đồ án công nghệ
1 MỤC LỤC CHƯƠNG I : Phân tích chi tiết gia công tạo phôi…………………………….……… CHƯƠNG II : Thiết lập trình tự gia cơng ……………………………………….……… CHƯƠNG III : Thiết kế nguyên công ………………………………………………… 14 CHƯƠNG IV : Xác định lượng dư trung gian kích thước trung gian …………… 51 CHƯƠNG V : Xác định chế độ cắt………………………………….…………………… 60 CHƯƠNG VI : Tính tốn thiết kế đồ gá ……………………………………… ……66 CHƯƠNG VII : Kiểm tra chi tiết sau gia công ………….………………………… …71 TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………… ………74 CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHƠI Phân tích chi tiết gia cơng 1.1 Cơng dụng - Lỗ đường kính Φ18mm, Φ16mm lắp với trục, chọn cấp xác kích thước - đạt cấp , cấp độ nhám cấp độ bóng bề mặt đạt Ra = 0,63 Lỗ then hoa lắp với trục then hoa để truyền chuyển động quay , then hoa định tâm theo d nên chọn cấp độ nhám lỗ d R a = 0,63 cấp độ nhám mặt bên then R a = 1,6 1.2 Yêu cầu kỹ thuật - Độ không song song lỗ Φ18mm lỗ then hoa A không 0.03 mm - Độ khơng vng góc mặt lỗ then hoa lỗ then hoa A không 0.03 - mm.Với độ nhám mặt đầu lỗ RZ25, CCX lỗ đạt cấp với Ra= 0.63 1.3 Vật liệu chế tạo: Vật liệu gang xám GX 15-32 1.4 Xác định dạng sản xuất 1.4.1 Sản lượng hàng năm chi tiết - Sản lượng hàng năm chi tiết số chi tiết đựơc sản xuất năm, N = N1.(1 + α +β ) 100 tính cơng thức: o Trong đó: N : số chi tiết sản xuất năm N1 : số sản phẩm sản xuất năm α : phần trăm phế phẩm chủ yếu phân xưởng đúc rèn (α = 3% - 6%) β : số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ: (β = 5% - 7%) - Từ phiếu nhiệm vụ, ta có số liệu: - Số sản phẩm sản xuất năm N0 = 20000 chiếc/năm - Ta chọn: Phế phẩm chủ yếu phân xưởng α = 5% - Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ β = 5% - N= 20000(1+) = 20200 chi tiết/năm 1.4.2 Trọng lượng chi tiết - Trọng lượng chi tiết xác định theo công thức: Q1 = V.γ (kg) - Trong đó: Q1 : trọng lượng chi tiết (kg) V : Thể tích chi tiết : Trọng lượng riêng vật liệu chế tạo chi tiết Vật liệu gang xám, nên trọng lượng riêng gang xám là: 7.8 (kg/dm3 ) Dùng phần mềm Solid works Ta tính trọng lượng chi Q = 1,64 (kg) γ - Q1- Trọng lượng chi tiết Dạng sản xuất > 200kG – 200 kG < kG Sản luợng hàng năm chi tiết (chiếc) - Đơn 50000 Từ kết có qua tính tốn, kết hợp với việc tra bảng xác định dạng sản xuất, ta kết luận chi tiết sản xuất dạng sản xuất hàng loạt lớn 1.5 Phương pháp chế tạo phôi: - Do vật liệu chế tạo chi tiết gang xám, với việc chi tiết sản xuất hàng loạt tiết đựơc đúc khuôn cát mẫu gỗ, với mặt phân khn nằm ngang Đúc áp lực thấp, cấp xác đúc II, cấp xác kích thước đạt IT15 - IT16 Sai lệch cho phép kích thước chi tiết đúc: ± 0.5 (mm) (bảng 3-3 trang 174 –tài - liệu 3) Sai lệch cho phép kích thứơc mẫu: ± 0,3 (mm) (trang 207 – Tài liệu 6) Lượng dư lớn để gia cơng khí vật đúc: 3.5 (mm) (Bảng 19-Tr.83-tài - liệu 6) Bản vẽ chi tiết lồng phôi: Bản vẽ mẫu đúc : Bản vẽ khuôn đúc : CHƯƠNG II : THIẾT LẬP TRÌNH TỰ GIA CƠNG Đánh số bề mặt gia công : Phương án phương án - Chọn phương án ( chuẩn tinh thống : mặt đầu- , lỗ 16mm- lỗ 18mm- 7) hợp lý phương án ( chuẩn tinh thống : mặt đầu -2 , lỗ 16mm- , lỗ 30mm5 ) Bởi phương án lỗ 30mm ( quan trọng then hoa định tâm theo d= 30mm) gia công sau không chuẩn tinh thống nên đảm bảo độ xác , độ vng góc , độ song song 10 CHƯƠNG V:XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG ĐƯỢC CHỈ ĐỊNH THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 4.1 Vật liệu chi tiết: gang xám 15-32 4.2 Chọn máy: máy khoan đứng 2H135 Đặt tính kỹ thuật Cơng suất động (kw) Đường kính gia cơng (max) Giới hạn vòng quay trục chính(v/phut) Số cấp chạy dao Kích thước bàn máy Khoảng cách từ tâm trục tới trụ Số cấp tốc độ Giới hạn chạy dao (mm/vòng) - bảng 4.1 trang 46 tài liệu Thông số máy 35 97-1360 375x500 250 0,1-1,6 4.3 Trình tự làm việc: - Bước 1: khoét thô lỗ đạt 28 mm - Bước : Khoét tinh lỗ đạt 29,8 mm - Bước : doa thô lỗ đạt 29,93 mm - Bước : doa tinh lỗ đạt 30 mm - - Chiều dài hành trình kht thơ lỗ L = + = 32+5,9 = 32,9mm Trong đó: chiều sâu lỗ = 32mm = lượng ăn tới = D/2(cotg = lượng vượt = Chiều dài hành trình khoét tinh lỗ L = + = 32+8,6 = 40,6mm Trong đó: chiều sâu lỗ = 32mm = lượng ăn tới = D/2(cotg = lượng vượt = 56 - - Chiều dài hành trình doa thơ lỗ L = + = 32+8,6 = 40,6mm Trong đó: chiều sâu lỗ = 32mm = lượng ăn tới = D/2(cotg = lượng vượt = Chiều dài hành trình doa tinh lỗ L = + = 32+8,7 = 40,7mm Trong đó: chiều sâu lỗ = 32mm = lượng ăn tới = D/2(cotg = lượng vượt = 4.4 Chọn dao - Mũi khoét gắn mảnh hợp kim cứng chuôi côn K40( BK8) L=180, chiều dài phần - làm việc l=100 Bảng 4-40, trang 322 , tài liệu Mũi doa liền khối chi thép gió: L=200, Bảng 4-49 trang 336 , tài liệu 4.5 Tính chế độ cắt - Lượng chạy dao khoét thô lỗ - Chiều sâu cắt: t = 1.5 (mm) Lượng chạy dao vòng So=1,1 mm/vòng (Bảng 5-94 Tr.88 , tài liệu 4) - Lượng chạy dao khoét tinh lỗ - Chiều sâu cắt: t = 0.9 (mm) Lượng chạy dao vòng So=0,8 mm/vòng (Bảng 5-94 Tr.88 , tài liệu 4) - Lượng chạy dao doa thô lỗ - Chiều sâu cắt: t = 0,065 (mm) Lượng chạy dao vòng So=3,1 mm/vòng (Bảng 5-94 Tr.88 , tài liệu 4) - Lượng chạy dao doa tinh lỗ - Chiều sâu cắt: t = 0,035 (mm) Lượng chạy dao vòng So=2,1 mm/vòng (Bảng 5-94 Tr.88 , tài liệu 4) 57 - Vận tốc cắt V(m/phút): C V D q V = m y x K V T S t Dạng GC Hệ số số mũ Cv Zv xv yv Khoét thô 105 0,4 0,15 0,45 Khoét tinh 105 0,4 0,15 0,45 Doa thô 109 0,2 0,5 Doa tinh 109 0,2 0,5 Tra bảng 3-3 4-3 , trang 84 sách Chế độ cắt gia cơng khí, m 0,4 0,4 0,45 0,45 ta có: T 40 40 120 120 Hệ số hiệu chỉnh chung tốc độ cắt Kv=kmv.knv.klv.k uv => Kv= 0.9x0,8= 0,72 Bảng 5.3/ 86 tài liệu : kmv= 0.9- ảnh hưởng vật liệu gia công Bảng 6.3/ 86 tài liệu : klv= –xét đến dạng gia công Bảng 7.1/ 17 tài liệu : knv= 0,8 –xét đến trạng thái phôi Bảng 8.1/ 17 tài liệu : kuv= 1-xét đến ảnh hưởng vật liệu làm dao Ta có: Kht thơ: V= Kht tinh: V= Doa thô: V= Doa tinh: V= 58 - Số vòng quay n: : n = Kht thơ: n = = 672 vòng/phút Khoét tinh: n= = = 806 vòng/phút Doa thơ: n = = 138 vòng/phút Doa tinh: n = = 276 vòng/phút Theo thơng số máy 2H135: Trang 220 , tài liệu Chọn số vòng quay: Khoét thơ: n =710 vòng/phút Kht tinh: n = 710 vòng/phút Doa thơ: n = 178 vòng/phút Doa tinh: n = 252 vòng/phút Tốc độ cắt thực tế: Khi kht thơ : V1 = = = 62 (m/phút) Khi khoét tinh : V2 = = = 66,4(m/phút) Khi doa thô : V3 = = = 16,72(m/phút) Khi doa tinh : V4 = = = 23,73 (m/phút) -Momen xoắn lực dọc trục: - Khi khoét : Lực dọc trục: P0 = 10.Cp.Dq.Sy.kp.txp = 10.46.280,85.1,10,4.1.1,5=12175 (N) Moment xoắn tính theo ct: Mx = 10 CM Dq Sy.tx kp = 10.0,196.280,85.1,10,7.1,50,8.1= 50 N.m Khi doa momem xoắn lực dọc trục bé nên bỏ qua kMp CM, Cp số mũ tra bảng 5.32 trang 25 , tài liệu Momen xoắn Mx : CM = 0,196; q =0,85; y = 0,7; t=1,5,x=0.8 Lực chiều trục P0 : Cp = 46; q = 0,85; y = 0,4; x=1; 59 - Cơng suất cắt máy: -Ta có: Nc = - Khoét thô: N1 = = 3,44(kW) - Thử lại kết quả: N =3,44kW < Nđc = (kW) - Vậy đảm bảo cho máy hoạt động tốt -Xác định thời gian gia cơng: - Ta có: T0 = ( Theo bảng 4.8, tài liệu 1) L1 = ) (mm) L2 = 13 mm + Thời gian khoét thô lỗ 28 mm : T0 = = = 0,05 (phút) + Thời gian khoét tinh lỗ 29,8 mm : T0 = = = 0,065 ( phút) + Thời gian doa thô lỗ 29,93 mm : T0 = = = 0,61 ( phút) + Thời gian doa tinh lỗ mm : T0 = = = 0,07 ( phút) Tổng hợp chế độ cắt: Bước Khoét thô Khoét tinh Doa thô Doa tinh Tổng t(mm) 1,5 0,9 0,065 0,035 S(mm) 1,1 0,8 3,1 2,1 V(m/ph) 62 66,4 16,72 23,73 n(v/phút) 710 710 178 252 T0(phút) 0,05 0,065 0,61 0,07 0,796 60 Chương VI: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 6.1 Nhiệm vụ thiết kế: 6.1.1 Nhiệm vụ đồ gá: - Kẹp chặt phải vị trí gá đặt khơng làm biến dạng chi tiết cần gia công, dễ dàng thực thao tác nhanh chóng để tăng suất - Gá đặt tháo lắp chi tiết dễ dàng nhanh chóng - Đồ gá phải có kết cấu đơn giản, có tính kinh tế 6.1.2 Nội dung thiết kế: - Nhằm đơn giản trình kẹp chặt gá đặt, giảm sức lao động, giảm khoảng thời gian phụ tăng suất - Yêu cầu: Phải đảm bảo yêu cầu sản + Đảm bảo khoảng cách tâm lổ măt phẵng nguyên công trước + Độ không song song lỗ + Độ khơng vng góc với mặt đầu măt phẵng + Cấp xác 61 + Độ nhám bề mặt * Nguyên lý hoạt động đồ gá: - Đồ gá dùng định vị kẹp chặt chi tiết tiến hành khoét, doa lỗ 30 mm - Cấu tạo đồ gá gồm: + Một phiến tỳ mặt phẳng đáy (khống chế 3bậc tự do) + Một chốt trụ ngắn gắn chung với phiến tỳ mặt phẳng đáy (khống chế 2bậc tự do) + Một chốt trám lổ mặt đáy (khống chế 1bậc tự do) - Tất gá đồ gá kẹp chặt bu lông đai ốc gắn hệ thống tay đòn * Quy tắc sử dụng: - Vì đồ gá định vị cho chi tiết đủ bậc tự nên ta cần đặt chi tiết vào vị trí tiến hành gia công - Mỏ kẹp siết chặt chi tiết ta siết Bulông Lấy chi tiết theo chiều ngược lại 6.2Tính tốn đồ gá: 6.2.1 Sai số gá đặt: - Từ công thức trang 147,148 sách Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, ta có : - Sai số chế tạo: ε chếtạo = ε gd − ( ε c + ε k + ε m + ε dc ) ε gáđặt≤ δ - Sai số gá đặt Sai số chuẩn = mm với = (0,21+0,052+0,033+0,021) =0,32 - εk = Sai số kẹt chặt: (vì phương lực kẹp vng góc với phương kích thước thực gia công) 62 - Sai số đồ gá bị mòn gây ra: εm = β N Với N = 20000 số lượng chi tiết gia công đồ gá Do sử dụng chốt trụ , chốt trám nên chọn Vậy ε m = 0.3 20.000 β = = 42,4 (µm)= 0,0424 Sai số điều chỉnh sinh trình lắp ráp điều chỉnh đồ gá Chọn ε đc = 10 µm = 0.01mm Vậy sai số chế tạo cho phép đồ gá là: = = 0,09 mm Tính tốn lực kẹp chặt: - Moment xoắn: Mx = 50 Nm - Lực chiều trục: P0 = 12175 N Lực kẹp cần thiết : 63 Với sơ đồ lực hình : Lực dọc trục P làm tăng kẹp chặt , Moment xoắn Mx làm chi tiết bị xoay quanh lỗ Để chống lại momen quay ta cần kẹp chặt với lực Wct tạo moment ma sát Fms2 mặt đáy kết hợp với lực ma sát Fms1 giữ cho chi tiết khơng xoay Phương trình cân moment : MCQ = K.MQ = K.MX - K = K o × K1 × K × K × K × K × K K = 1,5 : hệ số an toàn K1: hệ số phụ thuộc vào lượng dư không K2 = K = 1,2 K = 1,3 : hệ số tăng lực cắt dao mòn : hệ số tính đến việc tăng lực cắt bề mẵt gia cơng gián đoạn : hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt 64 - K5 = : hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay K6= 1,5: hệ số kể đến ảnh hưởng độ lớn mặt tiếp xúc phôi với đồ gá - K= 1,5x1x1,2x1,3x1x1,5 = 3,51 - Fms1 + Fms2.Rms = K.MX 2.Wct.f1 a + Wct.f2.Rms = K.MX , với Rms : bán kính ma sát chi tiết tiếp xúc với phiến tỳ theo hình vành khan có D= 60mm , d=30mm , f = 0,7: hệ số ma sát mỏ kẹp với mặt chưa gia công , f2 = 0,15 : hệ số ma sát bề mặt chi tiết gia công với phiến tỳ , a= 39 mm 2.Wct.0,7.39 + Wct.0,15 x = 3,51.50 => Wct = 3021 (N) - K = K o × K1 × K × K × K × K × K K = 1,5 : hệ số an toàn K1: hệ số phụ thuộc vào lượng dư không K2 = : hệ số tăng lực cắt dao mòn K = 1,2 K = 1,3 K5 = : hệ số tính đến việc tăng lực cắt bề mẵt gia công gián đoạn : hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt : hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay K6= 1,5: hệ số kể đến ảnh hưởng độ lớn mặt tiếp xúc phôi với đồ gá K= 1,5x1x1,2x1,3x1x1,5 = 3,51 65 Xét cân momen điểm A : Wct 130 = Q 75 3021 130 = Q.75 => Q = 5236 (N) = 523,6 Kg - Vậy d=c =1,4 = 11,32 mm Vậy ta chọn bu lơng có d= 12mm 66 CHƯƠNG VII: KIỂM TRA CHI TIẾT SAU KHI GIA CÔNG Chi tiết sau gia cơng xong phải kiểm tra kích thước quan trọng , yêu cầu kỹ thuật để đảm bảo chi tiết gia cơng xác , có sai lệch kịp thời điều chỉnh quy trình công nghệ, thông số sản phảm thỏa yêu cầu vẽ 7.1 Kiểm tra kích thước lỗ Ø30 Ø18, Ø16 - Để kiểm tra kích thước lỗ ta sử dụng thước kẹp, panme đo lỗ tốn thời gian độ xác khơng cao => Sử dụng calip nút phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt 7.2 Kiểm tra độ song song lỗ Ø30 lỗ Ø18 1: chi tiết : trục gá 3: đồng hồ so 4: khối V : mẫu Quy trình kiểm tra: B1: gá chi tiết lên khối V trục gá đặt bàn gá ( theo sơ đồ đo ) 67 B2: Đặt đồng hồ so lên bàn gá với mũi đồng hồ so tiếp xúc với mặt trục lỗ cần đo B3: chỉnh “0” đồng hồ so B4: Di chuyển đồng hồ so theo dọc trục qua đầu lại , đọc giá trị hiển thị Hiệu giá trị max đồng hồ so giá trị độ song song Chốt tỳ 7.3 Kiểm tra độ không vng góc lỗ Ø30 mặt đầu lỗ Ø30 1: chi tiết 2: trục gá 3: đồng hồ so 4: khối V Quy trình kiểm tra : B1: đặt chi tiết lên bàn gá thông qua trục gá khối V hình B2: đặt đồng hồ so lên bàn gá cho mũi đồng hồ so chạm vào mặt đầu lỗ B3: set “0” đồng hồ so B4: xoay chi tiết quanh trục gá , quan sát giá trị đồng hồ so , hiệu giá trị max giá trị độ không song song 7.4 Kiểm tra khoảng cách tâm lỗ Ø16, Ø18 với lỗ Ø30 68 1: chi tiết 2: trục gá 3: khối V 4: mẫu Quy trình đo khoảng cách tâm lỗ với tâm lỗ Ø30 B1: Gá chi tiết lên bàn gá thông qua trục gá với khối V B2: đo khoảng cách A B3: lấy giá trị A vừa đo trừ bán kính trục gá ta khaorng cách tâm lỗ 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - Phan Minh Thanh-Hồ Viết Bình CHẾ ĐỘ CẮT TRONG GIA CONG CƠ KHÍ – Hồ Viết Bình – Nguyễn Ngọc Đào-Trần Thế San SỔ TAY CN CHẾ TẠO MÁY TẬP – GS.TS Nguyễn Đắc Lộc tác giả – Nhà xuất KHKT năm 2003 SỔ TAY CN CHẾ TẠO MÁY TẬP – GS.TS Nguyễn Đắc Lộc tác giả – Nhà xuất KHKT năm 2003 SỔ TAY CN CHẾ TẠO MÁY TẬP – GS.TS Nguyễn Đắc Lộc tác giả – Nhà xuất KHKT năm 2003 THIẾT KẾ ĐÚC – Nguyễn Xuân Bông –Phạm Quang Lộ 70 ... máy khoan k125 : 1,41 x 97 = 136,7 (vòng/phút) => Nm= 136,7 vòng/phút Vận tốc cắt thực tế : Vtt = = = 6,86 m/ph Công suất cắt doa nhỏ nên không cần tra Thời gian gia công : Thời gian khoan lỗ... máy khoan k125 : 1,41 x 97 = 136,7 (vòng/phút) => Nm= 136,7 vòng/phút Vận tốc cắt thực tế : Vtt = = = 6,86 m/ph Công suất cắt doa nhỏ nên không cần tra Thời gian gia công : Thời gian khoan lỗ... máy khoan k125 : 1,41 x 97 = 136,8 (vòng/phút) => Nm= 136,8 vòng/phút Vận tốc cắt thực tế : Vtt = = = 7,73 m/ph Công suất cắt doa nhỏ nên không cần tra Thời gian gia công : 30 Thời gian khoan lỗ