thiết kế qtcn gia công chi tiết tấm tỳ có gờ

Trớc sự phát triển mạnh của nền kinh tề đất nớc, xu thế phát triển của khoa học kỹ thuật nhất là trong các ngành cơ khí chế tạo máy đòi hỏi những kỹ s cơ khí phải có kiến thức toàn diện,

Trang 1

Lời nói đầu

Ngày nay, một trong những vấn đề quan trọng cần giải quyết là nâng cao hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất nói chung, sản xuất cơ khí nói riêng Trớc sự phát triển mạnh của nền kinh tề đất nớc, xu thế phát triển của khoa học kỹ thuật nhất là trong các ngành cơ khí chế tạo máy đòi hỏi những kỹ s cơ khí phải có kiến thức toàn diện, đủ khả năng đảm nhiệm thiết kế chế tạo các sản phẩm cơ khí đạt yêu cầu kỹ thuật cao trong điều kiện sản xuất trong nớc với giá thành chế tạo hợp lý nhất

Để đợc nh vậy ngay từ khi ngồi trên ghế nhà trờng, các học viên, sinh viên chuyên ngành cơ khí phải đợc trang bị những kiến thức cơ bản về chế tạo máy cũng

nh các kiến thức cơ sở ngành khác Môn học “Công nghệ chế tạo máy” là môn học

nh vậy Một trong những môn học chuyên ngành có vai trò rất quan trọng trong chơng trình đào tạo kỹ s cơ khí, nó trang bị cho học viên những kiến thức cần thiết để thiết

kế, chế tạo các sản phẩm cơ khí bằng việc vận dụng và tổng hợp các kiến thức của các môn học cơ sở: Nguyên lý máy, Chi tiết máy, Dung sai, Công nghệ kim loại, vẽ kỹ thuật

Học đi đôi với hành, để học tốt hơn môn học, biết vận, áp dụng kiến thức giải quyết một nhiệm vụ thiết kế chi tiết máy, cần thiết phải thực hiện đồ án thiết kê môn

học Với chủ chơng đó tôi đợc giao đồ án với nhiệm vụ: Thiết kế quy trình công nghệ

gia công chi tiết Tấm tỳ có gờ “ ”

Trong quá trình làm đồ án, tôi đã đợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy trong bộ môn đặc biệt là thầy TrầnThành, cùng với những lỗ lực của bản thân tôi đã cơ bản hoàn thành các nhiệm vụ của đồ án yêu cầu Tuy nhiên, do năng lực và kinh nghiệm thực tiễn còn nhiều hạn chế, không tránh khỏi những thiếu sót nhất định Kính mong

đợc các thầy dạy bảo để tôi khắc phục những hạn chế, sửa chữa những sai sót và tích luỹ những kinh nghiệm quý báu phục vụ quá trình học tập và công tác sau này

Em xin chân thành cảm ơn!

Ngày 15/06/2004

Học viên: Nguyễn Việt Hải

Phần I phân tích chi tiết

1 Nghiên cứu chức năng, yêu cầu kỹ thuật và kết cấu của chi tiết:

Hộp có bề mặt chính là các mặt đáy và bề mặt lỗ Độ chính xác của các bề mặt này cao, độ nhám cao(Ra = 0,63).Ngoài các bề mặt chính ra trên chi tiết còn có các bề mặt phụ nh bề mặt lắp bu lông hay các mặt bên có độ chính xác không cao

và có độ nhám không cao

Những yêu cầu cơ kỹ thuật cơ bản của chi tiết là:

- Nhiệt luyện đạt HRC 42 45…45

- Vê tròn cạnh sắc

Trang 2

- Các lỗ có độ chính xác cấp IT5-7, độ nhám bề mặt đạt 0,63

- Dung sai độ không song song của các tâm lỗ bằng dung sai của khoảng cách tâm

- Dung sai độ không đồng tâm của các lỗ bằng 1/2 dung sai đờng kính lỗ nhỏ nhất

- Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ khoảng (0,01 0,05) mm …45

2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết:

Chi tiết tấm tỳ có gờ khá đơn giản Các bề mặt gia công có thể thực hiện một cách dễ dàng trên các máy gia công cắt gọt hiện nay.Chi tiết không có bề mặt gia công phức tạp

Có thể một lần gá để gia công nhiều bớc trong một nguyên công đạt độ chất lợng theo yêu cầu

Để đạt đợc kích thớc và độ nhám theo yêu cầu tại các bề mặt làm việc của chi tiết cân sử dụng phơng pháp mài

Lỗ ren cần có vát mép để bảo vệ ren và dễ dàng gia công

-% -Phần II chọn phôI và phơng pháp chế tạo phôi

Dựa vào hình dạng, kết cầu và dạng sản xuất của chi tiết:

-Chi tiết dạng tấm, chiều dài ngắn, có đoạn trụ đờng kính lớn và đoạn trụ đờng kính nhỏ

-Dạng sản xuất là loạt vừa

Vật liệu của chi tiết là thép C45

Nên để tạo đợc phôi ta có một số phơng án sau: Dập, đúc, rèn cụ thể là:

a) Phôi đúc

Nếu sử dụng phôi đúc, khi đợc chế tạo ra có chất lợng bề mặt xấu nh rỗ khí, xù xì, nứt, đậu hơi, đậu ngót …45Do đó dùng phôi đúc khó đảm bảo cơ tính của vật liệu, làm tăng thời gian sản xuất, làm cho các dụng cụ cắt nhanh hỏng, dẫn đến làm tăng giá thành sản phẩm.Trong sản xuất loạt vừa điều này sẽ rất đáng kể.Nên không dùng phôi đúc

b) Phôi rèn tự do

Rèn tự do là một phơng pháp tạo phôi dùng nhiều trong chế tạo máy, rèn tự do

có thể tạo đợc phôi tơng đối phức tạp, có khối lợng lớn Chi tiết chế tạo đơn giản rất thích hợp với việc chế tạo từ phôi rèn có năng suất cao

c) Phôi dập

Phơng pháp này tạo phôi nhanh, độ chính xác hình dạng kích thớc đảm bảo, chất lợng phôi tốt, hệ số sử dụng vật liệu cao, chi phí cho gia công ít nhất Tuy nhiên căn

cứ vào chi tiết gia công thì ciêc chọn phôi rèn mang lại hiệu quả cao hơn

Qua quá trình phân tích trên ta chọn phôi rèn Có thể rèn nóng kết hợp với rèn nguội

-% -Phần III Thiết kế quá trình công nghệ

I.Thiết kế tiến trình công nghệ

I.1 Lý thuyết:

Trang 3

Tiến trình công nghệ gia công phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố sau:

 Sản lợng chi tiết

 Tính lặp của sản phẩm trong quá trình sản suất của nhà máy

 Độ phức tạp của kết cấu và yêu cầu kỹ thuật

 Điều kiện sản suất thực tế nơi áp dụng quy trình công nghệ

Để lập đợc tiến trình công nghệ cần thiết phải xác định dạng sản xuất, đờng lối công nghệ đợc tổ chức theo tập trung hay phân tán nguyên công…45

I.2.Lập thứ tự các nguyên công:

2.1 lý thuyết:

Lập thứ tự nguyên công là xác định hợp lý tiến trình công nghệ ứng với bề mặt của chi tiết, sao cho chu kỳ gia công hoàn chỉnh mộy chi tiết là ngắn nhấtgóp phần hạn chế chi phí gia công, đảm bảo hiệu quả nhất

2.2.Các nguyên công:

Căn cứ vào nhu cầu sản xuất chi tiết, khả năng cung ứng vật liệu, khả năng công nghệ và điều kiện công nghiệp Việt Nam hiện nay, để sản xuất chi tiết ta chọn những nguyên công sau:

+ Nguyên công 1: Phay hai mặt bên

+ Nguyên công 2: Phay mặt trên và mặt duới

+ Nguyên công 3: Khoan lỗ 24,18,khoét lỗ 45

+ Nguyên công 4: Khoan và taro ren M14

+ Nguyên công 5: Phay hai mặt bên

+ Nguyên công 6: Phay mặt bên nghiêng

+ Nguyên công 7:Doa tinh và doa thô lỗ 18 và 24

+ Nguyên công 8: Nhiệt luyện

+ Nguyên công 9:Mài mặt trên và mặt dới

+ Nguyên công 10:Mài lỗ 18

+ Nguyên công 11:Mài lỗ 24

II Thiết kế các nguyên công

II.1 Nguyên công 1: Phay hai mặt bên

1.1 Chọn máy phay :

Chọn máy phay công xôn (vạn năng, ngang , đứng của Nga) 6H81 Bớc tiến bàn máy thẳng đứng 0,2…456,3

Số cấp tốc độ trục chính , vg/ph 16

Công suất động cơ trục chính 4.5 KW

Công suất động cơ chạy dao 1,7 KW

Số cấp bớc tiến bàn máy 16

Bớc tiíen bàn máy dọc 35…45980

Bớc tiến bàn máy ngang 25…45765

Khoảng cách a từ đờng trục chính tới bàn máy, mm: (30-380)

Khoảng cách b từ sống trợt thân máy tới tâm bàn máy, mm: 170-370)

Khoảng cách c từ đờng trục chính tới sống trợt thẳng đứng thân máy, mm 270

1.2 Xác định cấu trúc nguyên công:

-Phay một mặt bên

-Lật phôi

-Phay mặt bên còn lại

1.3 Lập sơ đồ định vị và kẹp chặt:

Dùng 2 phiến tỳ định vị mặt phảng dới 3 bậc tự do

Dùng 2 chốt tỳ để định vị 2 bậc tự do ở 1 mặt bên

Kẹp chặt 2 bên bằng cơ cấu kẹp

Hình vẽ nh sơ đồ sau

Trang 4

Nguyên công 1 1.4 Chọn trang bị công nghệ:

Chọn dao phay đĩa ba mặt Vật liệu là thép gió P18

Tra bảng 4-82 (Trang 366, STCNCTM-tập I), chọn dao có các thông số sau: D = 125 ;B = 25 ,d = 32 ,số răng z = 22

II.2Nguyên công 2:Phay mặt trên và mặt dới

2.1 Chọn máy phay:

Chọn máy phay vạn năng 6H81 của Nga

2.2 Xác định cấu trúc nguyên công

- Phay mặt trên

Lật phôi

- Phay mặt dới

2.3 Lập sơ đồ định vị và kẹp chặt:

Dùng 2 phiến tỳ định vị mặt phẳng dới 3 bậc tự do

Dùng 3 chốt tỳ để định vị 3 bậc tự do còn lại

Dùng vít để kẹp chặt chi tiết

Hình vẽ nh sơ đồ sau

Nguyên công 2 2.4 Chọn trang bị công nghệ

- Chọn dao phay mặt đầu bằng thép gió để phay mặt bậc, vật liệu là thép gió P18 Các số liệu của dao: D(Js) = 50 mm; L = 36 mm; d(H7)=22 mm;

Số răng phay kiểu 1 = 12 ;

- Dụng cụ đo kiểm là thớc kẹp pame

II.3 Nguyên công 3: Khoan lỗ 24,18,khoét lỗ 45

3.1 Chọn máy

Máy khoan cần 2H55

Trang 5

Các số liệu của máy tra trong sổ tay CNCTM tập 3

3.2 Cấu trúc nguyên công

- Khoan lỗ 24

- Khoan lỗ 18

- Khoét lỗ 45

3.3 Lập sơ đồ định vị và kẹp chặt

Chọn định vị và kẹp chặt nh nguyên công 2

Sơ đồ định vị và kẹp chặt nh hình vẽ

Dao khoan ruột gà có độ côn 1: 5 Vật liệu dao là thép gió P18

Các thông số của dao

Đờng kính 12…4530 ; chiều dài 290…45540 ; chiều dài phần làm việc 190…45395 Dụng cụ đo kiểm là thớc kẹp pame, calip

II.4 Nguyên công 4: khoan và taro ren M14

4.1 Chọn máy

Chọn máy khoan cần 2H55 của Nga, có các thông số sau:

- Đờng kính lớn nhất khoan đợc, mm 50

- Khoảng cách từ đờng tâm trục chính tới trụ, mm 410 1600…45

- Khoảng cách lớn nhất từ mút trục chính tới bàn, mm 450 1600…45

- Kích thớc bề mặt làm việc của bàn máy, mm: 968 x 1650

- Dịch chuyển lớn nhất của trục chính, mm: 350

- Số cấp tốc độ trục chính: 21

- Phạm vi tốc độ trục chính, vg/ph: 20 2000…45

- Phạm vi bớc tiến 0,056 2,5…45

- Lực tiến dao,kG: 900

- Công suất động cơ chính, kW: 4

- Khoan lỗ 12

Trang 6

- Taro ren M14,bằng tay hoăc bằng mũi taro tự lựa.

4.3 Lập sơđồ định vị và kẹp chặt

Dùng chốt trụ ngắn trên lỗ 24 định vị hạn chế 2 bậc tự do

Dùng mặt phẳng định vị hạn chế 3 bậc tự do

Dùng chốt trám trên lỗ 18 hạn chế 1 bâc tự do

Trên chốt trám có ren để kẹp chặt chi tiết trong quá trình gia công

Dao khoan ruột gà có độ chuôi côn , vật liệu dao là thép gió P18

Đờng kính dao d = 12 mm, chiều dài L =255 mm,

Chiều dài phần làm việc 175 mm

Dao taro ren, dùng tay

Tra bảng 4-136 (Trang 421-Sổ tay CNCTM Tập 1) có

d = 14 mm; bớc ren p = 1,25 ; L = 72 ; l = 22 ;

Dao taro dùng lắp trên máy khoan cần là dao taro tự lựa

Dụng cụ đo kiểm là thớc kẹp pame, calip, dụng cụ kiểm tra kích thớc ren

II.5 Nguyên công 5: Phay hai mặt bên

5.1.Chọn máy:

Chọn máy phay vạn năng 6H81 của Nga

- Phay hai mặt bên bởi 2 dao phay ngón 3 mặt lắp trên cùng một trục

- Sau khi phay xong quay phân độ để phay mặt bên nghiêng

Dùng sơ đồ định vị và kẹp chặt nh nguyên công 4

Nguyên công 6

Trang 7

5.4 Chọn trang bị công nghệ

Chọn 2 dao phay đĩa ba mặt Vật liệu là thép gió P18

Tra bảng 4-82 (Trang 366, STCNCTM-tập I), chọn 2 dao có các thông số sau: D =

125 ;B = 25 ,d = 32 ,số răng z = 22

II.6 Nguyên công 6: Phay mặt bên nghiêng

Chọn trang bị công nghệ và chế độ cắt, sơ đồ gá đặt nh nguyên công 6

II.7 Nguyên công 7:Doa thô và doa tinh lỗ 18 và 24:

7.1.Chọn máy:

Chọn máy khoan cần 2H55 của Nga,có các thông số nh đã nêu trong nguyên công 3

7.2.Xác định cấu trúc nguyên công:

-Doa lỗ 18

-Doa lỗ 24

7.3.Lập sơ đồ định vị và kẹp chặt:

Định vị và kẹp chặt dùng nh nguyên công 2,khoan lỗ 18 và 24

Nguyên công 8 7.4.Chọn trang bị công nghệ:

II.8 Nguyên công 8: Nhiệt luyện

Tôi cao tần

II.9 Nguyên công 9: Mài 2 mặt trên và dới

9.1 Chọn máy

Chọn máy mài phẳng 3E710A có bàn hình chữ nhật của Nga

Kích thớc bề mặt làm viêc của mặt bàn, mm 400 x 125

Dịch chuyển lớn nhất của ụ mài và của bàn

Dọc 490

Ngang 170

Tốc độ quay của trục chính đá mài, vg/ph (khi tốc độ cắt là 35 m/s) 35

Tốc độ dịch chuyển của bàn, m/ph (điều chỉnh vô cấp) 2-35

Công suất động cơ truyền dẫn chính, kW 4

9.2.Xác định cấu trúc nguyên công

- Mài mặt trên

Lật phôi

- Mài mặt dới

Định vị dùng nh nguyên công khoan và taro ren M14

Kẹp chặt dùng ren vít nh hình vẽ

Trang 8

Chọn đá mài trụ Vật liệu là chất dính kết kêramit(K)

Kích thớc D = 200 mm; H = 30 mm ; d = 60 mm

Vật liệu mài 2A, độ hạt 50-M28

II.10 Mài khôn lỗ 24

10.1 Chọn máy

Máy mài khôn (máy mài bóng)

Các thông số của máy tra trong bảng 9-57 CNCTM Tập 3

- Mài lỗ 18

Định vị và kẹp chặt nh nguyên công 2

Dụng cụ mài là đá mài khôn

Dụng cụ đo kiểm là thớc cặp pame, calip

11 Nguyên công 11: Mài lỗ 18

Chọn trang bị công nghệ và chế độ cắt nh nguyên công 11

III.Chọn lợng d gia công:

1.Tính toán lợng d gia công cho lỗ 24:

Tính toán lợng d gia công cho lỗ 24,vật liệu là thép C45 với độ cứng yêu cầu 42 45 HRC.Độ chính xác của lỗ đạt cấp 8,bề mặt lỗ đạt độ nhám R Za=0,63(8): -Khoan lỗ 

Trang 9

Tra bảng 3-87 (STCNCTM-T1) ta có: R Za=50 μm(3),TA 70 μm,cấp chính xác 12

2

y

2 0

a  C  (  l )



C0:Độ lệch đờng tâm lỗ

Δy:Độ cong đờng trục lỗ

Tra bảng 3-86(STCNCTM-T1) ta có:C0=25 μm,Δy=0,9 μm

L=30 mm

Nh vậy: 25 2 ( 0 , 9 30 ) 2 36 , 8 m



Coi sai số gá đặt εb=0 ta có lợng d để doa lỗ sau khi khoan là:

m 6 , 313 ) 8 , 36 70 50 ( 2 Z

2

) T R ( 2 Z

2

) T

R ( 2 Z

2

min b

a a Za min

b

2 b

2 a a Za min

b

























-Doa thô lỗ 

Tra bảng 3-87 (STCNCTM-T1) ta có: R Za=10 μm(5),TA 20 μm,cấp chính xác 10

Sai lệch không gian a chính bằng độ lệch đờng tâm lỗ C0 nhân với hệ số giảm sai(Ks) là 0,05

a=C0.0.05=25.0,05=1.25 μm

Lợng d để doa tinh lỗ sau khi doa thô:(εb=0)

2Rbmin=2(RZa+Ta+a)=2(10+20+1,25)=62,5 μm

-Doa tinh lỗ 

Tra bảng 3-87 (STCNCTM-T1) ta có: R Za=3,2 μm(5),TA 5 μm,cấp chính xác 8

-Nhiệt luyện đạt độ cứng 42 45 HRC độ chính xác giẩm một cấp(cấp 9),

RZa=5μm,Ta=10 μm

-Sau nhiệt luyện ta tiến hành mài khôn lỗ đạt cấp chính xác cấp 8,độ nhám

RZa=0,63μm

Vì đây là nguyên công cuối cùng nhằm nâng cao độ nhẵn bóng bề mặt thì ảnh h-ởng của các đại lợng Ta,a,εb coi nh có giá trị bằng 0 Do vậy lợng d gia công khi tiến hành mài khôn:

2Zbmin=2RZa=10 μm

Bề mặt gia công lỗ 24 0 , 033 , Rz 0 , 63 m ( 7 )







 

Thứ tự các

nguyên công và

các bớc công

nghệ của bề

mặt lỗ 24

Các yếu tố tạo thành l-ợng d trung gian(m)

Lợng d tính toán

min b Z 2

(m)

Kích thớc tính toán (mm)

Dung sai  (m)

Kích thớc giới hạn (mm) Trị số giới

hạn của lợng

d (m)

Za

Lỗ 24:

-Khoan lỗ

-Doa thô

-Doa tinh

-Nhiệt luyện

-Mài khôn

50 10 3,2 5 0,63

70 20 5 10

36,8 1,25 313,6

62,5 10

23.614 23,928 23,990 24,000

210 81 33 33

23,610 23,920 23,990 24,033

23,400 23,110 23,660 24,000

2.Tra lợng d cho các nguyên công

Căn cứ vào yêu cầu công nghệ của chi tiết và loại phôi, kích thớc phôi

Trang 10

Ta có bảng lợng d gia công cho từng nguyên công

Nguyên

công Bớc Nội dung các bớc Lợng d(mm) Ghi chú

1 12 Phay tinh mặt bênPhay thô mặt bên 0,84

3 Phay thô mặt bên còn lại 4

4 Phay tinh mặt bên còn lại 0,8

2 1 Phay thô mặt trên 3 Tra theo sổ tay

CNCTM 3 Tập

2 Phay tinh mặt trên 0,5

4 Phay tinh mặt dới 0,5

2 Khoan lỗ 18

5 1 Phay thô hai mặt bên 4

2 Phay tinh hai mặt bên 0.8

2 Phay tinh mặt nghiêng 0,5 7

2 Mài tinh mặt dới 0,01

IV Tra chế độ cắt:

Tra chế độ cắt cho các nguyên công

Quá trình tra chế độ cắt đợc tiến hành nh sau:

- Đầu tiên ta tiến hành chọn chế độ cắt phù hợp với các yêu cầu về độ nhám

bề mặt, yêu cầu nâng cao về năng suất…45

- Tra lợng chạy dao

- Tra tốc độ cắt: Khi tra đợc tốc độ cắt đã tính đến các hệ số điều chỉnh ta tính ra số vòng quay tính toán, sau đó chọn số vòng quay theo máy

- Từ các thông số trên ta tra công suất cắt cần thiết cho chế độ cắt đã cho

- So sánh công suất cắt cần thiết với công suất của máy nếu thấy nhỏ hơn thì thoả mãn, nếu không thì phải chọn lại

- Tính thời gian máy

Theo trình tự nh vậy, ta tiến hành tra chế độ cắt lần lợt cho các nguyên công nh sau, kết quả sau khi tính toán đã thoả mãn đợc cho dới dạng bảng

4.1Tra chế độ cắt cho nguyên công 1

Chế độ cắt

Bớc (mm)t (mm/z)Sz (vg/ph)n (kW)Nc (ph)T0

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	2,47 MB