Báo cáo cuối kỳ nhóm 12 môn công nghệ chế tạo máy 2 đề tài thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết nắp

BẢNG KẾ HOẠCH THỰC HIỆN BÀI TẬP NHÓM THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT1 Nhận đề tài thiết kế 08/02/2023-Chọn thành viên nhóm 2 Phân chia nhiệm vụ, lập bản kế hoạch tuần - Dư

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

KHOA CÔNG NGHỆ CƠ

LỜI NÓI ĐẦU

Trong cuộc sống ngày nay, đất nước đang phát triển theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nên ngành cơ khí đóng một vai trò rất quan trọng trong việc xây dựng và phát triển đất nước, ví dụ như trong các lĩnh vực về xây dựng, nông nghiệp, công nghiệp, giao thông vận tải

Đối với sinh viên nghành kỹ thuật nói chung và sinh viên cơ khí trường Đại học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh nói riêng là một kỹ sư Cơ Khí trong tương lai chúng ta phải cố gắng trao dồi những kiến thức học được trong nhà trường và cả ở ngoài xã hội không ngừng cố gắng học tập nâng cao trình độ bản thân, tay nghề để giúp đất nước canh tranh được với các nước trên thế giới Qua môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy 2 đã giúp chúng ta hiểu rõ hơn về ngành nghề

Cơ khí đặc biệt là ngành Chế tạo máy, môn học này là một tiền đề lớn chuẩn bị kiến thức cho các môn sau này, góp phần không nhỏ vào hành trang cơ khí ta về sau.

Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện đồ án thiết kế quy trình công nghệ do trình độ và năng lực cũng như điều kiện về thời gian còn nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính toán cũng như chọn các số liệu Chúng em rất mong được sự góp ý, bổ sung của Thầy để đề tài được hoàn thiện

hơn Đặc biệt, nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Hữu Lộc – Thầy là người trực tiếp hướng dẫn chúng em trong quá trình thực hiện đồ án này Được sự hướng dẫn tận tình của Thầy mà chúng em tự nhận ra được những thiếu xót, những hạn chế của bản thân về kiến thức và từ đó cố gắng hoàn thành đồ án môn học Công nghệ Chế tạo máy 2 một cách hoàn chỉnh.

Nhóm 12, chúng em chân thành cảm ơn Thầy ạ !

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

ĐỀ TÀI 4

BẢNG KẾ HOẠCH THỰC HIỆN BÀI TẬP NHÓM 5

CHƯƠNG 1 - NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG 8

1.1 Vật liệu chế tạo 8

1.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 8

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 10

2.1 Các dạng sản xuất 10

2.2 Sản lượng chi tiết cần chế tạo 10

2.3 Khối lượng chi tiết 10

2.4 Dạng sản xuất đặc trưng 12

CHƯƠNG 3: CHỌN PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI 13

3.1 Phương pháp chế tạo phôi 13

3.1.1 Chọn dạng phôi 13

3.1.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi 14

CHƯƠNG 4: LẬP TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ 17

4.1 Bản vẽ đánh số 17

4.2 Bản vẽ chi tiết 18

4.3 Bản vẽ lồng phôi 19

4.4 Chọn chuẩn công nghệ 19

4.4.1 Chọn chuẩn thô 19

4.4.2 Chọn chuẩn tinh 19

4.5 Chọn trình tự gia công các bề mặt 20

4.5.1 Mục đích 20

4.5.2 Nội dung 20

4.5.3 Lập quy trình công nghệ 20

4.6 Lập thứ tự sơ bộ các nguyên công 20

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 21

5.2 Nguyên công 2 23

5.3 Nguyên công 3 24

5.3.1 Chọn máy 25

5.3.2 Chọn dụng cụ cắt 26

5.3.3 Chế độ cắt 26

5.3.4 Tính công suất cắt 28

5.3.5 Thời gian gia công 29

5.3.6 Sai số chuẩn 30

5.4 Nguyên công 4 31

5.5 Nguyên công 5 32

5.6 Nguyên công 6 33

5.7 Nguyên công 7: 35

CHƯƠNG 6: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Hình bản vẽ chi tiết 4

Hình 2: Khối lượng chi tiết 11

Hình 3: Bản vẽ đánh số 17

Hình 4: Bản vẽ chi tiết 18

Hình 5: Bản vẽ lồng phôi 19

Hình 6: Nguyên công 1 21

Hình 7: Nguyên công 2 23

Hình 8: Nguyên công 3 25

Hình 9: Sơ đồ động học máy phay đứng 6H12 26

Hình 10: Nguyên công 4 31

Hình 11: Nguyên công 5 32

Hình 12: Nguyên công 6 34

Hình 13: Nguyên công 7 35

ĐỀ TÀI

Hình 1: Hình bản vẽ chi tiết

BẢNG KẾ HOẠCH THỰC HIỆN BÀI TẬP NHÓM THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT

1

Nhận đề tài thiết kế

08/02/2023-Chọn thành viên nhóm

2

Phân chia nhiệm vụ, lập bản kế hoạch tuần - Dương Anh Khoa : Vẽ 3D

và bản vẽ chi tiết

- Nguyễn Thành Luân: Tínhtoán trọng lượng và xác địnhdạng sản xuất

3

+ Chọn phương án kiểm tra các yêu cầu kỹ thuật

của chi tiết (thiết kế bản vẽ chi tiết đúng theo yêu

cầu kỹ thuật) (1)

+ Phân tích chi tiết gia công, chọn phương pháp

thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết cơ

khí theo bản vẽ chi tiết (2)

+Xác định lượng dư tổng cộng cho các bề mặt gia

công, dung sai kích thước phôi, góc nghiêng thoát

khuôn, bán kính góc lượn, độ nhám bề mặt phôi

(2)

21/02/2023

- Dương Anh Khoa : (2) và (3)

- Nguyễn Thành Luân: (1)

Hình thành bản vẽ lòng phôi.(3)

4

+ Chọn tiến trình gia công (chọn phương pháp

gia công, chọn chuẩn, chọn trình tự gia công các

bề mặt, xác định các sai số gia công) (1)

+ Thiết kế nguyên công (vẽ sơ đồ gá đặt, , bản vẽ

thứ tự mặt gia công ,bản vẽ thứ tự các bước trong

+ Xác định, tính toán chế độ cắt cho 1 nguyên

công (chiều sâu cắt, tốc độ cắt, số vòng quay,

công suất cắt, chọn máy theo công suất (1)

+ Dùng phương pháp tra bảng chế độ cắt (trong

sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1,2,) cho các bề

9

Viết hoàn chỉnh và đóng thuyết minh CNCTM 2 25/04/2023

-Dương Anh Khoa-Nguyễn Thành Luân

CHƯƠNG 1 - NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG 1.1 Vật liệu chế tạo

• Đủ độ cứng vững, chịu được lực khi làm việc và khi gia công cắt gọt với năng suất cao

• Bề mặt chuẩn đủ rộng để tiện gá đặt, gia công

• Bề mặt gia công thuận tiện cho việc gia công (ăn dao, thoát dao) và gia công với nhiềudao để đạt năng suất cao

• Các lỗ phải có kết cấu đơn giản, kích thước tang từ trong ra ngoài, và không đứt

quảng, dạng rãnh hay định hình

• Các lỗ nên vuông góc với bề mặt vách để tránh lệch dao khi gia công

• Các lỗ kẹp chặt phải là lỗ tiêu chuẩn

- Vật liệu phải được chọn sao cho hợp lý, đảm bảo về giá thành sản xuất, khả năng giacông và đặc biệt là khả năng có thể nhiệt luyện để đạt được độ cứng theo yêu cầu đề rađối với chi tiết Vật liệu chế tạo là gang xám, kí hiệu GX 15-32 có thành phần hóa học: C

=(3,2- 3,5)%; Si =(2-2,4)%; Mn =(0,7-1,1)%; P <0,4%; S <0.15% Ngoài ra còn có cácthành phần khác như Ni , Cr , Mo…Theo trang 220 tài liệu [8] ta có các thông số sau:+ Giới hạn bền kéo 150 N/mm2

+ Độ dẻo dai   0,5% + Giới hạn bền uốn 320 N/mm2

+ Gới hạn bền nén 600 N/mm2

+ Độ cứng 170-229 HB, chọn HB = 190 N/mm2

+ Dạng grafit: tấm nhỏ mịn có tính chảy lỏng cao

- Tính chất lý, hóa đủ đáp ứng chức năng phục vụ vào công nghệ chế tạo

- Vật liệu chi tiết là gang xám kí hiệu: GX 15-32 nên ta chế tạo bằng phương pháp đúc

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

- Đây là chi tiết thuộc dạng khối nên cũng như các dạng chi tiết khác đối với chi tiếtdạng hộp tính công nghệ trong kết cấu có ý nghĩa quan trọng không những ảnh hưởngđến khối lượng lao động chế tạo nó mà còn ảnh hưởng đến việc tiêu hao vật liệu Vìvậy khi thiết kế cần phải chú ý đến kết cấu

- Đủ độ cứng vững, chịu được lực khi làm việc và khi gia công cắt gọt với năng suấtcao

- Độ cứng vững của chi tiết đủ để khi gia công không bị biến dạng.

- Bề mặt chuẩn đủ rộng để tiện gá đặt, gia công

- Bề mặt gia công thuận tiện cho việc gia công (ăn dao, thoát dao) và gia công với nhiềudao để đạt năng suất cao

- Các lỗ phải có kết cấu đơn giản, kích thước tang từ trong ra ngoài, và không đứt

quãng, dạng rãnh hay định hình

- Các lỗ nên vuông góc với bề mặt vách để tránh lệch dao khi gia công

- Các lỗ kẹp chặt phải là lỗ tiêu chuẩn

- Các lỗ trên chi tiết có kết cấu đơn giản, lỗ đủ rộng để ta có thể đưa dao vào khi gia công phay, khoan, doa…

- Chi tiết có các bề mặt đối xứng nhau, vuông góc với mặt đáy nên rất thuận tiện cho quá trình gia công chế tạo phôi

CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 2.1 Các dạng sản xuất

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

 Dạng sản xuất đơn chiếc

 Dạng sản xuất hàng loạt (lớn, vừa, nhỏ)

 Dạng sản xuất hàng khối

2.2 Sản lượng chi tiết cần chế tạo

Sản lượng hàng năm của chi tiết được xác định theo công thức:

β

N = N1 m(1 +100)Trong đó: N - số chi tiết được sản xuất trong một năm;

N1- số sản phẩm ( số máy ) được sản xuất trong một năm;

m - số chi tiết trong một sản phẩm;

β- số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ ( 5% đến 7% )

100

2.3 Khối lượng chi tiết

Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết, trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:

Q = V γ (kg)Trong đó: Q - Trọng lượng chi tiết

γ - Trọng lượng riêng của vật liệu

V - Thể tích của chi tiết

Hình 2: Khối lượng chi tiết

Với trọng lượng riêng của gang xám là 7,2 kg/dm3

 Q =2,39 kg

100Vậy khối lượng chi tiết: Q = 2,39 kg

GVHD: Phạm Hữu 1

CHƯƠNG 3: CHỌN PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI

3.1 Phương pháp chế tạo phôi

3.1.1 Chọn dạng phôi

Trong gia công cơ khí các dạng phôi có thể là: phôi đúc, rèn, dập, cán

- Xác định loại và phương pháp chế tạo phôi nhằm mục đích đảm bảo hiệu quảkinh tế - kĩ thuật chung của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chitiết từ khâu chế tạo phôi cho tới công đoạn gia công chi tiết là thấp nhất Khi xác địnhloại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc điểm về kếtcấu và yêu cầu về chiệu tải khi làm việc của chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chứcnăng, điều kiện làm việc, sản lương lượng hàng năm của chi tiết

- Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kĩ thuật và tổ chức sản xuất (khả năng về thiết bị,trình độ chế tạo phôi…) Mặt khác khi xác định phương pháp tạo phôi cho chi tiết ta cầnquan tâm đến các đặc tính của phôi và lượng dư gia công ứng với loại phôi đó

-Trong đồ án công nghệ vì sản xuất hàng khối ,vì tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta

sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn kim loại dưới áp lực

b Phôi rèn:

Phôi tự do và phôi rèn khuôn chính xác thường được sử dụng trong ngành chế tạomáy Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, cho đọ bền cơ tính cao, phôi có tính dẻo và đànhồi tốt Ở phương pháp rèn tự do, thiết bị, dụng cụ chế tạo phôi là vạn năng, kết cấu đơngiản nhưng phương pháp này chỉ tạo chi tiết có hình dáng đơn giản và năng suất thấp.Rèn khuôn có độ chính xác cao, năng suất cao nhưng phụ thuộc vào độ chính xác khuôn,mặt khác khi rèn khuôn phải có khuôn chuyên dùng cho từng chi tiết, chi phí làm khuôncao Phương pháp này khó đạt các kích thước với đọ chính xác cấp 7-8, nhưng chi tiết cóhình dạng phức tạp

c Phôi cán:

-Có profin đơn giản như: tròn, vuông, lục giác, lăng trụ…dùng để chế tạo các trụctrơn, trục bậc có đường kính ít thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trục ren, mặt bích.Phôi cán định hình phổ biến thường là phôi thép góc, thép hình: I, U, V…được dùngnhiều trong các kết cấu lắp, phôi cán định hình cho từng lĩnh vực riêng, được dùng chếtạo các toa tàu, các máy kéo máy nâng…Phôi cán có cơ tính cao, sai số phôi cán thườngthấp, độ chính xác thường là cấp 912 Phôi cán được dùng hợp lý trong trường hợp sau,khi cán không cần phải gia công cơ tiếp theo, điếu đó quan trọng khi chế tạo chi tiết bằngthép và hợp kim khó gia công, đắt tiền Chi tiết có hình dạng khá phức tạp, có một số mặtgia công có độ chính xác cấp 6 7 ta không dùng phương pháp này để chế tạo phôi

3.1.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi

a Chọn phôi: Dựa vào đặc điểm của các phương pháp chế tạo phôi trên ta chọn

- Thiết bị đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn giản nên đầu tư thấp

- Phù hợp với sản xuất hàng Khối

GVHD: Phạm Hữu 1

- Độ nhám bề mặt, độ chính xác phôi sau khi đức có thể chấp nhận để có thể tiếp tụcgia công tiếp theo

b Phương pháp chế tạo phôi:

Trong đúc phôi có những phương pháp sau:

 Đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ:

- Chất lượng bề mặt đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, phù hợpcho sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ

- Loại phôi này có cấp chính xác IT16  IT17

- Độ nhám bề mặt: Rz=160m

- Phương pháp này cho năng suất trung bình, chất lượng bề mặt không cao, gây khókhăn cho những bề mặt không gai công cơ

 Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại:

- Nếu công việc làm khuôn được thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát mẫu gỗ

- Cấp chính xác của phôi: IT15  IT16

- Độ nhám bề mặt: Rz=80m

=> Chất lượng bề mặt của chi tiết tốt hơn phương pháp đúc với mẫu gỗ, đúc được những chi tiết hình dạng lớn và phức tạp, nên phù hợp cho sản xuất hàng loạt vừa và lớn

 Đúc trong khuôn kim loại:

- Độ chính xác cao, giá thành đầu tư lớn, phôi có hình dạng gần giống chi tiết lượng

dư nhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao

- Cấp chính xác của phôi: IT14  IT17

kim loại rót vào khuôn chính xác Chất lượng bề mặt trong vật đúc kém, vì chứa nhiềutạp chất và sỉ.

 Đúc áp lực:

Dùng áp lực đẻ điền đầy kim loại trong khuôn Hợp kim để đúc dưới áp lực thường là:Thiếc, chì, kẽm, magie, nhôm, đồng Đúc dưới áp lực thường chế tạo các chi tiết phức tạpnhư: vỏ bơm xăng, dầu Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phẩm cao Nhưng không phùhợp với sản xuất vừa vì giá thành cao

 Đúc trong khuôn mỏng:

Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8mm Có thể đúcđược gang, thép, kim loại màu như khuôn cát, khối lượng vật đúc đến 100kg Dùng trongsản xuất hàng loại vừa và lớn

 Đúc liên tục:

Là quá trình rót kim loại lỏng và liên tục vào khuôn kim loại, xung quanh hoặc bêntrong có nước lưu thông làm nguội Nhờ truyền nhiệt nhanh nên kim loại khi rót vàokhuôn kết tinh ngay, vật đúc được kéo ra khỏi khuôn liên tục bằng cơ cấu đặt biệt như conlăn Thường dùng để đúc ống, thỏi, ấm

=> Kết luận: Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản

xuất ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại, làm khuônbằng máy

 Phôi đúc đạt cấp chính xác là II (bảng 3-13 tài liệu[1])

 Cấp chính xác kích thước IT14  IT17

 Độ nhám bề mặt: Rz=40m

GVHD: Phạm Hữu 1

CHƯƠNG 4: LẬP TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ 4.1 Bản vẽ đánh số

Hình 3: Bản vẽ đánh số

4.2 Bản vẽ chi tiết

Hình 4: Bản vẽ chi tiết

Chọn chuẩn thô: cần chú ý đến những yêu cầu sau:

- Phân phối đủ lượng dư cho các bề mặt tiếp theo

- Bảo đảm độ chính xác cần thiết về vị trí tương quan giữa các bề mặt không gia công vớicác bề mặt gia công

- Với yêu cầu trên ta chọn mặt bên (kích thước Ø118mm) làm chuẩn thô để gia công ởnguyên công đầu tiên

4.4.2 Chọn chuẩn tinh

- Cố gắng chọn chuẩn tinh là chuẩn tinh chính

- Chọn chuẩn công nghệ trùng chuẩn thiết kế để sai số chuẩn là bằng 0

- Chọn chuẩn sao cho khi gia công chi tiết không bị biến dạng do lực cắt, lực kẹp Mặtchuẩn phải đủ diện tích định vị

- Cố gắng chọn chuẩn thống nhất Từ những nguyên tắc trên ta chọn chuẩn tinh thốngnhất là mặt Ø116, chuẩn tinh chính là mặt Ø116 để gia công các bề mặt còn lại

4.6 Lập thứ tự sơ bộ các nguyên công

- Nguyên công 1: Phay 4mm mặt phẳng 1

- Nguyên công 2: Doa lỗ suốt θ66

- Nguyên công 3: Phay 3mm mặt phẳng 2

- Nguyên công 4: Doa lỗ θ76 chiều dài 29mm

- Nguyên công 5: Doa lỗ θ108 chiều dài 8mm

- Nguyên công 6: Doa lỗ suốt θ45

- Nguyên công 7: Khoan và doa lỗ θ6 suốt (10 lỗ)

Phương pháp gia công:

Phay thô phay tinh mặt 1 đạt cấp chính xác là cấp 4, phay tinh đạt cấp chính xác là cấp 3,

Phương án kẹp chặt: Cơ cấu kẹp chặt bằng khối V di động để giữ chi tiết không bị xê

dịch khi gia công chi tiết, phương chiều như hình vẽ

Chọn máy: Tra bảng 9-38 CNCTM3 trang 75

Đặc tính kĩ thuật Kiểu máy

6H12

Bề mặt làm việc của bàn (mm2) 320 x 1250

Công suất động cơ (kW) 7

Số vòng quay trục chính, (v/ph) 730-1500

Bước tiến của bàn (mm/ph) 23,5-1180

Chọn dao: Tra bảng 4-95 trang 376 CNCTM1, ta được:

Dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim cứng (bảng 4.95 trang 376 STCNCTM 1)

D=200, d=50, số răng Z=12

Tra bảng 4-3 trang 293 CNCTM1, ta chọn mác hợp kim khi gia công vật liệu là BK6

Chế độ cắt:

- Chiều sâu cắt: t = 4mm

- Lượng chạy dao:

Từ bảng 5-125 sách CNCTM2, ta có lượng chạy dao răng Sz là: Sz = 0,14 – 0,18