Đồ án công nghệ chế tạo máy đế đỡ ( Full bản vẽ 2D + thuyết minh)

Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy LỜI NÓI ĐẦU Qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng hộp cần đạt yêu cầu mặt bên, độ song song lỗ với Từ yêu cầu trên, ta phải thiết kế qui trình công nghệ hợp lý từ khâu tạo phôi đến khâu tạo thành chi tiết hoàn chỉnh Trên sở ta phải thiết kế đồ gá, tính chế độ cắt xác định thời gian gia công cho nguyên công cách hợp lý để đạt hiệu kinh tế, kỹ thuật cao Những yêu cầu thể : ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT DẠNG HỘP Các số liệu, thông số tra bảng tính toán dựa vào tài liệu kinh nghiệm thầy hướng dẫn Một sản phẩm có nhiều phương án công nghệ khác việc thiết kế quy trình công nghệ so sánh chọn lọc phương án công nghệ hợp lý đảm bảo yêu cầu chất lượng, giá thành rẻ, thời gian, đáp ứng nhu cầu xã hội Tuy nhiên, mặt kinh nghiệm thực tế chưa hoàn thiện nên tránh khỏi sai sót trình tính toán chọn số liệu Em mong thầy cô bạn bè đóng góp ý kiến, để tập thuyết minh hoàn thiện Vónh long, ngày 15 tháng 12 năm 2006 Sinh viên thực NGUYỄN HỮU TRÍ GVHD: Phùng Rân -1- SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phần 1: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT I Phân tích chi tiết gia công: 1- Công dụng: Đế đỡ chi tiết dạng hộp sử dụng rộng rãi nghành khí, có nhiệm vụ làm Giá đỡ trục, tay biên chủ động bị động nhằm dẫn động chi tiết, cố định cấu máy Chi tiết Đế đỡ, gồm có phần: -Phần làm việc hình trụ với đường kính 40 chiều dài 20mm -Phần đế khối hình hộp chữ nhật có chiều dài 126mm, rộng 76mm 2.Yêu cầu kỹ thuật: -Độ không đồng tâm hai lỗ Þ16 không 0,02mm -Độ không đồng tâm hai lỗ Þ8 không 0,02mm -Với độ nhám bề mặt RZ 25, CCX lỗ đạt cấp 8, độ nhám bề mặt 1,8 3.Vật liệu chế tạo: Vật liệu gang xám GX18-36 II Xác định dạng sản xuất: - Trong chế tạo máy, người ta phân biệt thành dạng sản xuất: ❖ Sản xuất đơn ❖ Sản xuất hàng loạt ( lớn, vừa, nhỏ ) ❖ Sản xuất hàng khối - Mỗi dạng sản xuất có đặc điểm riêng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác Để xác định dạng sản xuất, ta cần phải tính: a Sản lượng hàng năm chi tiết: số chi tiết đựơc sản xuất α +β năm, N = N m.(1 + ) 100 tính công thức: Trong đó: N : số chi tiết sản xuất năm N0 : số sản phẩm sản xuất năm m: số lượng chi tiết sản phẩm  : phần trăm phế phẩm chủ yếu phân xưởng đúc rèn ( = 3% - 6%)  : số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ: ( = 5% - 7%) Từ phiếu nhiệm vụ, ta có số liệu: Số sản phẩm sản xuất năm N0 =19100 chiếc/năm Số lượng chi tiết sản phẩm m = Ta chọn: Phế phẩm chủ yếu phân xưởng  = 3% Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ là = 5% GVHD: Phùng Rân -2- SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Vậy : N = 19100 x (1 + + 10 100 ) = 21965 chiếc/năm b Trọng lượng chi tiết: xác định theo công thức: Q1 = V. (kg ) Trong đó: Q1: trọng lượng chi tiết ( kg ) V: thể tích chi tiết ( dm3 )  : trọng lượng riêng vật liệu chế tạo chi tiết Với chi tiết đếù đỡ kẹp chi tiết dạng hộp, vật liệu gang xám, nên : - Trọng lượng riêng gang xám là: 7,2 (kg/dm3 ) Và ta phân chi tiết thành phần nhỏ để tính thể tích chi tiết: Ta có: Trọng lượng chi tiết là: Q1 = V x  = 1,4 ( kg ) * Cách xác định dạng sản xuất: Q1 – Trọng lượng chi tiết > 200 kg – 200 kg < 4kg Dạng sản xuất Sản lượng hàng năm chi tiết ( ) Đơn 1000 > 5000 > 50.000 ( Thiết kế ĐA-CNCTM – trang 13 ) Từ kết có qua tính toán, kết hợp với việc tra bảng xác định dạng sản xuất, ta kết luận chi tiết sản xuất dạng sản xuất hàng loạt lớn GVHD: Phùng Rân -3- SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phần 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI I Vật liệu: Với chi tiết đếù đỡ kẹp nầy, ta chọn vật liệu chế tạo gang xám GX 1836, grafit dạng thô Với vật liệu gang xám GX 18-36 có thành phần hoá học sau: Độ bền Mác gang GX 18-36 Kéo Uốn Độ HB 18 36 170 cứng Thành phần hoá học ( % ) C Si Mn 3,4 1,7 0,5 P S Không ( Thiết kế đúc – trang 48 ) II Phương pháp chế tạo phôi: Do vật liệu chế tạo chi tiết gang xám, với việc chi tiết sản xuất hàng loạt lớn tiết đựơc đúc cấp xác 2, cấp xác kích thước IT16, thuộc nhóm phức tạp II Chi tiết đựơc đúc khuôn cát có lõi gỗ, với mặt phân khuôn nằm ngang Đúc áp lực thấp Sai lệch cho phép kích thước chi tiết đúc: ± 0,6 (mm) (bảng 3-3 trang 174 – ST1) Sai lệch cho phép kích thứơc mẫu: ± 0,5 (mm) (trang 207 – Thiết kế đúc) Sai lệch cho phép khối lựơng: 5% (bảng 14 – trang 80 – Thiết kế đúc) Lượng dư lớn để gia công khí vật đúc: (mm) (B19-T83-TK Đúc) Lượng co theo chiều dài vật đúc: 1% (B23-T90-TK Đúc) Lượng dư gia công chi tiết: Các bề mặt gia công 10 11 GVHD: Phuøng Rân Lượng dư cho phép ( mm ) 3 3 3 3 16 -4- SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Độ nhám bề mặt chi tiết đúc: Rz = 25 (m) Tuổi thọ khuôn đúc: 1000 ÷ 5000 (lần đúc) Bản vẽ khuôn đúc: Lượng dư gia công bề mặt 3mm, bên 3mm, 3mm Các lưu ý đúc chi tiết: Do gang xám dễ đúc chảy loãng tốt, co ngót nên dùng rộng rãi để đúc chi tiết, trình đúc cần lưu ý số việc sau: - Do gang dễ biến trắng nên dùng vật làm nguội cần phải thận trọng - Khi đúc, thông thường, nên rót kim loại vào chỗ mỏng nhằm làm đồng nhiệt độ, tránh nút nhiệt vật đúc - Tránh bị biến trắng cục Khi ráp khuôn nên tránh khe hở lớn ruột tạo rìa thừa, gây nứt mép cạnh GVHD: Phùng Rân -5- SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phần 3: CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG I Qui trình công nghệ: Ta có hình vẽ chi tiết lồng phôi bề mặt cần gia công: Qua hình vẽ trên, ta nhận thấy có qui trình công nghệ sau: Qui trình công nghệ 1: STT TÊN NGUYÊN CÔNG Phay mặt đáy Phay mặt bên Phay mặt bên Phay mặt bên Khoan, khoét, doa 16 Khoan 8 Qui trình công nghệ 2: BỀ MẶT 2, 3, 4, 6, 8, 10 11 ĐỊNH VỊ 5 5 6 STT BỀ MẶT 2, 3, 4, 6, 8, 11 10 ĐỊNH VỊ 5 5 6 TÊN NGUYÊN CÔNG Phay mặt bên Phay mặt bên Phay mặt bên Phay mặt đáy Khoan 8 Khoan, khoét, doa 16 GVHD: Phùng Rân -6- SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy II Phân tích quy trình công nghệ – Chọn quy trình: Qua quy trình nêu ra, ta nhận thấy quy trình có ưu nhược điểm Riêng với quy trình công nghệ 1, ta thấy qui trình gia công hợp lý so với quy trình kia, với ưu điểm sau: - Trình tự gia công hợp lý - Các sai số trình gia công xuất chuẩn chọn nguyên công theo nguyên tắc chọn chuẩn - Về mặt tính toán thiết kế đồ gá tương đối dễ so với quy trình công nghệ lại - Thời gian thực cho nguyên công xem thấp so với quy trình công nghệ Tuy nhiên quy trình có nhiều nguyên công nhược điểm cùa quy trình, yếu tố làm giảm thời gian thời gian thay dao điều chỉnh máy, tăng suất độ xác chi tiết, phù hợp với dạng sản sản xuất hàng loạt lớn Nên ta chọn quy trình công nghệ để áp dụng vào trình sản xuất chi tiết GVHD: Phùng Rân -7- SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phần 4: THIẾT KẾ NGUYÊN I Nguyên công 1: Phay mặt phẳng (bề mặt 1) CÔNG Sơ đồ gá đặt: hình vẽ Định vị: hạn chế bậc tự Chọn máy: máy phay 6H12 Đặc tính kỹ thuật Kích thước bàn máy Hiệu suất máy () Thông số 320x1250 0,75 30-37, 5-4, 75-60-75-95-118-150Số vòng quay trục 190-235-300-375-475-600-753(vòng/phút) 950-1180-1500 Công suất động (kW) 30-37, 5-47, 5-60-75-95-118-150Bước tiến bàn máy (mm/phút ) 190-235-300-375-475-600-750960-1500 Lực lớn cho phép theo cấu 1500 tiến máy kg (Chế độ cắt gia công khí – trang 221) Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu chắp gắn mảnh hợp kim cứng BK6 (DxBxdxZ = 125x55x40x8) (bảng 4-95 - trang 340 – ST1 Lượng dư gia công: (mm) GVHD: Phùng Rân -8- SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Chế độ cắt: Bước 1: Phay thô - Chiều sâu cắt: t = 2,5 (mm) - Lượng chạy dao răng: SZ = 0,19 (mm/răng) (bảng 5-125 trang 113 – ST2) - Lượng chạy dao vòng : S = SZ x Z = 0,19x8 = 1,52 (mm/vòng) -Tốc độ cắt: v = 141 (m/ph), với D 125 = Z (bảng 5-127 trang 115 – ST2) - Số vòng quay trục theo tính toán là: n tt = 1000v 1000x141 = = 359 (vòng/phút) D 3,14x125 - Ta chọn số vòng quay theo máy, n = 600 (v/ph) (Chế độ cắt GCCK trang 221) - Tốc độ cắt thực tế là: v tt = .D.n 3,14x125x600 = = 235 (v/ph) 1000 1000 - Lượng chạy dao máy: SM = SZ x Z x n = 0,19x8x600 = 912 (mm/phút) - Lượng chạy dao theo máy, chọn: SM = 375 (mm/phút) - Công suất cắt: N = 4.6 (kW) (Bảng 5-130-trang 118 – ST 2) Thời gian thực nguyên công: Thời gian thực nguyên công laø: TTC = T0 + TP + TPV + TTN Với : TTC : thời gian ( thời gian nguyên công ) T0 : thời gian bản, thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước tính chất lý chi tiết TP: thời gian phụ, thời gian để gá, kiểm tra kích thước, tháo chi tiết… Giá trị gần TP = 10%T0 TPV: thời gian phục vụ chỗ làm việc, gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật ( Tpvkt = 8%T0 ) thời gian phục vụ tổ chức ( Tpvtc = 3%T0 ) TTN : thời gian nghỉ ngơi tự nhiên công nhân ( TTN = 5%T0 ) Với: thời gian xác định công thức sau: T0 = L + L1 + L2 S.n ( phút ) Với: 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 hành trình kép phút GVHD: Phùng Rân -9- SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy * Thời gian thực bứơc 1: Do cắt lần với lượng dư 2,5 (mm), nên thời gian thực bước là: TB1 = T01 + TP + TPV + TTN Với: Thời gian xác định công thức sau: T01 = L + L1 + L2 S.n ( phút ) Ta có: Chiều dài bề mặt gia công: L = 126 (mm) Do nguyên công phay mặt phẳng nên chiều dài ăn dao là: ( TKĐACNCTM – trang 63 ) L1 = t(D − t) + ( 0,5  ) mm  L1 = 2,5(125− 2,5) + = 20,5 (mm) Chieàu dài thoát dao: L2 =  5, chọn L2 = ( mm ) Lượng chạy dao vòng: S = 1,52 (mm/vòng) Số vòng quay: n = 600 (v/ph) Thời gian gia công là: T01 = L + L1 + L S.n = 126 + 20,5 + = 0,16 (phút) 1,52x600 Vậy: Thời gian thực bước là: TB1 = T01 + 10%T01 + 8%T01 + 3%T01 +5%T01 = 0,19 (phút) Bước 2: Phay tinh đạt kích thước 240,165 - Chiều sâu cắt: t = 0,5 (mm) - Lượng chạy dao răng: SZ = 0,19 (mm/răng) (bảng 5-125 trang 113 – ST2) - Lượng chạy dao vòng : S = SZ x Z = 0,19x8 = 1,52 (mm/vòng) - Tốc độ cắt: v = 158 ( m/ph ), với D 125 = Z (bảng 5-127 trang 115 – ST2) - Số vòng quay trục theo tính toán là: n tt = 1000v 1000x158 = = 402 ( vòng / phút ) D 3,14x125 - Ta chọn số vòng quay theo máy, n = 475 ( v/ph ) (Chế độ cắt GCCK trang 221) - Tốc độ cắt thực tế là: .D.n 3,14x125x475 v tt = = = 186 ( v/ph ) 1000 1000 - Lượng chạy dao máy: SM = SZ x Z x n = 0,19 x8x475 = 722 (mm / phút) - Lượng chạy dao theo máy, chọn: SM = 750 (mm/phút ) - Công suất cắt: N = 4.6 (kW) ( Baûng 5-130-trang 118 – ST ) GVHD: Phùng Rân - 10 - SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phần 5: TÍNH TOÁN VÀ TRA LƯNG DƯ Nguyên công 4: KHOAN-KHOÉT-DOA LỖ 16 I Xác định lượng dư phương pháp phân tích : Phân tích tính chất làm việc yêu cầu từ đầu đề, ta nhận thấy lỗ trục  16+0,018 vật liệu gang xám, chiều dài lỗ L 56 = đạt CCX ta cần phải D 16 gia công qua bước: Koan, khoét, doa thô, doa tinh Do chi tiết dạng hộp, vật liệu gang xám GX 18-36, nên ta có bước công nghệ đạt độ nhám , cấp xác sau: ✓ Phôi : Rz0 = 250 m; T0 = 350 m  Rz0 + T0 = 600 m ( TKÑACNCTM – trang 41 ) Do chi tiết vật liệu gang xám nên bước thứ loại trừ Ti nên bước Ti =0 ✓ Khoan Rz1 = 40 m; T1 = 60 ( TKÑACNCTM – trang 40 ) ✓ Khoét thô Rz2= 50 m; T2 = 50 ✓ Khoeùt tinh Rz3= 30 m; T3 = 40 ✓ Doa Rz4= 5m; T4 = 10 Ta coù : - Sai số không gian bề mặt gia công bước gia công sát trước để lại 0 = cv2 + lk2 Trong đó: cv =  k.L :sai số cong vênh bề mặt gia công ( m ) ( với  k = ( m/mm) ( TKĐACNCTM – trang 43 ) lk : sai số lệch khuôn ( m ) Ta có: - Giá trị cong vênh lỗ tính theo phương hướng kính hướng trục: cv = (Δ k d)2 + (Δ k L)2 = (2x14)2 + (2x20)2 = 48,8 (m) - Sai số lệch khuôn: 2      230   1600   lk =  b  +  c  =   +  = 915(m)      2  2 - Vậy sai lệch không gian tổng cộng phôi là: 2  = (48,8) + (915)2 = 916( m) - Các sai số không gian lại: GVHD: Phùng Rân - 23 - SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy ❖ Sai số không gian lại sau bước khoan: 1 = 0,06 x 0 = 0,06 x 916 = 54,9 ( m ) ❖ Sai số không gian lại sau bước khoét thô: 2 = 0,05 x 0 = 0,05 x 916 = 45,8 ( m ) ❖ Sai số không gian lại sau bước khoét tinh: 3 = 0,04 x 0 = 0,04 x 916 = 36,6 ( m ) ❖ Sai số không gian lại sau bước doa: 4 = 0,02 x 0 = 0,02 x 916 = 18,3 ( m ) ❖ Sai số gá đặt:  =  c2 +  k2 +  gd ➢ Sai số chuẩn:  c = chuẩn công nghệ trùng với chuẩn thiết kế Sai số kẹp chặt: k = chuẩn kích thước vuông góc với chuẩn gia công ➢ Sai số đồ gá: nhỏ nên bỏ qua , đg = ➢ Vậy : Sai số gá đặt:  =  c2 +  k2 +  gñ2 = ( m ) Ta có: - Lượng dư nhỏ phía: Zimin = RZi-1 + Ti-1 + Pi-1 + i - Lượng dư nhỏ hai phía: 2Zimin = 2(RZi-1 + Ti-1 + Pi−21 +  i2 ) Trong : Zimin: lượng dư bề mặt bước công nghệ thứ i RZi-1: chiều cao nhấp nhô bước gia công trước để lại ( m ) Ti-1 : chiều sâu lớp biến cứng bước gia công trước để lại ( m ) Pi-1: sai số không gian bề mặt gia công bước sát trước để lại ( m ) - Vậy lượng dư nhỏ hai phía tính cho bước nguyên công: Ta có bảng số đạt sau gia công lỗ: Rz ( m ) Ti ( m ) Phương pháp gia công Khoan 40 60 Khoét thô 50 50 Khoét tinh 30 40 Doa 10 ( Bảng 13 – trang 40 – TKĐACNCTM ) ➢ Lượng dư cho bước gia công khoan: 2Zmin1 = 2( Rz0 + T0 +  02 +  02 ) = ( 250 + 350 + 9162 + ) = 3032(m) ➢ Lượng dư cho bước gia công khoét thô: 2Zmin2 = 2(Rz1 + T1 + 12 +  12 ) = ( 50 + 60 + 512 + ) = 322 (m) GVHD: Phùng Rân - 24 - SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy ➢ Lượng dư cho bước gia công khoét tinh: 2Zmin3 = 2(Rz2+ T2 +  22 +  22 ) = ( 30 + 40 + 402 + ) = 220 (m) ➢ Các k Lượng dư cho bước gia công doa: 2Zmin4 = 2(Rz3+ T3 +  32 +  32 ) = ( + 10 + 202 + ) = 70 (m) Kích thứơc trung gian lỗ: ✓ Kích thước trung gian lỗ lớn chi tiết: Dmax4 = 16 + 0,018 = 16,018 ( mm ) ✓ Kích thước trung gian lỗ sau bước doa: Dmax3 = Dmax4 - 2Zmin4 = 16,018 – 0,07 = 15.948 ( mm ) ✓ Kích thước trung gian lỗ sau bước khoét tinh : Dmax2 = Dmax3 - 2Zmin3 = 15.948 – 0,22 = 15.728 ( mm ) ✓ Kích thước trung gian lỗ sau bước khoét thô: Dmax1 = Dmax2 - 2Zmin2= 15.728 – 0.322 = 15.406 ( mm ) ✓ Kích thước trung gian lỗ sau bước doa: ✓ Dmax0 = Dmax1 - 2Zmin1= 15.406 – 3.246 = 12.16 ( mm) Ta có giá trị dung sai bước công nghệ: ( bảng – trang 102 – DSLG )  Dung sai khoan: 1 = 0,18 (mm) ( CCX 12 )  Dung sai khoeùt thoâ: 2 = 0,11 (mm) ( CCX 11 )  Dung sai khoeùt tinh: 3 = 0,07 (mm) ( CCX 10 )  Dung sai doa: 4 = 0,018 (mm) ( CCX 7)  Dung sai phoâi:  = 1,6 (mm) ( phôi đúc CCX ) (B-11-trang 182-ST1 ) Ta có:  Đường kính trung gian nhỏ phoâi: Dmin0 = Dmax0 –  = 12.16 – 1,6 = 10.56 (mm)  Đường kính trung gian sau gia coâng khoan: Dmin1 = Dmax1 – 1 = 15.406 – 0,18 = 15.226 (mm)  Đường kính trung gian sau gia công khoét thô: Dmin2 = Dmax2 – 2 = 15.728 – 0,11 = 15.618 (mm)  Dmax3 = Đường kính trung gian sau gia công khoét tinh: Dmax3 – 3 = 15.948 – 0,07 = 15.878 (mm)  Dmax3 = Đường kính trung gian sau gia công khoét tinh:  Dmax4 –  = 16.018 – 0,18 = 16 (mm)  - Tính lượng dư lớn bé lỗ:  Bước khoan: 2Zmin1 = Dmin1 - Dmin0 = 15.226– 10.56 = 4,70 (mm) 2Zmax1 = Dmax1 - Dmax0 = 15.406 – 12.16 = 3.240 (mm)  Bước khoét thô: 2Zmin2 = Dmin2 - Dmin1 = 15.618 – 15.226 = 0,4 (mm) GVHD: Phùng Rân - 25 - SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy 2Zmax2 = Dmax2 - Dmax1 = 15.728 – 15.406 = 0,32 (mm)  Bước khoét tinh: 2Zmin3 = Dmin3 - Dmin2 = 15.618 – 15.618 = 0,26 (mm) 2Zmax3 = Dmax3 - Dmax2 = 15.948 – 15.787 = 0,16 (mm)  Bước doa: 2Zmin4 = Dmin4 - Dmin3 = 16 – 15.878 = 0,12 (mm) 2Zmax4 = Dmax4 - Dmax3 = 16.018 – 15.948 = 0,2 (mm)  Vậy lượng dư tổng cộng lớn bé nhất: Z0min =  Z i = 4.7 + 0,4 + 0,26 +0.14 = 5.5 ( mm ) i =1 Z0max =  Z i max = 3.24 + 0,32 + 0,2 +0.16 = 3,92 ( mm ) i=1  Thử lại kết : 2Z0min – 2Z0max = 5,5 – 3,92 = 1,58 (mm) ph - ct = 1,6 – 0,018 = 1,58 ( mm) Vậy so sánh (1) (2) ta thấy tương đương (1) (2) II Bảng xác định lượng dư phương pháp phân tích: Bước Phôi Khoan Khoét thô Khoét tinh Doa Các yếu tố tạo Lượn thành lượng dư g dư (m) tính toán Rzi Ti i i 2Zmin (m) 25 35 916 0 Kích thước tính toán (m) 10.56 Lượng dư Kích thước giới giới hạn Dung hạn (mm) (mm) sai ( mm 2Zmi ) Dmax Dmin 2Zmax n 1,6 12.16 10.56 - - 40 60 54.9 4.7 15.226 0,18 15.406 15.226 3,240 4,47 50 50 45.8 0,4 15.618 0,11 15.728 15.618 0,32 0,4 30 40 36.6 0.26 15.878 0.07 15.948 15.878 0.16 0.26 10 18.3 0.14 16 16 0.2 0.14 GVHD: Phùng Rân - 26 - 0.018 16.018 SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phần : TÍNH Nguyên công 4: KHOAN- CHẾ ĐỘ CẮT KHOÉT – DOA LỖ  16  Tính chế độ cắt phương pháp phân tích : Vật liệu: vật liệu chi tiết gang xám 18-36 có HB = 170 Chọn máy: Máy KHOAN 2A 55 Đặc tính kỹ thuật Công suất động (kW) Hiệu suất máy  Thông số 4.5 0,75 30-37, 5-47, 5-60-75-95-118-150-190Số vòng quay trục (v/ph) 225 300-375-475-600 950-1180-1500 1700 Bước tiến vòng quay trục 0.05-0.07-0.1-0.14-0.2-0.28-0.4-0.56chính (mm/v) 0.79-1.15-1.54-2.2 Momen xoắn lớn 75 kgm Lực dọc trục lớn 2000 kg Đường kính lớn khoan 50 mm ( trang 220 – Chế độ cắt GCCK ) Trình tự làm việc nguyên công: Bước1: Kâhoan lỗ mũi khoan ruột gà thép gió Bước 2: Khoét thô dao khoét có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 Bước Khoét tinh dao khoét có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 GVHD: Phùng Rân - 27 - SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Bước 4: Doa tinh để đạt độ nhám yêu cầu Chọn dao: -Mũi khoan ruột gà thép gió Với thông số: D = 14 L = 189, l = 108, , 0 = 120 , 0 = 400 , a = 1.5 , l =2.5 , l1 =1.5 ( baûng 4-42 trang 292, baûng 4-44 trang 296 – ST1 ) - Mũi khoét gắn mảnh hợp kim cứng BK8, chuôi côn Với thông số: L = 160, l = 80,  = 50 ,  = 80 , 0 = 300 , 10 =30,  =10 ( baûng 4-47 trang 298, baûng 4-48trang 301 – ST1 ) Dao doa hợp kim cứng BK8 , chuôi côn Với thông số: L =138 ,l =114 , =0 , 0 = 100 , 10 =25 ,c = góc nghiên 150 ( bảng 4-49 trang 302, bảng 4-50trang 304 – ST1 ) Xác định chiều sâu cắt:  Khoan t1 = D 14 = = 7(mm) 2 D − d 15 − 14 = = 0.5(mm) 2 D − d 15.9 − 15 = = 0.45(mm)  Khoeùt tinh t = 2 D − d 16 − 15.9 t4 = = = 0,05(mm)  Doa 2  Khoét thô t = Lượng chạy dao – S: Khoan : S1 = 0.75 ( mm/vòng ) (bảng 9-3 – Trang 89 - CĐCGCCK) Khoét thô : S =1.1 (mm/v) Khoét tinh : S3 = 0.9 ( mm/ voøng ) Doa: S4 = 1.5 ( mm/ vòng ) (B10-3-tr90-CĐCGCCK) Tốc độ caét v : zv V = Cmv D k T t xv S yv v ( m/phuùt ) ( trang 77 – CĐCGCCK ) Trong đó: Dạng công Khoan gia Hệ số số mũ Cv zv xv yv m 23.4 0.25 0.1 0.4 0.125 GVHD: Phùng Rân - 28 - T ( phút ) 45 SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Khoét 105 0.4 0.15 0.45 0,4 60 Doa 109 0.2 0.5 0.45 75 ( Baûng 3-3, baûng 4-3, trang 84 – 85, CĐCGCCK ) Với: Kv= Kmv KuvKlvKnv = 1.13 x 0.75 x0.83 x0.83 = 0,58 Trong đó: Kmv =1.13hệ số ảnh hưởng chất lượng bề mặt gia công [2, bảng 5.3] Kuv = 0,83 : hệ số ảnh hưởng trạng thái phôi [2, bảng 5.5 , 5.6 ] Klv = 0.75: ảnh hưởng chiều sâu lỗ V [2, bảng 6.3] Knv = 0,83 hệ số ảnh hưởng vào tình trạng bề mặt phôi {2, bảng 5.5] Ta coù: - Khoan: 23,4 x14 0, 25 V1 = 0,125 0,1 x0,58 = 15(m / ph) 45 x7 x0,750, - Khoét thô: V2 = 105x15 0, x0,58 = 49,46(m / ph) 40 0, x0,5 0,15 x1,10, 45 Khoeùt tinh: 105x15,9 0, V3 = 0, x0,58 = 49(m / ph) 60 x0,450,15 x0,9 0, 45 - Doa: 109x16 0, V3 = 0, 45 x0,58 = 25(m / ph) 75 x0,050 x1,5 0,5 Soá vòng quay: - n= 1000v D ( vòng/phút ) - khoan : - Khoét thô : - Khoét tinh: - Doa: n1 = 1000  15 = 341 (vòng/phút) 3,14  14 1000  45 = 955 (vòng/phút) 3,14  15 1000  49 n3 = = 981 (vòng/phút) 3,14  15,9 1000  25 n4 = = 498 (vòng/phút) 3,14  16 n2 =  Chọn số vòng quay theo maùy: - Khoan: n1 = 341 ( v/ph ), theo máy ta chọn: n1 = 400 ( v/ph) GVHD: Phùng Rân - 29 - SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy - Khoét thô: n2 = 955 (v/ph), theo máy ta chọn: n2 = 750 (v/ph) Khoét thô: n3 = 981 (v/ph), theo máy ta choïn: n3 = 750 (v/ph) Doa: n4 = 498 ( v/ph ), theo máy ta chọn: n4 = 530 ( v/ph ) Tốc độ cắt thực tế là: + khoan: n  D 400  3,14  14 V1 = = = 17 ( vòng/phút ) 1000 1000 n  D 750  3,14 15 V2 = = = 35 ( vòng/phút ) 1000 1000 n  D 750  3,14  15.9 V3 = = = 37 ( vòng/phút ) 1000 1000 n4  D 530  3,14  16 = = 26 ( vòng/phút ) 1000 1000 Lực cắt – moment xoắn: Do nguyên công nầy sử dụng phương pháp gia công doa, nên lực dọc trục bé, ta bỏ qua Moment xoắn tính theo công thức: * Với Khoan: M1 = CM.DZm.Sym.Km P0 =Cpx DZpxSypx Kmp * Với khoét : M = C M D Zm S Ym K M V4 = Hệ số số mũ công thức tính moment xoắn Cp Zp Yp Xp 47,2 1.0 0.8 GX 15-32 Khoan Thép gió CM Zm Xm Ym HB 190 0,021 0,8 ( Bảng 12 -1,bảng 13-1,CĐCGCCK) -Hệ số điều chỉnh kP dùng cho gang : n 0,  HB   170  k MP = k P =   =  = 0,85 ( bảng 7-3, trang 87CĐC )  190   190  * Với Khoan: M1 = CM.DZm.Sym.Km = 2,6 (kgm) P01 =Cpx DZpxSypx Kmp =249 (kg) * Với khoét : M = C M D Zm S Ym K M = 1,9 (kgm) * Với doa : M = CM DZm SYm KM = 1,8 (kgm) Teân Nguyên công • Vật liệu gia công Vật liệu lưỡi cắt Lực cắt gia công khoét doa nhỏ bỏ qua: * Lượng chạy dao răng: GVHD: Phùng Rân - 30 - SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy SZ = S Z ( mm/răng ) Với: - Z : số dụng cụ ( Z = ) - S : lượng chạy dao vòng ( mm/vòng ) Ta có:  Khoan: S1 = 0,75 ( mm/vòng )  Khoét thô : S2 = 0,11( mm/ vòng )  Khoét tinh : S3 = 0,9 ( mm/ voøng )  Doa : S4 =1,5 ( mm/ vòng ) Vậy:  Khoét thô : S2 = 0,2 ( mm/răng )  Khoét tinh : S3 = 0,2 ( mm/raêng )  Doa: S4 = 0,1 ( mm/ ) 10 Công suất cắt máy: Ta coù: Nc = Mx.n 9750 ( Trang 21 – ST2 ) 2,6  400 = 1,06 (Kw) 975 1,9  750 = 1,4 (Kw) - Khoét thô: N2 = 975 1,9  750 = 1,4 (Kw) + Khoeùt tinh N3= 975 1,8  530 = 0,9 (Kw) + Doa: N4= 975 * Thử lại kết quả: N1 = 1,4 (Kw) < Nñc = N = 4,5 x 0.75 = 3,5 (Kw) Vậy: Điều đảm bảo cho máy hoạt động tốt 11 Xác định thời gian bản: Với gia công khoan, khoét, doa ta có : L + L1 + L2 T0 = ( phuùt ) S.n D−d L1 = Cotg + 0.5  mm L2=13 mm - Khoan: L = 46 ( mm ); L1 = 6; L2 = 3;S = 0.75 ( mm/v ) ; n = 400 (v/ph) 46 + + T1 = = 0.2 (phuùt) 400x0.75 + khoan: N1 = GVHD: Phùng Rân - 31 - SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy - Khoét thô: L = 46 ( mm ) ; L1 = 2,5; L2 = 3;S = 0.2 (mm/v) n = 750 (v/ph ) 46 + 2,5 + T2 = = 0.3 (phút) 750x0.2 - Khoét tinh: L = 46 ( mm ) ; L1 = 2,5; L2 = 3;S = 0.2 (mm/v) n = 750 (v/ph ) 46 + 2,5 + T3 = = 0.3 (phuùt) 750x0.2 - Doa: L = 46 (mm) ; L1 = 2.02 ;L2 = 3;S = 0.1 (mm/v) ; n = 530 (v/ph) 46 + 2,02 + T4 = = (phút) 530x0.1 BẢNG KẾT QUẢ TỔNG HP CHẾ ĐỘ CẮT Nguyên công 4: KHOÉT – DOA LỖ  56 Bề mặt 10 Bước - Khoan - Khoét thô - Khoét tinh - Doa GVHD: Phùng Rân t (mm) 0,5 0,45 0.05 S (mm/v) 0.75 0.11 0.9 1.5 - 32 - V (m/ph) 17 35 37 26 n (v/ph) 400 750 750 530 T0 (phút) 02 0,3 0.3 SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phần 7: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CÔNG NGHỆ Nguyên công5: KHOAN – KHOÉT - DOA LỖ  16 I Kết cấu đồ gá: Đây nguyên công khoan – khoét - doa nên đòi hỏi độ xác, độ cứng vững đồ gá Các yếu tố nầy phải đạt yêu cầu tính toán đảm bảo độ xác suốt trình gia công Đồ gá cho nguyên công nầy sử dụng cấu kẹp chặt bulong Chi tiết gia công định vị bậc tự do, mặt phẳng (1) phiến tỳ (6).chốt tỳ (4) Chi tiết gia công kẹp chặt ta siết đai ốc có tay quay (2) làm tác dụng lực vào khối V (3), chi tiết gia công kẹp chặt vào thân Lò xo (5) đồ gá giúp cho việc tháo gá chi tiết gia công nhanh chóng II Thành phần đồ gá: Cơ cấu định vị: - mặt phẳng - Đai ốc - Khối V - chốt tỳ - Lò xo - phiến tỳ Cơ cấu kẹp chặt: Cơ cấu kẹp chặt bulong Cơ cấu dẫn hướng: Bạc dẫn hướng cho loại dao III Yêu cầu: - Đồ gá phải xác định vị trí tương quan phôi dụng cụ cắt - Phải kẹp chặt chi tiết để cố định suốt trình gia công IV Trình tự thiết kế: Chọn máy: Máy KHOAN 2A 55 Đặc tính kỹ thuật Thông số Công suất động (kW) 4.5 Hiệu suất máy  0,75 30-37, 5-47, 5-60-75-95-118-150-190Số vòng quay trục (v/ph) 225 300-375-475-600 950-1180-1500 1700 Bước tiến vòng quay trục 0.05-0.07-0.1-0.14-0.2-0.28-0.4-0.56chính (mm/v) 0.79-1.15-1.54-2.2 Momen xoắn lớn 75 kgm Lực dọc trục lớn 2000 kg Đường kính lớn khoan 50 mm ( trang 220 – Chế độ cắt GCCK ) GVHD: Phùng Rân - 33 - SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Phương pháp định vị: Phiến tỳ mặt phẳng tỳ Xác định phương chiều điểm đặt lực cắt,lực kẹp: - Lực cắt: từ xuống - Lực kẹp vuông góc với chiều lực cắt Tính lực kẹp: Ta có moment xoắn khoan là: Mx = 2,6 (KGm) = 2600(KGmm) Phương trình cân chi tiết: Q= K.M x f1 R + f2 R.sin  Trong đó: - Q: lực kẹp chi tiết ( KG ) - Mx: moment xoắn mũi khoan ( KGmm), Mx = 2600 ( KGmm ) - f: hệ số ma sát bề mặt kẹp, f = 0,5 - K: hệ số an toàn * Hệ số an toàn: K = K K1 K2 K3 K4 K5 K6 Với: - K0: hệ số an toàn cho tất trường hợ p - K1: hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt gia công thô tinh - K2: hệ số tăng lực cắt dao mòn - K3: hệ số tăng lực cắt gia công gián đoạn - K4: hệ số tính đến sai số cấu kẹp chặt - K5: hệ số tính đến mức độ thuận lợi cớ cấu kẹp - K6: hệ số tính đến moment làm quay chi tiết Ta có: K0 = 1,5 ; K1 = 1,2 ; K2 = 1,5 ; K3 = 1,2 ; K4 = 1,3 ; K5 = ; K6 =  K = 1,5 x 1,2 x 1,5 x 1,2 x 1,3 x x = 4,2 Vậy: Lực kẹp chặt chi tiết laø: Q= K.M x f1 R + f2 R.sin  = 676 (kg) Tính chọn bulong: Ta có công thức tính chọn đường kính bulong sau: d=C Wct  ( trang 79 – giáo trình CNCTM ) (mm) Với: d: đường kính bulong ( mm ) C = 1,4 ren hệ mét GVHD: Phùng Rân - 34 - SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy Wct : lực kẹp ( KG ) : ứng suất kéo ( KG/mm ), bulong thép 45  = 8 10 Choïn  = 10  d=C Wct = 1,4 676 = 11,9 10 (mm)  d = 11,9 ( mm ) ứng với bulong M12, để đảm bảo sức bền bulong độ cứng vững đồ gá, ta chọn bulong M12 Tính sai số chế tạo cho phép đồ gá ct: Ta có: Sai số gá đặt đồ gá:  gđ =  c +  k +  ct +  m +  đc Với : gd : sai số gá đặt c : sai số chuẩn k : sai số kẹp chặt ct : sai số chế tạo m : sai số mòn, m =  N dc : sai số điều chỉnh * Sai số chế tạo: ( CT 61 – trang 88 – TKÑACNCTM )  ct =  gñ - (  c +  k +  ct +  m +  ñc ) - c = - k = - ñc = 5m = 0,005 mm - m =  N = 0,1 21965 = 14,82 (m) = 0,01482 (mm) - gđ = /3, với : dung sai nguyên công  = 0,018 = 0,072  gñ = 0,072/3 = 0,024 (mm) Vậy: sai số chế tạo là:   ct =  gñ2 − (  c2 +  k2 +  m2 +  dc2 )  ct = 0,0242 − (02 + 02 + 0,014822 + 0,0052 ) = 0,018 (mm) = 18 (  m) Yêu cầu kỹ thuật : - Độ không song song mặt định vị so với đáy đồ gá  18 (m) - Độ không vuông góc tâm bạc dẫn đáy đồ gá  18 (m) - Độ không vuông góc tâm chốt định vị đáy đồ gá  18 (m) - Độ không vuông góc mặt gờ chốt định vị đáy đồ gá 18 (m) GVHD: Phùng Rân - 35 - SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy MỤC lục Lời nói đầu Nội dung Phần 1: Xác định dạng sản xuất I Xác định dạng sản xuất II Phân tích chi tiết gia công Phần 2: Vật liệu phương pháp chế tạo phôi I Chọn vật liệu II Phương pháp chế tạo phôi Phần 3: Phương pháp gia công I Quy trình công nghệ II Phương án gia công Phần 4: Thiết kế nguyên công Nguyên công 1: Phay mặt phẳng Nguyên công Phay mặt phẳng Nguyên công 3: Phay mặt phẳng Nguyên công : Phay mặt phẳng Nguyên công 5: Khoan Khoét Doa lỗ 10 Nguyên công 6: Khoan  Phần 5: Tính toán tra lượng dư Phần 6: Tính toán chế độ cắt Phần 7: Tính toán thiết kế đồ gá GVHD: Phùng Rân - 36 - trang SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS-TS Nguyễn Đắc Lộc – PGS-TS Lê Văn Tiến SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập 1, NXB KH&KT – 1999 SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập 2, NXB KH&KT – 2000 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, tập – , NXB KH&KT – 1998 Hồ Viết Bình – Nguyễn Ngọc Đào Giáo trình CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY, Trường ĐHSPKT - 2004 Nguyễn Ngọc Đào – Trần Thế San – Hồ Viết Bình CHẾ ĐỘ CẮT GIA CÔNG CƠ KHÍ – NXB ĐÀ NẴNG – 2002 THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - NXB KH&KT - 1999 NGUYỄN TÁC ÁNH –Hiệu đính: PGS.TS HOÀNG TRỌNG BÁ Giáo Trình CÔNG NGHỆ KIM LOẠI _ Đại học SPKT.TPHCM GS-TS Trần Văn Địch ATLAT ĐỒ GÁ, NXB KH&KT 2004 Hoàng Xuân Nguyên DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT, NXB Giáo Dục 1994 TRẦN HỮU QUẾ – ĐẶNG VĂN CỨ – NGUYỄN VĂN TUẤN VẼ KỸ THUẬT, NXB GD – 1998 Lê Trung Thực – Đặng Văn Nghìn HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CNCTM, Trường ĐHBK TPHCM – 1992 10 Kỹ thuật phay , khoan , khoan , khoét , doa - NXB “MIR” MAXCƠVA GVHD: Phùng Rân - 37 - SVTH: Nguyễn Hữu Trí ... 2(Rz1 + T1 + 12 +  12 ) = ( 50 + 60 + 512 + ) = 322 (? ??m) GVHD: Phùng Rân - 24 - SVTH: Nguyễn Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy ➢ Lượng dư cho bước gia công khoét tinh: 2Zmin3 = 2(Rz 2+ T2 +. .. 2Zmin3 = 2(Rz 2+ T2 +  22 +  22 ) = ( 30 + 40 + 402 + ) = 220 (? ??m) ➢ Các k Lượng dư cho bước gia công doa: 2Zmin4 = 2(Rz 3+ T3 +  32 +  32 ) = ( + 10 + 202 + ) = 70 (? ??m) Kích thứơc trung gian... Hữu Trí Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy V- NGUYÊN CÔNG 6: Khoan lỗ 8 Sơ đồ gá đặt: hình vẽ Định vị: hạn chế bậc tự Chọn máy: máy khoan đứng 2A 135 Đặc tính kỹ thuật Thông số Công suất động (kW) Hiệu