Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn f30

Thiết kế và lập quy trình công nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn f30

Bộ giáo dục và đàO tạođạI học tháI nguyêntrờng đaị học kỹ thuật công nghiệpkhoa cơ khí - chế tạo máybộ môn : nguyên lý và dụng cụ cắt---------------- - -----------------đồ án tốt nghiệp Giáo viên hỡng dẫn : T.S Nguyễn Văn Hùng Sinh viên thiết Kế : Ngọ Quang Hiệp Lớp : TC01MA Thái nguyên 2006 1 đại học Bộ giáo dục và đào tạo cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt namTrờng đại học kỹ thuật Độc Lập -Tự Do -Hạnh Phúccông nghiệp tháI nguyên ---------------000------------------Đề TàITHIếT Kế TốT NGHIệPNgời Thiết Kế : Ngọ Quang HiệpLớp : TC01MANgành : Chế tạo máy Cán bộ hớng dẫn : 1- T.S Nguyễn Văn Hùng 2- Ngày giao đề tài : Ngày hoàn thành đề tài :Nội dung đề tài: thiết kế và lập quy trình cônh nghệ chế tạo mũi khoan tiêu chuẩn F30Sản lợng:15.000 chiếc/năm; Trang thiết bị : tự chọn hoàn toàn 01 bản A0 bản vẽ thiết kế mũi khoan ( lồng phôi) 06 bản A0- thứ tự các nguyên công ; 01 bản A0 bản vẽ thiết kế đồ gá 01bản vẽ chuyên đề Tổ trởng bộ môn Cán bộ hớng dẫn Thay mặt hiệu trởng ( ký tên ) ( ký tên ) chủ nhiệm khoa ( ký tên đóng dấu)Nội dung 2 Thuyết minh Trang .Gồm:Thiết kế dao.Quy trình công nghệ chế tạo dao.Tính và tra lợng d cho các bề mặt.Tính và tra chế độ cắt cho các nguyên công.Tính và thiết kế đồ gá.Bản vẽ:1 A0 bản vẽ chế tạo.6 A0 bản vẽ quy trình công nghệ.1 A0 bản vẽ đồ gá. 1A0 bản vẽ chuyên đề(Tổng cộng 9 bản A0) 3 lời nói đầurong nền kinh tế nớc ta hiện nay thì công nghiệp nặng giữ một vai trò hết sức quan trọng vì nó là nền tảng cho các nghành công nghiệp khác phát triển. Mấy năm trở lại đây nhà nớc đã có sự quan tâm và đầu t thích đáng cho nghành cơ khí để biến nó thành một nghành công nghiệp mũi nhọn của đất nớc . Trong nghành cơ khí nói riêng thì dụng cụ cắt giữ một vai trò rất quan trọng vì có nó ngời ta mới có thể biến những phôi liệu thô sơ ban đầu thành những chi tiết, những sản phẩm có ích cho xã hội và phục vụ cho các nghành công nghiệp khác .TSau một thời gian học tập tại trờng đến nay chúng em đã đợc nhận đề tài tốt nghiệp . Đề tài của em là "Thiết kế mũi khoan tiêu chuẩn 30", theo em đây là một đề tài rất hay, vì nó giúp em hiểu rõ đợc quy trình công nghệ chế tạo một dụng cụ cắt và giúp em nắm vững hơn những kiến thức đã học trong nhà trờng để sau này có thể làm việc tốt hơn.Do thời gian và trình độ còn hạn chế nên trong bản đồ án của em còn có nhiều sai sót, em rất mong nhận đợc sự giúp đỡ và chỉ bảo của các thày cô trong bộ môn để bản đồ án của em đợc hoàn thiện hơn.Em xin chân thành cảm ơn!Ngày 14 tháng 8 năm 2004Sinh viên thiết kế Nguyễn Văn Khánh 4 NhËn xÐt cña gi¸o viªn híng dÉn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5  Phần IThiết kế mũi khoan tiêu chuẩn 30I. Công dụng và đặc điểm của mũi khoanMũi khoan thuộc dạng họ trục là dụng cụ cắt dùng để gia công tạo thành lỗ hình trụ trên các chi tiết khoan tạo thành lỗ hoặc khoan rộng lỗ có sẵn.VD: Nh lỗ sau khi đúc, rèn hay dập hoặc lỗ đã khoan sơ bộ trớc, khoan phần lõm sâu hình côn (lỗ tâm). Khoan có thể gia công lỗ thông hoặc không thông, các lỗ sau khi khoan tuỳ theo yêu cầu mà có thể không cần gia công gì thêm hoặc phải gia công thêm nh khoét, doa, hoặc tarô .Các kiểu mũi khoan nh:- Mũi khoan tâm: để khi chế tạo lỗ tâm ngời ta dùng mũi khoan tâm. Về kết cấu mũi khoan tâm có: mũi khoan tâm loại đơn giản không khác với mũi khoan rãnh xoắn và mũi khoan tâm tổ hợp có phần cắt ở cả hai đầu để tận dụng đợc vật liệu.- Mũi khoan sâu: để khoan lỗ có chiều sâu lớn hơn 5 lần đờng kính trở lên. Mũi khoan sâu dùng đề khoan lỗ đặc và khoan theo vành.- Mũi khoan dẹt: loại mũi khoan này đợc dùng trong những trờng hợp yêu cầu dụng cụ cần cứng vững.VD nh: Vật rèn hoặc đúc có độ cứng lớn. Đối với đờng kính lớn mũi khoan dẹt thờng lắp phần cắt vào chuôi riêng. Mũi khoan dẹt tuy răng dễ chế tạo dễ tiện nhng có nhiều nhợc điểm: nhanh mòn khó thoát phoi, tuổi thọ của mũi khoan ngắn năng suất thấp, độ chính xác gia công không cao.Còn mũi khoan rãnh xoắn có đặc điểm là:- Tuổi thọ dao lớn, mũi khoan có thể mài lại nhiều lần- Độ chính xác gia công cao hơn do đó phần định hớng trong kết cấu mũi khoan- Năng suất gia công cao, hình dạng hợp lý hơn.Vì có nhng đặc điểm trên mà hiện nay trong ngành chế tạo cơ khí mũi khoan rãnh xoắn đã thay thế hoàn toàn mũi khoan dẹt. Vì vậy ta chọn kiểu mũi khoan rãnh xoắn để thiết kế và chế tạo lại.1. Chọn vật liệu chế tạo mũi khoan. 6 Chọn vật liệu làm dao là vấn đề hết sức quan trọng nó quyết định đến chất lợng và giá thành của dụng cụ cắt để chọn vật liệu làm dao cho phù hợp ta phải dựa vào một số đặc điểm sau:- Loại công dụng, kích thớc và điều kiện làm việc của dụng cụ.- Công nghệ chế tạo dụng cụ- Giá thành vật liệu, vật liệu đắt tiền chiếm một tỉ lệ cao trong giá thành dụng cụ. Khi tính toán kinh tế trong sản xuất cần xuất phát từ lợng tiêu hao dụng cụ cho một chi tiết gia công.Để chế tạo mũi khoan ta chọn vật liệu là thép gió ta chọn vật liệu là thép gió P18 là phù hợp và đợc sử dụng rộng rãi nhất. Vì thép gió có thể cắt với tốc độ cao gấp 2 4 lần có tuổi bền 8 15 lần cao hơn các thép các bon và thép hợp kim. Dụng cụ thép gió có thể làm việc ở nhiệt độ 560 ữ 6000C tốc độ trung bình 25 ữ 35 v/ph.Giữa thép P18 và P9 có tính bền nh nhau do đó khi làm việc ở tốc độ cao thì chúng có tuổi bền gần nh nhau. Nhng khi làm việc ở tốc độ thấp thì thép P18 có độ chịu mài mòn cao hơn do đó nó có tuổi bền cao hơn đến 2 lần so với dụng cụ cắt bằng thép P9.- Tính mài của thép P9 khi mài đặc biệt là khi mài sắc thì độ cứng của bề mặt thép giảm xuống (cháy bề mặt) so với thép P18 thì thép P9 nhiệt độ tôi hẹp hơn do đó gây khó khăn nhất định nhiệt độ không đảm bảo tính ổn định khi nhiệt luyện. - Với thép gió P18 2 tuy có khả năng cắt cao hơn thép gió P18 nhng nh-ợc điểm của nó không đồng nhất các bít lớn hơn 1 cấp so với thép P18 do đó cơ tính của nó kém hơn P18.- Thép nhãn hiệu P18 Me, P9 M các loại thép có các bít đen dễ mất các bon nên khi tôi phải nung nóng chúng trong lò đặc biệt có môi trờng bảo vệ.Các loại thép gió có năng suất cao đợc chia làm hai nhóm:+ Nhóm thứ nhất là nhóm có thêm Co ban+ Nhóm thứ hai đặc trng hàm lợng VanađiNhng thép gió chứa Coban có các nhợc điểm là độ dòn cao, dễ bị nứt nẻ bị mất Cacbon khi tôi và ủ nhng thép gió chứa Vanađe có độ bền thấp hơn P18 và khó mài hơn. 7 - Thép Cacbon dụng cụ có năng suất thấp nên nhiệt độ tăng lên thì Cacbon mất độ cứng và độ chịu mài mòn nên không thể dùng Cacbon chế tạo dụng cụ làm việc ở điều kiện khó khăn.Tính tôi của thép Cacbon thấp nên khi tôi phải làm nguội nhanh trong n-ớc sạch hay nớc muối. Khi làm nguội nhanh sẽ gây biến dạng gây ra các vết nứt và còn làm cho dao sau khi tôi dễ bị gẫy, nẻ.Hiện tợng gây quá nhiệt khi tôi làm kích thớc của hạt tăng lên và đó là nguyên nhân tăng độ dòn và làm cho các lỡi cắt bị mẻ. Do đó ta không thể chọn thép Cacbon dụng cụ để chế tạo mũi khoan.- Thép hợp kim dụng cụ có tính năng cắt thấp hơn rất nhiều so với thép gió.Các mác thép hợp kim đều có những nhợc điểm khác nhau mà ta không thể chọn nó làm mũi khoan.2. Kích thớc kết cấu của mũi khoan.Kết cấu của mũi khoan đợc chia làm 3 phần:a) Phần cán dao l1: là bộ phận dùng để định vị mũi khoan vào trục chính của máy khoan hoặc vào các đồ gá mà dùng để truyền chuyển động và mô men xoắn khi cắt.Trên phần cán côn có chuôi dẹt (e ) dùng làm chuẩn công nghệ trong quá trình chế tạo mũi khoan và để đóng tháo mũi khoan sau khi cắt xong.Với mũi khoan có đờng kính 30 cán dao có dạng là côn moóc No3vì nó có khả năng định tâm cao truyền mô men xoắn lớn hơn so với đuôi trụ. 8 L loL2l1e Tra bảng 41 TKĐADC có:D1 = 31,544 e = 20 t = 10d2 = 19,1 R = 7 r = 1,5b = 7,9 d3 = 18 L1 = 99 b) Phần cổ dao l2: là phần nói tiếp giữa cán dao và phần làm việc nó có tác dụng thoát đá mài khi mài phần cán và phần làm việc. Thờng ở đây đợc ghi nhãn hiệu mũi khoan.Với mũi khoan tiêu chuẩn 30, côn moóc số 3Phần cổ dao d1 = d - 7 = 23mml2 = 4mmc) Phần làm việc l0: gồm có phần cắt và phần định hớng. 9 d3 h f R r 90do tRe b d2D1 l1 r * Phần cắt lc: là phần cắt chủ yếu của mũi khoan dùng để cắt vật liệu tạo ra phoi nó gồm 5 lỡi cắt là:2 lỡi cắt chính, 2 lỡi cắt phụ và 1 lỡi cắt ngang- Lỡi cắt chính: là giao của mặt trớc với mặt sau, mặt trớc của mũi khoan có dạng mặt xoắn, mặt phẳng hay mặt trụ phụ thuộc vào cách mài sắc.- Lỡi cắt phụ: là giao của mặt sau với cạnh xiên nó chỉ tham gia cắt trên chiều dài 1/2 lợng chạy dao vòng.- Lỡi cắt phụ ngang: là giao của mặt sau có dạng đờng cong không gian. Nhng hình chiếu của nó quy ớc là đờng thẳng.- Mặt sau của mũi khoan là 1 hình bao của những vị trí lần lợt tiếp xúc với mũi khoan của mặt phẳng đá mài tơng đối với mũi khoan đó.Trong thực tế ta gặp một số phơng pháp mài sắc: mài sắc theo mặt côn, theo mặt trụ, theo mặt xoắn vít, theo 2 mặt phẳng. Ta xét theo phơng pháp mài sắc theo mặt côn vì phơng pháp này dùng phổ biến hơn cả trong công nghiệp. Mặt sau của mũi khoan là một phần của mặt côn với góc côn , Mặt côn này trong thực tế không tồn tại nó đợc hình thành nhờ động học và kết cấu của máy.Các thông số mài sắc theo mặt côn H khoảng cách giữa trục mũi khoan và trục lắc của nón mài trị số H càng lớn góc càng lớn.Thờng H = (0,07 ữ 0,05) DH: khoảng cách giữa đỉnh nón mài và trục mũi khoan H= (1,8ữ 1,9)D: góc xoay của mũi khoan do giữa các hình chiếu của trục lắc và lỡi cắt chính trên mặt đầu của mũi khoan giảm. Khi giảm H hoặc trục mũi khoan và mặt phẳng đá mài góc gá đặt mũi khoan do giữa trục mũi khoan 0 bao giờ cũng nhỏ hơn góc là nửa góc nghiêng của mũi khoan, góc gá đặt mũi khoan dùng để điều chỉnh góc 2 và đợc xác định gần đúng.: góc giao nhau giữa trục mũi khoan và nón mài: nửa góc nón mài ( = 0 - )Sơ đồ mài sắc theo mặt côn (nh hình vẽ) 10 [...]... không quá 0,03 mm 18 Phần II Thiết kế QTCN CHế TạO MũI KHOAN A - Đặc điểm và yêu cầu I Đặc điểm: Khi nghiên cứu QTCN chế tạo mũi khoan và phơng pháp chế tạo mũi khoan ta cũng xuất phát từ nguyên lý chung về thiết lập QTCN các yêu cầu kỹ thuật và chế tạo của chi tiết điển hình Xong đối với dụng cụ cắt việc thiết lập QTCN lại có những nét đặc điểm riêng biệt đối với QTCN chế tạo các chi tiết máy Với yêu... gia công và kích thớc gia công Qua phân tích các phơng pháp tạo phôi với mũi khoan 30 vật liệu thép P18 ta chọn phơng pháp cán nông phần Iii 26 Thiết lập qtcn chế tạo mũi khoan a- chọn chuẩn Chọn chuẩn là bớc đầu tiên quan trọng nhất trong quy trình công nghệ nó có ý nghĩa rất lớn Tuỳ theo kết cấu chi tiết mà việc chọn chuẩn tạo điều kiện thuận lợi hay khó khăn trong quá trình gia công khi gia công. .. đạt độ chính xác cao đặc biệt là nguyên công gia công lần cuối bề mặt Việc xác định chế độ cắt phải hết sức hợp lý để đạt đợc các yêu cầu kỹ thuật 19 - Trong quá trình chế tạo việc chọn chuẩn cho QTCN phải đảm bảo đủ 5 nguyên tắc và hai yêu cầu trong việc chọn chuẩn thô và tinh - Quy trình công nghệ chế tạo dao dụng cụ nói chung cũng nh quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết khác Ngoài ra nó còn... pháp công nghệ tiên tiến có điều kiện cơ khí hoá và tự động hoá sản xuất, tạo điều kiện tổ chức các đờng dây gia công chuyên môn hoá Dạng sản xuất nó quy t định hớng chọn và thiết kế quy trình công nghệ phù hợp Bởi vì ứng với mỗi loại Quy trình công nghệ khác nhau Dạng sản xuất, số lợng sản phẩm quy t định việc lựa chọn phơng pháp gia công để đem lại chất lợng sản phẩm tốt nhất, năng suất cao nhất và. .. dẹt của mũi khoan Sơ đồ định vị: Nh vậy để gia công chi tiết và thuận tiện cho việc gá đặt có hiệu quả và đạt tính kinh tế cao ta chọn phơng án 1 làm chuẩn tinh 28 II Chọn chuẩn thô: Chuẩn thô là bề mặt làm chuẩn cha qua gia công thờng ở nguyên công đầu tiên Việc chọn chuẩn thô có ý nghĩa quy t định đối với quy trình công nghệ nó ảnh hởng trực tiếp tới các nguyên công sau về độ chính xác gia công của... cầu kỹ thuật của chi tiết gia công Nhiệm vụ cảu mũi khoan là gia công lỗ, lỗ đặc, lỗ rỗng để tiến hành gia công các bớc tiếp theo (khoét, doa ) Đặc điểm của mũi khoan gia công đạt độ bóng T3 ữ T5 độ chính xác đạt cấp 4 Do vậy nó là dụng cụ cắt để tiến hành gia công thô Khi tiến hành gia công mũi khoan trong điều kiện hết sức nặng nhọc và khắt khe về chế độ cắt có thể khoan lỗ sâu chiều dày cắt lớn... máy mài mũi khoan do Liên Xô chế tạo, mũi khoan thực hiện 3 chuyển động tạo hình xoay quanh của nó Các kiểu mài sắc mặt sau mũi khoan theo mặt côn i 11 I I I I I b) a) c) Các chuyển động tạo hình khi mài xoắn vít có quan hệ động học với nhau một vòng quay của mũi khoan tơng ứng với chu kỳ chuyển động tịnh tiến nh vậy đảm bảo phân độ liên tục mài cả hai me trong một vòng quay của mũi khoan Mài... tăng hành trình hớt lng và góc nghiêng của mũi khoan hoặc khi giảm hành trình lắc và đờng kính của mũi khona * ngoài ra còn có mài mặt sau theo mặt xoắn vít phức tạp Phơng pháp mài mũi khoan thực hiện 3 chuyển động tạo hình quay xung quanh trục của nó Chuyển động hớt lng - chuyển động tịnh tiến dọc theo trục mũi khoan Chuyển động xoay - chuyển động lắc xung quanh trục thẳng góc với trục mũi khoan Nhờ... một điểm nào đó với trục mũi khoan tg = D H D: đờng kính mũi khoan H: bớc xoắn mũi khoan Trị số góc tại điểm ngoài cùng của mũi khoan đợc chọn (theo bảng 35 TKDCCKL chọn = 300) H= D 3,14.30 = = 163,1mm tg tg30 0 * Góc nghiêng của lỡi cắt ngang : Giao tuyến giữa hai mặt sau tạo thành khi mài sắc mũi khoan Nó đợc đặc trng bởi một đoạn dài bởi góc gồm giữa trục đối xứng của mũi khoan là phơng của hình... chuyển động đến cho mũi khoan thực hiện (b - c) cả mũi khoan và đá thực hiện chuyển động f ; 0 chuyển động hớt lng 0, c lắc B - C chuyển động quay hành trình thuận khi hớt lng và chuyển động của mũi khoan tiến gần tới đá mài Hành trình thuận khi lắc là chuyển động đa trục mũi khoan ra khỏi giới hạn cạnh góc của đá mài Chuyển động tịnh tiến đợc thực hiện do tác động của Cam đĩa và Cam mặt đầu với độ . Phần IIThiết kế QTCN CHế TạO MũI KHOANA - Đặc điểm và yêu cầuI. Đặc điểm:Khi nghiên cứu QTCN chế tạo mũi khoan và phơng pháp chế tạo mũi khoan ta cũng. minh..............Trang...........Gồm :Thiết kế dao .Quy trình công nghệ chế tạo dao.Tính và tra lợng d cho các bề mặt.Tính và tra chế độ cắt cho các nguyên công. Tính và thiết kế đồ gá.Bản