Đồ án tốt nghiệp: Công nghệ chế tạo máy có kết cấu nội dung gồm 6 phần. Phần 1: Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết. Phần 2: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. phần 3 xác định dạng sản xuất. Phần 4: Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi. Phần 5: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết. Phần 6: Tính và thiết kế đồ gá.
Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh LỜI NĨI ĐẦU Hiện nay, với sự đi lên của ngành cơ khí, mơn học cơng nghệ chế tạo máy thực sự là hành trang để mỗi một kỹ sư hay một kỹ thuật viên dựa vào đó làm cơ sở thiết kế chế tạo. Mơn Cơng Nghệ Chế Tạo Máy được đem vào giảng dạy ở hầu hết các trường kỹ thuật và ngày càng được cãi tiến về mặt cơng nghệ nhằm vào muc đích cuối cùng là tăng năng suất, chất lượng và tính kinh tế sản phẩm. Đối với mỗi sinh viên cơ khí, đồ án mơn học cơng nghệ chế tạo máy là một nền tảng to lớn để vững vàng thực hiện Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy khi thực hiện đồ án ta phải làm quen và nhuần nhiễn với việc tham khảo sách tra bảng tra để so sánh và chọn ra một phương án tối ưu nhất giữa sách vỡ lý thuyết và thực tiễn sản xuất cụ thể một sản phẩm điễn hình. Để được hồn thành đồ án tốt nghiệp này em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Nguyễn Quốc Thanh, và các thầy cơ bộ mơn chun ngànhTrường CĐKT CAO THẮNG đã tạo cho em có một tiền đề về kiến thức để hồn thành đồ án tốt nghiệp này, nhưng khơng tránh khỏi những sai sót mong các thầy các cơ chỉ bảo thêm để khi ra trường chúng em xứng danh là một sinh viên CAO THẮNG ở trường đời CƠ KHÍ Tp. Hcm, ngày 30 tháng 06 năm 2011 Sinh viên Nguyễn Tiến Giàu SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh PHẦN 1 PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT Dựa vào chi tiết thực tế ta nhận xét rằng chi tiết có 1 lỗ cơ bản và 2 rãnh và các mặt phẳng cơ bản chúng co mối quan hệ với nhau về độ song song độ vng gốc hoặc tạo với nhau một gốc nào đó Chức năng làm việc Là bộ phận nối giữa trục điều khiển với các cơ cấu chấp hành nhằm tạo ra momen hay truyền lực cho cơ cấu máy Điều kiện làm viêc Diều kiện làm việc khơng khắc nghiệt, nhiệt độ làm việc thấp, chịu lực tác động nhỏ do khơng chịu tải thường xun, khơng mài mòn PHẦN 2 PHÂN TÍCH TÍNH CƠNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT Tính cơng nghệ trong kết cấu là một tính chất quan trọng của sản phẩm hoặc chi tiết cơ khí nhằm đảm bảo lượng kim loại tiêu hao là thấp nhất, lượng dư gia cơng là nhỏ nhất, giá thành sản phẩm sau khi gia cơng là thấp nhất trong một điều kiện sản xuất nhất định Đối với các chi tiết càng nói chung, bề mặt làm việc chủ yếu là các bề mặt của những lỗ cính vì vậy khi thiết kế cần chú ý đến kết cấu của nó như: Độ cứng vững của chi tiết: + Do hai mặt đầu làm việc q mỏng khơng đủ cứng vững khi làm việc hoặc lúc gia cơng do đó khi chế tạo phơi phải làm thêm gân để tăng cứng vững + Lỗ ф 14Js7 lắp với trục nên cần phải khử bavia bằng cách vát mép C 0.6 đồng thời thuận lợi cho việc lắp ghép Chiều dài của 2 rãnh nên bằng nhau và các mặt đầu của chúng nằm trên hai mặt phẳng song song: + Hai đường tâm của 2 rãnh phải đảm bảo khoảng cách 108±0.6 + Độ khơng song song giữa mặt A với bề mặt của 2 rãnh là mặt B ≤0.1 SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh + Hình dáng thuận lợi cho việc gia cơng nhiều chi tiết cùng một lúc, + Hình dáng thuận lợi cho việc chọn chuẩn thơ, chuẩn tinh thống nhất PHẦN 3 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Để xác định dạng sản xuất trước hết phải biết lượng sản xuất hàng năm Số lượng chi tiết tổng cộng trong một năm được tính theo cơng thức sau: N = N1.m(1 + α +β ) 100 Trong đó: o N1 là số lượng sản phẩm cần chế tạo trong 1 năm theo kế hoạch, N1 =10000 chi tiết/ năm o m là khối lượng chi tiết trong một sản phẩm m=0.5 kg o α số chi tiết phế phẩm ( α = 3 6)% lấy α =4% o β số chi tiết chế tạo dự trữ ( β = )% lấy β = 6% Từ đó suy ra: N = 10000 x0.5(1 + 4+6 ) = 5500 (chi tiết/năm) 100 Khối lựng chi tiết được tính theo cơng thức sau Q=V.γ (kg) Trong đó : o γ là khối lương riêng của vật liệu. thép γ =7.852 kG/ dm o V là thể tích của chi tiết dm v = vtr + vt + v2 v + vg SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B Đồ Án Tốt Nghiệp Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh 0, 222.3,14.0,1 vtr = = 0, 0038dm3 vt = 1, 08.0, 03.0,11 = 0, 0035dm3 v2 v = 2.0, 05.0,11.0,18 = 0, 002dm3 4.0, 03.0,54 = 0, 02dm3 16 � v = 0, 003 + 0, 0035 + 0, 002 + 0,324 = 0.03dm3 v4 g = Như vậy: Q = 7,852.0, 03 = 0, 24kg Dựa vào tính tốn của N và Q ta xác định được dạng sản xuất của sản phẩm là sản xuất hàng loạt vừa PHẦN4 CHỌN PHƠI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHƠI Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phơi Phương pháp chọn phơi phụ thuộc vào chức năng kết cấu của chi tiết máy trong cụm máy, vật liệu sử dụng, u cầu kỹ thuật về hình dáng hình học, kích thước của chi tiết, quy mơ và tính hàng loạt của sản xuất chọn phơi Chọn phơi có nghĩa là chọn loại vật liệu chế tạo, phương pháp hình thành phơi, xác định lương dư cho các bề mặt, tính tốn kích thước và quyết định dung sai cho q trình chế tạo phơi o Vật liệu chế tạo phơi là Thép C45 o Ta chọn phương pháp chế tạo phơi là phương pháp đúc Tra bảng 3110 trang 259 (sổ tay CNCTM) + Chọn cấp chính xác đúc là cấp I trong khn cát + Trang bị đúc: mẫu và hòm khn kim loại + Chế tạo khn bằng máy Mặt phân khn Ta chọn mặt phân khn như sao: Mặt phân khn đi qua tiết diện như hình vẽ: SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Bảng vẽ chi tiết lồng phơi PHẦN 5 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT Xác định đường lối cơng nghệ Với chi tiết là càng và dạng sản xuất là hàng loạt vừa, trong khi điều kiện sản xuất của nước ta các máy chủ yếu là vạn năng nên ta chọn phương pháp phân tán ngun cơng và gia cơng tuần tự các bề mặt Chọn phương án gia cơng Do vật liệu là thép nên ta có tuần tự gia cơng đã qua ngun cơng I chuẩn bị phơi như sau: Bề mặt A do ngun cơng II, IV thực hiện, cần gia cơng mặt đầu có kích thước: 122 0.5.vì dung sai là 1 ứng với cấp chính xác cấp 6 độ phẳng Ra=2.5 do đó ta chọn phương pháp gia cơng cuối cùng là phay tinh Bề mặt B do ngun cơng III thực hiện, cần gia cơng mặt đầu có kích thước: 11 0.15. vì dung sai là 0.3 mm ứng với cấp chính xác cấp 6 độ phẳng Ra=2.5 do đó ta chọn phương pháp gia cơng cuối cùng là phay tinh Bề mặt φ 22 do ngun cơng V thực hiện, cần gia cơng mặt đầu có kích thước φ 22±0.2. vì dung sai là 0.4 ứng với cấp chính xác là 6 độ phẳng Ra=2.5 do đó ta chọn phương pháp gia cơng cuối cùng là phay tinh Lỗ φ 14Js7 do ngun cơng VI thực hiện, cần gia cơng lỗ có kích thước φ 14±0.009. vì dung sai là 0.18 ứng với cấp hính xác cấp 7 độ phẳng Ra=1.25 nên ta chọn phương pháp gia cơng cuối cùng là doa 2 lỗ φ 6 do ngun cơng VII thực hiện, cần gia cơng lỗ φ 6, vậy ta chọn phương pháp gia công là khoan thô SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B Đồ Án Tốt Nghiệp Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Rãnh 6.6±0.2 do nguyên công VIII thực hiện cần gia công chiều dài rãnh 11±0.15 rộng 6.6±0.2 và vát mép C0.6 tương tự ta cũng chọn phương án gia công là phay tinh, vát mép Mép C 0.6 do ngun cơng IX thực hiện, cần gia cơng vát mép C 0.6. vậy ta chọn phương pháp gia cồng vát mép Rãnh 1.5±0.1 do ngun cơng X thực hiện cần gia cơng rãnh có kích thước 1.5±0.1. vì vậy ta chọn phương án gia cơng là phay Lỗ φ 5.2±0.1 do ngun cơng XI thực hiện cần gia cơng lỗ có kích thước φ 5.2±0.1. vì vậy ta chọn phương pháp gia cơng là khoan. Lỗ φ 4.5 do ngun cơng XII thực hiện, cần gia cơng lỗ, ren M5x0.5. vậy ta chọn phương pháp gia cơng cuối cùng là taro ren Bề mặt đầu lỗ φ 5.2±0.1 do ngun cơng XIII thực hiện, cần gia cơng bậc 5.5±0.2 x 1, vậy ta chọn phương pháp gia cơng phay Lập tiến trình cơng nghệ và thiết kế ngun cơng Dựa vào hình dáng hình học của chi tiết và đường lối gia cơng chi tiết càng ta lập được các bước ngun cơng sau: Ngun cơng I: chuẩn bị phơi Ngun cơng II: phay thơ mặt A Ngun cơng III: phay mặt B Ngun cơng IV: phay tinh mặt A Ngun cơng V: phay mặt φ 22 Ngun cơng VI: khoan, kht, doa, vát mép lỗ φ 14Js7 Nguyên công VII: khoan 2 lỗ φ Nguyên công VIII: phay, vát mép C 0.6 rãnh 6.6 x 11 Nguyên công IX: vát mép lỗ φ 14Js7 Nguyên công X: phay cắt rãnh 1.5±0.1 x 9 Ngun cơng XI: khoan lỗ φ 5.2±0.1 x 9.5 Ngun cơng XII khoan lỗ φ 4.5, taro ren M5 x 0.5 Ngun cơng XIII: phay bậc Ngun cơng XIV: tổng kiểm tra Ngun cơng I: Cắt bỏ đậu ngót Dùng máy mài để loại bỏ phần thừa của đậu hơi, đậu ngót để lại Làm sạch phơi : Dùng máy phun bi để làm sạch bám trên phơi Kiểm tra kích thước đạt được khi đúc xong Ủ phơi Ngun cơng II: Phay thơ mặt A SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Định vị: Định vị mặt B 3 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám, Mặt bên vng với mặt A 2 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám, Mặt đầu vng với mặt A 1 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám Kẹp chặt Để kẹp chặt ta dùng eto để kẹp chặt, hướng lực kẹp bố tria như hình vẽ là từ ngồi hướng vào thân máy Chọn máy Đế phay mặt A này ta chọn máy phay đứng vạn năng 6H12 với các yếu tố kỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 221 chế độ cắt gia cơng cơ khí) Cơng suất của động cơ chính: 7KW Bề mặt làm việc của bàn: 320 x 1250 mm Khối lượng của máy: 2900kg Kích thước của máy: dài x rộng x cao= 2100 x 2440 x 1875 mm Phạm vi tốc độ của trục chính: 30÷1500 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500 Chọn dao Để phay mặt A ta dùng dao phay mặt đầu răng chấp mãnh hợp kim cứng ( tra bảng 494 trang 376 sổ tay CNCTM) Các thơng số: Đường kính: D = 125 mm B = 42 mm d = 40 Số răng: Z =12 Mác hợp kim : T5K10 Tra lượng dư Tra bảng 39 tập I2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khn kin loại: SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Kích thước vật đúc là: 122 mm Vị trí bề mặt khi rót kim loại: dưới Kích thước danh nghĩa: đến 101÷160 mm Do đó ta có lượng dư: z=1.6 mm Ta chia làm 2 bước cơng nghệ: Phay thơ: 2.5 mm Phay tinh: 0.5 mm Tra chế độ cắt Phay thơ: Chiều sâu cắt: t = 2.5 mm Lượng chạy dao răng Sz = 0.13 mm/răng Vậy lượng chạy dao vòng: Sv= 12 x 0.13 = 1.56 mm/vòng Vận tốc cắt: v = .k (mm/phút) Với: C =332 ; q =0.2; x =0.1; y =0.4; u =0.2; p =0; m=0.2 Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k: K = k . k . k suy ra: K = 0.66 . 1 . 1 = 0.66 K = C () = 0.66 K = 1 (trang 17 bảng 71 chế độ cắt gia cơng cơ khí) K = 1 (trang 17 bảng 81 chế độ cắt gia cơng cơ khí) Vậy v = 0.66 = 199 (mm/phút) Số vòng quay trong một phút của dao: n = = = 507 (vòng/phút) Theo thuyết minh máy chọn: n = 475 (vòng/phút) Lúc này tốc độ thực tế : v = = =186 (mm/phút) Lực cắt khi phay: P = k Với C= 82.2 ; x = 0.95 ; y = 0.8 ; u = 1.1 ; w = 0 ; q = 1.1 Vậy lực cắt khi phay: P = 127 kG Cơng suất cắt: N = = = 3.5 kW Thời gian gia cơng cơ bản Theo bảng 57 ta có cơng thức sau: T = .i Trong đó: L = + (0.5 3)=5 mm L = (2 5) chọn L = 3 mm i là số lần chạy dao t là chiều sâu cắt n số vòng quay trục chính D,d đường kính đỉnh và chân răng của dao T = .i = 0.0147 phút Do đó ta có bảng chế độ cắt sau đây: SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Mác máy 6H12 Dụng cụ Bước cắt Dao phay Phay thô mặt đầu răng chấp mãnh hợp kim cứng t s v (mm) (mm/răng) (mm/ph) 2.5 0.13 186 Tm (phút) 0.0147 Ngun cơng III: Phay mặt B: Định vị Mặt A khử 3 bậc tự do Mặt bên vng với mặt A 2 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám, Mặt đầu vng với mặt A 1 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám Kẹp chặt Dùng mỏ kẹp để kẹp chặt, phương lực kẹp vng gốc và hướng vào mặt A. Chọn máy Đế phay mặt B này ta chọn máy phay đứng vạn năng 6H12 với các yếu tố kỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 221 chế độ cắt gia cơng cơ khí) Cơng suất của động cơ chính: 7KW Bề mặt làm việc của bàn: 320 x 1250 mm Khối lượng của máy: 2900kg Kích thước của máy: dài x rộng x cao= 2100 x 2440 x 1875 mm Phạm vi tốc độ của trục chính: 30÷1500 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500 SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Chọn dao Để phay mặt đầu kích thước của mặt B ta chọn dao phay ngón chi trụ, với các thơng số kỹ thuật sau: Đường kính D = 12 mm Chiều dài dao: L = 83 mm Chiều dài phần cắt: l = 26 mm Số răng: Z = 5 Tra lượng dư Tra bảng 39 tập I2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khn kin loại: Kích thước vật đúc là: 11 mm Vị trí bề mặt khi rót kim loại: trên Kích thước danh nghĩa: đến 25 mm Do đó ta có lượng dư: z=1 mm Ta chia làm 2 bước cơng nghệ: Phay thơ: 3.5 mm Phay tinh: 0.5 mm Tra chế độ cắt Phay thơ: Chiều sâu cắt: t = 3.5 mm Lượng chạy dao răng: Sz = 0.03 mm/răng Lượng chạy dao vòng: Sv = 0.03 x 5 = 0.15 mm/vòng Vận tốc cắt: v = .k (mm/phút) Với: C =46.7 ; q =0.45; x =0.5; y =0.5; u =0.1; p =0.1; m=0.33 Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k: K = k . k . k suy ra: K = 0.66 . 1 . 1 = 0.66 K = C () = 0.66 K = 1 K = 1 Vậy v = 46,7.12 0.45 0.66 = 46.3 (mm/phút) 60 0.33.3.5 0.5 0,03 0.5 26 0.1.5 0.1 Số vòng quay trong một phút của dao: n = = 1000.46.3 = 1229 (vòng/phút) 3,14.12 Theo thuyết minh máy chọn: n = 1180 (vòng/phút) Lúc này tốc độ thực tế : v = = 3,14.12.1180 = 44 (mm/phút) 1000 Lực cắt khi phay: P = k Với C= 68.2 ; x = 0.86 ; y = 0.72 ; u = 1 ; w = 0 ; q = 0.86 k = ( ) =0.92 Vậy lực cắt khi phay: P = 226 kG SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 10 Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Số vòng quay trong một phút của dao: n = = 1000.44 = 700 (vòng/phút) 3,14.20 Theo thuyết minh máy chọn: n = 600 (vòng/phút) Lúc này tốc độ thực tế : v = = 3,14.20.600 = 37.68 (mm/phút) 1000 Lực cắt khi phay: P = k Với C= 261 ; x = 0.9 ; y = 0.8 ; u = 1.1 ; w = 0 ; q = 1.1 k = ( ) =0.92 Vậy lực cắt khi phay: P = 105.6 kG Cơng suất cắt: N = = = 0.65 kW Ta có bảng chế độ cắt sau đây: Mác máy 6H82 Dụng cụ Bước cắt Dao phay Phay đĩa t s v (mm) (mm/răng) (mm/ph) 13 0.007 37.68 Tm (phút) 0.01 Nguyên công XI Khoan lỗ 5.2 x 9.5 Định vị Mặt A khử 3 bậc tự do Lỗ 14Js7 2 bậc tự do bằng chốt trụ, Mặt bên vng với mặt A 1 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám Kẹp chặt Dùng mỏ kẹp để kẹp chặt, phương lực kẹp vng gốc và hướng vào mặt A. SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 26 Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Chọn máy Đế khoan lỗ này ta chọn máy khoan đứng 2A125 với các yếu tố kỹ thuật của máy nh ư sau: ( tra bảng trang 220 chế độ cắt gia cơng cơ khí) Cơng suất của động cơ chính: 2.8 KW Phạm vi tốc độ của trục chính: 97÷1360 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 97; 140; 195; 272; 392; 545; 680; 960; 1360 Bước tiến ( mm/vòng): 0.1 – 0.13 – 0.17 – 0.22 – 0.28 – 0.36 – 0.48 – 0.62 – 0.81 Lực hướng trục cho phép của cơ cấu tiến dao Pmax = 900 KG Chọn dao Để khoan lỗ φ 5.2 ta chọn dao khoan với các thơng số kỹ thuật sau: Dao khoan ruột gà bằng thép gió o Đường kính: d = 5.2 mm o Chiều dài: L = 40 mm o Chiều dài phần làm việc: l = 20 mm Tra lượng dư Tra bảng 39 tập I2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khn kin loại: Lượng dư khoan: 5.2 mm Tra chế độ cắt Chiều sâu cắt khi khoan: t = = = 2.6 mm Bước tiến: S = 3.88 = 3.88 =0.29 mm/v Theo bảng 83 chế độ cắt gia cơng cơ khí Chọn S Theo thuyết minh chọn S = 0.28 mm/v Tính vận tốc: v = k m/phút Theo bảng 33 Ta có: C = 9.8; Z = 0.4; y = 0.51; m = 0.2; x = 0 Bảng 43 : T = 25’ 53 : K = 1.13 63 : K = 1 71 : K = 0.7 81 : K = 1 Do đó K = K . K . K . K = 0.791 v = 0.791 = 15 mm/phút Số vòng quay trục chính: n = = = 918 vòng/phút Chọn n = 680 vòng/phút Lực cắt và momen xoắn: o P = C . D . S . K (KG) Theo bảng 73: C = 68; z = 1; y = 0.7 Theo bảng 121 và 131: K = K = = 0.85 P = 68 . 5.2 . 0,28 . 0.85 = 123 KG o M = C . D . S . K (KGm) SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 27 Đồ Án Tốt Nghiệp Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Theo bảng 73: C = 0.034; z = 2.5; y = 0.7 M = 0.034 . 5.2 . 0,28 . 0.85 = 0.73 KGm Cơng suất cắt: N = = 0.5 KW Ta có bảng sau: Mác máy 2A125 Dụng cụ Bước cắt Dao khoan khoan ruột gà thép gió t s (mm/v) (mm) 2.6 0.28 v (mm/ph) 680 Tm (phút) 0.011 Nguyên công XII Khoan 4.5, taro M5 x 0.5 Định vị Mặt A khử 3 bậc tự do Lỗ 14Js7 2 bậc tự do bằng chốt trụ, Mặt bên vng với mặt A 1 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám Kẹp chặt Dùng mỏ kẹp để kẹp chặt, phương lực kẹp vng gốc và hướng vào mặt A. Chọn máy Đế khoan lỗ này ta chọn máy khoan đứng 2A125 với các yếu tố kỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 220 chế độ cắt gia cơng cơ khí) Cơng suất của động cơ chính: 2.8 KW SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 28 Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Phạm vi tốc độ của trục chính: 97÷1360 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 97; 140; 195; 272; 392; 545; 680; 960; 1360 Bước tiến ( mm/vòng): 0.1 – 0.13 – 0.17 – 0.22 – 0.28 – 0.36 – 0.48 – 0.62 – 0.81 Lực hướng trục cho phép của cơ cấu tiến dao Pmax = 900 KG Chọn dao Để khoan lỗ φ 4.5 ta chọn dao khoan với các thơng số kỹ thuật sau: Dao khoan ruột gà bằng thép gió o Đường kính: d = 4.5 mm o Chiều dài: L = 80 mm o Chiều dài phần làm việc: l = 40 mm Dao taro ngắn có chi chuyển tiếp: o Đường kính: d = 5 mm o Chiều dài: L = 79 mm o Chiều dài phần cắt: l = 16 mm Tra lượng dư Tra bảng 39 tập I2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khuôn kin loại: Lượng dư khoan: 4.5 mm Tra chế độ cắt Chế độ cắt khi khoan: Chiều sâu cắt khi khoan: t = = = 2.25 mm Bước tiến: S = 3.88 = 3.88 =0.26 mm/v Theo bảng 83 chế độ cắt gia cơng cơ khí Chọn S Theo thuyết minh chọn S = 0.22 mm/v Tính vận tốc: v = k m/phút Theo bảng 33 Ta có: C = 9.8; Z = 0.4; y = 0.51; m = 0.2; x = 0 Bảng 43 : T = 25’ 53 : K = 1.13 63 : K = 1 71 : K = 0.7 81 : K = 1 Do đó K = K . K . K . K = 0.791 v = 0.791 = 16 mm/phút Số vòng quay trục chính: n = = = 1132 vòng/phút Chọn n = 960 vòng/phút Lực cắt và momen xoắn: o P = C . D . S . K (KG) Theo bảng 73: C = 68; z = 1; y = 0.7 Theo bảng 121 và 131: K = K = = 0.85 P = 68 . 4.5 . 0,22 . 0.85 = 90 KG o M = C . D . S . K (KGm) SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 29 Đồ Án Tốt Nghiệp Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Theo bảng 73: C = 0.034; z = 2.5; y = 0.7 M = 0.034 . 4.5 . 0,22 . 0.85 = 0.4 KGm Cơng suất cắt: N = = 0.43 KW Ta có bảng sau: Mác máy 2A125 Dụng cụ Bước cắt Dao khoan khoan ruột gà thép gió Dao taro Taro ngắn có chi chuyển tiếp t s (mm/v) (mm) 2.25 0.22 v (mm/ph) 960 Tm (phút) 0.013 0.5 960 0.012 0.22 Nguyên công XIII: Phay mặt bậc Định vị Mặt A khử 3 bậc tự do Lỗ 14Js7 khử 2 bậc tự do bằng chốt trụ Mặt đầu vng với mặt A 1 bậc tự do bằng chốt tỳ đầu khía nhám Kẹp chặt Dùng mỏ kẹp để kẹp chặt, phương lực kẹp vng gốc và hướng vào mặt A. SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 30 Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Chọn máy Đế phay mặt bậc này ta chọn máy phay đứng vạn năng 6H12 với các yếu tố k ỹ thuật của máy như sau: ( tra bảng trang 221 chế độ cắt gia cơng cơ khí) Cơng suất của động cơ chính: 7KW Bề mặt làm việc của bàn: 320 x 1250 mm Khối lượng của máy: 2900kg Kích thước của máy: dài x rộng x cao= 2100 x 2440 x 1875 mm Phạm vi tốc độ của trục chính: 30÷1500 (vòng/phút) với các tốc độ sau: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500 Chọn dao Để phay mặt đầu kích thước của mặt B ta chọn dao phay ngón chi trụ, với các thơng số kỹ thuật sau: Đường kính D = 11 mm Chiều dài dao: L = 79 mm Chiều dài phần cắt: l = 22 mm Số răng: Z = 5 Tra lượng dư Tra bảng 39 tập I2003 đối với thép đúc cấp chinh xác I trong khn kin loại: Do đó ta có lượng dư: z=0.5 mm Tra chế độ cắt Phay thơ: Chiều sâu cắt: t = 0.5 mm Lượng chạy dao răng: Sz = 0.03 mm/răng Lượng chạy dao vòng: Sv = 0.03 x 5 = 0.15 mm/vòng Vận tốc cắt: v = .k (mm/phút) Với: C =46.7 ; q =0.45; x =0.5; y =0.5; u =0.1; p =0.1; m=0.33 Tốc độ cắt khi chưa tính tới hệ số điều chỉnh k: K = k . k . k suy ra: K = 0.66 . 1 . 1 = 0.66 K = C () = 0.66 K = 1 K = 1 46,7.110.45 Vậy v = 0.33 0.5 0.66 = 63 (mm/phút) 60 0,5 0,030.5.22 0.1.5 0.1 Số vòng quay trong một phút của dao: n = = 1000.63 = 1823 (vòng/phút) 3,14.11 Theo thuyết minh máy chọn: n = 1180 (vòng/phút) Lúc này tốc độ thực tế : v = = 3,14.11.1180 = 40.75 (mm/phút) 1000 SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 31 Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Lực cắt khi phay: P = k Với C= 68.2 ; x = 0.86 ; y = 0.72 ; u = 1 ; w = 0 ; q = 0.86 k = ( ) =0.92 Vậy lực cắt khi phay: P = 123 kG Cơng suất cắt: N = = = 0.82 kW Ta có được bảng chế độ cắt sau: Mác máy 6H12 Dụng cụ Bước cắt Dao phay phay ngón t s v (mm) (mm/răng) (mm/ph) 0.5 0.03 40.75 Tm (phút) 0.004 Nguyên công XIV Kiểm tra độ phẳng của mặt A Đặt chi tiết sao cho mặt A quay lên, ta dùng bề mặt đối diện với mặt A để làm bề mặt định vị. Tiến hành dùng dụng cụ đo kiểm để xác định chỉ số hiển thị trên đồng hồ là bao nhiêu ở một đầu của chi tiết rồi chuyển sang đầu bên kia để xác định độ phẳng của mặt A PHẦN 6 TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ Đồ gá ta cần thiết kế là đò gá khoan, kht, doa, vát mép lỗ 14 0.09 và đồ gá cắt đứt rãnh 1.5 0.1 A ĐỒ GÁ PHAY MẶT ĐẤU 22 Lập sơ đồ gá đặt Định vị chi tiết: SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 32 Đồ Án Tốt Nghiệp Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Chi tiết được định vị bằng chốt tỳ đầu phẳng khử 3 bậc tự do, (theo atlat đồ gá trang 11) ta chọn chốt có thơng số kỹ thuật sau: o D = 20 mm o L = 25 mm o Vật liệu: C45 o Số lượng: 3 Dùng chốt tỳ đầu khia nhám định vị 2 bậc ở bề mặt vng với mặt A và khử 1 bậc của 2 mặt của 2 đầu, ta có thơng số kỹ thuật sau: o D = 7 mm o L = 15 mm o Vật liệu: C45 o Số lượng: 3 Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn vít đơn giản để kẹp chặt chi tiết ở hai đầu của càng cách so với lõ cần gia cơng một khoảng L = 54 mm Tính lực kẹp Lực cắt P có phương vng góc với mặt định vị chính. Lực kẹp W có phương vng góc với mặt định vị chính, đảm bảo khi gia cơng chi tiết được căn bằng lực khơng bị trượt và xoay quanh trục OZ tổng các lực ma sát trên mặt định vị và khối đệm bằng lực cắt P và momen M. K.M = ( W + P + G).f Trong đó: K là hệ số an tồn K= K . K . K . K . K .K . K K hệ số an tồn cho tất cả trơng các trường hợp K=1.5 K hệ số làm tăng lực cắt khi lượng dư và lực cắt khơng đồng đều K = 1 K hệ số làm tăng lực cắt khi dao bị mòn K=(1 1.8) lấy K=1 K hệ số làm tăng lực cắt khi gia cơng gián đoạn K= 1 K hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt chọn K= 1.3 K hệ số tính đến mức độ thuận lợi của vị trí tay vặn trên cơ cấu kẹp chặt lấy K = 1.2 K hệ số tính đến momen làm quay chi tiết K = 1.5 Do đó ta có: K= 1,5 . 1 . 1 . 1 . 1,3 . 1,2 . 1,5 = 3,51 M momen xoắn do dao gây ra M=668 KGmm P lực cắt khi phay G trọng lượng chi tiết F hệ số ma sát f=(1.5 2.5) lấy f=2 Như vậy: W = P G W= 33.4 0.24 = 2311N 2W= 4622 N chọn cơ cấu kẹp theo lực kẹp chọn cơ cấu kẹp chặt là cơ cấu đòn ren vít có sơ đồ như sao: SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 33 Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Trên sơ đồ ta có: W= .0,95 Q = =4865 N Đường kính danh nghĩa được tính theo cơng thứ sau: d= C d= 1.4 = 17 mm Trong đó: C=1.4 so với ren hệ mét = 30 (kG/mm ) Như vậy dựa vào bảng tiêu chuẩn ren vít ta chọn được cơ cấu phù hợp Tính tốn sai số a) Tính sai số chuẩn Sai số chuẩn xuất hiện trong q trình định vị phơi trên đồ gá và có giá trị bằng khoảng giao động kích thước từ chuẩn đo tới mặt chốt tỳ theo phương kích thước gia cơng ( trong phần lớn trường hợp được lấy bằng dung sai của kích thước này ) Ở đây do gốc kích thước trùng với chuẩn định vị nên sai số chuẩn bằng 0 b) Sai số kẹp chặt Là sai số do lực kẹp gây ra vì phương của lực kẹp vng góc với phương của kích thước gia cơng nên nó khơng ảnh hưởng đến độ chính xác của bề mặt gia cơng, do đó nên sai số kẹp chặt =0 c) Sai số mòn Trong q trình tháo lắp chi tiết nhiều lần bề mặt chi tiết định vị bị mòn do đó phát sinh sai số mòn Và nó được tính theo cơng thức sau: = = 0.2 = 14.8 m = 0.0148 mm N là số lượng chi tiết N = 5500 hệ số ảnh hưởng củ chi tiết định vị d) Tính sai số điều chỉnh Sai số điều chỉnh là sai số phát sinh trong q trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá. Trong thực tế tính tốn đồ gá thường lấy: SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 34 Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh = ( 5 10 ) lấy = 5 m = 0.005 mm e) Tính sai số gá đặt Thường lấy = ( ) với là dung sai kích thước gia cơng = ( 0.1 0.06) lấy = 0.05 mm f) Sai số của đồ gá = ( ÷ )δ = (0,06÷0,0375) mm Lấy = 0,05 mm Sai số chế độ đồ gá được tính theo cơng thức sau: = Thay vào ta được = 0.047 mm Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá Độ không song song giữa bề mặt các chốt định vị và mặt đáy đồ gá ≤ 0.042/100 Các chốt định vị sau khi lắp vào thân đồ gá phải mài phẳng lại cùng một lúc B ĐỒ GÁ KHOAN 2 LỖ 6.6 Lập sơ đồ gá đặt Định vị chi tiết: Chi tiết được định vị bằng chốt tỳ đầu phẳng khử 3 bậc tự do, (theo atlat đồ gá trang 11) ta chọn chốt có thơng số kỹ thuật sau: o D = 20 mm o L = 25 mm o Vật liệu: C45 o Số lượng: 3 Dùng chốt tỳ đầu khia nhám định vị 2 bậc ở bề mặt vng với mặt A và khử 1 bậc của 2 mặt của 2 đầu, ta có thơng số kỹ thuật sau: o D = 10 mm o L = 15 mm o Vật liệu: C45 o Số lượng: 3 Kẹp chặt: Dùng cơ cấu đòn vít đơn giản để kẹp chặt chi tiết ở hai đầu của càng cách so với lõ cần gia cơng một khoảng L = 54 mm Tính lực kẹp Lực cắt P có phương vng góc với mặt định vị chính. Lực kẹp W có phương vng góc với mặt định vị chính, đảm bảo khi gia cơng chi tiết được căn bằng lực khơng bị trượt và xoay quanh trục OZ tổng các lực ma sát trên mặt định vị và khối đệm bằng lực cắt P và momen M. K.M = ( W + P + G).f Trong đó: K là hệ số an tồn SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 35 Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh K= K . K . K . K . K .K . K K hệ số an tồn cho tất cả trơng các trường hợp K=1.5 K hệ số làm tăng lực cắt khi lượng dư và lực cắt khơng đồng đều K = 1 K hệ số làm tăng lực cắt khi dao bị mòn K=(1 1.8) lấy K=1 K hệ số làm tăng lực cắt khi gia cơng gián đoạn K= 1 K hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt chọn K= 1.3 K hệ số tính đến mức độ thuận lợi của vị trí tay vặn trên cơ cấu kẹp chặt lấy K = 1.2 K hệ số tính đến momen làm quay chi tiết K = 1.5 Do đó ta có: K= 1,5 . 1 . 1 . 1 . 1,3 . 1,2 . 1,5 = 3,51 M momen xoắn do dao gây ra M=668 KGmm P lực cắt khi phay G trọng lượng chi tiết F hệ số ma sát f=(1.5 2.5) lấy f=2 Như vậy: W = P G W= 156 0.24 = 77N 2W= 154 N chọn cơ cấu kẹp theo lực kẹp chọn cơ cấu kẹp chặt là cơ cấu đòn ren vít có sơ đồ như sau: Trên sơ đồ ta có: W= .0,95 Q = =162 N Đường kính danh nghĩa được tính theo cơng thứ sau: d= C d= 1.4 = 10 mm Trong đó: C=1.4 so với ren hệ mét = 10 (kG/mm ) Như vậy dựa vào bảng tiêu chuẩn ren vít ta chọn được cơ cấu phù hợp SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 36 Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Tính tốn sai số g) Tính sai số chuẩn Sai số chuẩn xuất hiện trong q trình định vị phơi trên đồ gá và có giá trị bằng khoảng giao động kích thước từ chuẩn đo tới mặt chốt tỳ theo phương kích thước gia cơng ( trong phần lớn trường hợp được lấy bằng dung sai của kích thước này ) Ở đây do gốc kích thước trùng với chuẩn định vị nên sai số chuẩn bằng 0 h) Sai số kẹp chặt Là sai số do lực kẹp gây ra vì phương của lực kẹp vng góc với phương của kích thước gia cơng nên nó khơng ảnh hưởng đến độ chính xác của bề mặt gia cơng, do đó nên sai số kẹp chặt =0 i) Sai số mòn Trong q trình tháo lắp chi tiết nhiều lần bề mặt chi tiết định vị bị mòn do đó phát sinh sai số mòn Và nó được tính theo cơng thức sau: = = 0.2 = 14.8 m = 0.0148 mm N là số lượng chi tiết N = 5500 hệ số ảnh hưởng củ chi tiết định vị j) Tính sai số điều chỉnh Sai số điều chỉnh là sai số phát sinh trong q trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá. Trong thực tế tính tốn đồ gá thường lấy: = ( 5 10 ) lấy = 5 m = 0.005 mm k) Tính sai số gá đặt Thường lấy = ( ) với là dung sai kích thước gia cơng = ( 0.1 0.06) lấy = 0.05 mm l) Sai số của đồ gá = ( ÷ )δ = (0,06÷0,0375) mm Lấy = 0,05 mm Sai số chế độ đồ gá được tính theo cơng thức sau: = Thay vào ta được = 0.047 mm Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá Độ không song song giữa bề mặt các chốt định vị và mặt đáy đồ gá ≤ 0.042/100 Các chốt định vị sau khi lắp vào thân đồ gá phải mài phẳng lại cùng một lúc SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 37 Đồ Án Tốt Nghiệp Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh KẾT LUẬN Quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết càng 4 đã được thiết kế gồm 14 ngun cơng cùng với tình tự cơng nghệ ở từng ngun cơng QTCN có những nhược điểm là khơng trang bị những thiết bị hiện đại có dây chuyền tự động hóa. Tuy vậy bù lại QTCN được thiết lập đơn giản dể dàng sử dụng khơng cần bậc thợ cao đảm bảo được chỉ tiêu kinh tế Do tồn bộ cơng việc thiết kế đồ án tốt nghiệp trong thời gian khá ngắn , lại thiếu kinh nghiệm nên nên đồ án hẳn có nhiều sai sót mong thầy cơ thơng cảm cho em ý kiến bổ sung kiến thức và để QTCN được hồn thiện hơn, chân thành cảm ơn thầy cơ TÀI LIỆU THAM KHẢO Sổ tay, giáo án cơng nghệ chế tạo máy ( tập I, II, III) Sổ tay và atlat đồ gá Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 38 Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Gs.Ts Trần văn Địch Chế độ cắt gia cơng cơ khí Nhà xuất bản Đà Nẵng Nguyễn Ngọc ĐàoHồ Viết BìnhTrần Thế San Hướng dẫn thiết kế đồ án cơng nghệ chế tạo máy Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật. Hà nội 2004 Gs.Ts Nguyễn Đắc LộcLưu Văn Nhang Giáo trình và sổ tay dung sai lắp ghép Nhà xuất bản giáo dục Cơ sở cơng nghệ chế tạo máy Đặng Văn Nghìn Trần Dỗn Sơn Trường ĐHBK TP.HCM 1992 Tính và thiết kế đồ gá ĐHBK Hà Nội 1969 Đặng Vũ Giao LỜI NĨI ĐẦU PHẦN 1 PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT .2 1.Chức năng làm việc SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 39 Đồ Án Tốt Nghiệp Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh 2.Điều kiện làm viêc PHẦN 2 PHÂN TÍCH TÍNH CƠNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT .2 PHẦN 3 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT .3 1.Để xác định dạng sản xuất trước hết phải biết lượng sản xuất hàng năm 2.Khối lựng chi tiết được tính theo cơng thức sau PHẦN4 CHỌN PHƠI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHƠI 1.chọn phơi 2.Mặt phân khuôn .4 3.Bảng vẽ chi tiết lồng phôi PHẦN 5 THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT 1.Xác định đường lối công nghệ 2.Chọn phương án gia công 3.Lập tiến trình cơng nghệ và thiết kế ngun cơng Nguyên công I: Nguyên công II: Nguyên công III: Nguyên công IV: 12 Tra chế độ cắt 13 Nguyên công V: 14 Nguyên công VI: 17 Nguyên công VII .20 Nguyên công VIII 22 Nguyên công IX 24 Nguyên công X 24 Nguyên công XI 26 Nguyên công XII .28 Nguyên công XIII: .30 Nguyên công XIV 32 PHẦN 6 32 TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 32 A.ĐỒ GÁ PHAY MẶT ĐẤU 22 32 B.ĐỒ GÁ KHOAN 2 LỖ 6.6 35 KẾT LUẬN 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 40 ... Ta có bảng chế độ cắt sau đây: SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 16 Đồ Án Tốt Nghiệp Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Mác máy. .. Do đó ta có bảng chế độ cắt sau đây: SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B Đồ Án Tốt Nghiệp Cơng Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Mác máy. .. Vậy lực cắt khi phay: P = 226 kG SVTH: Nguyễn Tiến Giàu Lớp: CĐCK 08B 10 Đồ Án Tốt Nghiệp Công Nghệ Chế Tạo Máy GVHD: Nguyễn Quốc Thanh Công suất cắt: N = = = 1.6 kW