ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ, QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH DẠNG CÀNG, 5000 chi tiêt năm

Phân tích điều kiện làm việc và điều kiện kỹ thuật của chi tiết chế tạo đây là chi tiết gia công dạng càng , công dụng của nó là điều khiển hoạt động của chi tiết khác gắn vào nó Nó chuyển động được là nhờ 1 trục gắn vào lỗ làm việc chính 3.2.Trục và lỗ liên kết với nhau Nhờ trục này sẽ điều khiển được các chi tiết khác nhau gắn vào 2 lỗ đầu càng  10 và , 3 1.1 Điều kiện làm việcChi tiãút làm việc trong môi trường không có bôi trơn chëu læûc va âáûp , chëu læûc keïo vaì neïn , chëu maìi moìn .

Lời nói đầu

Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ

sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo các loại máy, các thiết bị phục vụ cho ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải ……

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đối với một sinh viên cơ khí.Đồ án giúp sinh viên hiểu những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy ma còn các môn khác như: máy công cụ … Đồ án giúp sinh viên hiểu dần về thiết kế và tính toán một quy trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể.

Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy Hoàng Văn Thạnh trong bộ môn công nghệ chế tạo máy đoàn đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành Tuy nhiên việc thiết

kế đồ án không tránh khỏi sai sót em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy và các ban.

Em xin chân thành cảm ơn thầy Hoàng Văn Thạnh đã giúp đỡ em hoàn thành công việc được giao.

Đà Nẵng ngày 15 tháng 08 năm 2013 Sinh viên thực hiện

Mục Lục Lời nói đầu

Phần I: Phân tích điều kiện làm việc và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm 1

1.Điều kiện làm việc 1

2.Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm 1

Phần II : Định dạng sản xuất 3

2 Xác định dạng sản xuất và phương hướng chế tạo 3

2.1 Sản lượng chi tiết cần chế tạo 3

2.2 Khối lượng chi tiết 3

Phần III: Lựa chọn phương pháp chế tạo phôi 4

3.1 Cơ sở chọn phôi 4

Phần IV: Thiết kế quy trình chế tạo chi tiết 5

4.1 Phân tích chuẩn công nghệ 5

4.2 Xác định trình tự các nguyên công và chọn máy , dao 5

4.3 Nội dung cụ thể các nguyên công 6

4.4.Kiểm tra lượng dư cho các bề mặt 10

4.5 Tra chế độ cắt 11

Phần IV: Tính toán thiết kế đồ gá cho nguyên công gia công lỗ  10 35

5.1 Trình bày mục đích và yêu cầu của đồ gá, nguyên công ,sơ đồ định vị 35 5.2 Mục đích của đồ gá 35

5.3.Mục đích nguyên công 35

5.4 Sơ đồ định vị và kẹp chặt 35

5.5 Tính cơ cấu kẹp 37

5.6 Tính bulong 37

5.7.Tính lực vặn bulong 38

5.8.Xác định sai số cho phép của đồ gá 38

Tài liệu tham khảo 40

A.NỘI DUNG PHẦN THUYẾT MINH VĂ TÍNH TOÂN.

PHẦN I: PHĐN TÍCH ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT CỦA SẢN PHẨM VĂ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÂP CHẾ TẠO PHÔI:

Phđn tích điều kiện lăm việc vă điều kiện kỹ thuật của chi tiết chế tạo đđy lă chi tiết gia công dạng căng , công dụng của nó lă điều khiển hoạt động của chi tiết khâc gắnvăo nó

Nó chuyển động được lă nhờ 1 trục gắn văo lỗ lăm việc chính 3.2.Trục vă lỗ liín kết với nhau

Nhờ trục năy sẽ điều khiển được câc chi tiết khâc nhau gắn văo 2 lỗ đầu căng  10

vă , 3

1.1 Điều kiện lăm việc

Chi tiết lăm việc trong môi trường không có bôi trơn chịu lực va đập , chịu lực kéo và nén , chịu mài mòn

1.2 Điều kiện kỹ thuật

Các bề mặc gia công không có vấu lồi thuận lợi cho việc

ăn dao, thoát dao , các lỗ gia công có kết cấu đơn giản, bề mặt lỗ không có rãnh , lỗ gia công ngắt quêng các lỗ ngắn

1.3 Yíu cầu kỹ thuật

- Độü không vuông góc giữa tâm lỗ 3 và 5 vă mặt A không lớn hơn 0,1/100mm

- Độ không song song giữa tâm lỗ mặt phẳng A mặt phẳng B,C

vă tđm lỗ  6 không lớn hơn 0,02/100mm

- Lỗ  5 Đạt độ chính xâc IT6 Ra = 2.5

-Lỗ 3 Đạt độ chính xâc IT8

-Độ nhâm câc bề mặt còn lại lă RZ= 20

- Kết cấu chi tiết tương đối hợp lí

1.4 Chọn vật liệu lăm chi tiết

Vật liệu chi tiết dạng căng lă thĩp C45

Dùng cho câc chi tiết chịu tải trọng lớn

Thĩp C45 có câc thănh phần hóa học

C Si Mn S P Ni Cr

PHẦN 2 ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

2 Xác định dạng sản xuất và phương hướng chế tạo

2.1 Sản lượng chi tiết cần chế tạo

Mục đích là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc ,hàng loạt vừa ,hàng loạt lớn, hàng khối ) từ đó cải thiện tính công nghệ cho chi tiết ,chọn phương pháp chế tạo phôi, chọn thiết bị công nghệ hợp lí cho việc gia công chi tiết.

Sản lượng chế tạo trong 1 năm của nhà máy được xác định theo công thức (2) trang

13 TKĐA CNCTM

1 (1 )

100

N N m 

2.2 Khối lượng chi tiết

Xác định khối lượng chi tiết gần đúng bằng cách chia chi tiết ra 5 phần:

Trọng lượng riêng của thép thép  7.852KG/dm3

Vậy khối lượng chi tiết :

M = V =0.000017687=0.138 Kg

Sản phẩm hằng năm của chi tiết N=5000 chi tiêt/năm

Với M< 4 Kg

Tra bảng 2 trang 14 TKĐA CNCTM

Ta xác định được dây chuyền sản xuất hàng loạt vừa

PHẦN 3 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

3.1.Cơ sở để chọn phôi.

Để chế tạo được chi tiết đạt yêu cầu kích thước ,kinh tế ,kĩ thuật ,người thiết kế

phải xác định kích thước sao cho thích hợp

Việc chế tạo phôi phải thõa mãn các cơ sở sau:

-Vật liệu chế tạo ,cơ tính vật liệu.

-Hình dáng kích thước chi tiết

-Loại hình sản xuất

-Khả năng để đạt độ chính xác của phương pháp chế tạo phôi

-Khả năng làm việc của máy

Với chi tiết càng vật liệu chế tạo là thép C45 có cơ tính tốt ,độ bền cao

Dạng sản xuất hàng loạt vừa phôi đòi hỏi độ chính xác cao do đó ta chọn phôi được gia công bằng phương pháp gia công áp lực

3.2.Phương pháp chế tạo phôi

Ta chọn phương pháp dập nóng

Phương pháp này cho độ bóng bề mặt cao,phôi co cơ tính tốt và có thể tạo được hình dáng phức tạp

Với ưu điểm: Máy dập có độ cứng vững tốt ,dẫn hướng êm,chính xác

 Ta có khuôn dập của chi tiết:

Khuôn dập

PHẦN IV THIẾT KẾ QUY TRÌNH CHẾ TẠO CHI TIẾT

4.1.Phân tích chuẩn công nghệ

 Chọn chuẩn thô.

Để thực hiện nguyên công đầu tiên ta chọn chuân thô

Nguyên tắc chọn chuẩn thô

-Nếu trín chi tiết có 1 bề mặt không gia công thì chọn bề mặt đó lăm chuẩn thô -Trong trường hợp chi tiết có tất cả câc bề mặt gia công ta chọn bề mặt có lượng

dư nhỏ nhất ,độ chính xâc cao nhất lăm chuẩn thô

-Bề mặt lăm chuẩn thô cần bằng phẳng ,không có đậu ngót ,đậu rót

Dựa văo nguyín tắc trín ta chọn 1 mặt bín lăm chuẩn thô

4.2.Xâc định trình tự câc nguyín công vă chọn mây,dao

0.63

0.

3 R0.05-0.1

R5

130

188+0.1 200+0.01

4+0.2

108

Câc nguyín công:

Nguyên công 1: Phay mặt bín 1

Nguyên công 2: Phay mặt bín 2

Nguyên công 3: Khoan,doa,vât câc lỗ 5,3

Nguyên công 4: Phay mặt trín

Nguyên công 5: Phay mặt đây

Nguyên công 6: Phay mặt đầu

Nguyên công 7: Khoan doa câc lỗ 3.2; 8 ; 1

Nguyên công 8: Phay kích thước 5h7

Nguyín công 9: Kiểm tra

4.3 Nội dung cụ thể câc nguyín công

 Nguyín công 1: Phay mặt bín 1

+ Định vị : Chi tiết định vị 6 bậc tự do

Chi tiết được định vị bằng 3 chốt tì có khía nhám ở mặt bín 1 hạn chế ba bậc tự do

Mặt đây định vị 2 bậc tự do trín 2 chốt tỳ có khía nhâm

Một chốt tỳ có khía nhâm ở mặt đầu

+Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp ren vít.

+Chọn mây :Mây phay đứng 6H12

 Nguyín công 2: Phay mặt bín 2

+ Định vị : Chi tiết định vị 6 bậc tự do

Chi tiết được định vị bằng 3 chốt tì có khía nhám ở mặt bín 2 hạn chế ba bậc tự do

Mặt đây định vị 2 bậc tự do trín 2 chốt tỳ có khía nhâm

 Nguyín công 3: Khoan,doa,vât câc lỗ 5,3

+ Định vị : - Chi tiết định vị 5 bậc tự do:

Mặt bín 2 hạn chế 3 bậc tự do định vị trín 3 chốt tỳ có khía nhâm.

Mặt đây định vị 2 bậc tự do trín 2 chốt tỳ có khía nhâm

Mặt đầu định vị 1 bậc tư do trín 1 chốt tỳ có khía nhâm

+ Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp ren vít

+ Chọn mây :Chọn mây khoan K125

- Đường kính lớn nhất khoan được : 25mm

- Khoảng câch từ tđm trục chính tới trụ : 250mm

- Kích thước bề mặt lăm việc :375x500mm

- Dịch chuyển lớn nhất trục chính : 170mm

- Phạm vi tốc độ : 70 – 2555 vòng/phút

- Công suất động cơ : 2.8 Kw

Chọn mũi khoan : -Khoan lỗ 5 chọn mũi khoan 4.8

-Khoan lỗ 3 chọn mũi khoan 3.8

W

 Nguyín công 4: Phay mặt trín

+ Đinh vị: - 3 phíến tì ở mặt bín

- Chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do

-Một chốt tỳ phụ

+ Kẹp chặt: : Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp ren vít

+Chọn mây :Mây phay đứng 6H12

n

5

2

 Nguyín công 5: Phay mặt đây

+ Đinh vị: + 3 phíến tì ở mặt bín

+ Chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do

+Một chốt tỳ phụ

+ Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp ren vít

+Chọn mây :Mây phay đứng 6H12

Nguyên công 8 : Khoan các lỗ  3.2 và 8

+ Âënh vë : - Chi tiết định vị 5 bậc tự do:

Mặt bên 2 hạn chế 3 bậc tự do định vị trên 3 chốt tỳ

Chốt trụ ngắn dịnh vị 2 bậc tự do

Mặt đầu định vị 1 bậc tư do trên 1 chốt tỳ có khía nhám

+ Kẹp chặt: Chi tiết được kẹp chặt bằng cơ cấu kẹp ren vít

+ Chọn máy :Chọn máy khoan K125

- Đường kính lớn nhất khoan được : 25mm

- Khoảng cách từ tâm trục chính tới trụ : 250mm

- Kích thước bề mặt làm việc :375x500mm

- Dịch chuyển lớn nhất trục chính : 170mm

- Phạm vi tốc độ : 70 – 2555 vòng/phút

- Công suất động cơ : 2.8 Kw

W

Nguyên công 9: Kiểm tra

4.4.TRA LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO CÁC BỀ MẶT BỀ MẶT

Để đạt được kích thước gia công như yêu cầu ta phải tiến hành nhiều bước trong mỗi nguyên công.Qua mỗi bước gia công phải hớt đi một lớp kim loại trên phôi

để thay đổi bề mặt, hình dạng của chi tiết sao cho đạt yêu cầu kỹ thuật

Những lớp kim loai đó chính là lượng dư gia công Lượng dư này phải được tính toán hợp lý bởi vì:

+ Nếu lượng dư quá lớn sẽ làm hao phí nguyên vật liệu , tổn hao lao động và chi phí gia công cao làm cho giá thành sản phẩm tăng lên do đó giảm tính cạnh tranh + Ngược lại , lượng dư gia công quá bé khi ta tiến hành gia công có thể gây ra hiện tượng trượt dao và bề mặt gia công không đạt được độ bóng cần thiết

Tính lượng dư gia công bề mặt

Lượng dư tổng Zo tra bảng 3.17 trang 190 (Sổ tay CNCTM 1)

Ta có:

+ Lượng dư mặt trên : Zo= 2 mm

+ Lượng dư mặt dưới : Zo= 2 mm

+ Lượng dư 2 mặt bên : 2xZo = 4mm

+ Lượng dư lỗ 10 : Zo= 10mm

-Hiệu suất :  = 0.75

+Chọn dao : Dao phay mặt đầu D= 80mm

-Khi phay thô mặt phẳng:

- Z b= 1.5 mm (Tra bảng (3-142.trang 282_STCNCTM 1)

+ Chế độ cắt :

- Lượng chạy dao s (Bảng 5-33.STCNCTM2-T 29)

Sz = 0.1 mm/răng S= 1.4 mm/vòng

Chiều sđu cắt t (Tra bảng 5-126.STCNCTM2.T115)

t = 1.5 mm + Vận tốc cắt (Tra bảng 5-126.STCNCTM2.T115)

công (Bảng 5-1, sổ tay CNCTM tập II, trang 6)

9378 , 0 200

nV=1,25 (Bảng 5-2, sổ tay CNCTM tập II, trang7)

(Bảng 5-5, sổ tay CNCTM tập II, trang8)

(Bảng 5-6, sổ tay CNCTM tập II, trang8)

Bảng các hệ số phụ thuộc:

V n

D n

Lượng chạy dao phút:

Sph=SZ.Z.n=0.1.14.1180=1652 mm/ph

Công suất thực tế của máy:

Nc=4.6KW (Bảng 5-129, sổ tay CNCTM tập II, trang118)

Khi phay tinh mặt phẳng:

S=0.6mm/vg (Bảng 5-37, sổ tay CNCTM tập II, trang31)

Vậy lượng chạy dao răng:

14

Z

S S

Z

Z-Số răng của dao:

Tốc độ cắt Vb khi phay:

Vb=398 m/ph (Bảng 5-126, sổ tay CNCTM tập II, trang115)

công (Bảng 5-1, sổ tay CNCTM tập II, trang 6)

9378 , 0 200

HB K

HB200 (Thĩp C45)

nV=1,25 (Bảng 5-2, sổ tay CNCTM tập II, trang7)

(Bảng 5-5, sổ tay CNCTM tập II, trang8)

(Bảng 5-6, sổ tay CNCTM tập II, trang8)

Bảng các hệ số phụ thuộc:

0,9378

V n

D n

Lượng chạy dao phút:

Sph=SZ.Z.n=0,04.14.1500=840 mm/ph

Công suất thực tế của máy:

Nc=6.6 KW (Bảng 5-130, sổ tay CNCTM tập II,trang118)

y

ønthất

Thời gian nguyên công:

Ttc=T0+Tp+Tpv+Ttn (Thiết kế đồ án CNCTM, trang 54)

T0-Thời gian cơ bản

Tp-thời gian phục vụ (10%T0)

Tpv-Thời gian phục vụ chỗ làm việc (11%T0)

Ttn-Thời gian nghỉ tự nhiên của công nhân (5%T0)

n S

L L L

.

2 1 0







L-Chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1-Chiều dài ăn dao (mm)

L2-Chiều dài thoát dao (mm)

) 3 5 , 0 ( ) (

1  t D t  

L

D=80 mm

 Nguyín công 2 :Phay mặt bín 2

+Câc thông số lấy như nguyín công 1 ta có

y

ønthất

 Nguyín công 3: Khoan,doa,vât câc lỗ 5,3

Bước 1: khoan lỗ 4.8 Chọn máy :

Máy khoan đứng K125 , công suất động cơ 2,8 KW , hiệu suất 80% (KW)

Chọn dao : Mũi khoan ruột gà đuôi trụ bằng thép gió P 18 Chu kỳ bền T = 25

Các hệ số : k1 = 0.95 k2 = 1 k3 = 1

+ k1: Hệ số phụ thuộc vật liệu gia công (Bảng 5-1 -STCNCTM2-Trang 6) + k2: Hệ số phụ thuộc văo vật liệu dụng cụ cắt.(Bảng 5-6 STCNCTM2-Trang 8)

+ k3: Hệ số phụ thuộc văo chiều sđu khoan.(Bảng 5-31 STCNCTM2-Trang 24)

kv = k1 k2 k3 = 0,95.1.1 = 0,95

Tốc độ cắt tính toán : V = m y v

q

v k S T

D

Trong đó : (Bảng 5-28, Sổ tay CNCTM tập II, trang23) -Cv= 7 , Q= 0.4 , y= 0.7 ,m= 0.2 , T= 25 phút

Máy đạt công suất yêu cầu :

Thời gian thực hiện bước 1 (T1)

Thời gian cơ bản: T0 = 1

.

L L i

Vậy T1 = T0+ Tpk + Tpv+ Ttn = 0,1 (phút) = 6 (giây)

Bước 2: Doa lỗ 5

Dao doa bằng thép gió P18 Đường kính D = 5

Chọn dao : Dao doa bằng thép gió P18 Đường kính D = 5 Chu kỳ bền T = 25

D C

Trong đó : (Bảng 5-28, Sổ tay CNCTM tập II, trang23) -Cv= 7 , Q= 0.4 , y= 0.7 ,m= 0.2 , T= 25 phút

5

x x

Máy đạt công suất yêu cầu :

Thời gian thực hiện bước 1 (T1)

Thời gian cơ bản: T0 = 1

.

L L i

S n



0.013 0.8 645x

+Khoan lỗ 2.8 Chọn máy :

Máy khoan đứng 2A135 , công suất động cơ 2,8 KW , hiệu suất 80% (KW)

+ k3: Hệ số phụ thuộc văo chiều sđu khoan.(Bảng 5-31 STCNCTM2-Trang 24)

kv = k1 k2 k3 = 0,95.1.1 = 0,95

Tốc độ cắt tính toán : V = m y v

q

v k S T

D C

Trong đó : (Bảng 5-28, Sổ tay CNCTM tập II, trang23) -Cv= 7 , Q= 0.4 , y= 0.7 ,m= 0.2 , T= 25 phút

2.8

x x

Máy đạt công suất yêu cầu :

Thời gian thực hiện bước 1 (T1)

Thời gian cơ bản: T0 = 1

.

L L i

Dao doa bằng thép gió P18 Đường kính D = 5

Chọn dao : Dao doa bằng thép gió P18 Đường kính D = 5 Chu kỳ bền T = 25

D

Trong đó : (Bảng 5-28, Sổ tay CNCTM tập II, trang23) -Cv= 7 , Q= 0.4 , y= 0.7 ,m= 0.2 , T= 25 phút

x x

Máy đạt công suất yêu cầu :

Thời gian thực hiện bước 1 (T1)

Thời gian cơ bản: T0 = 1

.

L L i

 Nguyín công 4 : Phay mặt trín

+Chọn mây :Mây phay đứng 6H12

- Công suất : 7 Kw

- Kích thước băn mây : 320x1250 mm

- Phạm vi tốc độ trục chính : 30-1500 vòng/phút

-Hiệu suất :  = 0.75

+Chọn dao : Dao phay mặt đầu D= 80mm

-Khi phay thô mặt phẳng:

- Chiều sđu cắt t (Tra bảng 5-126.STCNCTM2.T115).

t = 1.5 mm + Vận tốc cắt (Tra bảng 5-126.STCNCTM2.T115)

V n

D n

Lượng chạy dao phút:

Sph=SZ.Z.n=0,1.14.950=1330 mm/ph

Công suất thực tế của máy:

Nc=6,4 KW (Bảng 5-129, sổ tay CNCTM tập II,trang118)

+Khi phay tinh mặt phẳng:

S=1mm/vg (Bảng 5-37, sổ tay CNCTM tập II, trang 31).Vậy lượng chạy dao răng:

14

Z

S S

Z

Z-Số răng của dao:

Tốc độ cắt Vb khi phay:

Vb=398 m/ph (Bảng 5-126, sổ tay CNCTM tập II, trang115)

Kv=KMV.Knv Knv

Bảng các hệ số phụ thuộc:

0,9378

Lượng chạy dao phút:

Sph=SZ.Z.n=0,07x14x1180=1156 mm/ph

Công suất thực tế của máy:

Nc=4,6 KW (Bảng 5-129, sổ tay CNCTM tập II,trang118)

thất

Thời gian nguyên công:

Ttc=T0+Tp+Tpv+Ttn (Thiết kế đồ án CNCTM, trang 54)

T0-Thời gian cơ bản

Tp-thời gian phục vụ (10%T0)

Tpv-Thời gian phục vụ chỗ làm việc (11%T0)

Ttn-Thời gian nghỉ tự nhiên của công nhân (5%T0)