Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy

I – PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT : Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy chi tiết thuộc chi tiết dạng càng với kết cấu và chức năng như sau : Chi tiết là : “ Côn đẩy” vì vậy công dụng chủ yếu là truyền mô men quay Chi tiết làm việc trong điều kiện không quá phức tạp với yêu cầu kĩ thuật không cao nên ta có thể gia công chi tiết trên các máy vạn năng thông thường mà vẫn có thể đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật đặt ra. Vật liệu để chế tạo chi tiết “ Côn đẩy ” là thép C45 II – PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT : Từ bản vẽ ta thấy “Côn đẩy” có đủ độ cứng vững khi gia công không bị biến dạng,có thể đạt năng suất cao khi chế tạo.Côn đẩy có những bề mặt làm việc chính là lỗ ren, lỗ có rãnh then.Các bề mặt làm chuẩn đều có đủ diện tích nhất định cho phép thực hiện nhiều nguyên công và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh. Các bề mặt cần gia công : Mặt đáy, lỗ ren M22, lỗ Ø28 có rãnh then

Trang 1

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn

………

Trang 2

Nhận xét của giáo viên phản biện

………

Trang 3

Mục Lục

Lời mở đầu ………4

I – PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT……… 5

II – PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT……… ….5

III – XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT ……….5

IV – XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI ……….6

V – THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT 1 - Xác định đường lối công nghệ ………7

2 – Tính toán và lập quy trình công nghệ gia công chi tiết…………7

a, Nguyên công chế tạo phôi ……… 7

b, Xác định trình tự gia công………8

3 – Tính toán và tra lượng dư gia công cho 1 nguyên công……….10

VI – TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT ……….14

VII – XÁC ĐỊNH THỜI GIAN NGUYÊN CÔNG ……… 25

VIII – TÍNH TOÁN ĐỒ GÁ CHO MỘT NGUYÊN CÔNG ………27

1.Tính lực kẹp chặt W ……… 28

2.Tính sai số chế tạo đồ gá ……….30

3.Yêu cầu kĩ thuật của đồ gá ……… 32

Kết Luận……… 33

Tài Liệu Tham Khảo……… 34

Trang 4

LỜI NểI ĐẦU

Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng dòi hỏi kĩ s cơ khí và cán bộ kĩ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề thờng gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng

Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho ngời học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phơng pháp thiết kế, xây dựng và quản lí các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kĩ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt đ-

ợc các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và quy mô sản xuất cụ thể.Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chơng trình đào 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 đề mà ngời kỹ s gặp phải khi thiết kế một quy trình sản xuất chi tiết cơ khí

Đợc sự giúp đõ của các thầy (cô) giáo ,đặc biệt là cô Nguyễn Việt Hùng đã giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học này

Em Xin Chõn Thành Cảm Ơn !

Sinh Viờn : Trương Cụng Định

Trang 5

I – PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT :

Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy chi tiết thuộc chi tiết dạng càng với

kết cấu và chức năng như sau :

- Chi tiết là : “ Côn đẩy” vì vậy công dụng chủ yếu là truyền mô

men quay

- Chi tiết làm việc trong điều kiện không quá phức tạp với yêu

cầu kĩ thuật không cao nên ta có thể gia công chi tiết trên các máy vạn năng thông thường mà vẫn có thể đảm bảo các yêu cầu

kĩ thuật đặt ra

- Vật liệu để chế tạo chi tiết “ Côn đẩy ” là thép C45

II – PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CỦA CHI TIẾT :

Từ bản vẽ ta thấy “Côn đẩy” có đủ độ cứng vững khi gia công không bị biến dạng,có thể đạt năng suất cao khi chế tạo.Côn đẩy có những bề mặt làm việc chính là lỗ ren, lỗ có rãnh then.Các bề mặt làm chuẩn đều có đủ diện tích nhất định cho phép thực hiện nhiều nguyên công và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh

Các bề mặt cần gia công : Mặt đáy, lỗ ren M22, lỗ Ø28 có rãnh then

Trong đó: - N : Số chi tiết được sản xuất trong một năm

- N1 :Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm

- m : Số chi tiết trong một sản phẩm

- β : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (5% đến7%)

- α : Số phế phẩm (3% đến 6%)

⇒ N = 6000.1.(1 + 10%) = 6600 ( sản phẩm)

Sau khi xác định được sản lượng hàng năm ta phải xác định trọng lượng của chi tiết Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức:

Trang 6

Q = V.γVới : V : Thể tích của chi tiết

γ : khối lượng riêng của chi tiết

V1 =(S1 +2S2-S3-S4).0,4V1 =( 2,31+0,10.2-0,058-0,09).0,4 = 0,974 dm3V2 = (S1 +2S2-S3-S4).0,6

V2 =( 2,31+0,10.2-0,058-0,09).0,06 = 0,142 dm3

 V = V1 - V2

= 0,974 – 0,142 = 0,832 dm3Với thép C45 : γ = 7,8Kg/dm3

=> Q = 0,832.7,8 ≈ 6,49(kg)

Theo bảng 2.6, Trang 31 – Hướng dẫn thiết kế đồ án CNCTM, ta có:Dạng sản suất: Hàng loạt lớn

IV – XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI :

Với sản lượng chi tiết sản xuất hàng năm như tính toán ở trên thì phương pháp tạo phôi cũng phải có năng suất cao Đồng thời chất lượng phôi cũng cần được quan tâm chú ý để có thể giảm thiều thời gian gia công thô

Với dạng sản xuất hàng khối, kích thước chi tiết trung bình ta sử dụng phương pháp dập.Phương pháp này cho chi tiết chịu mô men tốt hơn, lượng

dư ít

Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi

Từ phương pháp tạo phôi trên tra bảng 2.11(t34) Hướng dẫn thiết kế ĐACNCTM ta được sai lệch giới hạn kích thước của phôi ± 0,1

Trang 7

V – THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT :

1 - Xác định đường lối công nghệ :

Sau khi phân tích kết cấu của chi tiết, dạng sản xuất là loạt lớn và ta chọn phương pháp tập trung nguyên công, sử dụng nhiều đồ gá chuyên dùng để gia công trên máy vạn năng thông dụng

2 – Tính toán và lập quy trình công nghệ gia công chi tiết :

a, Nguyên công chế tạo phôi :

Chế tạo phôi bằng phương pháp dập nguộiPhân tích nguyên công:

- Mục đích

+ Phôi dập phải đảm bảo phân phối đủ lượng dư cần thiết để gia công đạt yêu cầu kỹ thuật của bản vẽ chi tiết

+ Làm sạch ba via trước khi đưa vào gia công.

- Yêu cầu kỹ thuật.

+ Chi tiết phải cân đối về hình dạng không bị thiếu vật liệu

Trang 8

- Dụng cụ do : Thước cặp

b, Xác định trình tự gia công

Nguyên công 1 : Phay đáy của chi tiết để làm chuẩn tinh

Sơ đồ gá đặt Định vị và kẹp chặt :

Chi tiết được định vị trên phiến tỳ định vị 3 bậc tự do và 3 chốt

tỳ hạn chế 3 bậc tự do nữa.Kẹp chặt được thực hiện bằng má kẹp

Vị trí của dao được xác định bằng cữ so dao, nguyên công được thực hiện trên máy phay đứng bằng dao phay mặt đầu

Trang 9

Nguyên công 2 : Khoan, Doa lỗ Ø28 và Khoan, Ta rô ren M22

Sơ đồ gá đặt Định vị và kẹp chặt :

Chi tiết được định vị trên phiến tỳ định vị 3 bậc tự do và 1 khối

V hạn chế 2 bậc tự do, 1 khối V tùy động hạn chế 1 bậc tự do.Kẹp chặt được thực hiện bằng khối V tùy động

Khi khoan và doa dùng bạc dẫn hướng lắp trên phiến dẫn và phiến dẫn này lắp với thân đồ gá

Trang 10

Nguyên công 3 : Xọc rãnh then

Định vị và kẹp chặt :

Chi tiết được định vị trên phiến tỳ định vị 3 bậc tự do và 3 chốt

tỳ hạn chế 3 bậc tự do nữa.Kẹp chặt được thực hiện bằng má kẹp

Nguyên công được thực hiện trên máy xọc Nguyên công 4 : Nhiệt luyện

Nguyên công 5: Kiểm tra

3 – Tính toán và tra lượng dư gia công cho 1 nguyên công :

Tính lượng dư gia công cho bề mặt Ф 28 ±0,1

Qui trình công nghệ gồm 2 bước: Khoan, doa

Chi tiết được định vị mặt phẳng đầu hạn chế 3 bậc tự do, khối V định vị 2 bậc tự do, 1 khối V tùy động hạn chế 1 bậc tự do và kẹp chặt

Công thức tính lượng dư cho bề mặt trụ trong đối xứng Ф28±0,1:

2Zbmin = 2(Rza + Ta + 2 2

b

a ε

ρ + )

Trang 11

Trong đó:

RZa : Chiều cao nhấp nhô tế vi do bước công nghệ sát trước để lại

Ta : Chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại

ρa : Sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại( độ cong

vênh, độ lệch tâm, độ không song song)

εb : Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện

• Tính các giá trị RZ, T, ρa, εb

- Sau bước nguyên công thứ nhất Khoan ta được RZ = 40, T = 60

bảng 13-[2]

( Khoan bằng mũi khoan ruột gà)

+ Sai lệch không gian tổng cộng ρa = 2 2

l,d : Chiều dài và đường kính lỗ

Tra bảng 18 – [2] ta được C0 = 25, Δy = 0.9

Giá trị ρm ( Độ xê dịch phôi) được tra theo bảng 3.77 – [6] : ρm =

300 µm.

⇒ ρa = 72 2 + 300 2 = 308,52 µm

+ Sai số gá đặt chi tiết εb ở bước nguyên công đang thực

hiện được xác định bằng tổng véctơ sai số chuẩn εc và sai số kẹp chặt k

ε nếu ta bỏ qua sai số đồ gá.

Trang 12

dmax = dtt (làm tròn số có nghĩa), dmin = dmax - δ

Theo bảng 3.91- [6] ta tra được giá trị dung sai cho các nguyên công cụ thể

Mũi khoan ruột gà đạt cấp chính xác 12 → δ k = 210 µm

Doa thô đạt cấp chính xác 8 → δ doa = 45 µm

Vậy

Sau khi doa kích thước đạt dmax = 28,045 mm

Và dmin = 28,045 – 0,045 = 28 mm

Trang 13

Sau khi khoan kích thước đạt dmax = 27,1 mm,

VI – TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT :

● Nguyên công 1 : Phay mặt đáy của chi tiết :

Trang 14

٭ Chọn máy :

- Chọn máy phay đứng 6H12

+ Mặt làm việc của bàn : 420 x 1250 (mm2)

+ Công suất của động cơ : N = 7 (KW)

+ Hiệu suất của máy : η = 0,75

٭Tính toán lượng dư gia công :

Dung sai kích thước cần đạt của nguyên công này là ±0,1, nguyên công này được chia làm 2 bước : + Phay thô

Trang 15

+ Phay tinhPhay thô với lượng dư z = 1,5 (mm)

Phay tinh với lượng dư z = 0,5 (mm)

k2=0,8 hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T

k3=0,83 hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc góc nghiêng của dao

k4=1 hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia côngk5=1 hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội

⇒ Vt=208.0,83.0,8.0.83.1.1=114,56 (m/phút)

- Tốc độ trục chính theo tính toán :

1000. 1000.114,56

364,84 3,14.100

Trang 16

Tra bảng (5-171)/t154 STCNCTM 2 ta cs vận tốc cắt khi phay

là : Vb = 26 m/ph/1răng => Vb = 26.8 = 208 m/ph

k1=1 hệ số phụ thuộc vào nhóm và cơ tính của thép

k2=0,8 hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền T

k3=0,83 hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc góc nghiêng của dao

k4=1 hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào trạng thái của bề mặt gia côngk5=1 hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào dung dịch trơn nguội

⇒ Vt=208.1.0,8.0.83.1.1=138,11 (m/phút)

- Tốc độ trục chính theo tính toán :

1000. 1000.138,11

439,84 3,14.100

t(mm)

N(kW)

n(v/ph)

● Nguyên công 2 : Khoan và Doa lỗ Ø28

Khoan và ta rô ren M22

Trang 17

+ Công suất xà ngang : Nn = 1,7 KW

• Chọn mũi khoan ruột gà,duôi trụ, theo bảng (4-40)/t319 STCNCTM1 ta có các thông số của mũi khoan là :

D1 = 27,8 mm L1 = 290 mml1 = 190 mm (chiều dài phần làm việc)

L2=190 mm Chọn vật liệu mũi khoan là thép gió P18

-Khi doa :

• Chọn máy : Ta tiến hành doa trên máy khoan 2A125

• Chọn dao : Chọn dao liền khối đuôi côn theo bảng (4-49) STCNCTM 1 ta có các thông số của mũi doa :

Trang 18

d = 28 mm

L = 140 mm ( chiều dài toàn dao )

l = 60 mm ( chiều dài phần cắt )-Khi ta rô ren :

• Chọn máy : Ta tiến hành doa trên máy khoan 2A125

• Chọn dao : Chọn dao liền khối đuôi côn theo bảng (4-136) STCNCTM 1 ta có các thông số của mũi ta rô ren :

+ Vận tốc cắt : Tra theo bảng (5-100)/t91 STCNCTM 2 ta được

Vb = 51 (mm/ph)Theo công thức tính toán tốc độ cắt ta có :

Vt = 51.1,19 = 60,69 (m/ph)Xác định số vòng quay trục chính :

1000. 1000.51,17

2809,6 3,14.9,8

Vb = 13,2 (mm/ph)Theo công thức tính toán tốc độ cắt ta có :

Vt = 13,2.1 = 13,2 (m/ph)Xác định số vòng quay trục chính :

Trang 19

1000. 1000.13, 2

420,38 3,14.10

1000 1000.54,74

968( / )3,14.18

Chọn tốc độ máy theo tiêu chuẩn : n = 1000 (v/ph)

-Khi ta rô ren M22:

Lượng chạy dao S=1,4(mm/vòng)+ Vận tốc cắt : Tra theo bảng (5-188)/t171 STCNCTM 2 ta được

1000 1000.13,09

189,49( / )3,14.22

Trang 20

Bước Gia

công

KT cần đạt

(m/ph)

S(mm/v)

t(mm)

N(kW)

n(v/ph)

Trang 21

٭ Chọn máy :

- Chọn máy xọc 7A420

+ Công suất của động cơ : N = 2,8 (KW)

Bảng tôc độ cắt của máy

Hành trình

Vt = 13.1, 41= 18,3 (m/ph)K=1,41 là hệ số phụ vào thuộc chu kỳ bền của dao

n(htk/ph)

T(mm)

S(mm/htk)

S(mm/ph)

Trang 22

● Nguyên công 4 : Nhiệt luyện:

- Cơ tính:

Nhiệt luyện làm thay đổi rõ rệt cơ tính của kim loại và hợp kim Qua nhiệt luyện cơ tính và độ bền của kim loại và hợp kim tăng từ 3-6 lần so với trước khi nhiệt luyện

-Công nghệ nhiệt luyện được chia làm: nhiệt luyện sơ bộ và nhiệt luyện kết thúc

Nhiệt luyện sơ bộ nhằm làm giảm cơ tính của vật liệu để thuận lợi cho quá trình gia công, nó bao gồm ủ và thường hóa, giai đoạn này được thực hiện trước khi gia công

Nhiệt luyện kết thúc là công nghệ cuối cùng áp dụng cho những chi tiết nhằm nâng cao độ bền mỏi cho chi tiết bao gồm tôi và ram

Để tăng độ bền cho chi tiết ta tiến hành phương pháp nhiệt luyện hóa bền Chọn phương pháp tôi bề mặt bằng dòng điện cao tần

Theo phương pháp này 1 nguồn nhiệt được sinh ra bởi 1 dòng điện cảm ứng tập trung ở bề mặt 1 lớp mỏng với nhiệt độ rất cao

Nung chi tiết bằng dòng cao tần với công suất q= 10 7w/ m2

Hệ số dẫn nhiệt λ = 42w / m, Hệ số khuếch tán a= 0 , 9 10 5

Nhiệt độ cần đạt là 950 OC Chiều sâu là 2mm

Theo công thức (1.11.1*) trong tài liệu thiết bị nhiệt luyện

KHz

2 , 0

60 ( 2 =

=

Tính thời gian nung giai đoạn 1 từ 20- 700 OC

Theo công thức (1.11.3) thời gian nung bề mặt chi tiết là

s q

a 2 10 ) 0,85

42 750 ( 10 9 , 0

14 , 3 )

Trang 23

1,2.10.9.02

002.042

1,2.10.9.010

2

5

5 7

Như vậy thời gian nung gia đoạn 1 là :2,1 s

Thời gian nung giai đoạn 2 từ 770o C÷950o C

Theo công thức gần đúng cho τ = 0 , 2 s

Khi đó theo bảng 1.11.2 xác định hàm F(z):

2 , 0 10 9 , 0 2

002 0 42

2

0002 , 0 10

Vậy tổng thời gian nung bề mặt cho tiết đến 950o C là 2,1 + 0,2 = 2,3s

Tổng thời gian nung lớp sâu 2mm đến 950o C là 2,1 + 0,35 =0,45s

Khi đó nhiệt độ trên bề mặt đạt (với thời gian nung sau Quyri là 0,35)

35,0.10.9,02

002,042

2

002,

● Nguyên công 5 : Kiểm tra :

Kiểm tra độ vuông góc của lỗ Ø28 với mặt đáy

Trang 24

VII – XÁC ĐỊNH THỜI GIAN NGUYÊN CÔNG :

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

n S

L L L T

.

2 1 0

+ +

Trong đó: L- Chiều dài bề mặt gia công (mm)

Trang 25

L1- Chiều dài ăn dao (mm).

L2 - Chiều dài thoát dao(mm)

S: Lượng 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 bảng 27÷32 trang 139 (HDTKĐACN)

1-Thời gian gia công cơ bản cho nguyên công 1 (phay) :

1 2 .

ch

L L L T

S n

+ +

=

L = 39mm

Trang 26

L1 = 14,5 mmL2 = 2 mm

cb

+ Lỗ Ø18 :

L = 29 mmL1 = 9,5 mmL2 = 2 mm

cb

- Doa Ø28:

1 2.

cb

L L L T

S n

+ +

=

L = 39 mmL1 = 0,1 mmL2 = 2 mm

cb

Trang 27

VIII – TÍNH TOÁN ĐỒ GÁ CHO MỘT NGUYÊN CÔNG :

Tính toán đồ gá cho nguyên công 1 (phay mặt đáy)

Gia công mặt phẳng trên của chi tiết trên máy phay 6h82 bằng dao

phay đĩa 3 mặt thép gió

Nguyên tắc hoạt động của đồ gá như sau

Chi tiết gia công số được đặt lên phiến tỳ hạn chế 3 bạc tự do,1 mặt bên của chi tiết được định vị bằng 2chốt tỳ hạn chế 2 bậc tự do.Ba chốt tỳ

được lắp vào thân chốt số và được gắn xuống thân đồ gá bằng vít

Lực kẹp lên chi tiết được tao ra nhờ cơ cấu mỏ kẹp gồm : Vít kẹp, má kẹp, thanh kẹp,dẫn hướng thanh kẹp

Kích thước của nguyên công đạt đươc nhờ vào cữ so dao.Cơ cấu so

dao này được định vị xuống đồ gá nhờ 2 chốt và vít kẹp

Thân đồ gá được định vị lên bàn máy thông qua mặt đáy và được xác định vị trí trên bàn máy nhờ then dẫn hướng

Với nguyên tắc hoạt động như vạy thì đồ gá thiết kế phải tạo ra đủ lực kẹp khi gia công, đồng thời phải đạt được độ chính xác để thực hiện được độ chính xác yêu cầu của nguyên công

Thông số công nghệ của nguyên công :

Bước Gia

công

KT cần đạt

(m/ph)

S(mm/v)

t(mm)

N(kW)

n(v/ph)

Định dạng
Số trang	35
Dung lượng	500 KB