Đồ án thiết kế qui trình sản xuất chi tiết cơ khí

đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 Lời nói đầu Hiện , ngnh kinh tế nói chung v ngnh khí nói riêng đòi hỏi kỹ s khí v cán kỹ thuật khí đợc đo tạo phải có kiến thức sâu rộng , đồng thời phải biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề cụ thể thờng gặp sản xuất , sửa chữa v sử dụng Mục tiêu môn học l tạo điều kiện cho ngời học nắm vững v vận dụng có hiệu phơng pháp thiết kế , xây dựng v quản lý trình chế tạo sản phẩm khí kü tht s¶n xt vμ tỉ chøc s¶n xt nh»m đạt đợc tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu điều kiện v qui mô sản xuất cụ thể Môn học truyền đạt yêu cầu tiêu công nghệ trình thiết kế kết cấu khí để góp phần nâng cao hiệu chế tạo chúng Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm chơng trình đo tạo ngnh chế tạo máy thuộc khoa khí có vai trò quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu cách sâu sắc vấn đề m ngờ kỹ s gặp phải thiết kế qui trình sản xuất chi tiết khí Đợc giúp đỡ tận tình thầy giáo ,đặc biệt l thầy Trần xuân Việt v cô Nguyễn Kim Nga đà giúp em hon thnh tốt đồ án môn học ny Em xin chân thnh cảm ơn Sinh viên Hoàng Văn Thắng đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 Mục lục Lời nói đầu Môc lôc Chơng 1: Phân tích chức lµm viƯc cđa chi tiÕt Chơng 2: Phân tích tính công nghệ kết cấu cña chi tiÕt Chơng 3: Xác định dạng sản xuất Ch−¬ng 4: Chän ph−¬ng pháp chế tạo phôi Ch−¬ng 5: LËp thứ tự nguyên công Chơng 6: Tính lợng d cho bề mặt tra lợng d cho bề mặt lại Chơng 7: Tính chế độ cắt cho nguyên công Ch−¬ng 8: TÝnh thêi gian gia công cho tất nguyên công Chơng 9: Tính thiết kế đồ gá Tài liệu tham khảo 3 10 22 26 30 đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 Chơng 1: Phân tích chức làm việc chi tiết 1.Chức làm việc Là phận nối trục điều khiển bánh di trợt nhằm điều chỉnh ăn khớp cặp bánh (khi cần thay đổi tỷ số truyền hộp tốc độ) Sơ đồ làm việc: 2.Điều kiện làm việc: Điều kiện làm việc không khắc nghiệt, chi tiết chịu mô men xoắn nhỏ làm việc (gạt cho bánh ăn khớp với nhau) chi tiết thờng xuyên không chịu tải, không mài mòn, có va đập làm việc, nhiệt độ làm việc không cao cặp bánh cố định cặp bánh di trợt gạt Chơng 2: Phân tích tính công nghệ kết cấu chi tiết Phân tích kết cấu theo quan điểm công nghệ kết cÊu cđa chi tiÕt PhÇn tư kÕt cÊu cịng nh− yêu cầu kỹ thuật cha hợp lý với chức làm việc đối tợng gia công Về yêu cầu kỹ thuật: Với yêu cầu kỹ thuật vẽ chi tiết cha phù hợp để đảm bảo chức điều kiện làm việc chi tiết tối u Đó bề mặt lỗ 42 có độ nhẵn Ra=2,5 không hợp lý bề mặt không làm việc không cọ sát nên cần lấy Rz = 40m 2.Về phần tử kết cấu: a Đơn giản hoá kết cấu: Ngoài phần đảm bảo chức làm việc thay đổi đợc nh mặt trụ, mặt làm việc , ta xét bề mặt lại ã Gân trợ lực : đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 Do làm việc chi tiết có chịu va đập mà vật liệu làm gang dễ vỡ đồng thời phần chuyển tiếp phần trụ đầu thân có kích thớc thay đổi ®ét ngét nªn tËp trung øng suÊt , ®ã vị trí chi tiết dễ bị gÃy Để tránh việc chi tiết bị phá huỷ cần có gân trợ lực, việc bỏ gân trợ lực để đơn giản kết cấu đợc ã Bố trí chi tiết đối xứng: Do hình dạng chi tiết nên ta ghép hai chi tiết lại thành chi tiết có hình dạng đối xứng làm tăng độ cứng vững cho chi tiết gia công, đồng thời làm giảm số lợng nguyên công (do gia công chi tiết sau có nguyên công cắt đứt sau cùng) Việc bố trí chi tiết đối xứng lợi nh làm tăng nguyên công bớc, phải gia công mặt đầu qua nguyên công bớc định vị chuẩn tinh thống chi tiết có độ cứng vững không cao Việc thay kết cấu hàn , lắp ghép không đem lại hiệu kinh tế kỹ thuật b Khả áp dụng phơng pháp gia công tiên tiến Các phơng pháp gia công công nghệ tiên tiến không phù hợp với điều kiện kỹ thuật điều kiện sản xuất ã Gia công phơng pháp cắt dây tia lửa điện cho suất không cao chất lợng bề mặt không đòi hỏi cao ã Gia công phơng pháp điều khiển số CNC không phù hợp với điều kiện sản xuất nớc ta Chơng 3: Xác định dạng sản xuất Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau đây: N = N1.m.(1 + + 100 ) Trong đó: N: Số lợng chi tiết đợc sản xuất năm N1: Số sản phẩm(số máy) đợc sản xuất năm m: Số chi tiÕt mét s¶n phÈm, m=1 β : Sè chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ(5%) : Sè phÕ phÈm(3%) N = 5000.1.(1 + 5+3 ) = 5400 100 Trọng lợng chi tiết: Q=V. Trong đó: đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 : Trọng lợng riêng vật liệu = 7kg/dm V: ThÓ tÝch chi tiÕt π π (62 + 33).107.8 π − 18 35 − 42 = 50605mm = 50605.10 − dm 4 Q = 7.50605.10 −6 = 0,35kg V = 332 35 + Tra b¶ng trang 13[5], ta đợc dạng sản xuất hàng loạt lớn Chơng 4: Chọn phơng pháp chế tạo phôi I.Xác định phơng pháp chế tạo phôi: Đối với chi tiết đà có, áp dụng phơng pháp chế tạo phôi sau đây: 1.Phôi dập: Phôi dập thờng dùng cho loại chi tiết sau đây: trục côn, trục thẳng, loại bánh khác, chi tiết dạng càng, trục chữ thập, trục khuỷu .có đặc điểm: Sử dụng khuôn có kích thớc lòng khuôn gần giống vật gia công Độ xác vật dập cao, đặc biệt kích thớc theo chiều cao sai lệch hai nửa khuôn Thông thờng độ bóng dập thể tích đạt đợc từ ữ ,độ xác đạt đợc 0,1ữ 0,05 Trạng thái ứng suất vật gia công nói chung nén khối, kim loại có tính dẻo tốt , biến dạng triệt để , tính sản phẩm cao gia công vật phức tạp Dễ khí hoá nên suất cao Hệ số sử dụng vật liệu cao Thiết bị sử dụng có công suất lớn, chuyển động xác, chế tạo khuôn đắt tiền Do đặc điểm nên dập thể tích dùng sản xuất hàng loạt hàng khối 2.Rèn tự Ưu điểm rèn tự do: Thiết bị rèn đơn giản , vốn đầu t Có khả loại trừ khuyết tật đúc nh rỗ khí, rỗ co Biến tổ chức hạt thành tổ chức thớ , tạo đợc tổ chức thớ uốn xoắn , làm tăng tính sản phẩm Lợng hao phí kim loại rèn gia công cắt gọt Các nhợc điểm rèn tự do: Độ xác kích thớc , độ bóng bề mặt Chất lợng vật rèn không đồng phần chi tiết loạt gia công chất lợng gia công phụ thuộc vào trình độ công nhân trình độ tổ chức nơi làm việc đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 Năng suất lao động thấp , lợng d , dung sai thời gian gia công lớn , hiệu kinh tế không cao Sử dụng sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, phục vụ công nghiệp sửa chữa, chế tạo máy 3.Đúc khuôn kim loại: Có thể tạo sản phẩm có chất lợng cao, kích thớc xác, độ bóng bề mặt cao, có khả khí hoá, tự động hoá cao Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ so với dạng sản xuất khác Vật đúc dễ tồn dạng rỗ co, rỗ khí , nứt Tiêu hao phần kim loại hệ thống rót, đậu ngót Khi đúc khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt khuôn cao nên khả điền đầy Mặt khác có cản khuôn kim loại lớn nên dễ gây nứt Tóm lại: Từ chức năng, điều kiện làm việc sản lợng chi tiết ta chọn phơng pháp chế tạo phôi đúc khuôn kim loại phù hợp II.Bản vẽ chi tiết lồng phôi: 1.Xác định lợng d gia công cơ: Xác định lợng d gia công phụ thuộc hợp kim ®óc , kÝch th−íc lín nhÊt cđa vËt ®óc, tÝnh chất sản xuất, mức độ phức tạp chi tiết, phơng pháp làm khuôn (bằng tay hay máy), vị trí bề mặt khuôn cấp xác vật đúc Với vật đúc khuôn kim loại ta có cấp xác Tra bảng (3-110)[7] ta đợc lợng d gia công là: Mặt trên: 2,5 mm Mặt dới: 2,0 mm Mặt bên: 2,2 mm Dung sai vật đúc 1,0mm 2.Xác định độ dốc rút mẫu: Tra bảng I-6 [5] ta đợc: Độ dốc rút mẫu mặt ngoài: 00 Độ dốc rút mÉu mỈt trong: 2° 00′ Ghi chó: MỈt cã gia công độ xiên phải lấy trùm lên độ d gia công Mặt không gia công độ xiên lấy nh sau: ã Thành dày < 5mm độ xiên làm tăng chiều dày ã Thành dày 5ữ 10mm độ xiên tăng phần giảm phần ã Thành dày >10mm độ xiên làm giảm chiều dày ã Trên gân tăng cứng vững góc nghiêng thờng lấy ữ 3.Xác định trị số góc đúc: đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 Những chỗ giao thành vật đúc có góc lợn (1/5ữ 1/3) tổng chiều dày vật đúc ã Bán kính phần trụ đặc gân : 5mm ã Bán kính phần trụ đặc thân: 5mm ã Bán kính phần thân gân: 4mm Chơng 5: Lập thứ tự nguyên công 1.Xác định đờng lối công nghệ: Với dạng sản xuất loạt lớn để phù hợp điều kiện sản xuất nớc ta máy chủ yếu máy vạn nên ta chọn phơng án gia công tập trung nguyên công gia công bề mặt 2.Chọn phơng pháp gia công: Chọn phơng pháp gia công thích hợp để đạt độ bóng độ xác yêu cầu: ã Gia công lỗ 42 0, 25 , độ bóng Ra=2,5μm.: Dung sai ± 0,25 øng víi cÊp chÝnh x¸c 14, độ bóng cấp ,có thể áp dụng phơng pháp gia công sau là: - Khoét tinh - Tiện ã Gia công lỗ 16 +0,018 , độ bóng Ra= 2,5μm: Dung sai +0,018 øng víi cÊp chÝnh x¸c 7, độ bóng cấp Có thể áp dụng phơng pháp gia công cuối là: - Doa - Tiện ã Gia công kích thớc 35 +0,125 độ bóng Rz=40m: Dung sai +0,125 ứng với cấp xác 11, độ bóng cấp Có thể áp dụng phơng pháp gia công cuối là: - Phay - Bào - Chuốt ã Gia công kích thớc 12mm , độ bóng Rz=40m: Có thể áp dụng phơng pháp gia công cuối là: - Phay - Bào ã Gia công rÃnh then bỊ réng ±0,015 mm, ®é bãng Rz = 20m Có thể áp dụng phơng pháp gia công cuối là: - Xọc - Chuốt đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 ã Gia công cắt đứt chi tiết Có thể áp dụng phơng pháp gia công là: - Bào - Phay ã Gia công vát mép Có thể áp dụng phơng pháp gia công là: - Khoét - Tiện Lập tiến trình công nghệ: Phơng án 1: Nguyên công 1: Chế tạo phôi Nguyên công 2: Phay mặt đầu thứ Nguyên công 3: Phay mặt đầu thứ hai Nguyên công 4: Phay mặt đầu thứ ba Nguyên công 5: Khoan khoét, doa lỗ đặc Nguyên công 6: Khoét lỗ rỗng 42 Nguyên công 7: Vát mép Nguyên công 8: Xọc rÃnh then Nguyên công 9: Cắt đứt Nguyên công 10: Kiểm tra Phơng án 2: Nguyên công 1: Chế tạo phôi Nguyên công 2: Phay mặt đầu thứ Nguyên công 3: Phay mặt đầu thứ hai Nguyên công 4: Khoan khoét, doa lỗ đặc Nguyên công 5: Tiện mặt đầu, tiện lỗ 42 Nguyên công 6: Vát mép Nguyên công 7: Xọc rÃnh then Nguyên công 8: Cắt đứt Nguyên công 9: Kiểm tra So sánh hai phơng án: Phơng án 2(pa2) có số nguyên công nhiều phơng án 1(pa1) nguyên công nguyên công pa1 tập trung thành nguyên công pa2 Trong pa1 sử dụng tối đa máy phay máy khoan pa2, pa2 số nguyên công nhng loại máy sử dụng lại nhiều Không thể nói phơng án tối u hơn, tuỳ vào điều kiện cụ thể nhà máy mà ta theo phơng án ta chọn thiết kế nguyên công cho phơng án 1.Sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, ký hiệu chiều chuyển động dao chi tiết đợc thể tập vẽ đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 Chơng 6: Tính lợng d cho bề mặt tra lợng d cho bề mặt lại Lợng d gia công đợc xác định hợp lý trị số dung sai góp phần bảo đảm hiệu kinh tế trình công nghệ : ã Lợng d lớn tốn nguyên vật liệu , tiêu hao lao động để gia công nhiều đồng thời tốn lợng điện , dụng cụ cắt , vận chuyển nặng dẫn đến giá thành tăng ã Ngợc lại , lợng d nhỏ không đủ để hớt sai lệch phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh Trong công nghệ chế tạo máy , ngời ta sử dụng hai phơng pháp sau để xác định lợng d gia công: - Phơng pháp thống kê kinh nghiệm - Phơng pháp tính toán phân tích Phơng pháp thống kê kinh nghiệm xác định lợng d gia công kinh nghiệm Nhợc điểm phơng pháp không xét đến điều kiện gia công cụ thể nên giá trị lợng d thờng lớn giá trị cần thiết Ngợc lại , phơng pháp tính toán phân tích dựa sở phân tích yếu tố tạo lớp kim loại cần phải cắt gọt để tạo chi tiết hoàn chỉnh Trong đồ án tính lợng d theo phơng pháp phân tích cho nguyên công 4, lại thống kê kinh nghiệm 1.Nguyên công 1: phay mặt đầu thứ Theo tài liệu tham khảo số ta có: Lợng d đúc 2,51mm Lợng d gia công thô sau đúc: 3,04mm Lợng d gia công bán tinh sau thô: 0,3mm Lợng d gia công tinh sau bán tinh: 0,16mm 2.Nguyên công 2: phay mặt đầu thứ hai Lợng d đúc 2,01mm Lợng d gia công thô sau đúc: 2,54mm Lợng d gia công bán tinh sau thô: 0,3mm Lợng d gia công tinh sau bán tinh: 0,16mm 3.Nguyên công 3: phay mặt đầu Lợng d đúc 2,21mm Lợng d gia công thô sau đúc: 2,79mm Lợng d gia công bán tinh sau thô: 0,25mm Lợng d gia công tinh sau bán tinh: 0,16mm 4.Nguyên công 4: khoan, khoét, doa lỗ 16 Gia công lỗ 16 +0,018 đạt yêu cầu sau đây: ã Độ nhám bề mặt : Rz=10m đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 ã Vật liệu : GX15-32 ã Chi tiết máy: gạt Trình tự gia công bề mặt lỗ 16 gạt gồm nguyên công sau: - Khoan lỗ đặc - Khoét rộng lỗ - Doa tinh lỗ Cả ba nguyên công có chuẩn định vị là: Mặt đáy định vị bậc phiến tì , khối V (một cố định, tuỳ động) định vị bậc lại mặt trụ Lợng d gia công tính cho nguyên công , bớc khoan, khoét, doa lỗ 16 Công thức tính: Z = 2( Rz + Ta + ρ a2 + b2 ) Khoan lỗ từ phôi đặc Sau khoan lỗ : Rza=40m ; Ta=0 (vì vật liệu gia công gang) Sai lệch vị trí tơng quan: ρ a = C 02 + (Δy.l ) Trong đó: Co : độ lệch đờng tâm lỗ, Co=20m y : độ cong đờng trục lỗ, y=1,4m/mm l : chiều dài lỗ, l=35mm a = 20 + (1,4.35) = 53m Khoét lỗ: Sau khoét đạt : Rza=32m ; Ta=0 (vật liệu gia công gang) Sai lệch không gian: a=Co.Ks Độ lệch đờng tâm lỗ: Co=20m Hệ số giảm sai: Ks=0,05 a=20.0,05=1m Lợng d để khoét lỗ sau bớc khoan (bỏ qua sai số gá đặt chi tiết gia công bớc khoÐt) 2Zbmin = 2(40 + + 53) = 186μm Doa lỗ: Ra=3,2m ; Ta = Lợng d để doa lỗ sau bớc khoét (bỏ qua sai số gá đặt chi tiết gia công bớc doa) 2Zbmin = 2(32 + + 1) = 66m Bảng tính lợng d gia công lỗ đặc 16 +0,018 đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 Tên máy V(m/phú n(v/phút) t(mm) S(mm/vg S(mm/ph t) ) ) Nguyên công 5: khoét lỗ 42 a Định vị: Chi tiết đợc định vị bậc mặt phẳng đáy phiến tỳ Lỗ trụ thứ đợc định vị bậc chốt trụ ngắn Lỗ trụ lại đợc định vị bậc chốt trám b Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt hai đòn kẹp lên hai khối trụ , lùc kĐp h−íng tõ trªn xng d−íi c Chän máy: Chọn máy khoan đứng K135 d Chọn dao: Chọn mịi kht sè (gia c«ng th«) BK8 Mịi kht gia công tinh thép gió P6M5 e Lợng d gia công : Khoét rộng thô lỗ 40 Khoét tinh lỗ 42 f Tính chế độ cắt: ã Nguyên công 1: gia công thô Chiều sâu cắt: t = 2,2mm Lợng chạy dao(tra bảng 5-26[6]): S=1,6mm/vòng Theo bảng lợng chạy dao máy ta lấy: S = 1,3mm/vòng Tốc độ cắt đợc tính theo công thức: V = Cv.D q kv T m t x S y C¸c hƯ sè Cv số mũ tra bảng 5-29[2] đợc: Cv=105,0 ; q=0,4 ; x=0,15 ; y= 0,45 ; m=0,4;x=0,2; y=0,5 Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính ®Õn ®iỊu kiƯn c¾t thùc tÕ: Kv=Kmv.Kuv.Klv.Knv Kmv: hƯ sè phụ thuộc vào vật liệu gia công (bảng 5-1[6]), Kmv=1 Kuv: hƯ sè phơ thc vµo vËt liƯu dơng cắt (bảng 5-6[6]), Kuv=0,83 Klv: hệ số phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan (bảng 5-31), Klv=1,0 Knv: hệ số điều chỉnh bổ sung khoét lỗ đúc dập sẵn(bảng 5-5), Knv=0,8 Kv=1,0.0,83.1,0.0,8 = 0,66 Vt = 105.40 0, 0,66 = 50,5m / ph 50 0, 2,2 0,151,3 0, 45 Tèc ®é quay cđa trơc chính: đồ án công nghệ ctm nt = hong văn th¾ng-ctm4-k42 1000.Vt 1000.50,5 = = 392v / ph π D 3,14.40 Tốc độ máy: n m =338v/ph tốc ®é c¾t thùc tÕ: V = π D.n 1000 = 3,14.40.338 = 42,5m / ph 1000 Lợng chạy dao phút: Sp = 338.1,3 = 440 mm/phút Mô men xoắn: Mx = 10.C M D q t x S y Kp Hệ số Cm số mũ tra bảng 5-32[2] ®−ỵc: Cm=0,196 ; q=0,85 ; x=0,8 ; y=0,7 HƯ sè tính đến yếu tố gia công thực tế Kp tra bảng 5-9 đợc:Kp=1 Mx = 10.0,196.40 0,85.2,2 0,8.1,30,7.1,0 = 102 Nm Lùc chiỊu trơc: Po = 10.Cp.t x D q S y Kp HƯ sè Cp vµ số mũ tra bảng 5-32[6] đợc: Cp = 46 ; x = 1,0 ; y = 0,4 ⇒ Po = 10.46.2,21,0.40 0.1,30, 4.1,0 = 1124 N C«ng suÊt c¾t: Ne = Mx.n 102.338 = = 3,5kw 9750 9750 ã Nguyên công 2: gia công tinh Chiều sâu cắt: t = 1,0mm Lợng chạy dao(tra bảng 5-26[6]): S=1,6mm/vòng Theo bảng lợng chạy dao máy ta lấy: S = 1,3mm/vòng Cv = 18,8 ; q=0,2 ; x=0,1 ; y= 0,4 ; m=0,125 Kmv=1,0 ; Kuv=0,80 ; Klv=1,0 ; Knv=1,0 ⇒ Kv=1,0.0,8.1,0.1,0 = 0,8 ⇒ Vt = 18,8.42 0, 0,8 = 17,5m / ph 50 0, 41,0 0,11,3 0, Tèc ®é quay cđa trơc chÝnh: nt = 1000.Vt 1000.17,5 = = 133v / ph π D 3,14.42 Tèc ®é máy: n m =122v/ph tốc độ cắt thực tÕ: V = π D.n 1000 = 3,14.42.122 = 16,7 m / ph 1000 Lợng chạy dao phút: Sp = 122.1,3 = 158,6 mm/phút đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 Mô men xoắn: Cm=0,085 ; q=0,85 ; x=0,75 ; y=0,8 ; Kp=1 ⇒ Mx = 10.0,085.42 0.1,0 0,75.1,30,8.1,0 = 1,05 Nm Lùc chiỊu trơc: Cp = 23,5 ; x = 1,2 ; y = 0,4 ⇒ Po = 10.23,5.1,01, 2.42 0.1,30, 4.1,0 = 261N Công suất cắt: Ne = Mx.n 1,05.122 = = 0,013kw 9750 9750 B¶ng thông số chế độ cắt K135 42,5 338 2,2 1,3 440 16,7 122 2,0 1,3 158,6 Tên máy V(m/phú n(v/phút) t(mm) S(mm/vg S(mm/ph) t) ) Nguyên công 6: khoét miệng lỗ 16 a Định vị: Chi tiết đợc định vị bậc tự mặt đáy phiến tỳ Định vị bậc tự qua lỗ trụ chốt trụ ngắn Định vị bậc tự qua lỗ trụ lại chốt trụ trám b Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt đòn kẹp liên động lên phần trụ giữa, lực kẹp hớng từ xuống dới c Chọn máy: Chọn máy khoan đứng K135 d Chọn dao: Chọn dao khoét số 1(gia công thô) có phần làm việc hợp kim BK8 có thông số hình học: = 5° ; α° = 10° ; ϕ° = 45° ; ϕ ° = 30° ; ω° = 10° e Lợng d gia công: Lợng d gia công cho vẽ chi tiết f Tra chế độ cắt: Chiều sâu lớn nhất: t = 3mm Tra bảng 5_107[6] ta đợc lợng chạy dao S = 0,9mm/vòng, tra lợng chạy dao máy ta đợc S = 0,82mm/vòng Tra bảng 5_109[6] ta đợc tốc độ cắt Vb = 77m/phút Tốc độ cắt cần thực tế: Vt = Vb.k1.k2.k3 Trong đó: k1: hƯ sè ®iỊu chØnh phơ thc chu kú bỊn, k1 = 1,0 K2: hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt phôi, k2 = 0,8 K3: hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim cứng, k1 = 1,0 đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 ⇒ Vt = 77.1,0.0,8.1,0 = 61,6m/phót Tèc ®é trơc chÝnh: n t = 1000.Vt/π.D = 1000.61,6/3,14.42 = 467vßng/phót Chän tèc độ máy: n m = 380vòng/phút Tốc độ cắt thực tÕ: Vt = n m π.D/1000 = 380.3,14.42/1000 = 50,1m/phót Lợng chạy dao phút: Sp = 380.0,9 = 342mm/phút Bảng chế độ cắt K135 50,1 380 3,0 0,9 342 Tên m¸y V(m/phó N(v/phót t(mm) S(mm/vg S(mm/ph t) ) ) ) Nguyên công 7: xọc rÃnh then a Định vị: Chi tiết đợc định vị bậc qua mặt phẳng đáy phiến tỳ Lỗ trụ thứ định vị bậc qua chốt trụ ngắn , lỗ trụ lại định vị bậc lại qua chốt trám b Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt đòn kẹp liên động lên khối trụ c Chọn máy: Chọn máy xọc 7A420 Công suất máy N = 2,8kw Bảng tốc độ cắt máy(mm/phút): Số hành trình kép/phút Hành trình 40 64 102 168 (mm) 25 1,94 3,1 4,94 7,9 50 3,76 6,03 9,6 15,3 75 5,49 8,8 14 22,4 100 7,12 11,4 18,5 125 8,67 13,2 22,8 150 10,1 16,2 175 11,5 18,4 200 12,7 20,8 d Chän dao: Chän dao xäc thÐp giã có thông số hình học: - Góc trớc: = 8° - Gãc sau: α = 12° - VËt liệu: thép gió đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 - Tuổi bền: 60 phút e Lợng d gia công: Cho vẽ chi tiết lồng phôi f Tra chế độ cắt: Lợng chạy dao: S = 0,15mm/hành trình kép Tốc độ cắt(bảng 5-83[6]): Vb=10,2m/phút Tốc độ cắt thực: Vt = Vb.k Hệ số điều chỉnh k phơ thc chu kú bỊn cđa dao, k = 1,17 Vt = 10,2.1,17 = 11,9 m/phút Dựa vào bảng tốc độ cắt máy ta chọn tốc độ máy Vt = 11,4 m/phút ,với số hành trình phút 64, khoảng hành trình 100mm Lợng chạy dao phút: Sp = 64.0,15 = 9,6mm/phút Bảng thông số chế độ cắt: 7A420 11,4 64 0,15 9,6 Tên V(m/phú N(htk/ph t(mm) S(mm/ht S(mm/ph máy t) ) k) ) Nguyên công 8: cắt đứt a Định vị: Chi tiết đợc định vị bậc qua mặt phẳng đáy phiến tỳ Lỗ trụ thứ định vị bậc qua chốt trụ ngắn Lỗ trụ thứ hai định vị bậc qua chốt trám b Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt qua hai đòn kẹp lên khối trụ giữa, lực kẹp hớng từ xuống dới c Chọn máy: Máy phay nằm vạn 6H82 Đặc tính kỹ thuật máy: - Mặt làm việc bàn máy: 320ì1250mm - Công suất ®éng c¬: N = 7kw, hiƯu st η = 0,75 - Sè vßng quay trơc chÝnh: 30 ; 37,5 ; 47,5 ; 60 ; 75 ; 95 ; 118 ; 150 ; 190 ; 134 ; 300 ; 375 ; 475 ; 600 ; 750 ; 950 ; 1180 ; 1500 - Lợng chạy dao dọc ngang : mm/phút 19 ; 23,5 ; 30 ; 37,5 ; 47,5 ; 60 ; 75 ; 95 ; 118 ; 150 ; 190 ; 235 ; 300 ; 375 ; 475 ; 600 ; 750 ; 900 - Lùc c¾t chiỊu trơc lớn cho phép tác dụng lên bàn máy: Pmax = 19650N (2000kg) d Chän dao: Dao phay ®Üa ba mặt thép gió, đờng kính D = 90mm, z = 20 đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 Tuổi bền gia công gang(bảng 7[5]): T = 100phút e Lợng d: Bề rộng b=10mm Chiều sâu: t = 12mm f Tra chế độ cắt: Tra bảng 5-163[6] ta đợc: Sz = 0,08mm/răng Lợng chạy dao vòng: Sv = 0,08ì20 = 0,16mm/vòng Tốc độ cắt tra bảng 5-165[6] ta đợc: Vb = 38,5mm/phút Tốc độ tính toán: Vt = Vb.k1.k2.k3 Trong ®ã: k1 : HƯ sè ®iỊu chØnh phơ thc chiỊu réng phay, k1 = 1,12 k2 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc dạng gia công , k2 = 1,0 k3 : HƯ sè ®iỊu chØnh phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công , k3 = 0,8 ⇒ Vt = 38,5.1,12.1,0.0,8 = 34,5m/phót Tèc ®é trơc chÝnh m¸y: n t = 1000.Vt/πD = 1000.34,5/3,14.90 = 122 vòng/phút Tốc độ máy: n m = 118vòng/phút Tốc ®é c¾t thùc tÕ: Vt = πD n m /1000 = 3,14.90.118/1000 = 33,3 m/phút Lợng chạy dao phút: Sp = 1,6.118 = 188,8 mm/phút Bảng chế độ cắt: 6H82 Tên máy 33,3 118 12 V(m/phú n(v/phút) t(mm) t) 1,6 188,8 S(mm/vg S(mm/ph ) ) Ch−¬ng 8: TÝnh thêi gian gia công cho tất nguyên công Thời gian nguyên công đợc xác định theo công thøc: Tct = To + Tp + Tpv + Ttn Trong ®ã: Tct : thêi gian tõng chiÕc (thêi gian nguyên công ) To : thời gian bản(thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích th−íc, tÝnh chÊt c¬ lý cđa chi tiÕt) Tp : thời gian phụ(thời gian cần thiết để ngời công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, mài dao, điều chỉnh m¸y .), Tp = 0,1To Tpv : thêi gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật, mài dao, điều chỉnh máy , Tpv = 0,08To Ttn : thêi gian nghØ ng¬i tự nhiên công nhân, Ttn = 0,05To Tct = To + 0,1To + 0,08To + 0,05To = 1,23To đồ án công nghệ ctm Thời gian đợc xác định theo công thức: To = (L1 + L2 + L)/S.n(phút) Trong đó: L : chiều dài bề mặt gia công(mm) L1 : chiều dài ăn dao(mm) L2 : chiều dài thoát dao(mm) S : lợng chạy dao vòng / hành trình kép n : số vòng quay hay hành trình kép/phút Nguyên công 1: (theo b¶ng 31[5]) To = (L1 + L + L2).i/Sp Trong ®ã: i = L = 247mm L1 = {t(D-t)} / + 3,5 L2 = 3mm B−íc 1: L1 = {3,04(100-3,04)} / + 3,5 = 17,0mm ⇒ To = (17,0 + 247 + 3).1/744 = 0,36 Tct = 1,23.To = 0,44 B−íc 2: L1 = {0,3(100-0,3)} / + 3,5 = 9,0mm ⇒ To = (9,0 + 247 + 3).1/900 = 0,28 Tct = 1,23.To = 0,35 B−íc 3: L1 = {0,16(100-0,16)} / + 3,5 = 7,5mm ⇒ To = (7,5 + 247 + 3).1/165 = 1,56 Tct = 1,23.To = 1,92 phút Nguyên công 2: (theo b¶ng 31[5]) To = (L1 + L + L2).i/Sp Trong ®ã: i =1 L = 247mm L1 = {t(D-t)} / + 3,5 L2 = 3mm B−íc 1: L1 = {2,54(100-2,54)} / + 3,5 = 19,2mm ⇒ To = (19,2 + 247 + 3).1/720 = 0,37 Tct = 1,23.To = 0,44 B−íc 2: L1 = {0,3(100-0,3)} / + 3,5 = 9,0mm hong văn thắng-ctm4-k42 đồ án công nghệ ctm hong văn th¾ng-ctm4-k42 ⇒ To = (9,0 + 247 + 3).1/900 = 0,28 Tct = 1,23.To = 0,35 B−íc 3: L1 = {0,16(100-0,16)} / + 3,5 = 7,5mm ⇒ To = (7,5 + 247 + 3).1/165 = 1,56 phút Tct = 1,23.To = 1,92 phút Nguyên công 3: (theo b¶ng 31[5]) To = (L1 + L + L2).i/Sp Trong ®ã: i = L = 247mm L1 = {t(D-t)} / + 3,5 L2 = 3mm B−íc 1: L1 = {2,79(40-2,79)} / + 3,5 = 13,7mm ⇒ To = (13,7 + 247 + 3).2/380 = 1,38 Tct = 1,23.To = 1,70 B−íc 2: L1 = {2,5(40-2,5)} / + 3,5 = 13,2mm ⇒ To = (13,2 + 247 + 3).2/380 = 1.38 Tct = 1,23.To = 1,70 B−íc 3: L1 = {0,16(40-0,16)} / + 3,5 = 6,0mm ⇒ To = (6,0 + 247 + 3).2/235 = 2,2 Tct = 1,23.To = 2,68 Nguyªn công 4: Bớc 1: Khoan lỗ thông suốt Theo công thøc b¶ng 28[5] ta cã: To = (L1 + L2 + L).i/Sp (phót) Trong ®ã: i = L1 = (d/2).cotgϕ + (0,5 + 2) = (15,5/2)cotg30° + (0,5 + 2) = 7,0mm L2 = (1 ÷ 3)mm L = 35mm ⇒ To = (7,0 + + 35).2/380,8 = 0,24 ⇒ Tct = 1,23.To = 0,28 B−íc 2: khoét rộng lỗ thông suốt Theo công thức bảng 28[5] ta cã: To = (L + L1 +L2).i/Sp (phót) Trong đó: đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 i = L = 35mm L1 = (D-d).2cotgϕ + (0,5 + 2) = (15,9-15,5).2cotg30° + (0,5 + 2) = 2,8mm L2 = 3mm ⇒ To = (35 + 2,8 + 3).2/680 = 0,12 ⇒ Tct = 1,23.To = 0,24 phút Bớc 3: doa lỗ thông suốt Theo công thøc b¶ng 28[5] ta cã: To = (L + L1 +L2).i/Sp (phót) Trong ®ã: i = L = 35mm L1 = (D-d).2cotgϕ + (0,5 + 2) = (16,0-15,9).2cotg30° + (0,5 + 2) = 2,9mm L2 = 3mm ⇒ To = (35 + 2,9 + 3).i/680 = 0,12 ⇒ Tct = 1,23.To = 0,24 phút Nguyên công 5: Bớc 1: khoét rộng lỗ thông suốt(thô) Theo công thức b¶ng 28[5] ta cã: To = (L + L1 +L2).i/Sp (phót) Trong ®ã: i = L = 12mm L1 = (D-d).2cotgϕ + (0,5 + 2) = (40-35,6).2cotg30° + (0,5 + 2) = 6,3mm L2 = 3mm ⇒ To = (12 + 6,3 + 3).1/440 = 0,05 ⇒ Tct = 1,23.To = 0,06 phút Bớc 2: khoét rộng lỗ th«ng suèt(tinh) i = L = 12mm L1 = (D-d).2cotgϕ + (0,5 + 2) = (42,0-40,0).2cotg30° + (0,5 + 2) = 4,2mm L2 = 3mm ⇒ To = (12 + 4,2 + 3).1/158,6 = 0,12 ⇒ Tct = 1,23.To = 0,15 phút Nguyên công 6: khoét côn mặt đầu Theo công thức bảng 28[5] ta có: To = (L + L1).i/Sp (phót) Trong ®ã: i = L = 3mm đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 L1 = 2mm Sp = 342mm/phút To = (3 + 2)/342 = 0,01 ⇒ Tct = 1,23.To = 0,02 phút Nguyên công 7: xọc rÃnh then Ta cã c«ng thøc: To = (L + L1).i/Sp (phót) Trong ®ã: i = 2; L = 2mm ; L1 = 2mm ; Sp = 9,6mm/phót ⇒ To = (2 + 2).2/9,6 = 0,83 ⇒ Tct = 1,23.To = 1,03 phút Nguyên công 8: cắt đứt dao phay đĩa Theo công thức bảng 31[5] ta cã: To = (L + L1 + L2).i/Sp (phót) Trong ®ã: i = L = 62mm L1 = {t(D-t)} / + (0,5 + 3) = {15(90-15)} / + (0,5 + 3) = 37mm L2 = 3mm Sp = 188,8mm/phót ⇒ To = (62 + 37 + 3).1/188,8 = 0,54 ⇒ Tct = 1,23.To = 0,66 phút Chơng 9: Tính thiết kế đồ gá Xác định kích thớc máy K135(2A135) - Kích thớc bàn máy: 400ì450mm - Khoảng cách lớn từ trục đến bàn máy: 300mm - Khoảng chuyển động lên xuống bàn máy: 200mm Phơng pháp định vị Chi tiết đợc định vị bậc tự Định vị bậc mặt phẳng qua phiến tỳ Định vị bậc chốt trụ ngắn Định vị bậc lại chốt trám Các cấu định vị cố định Xác định phơng chiều, điểm đặt lực cắt, lực kẹp đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 Sơ đồ lực tác dơng lªn chi tiÕt: w1 w2 Fms2' Mx P a Fms1' Fms2 Fms1 N1 N3 a N2 b c Fms3' Fms2 Fms3 Fms2' c Fms1 Fms1' b Lùc t¸c dơng lên chi tiết bao gồm: N1,N2,N3: Phản lực phiến tỳ P : Lực cắt chiều trục Mx : Mô men xoắn cắt gây W1,W2 : Lực kẹp chi tiết Fms1,Fms2,Fms3 : Các lực ma sát bề mặt tiếp xúc phiến tỳ chi tiết Các phơng trình cân lực: Phơng trình lực theo phơng đờng tâm lỗ: (1) P + W1 + W2 - N1 - N2 -N3 = Phơng trình mô men qua đờng tâm lỗ trụ giữa: M - (Fms1 + Fms2 + Fms1’ + Fms2’)R - Fms3.r = (2) Trong ®ã: Fms1 = N1.f Fms2 = N2.f Fms1’ = W1.f Fms2 = W2.f f : hệ số ma sát bề mặt chi tiết đồ gá(tra bảng 43[5]), f = 0,4 R : Khoảng cách tâm lỗ lỗ biên, R = 107mm = 0,107m r : Bán kính trung bình bề mặt tiếp xúc mặt đầu phần trụ phiến tỳ, r = 26mm = 0,026m Phơng trình mô men qua đờng bb ' W1.R - W2.R - N1.R + N2.R = (3) ' Phơng trình mô men qua đờng cc (P-N3).R-(W1-N1)2R=0 (4) đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 Vì chi tiết đối xứng nên: W1 = W2 = W (3) ⇒ N1 = N2 = N (2) ⇒ M - 4NfR - N3.f.r = (5) (1) ⇒ P + 2W - 2N - N3 = (6) (4) ⇒ P - N3 = 2(W-N1) ⇒ N3 = P-2(W-N) Thay N3 vµo (1): P+2W-2N-P+2(W-N)=0 ⇒ W=N (6) ⇒ P=N3 (5) ⇒ M=4N.f.R-P.f.r ⇒ N=(M-P.f.r)/4f.R=W ⇒ W=(102-1124.0,026.0,4)/4.0,4.0,107=527 (N) Lùc kẹp cần thiết: W=k.W k : hệ số an toàn có tính đến khả làm tăng lực cắt trình gia công k=ko.k1.k2.k3.k4.k5.k6 ko: hệ số an toàn cho tất trờng hợp, ko=1,5 k1: hệ số làm tăng lực cắt dao mòn, k1=1,0 k2: hệ số số tính đến trờng hợp tăng lực cắt độ bóng thay đổi, gia công thô k2=1,2 k3: hệ số tăng lực cắt gia công gián ®o¹n, k3=1 k4: hƯ sè tÝnh ®Õn sai sè cđa cấu kẹp chặt, kẹp tay k4=1,3 k5: hệ số tính đến mức độ thuận lợi cấu kẹp tay,k5=1 k6: hệ số tính đến mô men lµm quay chi tiÕt, k6=1,5 ⇒ k=1,5.1,2.1,0.1.1,3.1.1,5=3,5 ⇒ W=527.2,5=1317(N) Kiểm tra độ bền cho chi tiết đồ gá Các chi tiết đồ gá trừ đòn kẹp chịu ứng suất nén với lực cắt lực kẹp không lớn nên tính cho chi tiết , tính cho đòn kẹp chịu mô men uốn Sơ đồ lực tác dụng lên đòn kẹp(hv3) Các phơng trình cân cho chi tiết: - Phơng trình cân lực: N2 F = N2-W-N1 = (1) - Phơng trình cân mô men: M(A) = N2.l2-N1.l1 = (2) W Tõ (1) vµ (2) ta cã: W l 1317.45 = = 1177( N ) l1 − l 100 − 45 ⇒ N = N1 + W = 1177 + 1317 = 2394( N ) N1 = N1 đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 Biểu đồ mô men uốn tác dụng lên chi tiết: mặt cắt B chịu mô men uốn lớn , đồng thời chi tiết có tiết diện nhỏ thay ®ỉi ®ét ngét , ta chØ kiĨm tra bỊn cho chi tiÕt ë tiÕt diƯn nµy σA = MB WX Trong Wx mô men chống uốn, đợc tính b»ng c«ng thøc: b.h 10.14 =2 = 653mm = 653.10 −9 m 6 131,7 ⇒ σA = = 2.10 N / m = 200MPa < [σ ] = 600MPa −9 653.10 N2 WX = ⇒ chi tiÕt ®đ bỊn A B W Xác định sai số chế tạo cho phép đồ gá Sai số chế tạo cho phép đồ gá đợc tính công thức: [ct] =[gd] -([εc] +εk +εm +ε dc ) Trong đó: 131,7N gd : sai số gá đặt , đợc lấy /3, với dung sai nguyên c«ng , m δ=200μm ⇒ εgd = 200/3 = 67μm c : sai số chuẩn, chuẩn định vị không trùng gốc kích thớc O3 O2 O1 Ta có chuỗi kÝch th−íc: H = O1O2 + O2O3 = a + H1 = a + (d1-d2)/2 ⇒ εc(H) = (δd1-δd2)/2 = (18-11)/2 = 4μm εk : sai sè kĐp chỈt, ë phơng lực kẹp vuông góc với phơng kích thớc thực nên k=0 m : sai số mòn ®å g¸ εm = β.N / C N1 đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 : hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị, = 0,3 N : số lợng chi tiết đợc gia công đồ gá, N = 5000 m = 0,3 5000 / = 21μm εdc : sai sè ®iỊu chØnh, εdc = 10 μm ⇒ [εct] ={67 -(4 +0 +21 +10 )} / = 62μm §iỊu kiƯn kü tht đồ gá Độ không vuông góc lỗ bạc mặt đáy đồ gá 0,062m Độ song song mặt phiến tỳ mặt đáy đồ gá 0,062m Độ không vuông góc chốt trụ mặt ®¸y ®å g¸ ≤ 0,062μm Lêi kÕt Víi sù h−íng dẫn tận tình thầy giáo, sau hoàn thành đồ án công nghệ chế tạo máy em đà hiểu thêm đợc nhiều vấn đề công nghệ gia công chi tiết nói chung gia công chi tiết em nói riêng, em đợc học thêm phơng pháp thiết kế tài liệu công nghệ gia công chi tiết máy, đồng thời với loại máy em dùng công nghệ chế tạo chi tiết em đợc hiểu sâu sắc em xin trân thành cảm ơn giúp đỡ thầy giáo môn công nghệ chế tạo máy đà có bảo tận tình em gặp khó khăn làm đồ án Đăc biệt cô giáo Nguyễn kim Nga Hết Ti liệu tham khảo [1].Công nghệ chế tạo máy NXB KHKT -Hà Nội 1998 Chủ biên hiệu đính : PGS,PTS Nguyễn Đắc Lộc,PGS,PTS Lê Văn Tiến [2].Sổ tay Atlas đồ gá NXB KHKT - Hà Nội 2000 PGS,PTS Trần Văn Địch [3].Đồ gá NXB KHKT - Hà Nội 1999 đồ án công nghệ ctm hong văn thắng-ctm4-k42 PGS,PTS Lê Văn Tiến, PGS,PTS Trần Văn Địch,PTS Trần Xuân Việt [4].Chế tạo phôi- tập 1,2 NXB ĐHBK - 1993 Hoàng Tùng, Phạm Bá Nông, Nguyễn Văn Hảo, Đinh Công Mễ, Nguyễn Luyến [5].Thiết Kế Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy NXB KHKT- Hà Nội 2000 PGS,TS Trần Văn Địch [6].Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, tập 1,2 NXB KHKT - Hà Nội 2000 Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt [7].Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy NXB KHKT - Hà Nội 1998 Chủ biên: Trần Văn Địch ... sản xuất Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau đây: N = N1.m.(1 + + 100 ) Trong đó: N: Số lợng chi tiết đợc sản xuất năm N1: Số sản phẩm(số máy) đợc sản xuất năm m: Số chi tiết sản. .. đơn giản kết cấu đợc ã Bố trí chi tiết đối xứng: Do hình dạng chi tiết nên ta ghép hai chi tiết lại thành chi tiết có hình dạng đối xứng làm tăng độ cứng vững cho chi tiết gia công, đồng thời... Kiểm tra độ bền cho chi tiết đồ gá Các chi tiết đồ gá trừ đòn kẹp chịu ứng suất nén với lực cắt lực kẹp không lớn nên tính cho chi tiết , tính cho đòn kẹp chịu mô men uốn Sơ đồ lực tác dụng lên