Với sản lợng sản xuất hàng năm là 6000 chiếc, việc xây dựng một quy trình công nghệgia công đạt yêu cầu là hết sức quan trọng trong quá trình chế tạo Để xây dựng quy trình công nghệ gia
Trang 1LờI NóI ĐầU
Đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy là một bài tập tổng hợp giúp cho sinh viêntrong ngành có cơ hội sử dụng kiến thức đã đợc học và có cơ hội thực tập, học hỏi về nhữngvấn đề chuyên môn liên quan tới thực tế
Trong môn học em đã đợc giao thiết kế ống dẫn 2 Đặc điểm quan trọng của ống dẫn 2
là có một mặt đầu nối khít với đoạn ống trớc bởi 4 lỗ lắp bu lông, 2 mặt phẳng vát đối xứnglàm việc trực tiếp với quả lô cán
Với sản lợng sản xuất hàng năm là 6000 chiếc, việc xây dựng một quy trình công nghệgia công đạt yêu cầu là hết sức quan trọng trong quá trình chế tạo
Để xây dựng quy trình công nghệ gia công đạt yêu cầu, ta cần giải quyết các vấn đề sau:
- Phân tích chức năng làm việc, tính công nghệ trông kết cấu của chi tiết
- Xác định dạng sản xuất
- Chọn phơng pháp chế tạo phôi
- Xác định phơng hớng công nghệ gia công chi tiết
- Lập thứ tự các nguyên công
- Tính lợng d gia công cho một bề mặt, tra lợng d gia công cho các bề mặt còn lại
- Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công
- Tính toán thiết kế đồ gá
Kể từ ngày nhận đề tài, với sự cố gắng của bản thân và sự giúp đỡ, hớng dẫn tận tình củaT.S Đỗ Trọng Hùng đến nay đồ án môn học của em đã hoàn thành Trong quá trình tínhtoán - thiết kế, đồ án sẽ không tránh khỏi những thiếu sót do kiến thức của bản thân cònhạn chế, kinh nghiệm thực tế còn yếu Vì vậy em rất cảm ơn và mong đợc sự chỉ bảo củacác thầy, sự góp ý của các bạn để đồ án của em đợc hoàn thiện hơn
Hải Phòng, ngày 1 tháng 11 năm 2008 Sinh viên thực hiện
Nguyễn Nam Đức
SV: Nguyễn Nam Đức - CTM5
Trang 2Chơng 1
Phân tích chức năng, nhiệm vụ
và tính công nghệ của chi tiếT
Chi tiết hoàn toàn có tính công nghệ cao để gia công trực tiếp, kết cấu chi tiết hoàntoàn đơn giản phù hợp và không phải thay đổi, trên chi tiết có một lỗ với đờng kính 32 mmnhng dài suốt chiều dài chi tiết 290 mm nên gây khó khăn khi gia công
Chi tiết có một gờ với đờng kính lớn đột biến nhng lại có chiều dài nhỏ nên nếu chọnphôi đúc thì không tránh khổi hiện tợng có ứng suất d xuất hiện dẫn đến hiện tợng chi tiếtkhông bền khi làm việc, hơn nữa khi gia công chi tiết vẫn phải qua nguyên công tiện thô bềmặt trụ ngoài nên không thể rút ngắn các bớc gia công, vì thế mà chọn phôi là phôi dập trênmáy rèn ngang
Các bề mặt làm việc của chi tiết hầu hết yêu cầu độ nhẵn bang không cao nên khôngcần gia công với chế độ đặc biệt, chỉ yêu cầu cao về độ chính xác hình học của chi tiết Vìthế khi gia công nên chú ý chọn chuẩn cho phù hợp, và khi khoan , khoét lỗ đờng kính 32nên khoan làm 2 lần( có đảo đầu)
Để tăng năng suất, chi tiết có thể đợc gia công trên máy một trục chính nhiều dao
SV: Nguyễn Nam Đức - CTM5
Trang 3Chơng 2
Xác định dạng sản xuất chọn phơng pháp chế tạo phôi
1
m N N
Trong đó:
N1 = 6000 : Sản lợng sản phẩm cần chế tạo trong năm theo kế hoạch
m = 1 : Số lợng chi tiết trong một sản phẩm
= 5% : Lợng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi chế tạo phôi
4
50 15 4
110 255 4
Trang 4II.Chọn phơng pháp tạo phôi
Vật liệu phôi và phơng pháp tạo phôi có ảnh hởng lớn đến lợng d gia công và trình tựcác bớc công nghệ
Dựa trên sự phân tích tính công nghệ của chi tiết nh trên, các chỉ tiêu kỹ thuật, chỉtiêu kinh tế và tính linh hoạt trong sản xuất, nên chọn loại phôi đơn giản: phôi dập với độchính xác không cần cao quá, vật liệu là thép 45X với độ chính xác thông thờng Đối vớiphôi dập, hiện tợng xuất hiện ứng suất d là gần nh không có, về tính chất cơ tính thì nó cókhả năng tạo các thớ cơ uốn dọc theo chi tiết nên chi tiết có độ bền cao hơn là dùng các loạiphôi khác khi gia công chế tạo chi tiết
Các chi tiết dạng trục nhỏ dần về phía, vòng tròn, bạc và các chi tiết có lỗ thông hoặckhông thông nên dập phôi trên máy rèn ngang có lực 1 - 4 MN ( theo bảng 3.17/191 sổ tayCNCTM tập I ) sẽ đạt đợc độ nhám bề mặt RZ 320 - 160 m ( theo bảng 2.10/35 HDTK
Việc cắt kim loại thành nhiều phần nhỏ phù hợp đợc thực hiện trên các máy ca, kéocắt hơi đốt hay nhiều phơng pháp khác
SV: Nguyễn Nam Đức - CTM5
Trang 5Chơng 3
Phân tích quá trình công nghệ Lập thứ tự các nguyên công, các bớc
Chi tiết ống dẫn 2 có thể gia công tại hầu hết các cơ sở sản xuất cơ khí hiện hành tạiHải Phòng và trong cả nớc Quy trình công nghệ gia công chi tiết loại này có thể có ở cácnhà máy, cơ sở sản xuất, hoặc trong một số tài liệu chuyên ngành
Các quy trình công nghệ đều đợc xây dung trên cơ sở điều kiện trang thiết bị, cơ sởhạ tầng, kinh tế, vốn, tổ chức sản xuất thực tế của cơ sở sản xuất
Nguyên công 1 : Phay mặt đầu và tạo lỗ tâm đồng thời cả hai đầu, chi tiết đợc
định vị trên khối V hạn chế 4 bậc tự do và một mặt đầu hạn chế 1 bậc tự do
Khi tiến hành phay phải đảm bảo kích thớc chiều dài và
sai lệchvuông góc cho phép giữa mặt đầu và tâm chi tiết
Khi khoan tạo lỗ tâm phải chú ý độ chính xác vị trí đá nh dấu và sai số của lỗ tâmvì nó đợc dùng làm chuẩn gia công trong các nguyên công sau
Nguyên công 2 : Tiến hành tiện thô bề mặt trụ ngoài đạt độ nhẵn bề mặt có thể
thấp nhng phải đạt sai lệch cho phép về vị trí và hình dáng hình học của chi tiết để
là chuẩn cho nguyên công sau
Chuẩn định vị trong nguyên công này là các lỗ tâm và sau khi tiện
đảo đầu thì chuẩn định vị là bề mặt trụ ngoài và mặt đầu
Nguyên công 3 : Khoan-Khoét lỗ đờng kính 32 và khoét lỗ côn, khi gia cônglấy bề mặt trụ ngoài và mặt đầu của chi tiết làm chuẩn và tiến hành gia công làmhai lần, sau khi gia công xong một đầu tiến hành đảo đầu để khoan tiếp đầu cònlại tạo lỗ thông suốt
Nguyên công 4 : Tiện tinh đờng kính ngoài lấy chuẩn là lỗ 32 và lỗ côn để đảmbả độ đồng tâm của bề mặt trụ ngoài và bề mặt lỗ đã gia công
Nguyên công 5 : Khoan 4 lỗ 9
Khi khoan lấy chuẩn là bề mặt trụ ngoài và mặt đầu chi tiết
Khi khoan dùng máy khoan cần, có sử dụng phiến và bạc dẫn khoan để đảm bảo
vị trí chính xác của 4 lỗ gia công
Nguyên công 6: Phay mặt vát 200 :
Khi phay mặt vát đầu tiên, phải đảm bảo vị trí không gian giữa mặt vát đang gia công với 4 lỗ 9 nên ngoài việc lấy bề mặt trụ ngoài và mặt vai trục làm chuẩn còn phải dùng thêm một lỗ 9 làm chuẩn, chi tiết bị hạn chế 6 bậc tự do
Sau khi gia công xong mặt vát thứ nhất thì tiếp tục gia công mặt vát thứ 2 và ngoài trụ ngoài, gờ vai còn sử dụng luôn mặt vát thứ nhất làm chuẩn
Nguyên công 7 : Nguyên công kiểm tra
SV: Nguyễn Nam Đức - CTM5
Trang 6Chơng 4
Tính và tra lợng d gia công
Chọn phôi dập trong khuôn kín, độ chính xác trung bình Các bớc tiến hành:
1.Dựa theo bản vẽ chi tiết và tiến trình công nghệ gia công cơ, thống kê các bề mặt cần gia công của phôi:
- Bề mặt trụ ngoài
- Bề mặt đầu
- Mặt lỗ đờng kính 32 và bề mặt lỗ côn
- Khoan 4 lỗ 9
2 Xác định các giá trị Rz i-1 , T i-1 , i-1 , gđi và
-Với loại phôi đã chọn bên trên thì ( theo bảng 3.71/238 sổ tay CNCTM tập I ) ta có:
Chiều cao nhấp nhô tế vi Rz = 200 m
Chiều sâu lớp kim loại bề mặt bị h hỏng T = 250 m
- Dung sai của phôi:
IT = = 840 m ( Theo bảng 3.17/191,192 STCNCTM tập I ) Dung sai các nguyên công:
24 400 06 , 0
400 400
, 0 ) 326 , 0 ( ) 232 , 0 (
326 , 0 1 ) 84 , 0 ( 25 , 0 1
25 , 0
232 , 0 290 8 , 0
1 1
1 1
2 2
1
2 2
m k
m k
m mm
mm IT
mm
i Tientinh Tientinh
i
i Tientho Tientho
i
i
phoi k
Trong đó, k là các hệ số đợc lấy tơng ứng với các nguyên công tiện thô hay tiện tinh
Xác định gđi : Do chi tiết đợc gá trên các mũi tâm nên sai số hớng kính bằng 0
850 2 0 400 250
200 2 2
2
2
2 2 min
2 2 min
2 2 1 1
1
m Zi
m Zi
T Rz
Z
Tientinh
Tientho
gdi i
i i
Trang 7898 , 51 198 , 50 850 , 2
198 , 50 95 , 49 124 , 2
mm Z
mm Z
52
mm d
mm d
mm d
6 , 50 2 , 50 4 , 0
84 , 52 52 84 , 0
mm d
IT d
mm d
IT d
mm d
IT d
Tientinh Min Tientinh
Tientinh
Max
Tientho Min Tientho
Tientho
Max
Phoi Min phoi
Các giá trị tính đợc tơng ứng điền trong bảng
7 Xác định l ợng d giới hạn của các b ớc, nguyên công:
Có:
53 , 0 07 , 50 6 , 50
24 , 2 6 , 50 84 , 52
25 , 0 95 , 49 2 , 50
8 , 1 2 , 50 52
.
;
mm Zi
mm Zi
mm Zi
mm Zi
b a Zi
b a Zi
2ZiMin
(m)
Kíchthớctínhtoán(mm)
DungSai(m)
Kích thớcGới hạn(mm)
Lợng dGiới hạn(mm)
Trang 8Với lợng d gới hạn: Max = 2,77 mm.
Min = 2,05mm
Ta phải đi tìm lợng d danh nghĩa:
ZoDN = ZoMin + TPH - TCT
Trong đó:
TPH = 250: Giới hạn dới của dung sai phôi
TCT = 50 : Giới hạn dới của dung sai chi tiết
Vậy: ZoDN = 2,05 + 0,25 - 0,05 = 2,25 mm
Kích thớc danh nghĩa của đờng kính tính đợc:
Dodn = 49,975 + 2,25 = 52,225 mm lấy tròn Dodn = 53 mm
8 Kiểm tra lại:
Trang 9M¸y phay ngang v¹n n¨ng 6H12.
MÆt lµm viÖc cña bµn m¸y : 320 1250mm
Trang 10k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền , k2 = 1.
k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mac hợp kim cứng , k3 = 0,66
k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia công, k4 = 0,9
k5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay k5 = 1,13
k6: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính, k6 = 1
2 Nguyên công 2: Tiện thô bề mặt trụ ngoài:
Nguyên công tiện thô bề mặt trụ ngoài :
Khi tiện bề mặt trụ ngoài phải tiện làm hai bớc:
Bớc thứ nhất:
Địnhvị: Chitiết đợcgá trên mâm cặp và lấy bề mặt trụ ngoài và mặt đầu làm chuẩn hạn
chế 5 bậc tự do
Kẹp chặt : Chi tiết đợc kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu
Chọn máy: Máy tiện vạn năng T616 n=44 1980 (bảng 9.3 / 6 STCNCTM T3)
K1=1: Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào nhóm & cơ tính của thép
K2= 1 : Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T
SV: Nguyễn Nam Đức - CTM5
Trang 11K3=1 Hệ số phụ thuộc vào goc nghiêng chính của dao
K4 = 1 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công
K5 = 0,8 Hệ số phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội
Vt= 44 x 1 x 1 x 1 x 1 x 0,8 =35,2(mm/ph);
- với trờng hợp D = 51,6 mm
6 , 51
2 , 35 1000 1000
2 , 35 1000 1000
Định vị : Chi tiết Chi tiết đợc định vị trên hai lỗ tâm hạn chế 5 bậc tự do
Kẹp chặt : Chi tiết đợc kẹp chặt mũi tâm
Chọn máy: Máy tiện vạn năng T616 n=44 1980 (bảng 9.3 / 6 STCNCTM T3)
K1=1: Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào nhóm & cơ tính của thép(Bảng 5-25 [4])
K2= 1 : Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T
K3=1 Hệ số phụ thuộc vào goc nghiêng chính của dao
K4 = 1 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công
K5 = 0,8 Hệ số phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội
Vt=44 x 1 x 1 x 1 x 1 x 0,8 =35,2(m/ph);
SV: Nguyễn Nam Đức - CTM5
Trang 12- với trờng hợp D = 61,4mm
4 , 61
2 , 35 1000 1000
6 , 110
6 , 60
39,630,4
24587174
Nguyên công này đợc chia làm nhiều bớc tiến hành gia công trên cùng một máy và do một côngnhân thực hiện
Cũng chính vì kết cấu của chi tiết không thể gia công một lần mà xong đợc cho nên phải phảiphân bố chiều dài gia công cho hợp lý
c, Chọn máy: Máy tiện vạn năng của Việt Nam: T616 (bảng 9.3 / 6 STCNCTM T3)
Với 12 cấp tốc độ: nmin = 44 [v/p] nmax = 1980 [v/p]
K1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao K1 = 1
K2 : hệ số phụ thuộc vào trạng thái thép K2 = 1,1
SV: Nguyễn Nam Đức - CTM5
Trang 13K3 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều sâu của lỗ K3 = 0,6
K4 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoan K4 = 1
Vt = 50 x 1 x 1,1 x 0,6 x 1 = 33 m/ph
30
33 1000 1000
Vthực=
1000
346 30 14 , 3 1000
.
m
n D
= 32,6 mm/phBớc 2: Khoét lỗ32:
a,Định vị: Chi tiết đợc định vị 3 bậc tự do bằng mâm cặp ba chấu
b,Kẹp chặt: Bằng mâm cặp ba chấu
c,Chọn máy: Máy tiện vạn năng của Việt Nam: T616 ( bảng 9.3/16 STCNCTM T3)
Với 12 cấp tốc độ: nmin = 44 [v/p] nmax = 1980 [v/p]
ni= 44; 62 ; 87 ; 123 ; 174 ; 245; 346 ; …; 1980; 1980
Công suất : N = 4,5 KW
d, Chọn dao:Mũi khoét có lắp hợp kim cứng
D= 1040 mm ; L=160350 mm ; llv= 80 200 mm ; d = 13 32mm ; (Bảng 4-47 / 332 STCNCTM T1);
c, Lợng d gia công: t = 1
2
30 32
d D
K1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao K1 = 1
K2 : hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K2 = 1
K3 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của hợp kim cứng K3 = 1
Vt = 70 x 1 x 1 x 1 = 70 m/ph
32
70 1000 1000
Vthực=
1000
687 32 14 , 3 1000
.
m
n D
c,Chọn máy: Máy tiện vạn năng của Việt Nam: T616 (bảng 9.3/16 STCNCTM T3)
Với 12 cấp tốc độ: nmin = 44 [v/p] nmax = 1980 [v/p]
ni= 44; 62 ; 87 ; 123 ; 174 ; 245; 346 ; …; 1980; 1980
Công suất : N = 4,5 KW
d, Chọn dao:Mũi khoét có lắp hợp kim cứng:
D = 10 40 mm ; L = 160 350 mm ; llv = 80 200 mm ; d = 13 32mm ; (Bảng 4-47 / 332 STCNCTM T1);
c, Lợng d gia công: t = 1
2
30 32
d D
Trang 14Với Vb = 70 m/ph ( bảng 5- 108/99 STCNCTM T2)
K1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao K1 = 1
K2 : hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K2 = 1
K3 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của hợp kim cứng K3 = 1
Vt = 70 x 1 x 1 x 1 = 70 m/ph
32
70 1000 1000
Vthực=
1000
687 32 14 , 3 1000
T616 69,0630,4
151
346687687Bớc côngGia cần đạtKthớc Máy Vt(m/ph) S(mm/v) t(mm) N(Kw) n(v/ph)
c,Chọn máy: Máy tiện vạn năng của Việt Nam: T616 bảng 9.3 /16 STCNCTM T3)
Với 12 cấp tốc độ: nmin = 44 [v/p] nmax = 1980 [v/p]
Trang 15Với Vb = 50 m/ph (bảng 5- 86 / 83 STCNCTM T2)
K1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao K1 = 1
K2 : hệ số phụ thuộc vào trạng thái thép K2 = 1,1
K3 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc chiều sâu của lỗ K3 = 1
K4 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của vật liệu mũi khoan K4 = 1
Vt = 50 x 1 x 1,1 x 1 x 1 = 55 m/ph
30
55 1000 1000
Vthực=
1000
488 30 14 , 3 1000
Máy tiện vạn năng của Việt Nam : T616 bảng 9.3 16 83 STCNCTM T3)
Với 12 cấp tốc độ: nmin = 44 [v/p] nmax = 1980 [v/p]
d D
K1 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T của dao K1 = 1
K2 : hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt K2 = 1
K3 : hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác của hợp kim cứng K3 = 1
Vt = 70 x 1 x 1 x 1 = 70 m/ph
32
70 1000 1000
.
m
n D
Trang 16Định vị : Chi tiết đợc định vị trên trục côn và mũi tâm, hạn chế 5 bậc tự do, có thể gia công
chỉ một lần hết chiều dài chi tiết
Kẹp chặt : chi tiết đợc kẹp chặt bằng mũi tâm
Chọn máy: Máy tiện vạn năng T616 n=44 1980
a,Gia công tiện thô: t= 0,3 (mm) ; tuổi bền T = 60
lợng chạy dao S=0,34 (mm/vòng) (Bảng 5-62 trang54[4]; ;
- tốc độ cắt tính toán : VT = Vb K1 K2 K3 K4 K5
Với Vb= 75 (mm/phút); tra theo bảng 5 – 63/ trang 55[4]
Các hệ số hiệu chỉnh:
K1=1: Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào nhóm & cơ tính của thép(Bảng 5-25 [4])
K2= 1 : Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T
K3=1 Hệ số phụ thuộc vào goc nghiêng chính của dao
K4 = 1 : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công
K5 = 0,8 Hệ số phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội
Trang 17nt= 318 , 309
60
60 1000 1000
Trang 18c,Chọn máy:
chọn máy khoan đứng của việt nam bảng 9 – 21 / trang 45/ [5]
đờng kính lớn nhất khoan đợc : 25
Phạm vi tốc độ trục chính : n = ( 97 – 1360 ) = ( 97 ; 122 ; 154 ; 194 ; 244 ; ;1360
q
S T
D C
.
Với: Kmv=1: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công(Bảng 5-1 trang6[4]
Kuv=1: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt (Bảng 5-6 trang 8[4];
Klv=1: Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu mũi khoan (Bảng 5-31 trang25[4]
Kv=1x 1 x 1=1
16 , 0 25
9 7
7 , 0 2 , 0
4 , 0
Tốc độ trục chính : ntc=
9 14 , 3
93 , 31 1000
1000
.
m
n D
, 6 9750