Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dao cắt giấy

Tài liệu tham khảo Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết dao cắt giấy

Lời mở đầu Công nghệ chế tạo máy là một ngành then chốt, nó

đóng vai trò quyết định trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nớc Nhiệm vụ của công nghệ chế tạo máy là chế tạo ra các sản phẩm cơ khí cho mọi lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân, việc phát triển ngành công nghệ chế tạo máy đang là mối quan tâm đặc biệt của

để giải quyết những vấn đề cụ thể thờng gặp trong sản xuất.

Môn học công nghệ chế tạo máy có vị trí quan trọng trong chơng trình đào tạo kĩ s và cán bộ kĩ thuật về thiết kế, chế tạo các loại máy và các thiết bị cơ khí phục

vụ các ngành kinh tế nh công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, điện lực vv

Để giúp cho sinh viên nắm vững đợc các kiến thức cơ bản của môn học và giúp cho họ làm quen với nhiệm vụ thiết kế, trong chơng trình đào tạo , đồ án môn học công

nghệ chế tạo máy là môn học không thể thiếu đợc của sinh viên chuyên ngành chế tạo máy khi kết thúc môn học

Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo nhiệt tình của cô giáo

Nguyễn Kim Nga đến nay Em đã hoàn thành đồ án môn học công nghệ chế tạo máy Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế, em rất mong đợc sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự

đóng góp ý kiến của các bạn để lần thiết kế sau và trong thực tế sau này đợc hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

Ngày 20 tháng 11 năm 2002

SV Bùi Nam Phơng.

Chơng một

1 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết:

Theo đề bài thiết kế:

” Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dao cắt giấy”

với sản lợng 8000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất tự do

Dao cắt giấy là một dạng chi tiết trong họ chi tiết dạng

đĩa( B<= 0,25 D), chúng là một loại chi tiết hình tròn có chiều dàynhỏ hơn nhiều so với đờng kính chi tiết

Dao cắt giấy có chức năng xén, cắt giấy vì vậy nó không phảIchịu lực lớn nhng nó chịu màI mòn khá cao, lỡi cắt phải rất sắc mới

đảm bảo công việc xén cắt.do đặc thù của điều kiện làm việc nên

thép hợp kim.

Điều kiện làm việc của dao :

+Trong quá trình làm việc lỡi cắt luôn chịu ma sát và mài mòn + Lực cắt nhỏ , nhiệt độ làm việc không cao

+ Thời gian làm việc liên tục

Nhìn chung điều kiện làm việc của dao không đén nỗi khắcnghiệt lắm

Điều kiện kỹ thuật.

Bề mặt làm việc chủ yếu của dao cắt giấy là bề mặt lỡi cắtcủa dao Cụ thể ta cần đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau đây:

+ Độ không vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đầu là 0,01 mm

+ Độ không song song giữa 2 mặt đầu là 0,1 mm

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

Tính công nghệ trong kết cấu là những đặc điểm về kết cấucũng nh những yêu cầu kỹ thuật ứng với chức năng làm việc của chi tiếtgia công Nó có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao tính côngnghệ, giảm khối lợng lao động, tăng hệ số sử dụng vật liệu và hạ giáthành sản phẩm

Về tính công nghệ trong kết cấu khi gia công cơ, thì chi tiết cónhững điểm cần chú ý sau:

+ Chi tiết có thành mỏng nên trong quá trình gia công, vấn đềbiến dạng hớng kính cần đợc lu ý

+ Kết cấu của dao phải đợc đảm bảo độ đảo mặt đầu

+ Với dao, kích thớc không lớn lắm phôi nên chọn là phôi dập vàvì để đảm bảo

cơ tính của dao

cong vênh, phảI đảm bảo độ cong vênh là 0,08 trên25mm

+ Trừ hai mặt của lỡi cắt , các bề mặt còn lại không đòi hỏi

phảI yêu cầu cao khi gia công

+ Kết cấu của dao thuận lợi cho việc chọn chuẩn thô và chuẩntinh thống nhất

+ các lỗ rất thuận lợi trong việc sản xuất loạt lớn

Nhìn chung chi tiết có tính công nghệ trong việc sản xuất loạtlớn

3 Xác định dạng sản xuất:

Sản lợng hàng năm đợc xác định theo công thức sau đây:

N = N1m(1 + /100)Trong đó:

N : Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm;

N1 : Số sản phẩm (số máy) đợc sản xuất trong một năm;

m : Số chi tiết trong một sản phẩm;

 : Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)

 N = 8000.1.(1 + 6%) = 8480 ( sản phẩm)

Sau khi xác định đợc sản lợng hàng năm ta phảI xác định trọng ợng của chi tiết Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức:

l-Q = V. = 0,2.7,852 = 1,6 kgTheo bảng 2 trang 13 – Thiết kế đồ án CNCTM, ta có:

Dạng sản suất: Hàng loạt lớn

4 Chọn ph ong pháp chọn phôi:

4.1 Phôi ban đầu để rèn và dập nóng:

Trớc khi rèn và dập nóng kim loại ta phảI làm sạch kim loại,cắt bỏ ra từng phần nhỏ từng phần phù hợp đợc thực hiện trênmáy ca

4.2 Rèn tự do:

4.3 Dập lần 1:

4.4 Dập lần 2:

4.5 Cắt bavia:

Từ cách chế tạo phôi ở trên ta có thể tra đợc lợng d theobảng 3-9 (Lợng d phôi cho vật rèn khuôn ) Sổ tay công nghệ Chếtạo Máy Các kích thớc của vật rèn khuôn, đợc xác định đối với các

bề mặt gia công của chi tiết khi làm tròn sẽ tăng lợng d lên với độchính xác : + 0,5 mm Trị số lợng d cho trong bảng cho đối với bềmặt Rz = 80; nếu bề mặt gia công có Rz = 20  40 thì trị số l-ợng d tăng 0.3  0.5 mm; nếu bề mặt có độ nhấp nhô thấp hơnthì trị số lợng d tăng thêm 0.5  0.8 mm Trong trờng hợp này bềmặt gia công của ta có Ra = 1.25 (cấp nhẵn bóng : cấp 7 có Rz =6.3) Ta có các lợng d tơng ứng nh sau:

5 Lập thứ tự các nguyên công, các b ớc (vẽ sơ đồ gá đặt, ký hiệu định vị, kẹp chặt, chọn máy, chọn dao, vẽ chiều chuyển

động của dao, của chi tiết)

5.1.Lập sơ bộ các nguyên công:

- Nguyên công 1 Tiện mặt đầu đạt kích thớc 290,03, gia công trênmáy tiện ngang bằng dao tiện mặt đầu và tiện lỗ đạt kích thớc

1090,035 bằng dao tiện lỗ

vát mép,tiện bậc, tiện côn

- Nguyên công 3 : Tiện bậc đạt kích thớc giữa hai mặt đầu bằng15,80,02 ,vát mép,

tiện côn trong

- Nguyên công 4 : Khoan 6 lỗ 8 trên máy khoan cần

- Nguyên công 5 : Xọc rãnh then 20 x 3 trên máy xọc

- Nguyên công 6 : Nhiệt luyện để ổn định tổ chức

- Nguyên công 7 : Mài mặt đầu nhỏ trên máy mài phẳng để đạt

- Nguyên công 11 : Kiểm tra Độ song song của hai mặt đầu dao

không đợc quá 0,01mm, độ vuông góc giữa lỗ tâm với mặt đầucủa lỡi cắt dao không vợt quá

Tiện mặt đầu: dùng dao 21060-058-BK8 (dao tiện phá

cong gắn mảnh hợp kim cứng BK8 với các kích thớc H=25, B

=16)

( Bảng 4.14-trang 315-Sổ tay gia công cơ)

1.5.2 Lîng ch¹y dao:

- lîng ch¹y dao cho tiÖn mÆt ®Çu: S = 0,3 (mm/vßng)

(b¶ng 5-72 trang 64 STCN t2)

Vµo gÇn t©m (kho¶ng 0,5 b¸n kÝnh), lîng ch¹y dao S = 0,15(mm/vßng)

- lîng ch¹y dao cho tiÖn lç:

 Vt = Vb K1.K2.K3.

Trong đó:

- K1: Hệ số phụ thuộc độ cứng chi tiết K1=0,83

- K2: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt K2=0,8

- K3: Hệ số phụ thuộc tuổi bền của dao Với dao BK8 thì K3=1



Nguyên công 2 : Tiện mặt đầu còn lại đạt kích thớc 26,50,021 , vátmép,tiện bậc, tiện côn

Định vị:

Chuẩn định vị là mặt trụ trong Định vị và kẹp chặt trên mâp

cặp 3 chấu tự định tâm hạn chế 5 bậc tụ do

Máy tiện vạn năng T620 Công suất của máy Nm = 7(Kw)

Chọn dao:

Tiện mặt đầu,vát mép : dùng dao 21060-058-BK8

(dao tiện phá cong gắn mảnh hợp kim cứng BK8 với các kíchthớc H=25, B =16)

( Bảng 4.14-trang 315-Sổ tay gia công cơ)

Tiện bậc: dùng dao 21001-004-BK8 (dao tiện khỏa mặt

gắn mảnh hợp kim cứng BK8 với các kích thớc H=20, B =16) ( Bảng 4.12-trang 314-Sổ tay gia công cơ)

Tiện côn : dùng dao 21041-001-BK8 (dao tiện gắn mảnh

- K1: Hệ số phụ thuộc độ cứng chi tiết K1=0,83.

- K2: Hệ số phụ thuộc trạng thái bề mặt K2=0,8

- K3: Hệ số phụ thuộc tuổi bền của dao Với dao BK8 thì K3=1

Chuẩn định vị là mặt trụ trong Định vị và kẹp chặt trên mâp

cặp 3 chấu tự định tâm hạn chế 5 bậc tụ do

Tiện côn : dùng dao 21041-001-BK8 (dao tiện gắn mảnh

ph¶i lµ doa tinh Nh vËy, c¸c ph¬ng ph¸p gia c«ng tríc doa tinh lµ:Khoan, doa th«, doa tinh.

- 2Zb min: Lîng d giíi h¹n cña bíc c«ng nghÖ cÇn tÝnh

+k : sai số do kẹp chặt gây ra.

Lực kẹp ở đây song song với đờng tâm lỗ do vậy nó chỉ gây biếndạng kích thớc chiều dài lỗ mà không ảnh hởng tới kích thớc đờng kínhlỗ

6025

00

00

016070

9,829,9810,05

1506020

9,829,9810,05

9,679,9210,03

250110

16030

-Từ trên ta thấy: ở bớc công nghệ đầu tiên ta chọn kích thớc daokhoan là 9,8 Khi đó với lợng d tính toán nh trên kích thớc đờng kính lỗ

sẽ đợc đảm bảo

1.5 Chế độ cắt:

1.5.1 Bớc 1 : khoan lỗ 9,8.

 Chiều sâu cắt: t = =4,9 mm

Víi ThÐp45 Theo b¶ng 5-25 (trang 21 sæ tay CNCTM) cã: S=0,3(mm/vßng)

Cv = 109 ; q=0,2 ; m=0,45 ; y=0,5 , x = 0

Tuæi thä cña mòi doa BK8 T =60 phót ( B¶ng 5-30, sæ tayCNCTM )

HÖ sè Kv = KMV.KUV.KLV

Theo b¶ng 5-32 trang 25, sæ tay CNCTM : víi vËt liÖu ph«i lµ thÐp

45 vµ vËt liÖu dao lµ hîp kim cøng cã :

Theo b¶ng 5-32 trang 25, sæ tay CNCTM : víi vËt liÖu ph«i lµ thÐp45vµ vËt liÖu dao lµ hîp kim cøng cã :

Ko:là hệ số an toàn trong mọi trờng hợp , lấy Ko=1,5

K1:là hệ số kể đến lợng d không đều ,khi khoan lấy K2=1,2

K2:là hệ số kể đến dao cùn làm tăng lực cắt ,lấy K2=1,5

K3:là hệ số kể đến lực cắt không liên tục , lấy K3=1

K4:là hệ số kể đến nguồn sinh lực , kẹp chặt bằng tay lấy K4=1,3

K5:là hệ số kể đến vị trí tay quay khi kẹp , lấy K5=1,2

K6:là hệ số kể đến tính chất tiếp xúc , lấy K6=1

 K = 1,5 1,2 1,5 1 1,3 1,2 1 = 4,212

 W  = 855 N

1.6.4 Chọn cơ cấu kẹp:

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp đơn giản, kẹp chặt bằng mối ghép ren,

lực kẹp hớngtừ trên xuống thông qua đĩa kep

1.6.5 Cơ cấu dẫn hớng và các cơ cấu khác:

 Cơ cấu dẫn hớng

Cơ cấu dẫn hớng đợc dùng là phiến dẫn cố định , bạc dẫn đợcchọn là loại bạc thay nhanh, bạc cố định cho bạc thay nhanh

 Các cơ cấu khác

Cơ cấu kẹp chặt đồ gá lên bàn máy là Bulông và đai ốc Thân

đồ gá đợc chọn theo kết cấu nh bản vẽ lắp , thân đợc chế tạo bằnggang

1.8 Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá:

- Độ không song song giữa mặt phiến tỳ và mặt đáy không quá 0,079(mm)

- Độ không vuông góc giũa đờng tâm bạc dẫn hớng với mặt đáy gákhông lớn hơn 0,079mm

Nguyên công V : Xọc rãnh then 20 x 3

Định vị:

Chuẩn định vị là mặt đầu và hai lỗ 8,5 đối xứng qua tâm

Định vị trên hai phiến tỳ, một chốt trụ, một chốt trám, nh vậyhạn chế đợc 6 bậc tự do Kẹp chặt bằng hệ thống đòn kẹpliên động, phơng của lực kẹp trùng với phong kích thớc thựchiện

trám mặt đầu đựơc định vị trên phiến tỳ ,hai chốt đặt tại

2 lỗ 8,5 đối xứng Kẹp chặt bằng 2 vít cấy đợc lắp vào 2 lỗ

Nguyên công IX Mài mặt côn trong của lỡi cắt trên máy mài tròn

để đạt độ bóng bề mặt Ra=0,63

Định vị:

Định vị bằng mặt đầu nhỏ hạn chế 3 bậc , lỗ 110 hạnchế 2 bậc Kẹp chặt bằng 2 vít cấy đợc lắp vào 2 lỗ đốixứng nhau

****************************************

1.1 Tính thời gian gia công cơ bản cho bớc nguyên công

Thời gian gia công cơ bản đợc tính theo công thức:

(phút)

Trong đó:

L- Chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1- Chiều dài ăn dao (mm)

L2 - Chiều dài thoát dao(mm)

S: Lợng chạy dao vòng (mm/vòng)

n: Số vòng quay hoặc số hành trình kép trong một phút

Tuỳ từng sơ đồ gia công ta có công thức tính cụ thể trong bảng2732 trang 55 (HDTKĐACN)

 Thời gian gia công cơ bản cho bớc: Tiện mặt đầu

(phút)

L2 = 3 (mm)

Sthô= Stinh= 0,2(mm/vòng)

nthô= ntinh = 400 (v/ph)

L1= 2 (mm).

=1,6(phót).

1.2 TÝnh thêi gian gia c«ng c¬ b¶n cho tõng nguyªn c«ng

Ta cã thÓ tÝnh thêi gian gia c«ng c¬ b¶n cho tõng nguyªn c«ng nh sau:

 Nguyªn c«ng I: TiÖn mÆt ®Çu, tiÖn lç 109:

tài liệu tham khảo

1- Pgs-Pts - Trần Văn Địch.

Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy – NXB KH&KT-1999

2- Nguyễn Đắc Lộc; Lê Văn Tiến; Ninh Đức Tốn.

Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2 tập – NXB KH&KT - 2001

3- Lê Văn Tiến; Trần Văn Địch; Trần Xuân Việt.

Đồ gá cơ khí hoá và tự động hoá - NXB KH&KT – 2000.