Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi thiết Thân Van đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đã cho trong bản vẽ chi tiết

MH ĐANG GIỮ BẢN CAD NỮA CÓ GÌ LIÊN HỆ MÌNH 01648474712

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Thân van là đồ án môn học công nghệ chế tạo máy, đồ án này là một phần quan trọng cần thiết trong chương trình đào tạo của ngành cơ khí, nó không những giúp cho sinh viên bước đầu làm quen với công việc thiết kế quy trình công nghệ mà còn cũng cố kiến thức

đã học, nâng cao khả năng thiết kế của các kỉ sư trong các lĩnh vực khác nhau.

Hiện hiện nay do yêu cầu kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi người kỉ sư phải có kiến thức sâu rộng , phải biết vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề thực tế thường gặp trong quá trình sản xuất Ngoài ra đồ án môn học này còn tạo điều kiện cho sinh viên nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu điều kiện và quy mô cụ thể.

Trong khi thực hiện đồ án này không tránh khỏi những sai sót Em mong được sự thông cảm và đóng góp ý kiến của qúy Thầy Cô.

Em xin chân thành cảm ơn Thầy LÝ THANH HÙNG cùng các Thầy, Cô trong khoa

Cơ Khí trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm đã tận tình chỉ bảo hướng dẫn em

đã hoàn thành đồ án này.

TP Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2013 Sinh Viên Thực Hiện.

HOÀNG KIM KHOA

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi thiết Thân Van đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đã

cho trong bản vẽ chi tiết

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

1.1 Sản lượng chế tạo……… 5

1.2 Khối lượng chi tiết……….5

1.3 Dạng sản xuất và đặc trưng………6

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG 2.1 Công dụng của chi tiết……… 7

2.2 Các yêu cầu kỹ thuật cơ bản……… 7

2.3 Vật liệu chế tạo……… 7

2.4 Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết………7

2.5 Dụng cụ kiểm tra……… 8

CHƯƠNG 3: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 3.1 Chọn dạng phôi………9

3.2 Phương pháp chế tạo phôi……… 9

3.3 Tra lượng dư gia công cơ cho các bề mặt của phôi………11

3.4 Hình thành bản vẽ lòng phôi và xác định khối lượng phôi……….12

CHƯƠNG 4: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG 4.1 Chọn các phương pháp gia công các bề mặt phôi……… 13

4.2 Chọn chuẩn công nghệ………13

4.3 Chọn trình tự gia công các bề mặt……… 13

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 5.1 Nguyên công 1……… 14

5.2 Nguyên công 2……… 15

5.3 Nguyên công 3……… 16

5.4 Nguyên công 4……… 18

5.5 Nguyên công 5……… 21

5.6 Nguyên công 6……… 22

CHƯƠNG 6: XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC TRUNG GIAN 6.1 Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian bằng phương pháp phân tích………23

6.2 Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian bằng phương pháp tra bảng……… 23

CHƯƠNG 7: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT 7.1 Xác định chế độ cắt bằng phương pháp phân tích………30

7.2 Xác định chế độ cắt bằng phương pháp tra bảng……… 34

CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 8.1 Yêu cầu của đồ gá………38

8.2 Nhiệm vụ thiết kế……….38

8.3 Thành phần đồ gá……….38

8.4 Tính lực kẹp khi phay……… 39

8.5 Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá……….40

8.6 Nguyên lý hoạt động của đồ gá………41

8.7 Quy tắc sử dụng, kỹ thuật an toàn và bảo dưỡng đồ gá……… 42

N1 - Số sản phẩm được sản xuất trong một năm theo kế hoạch, N1 = 100000 chiếc.

m - Số chi tiết như nhau trong 1 sản phẩm, m = 1 chiếc

α - Số phần trăm chi tiết phế phẩm, α = 4%

Β - Số phần trăm chi tiết được chế tạo dự trữ, β = 5%

Vậy sản lượng chi tiết chế tạo được trong 1 năm của nhà máy là:

1.2 Khối lượng chi tiết

Dựa vào bản vẽ 3D trong phần mềm Inventor, ta tính được thể tích và khối lượng chi tiếtlà:

- Thể tích chi tiết: V = 202,8.103 mm3

- Khối lượng chi tiết: Q = 1,592 kg

( Với γ = 6,8 – 7,4g/cm3, khối lượng riêng của thép)

Nhịp sản xuất của dây chuyền được tính theo công thức 1-2 trang 15, sách công nghệCTM1:

T - Khoảng thời gian làm việc (phút)

N1 - Sản lượng chi tiết hàng năm cần sản xuất, N1 = 100000 chiếc

Ta có: 1 ngày làm việc có 8 giờ

1 năm có 261 ngày làm việc ( trừ thứ 7 và chủ nhật)

Nên T = 261.8.60 =125280 (phút)

Vậy nhịp sản xuất là: n

125280

t 1, 2528 100000

(phút/chiếc)

1.3 Dạng sản xuất và đặc trưng

- Dựa vào sản lượng chi tiết hàng năm tính được và khối lượng chi tiết, tra bảng 1-1, trang

14, sách công nghệ CTM1, ta xác định được dạng sản xuất là hàng khối

- Đặc trưng của dạng sản xuất là sản phẩm ổn định trong thời gian dài

- Các đặc điểm cơ bản của dạng sản xuất này là:

+ Sử dụng các máy vạn năng và chuyên dùng

+ Sử dụng nhiều dụng cụ và đồ gá chuyên dùng

+ Các máy được bố trí theo quy trình công nghệ rất chặt chẽ

+ Sử dụng nhiều máy tổ hợp, máy tự động , máy chuyên dùng và đường dây tự động.+ Gia công chi tiết và lắp ráp sản phẩm được thực hiện theo dây chuyền liên tục

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

2.1 Công dụng của chi tiết

- Thân van dùng để điều chỉnh lưu lượng của dòng chảy

- Điều kiện làm ổn định

2.2 Các yêu cầu kỹ thuật cơ bản

- Độ không phẳng và độ không song song của các bề mặt chính trong khoảng 0,05÷ 0,1

mm trên toàn bộ chiều dài,độ nhám bề mặt Ra= 2,5 μm

- Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ trong khoảng 0,01÷ 0,05mm/100 mm bán kính

- Các bề mặt gia công có Rz80

- Vật liệu chi tiết là gang xám

- Các kích thước không ghi chế tạo theo cấp chính xác IT15 – IT18

-Dung sai độ không đồng tâm của các lỗ bằng 1/2 dung sai đường kính lỗ nhỏ nhất

Cơ tính của vật liệu đủ đáp ứng chức năng công nghệ chế tạo và sản xuất

2.4 Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

- Thân van phải có đủ độ cứng vững

- Các bề mặt làm chuẩn phải có đủ diện tích nhất định, phải cho phép thực hiện đượcnhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và phải cho phép thực hiện quá trình

gá đặt nhanh

- Các bề mặt cần gia công của thân van cần làm sạch pavia

- Các lỗ trên thân van nên có kết cấu đơn giản, không nên có rãnh hoặc các dạng địnhhình, bề mặt lỗ không được đứt quãng

- Không nên bố trí các lỗ nghiêng so với mặt phẳng

- Các mặt của chi tiết song song ,bề mặt phẳng và đảm bảo độ đối xứng.

CHƯƠNG 3: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

3.1 Chọn dạng phôi

Chọn phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật kiệu, điều kiện, dạng sản xuất

và điều kiện sản xuất cụ thể của từng nhà máy Chọn phôi tức là chọn phương pháp chếtạo phôi, xác định lượng dư, kích thước và dung sai của phôi Do đó cần phải phân tích ưuđiểm, khuyết điểm của từng loại phôi để tìm ra phương pháp chế tạo phôi thích hợp

+ Lượng dư phân bố đều

+ Tiết kiệm được vật liệu

+ Giá thành rẻ, được dùng phổ biến

+ Độ đồng đều của phôi cao, do đó viêc điều chỉnh máy khi gia công giảm

+ Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong( chỉ phát hiện lúc gia công)nên làm giảm năng suất và hiệu quả

Kết luận: Từ các dạng phôi trên, ta nhận thấy vì chi tiết là dạng hộp, sản lượng chế

tạo trong 1 năm lớn nên ta chọn phôi đúc là phù hợp với chi tiết đã cho, đặc biệt là chi tiết

có kích thước và khối lượng lớn Vậy ta chọn phôi đúc cho chi tiết thân van

3.2 Phương pháp chế tạo phôi

Trong phôi đúc có những phương pháp sau:

3.2.1 Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ

- Chất lượng bề mặt đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợpcho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ

- Loại phôi này có cấp chính xác: IT16 ÷ IT17

- Độ nhám bề mặt: Rz = 160μm

3.2.2 Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại

- Nếu công việc thực hiện bằng máy thì cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn sovới đúc trong khuôn cát mẫu gỗ Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vàhàng khối

- Loại phôi này có cấp chính xác: IT15 ÷ IT16

- Độ nhám bề mặt: Rz = 80μm

3.2.3 Đúc trong khuôn kim loại

- Độ chính xác cao nhưng giá thành đầu tư thiết bị lớn, phôi có hình dáng gần giốngvới chi tiết Gía thành sản phẩm cao Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạtlớn và hàng khối

- Loại phôi này có cấp chính xác: IT14 ÷ IT15

- Độ nhám bề mặt: Rz = 40μm

3.2.4 Đúc ly tâm

- Loại này phù hợp với chi tiết dạng tròn xoay, đặc biệt là hình ống, hình xuyến

- Loại phôi này có cấp chính xác: IT15 ÷ IT19

- Loại phôi này có cấp chính xác: IT12 ÷ IT14.

- Độ nhám bề mặt: Ra = 1,25μm và thô hơn

3.2.6 Đúc trong khuôn vỏ mỏng

- Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8mm

- Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạtlớn và hàng khối

Kết luận:

Với những yêu cầu chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất đã chọn ta sẽchọn phương pháp chế tạo phôi là:” Đúc trong khuôn cát, dùng mẫu kim loại và làmkhuôn bằng máy”

Cấp chính xác chế tạo phôi là cấp I ứng với phôi đúc trong khuôn cát mẫu kim loại.Loại phôi này có cấp chính xác kích thước là IT15 ÷ IT16, độ nhám bề mặt Rz = 80μm

3.3 Tra lượng dư gia công cơ cho các bề mặt của phôi

Tra các bảng từ 3-3 đến 3-15 sách Sổ tay công nghệ CTM1, ta được:

- Sai lệch cho phép kích thước chi tiết đúc (chính xác cấp I),(mm):

Khoảng kích thước danh nghĩa: 0 ÷ 50 : 0,4

- Việc cắt đứt nhờ các thiết bị chuyên dùng

- Chi tiết được làm sạch bằng các thiết bị phun cát khô và phun cát ướt tự động và bán

tự động

- Gia công nhiệt để nâng cao chất lượng chi tiết đúc:

+Tôi: Nhiệt độ từ 830 ÷ 9000C, 1 ÷ 3h

+ Ram: Nhiệt độ từ 200 ÷ 4000C, 0,5 ÷ 1h

- Dung sai kích thước chi tiết đúc (mm): lấy theo IT14

Khoảng kích thước danh nghĩa:

0 ÷ 6 : 0,480

3.4 Hình thành bản vẽ lồng phôi và xác định khối lượng phôi

Xác định lượng dư gia công của vật đúc cấp chính xác cấp I (mm):

- Khoảng kích thước danh nghĩa bề mặt trên:

Sai lệch cho phép theo kích thước của vật đúc cấp chính xác cấp I (±),mm:

- Khoảng kích thước danh nghĩa:

0 ÷ 50 : 0,2

50 ÷ 120 : 0,3

Sai lệch cho phép theo trọng lượng của vật đúc là 5%

CHƯƠNG 4: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG

4.1 Chọn phương pháp gia công các bề mặt của phôi

- Bề mặt 1, độ nhám Ra = 1,25 μm, cấp chính xác 6, tiến hành phay thô, bán tinh, tinh

- Lỗ Φ25, độ nhám Ra = 2,5 μm, cấp chính xác 10, tiến hành khoan, khoét

- Bề mặt 6, 7, 8, 9, độ nhám Ra = 2,5μm, cấp chính xác 8, tiến hành xọc thô, tinh

- Bề mặt 4 lỗ Φ15, độ nhám Ra = 3,2μm, cấp chính xác 12, tiến hành khoan

4.2 Chọn chuẩn công nghệ

- Chọn bề mặt 3 làm chuẩn thô cho nguyên công đầu.

- Chọn bề mặt 2 làm chuẩn tinh cho các nguyên công tiếp theo.

4.3 Chọn trình tự gia công các bề mặt của phôi

Bềmặtgiacông

Bềmặtđịn

h vị

Dạngmáycôngnghệ

đứng

đứng

3 Phay 1 2

Máyphayđứng

4

Khoan

4, 9,10,11,12

Nhận xét: Ta thấy phương án trên là hợp quy trình công nghệ nhất, thuận tiện cho việc gia công và gá đặt

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

5.1 Nguyên công 1: Phay mặt 2

Chọn chuẩn thô: bề mặt 3

a Trình tự các bước trong nguyên công:

+ Bước 1: Phay thô bằng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK6

+ Bước 2: Phay tinh để đạt độ nhám theo yêu cầu

b Sơ đồ gá đặt:

c Chọn máy công nghệ:

Máy phay đứng 6H13Г (bảng 9.38[3] sổ tay 3 trang 74)

Thông số cơ bản của máy:

+ Khối lượng máy: 3700kg

Chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK6 với D = 40mm,

B = 39mm d = 32mm, Z = 10 răng (bảng 4.94, trang 376, sổ tay công nghệ CTM1) Tuổi bền dao T = 180 phút (bảng 5.40[3] sổ tay 2 trang 34)

f Chọn dụng cụ kiểm tra: Thước lá

g Chọn dung dịch trơn nguội : Emunxi

5.2 Nguyên công 2: Phay mặt 3

Chọn mặt 2 làm chuẩn tinh

a Trình tự các bước trong nguyên công:

+ Bước 1: Phay thô bằng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK6

+ Bước 2: Phay tinh để đạt độ nhám theo yêu cầu

b Sơ đồ gá đặt:

c Chọn máy công nghệ:

Máy phay đứng 6H13Г (bảng 9.38[3] sổ tay 3 trang 74)

Thông số cơ bản của máy:

+ Khối lượng máy: 3700kg

Chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK6 với D = 40mm,

B = 39mm d = 32mm, Z = 10 răng (bảng 4.94, trang 376, sổ tay công nghệ CTM1) Tuổi bền dao T = 180 phút (bảng 5.40[3] sổ tay 2 trang 34)

f Chọn dụng cụ kiểm tra: Thước lá

g Chọn dung dịch trơn nguội : Emunxi

5.3 Nguyên công 3: Phay mặt 1

Chọn mặt 2 làm chuẩn tinh

a Trình tự các bước trong nguyên công:

+ Bước 1: Phay thô bằng dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK6

+ Bước 2: Phay tinh để đạt độ nhám theo yêu cầu

b Sơ đồ gá đặt:

c Chọn máy công nghệ:

Máy phay đứng 6H13Г (bảng 9.38[3] sổ tay 3 trang 74)

Thông số cơ bản của máy:

 Phay tinh: n = 1200 vòng/phút+ Kích thước máy: 3040 x 2370 x1760 mm

+ Khối lượng máy: 3700kg

Chọn dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng BK6 với D = 40mm,

B = 39mm d = 32mm, Z = 10 răng (bảng 4.94, trang 376, sổ tay công nghệ CTM1) Tuổi bền dao T = 180 phút (bảng 5.40[3] sổ tay 2 trang 34)

f Chọn dụng cụ kiểm tra: Thước lá

g Chọn dung dịch trơn nguội : Emunxi

5.4 Nguyên công 4: Khoan – khoét - doa

b Sơ đồ gá đặt:

c Chọn máy công nghệ:

Máy phay đứng 6H13Г (bảng 9.38[3] sổ tay 3 trang 74)

+ Công suất động cơ chính: N = 10kW

+ Chọn mũi khoan ruột gà bằng thép gió đuôi trụ: Đường kính d = 8 mm, chiều dàimũi khoan L = 180mm, chiều dài phần làm viêc l = 90mm (bảng 4.40, trang 319, sổtay công nghệ CTM1) Thông số hình học: α = 120; φ = 600 (bảng 4.44 [3] sổ tay 1trang 330).

+ Chọn mũi khoan ruột gà bằng thép gió đuôi trụ: Đường kính d = 15mm, chiềudài mũi khoan L = 180 mm, chiều dài phần làm viêc l = 90 mm (bảng 4.40, trang 319,

sổ tay công nghệ CTM1) Thông số hình học: α = 110; φ = 600 (bảng 4.44 [3] sổ tay 1trang 330)

f Chọn dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 1/50

g Chọn dung dịch trơn nguội: Emunxi, dầu hỏa

Bước 2:Khoét – doa lỗ Φ25

a Trình trự các bước trong nguyên công:

- Khoét thô

- Doa

a Sơ đồ gá đặt:

b Chọn máy công nghệ:

+ Công suất động cơ chính: N = 10kW

- Mũi khoét lắp mảnh hợp kim cứng chuôi côn với D = 25mm; L = 200mm; l =

130mm (bảng 4.47[3] sổ tay 1 trang 332) Thông số hình học: γ= 50 ; α = 100 ; φ = 600 ; φ1 =

300 ; ω = 100 (bảng 4.48 trang 335 sổ tay công nghệ CTM1)

e Chọn dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 1/100

f Chọn dung dịch trơn nguội: Emunxi, dầu hỏa

c Chọn máy công nghệ:

Máy xọc đứng 7A412 (bảng 9.37[3] sổ tay 3 trang 70)

+ Công suất động cơ chính: N = 1,5kW

- Mũi xọc lắp mảnh hợp kim cứng chuôi côn với D = 25mm; L = 100mm; l = 60mm

f Chọn dụng cụ kiểm tra: Thước cặp 1/100

g Chọn dung dịch trơn nguội: Emunxi

5.6 Nguyên công 6: Kiểm ta

Kiểm tra độ song song của mặt 2 và mặt 3

Kiểm tra độ phẳng của bề mặt chuẩn 1

5.6.1 Kiểm tra đô phẳng của bề mặt chuẩn 2

- Cách thực hiện: Bề mặt 1 được kiểm tra độ phẳng bằng cách dùng thước kiểm

hoặc phiến kiểm Khi dùng phiếm kiểm thì việc kiểm tra được thực hiện bằngcách bôi sơn hoặc mực, phấn màu lên phiến kiểm rồi đặt chi tiết lên mặt cần kiểmcho tiếp xúc với nhau

- Kết quả: Dựa vào độ đậm nhạt của ve6t1in màu rồi đánh giá độ phẳng của chi

tiết (bề mặt cần kiểm tra)

5.6.2 Kiểm tra đô song song của bề mặt 3 so với bề mặt chuẩn 2

- Cách thưc hiện: Bề mặt 1 được đặt lên bàn máp Dùng đồng hồ so rà nhiều vị trí

khác nhau trên bề mặt 1

- Kết quả: Biểu thị sự chỉ thị trên kim đồng hồ khi kim dịch chuyển sang trái hay

phải

Sơ đồ đo:

CHƯƠNG 6: XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH

THƯỚC TRUNG GIAN

6.1 Xác định lượng dư gia công bề mặt 2

Lượng dư nhỏ nhất được xác định theo công thức 2.4[8] trang 61.

2Zimin=2 [ Rzi−1+ Ti−1+ √ ρi−12 + εi]

Trong đó:

+ Rzi−1+ Ti−1 (bảng 3.63[1] trang 234)

- RZi−1 : chiều cao nhấp nhô bề mặt (độ nhám) của bước công nghệ sát trước để lại,

μm

- Ti-1: chiều sâu lớp biến cứng ở bước công nghệ sát trước để lại, μm