Ngày hoàn thành đồ án: Nội dung và yêu cầu của đồ án được thông qua hội nghị bộ môn TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA CƠ KHÍ- BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAMĐỘC
Trang 1KHOA CƠ KHÍ-BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
GIA CÔNG BÍCH ĐUÔI ( TẬP THUYẾT MINH)
Giáo viên hướng dẫn: TRƯƠNG QUỐC THANH
Giáo viên duyệt : TRƯƠNG QUỐC THANH
Họ và tên sinh viên thực hiện: LÊ PHÚ VINH
MSSV: 29704197
Trang 2ĐỒ ÁN MÔN HỌC
HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN:
2 Số liệu đồ án: -Bản vẽ chi tiết
-Sản lượng : 500-3500 chiếc/năm
3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
4 Các bản vẽ :
5 Ngày giao đồ án:
6 Ngày hoàn thành đồ án:
Nội dung và yêu cầu của đồ án được thông qua hội nghị bộ môn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM
KHOA CƠ KHÍ- BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAMĐỘC LẬP-TỰ DO-HẠNH PHÚC
Xác định dạng sản xuất
Phân tích chi tiết gia công
Chọn phôi và phương án chế tạo
Chọn tiến trình gia công
Thiết kế nguyên công
Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian
Xác định chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản
Lập phiếu tổng hợp nguyên công
Thiết kế đồ gá
Giáo viên hướng dẫn
Phan Hoàng Long
Chủ nhiệm bộ môn
1 NGUYỄN BÁ HIẾU 29703232
2 DƯƠNG MẠNH HƯNG 29703271
3 LÊ HỒNG QUANG 29703570
4 HOÀNG TÚ ANH 29603020
Trang 3Ngày ………Tháng…………Năm 2001
Người chấm đồ án
Trang 4MỤC LỤC
Chương III: Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi 8
Chương IV:Chọn tiến trình gia công các bề mặt của phôi 9
Chương VII: Xác định chế độ cắt và thời gian nguyên công cơ bản 32
Trang 5LỜI NÓI ĐẦU
Để phục vụ cho việc cải tiến và nâng cao chất lượng sản phẩm cơ khí , việc đề ra quytrình công nghệ thích hợp và có hiệu quả là vấn đề rất quan trọng Ngoài ra, để đảm bảođược yêu cầu thiết kế, đạt tính công nghệ cao , sản phẩm làm ra được sử dụng rộng rãi ,việc đề ra quy trình công nghệ thích hợp là công việc phải được ưu tiên hàng đầu Việcthiết kế quy trình công nghệ thích hợp còn giúp người công nhân giảm được thời giangia công, tăng được năng suất làm cho giá thành sản phẩm hạ hơn , đáp ứng được nhucầu của thị trường
Một chi tiết máy có thể có nhiều quy trình công nghệ khác nhau , việc thiết kế quy trìnhcông nghệ được chọn trong đồ án này đã được chọn sao cho hợp lý nhất đồng thời đảmbảo yêu cầu về chất lượng , giá thành , thời gian
Các số liệu và thông số tính toán đều được thầy hướng dẫn từ tài liệu và bằng kinhnghiệm Tuy vậy , đồ án công nghệ chế tạo máy này được thực hiện lần đầu tiên , nênkhông thể tránh khỏi các sai sót trong quá trình tính toán , thiết kế Chúng em mongđược các thầy cô góp ý, bổ sung kiến thức cũng như chỉ bảo cho chúng em để kiến thứccủa chúng em ngày càng phong phú hơn
Chương I: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT :
Dạng sản xuất của chi tiết là dạng sản xuất hàng loạt vừa, đặc trưng cho dạng sản xuất này là:
Trang 6+ Thể tích của chi tiết :
Chương II: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG.
1 Công dụng của chi tiết :
Đây là chi tiết bích đuôi của bơm thuỷ lực bánh răng ăn khớp ngoài Bích đuôi này khi lắp với thân bơm và bích đầu tạo nên một bơm thuỷ lực bánh răng Trên thực tế
ta thấy bơm bánh răng đuợc sử dụng rộng rãi vì nó có kết cấu đơn giản, chế tạo dễ, với loại bơm này có thể tạo áp suất cao và nó được dùng phổ biến trong hệ thống thuỷ lực
2 Điều kiện làm việc :
Chi tiết làm việc ở áp suất cao nên độ bền của chi tiết phải cao
3 Yêu cầu kỹ thuật :
Đây là bích đuôi của bơm thủy lực bánh răng, nó được lắp vối thân bơm Do đây
là bơm nên yêu cầu độ kín của mối ghép phải được đảm bảo, do đó yêu cầu mặt lắp phải
có độ phẳng và độ bóng cao
Ơ chi tiết này có hai lỗ 36 dùng để lắp hai trục bơm của hai bánh răng ăn khớp
Trang 7= 1,25 ) Ngoài ra để tạo thẩm mỹ của bơm, yêu cầu các mặt ngoài không gia công phải
có độ nhám Rz = 40 m
4 Vật liệu chi tiết :
Chi tiết được chế tạo bằng gang xám 24-44, vật liệu này có các thông số sau :+ Giới hạn bền kéo : 240 N/mm2
5 Tính công nghệ của chi tiết:
+ Chi tiết yêu cầu về độ chính xác một số bề mặt phải cao, độ chính xác về vị trí tương quan giữa các bề mặt chi tiết tương đối cao, ngoài ra yêu cầu một số độ nhám bề mặt tương đối cao (Ra = 1,25m)
+ Về hình dạng của chi tiết tương đối đơn giản nên dễ dàng trong quá trình chế tạo phôi
+ Để gia công một số bề mặt đặc biệt của chi tiết cần thiết kế đồ gá thích hợp để đảm bảo kích thước chính xác, độ nhám thấp, và cũng để cho năng xuất cao…
Trang 81 Tạo phôi bằng phương pháp đúc :
Việc chế tạo phôi bằng phương pháp đúc được sử dụng rộng rãi hiện nay vì phôiđúc có thể đúc được những dạng kết cấu phức tạp và có thể đạt kích thước từ nhỏ đến lớn mà các phương pháp khác như rèn, dập khó đạt được Cơ tính và độ chính xác của phôi đúc tuỳ thuộc vào phương pháp đúc và kỹ thuật làm khuôn Tuỳ theo tính chất sản xuất, vật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật để chọn các phương pháp đúc khác nhau
Có thể đúc trong khuôn kim loại, đúc trong khuôn cát, đúc li tâm…
2.Tạo phôi bằng phương pháp rèn và dập nóng :
+ Phương pháp rèn được áp dụng cho những chi tiết rèn có hình thù đơn giản, cùng với những mép dư rất lớn
+ Dập nóng có thể thực hiện trong khuôn kín hoặc trong khuôn hở Khi dập nóng khuôn kín, ta nhận được chi tiết dập có độ chính xác cao hơn, tiêu tốn kim loại nhỏ hơn, năng xuất cao hơn
Chương IV: CHỌN TIẾN TRÌNH GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT CỦA PHÔI.
Các bề mặt của phôi được đánh số như sau :
Trang 9- Bề mặt 1:
+ Dạng bề mặt : mặt phẳng
+ Yêu vầu độ nhám : Rz = 40 m
+ Kích thước tương quan với bề mặt 5 là :45 0 , 12
Các phương pháp có thể gia công là : PHAY, BÀO, MÀI
12-14118-9
106-7
-6,3-12,53,2-6,30,8-1,6
Tinh
Mỏng
12-1411-138-10
-7
-12,5-253,2-6,3(0,8)-1,6MÀI
PHẲNG
Nửa tinhTinhMỏng
8-116-86-7
-6
-3,20,8-1,60,2-0,4
Từ hình dạng và yêu cầu của bề mặt và để làm chuẩn tinh cho các bề mặt khác
và để đạt được năng xuất cao ta chọn phương pháp gia công : PHAY MẶT ĐẦU – phaythô
Chọn phương pháp gia công : KHOAN + DOA
DOA
Nửa tinhTinhMỏng
9-107-87
8-6
6,3-12,51,6-3,20,4-0,8
Trang 10106-7
-6,3-12,53,2-6,30,8-1,6
Tinh
Mỏng
12-1411-138-10
-7
-12,5-253,2-6,3(0,8)-1,6MÀI
PHẲNG
Nửa tinhTinhMỏng
8-116-86-7
-6
-3,20,8-1,60,2-0,4
Để tăng năng xuất gia công, phù hợp với loại bề mặt, đạt độ nhám theo yêu cầu Nên ta chọn phương pháp gia công : PHAY THÔ + MÀI BÁN TINH + MÀI TINH
Chọn phương pháp gia công : KHOAN
Có thể gia công bằng các phương pháp gia công : KHOÉT, PHAY
Trang 11Phương pháp gia công Cấp chính xác Độ nhám
- Bề mặt 11 :
+ Loại bề mặt : lỗ 16
Chọn phương pháp gia công : KHOAN
TỔNG HỢP VIỆC PHÂN TÍCH VÀ CHỌN LỰA PHƯƠNG PHÁP GIA
CÔNG TA CHỌN RA TRÌNH TỰ GIA CÔNG VÀ SƠ ĐỒ ĐỊNH VỊ NHƯ
SAU:
STT Nguyên
công
Bề mặt gia công
Bề mặt định vị
14-12
đứng 6H-12
14-12
Trang 13Do đó chi tiết được khống chế 3 bậc tự do
- Sơ đồ định vị:
Trang 14- Máy gia công:
+ Máy phay đứng 6H12+ Bề mặt làm việc của bàn: 320x1250 mm2+ Số vòng quay của trục chính (vg/ph) 30-1500+ Bước tiến của bàn (mm/ph) 30-1500
+ Công suất động cơ (KW) : 7
-Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu chắp răng bằng hợp kim cứng:
D = 100 mm
B = 50 mm-Dung dịch trơn nguội: emunxi
-Dụng cụ kiểm tra: thước cặp cấp chính xác 2% ; đồng hồ so 1/100
II Nguyên công 2:
Do đó chi tiết được khống chế 3 bậc tự do
- Sơ đồ định vị:
Trang 15- Máy gia công:
+ Máy phay đứng 6H12+ Bề mặt làm việc của bàn: 320x1250 mm2+ Số vòng quay của trục chính (vg/ph) 30-1500+ Bước tiến của bàn (mm/ph) 30-1500
+ Công suất động cơ (KW) : 7
- Dụng cụ cắt: dao phay mặt đầu chắp răng bằng hợp kim cứng:
D = 100 mm
B = 50 mm
- Dung dịch trơn nguội: emunxi
- Dụng cụ kiểm tra: thước cặp cấp chính xác 2% ; đồng hồ so 1/100
III Nguyên công 3:
- Phương pháp gia công: PHAY TINH
- Định vị:
+ Định vị mặt phẳng 5: khống chế 3 bậc tự do+ Định vị mặt phẳng 3 và 3’ bằng 1 khối V cố định và một khối V di động: khống chế 3 bâc tự do
Do đó chi tiết được khống chế 3 bậc tự do
- Sơ đồ định vị:
Trang 16- Máy gia công:
+ Máy phay đứng 6H12+ Bề mặt làm việc của bàn: 320x1250 mm2+ Số vòng quay của trục chính (vg/ph) 30-1500+ Bước tiến của bàn (mm/ph) 30-1500
+ Công suất động cơ (KW) : 7
- Dụng cụ cắt: Dao phay mặt đầu chắp răng bằng hợp kim cứng:
D = 100 mm
B = 50 mm
- Dung dịch trơn nguội: emunxi
- Dụng cụ kiểm tra: thước cặp cấp chính xác 2% ; đồng hồ so 1/100
IV Nguyên công 4
Gia công mặt 4: 2 lỗ 8
- Phương pháp gia công: KHOAN + DOA TINH
- Định vị:
+ Định vị mặt phẳng 1: khống chế 3 bậc tự do+ Định vị mặt phẳng 3 và 3’ bằng 1 khối V cố định và một khối V di động: khống chế 3 bâc tự do
Do đó chi tiết được khống chế 3 bậc tự do
- Sơ đồ định vị:
Trang 17- Máy gia công:
Máy doa toạ đô 278+ Số vòng quay của trục chính (vg/ph) 80-450+ Bước tiến trục chính (mm/vg) 0,05 – 0,2+ Công suất động cơ (KW) : 1,7
D = 8 mm
L = 18 mm
- Dung dịch trơn nguội: dầu hoả
- Dụng cụ kiểm tra: thước cặp cấp chính xác 2% ; đồng hồ so 1/100
Do đó chi tiết được khống chế 3 bậc tự do
- Sơ đồ định vị:
Trang 18- Máy gia công:
+ Máy khoan đứng 2A 135+ Số vòng quay của trục chính (vg/ph) 68 - 1100+ Bước tiến vòng (mm/vg) 0,11 – 1,6
+ Công suất động cơ (KW) : 6+ Hiệu suất máy : = 0,8
- Dụng cụ cắt: dao khoét
D = 35 mm
L = 250 mm
- Dụng cụ chuyên dùng : bạc dẫn
- Dung dịch trơn nguội: dầu hoả
-Dụng cụ kiểm tra: thước cặp cấp chính xác 2%
VI Nguyên công 6:
Trang 19- Máy gia công:
Máy khoan cần 2A55+ Số vòng quay của trục chính (vg/ph)30- 1700+ Bước tiến một vòng quay trục chính (mm/vg) 0,05 – 2,2+ Công suất đầu khoan (KW) : 4,5
+ Công suất nâng xà ngang (KW) 1,7
- Dung dịch trơn nguội: dầu hoả
- Dụng cụ kiểm tra: thước cặp cấp chính xác 2%
VII Nguyên công 7:
Khoét 8 lỗ 24
- Phương pháp gia công: KHOÉT
- Định vị:
+ Định vị mặt phẳng 5: khống chế 3 bậc tự do+ Định vị 2 lỗ (mặt 4) bằng một chốt trụ ngắn và một chốt trám: khống chế 3 bậc tự do
Do đó chi tiết được khống chế 6 bậc tự do
- Sơ đồ định vị:
Trang 20- Máy gia công:
Máy khoan cần 2A55+ Số vòng quay của trục chính (vg/ph)30- 1700+ Bước tiến một vòng quay trục chính (mm/vg) 0,05 – 2,2+ Công suất đầu khoan (KW) : 4,5
+ Công suất nâng xà ngang (KW) 1,7
- Dụng cụ cắt: dao khoét chuyên dùng có đầu dẫn hướng
- Dung dịch trơn nguội: dầu hoả
-Dụng cụ kiểm tra: thước cặp cấp chính xác 2%
VIII Nguyên công 8:
Gia công bề nặt 11: lỗ 16
- Phương pháp gia công: KHOAN
- Định vị:
+ Định vị mặt phẳng 1: khống chế 3 bậc tự do+ Định vị 2 lỗ (mặt 4) bằng một chốt trụ ngắn và một chốt trám: khống chế 3 bậc tự do
Do đó chi tiết được khống chế 6 bậc tự do
- Sơ đồ định vị:
Trang 21- Máy gia công:
+ Máy khoan đứng 2A 135+ Số vòng quay của trục chính (vg/ph) 68 - 1100+ Bước tiến vòng (mm/vg) 0,11 – 1,6
+ Công suất động cơ (KW) : 6+ Hiệu suất máy : = 0,8
- Dụng cụ cắt: mũi khoan ruột gà:
D = 16 mm
L = 225 mm
L0= 130 mm
- Dung dịch trơn nguội: khan
- Dụng cụ kiểm tra: thước cặp cấp chính xác 2%
IX Nguyên công 9:
Gia công mặt 11 hai lỗ nghiêng 4
-Phương pháp gia công : KHOAN
-Sơ đồ nguyên công
Trang 22- Đồ gá chuyên dùng
-Máy gia công:
+ Máy khoan đứng 2A 135+ Số vòng quay của trục chính (vg/ph) 68 - 1100+ Bước tiến vòng (mm/vg) 0,11 – 1,6
+ Công suất động cơ (KW) : 6+ Hiệu suất máy : = 0,8
-Dung dịch trơn nguội : dầu hỏa
-Dụng cụ kiểm tra : thước cặp cấp chính xác 2%
Trang 23-Dung dịch trơn nguội : dung dịch emunxi
-Dụng cụ kiểm tra : thước cặp cấp chính xác 2%
XI.nguyên công 11: mài khôn trụ
XII.nguyên công 12 : gia công mặt 6
Phương pháp gia công : mài mặt phẳng
-Định vị:
Trang 24-Máy gia công: máy mài mặt phẳng 372
+Kích thước bàn :300x1000mm
+Công suất động cơ trục chính đá mài (kw) N=4.5, hiệu suất máy :0.95
+Số vòng quay của đá mài là : 1440 vòng/ph
-Dụng cụ cắt : đá mài
-Dung dịch trơn nguội: nước xôđa
-Dụng cụ kiểm tra : thước cặp cấp chính xác 2%,đồng hồ so 1/100
Trang 25CHƯƠNG VI:
TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
CHO LỖ 6 VÀ TRA LƯỢNG DƯ CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI.
Tính lượng dư cho lỗ 6:
+ Trình tự gia công gồm các bước :
Zimin : lượng dư bé nhất của bước công nghệ thứ i(m)
Ti-1 : chiều sâu lớp biến cứng ở bước gia công sát trước để lại (m)
i-1 : sai lệch không gian của bề mặt cho trước nguyên công sát trước để lại (m)
2 2 2
2 2
Trang 26) ( 0003 0 1 3 0
Sau bước gia công thô : k 60 m
Sau bước gia công tinh : ck 15 m
Sai số chuẩn c : do chi tiết bị xoay đi khi định vị vào hai chốt mà hai chốt có khi hở
so với lỗ định vị :
) ( min max A B mm
Trang 27 Lượng dư cho bước mài nghiền trụ:
2 2
2 1 2
- Kích thước trung gian lớn nhất cho bước mài nghiền trụ :
Dmax2 = Dmax3 – 2Zmin2
= 36.027 – 0.1344 = 35.8926 (mm)
- Kích thước trung gian lớn nhất co bước khoét :
Dmax1 = Dmax2 – 2Zmin1
= 35.8296 – 0.281 = 35.5116 (mm)
Dung sai kích thước tra được như sau:
- Dung sai lỗ sau khi khoét :
= 35.8676 – 35.2116 = 0.656 (mm)
- Mài nghiền trụ:
2Zmax3 = Dmax3 – Dmax2
Trang 28 Thử lại kết qủa :
) ( 275 0 5244 0 7894 0
Vậy kết quả tính toán là đúng:
Tra lượng dư các bề mặt còn lại:
1-Phay thô
2-Phay tinh
139
0.390.062
2.70.5
46.10.245.60.052) Bề mặt 5
0.390.0620.025
2.70.50.1
35.60.1945.10.05450.0253) Nguyên công khoan, doa tinh bề mặt 4 8-0.016
Các bước công
nghệ
0-Phôi
Trang 291-Khoan 11
2-Khoét 24
1212
0.160.25
5.512
195 0
11
05 0
0.130.1
1.52
30.05
05 0
2
Trang 30CHƯƠNG VII:
XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN GIA CƠNG CƠ BẢN BẰNG
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CHO MỘT BỀ MẶT.
1 XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO BỀ MẶT 6 ( NGUYÊN CƠNG 11)
Gia cơng lỗ 6 3600.027
thước cao và cĩ yêu cầu về độ nhám bề mặt là Ra = 1,25 m
a Chiều sâu mài
30 1000 D
.
V 1000
n D
Vận tốc tịnh tiến của đá : Vtt = 8 (m/phút) ( tra bảng 8.5 [13] )
d Lượng chạy dao s tính theo mối quan hệ giữa Vq và Vtt như sau ;
33 , 3 ( vòng/phú t)
240
1000 8
Trang 31Xác định thời gian gia cơng cơ bản bằng cơng thức chính xác
Thời gian gia cơng cơ bản
( CT trang 25[11] )
S
L.i T
+ l2 : khoảng chạy vào (mm)
+ l3 : độ dài phụ để lấy phơi thử (mm)
S: lượng chạy dao trong 1 phút (mm/phút)
, 3 22 , 2 8 , 1 T
.
T
) 2,22(phút
8
1000
84
trình hành dài
chiều
:
L
211 1.2
0,422.1000 kép
trang ( (phút)
3 XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THỜI GIAN GIA CƠNG CƠ BẢN CHO CÁC
BỀ MẶT CỊN LẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRA BẢNG.
Trang 32 ( tra bảng 5.127[3] )
Vb = 180 (m/phút)
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng vật liệu dao = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt = 0,8
Hệ số hiệu chỉnh mác hợp kim BK8 =1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiên chính = 1
Trang 33 ( tra bảng 5.127[3] )
Vb = 180 (m/phút)
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng vật liệu dao = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt = 0,8
Hệ số hiệu chỉnh mác hợp kim BK8 =1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiên chính = 1
Trang 34Nc = 1 KW < N máy = 7.0,75 = 5,25 KW ( tra bảng 5.130[3] )
f Thời gian gia công
) 207[11]
trang ( n
3 58 , 23 90
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng vật liệu dao = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt = 1
Hệ số hiệu chỉnh mác hợp kim BK8 =1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay = 1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiên chính = 1
Trang 35(phut) 164 , 0 600 2 ,
1
3 58 , 23 90
Khoan bằng mũi khoan ruột gà thép gió
b Lượng chạy dao
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan =1
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền = 0,91
Trang 36* 18
=0.1 phút
NGUYÊN CƠNG 5
a Chiều sâu cắt
t = 15 (mm)
b Lượng chạy dao
Khoét bằng mũi khoan thép giĩ
S = 0,46 0,56 (mm/vịng) ( tra bảng 5-89[3] )
Chọn S = 0,56 (mm/vịng)
c Tốc độ cắt V
Vb = 25 (m/phút) ( tra bảng 5-90[3] )
Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao = 1
Hệ số hiệu phụ thuộc vào chiều sâu = 1
) phút / vòng ( 199 8
14 , 3
5 1000 D
V 1000