Thuyết minh đồ án công nghệ chế tạo máy

xác định phương pháp chế tạo phôi: a Phôi rèn: Rèn dập là phương pháp tạo phôi làm cho chi tiết có độ bền tổng hợp cao, tạo nên ứng suất dư trên bề mặt chi tiết, làm cho chi tiết có tính

Trang 1

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 1

1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết: 1

1.2 Tính công nghệ trong kết cấu: 2

1.3 Về vật liệu: 2

1.4 Xác định dạng sản xuất: 2

1.4.1 Sản lượng hằng năm của chi tiết: 2

1.4.2 Xác định trọng lượng của chi tiết: 2

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI VÀ BẢN VẼ LỒNG PHÔI 3

2.1 Xác định phương pháp tạo phôi: 3

2.1.1 xác định phương pháp chế tạo phôi: 3

2.1.2 Thiết kế bản vẽ lồng phôi: 3

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 6

3.1 Chọn phương pháp gia công: 6

3.2 Lập tiến trình công nghệ: 6

3.2.1 Đánh số bề mặt gia công: 6

3.2.2 Các phương án nguyên công: 6

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 17

4.1 Nguyên công 1: Phay thô mặt đầu 146mm 17

4.2 Nguyên công 2: Phay thô mặt đầu 5 18

4.3 Nguyên công 3: Phay thô mặt đầu 3 21

4.4 Nguyên công 4: Phay bán tinh mặt đầu 3 22

4.7 Nguyên công 7: khoan- khoét- doa lỗ 4 26

4.8 Nguyên công 8: Phay thô hai mặt đầu 7 và 10 27

4.9 Nguyên công 9: Phay bán tinh hai mặt đầu 7 và 10 29

4.10 Nguyên công 10: Khoét- doa lỗ 6 31

4.11 Nguyên công 11: tiện trụ mặt 2 33

4.12 Nguyên công 12: khoan và taro hai lỗ 8 và 9 35

4.13 Nguyên công 13: vạt cạnh 2 đầu 2x45 37

CHƯƠNG 5: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO MẶT ĐẦU 3 38

5.1 Công thức xác định lượng dư gia công cho bề mặt không đối xứng: 38

5.2 Xác định lượng dư gia công cho mặt phẳng 3_ nguyên công 4: 38

Trang 2

5.2.1 các thành phần lượng dư của phôi: 38

5.2.2 Các thành phần lượng dư của bước phay thô: 38

5.2.3 Các thành phần lượng dư của bước phay bán tinh: 39

5.2.4 Các thành phần còn lại của bảng tính lượng dư: 39

CHƯƠNG 6: TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG 7 41

6.1 Chế độ cắt khi khoan lỗ 20 41

6.2 chế độ cắt khi khoét thô 21 và khoét tinh 21.7 42

6.3 chế độ cắt khi doa tinh lỗ 22 43

6.4 Thời gian gia công của nguyên công 7 43

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO NGUYÊN CÔNG 7 45

7.1 Kết cấu bản vẽ đồ gá: 45

7.2 Nguyên lý hoạt động của đồ gá: 45

7.3 Tính lực kẹp cần thiết: 46

7.4 Tính sai số của đồ gá: 47

7.5 Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá: 48

7.6 bảo quản đồ gá: 49

Trang 3

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết:

Hình 1.1_ Bản vẽ chi tiết gia công

Chi tiết cán đưa tay đập là chi tiết dạng càng, qua việc xem xét và phân tích bản vẽ chi tiết ta

thấy: các bề mặt làm việc chủ yếu là mặt lỗ , lỗ và mặt trụ Các mặt lỗ và mặt trụ này cần được giacông chính xác đạt cấp 7 để lắp với trục và lỗcủa các bộ phận khác trong máy.Các lỗ, trục này phải

có quan hệ với nhau về độ song song, độ vuông góc cao.Ngoài ra còn có quan hệ về vị trí tươngquan giữa đường tâm lỗ so với các mặt đầu của nó

Chi tiết dạng càng thường có chức năng là cầu nối giữa chi này với chi tiết khác để biến đổi

chuyển động Với chức năng và các đặc điểm như trên, khi chế tạo chi tiết cán đưa tay đập ta cần

lưu ý những yêu cầu kỹ thật sau:

 Kích thước các lỗ gia công , và mặt trụ ngoài cần được gia công với độ chính xác đạt từcấp 79, các mặt đầu phải chính xác từ cấp 810;

 Yêu cầu về độ không song song và độ không vuông góc giữa đường tâm các lỗ cơ bản chophép từ 0.050.025 mm/100 mm;

 Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ cho phép từ 0.0010.003/ 1 mm;

 Độ không song song của các mặt đầu lỗ cơ bản phải nằm trong giới hạn từ 0.00050.0025mm/1mm bán kính mặt đầu

Trang 4

1.2 Tính công nghệ trong kết cấu:

Dựa vào bản vẽ chi tiết, qua việc phân tích đặc điểm và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết cán đưa

Trong đó:- N0= 80000: Số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch;

- m = 1: Số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm;

-  = 4% (3% 6%): % chi tiết phế phẩm;

-  = 6% (5% 7%): % chi tiết dự phòng

1.4.2 Xác định trọng lượng của chi tiết:

Ta có: Q = V = 0.235 x 6.8 1.6 kg

Trong đó: - Q: Trọng lượng chi tiết;

- V= 235163.2813 mm3: Thể tích chi tiết được tính bằng phần mềm autocad_tool/ inquiry/ masproperties/ chọn chi tiết 3D/ enter;

- = 0.68 kg/ dm3: Trọng lượng riêng của của gang xám

-  = 6% (5% 7%): % chi tiết dự phòng

Với N= 88000 chiếc/ năm, Q = 1.6 kg (tra bảng 3-2 trang 173 sổ tay CNCTM 1)

Vậy dạng sản xuất chi tiết cán đưa tay đập là sản xuất hàng loạt lớn.

Trang 5

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI VÀ BẢN VẼ LỒNG PHÔI

2.1 Xác định phương pháp tạo phôi:

2.1.1 xác định phương pháp chế tạo phôi:

a) Phôi rèn:

Rèn dập là phương pháp tạo phôi làm cho chi tiết có độ bền tổng hợp cao, tạo nên ứng suất

dư trên bề mặt chi tiết, làm cho chi tiết có tính dẻo và tính đàn hồi tốt hơn Xét chi tiết cán đưa

tay đập ta thấy chi tiết có hình dạng khá phức tạp, vật liệu của chi tiết được làm bằng gang

xám, điều này sẽ rất khó khăn trong việc chế tạo phôi bằng phương pháp rèn, vì gang xám cótính dòn do đó khi rèn sẽ dễ làm chi tiết bị nứt

Vì vậy tạo phôi bằng phương pháp rèn là không hợp lý

b) Phôi cán:

Phương pháp này cũng cho cơ tính tổng hợp cao nhưng nhược điểm của phương pháp này

là việc chế tạo khuôn rất khó, chỉ thường áp dụng cán phôi dạng tròn, dài…

Chính vì những đặc điểm như vậy nên không thể chế tạo phôi bằng phương pháp cán.c) Phôi đúc:

Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn, dập Nhưng ngược lại việc chế tạo khuôn đúccho các chi tiết phức tạp là khá dễ dàng, trang thiết bị lại đơn giãn Đúc còn rất thích hợp chochi tiết làm bằng gang, ít tốn kém nguyên vật liệu

Kết luận: Từ việc phân tích các phương pháp tạo phôi trên ta thấy phương pháp đúc cho hiệu

quả kinh tế cao, thuận tiện trong việc làm khuôn, chế tạo vì vậy ta chọn phương pháp chế tạophôi là đúc

(Theo sổ tay CNCTM 1 trang 168) do là sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn đúc trong khuôncát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy Với phương pháp này phôi đúc đạt cấp chính xác II (Trabảng 3-13 trang 185 sổ tay CNCTM 1) ta thấy cấp chính xác đạt được từ (IT14 IT17), ta chọnIT15, như vậy độ nhám bề mặt Rz = 40

2.1.2 Thiết kế bản vẽ lồng phôi:

- Lượng dư gia công cơ cho các bề mặt thô:

(Tra bảng 3-95 trang 252 sổ tay CNCTM 1) ta xác định được lượng dư như sau:

Chọn mặt phân khuôn như hình 2.1, kích thước lớn nhất của chi tiết là 153 mm nên ta có:

o Kích thước 76 thêm 4.5 mm (mặt trên) và thêm 3.5 mm (mặt dưới);

o Kích thước 90 thêm 3.5 mm (mặt bên);

o Kích thước 17 thêm 3 mm (mặt bên);

o Kích thước 54 thêm 3.5 mm (mặt bên);

- Góc nghiêng thoát khuôn là 1 (Bảng 3-7 sổ tay CNCTM 1)

Do sản xuất hàng loạt lớn nên lỗ 22 < 30 sẽ không cần làm lõi (Theo giáo trình công nghệ kimloại trang 25)

Trang 6

Hình 2.1 bản vẽ khuôn đúc

Trang 7

Hình 2.2 bản vẽ lồng phôi

Trang 8

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ3.1 Chọn phương pháp gia công:

Trong gia công hàng loạt lớn, để rút ngắn được thời gian gia công, thời gian thay dao, điềuchỉnh máy và sử dụng các dụng cụ, thiết bị, đồ gá, máy móc chuyên dùng thìhình thức phân tánnguyên công sẽ cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao hơn so với phương pháp tập trung nguyêncông Chính vì vậy trong trường hợp này ta sẽ chọn phương pháp phân tán nguyên công để gia công

chi tiết cán đưa tay đập.

3.2 Lập tiến trình công nghệ:

3.2.1 Đánh số bề mặt gia công:

Hình 3.1 Đánh số bề mặt gia công3.2.2 Các phương án nguyên công:

Có nhiều cách để gia công một sản phẩm, việc lựa chọn phương pháp và trình tự gia cônghợp lý sẽ tiết kiệm được thời gian gia công, cho năng suất làm việc, hiệu quả kinh tế cao màđồng thời vẫn đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật của chi tiết đề ra Vì vậy khi lập quy trình côngnghệ gia công, việc lập ra tất cả các phương án gia công có thể và xem xét tất cả chúng mộtcách cẩn thận tỉ mỉ là rất cần thiết

Sau đây ta sẽ đi lập ra hai phương án về trình tự các nguyên công và so sánh ưu nhượcđiểm của các phương án trên

Trang 9

a) Phương án 1:

Chọn chuẩn tinh thống nhất là mặt 5 (định vị 3 bậc tự do bằng 2 phiến tỳ), mặt lỗ 8(định vị 2 bậc tự do bằng chốt trụ ngắn) và mặt lỗ 9 (định vị 1 bậc tự do bằng chốt trám).Với phương án chọn chuẩn tinh thống nhất như trên ta sẽ đi lập sơ đồ gá đặt trình tự cácnguyên công như sau (xem hình 3.2)

Việc chọn chuẩn để gia công chi tiết theo trình tự như hình 3.2 là không hợp lý vì:

- mặt lỗ 8 và 9 dùng để bắt bulong mà phải gia công tinh đạt cấp chính xác 7 để định vịnhư vậy sẽ tăng thời gian gia công, giãm năng suất và không đạt hiệu quả kinh tế;

- ngoài ra ta nên chọn chuẩn tinh sao cho vừa có thể làm chuẩn để gia công các bề mặtkhác vừa dùng để làm chuẩn trong quá trình lắp ráp_ chuẩn tinh chính Như vậy việcchọn chuẩn là hai lỗ 8 và 9 không đáp ứng được tính chất trên

b) Phương án 2:

Chọn chuẩn tinh thống nhất là mặt 1 (định vị 3 bậc tự do bằng phiến tỳ), mặt lỗ 4(định vị 2 bậc tự do bằng chốt trụ ngắn) và mặt bên 10 (định vị 1 bậc tự do bằng chốt chốngxoay) Với phương án chọn chuẩn tinh thống nhất như trên ta sẽ đi lập sơ đồ gá đặt trình tựcác nguyên công như sau (xem hình 3.3)

Với cách chọn phương án như trên ta thấy:

- các bề mặt định vị khá cứng vững, việc chọn chuẩn tinh thống nhất là mặt lỗ 4 có độnhám bề mặt yêu cầu đạt cấp 7 là hợp lý

- Ngoài ra mặt lỗ 4 sau này còn dùng để làm chuẩn trong quá trình lắp ráp

Qua hai phương án trên ta thấy phương án 1 rất khó gia công để đạt được các yêu cầu kỹthuật mà bản vẽ chi tiết đề ra, bên cạnh đó sau khi gia công xong việc lắp ráp cũng gặp nhiều khókhăn do quá trình chọn chuẩn không hợp lý Ngược lại phương án 2 có thể khắc phục được cácnhược điểm của phương án 1, đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật đề ra, tăng năng suất và đạt hiệuquả kinh tế cao

Vậy qua việc phân tích hai phương án trên ta chọn phương án sản xuất là phương án 2 và sẽtiến hành lập quy trình công nghệ gia công cho phương án này

Trang 10

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG4.1 Nguyên công 1: Phay thô mặt đầu 146mm

o K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang;

o K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao;

o K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim;

o K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công;

o K5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính;

Suy ra: V= Vbảng K1 K2 K3 K4 K5= 204x0.89x1x0.8x0.8x0.95 = 110 m/phút;

- Số vòng quay trục chính: vòng/phút, theo thuyết minh máy chọn n= 375 vòng/phút;

- Vận tốc thực tế: V= = = 88.3(m/phút)lượng chạy dao phút:

Sf = Sz.Z.n= 0.24x10x375 = 900 mm/phút, theo máy chọn Sf =750 mm/phút;

Trang 11

- Tính lại lượng chạy dao:;

- Công suất cắt: N= 4.6 kw (Bảng 5-130 sổ tay CNCTM 2) thỏa điều kiện công suất cắtcủa máy

- Thời gian nguyên công: ;

Thời gian gia công cơ bản T0:

o L: Chiều dài bề mặt gia công (mm);

o L1: Chiều dài ăn dao (mm);

o L2: Chiều dài thoát dao (mm);

o S: Lượng chạy dao vòng (mm/vòng);

o n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút

L1=; L2= 5mm (phút), suy ra

Trang 12

- Lượng chạy dao thô: Sz = 0.24 mm/răng_(0.20.24) (Bảng 5-125 sổ tay CNCTM 2);

- Vận tốc cắt: Vbảng = 204 m/phút (Bảng 5-127 sổ tay CNCTM 2)

Các hệ số dịch chỉnh: K1=0.89, K2=1, K3= 0.8, K4=0.8, K5 = 0,95;

Suy ra: V= Vbảng K1 K2 K3 K4 K5 = 204x0.89x1x0.8x0.8x0.95 = 110 m/phút;

- Vận tốc thực tế: V= = = 88.3 m/phút lượng chạy dao phút:

- Tính lại lượng chạy dao:;

- Thời gian nguyên công:

Trang 13

4.3 Nguyên công 3: Phay thô mặt đầu 3

- Tính lại lượng chạy dao:

Trang 15

Sf = Sv.n= 0.5x600 = 300 mm/phút, theo máy chọn Sf= 300 mm/phút;

Trang 16

4.5 Nguyên công 5: Phay bán tinh mặt đầu 5

L1=; L2= 5mm (phút)

Suy ra: Tp =10%T0 =0.1x0.295=0.0295 phút;

Trang 17

Tpv =11%T0 =0.11x 0.295=0.0325 phút;

Ttn =5% T0 =0.05x0.295 =0.0148 phút;

Vậy Ttc =T0 +Tpv +Tp + Ttn =0.295+0.0325+0.0295+0.0148 = 0.3718 phút4.6 Nguyên công 6: Phay bán tinh mặt đầu 1

Trang 18

L1=; L2= 5mm (phút)

Suy ra: Tp =10%T0 =0.1x0.194=0.0194 phút;

Tpv =11%T0 =0.11x 0.194=0.0213 phút;

Ttn =5% T0 =0.05x0.194 =0.0097 phút;

Vậy Ttc =T0 +Tpv +Tp + Ttn =0.194+0.0213+0.0194+0.0097 = 0.2444phút4.7 Nguyên công 7: khoan- khoét- doa lỗ 4

- Sơ đồ gá đặt:

- Định vị: Dùng một phiến tỳ định vị vào mặt đầu trụ 46 khống chế 3 bậc tự do, khối Vngắn cố định định vị vào phần trụ 46 khống chế 2 bậc tự do và dùng 1 chốt chống xoayđịnh vị vào mặt đầu trụ 52 khống chế 1 bậc tự do còn lại

- Kẹp chặt: Dùng cam lệch tâm kẹp chặt vào gờ phần trụ 46 thông qua hai đòn kẹp, sửdụng chốt tỳ phụ nhằm làm tang độ cứng vững

- Chọn máy, chọn dao và xác định chế độ cắt:

Xem chương 6_tính chế độ cắt cho nguyên công chỉ định

4.8 Nguyên công 8: Phay thô hai mặt đầu 7 và 10

Trang 19

- Định vị: Dùng phiến tỳ định vị vào mặt đầu trụ khống chế 3 bậc tự do, chốt trụ định vịvào lỗ22 khống chế 2 bậc tự do, một chốt chống xoay định vị vào mặt hông khống chế 1bậc tự do;

- Kẹp chặt: kẹp bằng ren vào đầu phần trụ 40 có bạc chữ C thuận tiện trong việc tháo lắpnhanh

Với K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang;

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao;

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim;

K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công;

K5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính;

L1= 4 mm_(25): chiều dài ăn dao; L2= 5_ (310): chiều dài thoát dao;

Trang 20

(phút)Suy ra: Tp =10%T0 =0.1x0.129 =0.0129 phút;

Tpv =11%T0 =0.11x 0.129=0.01419 phút;

Ttn =5% T0 =0.05x0.129 =0.00645phút;

Vậy Ttc =T0 +Tpv +Tp + Ttn =0.129+0.01419+0.0129+0.00645= 0.1625phút4.9 Nguyên công 9: Phay bán tinh hai mặt đầu 7 và 10

- Định vị: Dùng phiến tỳ định vị vào mặt đầu trụ khống chế 3 bậc tự do, chốt trụ định vịvào lỗ 22 khống chế 2 bậc tự do, một chốt chống xoay định vị vào mặt hông khống chế 1bậc tự do;

- Kẹp chặt: kẹp bằng ren vào đầu phần trụ 40 có bạc chữ C thuận tiện trong việc tháo lắpnhanh

Với K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang;

K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao;

K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim;

K5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính;

V= Vbảng K1.K2.K3.K5 = 388x 0.89 x1x 0.8 x 0.95 = 263m/phút;

Định dạng
Số trang	39
Dung lượng	2,48 MB