công nghệ chế tạo máy chi tiết chêm t2

Trường ĐHSPKT Hưng Yên đô án công nghệ chế tạo máy Khoa: Cơ Khí Lời Nói Đầu Trong cơng cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Các ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng đòi hỏi nguời kĩ sư cán kĩ thuật đào tạo có kiến thức tương đối rộng, phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể sản xuất sửa chữa Vì việc phát triển khoa học kĩ thuật lĩnh vực ngành chế tạo máy lại có ý nghĩa hàng đầu nhằm hồn thiện nắm vững phương pháp chế tạo, tổ chức điều khiển trình sản xuất đạt hiệu kinh tế cao Để đáp ứng nhu cầu phát triển ngành kinh tế quốc dân mặt trang thiết bị, ngành chế tạo máy cần phát triển mạnh mẽ phải đào tạo đội ngũ cán công nghệ lành nghề để phát huy hết tiềm lực thiết bị có Những thiết bị dù tinh vi mà khơng có tác động cơng nghệ khó phát huy hết khả Đồ án mơn học cơng nghệ chế tạo máy bước tập dượt cho công việc nghiên cứu, thiết kế sản phẩm khí kĩ sư chun ngành cơng nghệ chế tạo máy sau Sinh viên làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn có khả kết hợp, so sánh kiến thức lý thyết với thực tế sản xuất Trong q trình hồn thành đồ án mơn học cơng nghệ chế tạo máy thiết kế quy trình gia cơng chi tiết gạt với hướng dẫn tận tình thầy Phan Ngọc Ánh em đă hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Tuy nhiên chưa tiếp xúc nhiều với thực tế sản xuất kinh nghiệm tích lũy qua thực tiễn nên đồ án chắn không tránh khỏi thiếu xót Mong em nhận ý kiến dẫn thầy hướng dẫn thầy cô bạn Em xin chân thành cảm ơn! Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh Trường ĐHSPKT Hưng n Khoa: Cơ Khí án cơng nghệ chế tạo máy THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY CHI TIẾT CHÊM T2 I Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết: -Chêm chi tiết cấu kẹp ,có hai mặt phẳng làm việc khơng song song với bề mặt tạo với phương nằm ngang góc: α (góc nghiêng chêm) -Chi tiết chêm cấu kẹp tạo lực kẹp bulông ,đai ốc từ nguồn sinh lực khí nén để tác dụng tăng lực,hoặc kết hợp với số cấu khác.Cơ cấu kẹp chêm thường sử dụng cấu đồ gá… Điều kiện làm việc chi tiết : + Chịu lực kẹp lớn + Chêm có hai bề mặt làm việc khơng song song với nhau.Khi chêm vào,mặt làm việc tạo lực kẹp.Mặt vát có chiều dài là: 90mm + Trong trình làm việc,dưới tác dụng ngoại lực,chêm không bị tụt nhờ lực ma sát hai mặt làm việc nó.Tính chất gọi tính tự hãm chêm + Mặt vát chêm tạo với phương nằm ngang môt góc: α=100 ( Góc nghiêng chêm.) + Lỗ có gia công ren dùng để tăng giảm lực kẹp,lỗ ren :M12 Dưới hình ảnh chêm: Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh Trường ĐHSPKT Hưng Yên đô án công nghệ chế tạo máy Khoa: Cơ Khí Bảng 1.1: Thành phần hố học thép CT45 C 0,45 Si 0,3 Mn 0,7 P 0,045 S 0,045 Ni 0,3 Cr 0,3 II Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết: Từ việc phân tích chức làm việc chi tiết chêm chi tiết dạng hộp nên kết cấu tương đối đơn giản Cụ thể, cần đảm bảo điều kiện kỹ thuật sau: + Lỗ ren dùng để tăng giảm lực nên cần đảm bảo độ vuông góc mặt đầu tâm lỗ.( Độ khơng vng góc ≤ 0,05/100mm) + Độ khơng song song vng góc mặt mặt đáy hai mặt bên ≤ 0,01mm/100mm chiều dài + Độ song song mặt đầu ≤ 0,02/100mm chiều dài + Từ điều kiện làm việc vậy, cần đảm bảo độ nhẵn bóng bề mặt ngồi chêm : Rz20 + Độ nhẵn mặt đầu : Rz40 + Làm cùn cạnh sắc III Xác định dạng sản xuất: Trong chế tạo máy người ta phân biệt ba dạng sản xuất + Sản xuất đơn + Sản xuất hàng loạt ( hàng loạt lớn, hàng loạt vừa hàng loạt nhỏ ) + Sản xuất hàng khối Theo số liệu cho: Ta có sản lượng hàng năm : 2000 ( /năm ) Sản lượng hàng năm xác định theo công thức sau đây: Ν = Ν m.(1 + α+β ) 100 Trong đó: N: Số chi tiết sản xuất năm; N : Số sản phẩm (số máy ) sản xuất năm; m : Số chi tiết sản phẩm; α : Số lượng sản phẩm dự phòng sai số hỏng chế tạo phơi gây α = 3% đến 6% Chọn α = 4% β : Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%) Chọn β = 6% ⇒ N =1500.1.(1 + 10%) = 1650 (sản phẩm ) Sau xác định sản lượng hàng năm, ta phải xác định trọng lượng chi tiết Trọng lượng chi tiết xác định theo công thức: Q = V.γ (kG) Trong đó: Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa: Cơ Khí đô án công nghệ chế tạo máy Q: Trọng lượng chi tiết (kG); V: Thể tích chi tiết (dm ); γ: Trọng lượng riêng vật liệu : γthép = 7,852 kG/dm ; Thể tích chi tiết xác định sau : *V : thể tích khối hộp chữ nhật có: chiều dài : 150mm chiều rộng: 40 mm chiều cao : 40 mm V = 150.40.40 = 240000 (mm ) *V : thể tích hình khối vát có cạnh vát : 90mm , góc vát 100 ,chiều rộng : 40mm V2 ½ khối hình hộp chữ nhật tương ứng V2 = ( 90.cos 10o).40.40 = 70906 (mm3) *V : thể tích phần rãnh có chiều dài : 50mm ,chiều rộng 40mm,chiều cao 5mm V = 50.40.5 = 10000 ( mm ) *V : thể tích lỗ khối trụ có chiều dài 60 mm,đường kính 10mm V4 = π.R2.L = π.52.60 = 4712,39 (mm3) Thể tích chi tiết : V = V1 – (V2 + V3 + V4) = 240000 – (70906 +10000+4712,39) = 154381,61 (mm3) = 0,15438161 (dm3) Vậy Q = V.γ = 0,15438161 7,852 = 1,2122 (kg) Theo bảng 2.6 tài liệu I trang 31 ta dạng sản xuất: loạt vừa IV Xác định phương pháp chế tạo phơi : + Chi phí phơi chiếm từ 20% ÷ 50% giá thành sản phẩm Vì vậy, chọn phương pháp chế tạo phôi, vật liệu phôi, gia công chuẩn bị phơi hợp lý góp phần nâng cao hiệu kinh tế kỹ thuật trình sản xuất + Loại phôi xác định theo kết cấu chi tiết, vật liệu, điều kiện, dạng sản xuất điều kiện sản xuất cụ thể nhà máy, xí nghiệp, địa phương Chọn phôi tức chọn phương pháp chế tạo phơi, xác định lượng dư, kích thước dung sai phôi Sau loại phôi thường dùng đồ án công nghệ chế tạo máy 4.1.Phôi cán Trong ngành chế tạo máy thường dùng loại phôi cán sau đây: Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa: Cơ Khí án cơng nghệ chế tạo máy -Phơi cán thường phẩm dạng thép thỏi,dùng để rèn dập -Phơi cán có prơphin đơn giản,thơng thường tròn,vng ,lục lăng hình khắc ,dùng để chế tạo trục trơn ,trục bậc có đường kính thay đổi,các tay gạt ,trục then ,các mặt bích -Độ xác phơi cán nóng thường đạt cấp 12÷14,còn cán nguội đạt cấp 9÷12 Tóm lại: Từ chức điều kiện: dạng sản xuất hàng loạt vừa, vật liệu thép CT45, chi tiết dạng hộp, trọng lượng chi tiết Q = 1,2122(kg) Ta sử dụng phôi cán.Do chi tiết đơn giản nên sử dụng phôi cán giảm giá thành chế tạo phôi, giảm giá thành sản phẩm V Lập thứ tự nguyên công Lập thứ tự nguyên cơng xác định hợp lý tiến trình cơng nghệ ứng với bề mặt chi tiết, cho chu kì gia cơng hồn chỉnh chi tiết ngắn nhất, góp phần hạn chế chi phí gia cơng, bảo đảm hiệu - Phân tích chuẩn định vị gia công: - Ta chọn nguyên công gia công mặt đáy ta chọn chuẩn thô mặt chêm Mặt đáy sau gia công dùng làm chuẩn gia công mặt lại - Vì phơi ta dạng hình hộp chữ nhật gia công mặt phẳng đáy ta cần hạn chế bậc tự đủ để đảm bảo độ cứng vững, suất gia công ta hạn chế bậc tự - Việc đưa phương án định vị để gia công mặt đáy khơng nhiều ngồi phương án đưa - Việc đưa phương án gia công: Phương án 1: phay thô, phay tinh Phương án 2: phay thơ, phay tinh, mài → Vì điều kiện, yêu cầu độ nhám Rz 20 phương án thực Thứ tự nguyên công thực hiện: Nguyên công Nguyên công Nguyên công Nguyên công I : phay mặt đáy II : phay mặt III : phay mặt bên thứ IV : phay mặt bên lại Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa: Cơ Khí đô án công nghệ chế tạo máy Nguyên công V : phay mặt đầu thứ Nguyên công VI : phay mặt đầu lại Ngun cơng VII : khoan,vát mép, taro M12 Nguyên công XIII : phay rãnh Nguyên cơng IX : phay mặt vát 90×100 Ngun cơng X : vát mép 5×450 Ngun cơng XI : vát mép 5×450 Ngun cơng XII : kiểm tra 5.1.Ngun cơng I: Phay mặt đáy chi tiết.( Hình 5.1 ) +Sơ đồ gá đặt Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh Trường ĐHSPKT Hưng n Khoa: Cơ Khí án cơng nghệ chế tạo máy Z X Y W Hình 5.1:Phay mặt đáy + Định vị: Chi tiết định vị mặt phiến tỳ nhỏ hai đầu khử ba bậc tự do, dùng hai chốt tỳ khía nhám định vị mặt bên khử hai bậc tư Chi tiết hạn chế bậc tự + Kẹp chặt: Kẹp chặt cấu kẹp liên động + Chọn máy: Máy phay đứng 6H82 Công suất máy 10 kW Hiệu suất máy η = 0,75 (Bảng 9-38/trang 73 :Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3) + Chọn dao: Phay dao phay mặt đầu có cấu kẹp tròn chắp mảnh hợp kim cứng Thông số dao D = 63 ; L = 197 ; d = 32 : 32 ; côn mooc :4 số : (Bảng 4-96/trang 377 : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh Trường ĐHSPKT Hưng Yên đô án công nghệ chế tạo máy Khoa: Cơ Khí 5.2.Ngun cơng II : Phay mặt chi tiết.(Hình 5.2 ) + Sơ đồ gá đặt: Z X Y W Hình 5.2: Phay mặt + Định vị: Chi tiết định vị mặt đáy phiến tỳ nhỏ hai đầu khử ba bậc tự do, dùng hai chốt tỳ khía nhám định vị mặt bên khử hai bậc tư + Kẹp chặt: Kẹp chặt cấu kẹp liên động + Chọn máy: Máy phay đứng 6H82 Công suất máy 10 kW (Bảng 9-38/trang 73 :Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3) + Chọn dao: Phay dao phay mặt đầu có cấu kẹp tròn chắp mảnh hợp kim cứng Thơng số dao D = 63 ; L = 197 ; d = 32 : 32 ; côn mooc :4 số : (Bảng 4-96/trang 377 : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh Trường ĐHSPKT Hưng Yên đô án cơng nghệ chế tạo máy Khoa: Cơ Khí 5.3.Ngun cơng III Phay mặt cạnh thứ nhất.( Hình 5.3 ) +Sơ đồ gá đặt: Z X Y W Hình 5.3: Phay mặt cạnh thứ + Định vị: Chi tiết định vị mặt bên thứ hai phiến tỳ nhỏ hai đầu khử ba bậc tự do, dùng hai chốt tỳ định vị mặt đầu khử hai bậc tư + Kẹp chặt: Kẹp chặt cấu kẹp liên động + Chọn máy: Máy phay đứng 6H82 Công suất máy 10 kW (Bảng 9-38/trang 73 :Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3) + Chọn dao: Phay dao phay mặt đầu có cấu kẹp tròn chắp mảnh hợp kim cứng Thông số dao D = 63 ; L = 197 ; d = 32 : 32 ; côn mooc :4 số : (Bảng 4-96/trang 377 : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) 5.4.Ngun cơng IV Phay mặt cạnh lại (Hình 5.4 ) +Sơ đồ gá đặt: Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh Trường ĐHSPKT Hưng Yên án cơng nghệ chế tạo máy Khoa: Cơ Khí Z X Y W Hình 5.4 :Phay mặt cạnh lại + Định vị: Chi tiết định vị mặt bên thứ phiến tỳ nhỏ hai đầu khử ba bậc tự do, dùng hai chốt tỳ định vị mặt đầu khử hai bậc tư + Kẹp chặt: Kẹp chặt cấu kẹp liên động + Chọn máy: Máy phay đứng 6H82 Công suất máy 10 kW (Bảng 9-38/trang 73 :Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3) + Chọn dao: Phay dao phay mặt đầu có cấu kẹp tròn chắp mảnh hợp kim cứng Thơng số dao D = 63 ; L = 197 ; d = 32 : 32 ; côn mooc :4 số : (Bảng 4-96/trang 377 : Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1) 5.5.Nguyên công V Phay mặt đầu thứ ( Hình5.5 ) + Sơ đồ gá đặt: Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh 10 Trường ĐHSPKT Hưng n Khoa: Cơ Khí án công nghệ chế tạo máy Chọn tốc độ máy n=235 vòng/phút Lượng chạy dao phút: Sp = Sv.n = 0,78 235 =183.3 mm/phút Bước : Phay tinh Chiều sâu cắt t: t = 0,5 mm Lượng chạy dao răng: Sz = 0,1 mm/ ⇒ Lượng chạy dao vòng: Sv = 0,1 = 0,6 mm/vòng Tra theo bảng 5-132[2]): Vt =48,5 m/phút Tốc độ trục : n= 1000.Vt = = 308,9 vòng/phút πD Chọn tốc độ máy : n = 300 vòng /phút Lượng chay dao vòng: Sp = 0,6.300 =180 mm/phút Bảng thơng số chế độ cắt : Phay tinh 48,5 300 0.5 Phay thô 38 235 4,5 Bứơc CN V(m/phút) n(v/phút) t(mm) 0,6 180 0,78 183.3 S(mm/vg) Sp(mm/ph) 7.9 Nguyên công IX: Phay mặt nghiêng + Bước : Zb =2.5 mm + Bước : Zb = 0.5 mm + Tra chế độ cắt Bước 1: Phay thô Chiều sâu cắt t : 2,5 mm Lượng chạy dao răng: Sz = 0,13 mm/răng ⇒ Lượng chạy dao vòng : Sv = 0,13 = 1,04 mm/vòng Tốc độ cắt tra ( theo bảng 5.126[2]): Vt = 282 m/phút Tốc độ trục : N= 1000.Vt = = 898 vòng/phút πD Chọn tốc độ máy n=600 vòng/phút Lượng chạy dao phút: Sp = Sv.n = 1,04 600 =624 mm/phứt Bước : Phay tinh Chiều sâu cắt t: t = 0,5 mm Lượng chạy dao răng: Sz = 0,13 mm/ ⇒ Lượng chạy dao vòng: Sv =8.0,13 = 1,04 mm/vòng Tra theo bảng 5.126[2]): Vt = 282 m/phút Tốc độ trục : N= 1000.Vt = = 898 vòng/phút πD Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh 31 Trường ĐHSPKT Hưng n Khoa: Cơ Khí án cơng nghệ chế tạo máy Chọn tốc độ máy : n = 750 vòng /phút Lượng chay dao vòng: Sp = 1,04.750 = 780 mm/phút Bảng thông số chế độ cắt : Phay tinh Phay thô Bứơc CN 282 282 V(m/phút) 750 0.5 600 2,5 N(v/phút) t(mm) 1,04 780 1,04 624 S(mm/vg) Sp(mm/ph) VIII Xác định thời gian gia công Thời gian nguyên công xác định theo công thức sau: Tct = To + Tp +Tpv+ Ttn Trong đó: - Tct: thời gian ( thời gian nguyên công ) - To : thời gian ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước, tính chất lý chi tiết ) - Tp : thời gian phụ ( thơig gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, mài dao, điều chỉnh máy…) : Tp = 0,1.To - Tpv : Thời gian phục vụ chỗ làm : Tpv=0,03 To - Ttn : thời gian nghỉ ngơi tự nhiên công nhân: Ttn= 0,05.To ⇒ Tct =To + 0,1.To + 0,03.To + 0,05.To (*) Vậy thời gian xác định theo công thức sau: To= L + L1 + L2 i (phút) S v n L: Chiều dài bề mặt gia công (mm); L1: Chiều dài ăn dao (mm); L2: Chiều dài thoát dao (mm) S : lượng chạy dao vòng (mm/vòng) n :Số vòng quay (vòng/phút) i: Số lần gia công Sp= Sv.n (mm/phút) 8.1 Nguyên công phay mặt đáy: Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh 32 Trường ĐHSPKT Hưng n Khoa: Cơ Khí án công nghệ chế tạo máy * Phay thô L=155 mm; t= mm; L1 = t.( D − t ) + (0,5 ÷ 3) = 2.(63 − 2) + = 16 mm L2 = (2 ÷ 5) mm = mm ⇒ T01 = 155 + 16 + L + L1 + L2 = 0,2(phút) .i = 1,44.600 S n * Phay tinh L=155 mm; t=0.5 mm; L1 = t.( D − t ) + (0,5 ÷ 3) = 0,5.(63 − 0,5) + = mm L2 = mm ⇒ T02 = L + L1 + L2 155 + + = 1,04.750 =0,21 (phút) S n 8.2.Nguyên công II: Phay mặt chi tiết Có thời gian gia cơng ngun công I * Phay thô ⇒ T01 = 155 + 16 + L + L1 + L2 = 0,2(phút) .i = 1,44.600 S n * Phay tinh ⇒ T02 = L + L1 + L2 155 + + = 1,04.750 =0,21 (phút) S n 8.3.Nguyên công phay mặt bên: (mặt bên lại tương tự) * Phay thô ⇒ T01 = 155 + 16 + L + L1 + L2 = 0,2(phút) .i = 1,44.600 S n * Phay tinh ⇒ T02 = L + L1 + L2 155 + + = 1,04.750 =0,21 (phút) S n 8.4 Nguyên công phay mặt đầu: (mặt đầu lại tương tự) * Phay thô L=40 mm; t= mm; L1 = t.( D − t ) + (0,5 ÷ 3) = 2.(63 − 2) + = 17 mm L2 = mm ⇒ T01 = 40 + 17 + L + L1 + L2 = 1,04.600 = 0,1(phút) S n * Phay tinh L=40 mm; t=0.5 mm; L1 = t.( D − t ) + (0,5 ÷ 3) = 0.5.(63 − 0.5) + = 10 L2 = mm Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh 33 Trường ĐHSPKT Hưng n Khoa: Cơ Khí ⇒ T02 = án công nghệ chế tạo máy L + L1 + L2 40 + 10 + = 0,8.750 =0,092 (phút) S n 8.5 Nguyên công khoan ,vát mép ,taro ren lỗ M12 a) Bước thứ nhất: Khoan lỗ φ10,5mm */ Thời gian xác định theo công thức sau To = L + L1 i S n Trong đ ó: L =80mm ( chiều dài lỗ ) L1 = d cot gϕ + ( 0,5 ÷ ) Với d = 10,5 mm; ϕ = 60 ⇒ L1 = 10,5 cot g 60 + =5 (mm) i - Số lần gia cơng: i =2 S – lượng chạy dao vòng ( mm/vòng); S = 0,53(mm/vòng) n - số vòng quay hành trình kép phút; n = 600 v/p 80 + = 0,54(phút) 0,53.600 ⇒ To = Vậy thời gian gia công khoan lỗ φ10,5mm To =0,54 (phút) b) Vát mép dao vát chun dùng Ta có cơng thức tính: To = L + L1 i S n L=1 mm; L1=2 mm; i=1 ⇒ To = 1+ = 0.0095(phút) 0,53.600 c) Bước thứ hai: Ta rơ lỗ M12 Ta có cơng thức tính : To = L + L1 i S n Trong đó: L = 40 mm ( chiều dài lỗ ) L1 = (1 ÷ 3) bước ren= 3.1,5=4.5 mm i - Số lần gia công: i =2 S – lượng chạy dao vòng ( mm/vòng); S = 0,75 (mm/vòng) n - số vòng quay hành trình kép phút; n = 160 v/p Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh 34 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa: Cơ Khí ⇒ To = án cơng nghệ chế tạo máy 40 + 4,5 = 0,74(phút) 0,75.160 Vậy thời gian gia công ta rô lỗ M12 To = 0,74(phút) 8.6 Nguyên công phay rãnh * Phay thơ L=50mm; t= 2,5 mm; n=235 v/phút ; Sv=0,78 mm/vòng ⇒ T01 = 50 L = 0.272(phút) .i = 0,78.235 S n * Phay tinh L=50 mm; t=0.5 mm;n=300vg/phút ; Sv=0,6 mm/vòng ⇒ T02 = 50 L = 0.277(phút) .i = 0,6.300 S n 8.7 Nguyên công phay mặt nghiêng * Phay thô L=80mm; t= 2,5 mm; L1 = t.( D − t ) + (0,5 ÷ 3) = 2,5.(63 − 2,5) + = 17,6 mm L2 = (2 ÷ 5) mm = mm ⇒ T01 = 80 + 17.6 + L + L1 + L2 = 0,822(phút) .i = 1,04.600 S n * Phay tinh L=80 mm; t=0.5 mm; L1 = t.( D − t ) + (0,5 ÷ 3) = 0,5.(63 − 0.5) +1 = mm L2 = mm ⇒ T02 = L + L1 + L2 80 + + = 1,04.750 =0,12 (phút) S n 8.8 Nguyên công vát mép : L=40 mm; t= mm; L1 = t.( D − t ) + (0,5 ÷ 3) = 5.(63 − 5) + = 20 mm L2 = mm ⇒ T01 = 40 + 20 + L + L1 + L2 = 1,04.600 = 0,105(phút) S n Vát mép bên T = 0,105 = 0,21 (phút) Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh 35 Trường ĐHSPKT Hưng n Khoa: Cơ Khí án cơng nghệ chế tạo máy IX.Tính thiết kế đồ gá: (cho nguyên công IX:Khoan ,vát mép tarô ren) 9.1.Các thông số máy Theo sơ đồ thiết kế nguyên công ta sử dụng máy khoan cần 2H53 để khoan taro M12 Các thông số máy tra sổ tay Công nghệ CNCTM 3; + Đường kính lớn khoan 35 (mm) +Khoảng cách từ đường tâm trục tới trụ 325 (mm) + Khoảng cách lớn từ mút trục tới bàn 1250 (mm) +Kích thước bề mặt làm việc bàn máy 750 x 1230 (mm) + Độ côn trục là: móoc No4 + Dịch chuyển lớn trục là: 300 (mm) + Số cấp tốc độ trục 12 + Phạm vi tốc độ trục là: 25 – 2500 ( vòng/phút) + Số cấp bước tiến là: 12 + Phạm vi bước tiến: 0,006-1,22 (mm/vòng) + Cơng suất động chính: Nm =2,8 (kW) + Khối lượng máy 2900 kg + Kích thước phủ bì máy: dài 2240 (mm); rộng 870 (mm); cao 3035 (mm) Đó số liệu cần thiết để xác định kích thước đồ gá 9.2.Sơ đồ gá đặt phôi yêu cầu kĩ thuật khoan (lỗ φ10,5 ) a) Yêu cầu kỹ thuật : Yêu cầu kỹ thuật cấu định vị Phiến tỳ phải chịu mài mòn tốt, nên phiến tỳ thường làm thép có hàm lượng cácbon từ 0,15 – 0,2 % để đạt độ cứng HRC từ 50 – 60 b)Sơ đồ gá đặt Đồ gá khoan dùng máy khoan để xác định vị tương quan phôi dụng cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phơi để gia cơng Ngồi đồ gá có loại dụng cụ phụ để kẹp chặt dao mang rãnh, đầu kẹp nhanh, đầu kẹp tarô Đồ gá khoan thường hạn chế sáu bậc tự chi tiết để xác định lỗ tâm chi tiết gia công + Chi tiết định vị chi tiết định vị mặt phẳng kết hợp với ba chốt chỏm cầu khử sáu bậc tự Chiều tiến chuyển động cắt vuông góc với bề mặt định vị ( mặt phẳng đáy ) song song với đường tâm 36 Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh Trường ĐHSPKT Hưng Yên đô án công nghệ chế tạo máy Khoa: Cơ Khí chi tiết Lực kẹp có chiều vng góc với bề mặt định vị chính, bề mặt định vị chuyển động cắt hướng với tạo điều kiện thuân lợi gia công không gây biến dạng phơi q trình gia cơng 9.3 Xác định lực kẹp a) Sơ đồ gá đặt s n1 Mc f ms1 f ms2 f ms5 W Z f ms6 f ms4 f ms3 X Y Hình 9.1:Lực kẹp khoan + Điểm đặt lực kẹp vng góc với lực dọc trục Po (mũi khoan) b) Xác định lực kẹp cần thiết Từ sơ đồ gá đặt ta thấy lực tác dụng lên chi tiết là: + Lực dọc trục: Po (N) có phương chiều vng góc với bề mặt định vị + Mơmen cắt: Mc (N.m) có chiều với chiều quay mũi khoan + Lực kẹp W (N) có phương chiều vng góc với bề mặt định vị + Lực ma sát phiến tỳ chi tiết fms2và fms3 đặc trưng hệ số ma sát f2 + Lực ma sát chi tiết đầu kẹp fms1 đặc trưng hệ số ma sát f1 + Phản lực phiến tỳ với chi tiết N=W + Phản lực chi tiết với đầu kẹp N1=W Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh 37 Trường ĐHSPKT Hưng Yên đô án công nghệ chế tạo máy Khoa: Cơ Khí Để gia cơng chi tiết lực kẹp phải thắng mơmen cắt Mc Ta thấy mômen cắt gây làm xoay chi tiết nên lực kẹp W phải đủ lớn Từ sơ đồ gá đặt ta có phương trình cân lực sau: K.Mc Trong : ≤ (Fms1 +Fms2) L W.(f1+f2) = Fms1 + Fms2 K.Mc ≤ W.(f1+f2) L nên: (1) L : khoảng cách từ mặt kẹp đến phiến tỳ: L = 40 mm q = 1; x = 1; y = 0,7 ( tra bảng 5-32 STCNCTM2) D = 10,5 mm (đường kính mũi khoan ) S - lượng chạy dao vòng: S = 0,53 mm/vòng Kp - Hệ số tính đến yếu tố gia công thực tế, trường hợp phụ thuộc vào vật liệu gia công xác định bằng: kp = kMP kMP = ( δ B n 600 ) =( ) = 0,85 ( bảng 5-9 STCNCTM2 ) 750 750 ⇒ KP = 0,85 Mômen cắt khoan là: Mx = 10.CM.Dq.Sy.kp Trong đó: CM = 0,0345 ; q = 2; x = ; y = 0,8; S = 0,53 mm/vòng Kp = 0,85 Vậy Mc = 10.0,0345.10,52.0,530,7.0,85 = 207,3 (N.m) */ Xác định hệ số an toàn Hệ số an toàn K xác định theo công thức sau: K = Ko.K1.K2.K3.K4.K5.K6 Trong đó: Ko - hệ số an tồn cho tất trường hợp Ko = 1,5 K1 - hệ số tính đến trường hợp tâưng lực cắt độ bóng thay đổi K1 = 1,2 K2 - hệ số tăng lực cắt dao mòn K2 = – 1,8; chọn K2 = 1,5 K3 - hệ số tăng lực cắt gián đoạn K3 = 1,2 K4 - hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt Vì kẹp chặt tay nên K4 = 1,3 K5 - hệ số tính đến, mức độ thuận lợi cấu kẹp tay K5 = 1,2 K6 - hệ số tính đến mơmen làm quay chi tiết Vì định vị phiến tỳ nên K6 = 1,5 Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh 38 Trường ĐHSPKT Hưng Yên đô án công nghệ chế tạo máy Khoa: Cơ Khí ⇒ K = 1,5.1,2.1,5.1,2.1,3.1,2.1,5 = 7,58 Chọn K = + Hệ số ma sát chi tiết gia công phiến tỳ là: f2 = f3 = 0,15 + Hệ số ma sát chi tiết chốt tỳ ; f4=0,15 Từ (1) suy ra: W= 2.K M 2.8.207,3 = = W = 276,4 (N) ( f1 + f ) L 0,3.40 c) Xác định cấu kẹp chặt + Sơ đồ: Hình 9.2: Cơ cấu kẹp ren vít + Yêu cầu chọn cấu kẹp: Cơ cấu kẹp chặt phôi chọn phải thoả mãn yêu cầu sau: Khi kẹp chặt phải vị trí phơi, tạo đủ lực kẹp, không làm biến dạng phôi, kết cấu đơn giản, nhỏ gọn, dễ tháo lắp sử dụng an tồn, dễ bảo quản; có tính tự hãm tốt, phù hợp với phương pháp gia công Với yêu cầu ta kẹp chặt ren + Xác định phản lực kích thước đòn kẹp Từ sơ đồ cấu kẹp: Ta có phương trình cân lực: Q = N1 với: Q phản lực sinh xiết chặt N1 phản lực chi tiết cỏ cấu kẹp liên động; N1 = W = 276,4 (N) ⇒ Q = 276,4 (N) (8) Đường kính ren trung bình bulơng kẹp chặt xác định theo công thức sau: d = 1,4 Q 276,4 = 1,4 = 11,6(mm) σ Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh 39 Trường ĐHSPKT Hưng n Khoa: Cơ Khí án cơng nghệ chế tạo máy Vậy ta chọn đường kính trục ren M14 + Chọn cấu sinh lực cánh tay người công nhân 9.4 Xác định kết cấu phận khác đồ gá a) Chọn cấu dẫn hướng so dao */ Cơ cấu dẫn hướng - Cơ cấu dẫn hướng dùng nhiều đồ gá khoan, khoét doa tiện loại máy khoan máy doa - Cơ cấu dẫn hướng gồm hai phần: Bạc dẫn hướng phận đưa dụng cụ cắt vào chỗ gia công Phiễn dẫn phận lắp bạc dẫn - Cơ cấu dẫn hướng có chức xác định trực tiếp vị trí dụng cụ cắt tăng độ cứng vững q trình gia cơng Vì ngun cơng khoan lỗ φ10.5 ta dùng cấu dẫn hướng bạc dẫn hướng khoan ( bạc thay nhanh ) Cơ cấu dẫn hướng gồm bạc dẫn lắp phiến dẫn phiến dẫn lắp thân đồ gá Hình 9.3 : Bạc dẫn hướng thay nhanh Các thông số bạc dẫn hướng thay nhanh tra theo bảng 8-78 STCNCTM2 d1 =20 mm;d2 M6; D = 22 mm; D1 =40 mm; d = 10.5 mm; h = 14,5 mm; t = 12 mm; H1 = 20/32 mm + Sử dụng bạc lót cho bạc dẫn thay nhanh Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh 40 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa: Cơ Khí án cơng nghệ chế tạo máy Hình 9.4 :Bạc lót Các thơng số bạc lót theo bảng 8-79 STCNCTM2 d = 22 mm; D = 34 mm; H =20/32 mm */ Chọn cấu định vị chi tiết Đồ định vị chi tiết cấu đồ gá, bố trí cho mặt làm việc chúng tiếp xúc với mặt chuẩn chi tiết gia cơng vị trí chi tiết xác định xác so với máy dụng cụ cắt Hình dạng, kích thước yêu cầu kỹ thuật đồ định vị phụ thuộc vào hình dạng, kích thước củâ mặt chuẩn u cầu kỹ thuật cần gia công Các cấu định vị nguyên công là: + phiến tỳ: Vật liệu thép 20Cr; thấm than, chiều sâu lớp thấm 0,5-0,8 mm; nhiệt luyện đạt HRC 50 – 60 - Hình vẽ Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh 41 Trường ĐHSPKT Hưng n Khoa: Cơ Khí án cơng nghệ chế tạo máy Hình 9.5:Phiến tỳ Các thơng số phiến tỳ: L =60 mm; B = 32 mm; H = mm; h = mm; có lỗ để bắt vít; d = 5.5mm; l =15mm; l1 =30 ± 0,12mm , góc vát cạnh C=0,6 mm + Chốt tỳ */ Chọn cấu định vị đồ gá máy Đồ định vị đồ gá máy phai chon cho định vị xác vị trí đồ gá bàn máy Cơ cấu định vị đồ gá phụ thuộc vào u cầu gia cơng, tính chất kết cấu máy công cụ sử dụng Ở nguyên công để định vị đồ gá vào máy ta sử dụng dẫn hướng, dẫn hướng bắt chặt vào mặt đáy đế đồ gá Đồ gá bắt chặt vào bàn máy bulông đai ốc */ Chọn thân đồ gá Thân đồ gá phải chọn cho đảm bảo đủ chỗ để lắp đặt phận khác đồ gá lên Thân đồ gá nguyên công khoan ta chế tạo từ gang, đúc sau tơi cứng cuối thông qua gia công để đạt độ xác hình dạng u cầu 9.5 Xác định sai số chế tạo cho phép đồ gá Sai số gá đặt chi tiết xác định theo công thức sau: ε gd = ε c + ε k + ε ct + ε m + ε dc Ở đây: ε c - sai số chuẩn ε k - sai số kẹp chặt Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh 42 Trường ĐHSPKT Hưng Yên đô án công nghệ chế tạo máy Khoa: Cơ Khí ε ct - sai số chế tạo ε m - sai số mòn ε dc - sai số điều chỉnh ε gd - sai số gá đặt */ Sai số chuẩn ε c ε c = gốc kích thước trùng với chuẩn định vị */ Sai số kẹp chặt ε k Sai số kẹp chặt lực kẹp gây ε k = phương lực kẹp vng góc với phương kích thước thực */ Sai số mòn ε m Sai số mòn sinh đồ gá bị mòn q trình gia cơng Sai số mòn xác định theo cơng thức sau: ε m = β N Ở đây: β - hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị; β = 0,2 N - số lượng chi tiết gia công đồ gá; N = 1961 (chi tiêt) ε m = 0,2 1961 = 8,85 ( µm ) = 0,00885 (mm) */ Sai số điều chỉnh ε dc Sai số điều chỉnh sai số sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá Sai số điều chỉnh phụ thuộc vào khả điều chỉnh dụng cụ dùng để điều chỉnh lắp ráp Trong thực tế tính tốn đồ gá ta lấy ε dc = – 10 µm Ta chọn ε dc = ( µm ) */ Sai số gá đặt ε gd Sai số gá đặt xác định theo bảng 7-3 sách Atlas đồ gá ε gd = 60 ( µm ) = 0,06 (mm) [ ε ct = ε gd − ε c2 + ε k2 + ε m2 + ε dc2 Vậy ta có: Sai số chế tao là: [ ] ] = 0,06 − + + 0,00885 + 0,008 = 0,059mm Vậy sai số chế tạo: ε ct = 0,059 (mm) 9.6 Điều kiện kĩ thuật đồ gá + Độ không song song hai bề mặt ≤ 0,053 mm 100mm chiều dài Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh 43 Trường ĐHSPKT Hưng n Khoa: Cơ Khí án công nghệ chế tạo máy + Độ không vưông góc tâm lỗ mặt phẳng đồ gá ≤ 0,053 mm 100mm chiều dài + Độ không đồng tâm tâm bạc dẫn hướng tâm lỗ ≤ 0,053 mm Tài liệu tham khảo Công nghệ chế tạo máy tập I,tập II Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh 44 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa: Cơ Khí án cơng nghệ chế tạo máy Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập III Atlas đồ gá (Trần Văn Địch) Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM Chế độ cắt gia cơng khí Nhiệt luyện tập II Giáo viên hướng dẫn: Phan Ngọc Ánh 45 ... Hưng n Khoa: Cơ Khí án cơng nghệ chế tạo máy THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY CHI TIẾT CHÊM T2 I Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết: -Chêm chi tiết cấu kẹp ,có hai mặt phẳng... tư Chi tiết hạn chế bậc tự + Kẹp chặt: Kẹp chặt cấu kẹp liên động + Chọn máy: Máy phay đứng 6H82 Công suất máy 10 kW Hiệu suất máy η = 0,75 (Bảng 9-38/trang 73 :Sổ tay công nghệ chế tạo máy. .. gia công nguyên công khử bậc tự do .Chi tiết hạn chế bậc tự + Kẹp chặt: Kẹp chặt cấu kẹp liên động + Chọn máy: Máy phay đứng 6H82 Công suất máy 10 kW (Bảng 9-38/trang 73 :Sổ tay công nghệ chế tạo