Đồ án Công Nghệ Chế Tọa Máy , Quy Trình Chế Tạo Chi Tiết Đế BKDN

Chi tiết đế là chi tiết dạng hộp, dựa vào điều kiện kĩ thuật ta có thể phân tích tính năng làm việc của chi tiết như sau:Từ yêu cầu đồng tâm lỗ  30H8 và rãnh chữ R32.5 không quá 0.02, yêu cầu độ vuông góc giữa  30H8 và mặt A không 0.02, nhận thấy đây là bề mặt làm việc của chi tiết với một chi tiết khác được lắp lên trên nó.Rãnh mang cá và mặt đáy có Ra= 2.5 nên đây cũng là bề mặt làm việc, chi tiết di động bằng rãnh này trượt trên chi tiết khác.Chi tiết làm việc chịu lực sau:Chịu nénChịu ứng suất thay đổi.Do đó bề mặt làm việc của đế là chủ yếu là mặt trên và mặt đáy. Yêu cầu độ cứng vững cao, không bị biến dạng. Các bề mặt chuẩn có đủ diện tích nhất định cho phép quá trình gia công nhanh. Các vùng gia công không có vùng lồi lõm và phải thuận lợi cho việc căn dao và thoát dao nhanh. Kết cấu các bề mặt phải tạo điều kiện cho việc gia công nhiều mặt cùng một lúc, các lỗ trên chi tiết có kết cấu và hình dáng đơn giản không có rãnh.

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 các 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 khoa cơ khí Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã học không những môn công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy công cụ, dụng cụ cắt Đồ án còn giúp cho sinh viên được hiểu dần về thiết kế

và tính toán một qui trình công nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể Khi thiết kế đồ án môn học Công nghệ chế tạo máy sinh viên sẽ làm quen với cách sử dụng tài liệu,

sổ tay và so sánh kết hợp kiến thức lý thuyết với thực tế sản xuất Bên cạnh đó khithực hiên đồ án này tạo cho sinh viên tự lập giải quyết các trường hợp cụ thể

Em xin chân thành cám ơn thầy Hoàng Văn Thạnh đã chỉ dạy và hướng dẩn tận tình cho em hoàn thành đồ án này

Quá trình làm đồ án em cũng đã cố gắng tham khảo một số giáo trình khác nhau, tuy nhiên khi làm còn nhiều vụng về, nhiều khái niệm mới, nên khi làm bài không thể tránh khỏi những thiếu sót và lỗi sai, kính mong các thầy chỉ dạy thêm

Em xin cảm ơn các thầy

Đà Nẵng 16/6/2013 Sinh viên thực hiện: Phan Châu Vũ

PHẦN 1: PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT

CỦA SẢN PHẨM.

1/Yêu cầu kĩ thuật.

Thông số trên bản vẽ chi tiết, khi gia công đạt yêu cầu sau:

 Các bề mặt gia công phải đạt được Ra= 2.5, Rz= 40

 Độ không vuông góc giữa  30H8 và mặt A không quá 0,02

 Độ không song song giữa A và B không quá 0.03

 Độ đồng tâm giữa  30H8 và rãnh chữ R32.5 không quá 0.02

2/ Điều kiện làm việc.

Chi tiết đế là chi tiết dạng hộp, dựa vào điều kiện kĩ thuật ta có thể phân tích tính năng làm việc của chi tiết như sau:

Từ yêu cầu đồng tâm lỗ  30H8 và rãnh chữ R32.5 không quá 0.02, yêu cầu

độ vuông góc giữa  30H8 và mặt A không 0.02, nhận thấy đây là bề mặt làm việccủa chi tiết với một chi tiết khác được lắp lên trên nó

Rãnh mang cá và mặt đáy có Ra= 2.5 nên đây cũng là bề mặt làm việc, chi tiết

di động bằng rãnh này trượt trên chi tiết khác

Chi tiết làm việc chịu lực sau:

- Chịu nén

- Chịu ứng suất thay đổi.

Do đó bề mặt làm việc của đế là chủ yếu là mặt trên và mặt đáy Yêu cầu độ cứng vững cao, không bị biến dạng

Các bề mặt chuẩn có đủ diện tích nhất định cho phép quá trình gia công nhanh Các vùng gia công không có vùng lồi lõm và phải thuận lợi cho việc căn dao và thoát dao nhanh Kết cấu các bề mặt phải tạo điều kiện cho việc gia công nhiều mặt cùng một lúc, các lỗ trên chi tiết có kết cấu và hình dáng đơn giản không

có rãnh

PHẦN 2: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT.

1/ Tính khối lượng của chi tiết:

V1 V2 V3

V13

V14

Suy ra khối lượng của phôi là mphôi=0,423.7,4= 3,1302 kG

2/ Sản lượng hàng năm của chi tiết được tính theo công thức:

N= N1.m.(1+100β )

N : Số chi tiết sản xuất trong một năm

N1: Số sản phẩm được sản xuất trong một năm N1=5000 Chiếc/năm

m : Số chi tiết trong một sản phẩm : m=1

β : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ Chọn β = 5%

Do vậy ta có : N= 5000.(1+1005 ) = 5250 ( chi tiết /năm)

Theo bảng 2 (TKĐACNCTM) và số liệu theo đề cho là 5250 chi tiết/năm ta xácđịnh được dạng sản xuất là hàng loạt vừa

PHẦN 3: LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.

V15

Chọn phôi đúc.

Theo phân tích tính năng làm việc của chi tiết, kết cấu tương đối phức tạp, làm việc trong môi trường không chịu va đập, cùng với vật liệu là Gang xám nên lựa chọn phương pháp đúc là hợp lí

Chọn vật liệu gang xám GX15-32 có các tính chất sau :

 Có tính đúc cao

 HB >180

 Dễ gia công như cắt, gọt, khoan, tiện, phay vv

 Với sản lượng 5000 chiếc / năm: Chọn phương pháp đúc trong khuôn cát

có ưu điểm : Năng suất cao, tốn ít thời gian chuẩn bị khuôn

Với dạng sản xuất hàng loạt vừa, đòi hỏi khuôn đúc phải tháo lắp nhanh, dễ dàng sấy khô và tuổi bền của khuôn phải cao Vì vậy khuôn đúc ở đây chọn là khuôn cát, sử dụng mẫu gỗ

 Chọn mặt phân khuôn như hình vẽ

Hình 3.1: Hình chiếu đứng của khuôn

PHẦN 4: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

CHẾ TẠO CHI TIẾT.

1) Phân tích chuẩn công nghệ.

Đường lối công nghệ thích hợp nhất ở Việt Nam là phân tán nguyên công tức

là ít bước công nghệ trong một nguyên công

Chọn máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng và các máy chuyên dùng

để chế tạo

 Bề mặt làm việc là mặt đáy và rãnh mang cá, yêu cầu Ra 2,5 nên phay tinh

 Gia công lổ 30 đạt độ bóng Ra 2,5 phay tinh

 Gia công rãnh chữ T đạt độ bóng Rz 40 cho nên bước cuốicùng chỉcần phay thô là đủ

 Gia công các lỗ 5 không yêu cầu cấp chính xác cũng như độ bóng nên ta chỉ cần khoan đạt kích thước lỗ còn ren là ren tiêu chuẩn nên ta rô ren trên máy

Từ các yêu cầu kĩ thuật cho thấy quan trọng nhất là bề mặt đáy và rãnh mang cá

2) Xác định trình tự các nguyên công:

1 2

3

5

10 11

19 18

Phân tích phương án gia công:

Từ việc xác định bề mặt làm việc chủ yếu là mặt đáy và rãnh mang cá, lỗ Φ 30cần vuông góc với bề mặt đáy, độ đồng tâm giữa lỗ Φ 30 và rãnh R32.5

Chọn chuẩn tinh thống nhất, mặt phẳng đáy rãnh mang cá và lỗ Φ 30

Do đó ta chọn phương án gia công như sau:

 Nguyên công I: Phay hai mặt đầu (1)

 Nguyên công II: Khoét, doa lỗ 30 (24)

 Nguyên công III: Phay rãnh thoát dao

 Nguyên công IV: Phay mặt đáy (7) và rãnh đuôi én (8)

 Nguyên công V: Phay hai mặt bên các mặt bên + Vát mép 45º

 Nguyên công VI: Phay các mặt trên

 Nguyên công VII: Phay rãnh chữ T (23)

 Nguyên công VIII: Khoan và ta rô ren 2 lỗ (17)

 Nguyên công IX: Phay rãnh chữ T (4)

 Nguyên công X: Khoan và ta rô ren cho 3 lỗ Φ 5 (6)

 Nguyên công XI: Tổng kiểm tra

2.1) Nguyên công 1: Phay mặt đầu(1).

a) Sơ đồ định vị, kẹp chặt:

3

n

2W

Chọnmáy :Máyphay6H11có:Công suất động cơ là 2,8 (kw), (bảng 9.38 – STCNCTMIII – 74).

2.2) Nguyên công 2: Phay rãnh thoát dao.

a) Sơ đồ định vị kẹp chặt.

3 2

 Chọn máy : Máy phay 6H11 có: Công suất động cơ là 2,8 (kw), (bảng9.38 – STCNCTMIII – 74).

 Chọn dao : Theo bảng 4-65 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1(STCNCTMI – trang 356): Chọn dao phay ngón

 Chọn dao phay góc : Bảng 4-48 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1(STCNCTMI – trang 371)

n

3 2

3 2

W n

n

b ) Chọn máy, chọn dao.

 Chọn máy : Máy phay 6H11 có: Công suất động cơ là 2,8 (kw), (bảng9.38 – STCNCTMIII – 74)

 Chọn dao : Dao phay mặt đầu như nguyên công I

2.5) Nguyên công 7 : Phay rãnh chữ T

a) Sơ đồ định vị kẹp chặt.

3 2

W

n S

 Dao phay chữ T loại chuôi trụ có thông số như sau:

2.7) Nguyên công 9: Phay rãnh chữ T.

 Dao phay chữ T loại chuôi trụ có thông số như sau:

2.10)Nguyên công 10 : Khoan, ta rô lỗ Φ 5.

Tương tự nguyên công VIII

2.11)Nguyên công XI: Tổng kiểm tra.

3)Tra lượng dư gia công cho tất cả các bề mặt gia công:

Chi tiết đúc là vật liệu bằng Gang xám, dùng phương pháp sản xuất hàng loạt

nhờ các mẫu gỗ, trong khuôn kim loại dễ tháo lắp và sấy khô đạt cấp chính xác cấp II Do đó:

-Bảng 3-3 STCNCTM I: sai lệch cho phép kích thước chi tiết đúc: 1.5 mm.-Bảng 3-5 STCNCTMI: chiều dày nhỏ nhất của vách chi tiết đúc: 15 mm.-Bảng 3-6 STCNCTMI: kích thước của lỗ và ren trong các chi tiết đúc: 12mm.-Bảng 3-13 STCNCTMI: cấp chính xác của chi tiết đúc: IT14- IT17; độ nhám

-Bảng 3-95 STCNCTMI: lượng dư gia công của vật đúc cấp chính xác cấp II:Trên: 4mm

Dưới, bên cạnh: 3mm

3.1) Nguyên công 1 :

Zb =5(mm) nên ta gia công 2 lần:

Bước 1: Gia công phay thô với lượng dư Zb=3 (mm)

Bước 2: Gia công phay tinh với lượng dư Zb=1(mm)

3.2) Nguyên công 2:

Khoét và doa lỗ Φ 30: Khoét,doa thô, doa tinh

Khoét với dao khoét có đường kính Ø28 mm

Doa tinh lượng dư tra bảng ta có Zb = 0,5 (mm)

3.3) Nguyên công 3 :

Phay rãnh thoát dao: đường kính Φ2, dung sai +/- 0.2 mm

3.4) Nguyên công 4 :

Gia công mặt đáy và rãnh đuôi én:

Bước 1: Gia công phay thô với lượng dư Zb=2 (mm)

Bước 2: Gia công phay tinh với lượng dư Zb=1 (mm)

3.5) Nguyên công 5 :

Phay các mặt bên bằng dao phay đĩa có gắn mảnh hợp kim cứng

Bước 1: Gia công phay thô với lượng dư Zb=3 (mm)

4.1) Nguyên công 1: Phay mặt đầu.

a) Phay thô : Lượng dư gia công thô là 3 (mm)

 Công suất cắt : N= 2,7 KW( bảng 5.180 – STCNCTM II – trang 163)

4.2)Nguyên công 2: Khoét và doa lỗ ϕ30 :

 Lượng chạy dao phút : S = S v * n = 0,7 * 320 = 224 (mm/ph)

 Công suất cắt yêu cầu :

 Tốc độ cắt :

V= 24 m/ph (bảng 5.155 - STCNCTMII – trang 139)

 Công suất cắt yêu cầu :

N = 1,1 kW (bảng 5.158 - STCNCTMII – trang 141)

4.4) Nguyên công 4: Phay mặt đáy và rãnh đuôi én.

 Lượng chạy dao răng Sz = 0,2 mm/răng ( bảng 5.177 –STCNCTMII - trang 160)

 Lượng chạy dao vòng

 Công suất cắt yêu cầu :

 Công suất cắt : N= 1,3 KW( bảng 5.180 – STCNCTM II – trang

4.6)Nguyên công 6: Phay các mặt trên.

 Lượng chạy dao răng Sz = 0,2 mm/răng ( bảng 5.177 –STCNCTMII - trang 160)

 Công suất cắt: N= 1,1 KW( bảng 5.180 – STCNCTM II – trang 163

4.8) Nguyên công 8: Khoan, taro lỗ ϕ5.

Giống nguyên công 7.

4.10) Nguyên công 10:

Giống nguyên công 8.

5) Xác định thời gian gia công cơ bản cho từng nguyên công.

5.1) Nguyên công 1 : Phay mặt đầu.

L L L

.

2 1



) (D t

t 

n S

L L L

.

2 1



) (D t

t 

Sn

L L

L 1  2



- Thời gian doa :

To=

25+12+2

2 110 =0,177(phút)

- Thời gian phay:

To=

L : Chiều dài gia công L=10[mm]

L1= t(D t)+(0,5+3) = √ 0,2(2−0,2) +3,5= 4,1mm L2=2÷3[mm]:chọn L2=2[mm]

To=

10+4,1+2

0,24.1000 =0,06(phút)

5.4)Nguyên công 4: Phay mặt đáy và rãnh đuôi én.

- Thời gian phay :

5.5)Nguyên công 5: Phay các mặt bên.

- Thời gian phay :

L 1  2

n S

L L L

t 

Sn

L L

L 1  2



25+3,5+2

0,25.1800 =0,068(phút)

5.6) Nguyên công 6:Phay các mặt trên

- Thời gian phay :

5.7.Nguyên công 7:Phay rãnh chữ T.

- Thời gian phay:

To=

L+L1 S.n

L = 1mm ( chiều sâu vát )

L1 = ( 0,5 2) mm Chọn L1 = 1 mm To=

1+10,7.320 =0,009 phút

Ttổng= 2x0,009 = 0,018 phút 5.8) Khoan, taro lỗ ϕ5.

- Thời gian khoan.

L L L

t 

L2 = 1

To=

10+3+10,7.1000=0,02 phút

5.10) Khoan, taro lỗ ϕ5 mặt bên.

- Thời gian khoan.

1)Yêu cầu khi thiết kế đồ gá

Khi thiết kế đồ gá để gia công một nguyên công của chi tiết cần phải đảm bảo những yêu cầu sau:

 Phải đảm bảo gia công được chi tiết

 Phải đáp ứng được những yêu cầu của đề bài như: độ chính xác, độ bóng

 Phải xác định một cách chính xác giữa phôi gia công và dụng cụ gia công

 Phải có tính cơ khí hoá và tự động hoá cao

 Phải giữ vị trí đó ổn định trong quá trình gia công

 Phải có tính công nghệ cao, dễ chế tạo, thao tác an toàn, ít tốn sức và

sử dụng tối đa các kết cấu-linh kiện tiêu chuẩn

2) Tính toán thiết kế đồ gá.

a) Chọn phương pháp chế tạo đồ gá.

Đồ gá được chế tạo bằng thép cácbon, chế tạo bằng phương pháp hàn với độ chính xác cao

b) Chọn phương pháp định vị: Để gia công lỗ ϕ 30 ta phải khống chế 5 bậc

tự do với phương pháp định vị như sau :

- Mặt đáy định vị ba bặc tự do, dùng cơ cấu định vị là hai phiến tỳ

- Mặt bên định vị hai bậc tự do, dùng 2 chốt định vị

Kẹp chặt : Dùng cơ cấu đai ốc để kẹp chặt chi tiết Hướng lực kẹp từ trên xuống

c) Tính lực kẹp khi khoét, doa:

Lực kẹp tiếp tuyến được tính theo công thức :

RZ= 10.Cp.SZ y.txBu.Z

Dq.nw .k

Trong đó :

n: Số vòng quay của dao

Cp và các số mũ tra trong bảng 5-41(ST công nghệ chế tạo máy -T2 trang 34)

Để đơn giản khi tính lực kẹp ta cho rằng chỉ có lực PS tác dụng lên chi tiếtLực chạy dao :

f là hệ số ma sát, với mở kẹp khía nhám f = 0,7

K là hệ số an toàn

K=K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6

Ko : Hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp: Ko =1,5

K1 : Hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi : K1=1,2K2 : Hệ số tăng lực cắt khi dao mòn lấy K2 =1

K3 : Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn : K3=1,2

K4 : Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt ,khi kẹp cơ khí K4 =1

K5 : Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp chặt bằng tay : K5=1K6 : Hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết , định vị chi tiết trên chốt tỳ nênK6=1 Do vậy : K =1,5.1,2.1,2.1.1.1=2,16

924 4 ,

Căn cứ vào M ta chọn tay quay có đường kính D =150(mm) ,nghĩa là côngnhân cần 1 lực là :

Fcn =

621

150=4,14(kG)

Tài liệu tham khảo

1) Sổ tay công nghệ chế tạo máy – tập I

2) Sổ tay công nghệ chế tạo máy – tập II

3) Sổ tay công nghệ chế tạo máy – tập III

4) Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy -Gs.Ts Trân Văn Địch

5) Trang bị công nghệ và cấp phôi tự động-Châu Mạnh Lực- Phạm Văn Song6) Công nghệ chế tạo máy I và II - Lưu Đức Bình

1.Nguyên công I: Phay hai mặt đầu thứ nhất 52.Nguyên công II: Phay hai mặt đầu thứ hai 5

3.Nguyên công III: Khoan, doa lỗ 22 6

4 Nguyên công IV: Khoan,doa lỗ 10 7

5 Nguyên công V : Phay hai mặt bên 8

6 Nguyên công VI : Khoan lỗ 5 9

7 Nguyên công VII : Phay rãnh t=4 10

8 Nguyên công VIII : Vác mép đầu trên lỗ 22 và 10 11

10 Nguyên công X :Kiểm tra độ song song hai lỗ 22 và lỗ 10 12

PHẦN IV:Xác định lượng dư, chế độ cắt, thời gian cắt 13

1.Nguyên công I,II: Phay hai mặt đầu thứ nhất 13

2.Nguyên công III: Khoan thô và doa tinh lỗ 22 14

3 Nguyên công IV: Khoan thô và doa tinh lỗ 10 15

4 Nguyên công V : Phay thô hai mặt bên 16

5 Nguyên công VI : Khoan thôlỗ 5 17

6 Nguyên công VII : Phay thô rãnh t=4mm 18

8 Nguyên công VIII, IX : Vác mép đầu trên lỗ 22 và 10 18

PHẦN V : Xác định thời gian gia công cơ bản cho từng nguyên công 19

1.Nguyên công I,II: Phay hai mặt đầu thứ nhất 19

2.Nguyên công III: Khoan, doa,lỗ 22 19

3.Nguyên công IV: Khoan, doa,lỗ 10 20

4.Nguyên công V: Phay hai mặt bên 20

5.Nguyên công VI: Khoan lỗ 5 21

6.Nguyên công VII: Phay ranh t=4mm 21

7.Nguyên công VIII, IX: Vát mép lỗ 22 và 10 : 21

PHẦn VI : Thiết kế đồ gá 23

I Yêu cầu khi thiết kế đồ gá 23

II.Tính toán thiết kế đồ gá 24

Tài liệu tham khảo

8) Sổ tay công nghệ chế tạo máy – tập I

9) Sổ tay công nghệ chế tạo máy – tập II

10) Sổ tay công nghệ chế tạo máy – tập III

-Gs.Ts Trân Văn Địch

động-Châu Mạnh Lực- Phạm Văn Song

13) Công nghệ chế tạo máy I và II

- Lưu Đức Bình