ĐỒ án CÔNG NGHỆ CHẾ tạo máy thiết kế quy trình công nghệ gia công càng

CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 4.1 Chọn phôi Chọn phôi nghĩa là chọn vật liệu chế tạo, phương pháp hình thành phôi, xác định lượng dư gia công cho các bề mặt, tính toán kích thước và q

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH DOANH VÀ CÔNG NGHỆ HÀ NỘI

KHOA CƠ ĐIỆN

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Chí Quang

Sinh viên: Lê Công Tân

Mã sinh viên : 19140845

Lớp: CD24.01

Hà Nội – 2022

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc đổi mới hiện nay, đất nước ta đang phát triển hết sức mạnh mẽ theo

con đường Công nghệ hóa hiện đại hóa đất nước theo định hướng XHCN Trong đó,

ngành công nghiệp đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế

và giải phóng sức lao động của con người Để làm được điều đó chúng ta phải có

một nên công nghiệp vững mạnh, hệ thống máy móc hiện đại cùng đội ngũ cán bộ

kĩ thuật đủ năng lực

Việc học tập, thiết kế đồ án cũng như làm bài tập lớn là một công việc hết sức quan

trọng , nó giúp cho người sinh viên hiểu sâu, hiểu kĩ hơn, có kinh nghiệm hơn trong

quá trình học tập cũng như khi làm việc Mọi máy móc trong các ngành công nghiệp

đều được lắp ghép từ các chi tiết máy, do đó có thể hiể và tính toán, thiết kế những

chi tiết theo yêu cầu về độ chính xác , độ bền , độ chống mài mòn còn phải chú ý

đến việc nâng cao năng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm và chất lượng sản

phẩm Chính vì lý do này ngoài việc học ra thì việc thiết kế đồ án công nghệ là một

việc không thể thiếu của mỗi sinh viên trong ngành cơ khí

Là sinh viên khoa cơ khí, em đã được thực hiện đồ án công nghệ chế tạo máy với

nội dung "Thiết kế quy trình công nghệ gia công càng" dưới sự hướng dẫn của

thầy Nguyễn Chí Quang, với kiến thức đã được học cùng sự giúp đỡ tận tình của

thày và sự đóng góp trao đổi xây dưng của các bạn cùng lớp nên đồ án em được hoàn

thành

Song với hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiệm thức tế không nhiều nên đồ

án của em chắc chắn không thể tránh khỏi những thiết sót Nên, em rất mong thầy

cô cùng các bạn đọc góp ý, xây dựng để đồ án của em hoàn thiện hơn

Cuối cùng, em xin trân thành cảm ơn thầy cô trong bộ môn Cơ khi và đặc biệt là sự

hướng dẫn tận tình của thày Nguyễn Chí Quang đã giúp em hoàn này đồ án này

Hà Nội, ngày 19 tháng 08 năm 2022 Sinh viên thực hiện

Lê Công Tân

MỤC LỤC

Lời nói đầu

Đề bài

Mục lục

Phần I: Phân tích chức năng làm việc của chi tiết 1

Phần II: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 1

Phần III: Xác định dạng sản xuất 2

Phần IV: Chọn phương pháp chế tạo phôi 3

Phần V: Thiết kế quy trình gia công chi tiết 8

Phần VI: Tính lượng dư cho một bề mặt và tra lượng dư cho các bề mặt còn lại 22

Phần VII: Tính chế độ cắt cho một nguyên công và tra chế độ cắt công còn lại 23

Phần VIII: Tính và thiết kế đồ gá 35

Tài liệu tham khảo 43

PHẦN I: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC

CỦA CHI TIẾT

+ Chi tiết gia công là một chi tiết thuộc dạng càng Trên càng có hai lỗ cơ bản là ∅13

và lỗ ∅20 có đường tâm vuông góc với nhau

+ Chức năng làm việc của đòn quay tay gạt làm nhiệm vụ cần gạt trong các hệ thống

bánh răng

+ Bề mặt làm việc chính là bề mặt trụ ∅30 và ∅24 để lắp các chi tiết khác Vì vậy

khi gia công cần đảm bảo chính xác khoảng cách giữa 2 lỗ ∅30 và ∅24 là 60±0,1

Các điều kiện cần đảm bảo khi gia công chi tiết dạng càng:

+ Kích thước các lỗ cơ bản phải đạt độ chính xác cấp 7 ÷ 9

+ Độ nhám bề mặt Rz = 20

+ Độ không song song giữa các mặt đầu cơ bản 0,1/100mm chiều dài

+Độ nhẵn bóng bề mặt các lỗ cơ bản là Ra = 2,5

II PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT

CẤU CỦA CHI TIẾT

+ Tính công nghệ trong chi tiết dạng càng có ý nghĩa hết sức quan trọng, nó ảnh

hưởng trực tiếp tới độ chính xác và năng suất gia công

+ Độ cứng vững của càng nhỏ do các bề mặt đầu càng không nằm cùng một mặt

phẳng, chiều dài các lỗ cơ bản không bằng nhau, thành mỏng Do đó khi gia công

càng phải sử dụng chốt tì phụ để tăng độ cứng vững, ta phải chú ý tới phương của

lực kẹp để tránh làm biến dạng chi tiết gia công cũng như lúc làm việc

+ Sau khi gia công các mặt đầu và lỗ ∅20 ta dùng chung để làm chuẩn tinh thống

nhất để gia công tấ cả các bề mặt, lỗ còn lại

III XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Để xác định dạng sản xuất trước hết ta phải xác định sản lượng hàng năm của chi

tiết, sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau:

N= N0 m.(1+𝛼+β

100 )

m: Là số lượng chi tiết trong một sản phẩm => m=1

α: Lượng phế phẩm trong các phân xưởng đúc

α: 3% ÷ 6 % chọn α = 4%

β: Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ

β = 5% đến 7% Chọn β = 6%

N: Số chi tiết được sản xuất trong một năm

N0 : Số sản phẩm được sản xuất trong một năm,N0 =6400

=> N= 6400.1.(1+ 4+6

100 ) =7040 chi tiết/ năm

Trọng lượng chi tiết: Q= γ.V

Trong đó: γ là khối lượng riêng của vật liệu làm chi tiết, với GX15-32 thì γ

Theo bảng ta được dạng sản xuất là: Hàng loạt lớn

PHẦN IV CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

4.1 Chọn phôi

Chọn phôi nghĩa là chọn vật liệu chế tạo, phương pháp hình thành phôi, xác định

lượng dư gia công cho các bề mặt, tính toán kích thước và quyết định sai cho quá

trình chế tạo phôi

Chọn loại phôi:

Loại phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, loại vật liệu, điều kiện kĩ thuật,

dạng sản xuất Có nhiều phương pháo tạo phôi khác nhau:

- Phôi thép nhanh: dùng để chết tạo các loại chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt,

các trục, xi lanh, pitong, bạc, bánh răng có đường kính nhỏ dung lượng sản xuất

hàng loạt vừa, hàng khối

- Phôi dập: dùng cho trục răng côn, trục răng thẳng, các loại bánh răng khác, các

chi tiết càng các loại chi tiết này được dập trên máy búa nằm ngang hoặc máy

dập đứng

-Phôi rèn tự do: dùng trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ

-Phôi đúc: dùng cho các gối đỡ, các chi tiết dạng hộp, các laoji trục chữ thập vật

liệu dùng phôi đúc là thép, gang

Theo bài, với gang xám 15-32 ta có thể chọn phương pháp phôi đúc, phôi dập

Khi chọn phôi phải chú ý hình dáng và chất lượng bền mặt phôi gần chi tiết thực

nhằm giảm tiêu hóa kim loại, khối lượng gia công trên máy, giảm tiếu hóa dụng cụ

cắt, năng lượng và tiêu hóa khác

4.2 Các phương pháp chế tạo phôi

Đáp ứng được mục đích:

-Đáp ứng được nhu cầu kĩ thuật của sản phẩm

-Đảm bảo chi phí gia công nhỏ nhất, góp phần giảm chi phí sản xuất

Khi chế tạo phôi cần chú ý:

-Lượng dư quá lớn sẽ tốn vật liệu tiêu hoa lao động để gia công nhiều, tốn năng

lượng, dụng cụ cắt, vận chuyển nặng dẫn tới giá thành tăng

-Lượng dư quá nhỏ không đủ để hớt đi các sai lệch phôi để biến phôi thành chi tiết

hoàn thiện, làm ảnh hướng tới các bước nguyên công và các bước gia công

-Chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc vật liệu của chi tiết đúc là

GX15-32

-Việc chế tạo phôi bằng phương pháp đúc được sử dụng rộng rãi hiện nay vì phôi

đức có hình dạng kết cấu phức tạp và có thể đạt được các kích thước từ nhỏ đến

lớn mà các phương pháp như rèn, dập khó đạt được Cơ tính của vật đúc phụ thuộc

và phương pháp đúc và kĩ thuật làm khuôn

-Trong sản xuất hàng loạt lớn ta chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại độ

chính xác vật đúc đạt gấp đôi

-Bản vẽ lồng phôi:

Gia công chuẩn bị phôi:

-Làm sạch bề mặt bằng chổi sạch

-Làm sạch ba via bằng đũa

-Đối với mặt đầu của chi tiết ta chọn làm chuẩn thô để có thể mài sơ bộ lớp vỏ trên

đá mài hai đá để đủ lượng dư gia công cho chi tiết

-Hai mặt bên của chi tiết không được gia công, được mài nhẵn bằng máy mài tay

hoặc máy mài hai đá hoặc có thể dùng đũa để làm sạch

TRÌNH TỰ CÁC NGUYÊN CÔNG

Nguyên công 1: Phay mặt đáy thứ nhất ∅30

Nguyên công 2: Phay mặt đáy tiếp theo

Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa lỗ vát mép lỗ ∅20

Nguyên công 4: Phay 2 mặt đầu còn lại ∅24

Nguyên công 5: Khoan, khoét, doa lỗ vát mép lỗ ∅13

Nguyên công 6: Tổng kiểm tra

1 Chế tạo phôi

-Bản vẽ chế tạo phôi:

2.Gia công chuẩn bị phôi

2.1-Cắt bavia, đậu rót, đậu ngót:

-Ba via vật đúc được làm sạch bằng đục hoặc máy mài cầm tay đậu ngót, đậu rót

của vật đúc được cắt bằng búa tay

2.2- Làm sạch phôi

-Làm sạch phôi là loại bỏ cát và chát cát dính trên bè mặt phôi đúc Đối với sản

xuất hàng loạt lớn đã chọn, chi tiết được làm sạch trong tang quay chứa các mảng

gang, thép nhọn và cứng, cát và chát được làm sạch do va đập

2.3- Ủ phôi

- Do nguội nhanh và không đồng đều giữa các phần kim loại bề mặt phôi đúc và

phần kim loại bên trong lớp kim loại bề mặt vật đúc thường cứng và có ứng suất do

đó cần phải ủ phôi để làm đồng đều cơ tính và giảm ứng suất lớp bề mặt

- Chế độ ủ phôi bao gồm: tốc độ nung, thời gian ủ, tốc độ nguôi và phụ thuộc vào

thành phần hóa học, hình dạng, kích thước của phôi

PHẦN V: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI

TIẾT

5.1 - Xác định đường lối công nghệ

Trong các dạng sản xuất hàng loạt lớn hà hàng khối, quy trình công nghệ được

xây dựng theo nguyên tắc phân tán hoặc tập trung nguyên công

Theo nguyên tắc phân tán nguyên công thì quy trình công nghệ được chia ra các

nguyên công đơn giản có thời gian như nhau hoặc bội số của nhịp Tại đây mỗi

máy thực hiện một nguyên công nhất định, đồ gá được sử dụng là đồ gá chuyên

dụng

Theo nguyên tắc tập trung nguyên công thì quy trình công nghệ được thực hiện

trên một hoặc vài máy tự động, bán tự đông

Nguyên tắc khi thiết ké nguyên công là phải đảm bảo năng suất lao động và độ

chính xác yêu cầu, Năng suất lao động và độ chính xác phụ thuộc vào chế độ cắt,

các bước gia công, thứ tự các bước công nghệ Khi chọn phương án gia công phải

chú ý đến dạng sản xuất Vậy với yêu cầu của đề bài được giao, dạng sản xuất là

hàng loạt vừa do đó đường lối gia công công nghệ cho tiết tiết"càng gạt" này phân

tán nguyên công, đồ án sử dụng ở đây là đồ gá chuyên dụng

5.2 - Chọn phương pháp gia công

Đối với chi tiết đã cho "gia công càng gạt" và dạng sản xuất hàng loạt vừa, muốn

chuyên môn hóa cao để có thể đạt năng suất cao trong điều kiện sản xuất Việt Nam

thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyên công(ít bước công nghệ

trong một nguyên công) Ở đây chúng ta dùng các loại máy vạn năng kết hợp với

đồ gá chuyên dụng và các máy chuyên dụng để chế tạo

5.2.1 - Thiết kế nguyên công

Từ kế cấu yêu cầu gia công ta có các phương án sau:

Phương pháp:

Nguyên công 1: Phay mặt đáy thứ nhất ∅30

Nguyên công 2: Phay mặt đáy tiếp theo

Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa lỗ vát mép lỗ ∅20

Nguyên công 4: Phay 2 mặt đầu còn lại ∅24

Nguyên công 5: Khoan, khoét, doa lỗ vát mép lỗ ∅13

Nguyên công 6: Tổng kiểm tra

Sau khi đã nghiên cứu chức năng làm việc của chi tiết, tính công nghệm vật liệu,

kết cấu cũng như dạng sản xuất của chi tiết, so sánh các phương án trên ta thấy

phương án này là hợp lý nhất do đảm bảo được yêu cầu kĩ thuật của chi tiết gia

công, đảm bảo tính công nghệ chi tiết, nên ta chọn phương án này

5.2.2 - Thực hiện các nguyên công sau:

Nguyên công 1: Phay mặt đầu thứ nhất ∅30

Định vị:

Chi tiết được định vị trên phiến tì khống chế 3 bậu tự do, dùng khối V ngắn một di

động, 1 cố định (mỗi khối V khống chế 2 bậc tự do) định vị vành ngoài càng

Kẹp chặt:

Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp, chốt tì phụ có tác dụng tăng độ cứng cho cho

tiết gia công

Để xác định vị trí chính xác khi gá dao ta dung cữ so dao và 2 then dẫn hướng để

định vị đồ gá trên bàn máy

Lượng dư gia công:

Kích thước cần đạt của nguyên công là 31 với độ nhám bề mặt Rz = 20

Tra bảng 2.34HD, tương ứng với cấp độ nhám 5

Nguyên công này cần 2 bước gia công

- Phay thô với lượng dư Z=1,5mm

- Phay tinh với lượng dư Z=0,5mm

Thông số máy, dao:

- chọn máy: Chọn máy đứng vạn năng 6H82 (bảng 9.38-ST3)

-Chọn dao

Theo bảng 4.94-ST1: Chọn vật liệu dao là BK8(kim cương cứng)

Chọn dao phay mặt đầu có gắn mảnh hợp kim cứng BK8

Chọn dao theo tiêu chuẩn ta có:

D=100, B=40, d=32, Z=10(răng)

Nguyên công 2: Phay mặt đáy còn lại

Định vị:

Chọn mặt phẳng vừa gia công ở trên nguyên công I làm chuẩn, chit iết được định

vị trên phiến tì không chế 3 bậc tự do, một khối V ngắn khống chế 2 bậc tự do, một

định vị được định vị ngoài càng

Kẹp chặt:

Chi tiết được kẹp chặt bằng đòn kẹp, chốt tì phụ có tác dụng tăng đô cứng cho chi

tiết gia công

Để xác định được vị trí chính xác khi gá dao ta dùng cứ só dao và 2 thêm dẫn

hướng để định vị đồ gá trên bàn máy

Lượng dư gia công:

Kích thước cần đạt của nguyên công là 31 với độ nhám bề mặt Rz = 20

Tra bảng 2.34HD, tương ứng với cấp độ nhám 5

Nguyên công này cần 2 bước gia công

- Phay thô với lượng dư Z=1,5mm

- Phay tinh với lượng dư Z=0,5mm

Thông số máy, dao:

- chọn máy: Chọn máy phay nằm ngang 6H82T (bảng 9.38-ST3)

-Chọn dao: Dùng 2 dao phay mặt đầu bằng thép gió

Theo bảng 4.92-ST1 ta chọn theo thông số sau:

𝐷1=62mm, 𝑍1=8, 𝐿1=45mm,

𝐷2=80mm, 𝑍2=8, 𝐿2=45mm

Nguyên công 3: Khoan khoét, doa và vát mép lỗ ∅20

Định vị:

Chi tiết được định vị trên phiến tì khống chê 3 bậc tự do, một khối trụ ngắn (khống

chế 2 bậc tự do) định vị vào mặt ∅30, một khối V ngắn di động (khống chê 2 bậc

tự do) định vị ở vành ngoài lỗ bên phải, một định vị ngoài càng

Kẹp chặt:

Chi tiết được kẹp chặt bằng đai ốc và bạc chữ V, cùng khối V di chuyển di động

Chốt tỳ phụ tùng để tăng độ cứng vững cho chi tiết gia công

Khi gia công thì các dao khoan, khoét, doa được dẫn hướng nhờ bạc thay nhanh và

then dẫn hướng dùng để định vị trên đồ gá bàn máy

Tính toán và tra lượng dư:

Sau khi gia công bề mặt lỗ bóng với Ra = 1,25 ứng với cấp độ bóng 7 để đạt cấp độ

chính xác thì ta cần khoét và doa thô

Thông số máy, dao

-Khoan

Chọn máy đứng 2H125 có

Đường kính trung bình mũi khoan lớn nhất

Công suất máy Nm = 2,2KW

Chọn dao: theo bảng 4.40 ST1

Chọn mũi khoan ruột gà, đuôi côn, kiểu 1

Đường kính mũi khoan là d=19 mm

Chiều dài L=250mm, chiều dài phần làm việc là l=170mm

Chọn vật liệu cho mũi khoan là thép gió BK8

-Khoét

Ta tiến hành trên máy khoan 2H125

Chọn dao khoét:

Chọn mũi khoét có lắp mảnh hợp kim cứng

Theo bảng 4-47 ST1, ta chọn dao có thông số:

D=19,5 mm, L=180÷355 mm, l=80 mm

Vật liệu mũi khoan là: Thép gió P18

-Doa

Ta tiến hành doa trên máy khoan2H125

Chọn dao liền khối đuôi côn

Định vị:

Chi tiết định vị nhờ phiến tì (hạn chế 3 bậc tự do), một chốt trụ ngắn (hạn chế 2 bậc

tự do) định vị vào ∅30 và một chốt chám chống xoay (hạn chế 1 bậc tự do) định vị

vào càng ngoài

Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng đia ốc và bạc chữ C

Để xác định chính xác gá dao ta dùng cữ so dao, và 2 then dẫn hướng dùng để định

vị đồ gá trên bàn máy

Lượng dư gia công:

Kích thước cần đạt của nguyên công là 15mm, với độ nhám bề mặt là Rz = 20,

tương ứng độ nhám cấp 5 Nguyên công này cần 2 bước gia công:

- Phay thô với lượng dư Z=1,5mm

-Phay tinh với lượng dư Z=0,5mm

Chọn máy: theo bảng 9.38 ST3 ta chọn máy phay đứng vạn năng 6H82

Chọn dao:

Theo bảng 4.94 ST1 chọn vật liệu dao là BK8(hợp kim cứng)

Chọn dao phay mặt đầu có gắng mảnh hợp kim cứng BK8

Chọn dao tiêu chuẩn có:

D=100, B=40, d=32, Z=10 răng

Nguyên công 5: Khoan, khoét, doa và vát mép ∅13

Định vị:

Chi tiết định vị nhờ phiến tì (hạn chế 3 bậc tự do), một chốt trụ ngắn (hạn chế 2 bậc

tự do) định vị vào mặt ∅20 và một chốt chám chống xoay (hạn chế 1 bậc tự do)

định vị vào mặt càng

Kẹp chặt: chi tiết được kẹp chặt bằng đia ốc và bạc chữ C ở lỗ ∅30, chốt ren vít có

tay quay dùng để tăng độ cứng vững cho chi tiết

Khi gia công thì các khoan được dẫn hướng nhờ bạc thay nhanh và 2 then dẫn

hướng dùng để định vị đồ gá trên bàn máy

Tính toán và tra lượng dư:

Sau khi gia công bề mặt lỗ bóng với Ra = 1,25 ứng với cấp độ bóng 7 để đạt cấp độ

chính xác thì ta cần khoét và doa thô