ứng dụng lý thuyết Điều khiển số và Công nghệ CNC

Theo dòng thời gian nhân loài đ• khộng ngừng cải tiến công cụ lao động nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh tế với mục đích cuối cùng là phục vụ lợi ích cho con người ngày một tốt hơn. Hiện nay ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức cơ bản tương đối rộng để giả quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất , sửa chữa và sửa dụng và đặc biệt với nước ta đặc biệt hiên nay trong công cuộc đổi mới xây dựng đất nước, cùng với các ngành khác, ngành Cơ khí đ• và đang đóng góp đáng kể cho nền kinh tế Việt Nam phát triển mạnh mẽ. Ngành Cơ khí chế tạo máy là then chốt của nền kinh tế đất nước. Vì vậy muốn phát triển tốt cần đặc biệt coi trọng Công nghệ chế tạo máy, trong đó đòi hỏi cấp bách là phải thiết kế cho được thật nhiều Quy trình Công nghệ hợp lý sao cho sản phẩm được sản xuất với sự kết hợp hài hoà giữa thiết bị và công nghệ. Đó là sự kết hợp khai thác tiềm năng của thiết bị và công nghệ truyền thống sẵn có với thiết bị công nghệ tiên tiến hiện đại: Các thiết bị điều khiển số và Công nghệ CNC, với sự trợ giúp đạt hiệu quả cao của máy vi tính nhằm đạt được chi phí gia công nhỏ nhất, hiệu quả kinh tế cao nhất. Điều này cũng là yêu cầu đặt ra cho tất cả sinh viên ngành Chế Tạo Máy khi tốt nghiệp không những hiểu biết những kỹ thuật tiên tiến mà trứoc tiên phải hiểu một cách vững chắc các lý thuyết Công Nghệ cổ điển ,đó là yêu cầu cơ bản và mang tính quyết định cho sinh viên chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy khi tốt nghiệp và sau lày khi áp dụng vào thực tế một cách dễ dàng. Với nhiệm vụ được giao của Đồ án này là: + Tính toán thiết kế quy trình công nghệ chế tạo và đồ gá một số đồ gá để gia công chi tiết Thân và Nắp Gối Đỡ. + ứng dụng lý thuyết Điều khiển số và Công nghệ CNC Bằng những kiến thức đ• được các Thầy, các Cô giáo ở trường cũng như ở khoa và bặc biêt là bộ môn Chế Tao Máy đ• truyền đạt lại ,kết hợp với kinh nghiệm của đợt thực tập vừa qua và các tài liệu, sổ tay kỹ thuật và Tiêu chuẩn Nhà nước. đặc biệt là sự dạy dỗ, chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn và duyệt, em đ• hoàn thành đồ án này đúng thời gia quy định.

Đồ án tốt nghiệp Nguyên Văn Thợng lời nói đầu Theo dòng thời gian nhân loài đà khộng ngừng cải tiến công cụ lao động nhằm nâng cao chất lợng sản phẩm hiệu kinh tế với mục đích cuối phục vụ lợi ích cho ngời ngày tốt Hiện ngành kinh tế nói chung ngành khí nói riêng đòi hỏi kỹ s khí cán kỹ thuật khí đợc đào tạo phải có kiến thức tơng đối rộng để giả vấn đề cụ thể thờng gặp sản xuất , sửa chữa sửa dụng đặc biệt với nớc ta đặc biệt hiên công đổi xây dựng đất nớc, với ngành khác, ngành Cơ khí đà đóng góp đáng kể cho kinh tế Việt Nam phát triển mạnh mẽ Ngành Cơ khí chế tạo máy then chốt kinh tế đất nớc Vì muốn phát triển tốt cần đặc biệt coi trọng Công nghệ chế tạo máy, đòi hỏi cấp bách phải thiết kế cho đợc thật nhiều Quy trình Công nghệ hợp lý cho sản phẩm đợc sản xuất với kết hợp hài hoà thiết bị công nghệ Đó kết hợp khai thác tiềm thiết bị công nghệ truyền thống sẵn có với thiết bị công nghệ tiên tiến đại: Các thiết bị điều khiển số Công nghệ CNC, với trợ giúp đạt hiệu cao máy vi tính nhằm đạt đợc chi phí gia công nhỏ nhất, hiệu kinh tế cao Điều yêu cầu đặt cho tất sinh viên ngành Chế Tạo Máy tốt nghiệp hiểu biết kỹ thuật tiên tiến mà trứoc tiên phải hiểu cách vững lý thuyết Công Nghệ cổ điển ,đó yêu cầu mang tính định cho sinh viên chuyên ngành Công nghệ chế tạo máy tốt nghiệp sau lày áp dụng vào thực tế cách dễ dàng Với nhiệm vụ đợc giao Đồ án là: + Tính toán thiết kế quy trình công nghệ chế tạo đồ gá số đồ gá để gia công chi tiết Thân Nắp Gối §ì + øng dơng lý thut §iỊu khiĨn sè vµ Công nghệ CNC Bằng kiến thức đà đợc Thầy, Cô giáo trờng nh khoa bặc biêt môn Chế Tao Máy đà truyền đạt lại ,kết hợp với kinh nghiệm đợt thực tập vừa qua tài liệu, sổ tay kỹ thuật Tiêu chuẩn Nhà nớc đặc biệt dạy dỗ, bảo tận tình thầy giáo hớng dẫn duyệt, em đà hoàn thành đồ án thời gia quy định Tuy đà đợc thực hiƯn víi mét sù cè g¾ng lín nhng ch¾c ch¾n nhiều thiếu sót Em kính mong Thầy,các Cô giáo dạy thờng xuyên không làm đồ tốt nghiệp mà sau công tác đợc tốt Em xin trân cảm ơn Thầy, Cô giáo Phần I Quy trình công nghệ gia công chi tiết gối đỡ Chơng I Phân tích chức làm việc chi tiết 1.Điều kiện làm việc: Khoa khí -1- đạI học bách khoa Đồ án tốt nghiệp Nguyên Văn Thợng Chi tiết gối trục truyền động từ động sang để ép mía với suất cao Nhng điều kiện khác mức trung bình (nh nhiệt độ, va đập ) Do chi tiết làm việc điều kiện vừa phải kết cấu phải hợp lý gia công lắp ráp dễ dàng 2.Tính công nghệ kết cấu chi tiết: Chi tiết đợc giao thiết kế chi tiết dạng hộp, chúng đợc tách làm hai chi tiết gồm thân Gối Đỡ Nắp Gối Đỡ Chi tiết Thân Nắp đợc lắp ráp với theo phơng 450so với mặt phẳng đáy bu lông ,với bu lông làm nhiệm vụ ép chặt không làm nhiệm vụ định tâm mà định tâm hai bậc hai bên thân lắp Khi thân lắp đợc lắp ráp vào điều kiện cần để chi tiết làm việc đợc phải có: -Đờng tâm lỗ 130 phải song song mặt phẳng đáy -Đơng tâm lỗ 130 phải vuông góc với hai đờng tâm hai lỗ 32 Vậy chi tiết đợc gia công không cần thay đổi kết cấu 3.Vật liệu chế tạo: Do chi tiết có hình dạng phức tạp, tính kinh tế làm việc ta chọn vật liệu cho chi tiết gia công gang có độ cứng trung bình thực phơng pháp đúc: Vật liệu chế tạo : Gang xám GX21-40 GX21-40 có bk=2kg/mm2 bu=40kg/mm2 HB170-229 Chơng II Xác định dạng sản xuất phơng pháp chế tạo phôI 1.Xác định dạng sản xuất: Khoa khí -2- đạI học bách khoa Đồ án tốt nghiệp Nguyên Văn Thợng (Hình vẽ chi tiết Thân gối đỡ) Khoa khí -3- đạI học bách khoa Đồ án tốt nghiệp Nguyên Văn Thợng (Hình vẽ chi tiết Nắp gối đỡ) Đối với dạng sản xuất riêng có đặc điểm riêng phụ thuộc vào yếu tố khác Xác định dạng sản xuất giúp ta tìm đợc đờng lối công nghệ, tổ chức sản xuất đầu t kỹ thuật công sức cần thiết cho việc chế tạo Đối với hai chi tiết thân nắp gối đỡ đợc gia công nguyên công ta cần xác định dạng sản xuất cho chi tiết lắp đợc Tính trọng lợng gần chi tiết: V=102x 120x 190-3,14x(1302x82+692x20) Nh V=1758mm3=1,76dm3 Ta cã :G= x V §èi víi chÊt liƯu gang:  =7 kg/ dm3 G=7x1,76=13,84kg VËy theo b¶ng hớng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy chế tạo máy với số lợng 10000 chi tiết /1 năm dạng sản xuất hàng khối Phơng pháp chế tao phôi: Dạng sản xuất hai chi tiết hàng khối, loại phôi đợc xác ®Þnh thiÕt kÕt cÊu cđa chi tiÕt Víi chi tiÕt dạng hộp, vật liệu gang xám GX21- 40 có tính đúc tốt,do ta chọn phơng pháp chế tạo phôi phơng pháp đúc: Cụ thể: Đúc khuôn cắt làm khuôn máy, tạo phôi phơng pháp đơn giản, giá thành chi tiết hạ nhng thời gian chế tạo phôi không thấp, cấp xác vật đúc II Tất lỗ 26, 32, 130, 69 làm lõi Chọn mặt phân khuôn: Ta chọn mặt phân khuôn hợp lý để dảm bảo chất lợng cao + Đối với chi tiết nắp gối đỡ : Đối vơí chi tiết nắp gối đỡ ta chọn mặt phân khuôn mặt phẳng chứa hai đờng tâm lỗ 26 Dung sai vật đúc: Theo bảng 28-1 sổ tay thiết kế CN-CTM ta có lợng d Theo bảng 3-11 sổ tay thiết kế CN-CTM ta có dung sai Phần lỗ 130 lợng d 3mm ta có = 1,5mm, Phân lỗ 69 lợng d 2,5 mm ta có = 1mm, Kích thớc h1=96 lợng d 2,5mm/1 mặt  =  1mm, KÝch thíc h2=128 lỵng d 2,5mm/1 mặt = 1mm, Kích thớc h3=102 lợng d 2,5mm/1 mặt = 1mm, Khoa khí -4- đạI học bách khoa Đồ án tốt nghiệp Nguyên Văn Thợng ( Hình vẽ sơ đồ khuôn đúc nắp) +Đối với chi tiết nắp gối đỡ: Ta chọn mặt phân khuôn mặt phẳng chứa hai đờng tâm hai lỗ 32 Dung sai vật đúc: Theo bảng 28-1 sỉ tay thiÕt kÕ CN-CTM ta cã lỵng d Theo b¶ng 3-11 sỉ tay thiÕt kÕ CN-CTM ta cã dung sai Phần lỗ 130 lợng d 3mm ta có = 1,5mm, Phân lỗ 69 lợng d 2,5 mm ta có = 1mm, Phân lỗ  69 lỵng d mm ta cã  = 1mm, Kích thớc h1=102 lợng d 2,5mm/1 mặt = 1mm, Lợng d bề mặt nghiêng 450 2mm = 1mm, ( Hình vẽ sơ đồ khuôn đúc nắp) Chơng III Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết I lập trình tự nguyên công: 1.Xác định đờng lối công nghệ: Với quy mô sản xuất nh ta hàng loạt lớn đồng thời sử dụng máy vạn thông thờng (trình độ sản xuất không cao nên rút đợc thới gian chi phí phụ cho nguyên công nh thay dao, gá đặt chi tiết , điều chỉnh dụng cụ) Do thực theo nguyên tắc phân tán nguyên công Tức nguyên công đơn giản thực hịên máy thực theo sơ đồ sau: Nguyên công Bớc Khoa khí -5- đạI học bách khoa Gia công nhiều chế độ cắt Đồ án tốt nghiệp Nguyên Văn Thợng 2.Chọn phơng pháp gia công: Chi tiết thân nắp gối đỡ đợc gia công phơng pháp dựa máy :Tiện, Phay, Doa, Khoan cần, Khoan đứng máy thuộc dạng vạn thông thờng Mỗi máy có phơng pháp gia công khác tuỳ thuộc vào nguyên công đợc gia công máy phụ thuộc vào máy 3.Thiết kế Nguyên Công a.Phân tích chuẩn định vị Gia công: Độ xác gia công đạt đợc phụ thuộc vào cách định vị Khi gia công riêng chi tiết thân gối đỡ: Chọn mặt phẳng (B) làm chuẩn thô để gia công mặt phẳng (A) để làm chuẩn tinh cho nguyên công sau đà gia công tinh đợc lỗ 32 chọn tiếp lỗ làm chuẩn tinh cho nguyên công sau Khi gia công riêng chi tiết nắp gối đỡ: Chọn mặt phẳng (D) làm chuẩn thô để gia công mặt phẳng (C) để làm chuẩn tinh để gia công mặt phẳng (D) vào số nguyên công Sau lại chọn mặt phẳng (D) làm chuẩn tinh để gia công nguyên công lại Khi gia công thân nắp gối đỡ đợc lắp vào nhau: Chọn mặt phẳng lắp mặt bích làm chuẩn thô để gia công mặt phẳng đối diện, gia công xong mặt dùng làm chuẩn tinh để gia công mặt bích Đối với việc kẹp chặt chi tiết phải đảm bảo đợc tác dụng lực kẹp chi tiết không bị thay đổi hay bị biến dạng nh gia công Song ta dùng đòn kẹp chủ yếu, u điểm thao tác nhanh gọn dễ dàng sử dụng b Bảng trình tự nguyên công : TT 10 11 Tên nguyên công Gia công thân gối đỡ Phay mặt đáy dới Phay mặt đáy Khoét doa hai lỗ 32 Khoan khoét ta rô M24 Phay mặt phẳng nghiêng 450 Phay bậc mặt phẳng nghiêng Vát cạnh 2x450 Gia công nắp Phay mặt dới nắp Phay mặt nắp Khoét doa lỗ 26 Khoan ta rô lỗ tra dầu M14 Phay bậc sâu10 mm Khoa khí Máy dao 6H82 6H12 2A55 2A55 6H82 Dao phay đĩa mặt chắp mảnh BK6 Dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim BK6 Dao khoét doa vật liƯu P9 Mịi khoan, kht, ta r« vËt liƯu P9 Dao phay đĩa mặt chắp mảnh hợp kim BK6 6H82 Dao phay đĩa mặt chắp mảnh BK6 Dao phay vát cạnh vật liệu P9 6H82 6H82 2A55 2A55 6H82 Dao phay đĩa mặt chắp mảnh BK6 Dao phay đĩa mặt chắp mảnh BK6 Dao khoét doa vËt liƯu P9 Mịi khoan, kht, ta r« vËt liƯu P9 Dao phay đĩa mặt chắp mảnh hợp kim BK6 -6- đạI học bách khoa Đồ án tốt nghiệp 12 13 14 15 16 17 18 19 KiÓm tra độ song song mặt E Gia công phối hợp Phay mặt bên thứ Phay mặt bên thứ hai ( mặt phẳng lắp mặt bích) Khoét doa lỗ 130 Khoét lỗ bậc 110 Doa lỗ 130 Tiện lỗ 69 Tiện rÃnh chắn dầu 87 Gia công lỗ Ta rô zen M10 Kiểm tra: -Độ song song mặt bên -Độ vuông góc tâm 130 với mặt bên Làm tổng kiểm tra: -Độ song song tâm 130 với đế Nguyên Văn Thợng 6H12 Dao phay mặt đầu chắp mảnh BK6 6H12 Dao mặt đầu chắp mảnh BK6 287 Mũi kht BK6, Doa P9 T620 Dao tiƯn ch¾p BK6 VËt liƯu P9 2A55 Dao cã vËt liƯu P9 4.LËp s¬ đồ gá đặt: 4.1.Gia công Thân: 4.1.1.Nguyên công I: (Phay mặt đáy dới) Định vị :Định vị mặt phẳng khống chế bậc tự Khoa khí -7- đạI học bách khoa Đồ án tốt nghiệp Nguyên Văn Thợng Kẹp chặt :Dùng cấu kẹp chặt bu lông đai ốc thông qua đòn kẹp Phay :Dùng máy phay 6H82 (phay ngang) Dao :Dùng dao phay mặt có chắp mảnh hợp kim BK6 (Ký hiệu:D200 d40 B26 BK6) 4.1.2 Nguyên côngII: (Phay mặt đáy trên) Định vị :Định vị mặt phẳng khống chế bậc tự chốt tỳ định vị bậc lại Kẹp chặt :Dùng cấu kẹp chặt bu lông đai ốc thông qua đòn kẹp Phay :Dùng máy phay đứng 6H12 Dao :Dùng dao phay mặt đầu vật liệu chế biến thÐp giã (KÝ hiƯu:D160 d50 BK6) Khoa c¬ khÝ -8- đạI học bách khoa Đồ án tốt nghiệp Nguyên Văn Thợng 4.1.3.Nguyên côngIII: (Khoét-doa lỗ 32) Định vị :Định vị mặt phẳng khống chế bậc tự ,3 chốt tỳ khống chế bậc tự lại Kẹp chặt :Dùng cấu bu lông đai ốc thông qua đòn kẹp Máy :Dùng máy khoan cần 2A55 Dao :Dïng dao-kht (KÝ hiƯu:Kht D31,8 P9;Doa D32 P9) Khoa c¬ khí -9- đạI học bách khoa Đồ án tốt nghiệp Nguyên Văn Thợng 4.1.4 Nguyên côngIV: (Gia công M24) Khoan 21 sâu 40mm Khoét 26sâu 8mm Ta rô ren M24 Định vị :Định vị mặt phẳng khống chế bậc tự do, chốt trụ ngắn hạn chế 2, chốt trám hạn chế bậc tự lại Kẹp chặt :Dùng cấu bu lông đai ốc thông qua Máy :Dùng máy khoan cần 2A55 Dao :Dïng mịi khoan  21,  26 ta r« M24 thép gió(P9) Khoa khí - 10 - đạI häc b¸ch khoa ... công khác tuỳ thuộc vào nguyên công đợc gia công máy phụ thuộc vào máy 3.Thiết kế Nguyên Công a.Phân tích chuẩn định vị Gia công: Độ xác gia công đạt đợc phụ thuộc vào cách định vị Khi gia công. .. gia công mặt phẳng (C) để làm chuẩn tinh để gia công mặt phẳng (D) vào số nguyên công Sau lại chọn mặt phẳng (D) làm chuẩn tinh để gia công nguyên công lại Khi gia công thân nắp gối đỡ đợc lắp vào... Chơng III Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết I lập trình tự nguyên công: 1.Xác định đờng lối công nghệ: Với quy mô sản xuất nh ta hàng loạt lớn đồng thời sử dụng máy vạn thông thờng (trình