Đồ án CTM, quy trình chế tạo chi tiết Giá Đỡ

Do giá ñ) là loi chi tiêt quan trng trong mot sn pham có lap trc. Gíañ) làm nhiem v ñ) trc ca máy và xác ñ+nh v+ trí tương ñôi ca trctrong không gian nham thc hien mot nhiem v ñong hc nào ñó . Saukhi gia công xong giá ñ) se ñưc lap bc ñông hai na ñe lap và làmnhiem v ñ) trc.

LỜI NÓI ðẦU

Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng ñòi

hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí ñược ñào tạo ra phải có kiến

thức sâu rộng, ñồng thời phải biết vận dụng những kiến thức ñó ñể giải

quyết những vấn ñề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử

dụng

Mục tiêu của môn học là tạo ñiều kiện cho người học nắm vững và

vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế, xây dựng và quản lý các

quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản

xuất nhằm ñạt ñược các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong ñiều

kiện và qui mô sản xuất cụ thể Môn học còn truyền ñạt những yêu cầu

về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí ñể góp

phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng

ðồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chương trình ñào

tạo của ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan

trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn ñề mà

ngườ kỹ sư gặp phải khi thiết kế một qui trình sản xuất chi tiết cơ khí

ðược sự giúp ñỡ tận tình của các thầy giáo, và ñặc biệt là thầy giáo

Ths Hoàng Văn Thạnh ñã giúp em hoàn thành tốt ñồ án môn học này

Em xin chân thành cảm ơn

Sinh viên: Trấn Quốc Hải

I PHÂN TÍCH ðIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT

CỦA CHI TIẾT

Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy giá ñỡ là chi tiết dạng hộp

Do giá ñỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục Gía

ñỡ làm nhiệm vụ ñỡ trục của máy và xác ñịnh vị trí tương ñối của trục

trong không gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ ñộng học nào ñó Sau

khi gia công xong giá ñỡ sẽ ñược lắp bạc ñồng hai nửa ñể lắp và làm

nhiệm vụ ñỡ trục

Trên giá ñỡ có nhiều mặt phải gia công với ñộ chính xác khác

nhau và cũng có một số bề mặt không phải gia công Bề mặt làm việc

chủ yếu là lỗ ren M 5x0,5

Cần gia công mặt phẳng ñáy và các lỗ Φ10, Φ6 chính xác ñể làm

chuẩn tinh gia công ðảm bảo sự tương quan của lỗ M 5x0,5 với các bề

mặt gia công và kích thước từ tâm lỗ M 5x0,5ñến mặt phẳng ñáy là :

22± 0,17

Chi tiết làm việc trong ñiều kiện rung ñộng và tải trọng thay ñổi

ðối với nhiệm vụ gia công mặt dưới của giá ñỡ cần phải gia công chính

xác các mặt bậc ñể ñảm bảo khi lắp ghép với nửa trên chỉ có mặt làm

việc tiếp xúc với nửa trên còn các mặt khác ñảm bảo có khoảng cách ñể

tránh siêu ñịnh vị ñồng thời phải ñảm bảo sự tương quan của nửa dưới lỗ

M 5x0,5 với các bề mặt gia công Do ñó khi lắp ghép với nửa trên ñể gia

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy :

Mặt trên của giá ñỡ có ñủ ñộ cứng vững ñể khi gia công không bị biến

dạng có thể dùng chế ñộ cắt cao , ñạt năng suất cao

Các bề mặt làm chuẩn có ñủ diện tích nhất ñịnh ñể cho phép thực hiện

nhiều nguyên công khi dùng bề mặt ñó làm chuẩn và ñảm bảo thực hiện

quá trình gá ñặt nhanh

Chi tiết giá ñỡ ñược chế tạo bằng phương pháp ñúc Kết cấu

tương ñối ñơn giản , tuy nhiên khi gia công các lỗ vít , lỗ ñịnh vị và lỗ

làm việc chính M 5x0.5 cần phải ghép với nửa trên ñể gia công cho

chính xác ñảm bảo các yêu cầu kỹ thuật Các bề mặt cần gia công là

1 Gia công bề mặt phẳng ñáy A với ñộ bóng cao ñể làm chuẩn

tinh cho nguyên công sau

2 Gia công 2 mặt trên B ñể gia công 2 lỗ ren M 5x0.5 ñể bắt vít

3 Gia công bề mặt trên C

4 Gia công 2 lỗ Φ6 ñể bắt vít ñịnh vị bàn máy trên mặt ñáy máy

5 Gia công 2 lỗ Φ10 và Φ6 ñể bắt vít với bàn máy ñể làm việc

6 Gia công 2 bề mặt bên B

7 Gia công 2 bề mặt bên E

8 Gia công 2 bề mặt trên D

II ðỊNH DẠNG SẢN XUẤT

Muốn xác ñịnh dạng sản xuất trước hết ta phải biết sản lượng hàng

năm của chi tiết gia công Sản lượng hàng năm ñược xác ñịnh theo công

N- Số chi tiết ñược sản xuất trong một năm

N1- Số sản phẩm ñược sản xuất trong một năm (8000 chiếc/năm)

m- Số chi tiết trong một sản phẩm

Q - Trọng lượng chi tiết

γ - Trọng lượng riêng của vật liệu γthép= 7,852 Kg/dm3

V - Thể tích của chi tiết

V = 21672 mm3 = 0,021672 dm3

Vậy Q= V.γ = 0,021672.7,852 = 0,17 (kg)

Dựa vào bảng 2 (TKðACNCTM) ta có dạng sản xuất là dạng sản

xuất hàng loạt lớn

III LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Xác ñịnh phương pháp chế tạo phôi

Kết cấu của chi tiết không phức tạp nhưng vật liệu của chi tiết là thép

C45 nên ta dùng phương pháp ñúc,ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta

chọn phương pháp ñúc trong khuôn kim loại Sau khi ñúc cần có nguyên

công làm sạch và cắt ba via

Bản vẽ lồng phôi

* Yêu cầu kỹ thuật:

- ðảm bảo ñộ song song giữa tâm của lỗ ren M 5x0.5 với mặt ñáy của

giá ñỡ

- ðảm bảo ñộ vuông góc giữa tâm của lỗ M 5x0.5 với mặt ñầu của giá

- ðảm bảo ñộ chính xác của khoảng cách giữa lỗ bắt vít và lỗ lắp chốt

ñịnh vị lắp với nhau là 14 ±0,15

Với ñộ chính xác của các lỗ ñịnh va mặt bên là 13 ±0,15

- ðảm bảo ñộ chính xác của khoảng cách giữa 2 mặt trong là 24 ±0,11

- ðảm bảo ñộ chính xác giữa mặt ñầu và lỗ ren là 8 ±0,12

Mặt phẳng lắp ghép với nửa trên ñạt ñộ nhẵn bóng Rz 40

IV THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT

1 Phân Tích ðặc ðiểm Về Yêu Cầu Kỹ Thuật Bề Mặt Cần

Gia Công

Do sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp gia công

một vị trí ,gia công tuần tự Dùng máy vạn năng kết hợp với ñồ gá

chuyên dùng

* Chọn phương pháp gia công

- Gia công mặt phẳng ựáy bằng phương pháp phay dùng dao phay mặt

ựầu , ựầu tiên là phay thô sau ựó là phay tinh

- Gia công mặt phẳng bắt vắt bằng phương pháp phay dùng dao phay

mặt ựầu , ựầu tiên là phay thô sau ựó là phay tinh

- Gia công mặt lắp ghép với nửa dưới ựạt Rz 40 ta cũng dùng ghép dao

phay ựĩa và lần lượt qua các giai ựoạn phay thô rồi ựến phay tinh

- Gia công lỗ φ10 và φ6 ựạt Rz40 bằng phương pháp khoan và 2 lỗ lắp

chốt ựịnh vị gia công ựạt Rz 40 bằng phương pháp khoan và doa

- Gia công 2 lỗ bắt vắt bằng phương pháp khoan và tarô, 2 lỗ ựịnh vị

bằng phương pháp khoan và doa lắp ghép với nửa trên

- Gia công 2 mặt trên bằng phương pháp phay dùng 2 dao phay ựĩa ghép

với nhau, phay thô và tinh ựạt Rz40

- đối với gia công lỗ ren M 5X0.5 ựạt cấp chắnh xác Rz 40 tra bảng 5

(TKđACNCTM) thì cấp chắnh xác là 4

2.Trình Tự Các Nguyên Công Gia Công, Phân Tắch Việc Lựa

Chọn Chuẩn, Chọn Trang Bị Công Nghệ Cho Mỗi Nguyên Công

*Lập thứ tự các nguyên công

Phương án 1

1 Nguyên công I : đúc chi tiết trong khuôn cát

2 Nguyên công II : Làm sạch và cắt ba via

3 Nguyên công III : Gia công mặt phẳng ựáy A bằng phương pháp phay

4 Nguyên công IV Gia công 2 mặt phẳng trên D bằng phương pháp

phay

5 Nguyên công V : Gia công mặt lắp ghép C bằng phương pháp phay

6 Nguyên công VI : Gia công 2 lỗ ựịnh vị Φ6 bằng phương pháp khoan

sau ựó doa

7 Nguyên công VII : Gia công mặt 2 phẳng B & 2 mặt phẳng F bằng

phương pháp phay

8 Nguyên công VIII : Gia công mặt phẳng E bằng phương pháp phay

9 Nguyên công IX : Gia công 2 lỗ M 5x0.5 bằng phương pháp

khoan,sau ựó taro

10 Nguyên công X : Gia công 2 lỗ Φ6 & 2 lỗ Φ10 bằng phương pháp

khoan

11 Nguyên công XIII: Kiểm tra ựộ song song của ựường tâm lỗ Φ6H7

với rảnh 24 ổ0,11 không quá 0.03/100

12 Nguyên công XIII: Kiểm tra ựộ không vuông góc của ựường tâm lỗ

Φ6H7 với A 0.03/100

Phương án 2

1 Nguyên công I : đúc chi tiết trong khuôn cát

2 Nguyên công II : Làm sạch và cắt ba via

3 Nguyên công III : Gia công mặt C bằng phương pháp phay

4 Nguyên công IV : Gia công mặt phẳng ựáy A bằng phương pháp phay

5 Nguyên công V :Gia công 2 mặt phẳng trên D bằng phương pháp phay

6 Nguyên công VI : Gia công 2 lỗ ựịnh vị Φ6 bằng phương pháp khoan

sau ựó doa

7 Nguyên công VII : Gia công mặt 2 phẳng B & 2 mặt phẳng F bằng

phương pháp phay

8 Nguyên công VIII : Gia công mặt phẳng E bằng phương pháp phay

9 Nguyên công IX : Gia công 2 lỗ M 5x0.5 bằng phương pháp

khoan,sau ựó taro

10 Nguyên công X : Gia công 2 lỗ Φ6 & 2 lỗ Φ10 bằng phương pháp

khoan

11 Nguyên công XIII: Kiểm tra ñộ song song của ñường tâm lỗ Φ6H7

với rảnh 24 ±0,11 không quá 0.03/100

12 Nguyên công XIII: Kiểm tra ñộ không vuông góc của ñường tâm lỗ

Φ6H7 với A 0.03/100

ðể ñảm bảo ñộ chính xác các mặt gia công của chi tiết giá ñỡ ñặc biệt

ñộ chính xác của lỗ ren M 5x0.5, việc lắp ghép chính xác với nửa trên

nên em chọn phương án 1

NGUYÊN CÔNG I : ñúc chi tiết trong khuôn cát

Chi tiết ñúc chính xác cấp II

Tính công nghệ khi gia công chi tiết ñúc là sự xuất hiện của các lỗ

Trong sản xuất hàng loạt các lỗ có ñường kính nhỏ hơn 30 thì ñúc ñặc

Các bậc dầy hơn 25 mm và các rãnh có chiều sâu lớn hơn 6 mm trên các

vật ñúc nhỏ và vừa ñều ñược tạo nên ngay từ ñầu

Kích thước 15 ñộ dốc 1o30’

Kích thước 35 ñộ dốc 1o

Bán kính góc lượn giữa phần ñế và phần trên R = 5 mm

NGUYÊN CÔNG II : Làm sạch các chi tiết ñúc bằng cách phun

cát khô bán tự ñộng

NGUYÊN CÔNG III : Phay thô, phay tinh mặt ñáy A

1) Sơ ñồ ñịnh vị và kẹp chặt:

Chi tiết ñược ñịnh vị 5 bậc tự do:trong ñó 3 chốt tỳ nhám ở mặt B hạn

chế 3 bậc tự do, hai chốt tỳ cầu ở mặt bên hạn chế 2 bậc tự do

Chi tiết ñược kẹp chặt từ trái sang phải vuông góc mặt bên B bằng ñòn

kẹp liên ñộng

2) Chọn máy: Máy phay ñứng vạn năng 6H12

Mặt làm việc của bàn máy: 400 × 1600mm

Công suất ñộng cơ: N = 10kw, hiệu suất máy η = 0,75

D(Js) = 40 mm ; L = 20 mm ; d(H7) = 16 mm ; Z = 10

Dao phay mặt ñầu răng nhỏ, có then dọc

Góc nghiêng rãnh thoát phoi ω = 25o

4) Tra lượng dư gia công

Dựa vào bản 3.110 (stcnctm) ta tra ñược lượng dư:

Sau ñúc: 1 mm Phay thô: 0,5 mm Phay tinh: 0,5 mm Dung sai: ±0,4

6) Tính thời gian gia công

phay mặt A bằng dao phay mặt ñầu

Theo công thức ta có: To = (L1 + L + L2).i/S.n thời gian gia công

cơ bản

Trong ñó: Số lần gia công i = 2

L Chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1 = {t(D-t)}1/2+ 2 Chiều dài ăn dao (mm)

L2 = 3 mm Chiều dài thoát dao (mm)

NGUYÊN CÔNG IV : Phay thô, mặt trên D

1) Sơ ñồ ñịnh vị và kẹp chặt:

Chi tiết ñược ñịnh vị 5 bậc tự do:trong ñó 2 phiến tỳ ở mặt A ñã

ñược gia công hạn chế 3 bậc tự do, hai chốt tỳ cầu ở mặt bên hạn chế 2

bậc tự do

Chi tiết ñược kẹp chặt từ trên vuông góc xuống bằng ñòn kẹp liên ñộng

2) Chọn máy: Máy phay ñứng vạn năng 6H12

Mặt làm việc của bàn máy: 400 × 1600mm

Công suất ñộng cơ: N = 10kw, hiệu suất máy η = 0,75

Tốc ñộ trục chính: 18 cấp

3) Chọn dao: Tra bảng 4.92 ( STCNCTM tập1) dao phay mặt ñầu

bằng thép gió P18

D(Js) = 40 mm ; L = 20 mm ; d(H7) = 16 mm ; Z = 10

Dao phay mặt ñầu răng nhỏ, có then dọc

Góc nghiêng rãnh thoát phoi ω = 25o

4) Tra lượng dư gia công

Dựa vào bản 3.110 (stcnctm) ta tra ñược lượng dư:

Sau ñúc: 1,5 mm Phay thô: 1,5 mm Dung sai: ±0,4 5) Tra chế ñộ cắt

6) Tính thời gian gia công

phay mặt A bằng dao phay mặt ñầu

Theo công thức ta có: To = (L1 + L + L2).i/S.n thời gian gia công

cơ bản

Trong ñó: Số lần gia công i = 2

L = Chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1 = {t(D-t)}1/2+ 2 Chiều dài ăn dao (mm)

L2 = 3 mm Chiều dài thoát dao (mm)

Bước 1:

L1 = {1,5(40-1,5)}1/2+ 2 = 11,37mm

⇒ To = (11,37+ 40 + 3).2/2,6.315 = 0,133 phút

Tct = 1,26.To = 0,167 phút Thời gian nguyên công

NGUYÊN CÔNG V : Phay thô, mặt trên C

1) Sơ ñồ ñịnh vị và kẹp chặt:

Chi tiết ñược ñịnh vị 5 bậc tự do:trong ñó 2 phiến tỳ ở mặt A ñã

ñược gia công hạn chế 3 bậc tự do, hai chốt tỳ cầu ở mặt bên hạn chế 2

bậc tự do

Chi tiết ñược kẹp chặt 2 lực từ trên vuông góc xuống bằng ñòn kẹp liên

ñộng

2) Chọn máy: : Máy phay ngang 6H82

Công suất máy Nm = 7 KW

Số cấp tốc ñô.: 18 ; Số vòng quay trục chính: 3041500

3) Chọn dao: Dùng 1 dao phay ñĩa 3 mặt răng tra bảng 4.82 ( sổ tay

CNCTM tập 1 ) :

2 dao ñường kính D(Js16) = 50 ; B = 9 ; d(H7) =22 ; Z =14

Góc nghiêng rãnh thoát phoi ω = 25o

4) Tra lượng dư gia công

Dựa vào bản 3.110 (stcnctm) ta tra ñược lượng dư:

Sau ñúc: 1 mm Phay thô: 1 mm Dung sai: ±0,4 5) Tra chế ñộ cắt

Bảng thông số chế ñộ cắt

Phay thô 38 600 1 0,08 48

Bước NC V(m/phút) n(v/phút) t(mm) Sz(mm/vg) Sp(mm/ph)

6) Tính thời gian gia công

phay mặt A bằng dao phay mặt ñầu

Theo công thức ta có: To = (L1 + L + L2).i/S.n thời gian gia công

cơ bản

Trong ñó: Số lần gia công i = 2

L Chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1 = {t(D-t)}1/2+ 2 Chiều dài ăn dao (mm)

L2 = 3 mm Chiều dài thoát dao (mm)

Bước 1:

L1 = {1 (22-1)}1/2+ 2 = 6,6mm

⇒ To = (6,6+ 22 + 3).2/0,08.600 = 1,32 phút

Tct = 1,26.To = 1,67 phút Thời gian nguyên công

NGUYÊN CÔNG VI : Khoan 2 & Doa lỗ ñịnh vị ở ñáy Φ6

1) Sơ ñồ ñịnh vị và kẹp chặt:

Chi tiết ñược ñịnh vị 6 bậc tự do: ñịnh vị bằng 2 phiến tỳ lên mặt

A ñã gia công hạn chế 3 bậc tự do, hai chốt tỳ cầu ở mặt bên E hạn chế 2

bậc tự do, một chốt tỳ cầu ở mặt bên B hạn chế 2 bậc tự do

Chi tiết ñược kẹp chặt bằng 1 thanh kẹp từ phía trước vuông góc vào

mặt gấy

2) Chọn máy : Khoan cần 2H52

ðường kính gia công lớn nhất : 35 mm

Khoảng cách từ tâm trục chính tới trục máy: 320÷1250 mm

Khoảng cách từ trục chính tới bàn máy: 320÷1400 mm

Côn móc trục chính : N04

Số cấp tốc ñộ : 21 ; Giới hạn vòng quay: 25÷25000 vòng/phút

Số cấp tốc cấp tốc ñộ chạy dao : 12 cấp

Giới hạn chạy dao : 0,056÷2,5 mm/vòng

Công suất ñộng cơ: 3 kW

Kích thước máy 870x2140 mm

ðộ phức tạp sửa chữa R: 29

3) Chọn mũi khoan ruột gà tra bảng 4.40 ( sổ tay CNCTM tập 1 )

bằng thép gió P18 chuôi trụ loại ngắn với ñường kính d = 4 mm;

chiều dài L = 60mm ; chiều dài phần làm việc l = 32 mm

4) Chọn mũi doa tra bảng 4.49 (stcnctm1)

Bằng thép gió chuôi trụ với ñường kính d = 6 mm;

chiều dài L = 60mm ; chiều dài phần làm việc l = 32 mm

5) Tra lượng dư gia công

Dựa vào bản 3.110 (stcnctm) ta tra ñược lượng dư:

Sau ñúc: chưa có lỗ Khoan thô bằng mũi khoan Φ4 Doa bằng mũi doa Φ6

Dung sai: ±0,4 6) Tra chế ñộ cắt

a) Khoan thô bằng mũi khoan Φ4

*Lượng chạy dao vòng: Sv = 2,5 mm/vòng Tra bảng 5.113

c) Tính thời gian gia công

phay mặt A bằng dao phay mặt ñầu

Theo công thức ta có: To = (L1 + L + L2).i/S.n thời gian gia công

cơ bản

Trong ñó: Số lần gia công i = 2

L = 15 mm Chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1 = {t(D-t)}1/2+ 2 Chiều dài ăn dao (mm)

L2 = 3 mm Chiều dài thoát dao (mm)

Chi tiết ñược ñịnh vị 6 bậc tự do :ñịnh vị bằng 2 phiến tỳ lên mặt phẳng

ñáy A ñã gia công hạn chế 3 bậc tự do, 1 chốt trụ ngắn vào lỗ Φ6 ñã

ñược gia công hạn chế 2 bậc tự do, 1 chốt trám vào lỗ Φ6 ñã ñược gia

công hạn chế 1 bậc tự do

Chi tiết ñược kẹp chặt bằng ñòn kẹp liên ñộng kẹp từ trên vuông góc

xuống

2) Chọn máy: : Máy phay ngang 6H82

Công suất máy Nm = 7 KW

Số cấp tốc ñô.: 18 ; Số vòng quay trục chính: 3041500

3) Chọn dao: Dùng 4 dao phay ñĩa 3 mặt răng ghép lại với nhau phay

cùng một lúc tra bảng 4.82 ( sổ tay CNCTM tập 1 ) :