đồ án công nghệ chế tạo máy gia công dang hộp

Phân tích chi tiết gia công Phần 2: Vật liệu và phương pháp chế tạo phôi 1.. Nước ta đang thực hiện mục tiêu “Công nghiệp hoá, hiện đại hóa” đất nước, nhằm phục vụ cho công nghiệp nói ch

Trang 1

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THỦ ĐỨC

KHOA CƠ KHÍ

MÔN HỌC: ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

ĐỀ TÀI: GIÁ ĐỠ (BULONG CONG)

GVHD: BÙI QUANG KHẢI SVTH: NGÔ ĐÌNH HOÀNG-NGUYỄN MINH VƯƠNG

Trang 3

MỤC LỤC

Phần 1: Xác định dạng sản xuất

1. Xác định dạng sản xuất

2. Phân tích chi tiết gia công

Phần 2: Vật liệu và phương pháp chế tạo phôi

1. Chọn vật liệu

2. Phương pháp chế tạo phôi

Phần 3: Phương pháp gia công

I Quy trình công nghệ

II Phương án gia công

Phần 4: Thiết kế nguyên công

Phần 5: Tính toán và tra lượng dư

Phần 6: Tính toán chế độ cắt

Phần 7: Tính toán và thiết kế đồ gá

Tài liệu tham khảo

Trang 4

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay khoa học kỹ thuật đang phát triển với một tốc độ nhanh, mang lại những lợi ích

to lớn cho con người về tất cả các lĩnh vực vật chất và tinh thần Nước ta đang thực hiện mục tiêu

“Công nghiệp hoá, hiện đại hóa” đất nước, nhằm phục vụ cho công nghiệp nói chung và ngành

cơ khí chế tạo máy nói riêng là một trong những ngành quan trọng nhất của đất nước trong đó bộ môn Công nghệ chế tạo máy là một môn học cơ bản trong ngành kỹ thuật Trong đó đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy hướng dẫn cho sinh viên giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ chế tạo máy, sau thời gian đã được nghiên cứu các giáo trình cơ bản của ngành chế tạo máy và nay tiến hành làm đồ án môn học công nghệ chế tạo máy với đề tài:

Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết “ Giá Đỡ “ cần đạt yêu cầu về độ chính

xác của các bề mặt lổ, mặt phẳng, cần nhẳn bóng và độ vuông góc của các bề mặt với nhau.Từ các yêu cầu trên ta phải thiết kế một qui trình công nghệ hợp lý từ khâu tạo phôi cho đến khâu tạo thành chi tiết hoàn chỉnh

Trên cơ sở đó ta phải thiết kế đồ gá, tính toán chế độ cắt , lượng dư gia công cho từng nguyên công một cách hợp lý để đạt hiệu quả kinh tế

Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau, việc thiết kế qui trình công nghệ phải so sánh và chọn lọc ra được một phương án công nghệ hợp lý nhằm đảm bảo yêu cầu về chất lượng và giá thành

Tuy nhiên do thời gian có hạn đây cũng là lần đầu thực hiện đồ án thiết kế qui trình công nghệ và chưa có kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính toán thiết kế và tra cứu các số liệu Kính mong sự thông cảm của quí thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đạt kết qua

Trang 5

- Tên chi tiết: GIÁ ĐỠ (BULONG CONG)

- Chi tiết gồm 2 phần:

+ Phần thân: Hình trụ chiều dài 60mm, đường kính ngoài Þ53mm, đường kính lỗ Þ35mm trên thân có rờ Þ 26 để bắt bulông M12

+ Phần đế: Hình hộp vuông cạnh 94 mm, chiều cao 16mm

2 Yêu cầu kỹ thuật :

- Độ không vuông góc giữa mặt đầu và lỗ tâm trong khoảng 0,05 trên 30mm bán kính

- Dung sai độ không đồng tâm giữa hai lỗ Þ30, Þ20 không quá 0,02

- Độ phẳng và độ không song song của các bề mặt chính trong khoảng …………

3 Vật liệu :

Giá đỡ ổ kẹp là chi tiết dạng hộp, chịu tải trung bình, làm việc trong môi trường rung động nên vật liệu chế tạo phải đáp ứng được độ cứng vững Vật liệu thông thường dùng để chế tạo là thép cacbon, thép hợp kim, các loại gang xám Ở đây với chi tiết nầy ta chọn vật liệu là gang xám

GX 28 – 48, do việc chế tạo (đúc) và gia công cũng như giá thành đối với vật liệu gang xám thấp Gang xám: GX 28 – 48

II Xác định dạng sản xuất :

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

 Sản xuất đơn chiếc

 Sản xuất hàng loạt (lớn, vừa, nhỏ)

=

Trong đó:

N : số chi tiết được sản xuất trong một năm

N0 : số sản phẩm được sản xuất trong một năm

m: số lượng chi tiết trong một sản phẩm

α : phần trăm phế phẩm chủ yếu trong các phân xưởng đúc và rèn (α = 3% - 6%)

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

Với số liệu từ phiếu nhiệm vụ, ta có:

Trang 6

V: thể tích của chi tiết ( dm3 )

γ : trọng lượng riêng của vật liệu chế tạo chi tiết

35 60

4

16 4 11 4

10 4 16 94

2 2

(Thiết kế ĐA-CNCTM – trang 13)

Từ kết quả có được qua tính toán, kết hợp với việc tra bảng xác định dạng sản xuất, ta kết luận chi tiết được sản xuất ở dạng sản xuất hàng loạt lớn

Phần 2 : VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Trang 7

(Bảng cơ tính và thành phần hoá học của Gang xám – Thiết kế Đúc – trang 48)

II Phương pháp chế tạo phôi:

Vì dạng sản xuất là hàng loạt lớn và vật liệu là gang xám GX 28-48 nên ta chọn phương

pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc trong khuôn cát mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, với

CCX II Loại phôi này có CCX kích thước là IT15 ÷ IT16

1. Máy làm khuôn: ta chọn dòng máy làm khuôn 91271M của Liên Xô (cũ)

Đặc tính

Kích thước khuôn rỗng (DxRxC)

Lực ép kG

Số lần dằn trong

1 phút

Kích thước bao ngoài của máy

Khối lượng của máy, kg

Kích thước bao ngoài của máy

Khối lượng của máy, kg

Máy thổi cát 2

vị trí, làm ruột

nửa tự động

Ruột cát 40 – 60 220x150x200 120 – 180

2.385x1.660x1

(Thiết kế đúc – trang 216)

3 Bản vẽ khuôn đúc :

Trang 8

4 Thành phần và tính chất hỗn hợp cát làm khuôn :

Loại hỗn

hợp cát

Khối lượng vật đúc, kg

Tính chất hỗn hợp Cỡ hạt Lượng đất sét, % Độ thông khí Nén tươi Độ bền N/cm Kéo khô 2

Thành phần, % khối lượng Độ ẩm

Cát – đất sét mới Bột than Mùn cưa

Cát áo khuôn

tươi đúc gang < 200 4,5 – 5,5 45 – 75 21 – 51 3 – 5

(Thiết kế đúc – trang 298)

5 Các lưu ý khi đúc chi tiết :

Do gang xám dễ đúc do chảy loãng tốt, ít co ngót nên được dùng rộng rãi để đúc các chi tiết, nhưng trong quá trình đúc cần lưu ý một số việc sau:

- Do gang dễ biến trắng nên khi dùng vật làm nguội cần phải thận trọng

- Khi đúc, thông thường, nên rót kim loại vào chỗ mỏng nhằm làm đồng đều nhiệt độ, tránh nút nhiệt ở vật đúc

- Tránh bị biến trắng cục bộ, khi ráp khuôn nên tránh khe hở lớn giữa ruột vì có thể tạo rìa thừa, gây nứt ở mép cạnh

Trang 9

4 3

2 1

5 6 7

Phần 3: CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG

I Qui trình công nghệ :

Ta có hình vẽ chi tiết lồng phôi và các bề mặt cần gia công:

Trang 10

Qua bản vẽ lồng phôi của chi tiết, ta nhận thấy rằng có những phương pháp gia công như sau:

1 Phương án 1 :

STT

TÊN NGUYÊN CÔNG

BỀ MẶT ĐỊNH VỊ

12

Phay mặt đầu

14

34

56Khoan, tarô M12

3 Phương án 3 :

II Phương án gia công :

Qua các phương án đã được nêu

ra, ta nhận thấy rằng với phương án

2 là khả phương án khả thi nhất Nên

ta chọn phương án 2, đây là phương án

mà qua phân tích ta thấy nó có nhiều

ưu điểm hơn hẳn các phương án còn lại:

Trình tự gia công hợp lý

- Về mặt tính toán và thiết kế đồ gá tương đối dễ hơn so với các phương án còn lại

- Các sai số trong quá trình gia công ít xuất hiện do các chuẩn được chọn trong từng nguyên công đều theo các nguyên tắc chọn chuẩn

- Thời gian thực hiện cho từng nguyên công là thấp nhất so với các phương án còn lại

Phay mặt đế34

Tiện lỗ26

Bước 1 : Khoan 4 lỗ

54

Bước 2 : Khoét 4 lỗ

45

Phay mặt mặt phẳng

5565

STT

ĐỊNH VỊ

1Phay mặt đầu142

Tiện mặt mặt đầu, lỗ

1, 263

Bước 1 : Khoan 4 lỗ

54

Bước 2 : Khoét 4 lỗ

454

Phay mặt mặt phẳng

555Khoan, tarô M12

65

Trang 11

S

Phần 4: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

I Nguyên công 1 : Phay mặt đế (bề mặt 3)

Trang 12

1 Sơ đồ gá đặt: như hình vẽ

2 Định vị: hạn chế 4 bậc tự do

3 Chọn máy : Máy phay 6H12 (trang 221-chế độ cắt)

Bề mặt làm việc của bàn (mm2) 320x1250

Số vòng quay trục chính (v/ph)

0,7530-37,5-4,75-60-95-118-150-190-235-300-375-475-600-753-950-1180-1500Bước tiến của bàn máy (mm/ph) 30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-190-235-300-375-

475-600-750-960-1500Lực lớn nhất cho phép theo cơ cấu tiến của máy

4 Dụng cụ cắt : Dao phay mặt đầu răng chắp gắn mảnh hợp kim cứng BK6 (DxBxdxZ =

125x42x40x12) (Bảng 4-94 trang 340 sổ tay 1)

5 Lượng dư gia công: 2,5 (mm)

a.Phay thơ :

* Chế độ cắt :

- Chiều sâu cắt: t = 2 (mm)

- Lượng chạy dao: SZ = 0,24 (mm/răng)

- Lượng chạy dao vòng: S = SZ.Z = 0,24.12 = 2,28 (mm/vòng)

- Tốc độ cắt: v =141 (m/ph)

- Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

Trang 13

ùt) (vòng/phu 359,2

3,14.125

1000.141 D

1000v tt

- Tra bảng ta chọn SM = 960 (mm/ph)

- Tốc độ cắt thực tế là :

Vtt =

75 , 117 1000

300 125 14 , 3 1000

.

=

n D

π

(vòng/ph)

- Công suất cắt: N = 6,6 (kW)

* Thời gian thực hiện bước phay thô là :

TTC = T0 + TP + TPV + TTN

Với : TTC : thời gian từng chiếc ( thời gian nguyên công )

T0 : thời gian cơ bản, là thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thước và tính chất cơ lý của chi tiết

TP: thời gian phụ, là thời gian để gá, kiểm tra kích thước, tháo chi tiết… Giá trị gần đúng TP = 10%T0

TPV: thời gian phục vụ chỗ làm việc, gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật ( Tpvkt = 8%T0 ) và thời gian phục vụ tổ chức ( Tpvtc = 3%T0 )

TTN : thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân ( TTN = 5%T0 )Với: thời gian cơ bản được xác định bằng công thức sau:

) phút (

L 1 L L

Với: L: chiều dài bề mặt gia công ( mm )

L1: chiều dài ăn dao ( mm )

L2 : chiều dài thoát dao ( mm )S: lượng chạy dao vòng ( mm/vòng )n: số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút

Do cắt với lượng dư là: 2 (mm), nên thời gian thực hiện bứớc này là:

TB1 = T01 + TP + TPV + TTN

Với thời gian cơ bản được xác định bằng công thức sau:

(phút)

L 1 L L

Chiều dài bề mặt gia công: L = 94 (mm)

Do đây là nguyên công phay mặt đầu nên chiều dài ăn dao là:

L1 = t ( D − t ) + ( 0 , 5 ÷ 3 )

(mm)

 L1 =

68 , 18 3 ) 2 125 (

(mm)Chiều dài thoát dao: L2 = 2 (mm)

Lượng chạy dao vòng: S = 2,88 (mm/vòng)

Số vòng quay: n = 300 (v/ph)

Thời gian gia công cơ bản là:

Trang 14

(phút) 0,13 2,88.300

2 18,68 94

L 1 L L

Thời gian thực hiện bước 1 là:

TB1 = T01 + 10%T01 + 8%T01 + 3%T01 +5%T01 = 0,1 (phút)

b Bước 2 : Phay tinh :

- Chiều sâu cắt: t = 0,5 (mm)

- Lượng chạy dao: SZ = 0,19 (mm/răng)

- Lượng chạy dao vòng: S = SZ.Z = 0,19.12 = 2,28 (mm/vòng)

- Tốc độ cắt: v = 158 (m/ph)

ùt) (vòng/phu 402,5

3,14.125

1000.158 D

1000v tt

- Tra bảng ta chọn SM = 960 (mm/ph)

- Tốc độ cắt thực tế là:

(v/ph) 186 75

3,14.125.4

1000 .D.n tt

1000

* Thời gian thực hiện bước phay tinh:

Do cắt với lượng dư là : 0,5 (mm), nên thời gian thực hiện bứớc này là:

TB2 = T02 + TP + TPV + T Với thời gian cơ bản được xác định bằng công thức sau:

(phút)

L 1 L L

Do đây là nguyên công phay mặt đầu nên chiều dài ăn dao là:

,

(phút) 0,1 2,28.475

2 94

L 1 L L

Trang 15

Thời gian thực hiện bước 2 là:

S

n

TB2 = T02 + 10%T02 + 8%T02 + 3%T02 +5%T02 = 0,13 (phút)Vậy thời gian cho thực hiện nguyên công này là :

TTC = TB1 + TB2 = 0,23 (phút)

II Nguyên công 2 : Tiện mặt đầu, tiện lỗ

II.1 Bước 1: Tiện mặt đầu

1 Sơ đồ gá đặt : như hình vẽ

2 Định vị : hạn chế 6 bậc tự do

3 Chọn máy : Máy tiện 1K62

Trang 16

Khoảng cách giữa hai mũi tâm (mm) 1400

Giới hạn số vòng quay/phút 2,5-2000

(Thiết kế ĐA-CNCTM – Bảng 4 trang 110)

4 Dụng cụ cắt : Dao tiện ngoài thân cong

045

- Chiều sâu cắt: t = 3 (mm)

- Lượng chạy dao: S = 0,87 (mm/vòng)

- Công suất cắt: N = 8,3(KW)

ùt) (vòng/phu

7 3,14.53

1000.122 D

1000v tt

π

=

Ta chọn số vòng quay theo máy : n = 800 (v/ph)

(v/ph) 133 0

3,14.53.80

1000 .D.n tt

1000

* Thời gian thực hiện bước tiện thô :

Do cắt với lượng dư là: 3 (mm), nên thời gian thực hiện bước này là:

(phút)

L 1 L L

Chiều dài bề mặt gia công: L =

5 , 11 2

30 53

0 ÷ + ϕ

tg t

(mm)

 L1

5 2 45

3

= +

=

tg

(mm)

Trang 17

Chiều dài thoát dao: L2 = 5 (mm)

(phút) 0,03

0,87.800

11,5

L 1 L L

Thời gian thực hiện bước tiện thô là:

TB1 = T01 + 10%T01 + 8%T01 + 3%T01 +5%T01 = 0,05 (phút)

c Tiện tinh :

- Chiều sâu cắt: t = 0,4 (mm)

ùt) (vòng/phu 1490

3,14.53

1000.248 D

1000v tt

π

=

(v/ph) 2

00

3,14.53.16

1000 .D.n tt

* Thời gian thực hiện bước tiện tinh :

Do cắt với lượng dư là : 0,4 (mm), nên thời gian thực hiện bứớc này là:

(phút)

L 1 L L

Chiều dài bề mặt gia công: L =

5 , 11 2

30 53

0 ÷ + ϕ

tg t

(mm) (Bảng 27 trang 56 TKĐACNCTM)

 L1 =

5 2 45

3 + =

tg

(mm)Chiều dài thoát dao: L2 = 5 (mm) (Bảng 27 trang 56 TKĐACNCTM)Lượng chạy dao vòng: S = 0,3 (mm/vòng)

Trang 18

(phút) 0,04

0,3.1600

5 5 11,5

L 1 L L

Thời gian thực hiện bước tiện tinh là:

TB3 = T03 + 10%T03 + 8%T03 + 3%T03 +5%T03 = 0,05 (phút)Vậy thời gian cho thực hiện bước này là :

TTC = TB1 + TB2 + TB3 = 0,15 (phút)

Trang 19

S n

Trang 20

III Nguyên công 3 : Khoan, khoét 4 lỗ

III.1 Bước 1 : Khoan 4 lỗ φ10 (bề mặt 5)

2 Định vị : hạn chế 4 bậc tự do

Trang 21

3 Chọn máy : Máy khoan cần 2A55

Đường kính lớn nhất khi khoan thép (

2/

Số vòng quay trục chính (v/ph) 30-37, 5-47, 5-60-75-95-118-150-190-225-300-375-475-600-950-1180-1500-1700Bước tiến một vòng quay trục chính (mm/v) 0,05-0,07-0,1-0,14-0,2-0,28-0,4-0,56-0,79-1,15-1,54-2,2

(Trang 220-Chế độ cắt gia công cơ khí)

4 Dụng cụ cắt: Mũi khoan ruột gà thép gió P18, đuôi trụ kiểu II (dxLxl =10x89x43) (Bảng 4-41

trang 292 sổ tay tập 1)

5 Lượng dư gia công : 5 (mm)

6 Chế độ cắt :

- Chiều sâu cắt: t = 0,5d = 0,5.10 = 5 (mm)

- Lượng chạy dao: S = 0,4 (mm/vòng) (Bảng 5-89 trang 86 sổ tay 2)

- Tốc độ cắt: v = 34 (m/ph) (Bảng 5-90 trang 86 sổ tay tập 2)

- Công suất cắt: N = 1,1 (kW) (Bảng 5-92 trang 87 sổ tay tập 2)

ùt) (vòng/phu

3,14.10

1000.34 D

1000v tt

π

=

(v/ph) 2 0

3,14.10.95

1000 .D.n tt

7 Thời gian thực hiện :

TTC1 = T0 + TP + TPV + TTN

+ +

=01

S.n

Do đây là bước khoan nên chiều dài ăn dao là:

Trang 22

L1 =

) 2 5 , 0 ( cot

3 2

10

= +

⋅

n S

Trang 23

III.2 Bước 2 : Khoét 4 lỗ φ16x5 (bề mặt 4)

2 Định vị : Hạn chế 5 bậc tự do

3 Chọn máy : Máy khoan cần 2A55

Đường kính lớn nhất khi khoan thép (

2/

Số vòng quay trục chính (v/ph) 30-37, 5-47, 5-60-75-95-118-150-190-225-300-375-475-600-950-1180-1500-1700Bước tiến một vòng quay trục chính (mm/v) 0,05-0,07-0,1-0,14-0,2-0,28-0,4-0,56-0,79-1,15-1,54-2,2

(Trang 220-Chế độ cắt gia công cơ khí)

4 Dụng cụ cắt : Mũi khoét gắn hợp kim cứng BK8 (DxLxl=16x160x80)

(Bảng 4-47 – trang 298 – ST1)

5 Lượng dư gia công : 3 (mm)

- Chiều sâu cắt:

Trang 24

2 2

10 14

2 − = − =

t

(mm)

ùt) (vòng/phu 3,14.14

1000.77 D

1000v tt

π

=

(v/ph) 00

3,14.14.15

1000 .D.n tt

* Thời gian thực hiện :

(phút) S.n 1

L L

Do đây là bước khoét nên chiều dài ăn dao là:

L1 = 2 (mm)

) phút ( 1,15.1500

S.n 1

L L

Thời gian thực hiện bước khoét thô là:

TB1 = T01 + 10%T01 + 8%T01 + 3%T01 +5%T01 = 0,005 (phút)

b Khoét tinh :

- Chiều sâu cắt:

1 2

14 16

2 − = − =

t

(mm)

Định dạng
Số trang	45
Dung lượng	0,91 MB