DO AN GIA CONG CO KHI phân tích chức năng làm việc của chi tiết dạng càng

LỜI NÓI ĐẦUHiện nay các nghành kinh tế nói chung và các nghành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư và cán bộ kỹ thuật được đào tạo phải có kiến thức sâurộng, đồng thời phải biết vận dụng nhữn

LỜI NÓI ĐẦUHiện nay các nghành kinh tế nói chung và các nghành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư và cán bộ kỹ thuật được đào tạo phải có kiến thức sâurộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng

Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện người học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế , xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sảnxuất nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và quy mô sản xuất cụ thể Môn học còn truyền đạt những yêu cầu

về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng

Đồ án môn học Kỹ Thuật Gia Công Cơ Khí nằm trong chương trình đào tạo của nghành máy và thiết bị mỏ thuộc khoa cơ điện có vai trò hết sức quan trọng nhằm cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc những vấn đề mà người kỹ sư gặp phải khi thiết kế một quy trình sản xuất chi tiết cơ khí

Được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo , đặc biệt là thầy

NGUYỄN THANH TÙNG đã giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học náy

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện :NGUYỄN TƯ TRUNG

MỤC LỤC

Chương I : Phân tích chức năng làm việc chi tiết 5

Chương II : Phân tích tính công nghệ trong kết cấu 6

Chương II : Xác định dạng sản xuất chi tiết 7

Chương IV : Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 8

Chương V : Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 9

V.1 : Thiết kế sơ bộ tiến trình công nghệ gia công 9

V.2 : Thiết kế nguyên công 10

V.3 : Tính lượng dư gia công , chế độ cắt , đồ gá cho gia công phay mặt đầu  60  0,019 21

CHƯƠNG I PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT

Biên máy khâu công nghiệp là một chi tiết dạng càng

Chi tiết dạng càng thường dùng để biến đổi chuyển động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác hoặc ngược lại Ngoài

ra, chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng

Điều kiện làm việc của chi tiết :

Chịu ứng suất thay đổi theo chu kỳ

Chịu lực tuần hoàn va đập

Kết cấu cơ bản chi tiết :

CHƯƠNG II PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA

Một số nét công nghệ điển hình gia công chi tiết biên như sau:

- Kết cấu gá đặt chi tiết trong gia công của càng phải được đảm bảo cứng vững không bị xoay hay dung động trong khi gia công

- Kết cấu của càng nên chọn đối xứng qua mặt phẳng nào đó hợp lý

để tiện cho công việc tính toán gia công chi tiết : Đối với chi tiết với hình dạng đối xứng ta chọn đối xứng qua mặt phẳng trung tâm vuông góc với hai mặt trụ

- Kết cấu của chi tiết đơn giản thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết một lúc

- Kết cấu chi tiết thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩn tinh thống nhất

- Đối với kết cấu của chi tiết chúng ta phải phay hai mặt đầu sao chođảm bảo độ song song để làm chuẩn thực hiện các nguyên công sau : khoan khoét dao đảm bảo độ cứng vững trong gá đặt chuẩn trong định vị

và độ song song của đường tâm hai lỗ trụ

- Áp dụng các phương pháp gia công tiên tiến : ngày nay ta có thể

sử dụng phương pháp điều khiển số CNC để thực hiện phay tự động chi tiết

CHƯƠNG III XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Số lượng chi tiết tổng cộng cần chế tạo trong một năm được xác định theo công thức :

1 (1 ) 100

Trong đó

N1 là só lượng sản phẩm trong một năm theo kế hoạch

M là số lượng chi tiết trong một sản phẩm

 là lượng sản phẩm dự phòng hàng năm

4 5000.1.(1 ) 5200

Q1 là trọng lượng chi tiết

V là thể tích của chi tiết (dm3)

 là trọng lượng riêng của vật liệu, với thép lấy   7,852kG dm/ 3

CHƯƠNG IV CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI

- Ta có chi tiết được chế tạo băng vật liệu : 45Cr

- Hình dạng khá đơn giản

Theo đặc điểm kết cấu của chi tiết ,vật liệu , điều kiện ,dạng sản xuất hànloạt lớn ta chọn phương pháp chế tạo phôi theo phương pháp đúc chính xác cấp II

- Lượng dư gia công vật đúc tra bảng 3-103 ( trang 256 sổ tay CNCTM

I ) với chiều dài vật đúc là 265 mm và kích thước chiều rộng nhỏ hơn

120 mm nên ta có các thông số tương đối sau :

CHƯƠNG V THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI

TIẾT

V.1 THIẾT KẾ SƠ BỘ TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG

Theo bản vẽ chi tiết yêu cầu chúng ta phải gia công: hai mặt đầu của chitiết , hai mặt trong của hai lỗ ở hai đầu chi tiết : 60  0,019 , 30   0,016và lỗ tra dầu

Công việc gá đặt đối với chi tiết dạng càng chủ yếu thực hiện bằng các khối V và các mặt phẳng định vị chốt định vị

Chọn phương pháp gia công

Để đảm bảo cho độ song song của đường tâm 2 lỗ trụ  600,019 , 30  0,016thì

ta thực hiện gia công mặt đầu

Gia công mặt đầu : chi tiết gia công có tính đối xứng giữa 2 mặt đầu và hai đầu của chi tiết có kích thước khác nhau nên ta tiến hành gia công từng mặt đầu

Đối với mặt đầu lớn

Dung sai T=0,015 tương ứng với cấp chính xác 6 và độ nhám cho phép

là : Ra=2,5m nên ta có thể áp dụng phương pháp gia công cuối cùng : Phay thô

Phay tinh

Đối với mặt đầu nhỏ

Dung sai T=0,024 tương ứng với cấp chính xác 8 và độ nhẵn bóng yêu cầu Ra = 2,5 m nên ta cũng áp dụng phương pháp gia công :

Khoét thô

Khoét tinh

Doa tinh

Gia công lỗ  300,016 Đây là bề mặt làm việc của chi tiết

Dung sai T = 0,016 tương ứng với cấp chính xác 7 và độ nhám yêu cầu

là 2,5 nên ta có phương pháp gia công qua các bước :

Do lỗ không làm việc nên không yêu cầu độ chính xác cao nên ta chi cầnthực hiện phương pháp gia công cơ bản :

Khoan thô

V.2 THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

- Nguyên công I : Phay mặt đầu thứ nhất

- Nguyên công II : Phay mặt đầu thứ hai

- Nguyên công III : Khoan khoét doa 0,019

gia công

Độ nhám

Ra

đầu thứ I

Máy phay 6H12

Dao phay mặt đầu thép gió

đầu thứ II

Máy phay 6H12

Dao phay mặt đầu thép gió

vát mép0,019

60

 

Máy khoan đứng 216A

Mũi khoan ruột

gà théo gióMũi doa thép gió

khoét doa vát mép0,016

30

 

2A125 Mũi khoan ruột

gà thép gió Mũi khoét thépgió

Mũi doa thép gió

a NGUYÊN CÔNG I : Phay mặt đầu thứ nhất

- Sơ đồ gá đặt

Định vị chi tiết bằng mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do bằng phiến tỳ và khối

V cố định hạn chế 2 bậc tự do ,khối V tùy động hạn chế 1 bậc tự do

Sơ đồ gá đặt :

W W

Kẹp chặt bằng 2 khối V , phương kẹp chặt song song với mặt phẳng định

vị

- Chọn máy

Chọn máy phay đứng 6H12 với các thông số

Công suất động cơ kW : 7kW

Hiệu suất máy   0,75

Bề mặt làm việc của bàn : 320×1250

Số vòng quay trục chính (vg/ph) : 235-300-375-475-600-750-960-1180-1500

30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-190-Bước tiến của bàn (mm/ph) : 300-375-475-600-750-960-1500

Tra bảng 5-40 sổ tay CNCTM II ta có chu kỳ bền của dao : T=180 phút

- Lượng dư gia công : tra bảng 3-102 sổ tay CNCTM I ,với kích thước

lớn nhất =265mm ,kích thước danh nghĩa =80mm vậy ta có

Lượng dư gia công vật đúc : 5 mm

Lượng dư gia công phay thô : 4mm

Lượng dư gia công phay tinh sau phay thô : 1mm

- Chế độ cắt

Các hệ số điều chỉnh tra bảng 5-126 sổ tay CNCTM II ta có

k1 : hệ số phụ thuộc vào cơ tính của thép ,chọn =0,89

k2 : hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của dao :với 0 , 5

thì k2=1,15

k3 : hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng ;với T15K6 thì k3=1

k4 : hệ số phụ thuộc trạng thái gia công bề mặt ,chọn =1

k5 : hệ số phụ thuộc chiều rộng phay chọn k5=1

 vt=196.0,89.1,15.1.1.1=200 (m/ph)

 1000 1000.200

637( / ) 3,14.100

t t

k1 : hệ số phụ thuộc vào cơ tính của thép ,chọn =0,89

k2 : hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của dao :với 0 , 5

thì k2=1,15

k3 : hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng ;với T15K6 thì k3=1

k4 : hệ số phụ thuộc trạng thái gia công bề mặt ,chọn =1

k5 : hệ số phụ thuộc chiều rộng phay chọn k5=1

 vt=249.0,89.1,15.1.1.1=254 (m/ph)

 1000 1000.254

801( / ) 3,14.100

t t

b NGUYÊN CÔNG II : Phay mặt đầu thứ hai

- Sơ đồ gá đặt

Định vị chi tiết bằng mặt đầu hạn chế 3 bậc tự do bằng phiến tỳ và khối

Dùng dao phay mặt đầu hợp kim cứng , tra bảng 4-3 sổ tay CNGCCK I chọn mác hợp kim cứng là T15K6

Thông số dao tra bảng 4-95 sổ tay CNCTM I : D=100 mm;

d=32mm ;B=50mm ;z=8 (răng )

Tra bảng 5-40 sổ tay CNCTM II ta có chu kỳ bền của dao : T=180 phút

- Lượng dư gia công : tra bảng 3-102 sổ tay CNCTM I ,với kích thước

lớn nhất =265mm ,kích thước danh nghĩa =80mm vậy ta có lượng dư giacông đúc mặt trên =4mm

Lượng dư gia công phay thô : 3mm

Lượng dư gia công phay tinh : 1mm

- Chế độ cắt

Phay thô

Chiểu sâu cắt :t=3mm

Lượng chạy dao tra theo bảng 5-125 sổ tay CNCTM II : S=0,2

mm/răng ,với số răng là 8 ta có S=0,2.8=1,6mm/vòng

Tốc độ cắt tra bảng 5-126 sổ tay CNGCCK II với :D=100mm; z=8 răng ; t=3,5mm ; S=0,15mm/răng tra được tốc độ cắt : vb=196 m/ph

Vt=vb.k1.k2.k3 k4.k5

Các hệ số điều chỉnh tra bảng 5-126 sổ tay CNCTM II ta có

k1 : hệ số phụ thuộc vào cơ tính của thép ,chọn =0,89

k2 : hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của dao :với 0 , 5

thì

k2=1,15

k3 : hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng ;với T15K6 thì k3=1

k4 : hệ số phụ thuộc trạng thái gia công bề mặt ,chọn =1

k5 : hệ số phụ thuộc chiều rộng phay chọn k5=1

 vt=196.0,89.1,15.1.1.1=200 (m/ph)

 1000 1000.200

637( / ) 3,14.100

t t

Lượng chạy dao tra theo bảng 5-125 sổ tay CNCTM II : S=0,8

mm/vòng ,với số răng là 8 ta có S=0,8/8=0,1mm/răng

Tốc độ cắt tra bảng 5-126 sổ tay CNGCCK II với :D=100mm; z=8 răng ; t=1mm ; S=0,1mm/răng tra được tốc độ cắt : vb=249 m/ph

Vt=vb.k1.k2.k3 k4.k5

Các hệ số điều chỉnh tra bảng 5-126 ta có

k1 : hệ số phụ thuộc vào cơ tính của thép ,chọn =0,89

k2 : hệ số phụ thuộc chu kỳ bền của dao :với 0 , 5

thì

k2=1,15

k3 : hệ số phụ thuộc mác hợp kim cứng ;với T15K6 thì k3=1

k4 : hệ số phụ thuộc trạng thái gia công bề mặt ,chọn =1

k5 : hệ số phụ thuộc chiều rộng phay chọn k5=1

 vt=249.0,89.1,15.1.1.1=254 (m/ph)

 1000 1000.254

801( / ) 3,14.100

t t

- Sơ đồ gá đặt

Định vị chuẩn tinh mặt đầu bằng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do

Kẹp chặt bằng 2 khối V phương kẹp song song với mặt phẳng định vị

Cơ cấu dẫn hướng cho dao bằng bạc dẫn hướng

- Chọn máy : chọn máy khoan đứng 216A với các thông số :

Đường kính mũi khoan lớn nhất : 75mm

Công suất N=13 kW

Hiệu suất cắt   0,75

Số vòng quay trục chính (v/ph) : 1100

68-100-140-195-275-400-530-750-Bước tiến : 0,11-0,15-0,2-0,25-0,32-0,43-0,57-0,72-0,96-1,22-1,6

- Chọn dao :

Khoét : tra theo bảng 3-4 sổ tay CNCTM I với vật liệu chế tạo chi tiết bằng thép hợp kim ta chọn mũi khoét gắn mảnh hợp kim cứng T15K6 ; gia công tinh chọn mũi khoét bằng thép gió với mác thép P9 :chu kỳ bền

Tph=80 ph

Doa tinh bằng mũi doa thép gió với mác thép P9 :chu kỳ bền Tph=120 ph

- Lượng dư gia công :lỗ qua các bước gia công đạt kích thước

Gia công đúc : tra bảng 3-102 sổ tay công nghệ chế tạo I bằng 4mm nên

Các hệ số điều chỉnh tra theo bảng 5-108 sổ tay CNCTM II

k1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền ; với tỷ số 1

H

T T



 chọn =1

k2 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt ;chọn =1

k3 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc mác hợp kim cứng ,k3=1

 vt=64.1.1.1=64 (m/ph)

 1000 1000.64

364( / ) 3,14.56

Lượng chạy dao : tra bảng 5-104 sổ tay công nghệ chế tạo II 

d NGUYÊN CÔNG IV : Khoan khoét doa vát mép  30  0,016

- Sơ đồ gá đặt

Định vị chuẩn tinh mặt đầu bằng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do và mặt trụ trong  30  0,016 bằng chốt tỳ hạn chế 2 bậc tự do và khối V tùy động hạn chế 1 bậc tự do

Sơ đồ gá đặt :

W W

Kẹp chặt bằng 2 khối V phương kẹp song song với mặt phẳng định vị

Cơ cấu dẫn hướng cho dao bằng bạc dẫn hướng

- Chọn máy : chọn máy khoan đứng 2A135 với các thông số

Số vòng quay trục chính (v/ph) : 1100

68-100-140-195-275-400-530-750-Bước tiến (mm/v) : 1,6

0,11-0,15-0,2-0,25-0,32-0,43-0,57-0,72-0,96-1,22-Lực hướng trục cho phép của cơ cấu hướng dao Pmax=1600 kG

- Chọn dao

Dùng mũi khoan ruột gà bằng thép gió P9 đuôi côn có hình dạng lưỡi cắtmũi khoan bình thường và có T=50 ph

Mũi khoét thép gió P9 có T=40 ph

Mũi doa thép gióP9 có T=80 ph

- Lượng dư gia công qua các bước đạt kích thước lỗ :

k1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lỗ khoan : L<3D, chọn =1

k2 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền

H T

Tốc độ cắt : tra bảng 5-113 sổ tay công nghệ chế tạo II vb=14,3 ( m/ph)

Ta có : vt=vb.k với k : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền

H T

- Sơ đồ gá đặt

Định vị chuẩn tinh chi tiết bằng mặt trụ trong  60  0,019 bằng chốt tỳ hạn chế 2 bậc tự do và bằng mặt trụ trong  30  0,016 bằng chốt chám hạn chế một bậc tự do

Sơ đồ gá đặt :

Kẹp chặt bằng bulong –dai ốc và thông qua bạc C ( để tháo nhanh )

- Chọn máy : chọn máy khoan đứng 2A125 với các thông số như sau:

Công suất động cơ : 2,8kW

k2 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền

H T

t t

TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG MẶT ĐẦU  600,019

Đối với bề mặt gia công là mặt phẳng ta có công thức tính lượng dư :

Zbmin =Rza+Ta + a+b

Trình tự gia công bề mặt bao gồm hai bước : phay thô và phay tinh thực hiện trên một lần gá đặt Chuẩn định vị khi gia công bề mặt là chuẩn thô bao gồm có : bề mặt đối xứng định vị trên phiến tỳ và hai đầu được định

vị trên khối V

Do chọn phương pháp chế tạo phôi bằng phương pháp đúc và chi tiết được chế tạo với số lượng hàng loạt lớn nên ta có giá trị tổng cộng Rz và

Ta đặc trưng cho phôi đúc cấp II bằng 700m ( tra bảng 2.12 )

Sau khi phay thô : Rz= 50 m ,Ta=50 m

Sau khi phay tinh : Rz= 10 m ,Ta=15 m

Sai số tổng cộng với loại phôi này khi gia công mặt đầu  60  0,019 xác địnhtheo công thức :

.

 

Sai số không gian còn xót lại sau phay thô : cl Kph=0,06.56=3,36m

Sai số gá đặt sau khi phay thô : 2 2

- Khi phay thô : Zbmin=700+56+135=891m

- Khi phay tinh : Zbmin=50+50+3,36+6,75=110,11m

Các kích thước giới hạn dmin ứng với lượng dư nhỏ nhất :

- Khi phay tinh dmin=49,985 mm

- Khi phay thô dmin=49,985+0,11011=50,1mm

- Phôi dmin=50,1+0,891=51mm

Các kích thước giới hạn dmax ứng với lượng dư nhỏ nhất :

Ta có dung sai kích thước của từng bước nguyên công : Tph=1,6mm;

T1=0,3mm; T2=0,015mm

- Khi phay tinh dmax=49,985+0,015=50mm

- Khi phay thô dmax=50,1+0,3=50,4mm

- Phôi dmax=51+1,6=52,6mm

Lượng dư gia công lớn nhất được xác định :

Khi phay thô : Zmax=52,6-50,4=2,2 (mm) =2200 m

Khi phay tinh : Zmax=50,4-50=0,4 (mm) =400 m

Lượng dư gia công tổng cộng lớn nhất và lượng dư gia công tổng cộng nhỏ nhất :

Kích thước giớihạn (mm)

Trị số giớihạn của lượng dư (

thô

50 50 3,3

6

135

6

50,11

145 110,

11Phay

tinh

5

110,11

CHẾ ĐỘ CẮT CHO NGUYÊN CÔNG PHAY MẶT ĐẦU  60  0,019

- Chọn máy : do kết cấu của chi tiết ta chọn máy phay 6H12 có đặc

tính thông số kỹ thuật là :

Bề mặt làm việc : 3201250

Công suất động cơ kW: 7

Hiệu suất máy  : 0,75

Giới hạn vòng quay trục chính (v/ph) : 301500

Số cấp chạy dao : 17

Lực lớn nhất cho phép của cơ cấu tiến của máy ,KG :1500

- Chọn dao : chọn dao phay mặt đầu chắp mảnh hợp kim T15K6

Các thông số của dao tra theo bảng 4-92 sổ tay cơ khí I ( trang 373) :

D=100mm ;B=50mm ; d(H7)=32 ; số răng : 8

- Lượng dư gia công

Lượng dư gia công phay thô : 2 mm

Lượng dư gia công phay tinh : 0,5 mm

- Chế độ cắt

Lượng chạy dao phút : Sph=753.1,2=903 (mm/ph)

Lượng chạy dao phút chọn theo máy : Sph=960 (mm/ph)

Kp= 1 là hệ số điều chỉnh tra theo bảng 5-9 sổ tay CNCTM II

Lượng chạy dao : tra bảng 5-34 ta chọn S=0,8 mm/vòng

Lượng chạy dao răng : Sz=0,8/8=0,1 (mm/răng )

Vận tốc cắt theo công thức :

v

v v v v

q v