Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

……….

………

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

……….

LỜI NÓI ĐẦU

Môn học công nghệ chế tạo máy đóng vai trò quan trọng trongchương trình đào tạo kỹ sư và cán bộ kỹ thuật về thiết kế và chế tạo cácloại máy, chi tiết, thiết bị phục vụ cho các ngành công nghiệp, nôngnghiệp,giao thông vận tải trong quá trình công nghiệp hóa-hiện đại hóa đấtnước

Đồ án công nghệ chế tạo máy là một trong những đồ án thiết kế màsinh viên khoa cơ khí cần phải làm Đồ án giúp cho sinh viên hiểu nhữngkiến thức đã học không chỉ môn công nghệ chế tạo máy mà còn có cácmôn khác như: máy công cụ, dụng cụ cắt, Đồ án còn giúp cho sinh viênbiết được cách thiết kế và tính toán trong một qui trình công nghệ chế tạochi tiết máy

Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy Tôn Thất NguyênThi trong bộ môn công nghệ chế tạo máy, đồ án môn học của nhóm em đãhoàn thành Tuy nhiên trong quá trình thiết kế không tránh khỏi sai sót,nhóm em rất mong nhận được sự chỉ bảo của thầy

Nhóm em xin chân thành cám ơn thầy Tôn Thất Nguyên Thi đã giúp

đỡ, hướng dẫn để nhóm em hoàn thành tốt đồ án được giao

MỤC LỤC

Và Chọn Phôi.

1. Phân Tích Chức Năng Làm Việc Của Chi Tiết………4

2 Phân Tích Tính Công Nghệ Trong Kết Cấu Và Chọn Phôi 5

3 Xác Định Dạng Sản Xuất……… 7

II THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ. 1. Chọn Phương Pháp Gia Công………9

2. Trình Tự Gia Công Các Bề Mặt……… 10

3. Chọn Chuẩn Định Vị Để Gia Công……… 11

III THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG. 1. Nguyên Công 1: phay thô và bán tinh mặt trước 1……… 11

2. Nguyên Công 2: phay thô và tinh mặt sau 2………12

3. Nguyên Công 3: phay tinh mặt trước 1………12

4. Nguyên Công 4: phay thô và tinh mặt trên 3……… 12

5. Nguyên Công 5: phay thô và tinh mặt đáy 4………12

6. Nguyên Công 6: phay thô và tinh mặt bên 5………13

7. Nguyên Công 7: phay thô và tinh mặt bên 6………13

8. Nguyên Công 8: khoan và doa lỗ φ 8……….13

9. Nguyên Công 9: khoan và doa 2 lỗ φ 5……… 14

10. Nguyên Công 10 : khoét và doa 2 lỗ φ 9………14

11. Nguyên Công 11 : kiểm tra………15

IV TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT. 1. Nguyên Công 1: Phay Mặt 1……… 15

2. Tra Lượng Dư Gia Công Của Các Nguyên Công Còn Lại……… 17

V TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT. 1 Chế Độ Cắt Nguyên Công Chính………19

2 Tra Chế Độ Cắt Của Các Nguyên Công Còn Lại 21

I. Phân Tích Chức Năng Làm Việc, Tính Công Nghệ Trong Kết Cấu Và Chọn Phôi.

1. Phân Tích Chức Năng Làm Việc Của Chi Tiết.

- Nắp chặn là 1 chi tiết dạng hộp, trên nắp chặn có 3 lỗ cơ bản Chức năng của các lỗ này là để lắp bulong

- Điều kiện làm việc và yêu cầu kĩ thuật của chi tiết:

• Chi tiết chỉ chịu tải trọng tĩnh

- Độ không phẳng giữa các bề mặt chính 0.1 trên 100mm chiều dài, Ra

=5

- Đảm bảo độ đồng tâm giữa các lỗ φ 9 và φ 5, và độ chính xác kích

thước giữa tâm lỗ φ 9và φ 8.

2. Phân Tích Tính Công Nghệ Trong Kết Cấu Và Chọn Phôi.

 Phân tích tính công nghệ

- Do đặc điểm làm việc chỉ chịu lực xiết từ bulong nên tải

trọng không đáng kể Nên chi tiết chỉ cần độ bền vừa phải

Do đó ta chỉ cần dùng thép cán nóng CT3

- Ưu điểm khi dùng thép loại này là:

• Rẻ

• Tính công nghệ tốt

• Cơ tính không cao

• Dễ gia công tạo hình

• ứng dụng cho những chi tiết chịu tải trọng không lớn

• Không cần phải nhiệt luyện

 Kết luận: với chi tiết nắp chặn vít chỉnh ta phải đảm bảo được

độ bền, khả năng lắp ráp, giá thành , dễ gia công

Chọn phôi:

•Phương pháp chế tạo phôi phụ thuộc rất nhiều vào chức năng, kết cấu,yêu cầu kĩ thuật, vật liệu sử dụng, hình dáng bề mặt, kích thước của chi tiết va quy mô sản xuất.

•Để chọn phôi có thể căn cứ vào một số đặc điểm:

•Tính kinh tế của phương án trong điều kiện sản xuất đã định

•Tính hợp lí của công nghệ tạo phôi

•Mức độ trang bị của các quá trình tạo phôi, khả năng ứng dụng kĩ thuật tự động hóa vào các nguyên công

•Chất lượng của phôi, các loại hỏng hóc có thể xuất hiện trong quá trình tạo phôi và khả năng loại bỏ chúng

•Khối lượng gia công và phương pháp tạo phôi

•Để tạo chi tiết dạng hộp bằng thép CT3 ta có thể chọn các loại phôi sau đây:rèn, dập, cán, đúc

•Tuy nhiên trong trường hợp của chi tiết này để đảm bảo sản phẩm được sản xuất liên tục,tiết kiệm thời gian, máy gia công là máy công

cụ không quá phức tạp nên ta chọn phôi cán nóng thông dụng

•Ưu điểm:không phải chi phí quá nhiều trong việc gia công, cơ tính tốt,cho năng xuất cao và ổn định, không đòi hỏi nhiều thiết bị công nghệ

•Nhược điểm: không có các tính chất vật lý,hóa học đặc biệt như: cứng nóng, chống ăn mòn

3. Xác Định Dạng Sản Xuất.

• Số liệu ban đầu: sản lượng hàng năm là 1000 sp/năm

• Trong sản xuất ta thường gặp

- Sản xuất đơn chiếc

- Sản xuất hàng loạt ( lớn, vừa, nhỏ)

- Sản xuất hàng khối

 N:là số chi tiết sản xuất trong 1 năm.

 N1:số sản phẩm sản xuất trong 1 năm

 m: số chi tiết trong 1 sản phẩm (m=1)

II THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ.

1. Chọn Phương Pháp Gia Công.

- Có 2 phương pháp gia công là tập trung nguyên công và phân tán nguyên công.

- Đối với chi tiết này ta chọn phương án gia công là phân tán

nguyên công, nhưng sẽ có nhiều bước trong một nguyên công

 Phương pháp này làm giảm thời gian gá đặt, tăng năng suất gia công,

sử dụng ít máy công cụ làm việc, đỡ chi phí trong việc thiết kế nhiều

+ Nguyên công 3 : phay tinh mặt 1.

+ Nguyên công 4 : phay thô và phay tinh mặt trên 3.

+ Nguyên công 5 : phay thô và tinh mặt đáy (4).

+ Nguyên công 6 : phay thô và tinh mặt bên (5).

+ Nguyên công 7 : phay thô và tinh mặt bên (6).

+ Nguyên công 8 : khoan và doa tinh lỗ φ 8.

+ Nguyên công 9 : khoan và doa tinh 2 lỗ φ 5.

+ Nguyên công 10 : khoét và doa 2 lỗ bậc φ 9.

+ Nguyên công 11 : kiểm tra.

3. Chọn Chuẩn Định Vị Để Gia Công.

- Đối với chi tiết dạng hộp yêu cầu về độ vuông góc, độ song song

và độ phẳng giữa các bề mặt là rất quan trọng Nhưng

- trong chi tiết này cần thêm độ đồng tâm giữa các lỗ và khoảng cách giữa các lỗ

- Để đảm bảo được yêu cầu trên ta cần có một chuẩn tinh thống nhất ở đây ta chọn mặt (2) làm chuẩn tinh.

- Ta gia công thô và bán tinh mặt trước (1), sau đó ta gia công thô

và tinh mặt sau (2) mặt đối diện mặt 1 Sau đó ta lấy mặt (2) làm chuẩn tinh gia công tinh mặt (1) và các bề mặt còn lại

- Để gia công lỗ suốt φ 8 ta chọn 3 mặt phẳng 2,3 và 4 làm chuẩn

tinh để gia công

- Sau đó ta chọn lỗ φ 8 và 2 mặt phẳng 3 và 4 làm chuẩn tinh gia

công 2 lỗ bậc φ 5 và φ 9.

III THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG.

1. Nguyên Công 1: phay thô và bán tinh mặt trước 1.

- Phương pháp gia công chủ yếu: phay

- Yêu cầu kĩ thuật :

+ độ không phẳng các bề mặt là 0,05 mm trên toàn bộ chiều dài + độ không vuông góc giữa các bề mặt là 0,1 mm so với bề mặt chuẩn (bề mặt đáy)

+ độ không song song giữa các bề mặt là 0,1 mm so với bề mặt chuẩn ( bề mặt đáy)

- Các bước gia công :

+ phay thô mặt trước 1

+ phay tinh mặt trước 1 đạt kích thước ( 18x45x55)

2. Nguyên Công 2: phay thô và tinh mặt sau 2.

- Phương pháp gia công chủ yếu: phay

- Yêu cầu kĩ thuật : giống như ở nguyên công 1

- Các bước gia công: gia công thô và tinh mặt sau 2 đạt kích thước (16x45x55)

3. Nguyên Công 3: phay tinh mặt trước 1.

- Yêu cầu kĩ thuật : giống như ở nguyên công 1

- Các bước gia công: phay tinh mặt trước 1 đạt kích thước

(15x45x55)

- Lấy mặt 2 làm chuẩn tinh

4. Nguyên Công 4: phay thô và tinh mặt trên 3.

- Yêu cầu kĩ thuật : giống như ở nguyên công 1

- Các bước gia công: phay thô và tinh mặt trên 3 đạt kích thước (15x42.5x55)

5. Nguyên Công 5: phay thô và tinh mặt đáy 4.

- Yêu cầu kĩ thuật : giống như ở nguyên công 1

- Các bước gia công: phay thô và tinh mặt trên 3 đạt kích thước (15x40x55)

6. Nguyên Công 6: phay thô và tinh mặt bên 5.

- Yêu cầu kĩ thuật : giống như ở nguyên công 1

- Các bước gia công: phay thô và tinh mặt trên 3 đạt kích thước (15x40x52.5)

7. Nguyên Công 7: phay thô và tinh mặt bên 6.

- Yêu cầu kĩ thuật : giống như ở nguyên công 1

- Các bước gia công: phay thô và tinh mặt trên 3 đạt kích thước (15x40x50)

 Để định vị gia công 7 nguyên công trên ta chọn ê tô có bulong kẹp

có tay quay và đế tỳ

 Chọn máy phay là máy 6T180

Khối lượng máy 1400 kg

Công suất động cơ chính 2,8 kw

8. Nguyên Công 8: khoan và doa lỗ φ 8.

- Phương pháp gia công là khoan và doa

- Yêu cầu kĩ thuật:

+ độ nhám các lỗ cấp 6, Ra = 2.5.

+ độ đồng tâm các lỗ

- Các bước gia công: khoan lỗ mồi φ7 →doa lại bằng dao doa φ8với chiều sâu khi khoan và doa đạt 15 mm

9. Nguyên Công 9: khoan và doa 2 lỗ φ 5.

- Phương pháp gia công là khoan và doa

- Yêu cầu kĩ thuật:

+ độ nhám các lỗ cấp 6, Ra = 2.5

+ độ đồng tâm các lỗ

- Các bước gia công: khoan lỗ mồi φ 4.5→doa lại bằng dao doa

φ 5 với chiều sâu khi khoan và doa đạt 15 mm.

10.Nguyên Công 10 : khoét và doa 2 lỗ φ 9.

- Phương pháp gia công là khoan và doa

- Yêu cầu kĩ thuật:

+ độ nhám các lỗ cấp 6, Ra = 2.5

+ độ đồng tâm các lỗ

- Các bước gia công : khoét lỗ φ 5 thành lỗ φ 8.5 với chiều sâu

khoét là 5 mm,sau đó doa lại bằng dao doa

φ 9.

khoan lớn nhất là 35mm, khoảng cách từ trục tới bàn máy là

350-1075 mm, số cấp tốc độ là 9, số cấp chạy dao là 8, công suất động

cơ 4 kW.

11.Nguyên Công 11 : kiểm tra.

- Kiểm tra độ thẳng bằng đồng hồ so

- Dùng đồng hồ để đo độ chính xác của lỗ

- Độ đồng tâm của các lỗ sẽ được kiểm tra bằng trục kiểm tra

- Độ vuông góc giữa các bề mặt bằng bàn map và khối D

IV TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT.

1. Nguyên Công 1: Phay Mặt 1.

- Gia công tuần tự các mặt phẳng đối xứng và các mặt phẳng riêng biệt

Zmin = Rzi-1 + Ti-1 +ρi− 1+εi ( bảng 9 sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy)

Rzi-1 : chiều cao nhấp nhô tế vi do các bước công nghệ sát trước để lại

Ti-1 : chiều cao hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại

ε : sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện.

- Đối với phôi cán theo bảng 3-62/234, sổ tay công nghệ chế tạo máy

1, ta có Rzi-1 + Ti-1 = 300 (µm) với cấp chính xác là cấp 17.

- Với chi tiết dạng hộp, ta có:

∆ : độ cong theo propin phôi cán ∆k = 0.5mm (thường bảng 3-63)

L chiều dài chi tiết đến phần cần tính lượng dư L = 50 mm

cm

ρ : sai lệch chuẩn.

cm

ρ = 0.7 mm (sai lệch trên của phôi).

Do đó sai lệch không gian của phôi là

ρ = 0.72 +0.0252 = 490 µm.

ε sai số gá đặt.

k c

dg ε ε

Ta có : εgd = 0, đồ gá được coi như là chính xác.

k

ε : sai số kẹp chặt khi được kẹp bằng ren vít εk = 70 µmvới bề mặt là bề

mặt thô (bảng 24 sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy)

2 Tra Lượng Dư Gia Công Của Các Nguyên Công Còn Lại.

a. Nguyên công 2: phay thô và tinh mặt 2

b. Nguyên công 3: phay tinh mặt 1

c. Nguyên công 4: phay thô và tinh mặt phẳng 3.

Phay thô a = 1.5

d. Nguyên công 5: phay thô và tinh mặt phẳng 4.

e. Nguyên công 6: phay thô và tinh mặt phẳng 5.

f. Nguyên công 7: phay thô và tinh mặt phẳng 6.

g. Nguyên công 8: Khoan và doa lỗ φ8 .

Doa tinh 2a = 1

h. Nguyên công 9: khoan và doa lỗ 5φ .

i. Nguyên công 10: khoét và doa 2 lỗ bậc φ9.

d. Monmen xoắn Mx (N.m) và lực chiều trục Po (N)

- Monmen xoắn Mx được tính theo công thức khi khoan:

2. Tra Chế Độ Cắt Của Các Nguyên Công Còn Lại:

a. Các nguyên công phay.

a.1 Lượng chạy dao:

- Do ta chọn dao phay là dao phay mặt đầu hợp kim cứng T15K6 nne6 theo bảng 5 -125/113 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 ta

có lượng chạy dao thô Sz=0,14-0,18mm/răng

- Lượng chạy dao tinh So=1,6-1 mm/vòng ( Rz= 20, góc nghiêng

b.1 Lượng chạy dao S.

- Theo bảng 5 – 87/85 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 ta chọn

c.1 Lượng chạy dao S.

- Theo bảng 5-112/104 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 ta có:

S = 0,7 mm/vòng

- Với nhóm chạy dao là nhóm II: doa tinh các lỗ qua một bước đạt cấp chính xác 3-4 và độ nhám bề mặt đạt Rz = 20.

d. Nguyên công khoét.

d.1 Lượng chạy dao S.

- Tra bảng 5-104/tr95 sách sách sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 ta có: S = 0,4 – 0,45 mm/vòng

- Với nhóm chạy dao là nhóm II: khoét các lỗ có yêu cầu chính xác cao, cấp chính xác 3 – 4 và chiều sâu cắt nhỏ, yêu cầu độ nhám bề mặt cao, khoét để sau đó doa

d.2 Chế độ cắt V.

- Tra bảng 5-105/tr 96 sách sách sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 ta có: V = 19,3 m/phút

- Với nhóm thép gia công là nhóm 7

VI xác định thời gian nguyên công.

- Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công được xác định theo công thức:

Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn

Ở đây:

Ttc : thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công)

T0 : thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hìnhdạng, kích thước và tính chất cơ lí của chi tiết.)

Tp : thời gian phụ (thời gian cần thiết để người công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt…) và Tp = 10%T0.

Tpv : thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kĩ thuật để thay đổi dụng cụ, mài dao, điều chỉnh máy…và thời gian

phục vụ tổ chức để tra dầu mỡ cho máy, thu dọn chỗ làm việc…và

Tpv = 10%T0

Ttn : thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân (Ttn = 5%T0)

- Xác định thời gian cơ bản T0:

T0 = S n

L L L

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 (vòng/phút)

- Phay mặt phẳng bằng dao phay mặt đầu (ϕ = 900)

Theo bảng 31 sách hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, ta có:

L1 = t.(D−t)+(0.5+5)

Sthô = Srăng.12 = 0,12.12 = 1,44 mm/v

Stinh = 0,5 mm/v

L2 = 5 mm

- Khoan lỗ thông suốt bằng mũi khoan có góc ϕ =600.

Theo bảng 28 sách hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, ta có:

ên

công

(mm)

(mm)

(mm)

(phút)

(phút)

(phút)

(phút)

22,6

,15

0,015

0.015

0.0075

0,1875

15,7

,07

0,007

0,007

0.0035

0,0875

13,5

,2

0,02

0,02

0,01

0,25

14

,

0,

0,

0,

0,25

17,1

,07

0,007

0,007

0,0035

0,0875

14,6

,2

0,02

0,02

0,01

0,25

17,1

,07

0,007

0,007

0,00350,0875

14,6

,2

0,02

0,02

0,010,25

17

,

0,

0,

0,

0,075

6 ô ,

1

06

006

006

003t

i

n

h

40

14,6

,16

0,016

0,016

0,008

17,1

,06

0,006

0,006

0,003

0,075

14,6

,16

0,016

0,016

0,008

4,2

,15

0,015

0,015

0,0075

0,1875

o

a

15

4,2

,15

0,015

0,015

0,0075

0,1875

3,3

,13

0,013

0,013

0,0065

0,1625

d

o

a

15

3,3

,13

0,013

0,013

0,0065

0,1625

,14

0,014

0,014

0,007

0,175

a

3,3

,14

,014

,014

,007

75

VII TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ