Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy - chi tiết Dạng càng

đồ án công nghệ chế tạo máy - chi tiết dạng càng

Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD:PGS.TS Trần Doãn Sơn Mục lục Lời nói đầu 2 Chương 1 : Phân tích chi tiết gia công 3 Chương 2 : Xác định dạng sản xuất và chọn phôi .5 Chương 3 : Lập qui trình công nghệ .7 Chương 4 : Thiết kế nguyên công 10 Chương 5 : Tính toán lượng dư gia công 18 Chương 6 : Xác định chế độ cắt .22 Chương 7 : Thiết kế đồ gá 33 Chương 8 : Phiếu tổng hợp nguyên công 37 Kết luận Tài liệu tham khảo SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang 1 Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD:PGS.TS Trần Doãn Sơn LỜI NÓI ĐẦU Chi tiết dạng càng là một trong những chi tiết điển hình của công nghệ chế tạo máy.Chúng thường được dung để biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng của chi tiết khác, đẩy bánh răng…Với công dụng trên, các chi tiết dạng càng cần đảm bảo các yêu cầu đối với mặt đầu, đảm bảo độ song song giữa các lỗ cơ bản. Nhiệm vụ của người thiết kế công nghệ chế tạo chi tiết dạng càng là phải hiểu rõ những đặc tính kỹ thuật của chúng, từ đó thiết kế một quá trình gia công hợp lý ,vừa đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật,vừa mang lại hiệu quả kinh tế. Sinh viên cơ khí có thể sẽ trở thành người thiết kế công nghệ, vì vậy cần phải biết cách thiết kế công nghệ. Đáp ứng điều này, chúng em bắt tay vào thiết kế một chi tiết dạng càng, và quyển thuyết minh này chính là những nội dung,những kết quá của quá trình trực tiếp thiết kế. Vì lần đầu thiết kế nên chúng em gặp không ít khó khăn, và có lẽ sẽ khó tránh khỏi những sai sót, kính mong quí thầy cô đóng góp ý kiến. Chúng em chân thành cảm ơn thầy Sơn đã giúp đỡ chúng em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án. Sinh viên thực hiện: Trương Nguyễn Minh Đoàn. Diệp Bảo Duy. SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang 2 Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD:PGS.TS Trần Doãn Sơn CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG I. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết: 11 10 9 8 7 6 5 4 3 21 Chi tiết có dạng càng, được dung trong hệ thống dệt may.Chi tiết chuyển động nhờ lắp một trục vào lỗ 5(Φ30), chuyển động được truyền qua nhờ then.Chuyển động này điều khiển các chi tiết lắp trên lỗ 2(Φ16) và rãnh 7. II. Phân tích các yêu cầu kỹ thuật: -Vật liệu chi tiết là gang xám GX15-32. -Lỗ 5(Ф30) là chuẩn thiết kế,cũng là lỗ làm việc chính, vì vậy ta chọn lỗ 5 làm chuẩn gia công chi tiết để đảm bảo độ song song giữa các lỗ. -Các yêu cầu kỹ thuật cụ thể trong bảng sau: SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang 3 Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD:PGS.TS Trần Doãn Sơn Bảng phân tích chi tiết: Nhóm bề mặt Bề mặt Độ nhám Kích thước tạo ra khi gia công Dung sai vị trí tương quan Phương pháp gia công đáp ứng Kích thước danh nghĩa Dung sai Cấp chính xác Các bề mặt lỗ Lỗ 5 (lỗ chính) Ra=3.2 Ф30 +0.033 0 8 Chuẩn -Tiện tinh -Doa tinh -Chuốt tinh Lỗ 2 Ra=2.5 Ф16 +0.027 0 8 -Độ song song: 0.1/100. -Khoảng cách đường tâm:70.7±0.23(CCX13). -Doa tinh -Chuốt tinh Rãnh 6 Ra=2.5 9 +0.022 0 8 -Độ song song: 0.1/100 -Khoảng cách đường tâm:50±0.195(CCX13). Phay tinh 25 +0.033 0 Các mặt đầu 1 , 11 Rz=25 16 ±0.055 11 -Khoảng cách đến mặt 5: 30±0.026(CCX9) Phay tinh 4 , 10 Rz=25 60 ±0.095 11 Độ vuông góc:0.1/100 -Tiện tinh. -Phay tinh 7 , 8 Rz=25 16 ±0.055 11 Phay tinh Rãnh then Rãnh then 9 Ra=3.2 6 ±0.015 9 Xọc tinh 32.4 +0.25 0 12 Các mặt không gia công Rz=80 Ф40 ±0.5 15 Không gia công Rz=80 Ф22 ±0.42 15 Rz=80 20 ±0.42 15 Rz=80 10 ±0.29 15 Rz=80 30 ±0.42 15 SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang 4 Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD:PGS.TS Trần Doãn Sơn CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ CHỌN PHÔI. I.Xác định dạng sản xuất • Sản lượng hàng năm của chi tiết gia công 5500 100 55 1.1.5000 100 1m.NN 1 =       + +=       β+α +=  N : Số chi tiết được sản xuất trong một năm (Chiếc/năm) .  1 N = 5000 : Số sản phẩm được sản xuất trong một năm.  m = 1: Số chi tiết trong một sản phẩm.  β = 5 % : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ.  α = 5 % : Số phế phẩm . • Trọng lượng chi tiết 2,7.10.54,65539.VQ 6 1 − =γ= = 0,47 (kG)  V = 65539,54 : Thể tích của chi tiết ( ) 3 mm (Thể tích xác định nhờ công cụ Mass properties của phần mềm Solidworks).  γ = 7,2 : Trọng lượng riêng của Gang xám ( kG/dm 3 ) . • Xác định dạng sản xuất Với giá trị N và Q 1 vừa tính , Ta xác định được dạng sản xuất là loạt vừa dựa vào bảng 3-2 ( Tài liệu [3] ) . II.Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi. 1. Dạng phôi - Chi tiết dạng càng .Vật liệu chế tạo là gang xám GX15-32,có tính đúc tốt ,gia công cắt gọt dễ dàng,chế tạo đơn giản và được sử dụng rộng rãi. - Hình dạng phôi đúc có thể phức tạp,kích thước bất kỳ,sản lượng không hạn chế. Vì những lý do nêu trên ta nhận thấy Phôi đúc là thích hợp nhất trong trường hợp này. SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang 5 Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD:PGS.TS Trần Doãn Sơn Bảng cơ tính của Gang xám GX 15-32 : Số hiệu gang Giới hạn bền kéo k σ (N/mm 2 ) Độ giãn dài δ (%) Giới hạn bền uốn (N/mm 2 ) Độ võng uốn theo khoảng cách trục 600 300 GX 15- 32 150 0,5 320 8 2,5 600 163÷229 Tấm thô. 2. Chọn phương pháp chế tạo phôi . - Ứng với dạng sản xuất loạt vừa ta dùng phương pháp đúc trong khuôn cát , mẫu kim loại , làm khuôn bằng máy (Đúc chính xác cấp II) Loại phôi này có cấp chính xác kích thước IT15- IT16 , độ nhám R z = 80 m µ ( Theo TL [1] ). - Dựa vào [3], bảng 3-95 với kích thước lớn nhất của vật đúc ≤ 120 Ta tra được lượng dư cho các bề mặt như sau : Bề mặt vật đúc Lượng dư 4 4 10 3 1;7 3,5 8;11 2,5 5 2×2,5 3. Bản vẽ chế tạo phôi - Kích thước phôi đúc bằng tổng của kích thước chi tiết và kích thước lượng dư . - Các góc lượn lấy R = 3 - Góc nghiêng hình thành mặt ngoài của mẫu hoặc mặt trong của lõi xác định dựa vào bảng 3- 7 Tài liệu [3] .Ta nhận thấy góc nghiêng ứng với các bề mặt không lớn và thay đổi trong khoảng nhỏ.Để đơn giản ta lấy góc thoát khuôn bằng 1,5 0 . - Dung sai của chi tiết đúc lấy bằng 2 15IT ± (Theo [1] ) . SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang 6 Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD:PGS.TS Trần Doãn Sơn CHƯƠNG 3: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ I. Xác định trình tự gia công: 11 10 9 8 7 6 5 4 3 21 1.Mục đích: Xác định trình tự gia công hợp lý, đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật với chi phí gia công thấp nhất. 2.Những yêu cầu: -Lỗ 5(Ф30) là chuẩn gia công nên phải được gia công trước. -Tiếp theo có thể là các mặt đầu hoặc lỗ 2(Ф16) để thuận lợi cho việc định vị gia công các bề mặt còn lại. -Kế đến là rãnh 6. -Cuối cùng là rãnh then. 3.Các phương án: Từ những yêu cầu trên và các yêu cầu kỹ thuật đã được phân tích ở chương 2, ta có thể lặp được nhiều quy trình công nghệ khác nhau. Dưới đây là hai quy trình công nghệ hợp lí nhất: SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang 7 Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD:PGS.TS Trần Doãn Sơn a.Quy trình công nghệ I: Nguyên công Bước gia công Bề mặt gia công Bề mặt định vị 1 Tiện thô mặt đầu 10 3,4 Tiện tinh mặt đầu Tiện thô lỗ 5 Tiện tinh lỗ 2 Tiện thô mặt đầu 4 5,10 Tiện tinh mặt đầu 3 Phay thô mặt đầu 1 và 11; 7 và 8 4,5 4 Phay tinh mặt đầu 1 và 11; 7 và 8 4,5 5 Khoan thô 2 5,4 và mặt trụ Ф22 Khoét thô Doa tinh 6 Khoan mồi 6 2,5,4 Phay thô 7 Phay tinh 6 2,5,4 8 Xọc thô 9 2,4,5 Xọc tinh b. Quy trình công nghê II: Nguyên công Nội dung Bề mặt gia công Bề mặt định vị 1 Phay thô Phay tinh 10 3 và 4 Khoét thô Khoét tinh 5 3 và 4 2 Phay thô Phay tinh 4 3 và 10 3 Phay thô Phay tinh 8,11 4,5 4 Phay thô Phay tinh 1,7 4,5 5 Khoan Khoét Doa 2 4,5 , mặt trụ Ф22 6 Khoan mồi Phay thô 6 2, 4,5 7 Phay tinh 6 2,4,5 8 Xọc thô Xọc tinh 9 2, 4,5 SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang 8 Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD:PGS.TS Trần Doãn Sơn II.Chọn qui trình công nghệ: 1.Phân tích quy trình công nghệ: a.Quy trình công nghệ I: • Ưu điểm:  Chuẩn gia công trùng chuẩn thiết kế.  Năng suất cao hơn.  Đảm bảo tốt vị trí tương quan giữa các lỗ làm việc. • Nhược điểm:  Yêu cầu độ cứng vững cao khi phay các măt 1 và 11, 7 và 8.  Dùng nhiều chủng loại máy hơn b.Quy trình công nghệ II: • Ưu điểm:  Hạn chế chủng loại máy sử dụng. • Nhược điểm:  Không đảm bảo độ song song giữa 2 mặt đầu 4 và 10.  Năng suất gia công thấp hơn . 2.Kết luận: Từ việc so sánh trên, ta nhận thấy quy trình I đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật tốt hơn quy trình II, lại có năng suất cao hơn nên ta chọn quy trình I. SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang 9 Đồ án Môn học Công nghệ chế tạo máy GVHD:PGS.TS Trần Doãn Sơn CHƯƠNG 4:THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG. 1.Nguyên công 1 a.Trình tự nguyên công : • Tiện thô mặt đầu 10 • Tiện tinh mặt đầu 10 • Tiện thô mặt lỗ 5 • Tiện tinh mặt lỗ 5 b.Sơ đồ gá đặt: o x y z 10 5 W W c.Định vị và kẹp chặt : o Chi tiết được định vị và kẹp chặt trên mâm căp 3 chấu có bạc chặn mặt đầu. o Mâm cặp 3 chấu khống chế 4 bậc tự do : xoay quanh ox , xoay quanh oz , tịnh tiến theo phương ox , tịnh tiến theo phương oz. o Bạc chặn mặt đầu khống chế bậc tự do tịnh tiến theo phương oy. d.Máy công nghệ : • Máy tiện 1K62 • Công suất của động cơ truyền động chính : 7.5KW. • Số cấp tốc độ trục chính : 23 • Phạm vi tốc độ trục chính : 12,5 -> 2000. e.Dụng cụ cắt : o Dao tiện ngoài thân cong ( trái và phải ) lưỡi cắt có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 SVTH: Minh Đoàn- Bảo Duy Trang 10