Để sản suất ra một sản phẩm tương ứng , lưu thông trênthị trường,thì sản phẩm đó phải có tính cạnh tranh,đem lại hiệu quả cho nhà sảnsuất,nó phải thỏa mãn các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật
Trang 1
LỜI NÓI ĐẦU
Công nghệ CTM là một môn khoa học cơ bản,cung cấp các kiến thức cơ
sở trong lĩnh vực ctm Để sản suất ra một sản phẩm tương ứng , lưu thông trênthị trường,thì sản phẩm đó phải có tính cạnh tranh,đem lại hiệu quả cho nhà sảnsuất,nó phải thỏa mãn các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật theo một yêu cầu chotrước.Để làm được điều này vai trò của người công nghệ là chủ đạo
Do vậy mỗi sinh viên phải trang bị cho mình một lượng kiến thức đấyđủ.Từ cơ bản đến chuyên sâu,để cố khả năng làm việc tốt hiệu quả trong tươnglai
Đồ án công nghệ CTM giúp sinh viên tiếp cận thực tế nhanh hơn , vớinhiệm vụ gia công chi tiết dạng càng và sự hướng dấn tụy của thầy
em đã hoàn thành công việc của mình đúng thời hạn,đủ các yêu cầu được giao Qua đó em đã củng cố thêm được nhiều kiến thức từ lý thuyết đến thực tiễn ,đểthiết kế sản phẩm của mình đạt têu cầu,đồng thời đảm bảo khả năng về kinhtế,trong điều kiện sản suất cụ thể của nước ta Đó là những kiến thức cầnthiết,thực tế cho công việc của em sau này
* Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn thầy Tăng Huy đã tận tình chỉ bảo vàgiúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học này Em rất mong được sự chỉ bảo củacác thầy cô trong bộ môn công nghệ CTM của khoa cơ khí trường ĐHBK_HN ,
để em vững vàng hơn cho công việc sau này
Hà nội :
Sinh viên: Trần duy Vũ
Trang 2_ Kích thước lớn nhất của chi tiết: l=120mm.
Chi tiết có mặt làm việc là mặt trụ, vì vậy mặt trụ phải được gia công chínhxác,đảm bảo độ bóng, độ vuông góc giữa các lỗ f22 và f28 , độ vuông góc giữađường tâm trục và mặt đầu, độ đông tâm giữa hai lỗ f22 , đạt chỉ tiêu công nghệyêu cầu…
2 Điều kiện kỹ thuật:
-Kích thước lỗ cơ bản gia công với độ chính xác : 7
-Độ không đồng tâm giữa các đường tâm lỗ f 22 : 0,01
-Độ không vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt đầu : 0,1mm/100mm
-Độ không vuông góc giữa các mặt đầu lỗ f 22H7,f28H7 : 0,1mm/100mm.-Độ không song song giữa các mặt đầu lỗ f22H7 : 0.05mm/100mm
-Độ cứng vật liệu : 180HB - 220HB (gang xám)
-Độ nhám mặt đầu : Rz= 40
-Độ nhám mặt trụ: Rz= 20
Trang 3II Tính công nghệ trong kết cấu.
- Tính công nghệ trong kết cấu có ý nghĩa rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và độ c/x gia công Những chi tiết dạng càng cần phải chú ý các đặc điểm sau:
+ Độ cứng vững của chi tiết
+ Chiều dài các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của nó chú ý nằmtrên một mặt phẳng để tiện gá đặt
+ Kết cấu nên đối xứng qua một một phẳng nào đấy
+ Hình dạng phải thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và tinh thống nhất.+ Kết cấu phải thuận lợi gia công nhiều chi tiết cùng một lúc
* Chi tiết này đã đáp ứng được tương đối đầy đủ tính công nghệ cần thiết đểgia công Chi tiết này chỉ có độ cứng vững của hai càng là chưa đáp ứng đượctính công nghệ ,nên khi gia công ta phải gia thêm cứng vững bằng các chốt tỳ
No- Sản lượng sản phẩm trong một năm , No =5000 (chiếc/năm)
N- Số chi tiết sản suất trong một năm
m-Số chi tiết trong một sản phẩm, ( m =1 )
-Số chi tiết được chế tạo thêm để giự trữ ,( 5 7)
6 4
-Công thức khối lượng chi tiết : G = V.
Trang 4XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ BẢN VẼ
CHI TIẾT LỒNG PHÔI
I Chọn phương pháp chế tạo phôi.
- Loại phôi được xác định theo kết cấu chi tiết,vật liệu ,dạng sản suất,cụthể của từng nhà máy xí nghiệp
- Chọn phôi ,tức là chọn phương pháp chế tạo phôi,xác định lượng dư ,kíchthước ,dung sai của phôi
- Chi tiết thiết kế thuộc dạng càng ,vật liệu yêu cầu là gang xám vì vậy tachọn phôi đúc ,sản suất hàng loạt nên ta chọn đúc trong khuôn kimloại Chọn vật liệu là gang xám XG15-32,với phương pháp đúc này vậtđúc đạt cấp chính xác II
*Thành phần hóa học của GX:
-Tra trong…
Trang 5II Thiết kế bản vẽ lông phôi.
-Dựa vào lượng dư tính toán ta xây dung bản vẽ lồng phôi
-Lỗ f28, lỗ f22 được đúc đặc
-Sơ đồ đúc chi tiết như hình vẽ
* Tra lượng dư phôi : 3.95 , sổ tay CNCTM – tập II ta có
+ Bề mặt gia công: *Lượng dư gia công: Mặt trụ f28 28 mm
Mặt đầu f28 2.5 mm Mặt đầu f22 2 mm
Trang 6I Xác định đường lối công nghệ.
Ở đây chi tiết gia công thuộc dạng sản xuất hàng loạt và kết cấu của chi tiết có khả năng gá dao trên máy và độ cứng vững của chi tiết đủ để gia công Nên ta dùng phương án gia công một vị trí, một dao và gia công tuần tự
II Chọn phương pháp gia công.
* Đối với dạng sản suất hàng loạt lớn ,để đạt năng suất cao trong điều kiệnsản suất ở nước ta thì đường lối công nghệ thích hợp nhất là phân tán nguyêncông( ít bước công nghệ trong một nguyên công) Ơ đây ta dùng loại máy vạnnăng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng dễ chế tạo
* Dựa vào kết cấu và điều kiện kỹ thuật của chi tiết gia công ta xác địnhphương pháp gia công các bề mặt là :
III Lập tiết trình công nghệ.
Dựa vào các nguyên tắc cơ bản khi lập một tiến trình công nghệ để giacông một chi tiết máy và dựa vào đặc điểm kết cấu, đặc điểm làm việc, yêu cầu
về độ chính xác của chi tiết giá đỡ này ta chia quá trình công nghệ gia công chitiết thành các nguyên công sau:
Nguyên công 1: Phay hai mặt đầu lỗ 28
Nguyên công 2: Khoan ,Khoét ,Doa lỗ 28
Nguyên công 3: Phay bốn mặt đầu của lỗ 22
Mặt gia công Phương pháp gia công Cấp cính xác Độ bóng
4 6
5 7
Trang 7Nguyên công 4: Khoan, Khoét ,Doa lỗ 22.
Nguyên công 5,6: Tổng kiểm tra
IV Tra lượng dư, chế độ cắt, công suất cắt cho các nguyên công.
1 Nguyên công 1: Phay mặt đầu lỗ 28 để làm chuẩn tinh thống nhất.
w w
S
- Định vị :Dùng cơ cấu tự đinh tâm (Tự định tâm bằng ren vít trái
chiều).Sau khi đặt chi tiết lên mặt phẳng của hai hàm kẹp 2 ,quay vít cho hai hàm kẹp này tịnh tiến gần vào nhau về tâm của giá 8, khi đó nếu khối
v bên nào gặp chi tiết trươcsex đẩy chi tiết theo,đến khi chi tiết gia công tiếp xúc với khối v kia thì quá trình kẹp chặt chi tiết xảy ra.Để điều chỉnhtâm của giá đở 8 dùng các vít 5 sau khi nới lỏng các bu lông 7
- Chọn máy phay ngang : 6H80III
- Số cấp tốc độ trục chính : z=12 nên công bội j=1.41
- Phạm vi tốc độ của trục chính :
50; 70;99;140;198;278;392;554;781;1101;1552;2240 (vòng/ phút)
- Công suất của động cơ điện chính 3 ( kw)
- Lượng chạy dao của bàn máy :
- Số cấp bước tiến của bàn : z=12 (nên công bội j=1.41 chạy dao dọc)+ Dọc : 25;35.25;50;70;98;139;196;277;390;550;776;1250 (mm/phút) + Ngang: 18 800 (mm/phút)
Trang 8+ Thẳng đứng : 9 400 (mm/phút).
- Hiệu suất của máy = 0,8
- Chọn dao: Dao phay 3 mặt răng thép gió tuổi bền là 180 phút
- Lượng dư gia công:
Lượng dư gia công 2.5 mm theo STTKĐACNCTM T1
Số răng , Z = 16 , Đường kính dao D = 150 mm
Ta phay với chiều dầy B = 2.5 mm ,Szb = 0.1(mm/ vòng)
Vb = 42,5( m/phút)
- Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt , tra bảng 5-143 (STCNCTM).:
+ Hệ số diều chỉnh chu kỳ bền của dao , k1 = 1
+ Hệ số diều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang , k2 = 0.9
+ Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công , k3 = 0.75 + Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công (tinh ), k4 =0.8
- Chọn dao 3 mặt răng thép gió
.
m
n D
= 23.56(m/ph)
Lượng chạy dao: Sp = Sb.Z.nm = 0,1.16.50 = 80(mm/ph)
Trang 9w w
S
* Chọn theo máy: Sp = 98(mm/ph)
* Tra bảng 5-175 Sổ Tay Công Nghệ
Chế Tạo Máy – Tập 2 Công suất cắt của
một dao là 1 KW Vậy công suất của
của mặt đầu lỗ 28 hạn di chuyển
theo trục oz,quay theo ox, oy.Dùng
+ Đường kính gia công lớn nhất 35 mm
+ Khoảng cách lớn nhất từ trục chính tới bàn máy 750 (mm)
+ Số cấp tốc độ : 12
+ Giới hạn vòng quay 31,5 1400 (mm)
+ Số cấp chạy dao : 9
+ Công suất động cơ : 4 KW
+ Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy 450 x 500(mm)
+Lực tiến dao : 1500kG
[Type sidebar content A sidebar is a standalone supplement to the main document It is often aligned on the left or right of the page, or located at the top or bottom Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the sidebar text box.
Type sidebar content A sidebar is a standalone supplement to the main document It is often aligned on the left or right of the page, or located at the top or bottom Use the Text Box Tools tab to change the formatting of the sidebar text box.]
Trang 10+mô men xoắn : 4000 kG.cm
+ Hiệu suất của máy = 0 ,8
* Chọn dao: Để gia công lỗ 24 với yêu cầu đạt cấp chính xác 7 ta gia công qua
3 bước là : Khoan – khoét – dao với các dao được chọn như sau :
Dao khoan ruột gà thép gió có đường kính : d = 27 mm , đuôi côn
Dao khoét có đường kính : d = 27.8 mm
Dao doa có đường kính : d = 28 mm
S t T
K D C
.
.
Trang 11 Vt = .
4 , 0 3 75
27 4 , 23
4 , 0 1 , 0 125 , 0
25 , 0
27
= 41.73 (m/phút)
- Công thức tính lự Po và mô men xoắn M khi khoan rộng lỗ là
y x q
M D t S k C
x 10
-Trị số Mx , Po và các số mũ được tra trong bảng 5-32
CM = 0.085 , q=0 , x = 0.75 , y=0.8 (hệ số cho mô men )
CP = 23,5 , q=0 , x = 1.2 y = 0.4
kP: Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế kP= kmP= 0 75
75 0
Trang 12Tra bảng 5-140/95 STCNCTM tập 2 ta có lượng chạy dao Sb = 0.8 (mm/vòng).
S t T
K D C
.
.
8 , 27 8 18
4 , 0 1
, 0 125 , 0
2 , 0
=10003,14..2727.,838 =318,6(vòng/phút)
Vt = 27,10008..349 = 30,48 (m/phút)
y x q
M D t S k C
x 10
Trang 13- Trị số Mx , Po và các số mũ được tra trong bảng 5-32
CM = 0.085 , q=0 , x = 0.75 , y=0.8 (hệ số cho mô men )
CP = 23,5 , q=0 , x = 1.2 y = 0.4
kP: Hệ số tính đến các yếu tố gia công thực tế kP= kmP= 0 75
75 0
S t T
K D C
.
.
+ Hệ số Cv=15,6 , q=0,2 y=0,5 m=0,3 x= 0,1
+ Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điêù kiện thực tế :
Trang 14w w
28 6 , 15
5 , 0 1
, 0 3 0
2 , 0
quanh trục oz Để tăng cứng vững cho
chi tiết , ta dùng một chốt tỳ tăng cứng
vững
-Lực kẹp có chiều đi vuông góc với mặt
đầu lỗ 28 ,dùng cơ cấu kẹp ren thông
dụng
Trang 15* Chọn máy :
- -Chọn máy phay ngang : 6M82III
- Phạm vi tốc độ của trục chính : 31,5; 40; 50; 100; 160; 200; 250; 315; 400;500; 630; 800; 1000; 1250; 1600 (vòng/ phút)
- Công suất của động cơ điện chính 7.5 ( kw)
- Lượng chạy dao của bàn máy :
+ Dọc , ngang : 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400;500; 630; 800; 1000; 1250 (mm/phút) Cấp cấp tốc độ ( 18 )
- Số răng , Z = 16 , Đường kính dao D = 130 mm
- Ta phay một lần với chiều dầy B = 2 mm ,Szb = 0.1(mm/ vòng)
- Vb = 37( m/phút)
* Hệ số điều chỉnh tốc độ cắt , tra bảng 5-134 (STCNCTM).:
+Hệ số diều chỉnh chu kỳ bền của dao , k1 = 1
+Hệ số diều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang , k2 = 1
+Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bè mặt gia công , k3 = 0.75.+Hệ số phụ thuộc vào dạng gia công (tinh ), k4 =0.8
- Chọn dao 3 mặt răng thép gió
Trang 16.
m
n D
= 20,42(m/ph)
Lượng chạy dao: Sp = Sb.Z.nm = 0,1.16.50 = 80(mm/ph)
*Tra bảng 5-175 Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy – Tập 2 Công suất cắt của một dao là 1 KW Vậy công suất của 4 dao 4 KW
Vậy Nc Nm = 7.5 x 0.8=6 KW , thỏa mãn điều kiện gia công
5 Nguyên công 4 : : Khoan ,Khoét ,Doa lỗ 22
* Sơ đồ đinh vị:
-Định vị ba bậc tư do bằng phiến tỳ
của mặt đầu lỗ 22 hạn di chuyển
theo trục oz,quay theo ox, oy.Dùng
chốt trụ ngắn định vị hai bậc tư do
di chuyển theo ox, oy Một chốt tỳ
chống xoay , hạn chế 1 bậc tư do quay
quanh oz Một chốt tăng cứng vứng tự
điều chỉnh, sơ đồ được bố trí như hình vẽ
* Dùng cơ cấu kẹp bằng ren
kẹp chặt bằng cơ khí, lực kẹp vuông
góc với mặt đáy
* Chọn máy : : Chọn máy khoan đứng 2H135 có các thông số kỹ thuật như
sau:
+ Đường kính gia công lớn nhất 35 mm
+ Khoảng cách lớn nhất từ trục chính tới bàn máy 750 (mm)
+ Số cấp tốc độ : 12
+ Giới hạn vòng quay 31,5 1400 (mm)
+ Số cấp chạy dao : 9
Trang 17+ Giới hạn chạy dao 0,1 1,6 (mm) / vòng =1.41
+ Công suất động cơ : 4 KW
+ Kích thước bề mặt làm việc của bàn máy 450 x 500(mm)
+ Lực tiến dao : 1500kG
+ Mô men xoắn : 4000 kG.cm
+ Hiệu suất của máy = 0 ,8
* Chọn dao: Để gia công lỗ 22 với yêu cầu đạt cấp chính xác 7 ta gia công
qua 3 bước là : Khoan – khoét – dao với các dao được chọn như sau :
Dao khoan ruột gà thép gió có đường kính : d = 20 mm , đuôi côn
Dao khoét có đường kính : d = 21,8 mm
Dao doa có đường kính : d = 22 mm
S T
K D C
.
.
Trang 18.Kuv: hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (bảng 5-6)
20 1 , 17
04 125
, 0
25 , 0
=10003,14.29.20.73=450.85(vòng/phút)
Vt = 201000..492 = 30.89 (m/phút)
- Công thức tính lực Po và mô men xoắn M khi khoan rộng lỗ là
y q
M D S k C
x 10
y q
10
- Trị số Mx , Po và các số mũ được tra trong bảng 5-32
CM = 0.021 , q=2 , y=0.8 (hệ số cho mô men )
Trang 19S t T
K D C
.
.
8 , 21 8 18
4 , 0 1 , 0 125 , 0
2 , 0
=10003,14..2123,.82=338.8 (vòng/phút)
Vt = 21.10008..349= 23.88 (m/phút)
- Công thức tính lự Po và mô men xoắn M khi khoét rộng lỗ là
Trang 20p
y x q
M D t S k C
x 10
-Trị số Mx , Po và các số mũ được tra trong bảng 5-32
CM = 0.085 , q=0 , x = 0.75 , y=0.8 (hệ số cho mô men )
S t T
K D C
.
.
Trang 2122 6 , 15
5 , 0 1 , 0 3 0
2 , 0
.t S D Z
Mx=
100 2
10 22 176 0 1 0
* Dùng cơ cấu kẹp bằng bulông, lực kẹp vuông góc với mặt đáy
Trang 22I.Sơ đồ gá đặt phôi:
Trang 23Xác định lực cắt và mô men cắt:
Ta xác định phương chiều điểm đặt lực cắt và mômen cắt ,xác định giá trịcần thiết lực kẹp phôi trên đồ gá và bố trí lực kẹp phôi để đảm bảo năng suất kẹp cần thiết
1.Tính lực kẹp
Trị số lực kẹp phải bảo đảm sao cho trên sơ đồ gá đặt baor đảm phôi cân bằng
ổn đinh ,không bị xê dịch trong quá trình gia công dưới tác dụng của ngoại lửctong đó chủ yếu là lưc cắt và momen cắt trọng lượng bản thân phôi và các lực loại hai sinh ra trong quá trình gia công
Xác định bằn cách gải bài toán cân bằng lực :
M=0
P=0 Lực:
K=Ko.K1.K2.K3.K4.K5.K6
Ko:Hệ số an toàn trong mọi trường hợp 1.5-2 => Ko=1
Trang 24K1:Hệ số phụ thuộc lượng dư không đều gia công tinh K1=1
K2: Hệ số phụ thuộc độ mòn dao làm tăng lực cắt K2=1-1.9=>K2=1.5K3: Hệ số phụ thuộc lực cắt tăng vì cắt không liên tụcK3=1
K4: Hệ số phụ thuộc nguồn sinh lực không ổn định K4=1.3
K5, K6:Không có
Vậy K=1.5*1*1.5*1*1.3=2.92
F : Hệ số ma mát mặt chuẩn và mặt định vị 0.1-0.15 => f= 0.13
Ro : Khoảng cách từ tâm kẹp tới tâm mũi khoan Ro=107
D : Đường kính lỗ gia công
R : Bán kính lỗ kẹp
13 0 14 22
47 2
.107=734.7 NVậy W = 74 Kg
N số lần tiếp xúc chi tiết gia công với đồ định vị là N=2
Trang 25dc sai số phụ thuộc khả năng lắp giáp đồ gá và dụng cụ chọn 6mm
c sai số chuẩn được tính đảm bảo khoảng cách 107-0.02+0.5
Chọn kiểu lắp cho chốt trụ: f 28 H7/k6
f 28 H7: ES=+0.21; EI=0
f 28 k6=: es=+0.15; ei=0.02
Dung sai :T =0.21- 0.15 =0.06 Vởy khe hở e=0.06
Dung sai đường kính lỗ chuẩn f 28 là +0.021
2ct= 102+0-0.852-62-0.132=63.2606=>ct =7.95mm=0.008mm
Mà kích thước gia công có miền dung sai là T=0.05+0.02=0.07mm Như vậy là đảm bảo sai số cho phép