm3 Vậy V=2,098 dm3 Do trọng lợng chi tiết là: Q=2,098.7,2=15,1 kg ta chọn dạng sản xuất hàng loạt vừa nên số lợng hàng năm chi tiết là: Nmax=500 Nmin=200 Do số lợng sản xuất năm là: N1 = N + m1 + 100 với: N: số lợng chi tiết đợc sản xuất năm m: số chi tiết sản phẩm : số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ =5%ữ 7% : số phế phẩm chủ yếu phân xởng đúc =3%ữ 6% Do đó: N1min=185 chiếc; N1max=463 chọn số lợng sản phẩm đợc sản xuất năm 200 (sản phẩm) Chơng II: xác định phơng pháp chế tạo phôI thiết kế vẽ chi tiết lồng phôi: 2.1 Xác định phơng pháp chế tạo phôi: Chơng III: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết: 3.1 xác định đờng lối công nghệ: Do kết cấu chi tiết phức tạp, khả gá nhiều dao máy hạn chế đồng thời gia công nhiều vị trí nhiều dao gia công song xong khó thực nên ta xây dựng quy trình công nghệ theo nguyên tắc phân tán nguyên công tức quy trình công nghệ đợc chia thành nguyên công đơn giản có thời gian nh (nhịp) bội số nhịp Với quy trình công nghệ theo nguyên tắc ta chọn phơng án gia công vị trí, dao gia công 3.2 chọn phơng pháp gia công: Vì sản xuất loạt vừa muốn chuyên môn hoá cao để đạt suất cao điều kiện sản xuất Việt Nam đờng lối công nghệ thích hợp phân tán nguyên công ta dùng loại máy vạn kết hợp với loại đồ gá chuyên dùng để chế tạo Khi gia công lỗ 90+0,035 chi tiết khó thực máy tiện mà đảm bảo độ xác yêu cầu Do ta phải gia công lỗ máy doa Gia công mặt phẳng đáy với Rz80 hay độ bóng cấp có phơng pháp gia công để đạt độ bóng cấp là: tiện thô, bào thô, phay thô ta chọn phơng pháp gia công lần cuối phay thô Gia công lỗ 90+0,035 vật liệu gang xám có độ cứng HB=190 độ bóng Ra2,5 hay độ bóng cấp độ xác gia công cấp có phơng pháp gia công doa tinh, tiện tinh mỏng ta chọn phơng pháp gia công lần cuối doa tinh bớc gia công trung gian khoét thô, khoét tinh, doa thô Gia công mặt đầu lỗ 90+0,035 vật liệu gang xám có độ cứng HB=190 độ bóng Rz80 hay độ bóng cấp có phơng pháp gia công là: tiện thô, bào thô, phay thô ta chọn phơng pháp gia công lần cuối phay thô Gia công mặt đầu lỗ 13 vật liệu gang xám có độ cứng HB=190 độ bóng Rz80 hay độ bóng cấp có phơng pháp gia công là: tiện thô, bào thô, phay thô ta chọn phơng pháp gia công lần cuối phay thô Gia công mặt đầu lỗ M20 vật liệu gang xám có độ cứng HB=190 độ bóng Rz80 hay độ bóng cấp có phơng pháp gia công là: tiện thô, bào thô, phay thô ta chọn phơng pháp gia công lần cuối phay thô Các lỗ gia công ren ta sử dụng phơng pháp gia công khoan ta rô 3.3 lập tiến trình công nghệ: Thứ tự gia công bề mặt chi tiết đợc tiến hành theo trình tự sau: Gia công mặt phẳng đáy mặt phẳng đáy đợc sử dụng chủ yếu để định vị gia công bề mặt khác phay mặt đầu lỗ 13 khoan lỗ 13 khoan, doa lỗ 13 lại phay mặt đầu mặt đối diện lỗ 90 phay mặt đầu lỗ 90 lại phay mặt đầu cửa hộp khoét, doa lỗ đối diện 90 khoét, doa lỗ 90 lại khoan, ta rô lỗ M8 khoan, ta rô lỗ M8 khoan, ta rô lỗ M8 lại khoan, ta rô lỗ M6 phay mặt đầu lỗ M20x1,5 khoan, ta rô lỗ M20x1,5 3.4 Thiết kế nguyên công: Nguyên tắc chung thiết kế nguyên công đảm bảo đợc suất độ xác yêu cầu Năng suất độ xác phụ thuộc vào chế độ cắt, lợng d, số bớc số thứ tự bớc công nghệ v.v Vì thiết kế nguyên công phải dựa vào dạng sản xuất phơng pháp phân tán nguyên công để chọn sơ đồ nguyên công hợp lý Tuy nhiên thực tế sản xuất dạng sản xuất có nhiều phơng án gia công khác nên số nguyên công nh số thứ tự nguyên công phụ thuộc vào dạng phôi, độ xác yêu cầu chi tiết Các nguyên công bớc cần đạt độ xác độ bóng cao nên tách thành bớc nguyên công bớc riêng biệt nên áp dụng phơng pháp gia công dao Đối với máy tổ hợp, máy tự động, nguyên công đợc xác định theo phơng pháp gia công song song, đờng lối công nghệ tập trung nguyên công, nghĩa nguyên công có nhiều bớc công nghệ Đối với chi tiết dạng hộp mà ta gia công ta chọn phơng pháp phân tán nguyên công để gia công áp dụng phơng pháp gia công dao 3.4.1 Lập sơ đồ gá đặt: Nguyên tắc trung lập sơ đồ gá đặt là: trớc hết ta phải chọn bề mặt làm chuẩn Khi chọn chuẩn cần ý nguyên tắc chọn chuẩn thô nguyên tắc chọn chuẩn tinh Các bề mặt làm chuẩn cần đợc khống chế đủ số bậc tự cần thiết, không thiếu (chi tiết cha đợc xác định vị trí), không thừa (siêu định vị) Tại nguyên công bớc cần vẽ phôi vị trí gia công mà không cần thể theo tỉ lệ, mà cần thể cách ớc lợng Mặt định vị đợc vẽ bút chì xanh mực xanh vẽ ký hiệu định vị với số bậc tự đợc khống chế Bề mặt gia công phải đợc vẽ mực đỏ phải ghi độ bóng cần thiết nguyên công bớc cần ghi kích thớc gia công dung sai cần đạt Ngoài cò phải thể đầy đủ chiều chuyển động dao, chi tiết, chốt tì phụ, chốt tì điều chỉnh 3.4.2 Chọn máy Nguyên tắc chọn máy: chọn máy phụ thuộc vào độ xác độ bóng bề mặt gia công Nếu yêu cầu đợc thoả mãn nhiều loại máy khác lúc ta chọn loại máy cụ thể theo yêu cầu sau đây: - Kích thớc máy phù hợp với kích thớc chi tiết gia công, phạm vi gá đặt phôi máy - Máy phải có khả làm việc với chế độ cắt tối u - Máy phải đảm bảo công suất cắt - Nên chọn máy vạn năng, máy chuyên dùng phù hợp với điều kiện sản xuất thực tế trình độ phát triển khoa học thực tế Việt Nam 3.4.2.1 Chọn máy gia công mặt phẳng đáy Chọn máy phay đứng 6H13 có đặc tính kỹ thuật sau: - Bề mặt làm việc bàn máy: 1600x400 - Công suất động cơ: N = 10 KW - Hiệu suất máy: = 0,75 - Số vòng quay trục (vòng/phút): 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 120; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180;1500 - Bớc tiến bàn máy(mm/ph): 23; 30; 37; 47; 60; 75; 95; 120; 150; 190; 240; 300; 370; 470; 600; 750; 1200 - Lực lớn cho phép cấu tiến máy(kg): 2000 kg - Khối lợng máy: 4,15 T = 4150 kg 3.4.2.2 Chọn máy gia công mặt đầu lỗ 13 Chọn máy phay đứng 6H12 có đặc tính kỹ thuật sau: - Bề mặt làm việc bàn máy: 1250x320 - Công suất động cơ: N = KW - Hiệu suất máy: = 0,75 - Số vòng quay trục (vòng/phút): 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 120; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180;1500 - Bớc tiến bàn máy(mm/ph): 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 960; 1500 - Lực lớn cho phép cấu tiến máy(kg): 1500 kg 3.4.2.3 Chọn máy gia công mặt đầu lỗ 90 lỗ đối diện với mặt đáy Chọn máy phay đứng 6H12 có đặc tính kỹ thuật sau: - Bề mặt làm việc bàn máy: 1250x320 - Công suất động cơ: N = KW - Hiệu suất máy: = 0,75 - Số vòng quay trục (vòng/phút): 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 120; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180;1500 - Bớc tiến bàn máy(mm/ph): 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 960; 1500 - Lực lớn cho phép cấu tiến máy(kg): 1500 kg 3.4.2.4 Chọn máy gia công lỗ 13 Chọn máy khoan đứng 2A125 có đặc tính kỹ thuật sau: - đờng kính lớn gia công: 25 mm Côn móc trục No3 - Công suất động cơ: N = 2,8 KW - Hiệu suất máy: = 0,8 - Số vòng quay trục (vòng/phút): 97; 140; 195; 212; 392; 545; 630; 960; 1360 - Bớc tiến bàn máy(mm/ph): 0,1; 0,13; 0,17; 0,22; 0,36; 0,48; 0,62; 0,81 - Lực hớng trục lớn cho phép cấu tiến dao: Pmax=900 kg 3.4.2.5 Chọn máy gia công mặt đầu lỗ 90 bên: Chọn máy phay ngang 6H82 có đặc tính kỹ thuật sau: - Công suất động cơ: N = KW - Hiệu suất máy: = 0,75 - Số vòng quay trục (vòng/phút): 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 1180;1500 - Bớc tiến bàn máy(mm/ph): 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 900 - Lực lớn cho phép cấu tiến máy(kg): 1500 kg 3.4.2.6 Chọn máy gia công lỗ 90 hai bên Chọn máy doa nằm ngang 2615 có đặc tính kỹ thuật sau: - đờng kính trục chính: 80 mm Côn móc trục No5 - Công suất động cơ: N = KW - Khoảng cách từ tâm trục tới bàn máy: 120 mm - Giới hạn chạy dao trục (mm/ph): 2,2ữ 1760 - Giới hạn chạy dao bàn máy (mm/ph):4ữ 1110 - Số cấp tốc độ trục chính: 12 - Giới hạn vòng quay trục (vg/ph): 20ữ 1600 - Kích thớc máy: 2735x4300 - Độ phức tạp sửa chữa: 19 3.4.3 tính lợng d gia công: 3.4.3.1 tính lợng d gia công mặt phẳng đáy: lợng d gia công mặt phẳng đáy đợc xác định theo công thức: Zimin=Rzi-1+Ti-1+i-1+i Trong đó: Rzi-1: chiều cao nhấp nhô tế vi bớc công nghệ sát trớc để lại Ti-1: chiều sâu lớp h hỏng bề mặt bớc công nghệ sát trớc để lại i-1: tổng sai lệch vị trí không gian bớc công nghệ sát trớc để lại (độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song.v.v.) i: sai số gá đặt bớc công nghệ thực Theo bảng (Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy) giá trị Rz Ti phôi là: Rz=250 àm; Ti=350àm Sai lệch không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau: =c+cm Giá trị c đợc xác định theo công thức sau: c=k.l Giá trị k lấy theo bảng 13 (Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy) ta có k=0,7 L: chiều dài bề mặt gia công Do ta có: c=0,7.240=168 àm Giá trị sai lệch cm đợc xác định theo công thức sau: cm = b + c với b c: dung sai kích thớc chiều dài chiều rộng bề mặt gia công tra bảng 3-98 sổ tay CNCTMT1 ta có sai lệch cho phép theo kích thớc vật đúc cấp xác cấp là: b=c=1 mm Do cm=1414 àm Vậy sai lệch không gian tổng cộng là: =c+cm=168+1414=1582 àm Sai số gá đặt phay thô mặt phẳng đáy đợc xác định nh sau: gd = c + k Sai số chuẩn c trờng hợp Sai số kẹp chặt k đợc xác định bảng 22 (Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy) ta có: k=120 àm sai số gá đặt nguyên công gd=k=120 àm Vậy lợng d gia công phay mặt phẳng đáy là: Zmin=250+350+1582+120=2402 àm 3.4.3.2 tính lợng d gia công mặt đầu lỗ 13: lợng d gia công mặt phẳng đáy đợc xác định theo công thức: Zimin=Rzi-1+Ti-1+i-1+i Trong đó: Rzi-1: chiều cao nhấp nhô tế vi bớc công nghệ sát trớc để lại Ti-1: chiều sâu lớp h hỏng bề mặt bớc công nghệ sát trớc để lại i-1: tổng sai lệch vị trí không gian bớc công nghệ sát trớc để lại (độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song.v.v.) i: sai số gá đặt bớc công nghệ thực Theo bảng (Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy) giá trị Rz Ti phôi là: Rz=250 àm; Ti=350àm Sai lệch không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau: =c+cm Giá trị c đợc xác định theo công thức sau: c=k.l Giá trị k lấy theo bảng 13 (Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy) ta có k=0,7 L: chiều dài bề mặt gia công Do ta có: c=0,7.240=168 àm Giá trị sai lệch cm đợc xác định theo công thức sau: cm = b + c với b c: dung sai kích thớc chiều dài chiều rộng bề mặt gia công tra bảng 3-98 sổ tay CNCTMT1 ta có sai lệch cho phép theo kích thớc vật đúc cấp xác cấp là: b=c=0,5 mm Do cm=707 àm Vậy sai lệch không gian tổng cộng là: =c+cm=168+707=875 àm Sai số gá đặt phay thô mặt phẳng đáy đợc xác định nh sau: gd = c + k Sai số chuẩn c trờng hợp Sai số kẹp chặt k đợc xác định bảng 22 (Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy) ta có: k=120 àm sai số gá đặt nguyên công gd=k=120 àm Vậy lợng d gia công phay mặt đầu lỗ 13 là: Zmin=250+350+875+120=1595 àm 3.4.3.3 Tính lợng d gia công phay mặt đầu lỗ 90 lỗ đối diện với mặt đáy: Quy trình công nghệ gồm bớc công nghệ: phay thô mặt đầu mặt sau quay góc 1800 phay nốt mặt lại Chi tiết đợc định vị mặt đáy khống chế hai bậc tự bề mặt định vị đợc gia công lợng d gia công mặt phẳng đáy đợc xác định theo công thức: Zimin=Rzi-1+Ti-1+i-1+i Trong đó: Rzi-1: chiều cao nhấp nhô tế vi bớc công nghệ sát trớc để lại Ti-1: chiều sâu lớp h hỏng bề mặt bớc công nghệ sát trớc để lại i-1: tổng sai lệch vị trí không gian bớc công nghệ sát trớc để lại (độ cong vênh, độ lệch tâm, độ không song song.v.v.) i: sai số gá đặt bớc công nghệ thực Theo bảng (Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy) giá trị Rz Ti phôi là: Rz=250 àm; Ti=350àm Sai lệch không gian tổng cộng đợc xác định theo công thức sau: =c+cm Giá trị c đợc xác định theo công thức sau: c=k.l Giá trị k lấy theo bảng 13 (Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy) ta có k=1 L: chiều dài bề mặt gia công Do ta có: c=1.120=120 àm Giá trị sai lệch cm đợc xác định theo công thức sau: cm = b + c với b c: dung sai kích thớc chiều dài chiều rộng bề mặt gia công tra bảng 3-98 sổ tay CNCTMT1 ta có sai lệch cho phép theo kích thớc vật đúc cấp xác cấp là: b=c=0,8 mm Do cm=1131 àm Vậy sai lệch không gian tổng cộng là: =c+cm=120+1131=1251àm Sai số gá đặt phay thô mặt phẳng đáy đợc xác định nh sau: gd = c + k Sai số chuẩn c=0 Sai số kẹp chặt k đợc xác định bảng 22 (Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy) ta có: k=150 àm sai số gá đặt nguyên công là: gd = c + k = 150 = 150 àm Vậy lợng d gia công phay mặt đầu lỗ 90 là: Zmin=250+350+1251+150=1981 àm 3.4.3.4 Tính lợng d gia công khoan, doa lỗ 13 (hai lỗ dùng để làm định vị cho nguyên công sau) Quy trình công nghệ gồm bớc công nghệ khoan doa thô lợng d gia công đợc xác định theo công thức: ( Z = R z + Ti + + gd ) Trong đó: Rzi-1: chiều cao nhấp nhô tế vi bớc công nghệ sát trớc để lại Tra bảng 5-6 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập hệ số điều chỉnh kuv phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ sắt: kuv = 0,83 Tra bảng 5-31 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập ta có klv = Tra bảng 5-30 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập ta có T = 45 phút Do đó: V = C v D q 34,2.6,45 0, 45 k = 1.0,83.1 = 63,14(m / ph) v T m S y 25 0, 2.0,14 0,3 Từ ta có số vòng quay trục là: nt = 1000.V 1000.63,14 = = 3117 (vg / ph) 3,14.D 3,14.6,45 chọn nm = 2800 (vg/ph) tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 3,14.D.n m 3,14.6,45.2800 = = 56,7(m / ph) 1000 1000 - Tính mômen xoắn lực chiều trục: Mômen xoắn lực chiều trục đợc xác định theo công thức sau: M x = 10.CM D q S y k p P0 = 10.C p D q S y k p Trị số CM, CP số mũ cho bảng 5-32 Hệ số tính đến yếu tố gia công thực tế, trờng hợp phụ thuộc vật liệu gia công xác định công thức: kP = kMP Trị số KMP cho bảng 5-9 Tra bảng 5-32 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập ta có hệ số số mũ công thức là: Mômen xoắn Mx: CM=0,012; q=2,2; y=0,8 Lực hớng trục P0: CP=42; q=1,2; y=0,75 Tra bảng 5-9 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập ta có: k Mp n 0,6 HB = với n = 0,6 190 0,6 Do kMp 190 0,6 = =1 190 Do ta có: M x = 10.C M D q S y k p = 10.0,012.6,45 2, 2.0,14 0,8.1 = 1,5( N m) P0 = 10.C p D q S y k p = 10.42.6,451, 2.0,14 0, 75.1 = 900( N ) - Tính công suất cắt: Công suất sắt đợc xác định theo công thức sau: Ne = M x n 1,5.2800 = = 0,43( KW ) 9750 9750 Ne=0,43 (KW)