Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết tay biên (bản vẽ + thuyết minh)

Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết tay biên (bản vẽ + thuyết minh)Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết tay biên (bản vẽ + thuyết minh)Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết tay biên (bản vẽ + thuyết minh)Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết tay biên (bản vẽ + thuyết minh)Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết tay biên (bản vẽ + thuyết minh)Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết tay biên (bản vẽ + thuyết minh)Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết tay biên (bản vẽ + thuyết minh)Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết tay biên (bản vẽ + thuyết minh)Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết tay biên (bản vẽ + thuyết minh)Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết tay biên (bản vẽ + thuyết minh)

Lời nói đầu

Qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng càng cần đạt yêu cầu về các mặt đầu, độ song song của các lỗ với nhau Từ các yêu cầu trên, ta phải thiết kế một qui trình công nghệ hợp lý từ khâu tạo phôi đến khâu tạo thành chi tiết hoàn chỉnh.

Trên cơ sở đó ta phải thiết kế đồ gá, tính chế độ cắt và xác định thời gian gia công cơ bản cho từng

nguyên công một cách hợp lý để đạt hiệu quả kinh tế, kỹ thuật cao nhất Những yêu cầu trên được thể hiện trong : ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA

CÔNG CHI TIẾT TAY BIÊN.

Các số liệu, thông số do tra bảng hoặc tính toán đều dựa vào các tài liệu và kinh nghiệm của thầy hướng dẫn Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau việc thiết kế quy trình công nghệ còn so sánh và chọn lọc ra được một phương án công nghệ hợp lý nhất đảm bảo yêu cầu về chất lượng, giá thành rẻ, thời gian, đáp ứng nhu cầu xã hội.

Tuy nhiên, do còn yếu kém về kinh nghiệm thực tế nên không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính toán cũng như chọn các số liệu Em rất mong thầy cô góp ý, bổ sung để kiến thức của em được vững vàng hơn

Nguyễn Quang Minh

Lời nói đầu 1

Ý kiến của Giáo viên hướng

I Phân tích chi tiết gia công 5

II Xác định dạng sản xuất 5

Phần 2: Vật liệu và phương

pháp chế tạo phôi

7

II Phương pháp chế tạo phôi 8

I Các qui trình công nghệ 10

II Phân tích qui trình công nghệ –

Phần 4: Thiết kế nguyên công 12

Nguyên công 1:Phay mặt phẳng (bề

Nguyên công 5: Vát mép 5,10 26

Nguyên công 6: chuốt rãnh 11 32

Phần 5: Tính toán lượng dư cho

Phần 6: Tính toán chế độ cắt

Phần 7: Tính toán và thiết kế

Vĩnh Long, ngày……… tháng

……… năm 200……

Giáo viên hướng dẫn

Phần 1:

Phần 1: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

I Phân tích chi tiết gia công:

1 Yêu cầu kỹ thuật:

- Vị trí tương quan giữa các bề mặt:

+ Độ không song song giữa 2 lỗ Φ12 và Φ20 không quá

0.02

+ Độ không vuông góc giữa các mặt đầu không quá

0.03

- Độ nhám bề mặt :

+ Lỗ (2) có Φ = 12mm làm việc có độ nhám bề

mặt tương đối cao Ra=0.63µm

+ Lỗ(7) có Φ = 20mm làm việc có độ nhám bề mặt

tương đối cao

Ra= 2.5µm

+ Các bề mặt 1-3-6-8 có độ nhám RZ= 40µm

+ Các bề mặt còn lại không gia công có Rz= 80µm

+ Các góc lượn R= 4mm

2 Vật liệu chế tạo:

Tay biên là chi tiết dạng càng, chịu tải trung bình,

làm việc trong môi trường rung động nên vật liệu chế

tạo phải đáp ứng được độ cứng vững Vật liệu thông

thường dùng để chế tạo là thép cacbon, thép hợp kim,

các loại gang xám Ở đây với chi tiết nầy ta chọn vật

liệu là gang xám GX 15 – 32, do việc chế tạo (đúc ) và

gia công cũng như giá thành đối với vật liệu gang

xám thấp

II Xác định dạng sản xuất:

Trong chế tạo máy, người ta phân biệt thành 3 dạng

sản xuất:

 Sản xuất đơn chiếc

 Sản xuất hàng loạt ( lớn, vừa, nhỏ )

 Sản xuất hàng khối

- Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ

thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau Để xác định được

dạng sản xuất, ta cần phải tính:

a Sản lượng hàng năm của chi

tiết:

Đây là số chi tiết đựơc sản xuất trong một năm,

được tính bởi công thức:

) 100

.m.(1 N

N

0

β

α + +

=

Trong đó:

- N : số chi tiết được sản xuất trong một năm

- N0 : số sản phẩm được sản xuất trong một

năm

- m: số lượng chi tiết trong một sản phẩm

-α : % phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc - rèn (α = 3% - 6%)

- β : số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ: ( β = 5%

- 7% )

Từ phiếu nhiệm vụ, ta có các số liệu:

Số sản phẩm được sản xuất trong một năm là N0 =

b Trọng lượng của chi tiết: được xác định theo

công thức:

Q1 = V.γ (kg )Trong đó:

Q1: trọng lượng của chi tiết ( kg )V: thể tích của chi tiết ( dm3 )

γ : trọng lượng riêng của vật liệu chế tạochi tiết

Với chi tiết giá đỡ kẹp là chi tiết dạng càng, vật liệu là gang xám, nên :

- Trọng lượng riêng của gang xám là: 7,2 (kg/dm3

gang

Độ bền

Độ cứng HB

Thành phần hoá

học ( % ) Ké

Khôngquá

GX 15 –

( Thiết kế đúc – trang 48 )

II Phương pháp chế tạo phôi:

Do vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám, cùng với việc chitiết được sản xuất hàng loạt lớn nên chi tiết đựơc đúc cấpchính xác 2, cấp chính xác kích thước IT 15 – IT 16, thuộc nhómphức tạp II Chi tiết đựơc đúc trong khuôn bằng kim loại( khuôn gang ) và có lõi là kim loại, với mặt phân khuônnằm ngang Đúc dưới áp lực thấp

Sai lệch cho phép về kích thước chi tiết đúc: ± 0,5 ( mm )

(B 3-3 tr 174 – ST1 )

Sai lệch về chiều dầy thành gân không gia công: ± 0,4

( mm )(Tr81 – TKá đúc)

Sai lệch cho phép về khối lựơng: 8% ( bảng 14 – trang 80

– Thiết kế đúc )

Lượng dư lớn nhất để gia công cơ khí vật đúc: 4 (mm)

(B19-T83-TK Đúc )

Lượng co theo chiều dài của vật đúc: 1% ( B23-T90-TK

Đúc )

Lượng dư gia công của chi tiết:

Các bề mặt gia công Lượng dư cho phép ( mm )

( Bảng 19 – trang 84 – TK Đúc )

• Dung sai kích thước chi tiết đúc (mm), lấy theo IT15:

Kích thước danh nghĩa

> 0 ÷ 6 : 0,480 > 6 ÷ 10 :0,580

> 10 ÷ 18 : 0,700 > 18 ÷ 30 :0,840

> 30 ÷ 50 : 1,000 > 50 ÷ 80 :1,200

> 80 ÷ 120 : 1,400 > 120 ÷ 180 :1,600

• Quá trình hình thành phôi:

Theo [7, trang 63] quá trình hình thành phôi

trải qua các bước sau:

- Trước hết bộ phận kỹ thuật phải vẽ bản vẽ vật

đúc Căn cứ vào bản vẽ vật đúc bộ phận mộc mẫu

chế tạo ra mẫu và hộp lõi Ở bộ phận làm khuôn

người ta dùng mẫu và hỗn hợp làm khuôn để chế tạo

ra khuôn Ở bộ phận làm lõi người ta dùng hộp lõi

và hỗn hợp làm lõi chế tạo ra lõi Sau khi sấy khuôn

và lõi ta đem lắp ráp khuôn lõi lại với nhau Tiến

hành các bước tiếp theo như rót kim loại vào khuôn,

mởõ khuôn lấy vật đúc, phá lõi khỏi vật đúc, làm

sạch vật đúc và kiểm nghiệm

- Chi tiết được làm sạch bằng các thiết bị phun cát khô

và phun cát ướt tự động và bán tự động

3 Bản vẽ khuôn đúc:

4 Các lưu ý khi đúc chi tiết:

Do gang xám dễ đúc do chảy loãng tốt, ít co ngót nên

được dùng rộng rãi để đúc các chi tiết, nhưng trong

quá trình đúc cần lưu ý một số việc sau:

- Do gang dễ biến trắng nên khi dùng vật làm

nguội cần phải thận trọng

- Khi đúc, thông thường, nên rót kim loại vào

chỗ mỏng nhằm làm đồng đều nhiệt độ, tránh nút

nhiệt ở vật đúc

- Tránh bị biến trắng cục bộ Khi ráp khuôn

nên tránh khe hở lớn giữa ruột vì có thể tạo rìa thừa,

gây nứt ở mép cạnh

Phần 3:

Phần 3: QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

I Các qui trình công nghệ:

Ta có hình vẽ chi tiết lồng phôi và các bề mặt cần

gia công:

Qua hình vẽ trên, ta nhận thấy rằng có những qui trình

công nghệ như sau:

1 Qui trình công nghệ 1:

lỗ Φ 20, vát mép

- Bước 1: Khoan lỗ mồi Φ 9

- Bước 2 : Khoan lỗ Φ

- Bước 6 : Vát mép

2 Qui trình công nghệ 2:

7 – 9

6 Khoét , doa, vát mép

- Bước 1 : Khoét thô lỗ Φ 11

- Bước 2 : Khoét tinh lỗ Φ 11.5

- Bước 3 : Doa thô lỗ

Φ 11.9

- Bước 4 : Doa tinh lỗ Φ

12

- Bước 5 : Vát mép

Qua các quy trình đã được nêu ra, ta nhận thấy rằng ở

từng quy trình đều có những ưu và nhược điểm Riêng

với quy trình công nghệ 1, ta thấy rằng đây là qui trình

gia công hợp lý hơn so với các quy trình kia, với các ưu

điểm sau:

- Trình tự gia công hợp lý

- Các sai số trong quá trình gia công ít xuất

hiện do các chuẩn được chọn trong từng nguyên công

đều theo các nguyên tắc chọn chuẩn

- Về mặt tính toán và thiết kế đồ gá tương

đối dễ hơn so với các quy trình công nghệ còn lại

Phần 4:

Phần 4: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

I Nguyên công 1: Phay mặt phẳng ( bề mặt 1

-6 )

1 Sơ đồ gá đặt: như hình vẽ

2 Định vị: hạn chế 5 bậc tự do

3 Chọn máy: máy phay 6H82

4 Dụng cụ cắt: Dao phay hình trụ răng nhỏ thép

gió

D = 100 ; B = 49 ; Z = 10 ) ( sổ tay dụng cụ cắt gọt )

5 Lượng dư gia công: 3.5 ( mm )

6 Chế độ cắt:

7 Phay mặt phẳng :

- Chiều sâu cắt: t = 3,5 ( mm )

- Lượng chạy dao răng: SZ = 0,2 ( mm/răng )

( bảng 5-131 trang 119 – ST2 )

- Lượng chạy dao vòng : S = SZ x Z = 0,2 x 10 = 2

- Ta chọn số vòng quay theo máy, n = 150 ( v/ph )

- Tốc độ cắt thực tế là:

)m/ph(

1000

503,14x100x11000

.D.ntt

Vậy máy hoạt động tốt

8 Thời gian thực hiện nguyên công:

Do cắt một lần với lượng dư gia công là 3.5

mm, nên thời gian thực hiện nguyên công là :

lý của chi tiết

TP: thời gian phụ, là thời gian để gá, kiểm tra kích thước, tháo chi tiết… Giá trị gần đúng TP = 10%T0

TPV: thời gian phục vụ chỗ làm việc, gồm:

thời gian phục vụ kỹ thuật

( Tpvkt = 8%T0 ) và thời gian phục vụ tổ chức ( Tpvtc = 3%T0 )

TTN : thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân

( TTN = 5%T0 )

Với: thời gian cơ bản được xác định bằng công

thức sau:

) phút (

S.n 2

L1LL

=

Với: L: chiều dài bề mặt gia công ( mm )

L1: chiều dài ăn dao ( mm )

) phút /

vòng(

125.83,14x100

1000x39.5D

1000vtt

π

=

L2 : chiều dài thoát dao ( mm )S: lượng chạy dao vòng ( mm/vòng )n: số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút

Ta có:

Chiều dài bề mặt gia công : L = 30 (mm)

Do đây là nguyên công phay mặt phẳng nên

chiều dài ăn dao là:

L1= t(D−t)+(0,5÷3) mm ( TKĐACNCTM – trang

63 )

 L1= 3,5(100−3,5)+3=21,4 (mm)

Chiều dài thoát dao: L2 = 2 ÷ 5, chọn L2 = 5 ( mm )

Lượng chạy dao vòng: S = 2 ( mm / vòng )

Số vòng quay: n = 150 ( v/ph )

Thời gian gia công cơ bản là:

) phút (

0,22x150

521,430

S.n 2

L1LL

Vậy: Thời gian thực hiện bước 1 là:

TB1 = T01 + 10%T01 + 8%T01 + 3%T01 +5%T01 = 0,25 ( phút )

II Nguyên công 2: Phay mặt phẳng ( bề mặt

3 - 8 )

1 Sơ đồ gá đặt: như hình vẽ

2 Định vị: hạn chế 5 bậc tự do

3 Chọn máy: máy phay 6H82 ( giống như nguyên

công 1 )

4 Dụng cụ cắt: Dao phay hình trụ răng nhỏ thép

gió

( D = 100 ; B = 49 ; Z = 10 ) ( sổ tay

dụng cụ cắt gọt )

5 Lượng dư gia công: 2.5 ( mm )

6 Chế độ cắt:

7 Phay mặt phẳng :

- Chiều sâu cắt: t = 2,5 ( mm )

- Lượng chạy dao răng: SZ = 0,15 ( mm/răng )

vòng(

1433,14x250

1000x45D

1000vtt

1000

x150x1003,141000

.D.ntt

Vậy máy hoạt động tốt

8 Thời gian thực hiện nguyên công:

Do cắt một lần với lượng dư là 2,5 ( mm ), nên

thời gian thực hiện là:

TB1 = T01 + TP + TPV + TTN

Với: Thời gian cơ bản được xác định bằng công thức sau:

) phút (

S.n 2

L1LL

T01 + +

=

Ta có:

Chiều dài bề mặt gia công: L = 30 (mm)

Do đây là nguyên công phay mặt phẳng nên

chiều dài ăn dao là:

L1= t(D−t)+(0,5÷3) mm ( TKĐACNCTM – trang 63 )

 L1= 2,5(100−2,5)+3=18,6 (mm)

Chiều dài thoát dao: L2 = 2 ÷ 5, chọn L2 = 5 ( mm )

Lượng chạy dao vòng: S = 1.5 ( mm / vòng )

Số vòng quay: n = 150 ( v/ph )

Thời gian gia công cơ bản là:

) phút (

0,241.5x150

5,630 S.n 2

L1LL

T01= + + = +18 + =

Vậy:Thời gian thực hiện bước 1 là:

TB1 = T01 + 10%T01 + 8%T01 + 3%T01 +5%T01 = 0,31 ( phút )

III Nguyên công 3: Khoan, khoét, doa lỗ Φ 20, vát

1 Sơ đồ gá đặt: như hình vẽ

2 Định vị: hạn chế 5 bậc tự do

3 Chọn máy: máy khoan 2A135

4 Bước 1 : Khoan lỗ Φ 10

a Dụng cụ cắt: mũi khoan thép gió Φ 10

( d = 10 ; l = 50 ; L = 80 ) ( TCLX 10702 – 77 )

b Lượng dư gia công: 5 ( mm )

c.Chế độ cắt :

- Chiều sâu cắt: t = 5 ( mm )

- Lượng chạy dao : S = 0,47 ( mm/vòng )

vòng(

3,14x10

1000x28D

1000vtt

03,14x10x751000

.D.ntt

- Ta chọn: SM = 600 (mm/phút ) ( bảng thuyết minh máy )

- Công suất cắt: N = 1 ( kW )

( Bảng 5- 92 -trang 87 – ST 2 )

- Kiểm tra vơí công suất máy: N = 1 (kW) < Nđc = 4

(kW)

Vậy máy hoạt động tốt

d Thời gian thực hiện bứơc 1:

Thời gian thực hiện được xác định :

) phút (

S.n 2

L1LL

=

- Chiều dài gia công : L = 30 mm

- Chiều dài ăn dao :

2cot

2

1 = d gϕ+

L

85.423

32

385.430

×

++

=

Thời gian thực hiện bước 1 là:

TB1 = T01 + 10%T01 + 8%T01 + 3%T01 +5%T01 = 0,14 ( phút )

5 Bước 2: Khoét thô lỗ Φ 11

a. Dụng cụ cắt : Mũi khoét D = 11mm

( γ = 50 ; α = 80 ; ϕ = 600 ; ϕ1 = 300; w = 10 ; f = 1 ; λ = 0 )

( Sổ tay dụng cụ cắt gọt )

b. Lượng dư gia công :

5.02

1011

= D d

c.Chế độ cắt :

- Chiều sâu cắt: t = 0,5 ( mm )

- Lượng chạy dao : S = 0,9 ( mm/vòng )

vòng(

23,14x11

1000x97D

1000vtt

π

=

- Ta chọn số vòng quay theo máy, n = 1000 ( v/ph )

- Tốc độ cắt thực tế là:

Vậy máy hoạt động tốt

d. Thời gian thực hiện bứơc 2:

Do cắt một lần với lượng dư là 0,5 ( mm ), nên

thời gian thực hiện bước là:

TB2 = T02 + TP + TPV + TTN

Với : thời gian cơ bản được xác định bằng công

thức sau:

) phút (

S.n 2

L1LL

T02 + +

=

Ta có:

Chiều dài bề mặt gia công: L = 30 (mm)

Do đây là nguyên công phay mặt phẳng nên

chiều dài ăn dao là:

L1= − cotgϕ +2

2

d D

 cot 600 2

Chiều dài thoát dao: L2 = 3 ( mm )

Thời gian gia công cơ bản là:

TB2 = T02 + 10%T02 + 8%T02 + 3%T02 +5%T02 = 0,09 (phút )

6 Bước 3 : khoét tinh lỗ Φ 11.5

a. Dụng cụ cắt : Mũi khoét D = 11.5 (mm)

= D d

c.Chế độ cắt :

- Chiều sâu cắt: t = 0,25 ( mm )

- Lượng chạy dao : S = 0,55 ( mm/vòng )

vòng(

3,14x11.5

1000x123D

1000vtt

π

=

- Ta chọn số vòng quay theo máy, n = 1200 ( v/ph )

- Tốc độ cắt thực tế là:

Vậy máy hoạt động tốt

d. Thời gian thực hiện bứơc 3:

Do cắt một lần với lượng dư là 0,25 ( mm ), nên

thời gian thực hiện bước là:

TB2 = T03 + TP + TPV + TTN

Với : thời gian cơ bản được xác định bằng công

thức sau:

) phút (

S.n 2

L1LL

T03 + +

=

Ta có:

Chiều dài bề mặt gia công: L = 30 (mm)

Do đây là nguyên công phay mặt phẳng nên

chiều dài ăn dao là:

L1= − cotgϕ +2

2

d D

 cot 600 2

2

115

Chiều dài thoát dao: L2 = 3 ( mm )

Thời gian gia công cơ bản là:

TB3 = T02 + 10%T02 + 8%T02 + 3%T02 +5%T02 = 0,051

( phút )

7 Bước 4 : Doa thô lỗ Φ 11.9

a. Dụng cụ cắt : Mũi doa D = 11.9 (mm)

= D d

c.Chế độ cắt :

- Chiều sâu cắt: t = 0,2 ( mm )

- Lượng chạy dao : S = 1,7 ( mm/vòng )

vòng(

3,14x11.9

1000x8.2D

1000vtt

π

=

Ta chọn số vòng quay theo máy, n = 300( v/ph )

- Tốc độ cắt thực tế là:

π

= .D.n 3,14x11,8x300= =

vtt 1000 1000 11.1 ( v/ph )

d. Thời gian thực hiện bứơc 4:

Do cắt một lần với lượng dư là 0,05 ( mm ), nên thời gianthực hiện bước là:

TB5 = T02 + TP + TPV + TTN

Với : thời gian cơ bản được xác định bằng công

thức sau:

) phút (

S.n 2

L1LL

T05 + +

=

Ta có:

Chiều dài bề mặt gia công: L = 30 (mm)

Do đây là nguyên công phay mặt phẳng nên

chiều dài ăn dao là:

L1= − cotgϕ +2

2

d D

 cot 50 2

2

9.11

Chiều dài thoát dao: L2 = 3 ( mm )

Thời gian gia công cơ bản là:

8 Bước 5 : Doa tinh lỗ Φ 12

a. Dụng cụ cắt : Mũi doa D = 12 (mm)

( γ = 00 ; α = 100 ; α1 = 25; ϕ = 50 ; w = 10 ; f = 1 ; λ = 0 ; c

= 1 )

( Sổ tay dụng cụ cắt gọt )

b. Lượng dư gia công :

2

9.1112

= D d

c. Chế độ cắt :

- Chiều sâu cắt: t = 0,05 ( mm )

- Lượng chạy dao : S = 1,4 ( mm/vòng ) ( bảng

vòng(

3,14x12

1000x9.3D

1000vtt

π

=

Ta chọn số vòng quay theo máy, n = 350( v/ph )

- Tốc độ cắt thực tế là:

π

= .D.n 3,14x11,8x350= =

vtt 1000 1000 12.9 ( v/ph )

d. Thời gian thực hiện bứơc 5:

Do cắt một lần với lượng dư là 0,2 ( mm ), nên

thời gian thực hiện bước là:

TB4 = T02 + TP + TPV + TTN

Với : thời gian cơ bản được xác định bằng công

thức sau:

) phút (

S.n 2

L1LL

T04 + +

=

Ta có:

Chiều dài bề mặt gia công: L = 30 (mm)

Do đây là nguyên công phay mặt phẳng nên

chiều dài ăn dao là:

L1= − cotgϕ +2

2

d D

2

5.119

Chiều dài thoát dao: L2 = 3 ( mm )

Thời gian gia công cơ bản là:

9 Bước 6 : Vát mép 4

a. Dụng cụ cắt : Dao doa D = 12 ( ϕ = 450 ; L1 = 1 )

(TCLX 1672 – 71 )

b. Chế độ cắt :

- Chạy dao bằng tay

3 Chọn máy: máy khoan 2A592

4 Dụng cụ cắt : Dao doa D = 20 ( ϕ = 450 ;

L1 = 1 )

( TCLX 1672 – 71 )

5 Chế độ cắt :

- Chạy dao bằng tay