Công nghệ chế tạo máy

Công nghệ chế tạo máy https://www.mediafire.com/?91hc9z91u86yh3b

Đồ án môn học CNCTM GVHD: Nguyễn Tiến Sĩ THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 1 - PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT Dựa vào bản vẽ chi tiết của gối đỡ ta thấy gối đỡ là chi tiết dạng hộp Do gối đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục. Gối đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của máy để tăng độ cứng vững của trục khi làm việc, ngoài ra với trục có kích thước chiều dài lớn thì gối đỡ còn có tác dụng chống võng trục. Gối đỡ xác định vị trí tương đối của trục trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó. Gối đỡ còn làm nhiệm vụ của ổ trượt. Trên gối đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có bề mặt không phải gia công. Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ trụ Ф25, Ф16 cần gia công mặt phẳng đáy và các lỗ Ф16 chính xác để làm chuẩn tinh gia công. Đảm bảo kích thước từ tâm lỗ đến mặt đáy là: 56 ±0,03 mm Chi tiết làm việc trong điều kiện dung động và thay đổi. 2 – PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT 2.1 Từ bản vẽ ta thấy: - Gối đỡ có đủ độ cứng vững để gia công chi tiết không bị biến dạng và có thể dùng chế độ cắt cao, đạt năng suất cao. - Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh. - Chi tiết gối đỡ được chế tạo bằng phương pháp đúc. Kết cấu tương đối đơn giản. 2.2 Yêu cầu kĩ thuật: 1. Độ không song song giữa mặt đáy với tâm lỗ Ф25 là 0,05/100mm 2. Độ không vuông góc đường tâm lỗ với mặt đầu là 0,1/100mm 3. Độ không đồng tâm giữa 2 lỗ Ф25 là 0,05/100mm 4. Độ cứng của vật liệu đạt yêu cầu. 3. CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI SVTH: Nguyễn Tự Cấp CK7 – K3 Đồ án môn học CNCTM GVHD: Nguyễn Tiến Sĩ 3.1 vật liệu Theo phân tích tính năng làm việc của chi tiết, thì chi tiết làm việc không chịu va đập. Vì vậy vật liệu được chọn là gang xám là hợp lý. Vật liệu được chọn là gang xám GX15-32 có thành phần hóa học như sau : C% Si% Mn% P% S% 3.5 ÷ 3.7 2.0 ÷ 2.4 0.5 ÷ 0.8 ≤0.3 ≤ 0.15 Độ cứng HB = 163 – 229 Độ bền kéo: σ k = 150 Mpa Độ bền uốn: σ u = 320 Mpa 3.2 phương pháp chế tạo phôi 1.Xác định phương pháp chế tạo Kết cấu của chi tiết không phức tạp nhưng vật liệu làm chi tiết là gang xám GX15 – 32 nên ta dùng phương pháp đúc. Phôi đúc: có đúc trong khuôn cát, đúc trong khuôn kim loại, đúc áp lực. - Ưu điểm của phương pháp đúc là: + Chủng loại vật liệu đa dạng, khối lượng vật đúc lớn. + Có thể đúc được các chi tiết có hình dạng kết cấu phức tạp mà các phương pháp khác khó chế tạo. + Có thể đúc được nhiều lớp kim loại khác nhau trong cùng một vật đúc hoặc có thể tạo ra cơ tính khác nhau giữa các bề mặt chi tiết. + Giá thành chế tạo vật đúc rẻ vì đầu tư ban đầu ít, tính chất sản xuất linh hoạt. + Có khả năng cơ khí hóa và tự động hóa. - Nhược điểm: + Tiêu tốn kim loại lớn do cháy hao khi nấu luyện + Tỉ lệ phế phẩm khá cao, chất lượng vật đúc khó ổn định. + Độ bằng bề mặt chưa cao, độ chính xác kích thước thấp. + Chi tiết hộp đúc ra thường nguội không đều, gây ra biến dạng nhiệt và ứng suất dư. SVTH: Nguyễn Tự Cấp CK7 – K3 Đồ án môn học CNCTM GVHD: Nguyễn Tiến Sĩ Kết cấu của chi tiết không phức tạp nhưng vật liệu của chi tiết là gang xám 15x32 nên ta dùng phương pháp đúc, do bề mặt không làm việc không cần chính xác với dạng sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát.Làm khuôn bằng máy. Sau khi đúc cần các nguyên công làm sạch vụn cát, ba via . 2.Bản vẽ lồng phôi : 4 - XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Muốn xác định được dạng sản xuất trước hết ta phải biết được sản lượng hàng năm của chi tiết gia công. Sản lượng hàng năm được tính theo công thức sau: N = N 1 .m (1+ 100 βα + ) Trong đó: N – số lượng chi tiết được sản xuất trong một năm N 1 – số sản phẩm được sản suất trong một năm (7000 chiếc/năm) m – số chi tiết trong một sản phẩm α – phế phẩm trong xưởng đúc α = (3 – 6)% β – số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ β = (5 – 7)% vậy N = 7000.1.(1 + 100 46 + ) = 7700 chi tiết/năm Trọng lượng chi tiết được xác định theo công thức : SVTH: Nguyễn Tự Cấp CK7 – K3 Đồ án môn học CNCTM GVHD: Nguyễn Tiến Sĩ Q 1 = V.γ (kg) Trong đó : Q 1 – Trọng lượng của chi tiết γ – Trọng lượng riêng của vật liệu.Với γ gang xám là: 6,8 – 7,4 kg/dm 3 V – Thể tích của chi tiết Với : V đáy = 0.404 dm 3 V mặt bên = 0.45 dm 3 V = V đáy + .V mặt bên = 0.45 + 0.404 = 0.854 dm 3 Vậy Q 1 = V.γ = 0.854 x 7.2 = 6.15 kg Dựa vào N và Q 1 tra bảng 2 (hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM), ta có dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng khối. 5 – THỨ TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG 5.1. Xác định đường lối công nghệ Do sản xuất hàng khối lớn nên ta chọn phương pháp gia công một vị trí, gia công tuần tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo. 5.2. Chọn phương pháp gia công Phương án 1 : Chọn mặt 2 làm chuẩn thô cho nguyên công gia công mặt 1. Với phương án này cho phép đạt được độ song song giữa mặt 2 và mặt 1 một cách dễ dàng. Mặt 1 sau khi gia công sẽ được sử dụng làm chuẩn để gia công các mặt còn lại. Vì vậy mặt 1 vừa là chuẩn đo vừa là chuẩn định vị nên việc đạt kích thước: Là kích thước yêu cầu rất quan trọng khi chi tiết làm việc. SVTH: Nguyễn Tự Cấp CK7 – K3 Đồ án môn học CNCTM GVHD: Nguyễn Tiến Sĩ Phương án 2 : Chọn lỗ Ф25 làm chuẩn thô để gia công mặt 1 Với phương án này: định vị và kẹp chặt sẽ khó hơn và độ chính xác gia công không cao. Vậy : ta chọn phương án 1 để gia công chi tiết sẽ đạt hiệu quả cao hơn. 5.3.Thứ tự nguyên công: a. Xác định đường lối công nghệ: Do sản xuất hàng khối lớn nên ta chọn phương pháp gia công một vị trí, gia công tuần tự. Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng. b. Chọn phương pháp gia công : Gia công mặt đáy và gia công mặt đầu lỗ Ф16 đạt R z = 20. Theo bảng 2-1 Q2 ta được độ bóng cấp 5. Ta có phương pháp lần cuối là phay tinh, các bước gia công trước là phay thô. Gia công 4 lỗ Ф16 đạt R a = 2,5. Theo bảng 2-1 Q2 có cấp độ bóng là 6.Ta có phương pháp gia công lần cuối là doa thô, các bước gia công trước là khoan, khoét. Trong 4 lỗ này có 2 lỗ chéo nhau chọn làm chuẩn định vị nên phải gia công tinh. Gia công lỗ Ф25 +0,039 vật liệu là gang xám GX15-32. Ta thấy dung sai +0,039 ứng với lỗ Ф25 có cấp chính xác là 7, với độ nhám là R z = 1,25. Ta chọn phương pháp gia công lần cuối là doa tinh. Các bước gia công trung gian là khoét, doa thô. Gia công 2 mặt đầu trụ Ф25 đạt R z = 20. Theo bảng 2-1 Q2 ta được độ bóng cấp 5. Ta có phương pháp lần cuối là phay tinh, các bước gia công trước là phay thô. Gia công 3 lỗ M8x0,1 ta có phương pháp gia công lần cuối là tarô, các bước gia công trước là khoan. SVTH: Nguyễn Tự Cấp CK7 – K3 Đồ án môn học CNCTM GVHD: Nguyễn Tiến Sĩ 6 – TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO MỘT BỀ MẶT VÀ CHỌN LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI. 1. Tính lượng dư gia công lỗ Ф25: Độ chính xác phôi cấp 2, khối lượng phôi 6.15 kg, vật liệu gang xám GX15-32. Quy trình công nghệ bao gồm 3 bước: khoét, doa thô, doa tinh. Chi tiết được định vị bằng mặt đáy. Theo bảng 10 thiết kế đồ án CNCTM ta có R za và T a của phôi là 250 và 350 µm. Sai lệch không gian tổng cộng được xác định theo công thức sau: p = p cv Trong đó p cv = ∆ k .L – sai lệch cong vênh. L – chiều dài chi tiết ∆ k = 10 µm/mm (bảng 3-67, trang 236 sổ tay CNCTM 1) ⇒ p = 10.138 = 1380 (µm) ε b = ε c + ε k + ε đg Sai số kẹp chặt ε k = 0 Sai số chuẩn ε c = 0 Bỏ qua sai số đồ gá ε đg = 0 ⇒ ε b = 0 )( min 22 22 baazab TRZ ερ +++= ⇒ 2Z bmin = 2( 250 + 350 + 138 ) =4000 (µm ). Bước khoét : SVTH: Nguyễn Tự Cấp CK7 – K3 Đồ án môn học CNCTM GVHD: Nguyễn Tiến Sĩ Theo bảng 3-87, trang 244 sổ tay CNCTM 1 R za = 50 (µm) T a = 50 (µm) Sai lệch không gian tổng cộng được tính theo công thức : p = k.p phôi K – hệ số giảm sai (hệ số chính xác hóa) K = 0,05 (bảng 24 thiết kế đồ án CNCTM) ⇒ p = 0,05.1400 = 70 (µm) )( min 22 22 baazab TRZ ερ +++= ⇒ 2Z bmin = 2 ( 50 + 50 + 70) = 340 (µm ). Doa thô : sai lệch không gian chính bằng độ lệch đường tâm lỗ sau khi khoét nhân với hệ số giảm sai k s = 0,04 (bảng 24 thiết kế đồ án CNCTM) p a = 70 . 0,04 = 2,8 ( µm ) theo bảng 3-87 sổ tay CNCTM 1 ta có R za =10 (µm ). T a = 20 (µm ). )( min 22 22 baazab TRZ ερ +++= ⇒ 2Z bmin = 2( 10 + 20 + 2,8 ) = 65 (µm ). Doa tinh : sai lệch không gian chính bằng độ lệch đường tâm lỗ sau khi doa nhân với hệ số giảm sai k s = 0,02 (bảng 24 thiết kế đồ án CNCTM) ρ a = 2,8. 0,02 = 0,056 ( µm ) SVTH: Nguyễn Tự Cấp CK7 – K3 Đồ án môn học CNCTM GVHD: Nguyễn Tiến Sĩ theo bảng 3-87 sổ tay CNCTM 1 ta có R za = 6,3 (µm ). T a = 10 (µm ). )( min 22 22 baazab TRZ ερ +++= ⇒ 2Z bmin = 2( 6,3 + 10 + 0,056 ) = 32,7 (µm ). Ta có bảng lương dư như sau : R z T a ρ 2 2R bmin D t δ D max D min 2Z min 2Z max phôi khoét doa thô Doa tinh 250 50 10 6,3 350 50 20 10 1400 70 2,8 0,056 4000 340 65 32,7 44,6013 44,9413 45,0063 45,039 870 220 87 39 44,6 44,941 45,006 45,039 43,73 44,72 44,919 45,000 340 66 33 990 199 81 2 Z 0max = 990 + 199 + 81 = 1270 (µm) 2Z 0min = 340 + 66 + 33 = 439 (µm) Kiểm tra kết quả tính toán : Lượng dư tổng cộng 2 Z 0max - 2Z 0min = 1270 - 439 = 831 (µm) δ ph - δ ct =870 - 39 = 831 (µm) Kiểm tra bước trung gian : khoét SVTH: Nguyễn Tự Cấp CK7 – K3 Đồ án môn học CNCTM GVHD: Nguyễn Tiến Sĩ 2Z max - 2Z min = 199 - 66 = 133 (µm) δ 1 - δ 2 = 220 - 87 = 133 (µm) 2. Tra lương dư các nguyên công còn lại: Lượng dư gia công mặt đáy: Z b = 3,5 (bảng 4 -14 sổ tay CNCTM 1) Lượng dư gia công mặt đầu lỗ Ф16: Z b = 1,5 (bảng 4 -14 sổ tay CNCTM 1) Lượng dư gia công 2 mặt đầu: Z b = 3,5 (bảng 4 -14 sổ tay CNCTM 1) Lượng dư gia công lỗ trụ: Z b = 8 (kích thước lỗ là Ф16) V. TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ CẮT CHO MỘT NGUYÊN 1.Nguyên công 1: phay mặt đáy Định vị : chi tiết được định vị ở mặt đầu lỗ Ф16 là 3 bậc tự do. Kẹp chặt : chi tiết được kẹp chặt bằng êtô ở 2 mặt bên của đế. Chọn máy : máy phay nằm đứng 6H12, công suất máy N m = 7 KW. Phạm vi tốc độ trục chính là 30 -1500 vòng/phút (18 cấp),phạm vi bước tiến bàn máy 23,5-1180 (18 cấp), ([3], bảng 9-38, trang 74). Chọn dao : dao phay phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng D = 150, Z= 14, hợp kim Bk8 Tuổi bền dao: T = 180 ph Đây là dao phay phi tiêu chuẩn Sơ đồ gá dao: B = 130 D = 150 Ta có: 0.6D = 0.6x150= 90 SVTH: Nguyễn Tự Cấp CK7 – K3 Đồ án môn học CNCTM GVHD: Nguyễn Tiến Sĩ Vậy thỏa mãn điều kiện B >= 0.6D Lượng dư gia công : phay 2 lần : Bước 1 : Z b = 2,5 mm Bước 2 : Z b = 1 mm Chế độ cắt bước 1: phay thô Chiều sâu cắt t= 2,5 mm Lượng chạy dao răng S z = 0,24 mm/răng (bảng 5-126, trang 115 sổ tay CNCTM 2) Hệ số phụ thuộc vào cách gá dao k 1 = 1 Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính (α = 90 0 ) k 2 = 0,7 Giảm 20% đối với dao phay phi tiêu chuẩn ⇒ S z = 0,24.1.0,7.80% = 0,13 mm/ răng Tốc độ cắt : V b =215 m/ph (bảng 5-126, trang 115 sổ Tay CNCTM 2 ) . Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của gang k 1 = 0,79 Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao. Thực tế khi gia công dao cắt được tưới dung dịch trơn nguội rất tốt nên xem chu kỳ bền thực tế tăng gấp 2 lần chu kỳ bền danh nghĩa k 2 = 0,8 Hệ số phụ thuộc vào mac thép hợp kim cứng (BK8) k 3 = 0,8. Hệ số phụ thuộc vào mặt gia công (gang đúc có vỏ cứng) k 4 = 0,8. Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay (B/D = 130/150 = 0,87) k 5 = 0,89 Hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng chính (α = 90 0 ) k 6 = 0,95 SVTH: Nguyễn Tự Cấp CK7 – K3 [...]... 0,086 =11,307 phút Thời gian nguyên công (Thời gian từng chiếc) : Ttc= To +Tp +Tpv +Ttn To- Thời gian cơ bản Tp- Thời gian phụ = 10%To =1,131 phút Tpv- Thời gian phục vụ = 11%T0 = 1,244 phút Ttn- Thời gian nghỉ = 5%To =0,565phút Vậy Ttc = 11,307+ 1,131 + 1,244 + 0,565 = 14,247 phút IX- Thiết kế đồ gá gá đặt chi tiết cho nguyên công gia công lỗ đờng kính 45 Nguyên công gia công lỗ 45 phải qua 3 bớc : khoét... 360 vòng/phút tốc độ cắt thực tế là : 7 Nguyên công kiểm tra Kiểm tra độ song song giữa mặt lỗ trụ và mặt đáy Kiểm tra độ vuông góc giữa lỗ trụ và mặt đầu lỗ SVTH: Nguyn T Cp CK7 K3 ỏn mụn hc CNCTM GVHD: Nguyn Tin S III- Xác định thời gian nguyên công Thời gian cơ bản đợc xác định theo công thức sau: T0 = L + L1 + L2 i( phút) Sv n L- Chiều dài bề mặt gia công (mm) L1- Chiều dài ăn dao (mm) L2- Chiều... Số lần gia công Sp=Sv.n (mm/ph) Công thức tính thời gian phay T0 = L + L1 + L2 i( phút) Sp + )Nguyên công phay mặt đáy Phay thô L=260 mm = 22 mm L2=3 mm S = Z Sz =14 0,13 = 1,82 (phút) SVTH: Nguyn T Cp CK7 K3 ỏn mụn hc CNCTM GVHD: Nguyn Tin S Phay tinh L= 260 mm = 15 mm L2=3 mm = 0,368 (phút) +) phay mặt đầu lỗ 16 T0 = L + L1 i( phút) S.n L = 130 = 13 L2 = 3 = 0,592 (phút) +>Nguyên công 3 :Khoan... +>Nguyên công3 :Phay mặt đầu lỗ 45 Phay thô +>Nguyên công phay mặt đầu Phay thô L = 112 = 27 L2 = 5 = 1,424 (phút) Phay tinh L = 112 = 18 L2 = 5 = 3,033 (phút) +>Nguyên công5 : Khoét -Doa Khoét lỗ 44,1 L = 140 =3 L2 = 2 = 0,575 (phút) Doa lỗ 45 L = 140 SVTH: Nguyn T Cp CK7 K3 ỏn mụn hc CNCTM L1 = Dd 2 GVHD: Nguyn Tin S cotg + (0,5 ữ 2) L2 = 2 Doa thô : =2 (phút) Doa tinh : =2 (phút) +>Nguyên công 3 :Khoan... tay CNCTM II KLV = 1 V = 5,17 m/ph 6 = 37 vòng/phút Nguyên công tarô 2 lỗ M6 Định vị giống nh nguyên công 5 Máy khoan 2H125 Số vòng quay trục chính 45 2000 vg/phút, gồm 12 cấp tốc độ Bớc tiến trục chính 0,1 1,6 mm/vòng, gồm 9 cấp tốc độ Công suất động cơ 2,2 kw Mũi khoan thép gió 4, và mũi tarô M6 Chế độ cắt khi khoan : Lợng d gia công t = D/2 = 2 mm Lợng chạy dao s = 0,11mm/vòng Tốc độ cắt Vb... phải qua 3 bớc : khoét , doa thô , doa tinh Vì vậy khi tính toán đồ gá ta chỉ cần tính cho nguyên công khoét 1-Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kỹ thuật của nguyên công gia công lỗ 45 Yêu cầu đối với lỗ 45 là phải nằm song song với mặt đáy của chi tiết và phải vuông góc với 2 mặt đầu do vậy để gia công đợc ta phải định vị đủ 6 bậc tự do + Mặt phẳng đáy định vị 3 bậc tự do và có R z = 20 Mặt phẳng... thực tế là: Vtt = D.n 3,14 60.250 = = 47,1m / ph 1000 1000 5.Nguyên công 5 : Tính chế độ cắt cho nguyên công khoét , doa lỗ 45 Định vị : Chi tiết đợc định vị ở mặt đáy 3 bậc tự do , 2 lỗ 16 hạn chế 3 bậc tự do Kẹp chặt: Chi tiết đợc kẹp chặt bằng đòn kẹp liên động từ trên xuống vuông góc với mặt đáy Chọn máy : Máy khoan K135 Công suất máy Nm = 4 Kw Chọn dao : Mũi khoét thép gió Chế độ cắt bớc 1... là sai số chuẩn do định vị chi tiết gia công c=0 gđ: là sai số gá đặt, với = 0,023 mm là sai lệch cho phép về vị trí của nguyên công, ta có gđ = (1/5-:-1/2).50 = 20 àm + các yêu cầu kỹ thuật của đồ gá: Độ song song mặt đáy và mặt trên của đồ gá không lớn hơn 0,011 mm b Độ song song giữa các mặt tỳ của phiên tỳ không lớn hơn 0,011 mm c Độ nhám các bề mặt gia công là cấp 6: Ra=2,5 a + Nhận xét các u... Độ chính xác và năng suât gia công đảm bảo Nhợc điểm: SVTH: Nguyn T Cp CK7 K3 ỏn mụn hc CNCTM GVHD: Nguyn Tin S + Đồ gá cha đợc nhỏ gọn lắm, kích thớc của đồ gá chọn theo cảm tính + Các kết cấu thiết kế còn cha tốt SVTH: Nguyn T Cp CK7 K3 ỏn mụn hc CNCTM GVHD: Nguyn Tin S tài liệu tham khảo Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy Pgs-Pts - Trần Văn Địch 1999 2- Sổ tay công nghệ chế tạo máy Pgs-Pts... 2,5 Thay vào công thức tính lực kẹp ta có : W = 2300 2,5 = 5750 N = 575 kg * Chọn cơ cấu kẹp và cơ cấu sinh lực Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu : khi kẹp phải giữ đúng vị trí phôi lực kẹp tạo ra phải đủ ,không làm biến dạng phôi , kết cấu nhỏ gọn ,thao tác thuận lợi và an toàn Với các yêu cầu nh vậy ta chọn cơ cấu kẹp là cơ cấu mỏ kẹp , kẹp chặt bằng ren Cơ cấu sinh lực là tay công nhân Ta . )( min 22 22 baazab TRZ ερ +++= ⇒ 2Z bmin = 2( 10 + 20 + 2,8 ) = 65 (µm ). Doa tinh : sai lệch không gian chính bằng độ lệch đường tâm lỗ sau khi doa. Nguyn Tin S Chọn máy : Máy khoan K125 . Công suất máy N m = 2,8KW Chọn dao : Mũi khoan thép gió , mũi khoét, doa thép gió . Chế độ cắt bớc 1: Khoan lỗ