Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết nắp vặn nhỏ

Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết nắp vặn nhỏ Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết nắp vặn nhỏ Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết nắp vặn nhỏ Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết nắp vặn nhỏ Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết nắp vặn nhỏ Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết nắp vặn nhỏ Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết nắp vặn nhỏ Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết nắp vặn nhỏ Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết nắp vặn nhỏ Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết nắp vặn nhỏ Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết nắp vặn nhỏ Đồ án công nghệ chế tạo máy chi tiết nắp vặn nhỏ

LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hoá –hiện đại hoánhằm thực hiện mục tiêu đến năm 2020 nước ta cơ bản là một nước công nghiệp

Muốn được như vậy thì phải phát triển mạnh ngành công nghiệp, giảm lao động thủ công trong ngành côg nghiệp

Trong công nghiệp thì ngành chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các máy móc thiết bị phục vụ cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu ra thế giới Để phát triển ngành cơ khí chúng ta cần đẩy mạnh việc đào tạo đội ngủ cán bộ khoa học kỹ thuật và công nhân lành nghề có thể nắm bắt và làm chủ công nghệ mới Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là môn học chuyên ngành của sinh viên cơ khí Quá trình làm đồ án giúp cho sinh viên gắn lý thuyết với thực tế, biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn

Sau thời gian được trang bị kiến thức về công nghệ, nay em được giao làm đồ án với đề tài: “ thiết kế quy trình công nghệ gia công nắp nhỏ”

Do kiến thức và thời gian có hạn, thiếu kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi thiếu xót Kính mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đạt kết quả tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo tận tình của thầy Trần Quốc Hùng và các thầy cô trong khoa cơ khí cũng như các bạn đã giúp em hoàn thành đồ án

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn

-

-

MỤC LỤC

Phần I: Phân tích chi tiết gia công và xác định dạng sản xuất - trang 4

I Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết - trang 4

II Phân tích tính công nghệ trong kêt cấu của chi tiết - trang 4

Phần II : Phương pháp chế tạo phôi - trang7 Phần III: Tính toán và tra lượng dưt - rang10 Phần IV: Xác định chế độ cắt khoan 6 lỗ - trang14 Phần V : Thiết kế nguyên công - trang17

I Nguyên công 1 - trang 17

II Nguyên công 2 - trang20 III Nguyên công 3 - trang 22

IV Nguyên công 4 - trang 25

V Nguyên công 5 - trang 25

VI Nguyên công 6 - trang 27

Phần VI :Tính thời gia gia công cơ bản của các nguyên công - trang 29 Phần VII :Tính toán đồ gá - trang 38

I Tác dụng của tính toán đồ gá - trang 38

II Kết cấu của đồ gá - trang 38 III Nguyên lý hoạt động của đồ gá - trang 38

IV Tính toán lực kẹp khi khoan - trang 38

Tài liệu tham khảo - trang 40

1.2 Điều kiện làm việc

Do đóng vai trò như bạc nên điều kiện làm việc đòi hỏi độ chính xác cao như:

• Độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ

• Độ bóng bề mặt

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

Nắp nhỏ là chi tiết dạng tròn xoay nên có ý nghĩa rất quan trọng trong việc lắp đặt và ảnh hưởng trực tiếp đến những bộ phận lắp ráp cũng như năng suất Nên đòi hỏi thiết kế nắp phải có độ cứng vững nhất định, độ đối xứng cao

2.1 Yêu cầu kỹ thuật

Độ đồng tâm giữa mặt lỗ trong và mặt trụ ngoài không quá 0,03mm

Độ nhám bền mặt làm việc Ra = 0,8 – 1,6

2.2 Vật liệu Gang xám 15 – 32

Gang xám được ký hiệu bằng hai chữ C và hai số

Số thứ nhất chỉ giới hạn bền kéo k số thứ hai chỉ giới hạn bền uốnu tính theo kg/mm2

Đặc tính của GX 15-32

Giới hạn bền kéo:k=15 kg/mm2

Giới hạn bền uốn:u=32 kg/mm2

Giới hạn bền nén=60 kg/mm2

Độ cứng Brinen HB =163-229

Dang kích thước của graphít: dạng thô

2.3 Xác định dạng sản xuất

Trong chế tạo máy người ta phân biệt ba dãng sản xuất:

• Sản xuất đơn chiếc

• Sản xuất hàng loạt

• Sản xuất hàng khối

Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, tuy nhiên ở dây ta không đi sâu vào nghiên cứu những đặc điểm của từng dạng sản xuất mà chỉ nghiên cứu phương pháp tính toán

Muốn xác định phương pháp tính toán trước hết ta phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết gia công Sản lượng hàng năm được tính theo công thức:

N=N0.m ( 1 +  ) (1 +  %) %

Trong đó

• N0: Sản lượng theo đơn đặc hàng=150.000

• N:Sản lượng nhà máy sản xuất

• m:Số chi tiết trong mỗi sản phẩm=1

•  %: Số % phế phẩm cho phép =10%

•  %:Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ =4%

vậy N=150.000 1 ( 1+ 10% ) ( 1 + 4% ) = 171.600 (chi tiết)

Sau khi xác định được sản lượng hàng năm của chi tiết N ta phải xác định trọng lượng của chi tiết Trọng lượng xủa chi tiết được xác định như sau:

• Vct: Thể tích tổng thể của chi tiết

•  : Trọng lượng riêng của vật đúc

Do vật liệu là gang xám,nên = (6,8 7,4 ) kg/dm3

hàng loạt lớn.

Từ việc xác định dạng sản xuất ta có thể chọn thiết bị,trang bi, phương án lập

trình công nghệ cho phù hợp

❖ Bảng 1.1 Xác định dạng sản xuất

Dạng sản xuất

Q1- trọng lượng của chi tiết

Sản lượng hàng năm của chi tiết Đơn chiếc

Hàng loạt nhỏ

Hàng loạt vừa

Hàng loạt lớn

Hàng khối

< 5 55-100 100-300 300-1.000

> 1.000

< 10 10-200 200-500 500-5.000

> 5.000

< 100 100-500 500-5.000 5.000-50.000

> 50.000

Phần II

Phương pháp chế tạo phôi

Xác định phương pháp chế tạo phôi:

Ta có thể chọn nhiều phương án tạo phôi như rèn, đúc, dập, hàn… nhưng với vật liệu gang xám 15- 32 ta nên chọn phương án nào có tính hiệu quả và ít tốn kém hơn

• Đúc trong khuôn cát :

✓ Làm khuôn bằng tay: áp dụng cho việc đúc với dạng sản xuất đơn chiếc hay những chi tiết có kích thước lớn,độ chính xác và năng xuất phụ thuộc tay nghề thợ

✓ Làm khuôn bằng máy: áp dụng cho đúc hàng loạtvừa và hàng khối, năng xuất và độ chính xác cao

• Đúc trong khuôn kim loại;

o Ưu điểm:

✓ Chất lượng vật đúccó dộ chính xác ,độ đồng chất và chất lượng bề mặt tương đối cao

✓ Khuôn được sử dụng nhiều lần

✓ Tự động hóa các qui trình tháo, lắp, kẹp khuôn…

✓ Phù hợp với các dạng sản xuấthàng loạt lớn giá thành vật đúc rẻ

o Nhược điểm : chỉ đúc được những chi tiết có hình dáng đơn giản

✓ Không cần lõi khi đúc vật tròn xoay rỗng

✓ Do tác dụng của lực li tâm nên kim loại điền đầy vào khuôn tốt

✓ Tổ chức kim loại mịn chắc ,không bị rõ co, rõ khí

o Nhược điểm: Chỉ đúc được chi tiết tròn xoay

 Kết luận: Tham khảo qua một số phương pháp tạo phôi như trên, ta trọn

phương pháp đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng máy ,mẫu kim loại

Độ dốc thoát khuôn : 10

Bán kính góc lượn: 4,5 và 6mm

Nhiệt độ nung khuôn 1500 -2500

Độ co kim loại: 1,5%

Hổn hợp làm khuôn thường là cát 5% ,cát áo 60% , đất sét 5% ,mùn cưa 5%, mật mía 2% ,bột than 2%, nước…

Khuôn tươi độ ẩm 8%

Đúc với cấp chính xác : cấp I

Sử dụng búa phá đậu hơi ,đậu ngót rồi dùng máy phun cát làm sạch bề mặt ngoại của phôi đúc

Bản 2.1 Vẽ khuôn đúc:

D T

Phần III

Tính toán và tra lượng dư

❖ Nguyên công 1: Ra =0,8

❖ Độ chính xác phôi cấp I

❖ Gia công trên máy tiên 1A62

❖ Vật liệu phôi gang xám 15 – 32

❖ Lượng dư nhỏ nhất được tính theo công thức cửa giáo sư Kôvan:

+ Rz là độ nhấp nhô bề mặt

+ Ti: chiều sâu lớp bề mặt hư hỏng do bước trước để lại

+ i:là sai lệch không gian( cong ,vênh,sóng…)do bước trước để lại + gdsai số gá đặt ở bước đang gia công

❖ Các giá trị của phôi:

+ Rz + Ti = 600 (µm) (bảng 10 HDTK CNCTM ) Trần Văn Địch + Sai lệch tổng cộng dược xác định:

) 62 2 ( ) 32 2

=140 ( m )

cmlà giá trị sai lệch vị trí tương quan

Với bdung sai kích thước bán kính trụ =270 (B3-11 STCNCTM 1)

cdung sai kích thước chiều dài trục của phôi =460

267

140 + =301 (µm)

❖ Các giá trị của khoét:

+ Sai lệch không gian còn lại sau khi khoét

Với c là sai số chuẩn = 0

k là sai số kẹp chặt = 80 (B 21 TKĐA CNCTM)

❖ Các giá trị của doa

+ Sai số gá đặt khi doa

gd

 = 0,06 113 = 7 (µm)

❖ Lượng dư nhỏ nhất khi khoét

+ 2Zmin = 2( 2 2)

113 301

600 + + = 1843 ( µm)

❖ Lượng dư nhỏ nhất khi doa

+ 2Zmin = 2( 2 2)

7 18 50

❖ Kích thước giới hạn

+ Sau khi doa:

❖ Xác định lượng dư giới hạn

+ Khi doa 2Zmin =32,025-31,79 = 0,235 (mm)

2Zmax = 32 – 31,69 = 0,31 (mm) + Khi khoét 2Zmin = 31,79 - 29,95 = 1,84 (mm)

2Zmax = 31,69 – 29,56 = 2,13 (mm)

❖ Kiểm tra lại kết quả

+ Khi doa: 2Zmax - 2Zmin = 0,075(mm)

Kích thước Tính toán (mm)

Dung sai (mm)

Kích thước giới hạn

Lượng dư giới hạn µm

(mm)

dmin(mm)

2Zmax(µm)

2Zmin(µm) Phôi 250 350 301 - - 29,95 0,39 29,95 29,56 - - Khoét 50 50 18 113 1843 31,79 0,1 31,79 31,69 2130 1840 Doa - - - 7 239 32,025 0,025 32,025 32,00 310 235

XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT KHOAN 6 LỖ

❖ Máy khoan cần 2A55

❖ Công suất đầu khoan 4,5(kw)

❖ Công suất nâng xà ngang 1,7(kw)

❖ Dao :mũi khoan ruột gà P18 9

Chế độ cắt khi khoan:

1 Chiều sâu cắt

(m/ph)

❖ Tra bảng (3-3 CĐ GCCK trang 84 )

1,17

=

v

C

zv=0,25 xv=0 yv=0,4 m=0,125

iv uv mv

K =

27,1

=

mv

K (bảng 5-3) 1

K v = 1 , 27 T=35 (phút) (bảng 4-3)

85,0.5,4.35

9.1,17

4 , 0 0 125 , 0

25 , 0

7,25.1000

ph m n

27,19.1,17

4 , 0

0 125 , 0

25 , 0 4

,

V t T

K D C S

m xv m v zv

C

) (

mP

HB K

K mP =K mM =1

) ( 44 , 1 1 81 , 0 9 021 ,

0 2,0 0,8 kGm



) ( 7 , 324 1 81 , 0 9 7 ,

950.44,

THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

bs Bản 5.1 Vẽ đánh số

1098

76

321

I Nguyên công 1: Tiện mặt 1, 2, 3 & khoét, doa mặt 4;

❖ Sơ đồ gá như hình vẽ :

W

W

S1S2S3

n

Định vị: mâm cặp 3 chấu tự định tâm định vị 4 bậc mặt đầu mâm cặp định vị 1

vì, hai chấu của mâm cặp thay cho khối V dài định vị 4 bậc tự do, chấu còn lai đóng vai trò tạo lực kẹp)

Máy tiện 1A62

Dụng cụ cắt: dao tiện gắn mảnh hợp kim BK8

Daokhoét thép gió  31,8; dao vát mép 40; dao doa 32;

❖ CHẾ ĐỘ CẮT: (Tra ST2 CNCTM);

• Bước 1: Tiện thô mặt 1

Chiều sâu cắt t=2.5mm Lượng chạy dao S=0,8mm/v Vận tốc cắt V=97m/ph Số vòng quay n=498 v/ph Thực tế ta chọn S=0,52mm/v n=600v/ph

• Bước 2: Tiện thô mặt 2

Chiều sâu cắt t=2,5 mm Lượng chạy dao S=0,8 mm/v Vận tốc cắt V=97m/ph Số vòng quay n=498 v/ph Thực tế ta chọn S=0,8 mm/v N=480 v/ph

• Bước 3: Tiện thô mặt 3

Chiều sâu cắt t=2,5mm Lượng chạy dao S=0,8mm/v Vận tốc cắt V=97m/ph Số vòng quay n=380 v/ph Thực tế ta chọn S=0,52 mm/v n=480 v/ph

• Bước 4: Tiện bán tinh mặt 1

Chiều sâu cắt t=0,5 mm Lượng chạy dao S=0,25 mm/v Vận tốc cắt V=156 m/ph Số vòng quay n=800 v/ph Thực tế ta chọn S=0,2 mm/v n=955v/ph

• Bước 5: Tiện bán tinh mặt 2

Chiều sâu cắt t=0,5mm Lượng chạy dao S=0,25mm/v Vận tốc cắt V=156 m/ph Số vòng quay n=800v/ph Thực tế ta chọn S=0,2 mm/v n=955

• Bước 6: Tiện bán tinh mặt 3

Chiều sâu cắt t=0,5 mm Lượng chạy dao S=0,25 mm/v Vận tốc cắt V=156 m/ph Số vòng quay n=302 v/ph Thực tế ta chọn S=0,23 mm/v n=380 v/ph

• Bước 7: Khoét lỗ  32

Chiều sâu cắt t= 0 , 9 ( )

2

9 , 29 7 , 31

mm

=

−Lượng chạy dao S=0,9 mm/v Vận tốc cắt V=31 m/ph

Thực tế ta chọn S=0,91 mm/v n=305 v/ph

• Bước 8: Vát mép 2x45

Lượng dư 2x45 Số vòng quay n =305 v/ph Lượng chay dao tay

• Bước 9: Doa lỗ  32

Chiều sâu cắt t= 0 , 15

2

7 , 31

32− = mm

Lượng chạy dao S=2,4 mm/v Vận tốc cắt V=7,3 m/ph Số vòng quay n=72 v/ph Thực tế ta chọn S=1,59 mm/v n=96 v/ph

II NGUYÊN CÔNG 2:

Tiện mặt 5,6,7

S3 S2 S1 n

W W

Máy tiện 1A62

Định vị: mặt đầu định vị 3 bậc ,trụ ngắn định vị 2 bậc

Dụng cụ cắt:dao tiện gắn mảnh hợp kim BK8

• Bước 1: Tiện thô mặt 5

Chiều sâu cắt t=2mm Lượng chạy dao S=0,3mm/v Vận tốc cắt V=140m/ph Số vòng quay n=795 v/ph Thực tế ta chọn S=0,3 mm/v n=765 v/ph

• Bước 2: Tiện thô mặt 6

Chiều sâu cắt t=2mm Lượng chạy dao S=0.3mm/v Vận tốc cắt V=140m/ph Số vòng quay n=795 v/ph Thực tế ta chọn S=0,3 mm/v n=765 v/ph

• Bước 3: Tiện thô mặt 7

Chiều sâu cắt t=2mm Lượng chạy dao S=0.3mm/v Vận tốc cắt V=140m/ph Số vòng quay n=428 v/ph Thực tế ta chọn S=0,3 mm/v n=480 v/ph

• Bước 4: Tiện bán tinh mặt 5

Chiều sâu cắt t=0.5mm Lượng chạy dao S=0.25mm/v

Số vòng quay n=1006 v/ph Thực tế ta chọn S=0.27 mm/v n=955 v/ph

• Bước 5: Tiện tinh mặt 6

Chiều sâu cắt t=0.5mm Lượng chạy dao S=0.15mm/v Vận tốc cắt V=177m/ph Số vòng quay n=1006 v/ph Thực tế ta chọn S=0,15 mm/v n=955 v/ph

• Bước 6: Tiện bán tinh mặt 7

Chiều sâu cắt t=0.5mm Lượng chạy dao S=0.25mm/v Vận tốc cắt V=177m/ph Số vòng quay n=541 v/ph Thực tế ta chọn S=0,23 mm/v n=600 v/ph

S1n

WW

Máy tiện 1A62

Định vị trụ dài định vị 4 bậc ,mặt đầu định vị 1 bậc

Dụng cụ cắt : dao tiện gắn mảnh hợp kim BK8

• Bước 1: Tiện thô mặt 8

Chiều sâu cắt t=2mm Lượng chạy dao S=0,8 mm/v Vận tốc cắt V=197 m/ph Số vòng quay n=602 v/ph Thực tế ta chọn S=0,8 mm/v n=600 v/ph

• Bước 2: Tiện thô mặt 9

Chiều sâu cắt t=2mm Lượng chạy dao S=0,8mm/v Vận tốc cắt V=197m/ph Số vòng quay n=602 v/ph

n=765 v/ph

• Bước 3: Tiện thô mặt 10

Chiều sâu cắt t=2.5mm Lượng chạy dao S=0,8mm/v Vận tốc cắt V=123 m/ph Số vòng quay n=238 v/ph Thực tế ta chọn S=0,8 mm/v n=305 v/ph

• Bước 4: Tiện tinh mặt 8

Chiều sâu cắt t=0.5 mm Lượng chạy dao S=0.15 mm/v Vận tốc cắt V=197m/ph Số vòng quay n=602 v/ph Thực tế ta chọn S=0.15 mm/v n=600 v/ph

• Bước 5: Tiện bán tinh mặt 9

Chiều sâu cắt t=0.5mm Lượng chạy dao S=0.25mm/v Vận tốc cắt V=197m/ph Số vòng quay n=382 v/ph Thực tế ta chọn S=0.27 mm/v n=380 v/ph

• Bước 6: Tiện bán tinh mặt 10

Chiều sâu cắt t=0.5 mm Lượng chạy dao S=0.25 mm/v Vận tốc cắt V=197m/ph Số vòng quay n=380 v/ph

Thực tế ta chọn S=0.25 mm/v n=380 v/ph

Máy khoan 2A125

Định vị :mặt đấy dịnh vị 3 bậc, trụ ngắn định vị 2 bậc

Dụng cụ cắt :mũi khoan ruột gà P18

Vận tốc cắt V =26,8 (m/ph)

Số vòng quay n = 950 (v/ph)

Bước 2→bước 6 tương tự bước 1

V NGUYÊN CÔNG 5:

Tiện ren :gồm 4 bước

Máy tiện 1A62

Định vị mặt đầu định vị 3 bậc, trụ ngắn định vị 2 bậc

Dụng cụ cắt :dao tiện gắn mảnh hợp kim BK8

S n

W W

• Bước 1: Tiện móc rãnh 4(mm)

Chiều sâu cắt t=4 mm Lượng chạy dao S=0.2 mm/v Vận tốc cắt V= 62m/ph Số vòng quay n=266 v/ph Thực tế ta chọn S=0.2 mm/v n=230 v/ph

• Bước 2: Tiện thô trụ ren 63 (mm)

Chiều sâu cắt t=3 mm Lượng chạy dao S=0.25 mm/v Vận tốc cắt V= 140 m/ph Số vòng quay n=707 v/ph Thực tế ta chọn S=0.25 mm/v n=765 v/ph

• Bước 3: Tiện bán tinh trụ ren  63(mm)

Chiều sâu cắt t=0.5 mm Lượng chạy dao S=0.25 mm/v Vận tốc cắt V= 177 m/ph

Số vòng quay n=89 v/ph Thực tế ta chọn S=0.23 mm/v n=765 v/ph

• Bước 4: Tiện ren M 70x4

Lượng dư gia công là 7mm.Ta chia thành 9 đường chuyển dao Mỗi đường chuyển dao có

Chiều sâu cắt t = 0.4 (mm)

Lượng chạy dao S = 4 (mm)

Vận tốc cắt V = 8.4 m/ph

Số vòng quay: n = 38 (v/ph)

• Bước 1: Khoan lỗ  10,2(mm)

Chiều sâu cắt t=10,2= mm

Lượng chạy dao S=0,5 mm/v Vận tốc cắt V=27 m/ph Số vòng quay n=842 v/ph Thực tế ta chọn S=0,48 mm/v n=960 v/ph

• Bước 2: Khoét bậc 20x5

Chiều sâu cắt t= 4 , 9

2

2 , 10 20

2− d = − =

Lượng chạy dao S=0,6 mm/v Vận tốc cắt V=40 m/ph Số vòng quay n=636 v/ph Thực tế ta chọn S=0,62 mm/v n=680 v/ph

• Bước 3: Tarô M12

Chiều sâu cắt t = 0,9 (mm) Lượng chạy dao S = 1,75 (mm) Vận tốc cắt V=10 (m/ph)

Số vòng quay n = 265 (v/ph)

Ta chọn: n = 272 (v/ph)

S = 1,75 (mm)

Tk: Thời gian từng chiếc ( thời gian nguyên công)

To: Thời gian cơ bản, thời gian cần thiết để biến đổi hình dáng, kích thước và tính chất cơ lý của chi tiết

Tp: Thời gian cần thiết thới gian phục vụ để người công dân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế đổ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích thước chi tiết, v……

Tpv: Thời gian phục vụ chổ làm việc gồm

Thời gian phục vụ kỹ thuật: Tpckt = 0,8% To

Thời gian phục vụ tổ chức: Tpvtc = 0,3% To

Ttn: Thời gian phuc vụ nghỉ ngơi của công nhân Ttn = 0,5% To

Xác định thời gian gia công cơ bản theo công thức:

Ơû đây:

Sn

L L L

T o = + 1 + 2 (phút) L: là chiều dài bề mặt gia công mm

L1: là chiều dài ăn dao mm

L2: là chiều thoát dao mm

S: là lượng chạy dao vòng