Đồ án công nghệ chế tạo máy ( bản thuyết minh )

Nội dung thiết kế: 1.Nghiên cứu chi tiết gia công: chức năng làm việc, tính công nghệ của kết cấu và yêu cầu kỹ thuật.. 5.Thiết kế nguyên công: • Vẽ sơ đồ gá đặt • Chọn máy, kết cấu dao

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật tpHCM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc - - KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Họ và tên: Nguyễn Phú Quốc MSSV : 12143165 Ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy Lớp : 121431D

Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết: GỐI TRỤC

I Số liệu cho trước:

-Sản xuất hàng loạt lớn

II Nội dung thiết kế:

1.Nghiên cứu chi tiết gia công: chức năng làm việc, tính công nghệ của kết cấu và yêu cầu kỹ thuật.

2.Xác định dạng sản xuất.

3.Chọn phôi và phương pháp tạo phôi, tra lượng dư gia công cho các bề mặt gia công.

4.Lập tiến trình công nghệ: thứ tự gia công, gá đặt, so sánh các phương án, chọn phương án hợp lí.

5.Thiết kế nguyên công:

• Vẽ sơ đồ gá đặt

• Chọn máy, kết cấu dao

• Trình bày các bước: chọn dao, tra chế độ cắt: s,v,t; tra lượng dư cho các bước và tính thời gian từng chiếc cho tùng bước công nghệ.

• Tính lượng dư gia công

• Tính toán chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá.

6.Thiết kế đồ gá:

- Vẽ sơ đồ nguyên lý cho đồ gá, thiết kế kết cấu đồ gá và trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá.

- Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp của cơ cấu kẹp.

- Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá và so sánh và ghi yêu cầu kỹ thuật.

- Tính sức bền cho các chi tiết chịu lực.

- Tập bản vẽ sơ đồ nguyên công: 4 bản (A3).

- Bản vẽ tách chi tiết từ đồ gá: 1 bản (A1).

IV Ngày giao nhiệm vụ: / /2015

V Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

VI Giáo viên hưỡng dẫn: NGUYỄN TẤT TOẢN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

GV Hướng dẫn

Kí tên

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học là một công trình nghiên cứu và sáng tạo trong phạm vi của ngànhhọc của quá trình học tập nhằm sử dụng vốn kiến thức đã có để hoàn thành một công việctrong phạm vi của ngành học

Cùng với sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật, cùng với sự đòi hỏi về mẫu

mã đa dạng phong phú, thúc đẩy người thiết kế càng ngày càng nhạy bén hơn, song songvới điều này, hiện nay có rất nhiều phương pháp gia công, đặc biệt là máy tự động, máyđiệu khiển bằng chương trình số Tuy nhiên với điều kiện kinh tế nước ta hiện nay thìnhững phương pháp gia công đó chưa được phổ biến Do đó để phù hợp với điều kiện củangành cơ khí nước ta nói riêng, đồ án môn Công Nghệ Chế Tạo Máy đã thiết kế qui trìnhcông nghệ gia công theo phương pháp cổ điển Căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật và hiệu quảkinh tế, đồ án này đã đề nghị một trong những qui trình công nghệ tối ưu nhất để giacông hoàn chỉnh chi tiết

Việc quyết định sử dụng các phương án tối ưu của qui trình công nghệ và tối ưu về

kỹ thuật theo đúng yêu cầu kỹ thuật của chi tiết giúp cho sinh viên ôn lại những kiến thức

đã học về chọn tiến trình công nghệ tối ưu, tính chế độ cắt, chọn chuẩn, sai số chuẩn, tínhlượng dư gia công… và những kiến thức này được vận dụng một cách đúng đắn và phùhợp dưới sự hướng dẫn của giáo viên

Đây là lần đầu tin em làm quen với môn đồ án công nghệ chế tạo máy có nộidung và kiến thức rất nhiều nên có nhiều thiếu xót trong suốt quá trình thực hiện do đó

em rất mong được sự hướng dẫn tận tình của thầy cô và ý kiến đóng góp của các bạn

Cuối cùng em xin chân thành ghi ơn sự dẫn dắt và chỉ bảo tận tình của Phạm HuyTuân đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

LỜI CẢM ƠN

Sau mười tuần thực hiện đồ án môn học công nghệ chế tạo máy

Em đã thực hiện hoàn thành đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết

GỐI ĐỠ.

Bên cạnh sự cố gắng, nỗ lực của bản thân em còn có sự động viên của bạn bè, hướng dẫn, giúp đỡ của thầy để hoàn thành đồ án này đúng thời gian quy định

Em xin chân thành cảm ơn thầy NGUYỄN TẤT TOẢN, giảng viên khoa Cơ Khí

Máy-Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM

GVHD:NGUYỄN TẤT TOẢN

SVTH: NGUYỄN PHÚ QUỐC

MSSV: 12143165

LỚP : 121431D

CHƯƠNG 1 : NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔI

I Nghiên cứu chi tiết ga công:

1 Công dụng và chức năng của chi tiết:

_Gối đỡ dùng để đỡ trục và các vật nặng Được sử dụng trên các cơ cấu truyền động cơ khí khi yêu cầu về độ chính xác của chi tiết Ngoài ra gối đỡ còn cố định các ổ lăn trên trục

_Theo đề bài thì chi tiết cần thiết kế ở đây là “gối đỡ” chi tiết có dạng hộp Gối đỡ được sử dụng truyền động cơ khí khi yêu cầu về độ chính xác của chi tiết và khi làm việc dưới tác động của tải trọng và rung động lớn

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

_Tính công nghệ trong kết cấu không những ảnh hưởng đến khối lượng lao động

mà còn ảnh hưởng đến việc tiêu hao nguyên vật liệu Vì vậy ngay từ khi thiết kế chúng ta phải chú ý đến kết cấu của chúng như :

chế độ cắt cao để đạt năng suất cao

nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh

nhanh và thoát dao nhanh, kết cấu bề mặt phải tạo điều kiện cho việc gia công nhiều bề mặt cùng một lúc trên máy nhiều trục

2 Yêu cầu kỹ thuật:

- Chi tiết cần chế tạo được dùng để đỡ trục Hình dạng của chi tiết chế tạo rất phức tạp Điều kiện làm việc của trục phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cao, độ song song, độ đồng tâm giữa các gối đỡ phải đảm bảo khi quay không bị lệch tâm, giảm

được các mômen uốn, giảm được sự rung động, nâng cao suất bền mỏi cho trục vàtuổi thọ của gối đỡ.

II Xác định dạng sản xuất: Hàng loạt lớn

1 Khối lượng chi tiết:

Khối lượng của chi tiết được xác định theo công thức:

Trong đó:

Q : khối lượng của chi tiết (Kg)

V : thể tích của chi tiết (dm3)

γ : khối lượng riêng của vật liệu (kg/dm3)

(γ = (6,8 ÷ 7,4 kg/dm3, chọn γ = 7,2 kg/dm3 )Theo phần mềm Solidwork, thể tích của chi tiết được tính là :V=237195 mm3

Tra bảng chọn γ= 7,2 kg/dm3

Khối lượng chi tiết Q= 0,237195 7,2 = 1,7 (kg)

2 Dạng sản xuất:

Dựa theo sản lượng chi tiết và khối lượng chi tiết

Q - trọng lượng chi tiết

III Chọn phôi và xác định phương pháp chế tạo phôi:

1 Chọn dạng phôi:

Trong gia công cơ khí các dạng phôi có thể là: phôi đúc, rèn, dập, cán

Xác định loại và phương pháp chế tạo phôi nhằm mụt đích đảm bảo hiệu quả kinh tế-kĩ thuật chung của quy trình chế tạo chi tiết, đồng thời tổng phí tổn chế tạo chi tiết từ khâu chế tạo phôi cho tới công đoạn gai công chi tiết là thấp nhất

Khi xác định loại phôi và phương pháp chế tạo phôi cho chi tiết ta cần quan tâm đến đặc điểm về kết cấu và yêu cầu về chiệu tải khi làm việc của chi tiết (hình dạng, kích thước, vật liệu, chức năng, điều kiện làm việc…

Sản lương lượng hàng năm của chi tiết Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kĩ thuật và tổ chức sản xuất (khả năng về thiết

Cấp chính xác kích thước IT15 → IT19

+ Độ nhám bề mặt, độ chính xác phôi đúc

 Kết luận

_Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy.Phôi đúc đạt cấp chính xác là II (bảng 3-13/185 tài liệu[2])

_Cấp chính xác kích thước IT15 → IT19

_Độ nhám bề mặt: Rz=80µm

3 Xác định lượng dư gia công của vật đúc cấp chính xác II:

_Chi tiết chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy, mặt phân khuôn nằm ngang

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ TRÌNH TỰ GIA CÔNG

Bản vẽ đánh số bề mặt gia công:

Các phương án gia công

_Dựa vào điều kiện máy hiện có, phương pháp gia công, yêu cầu kĩ thuật và đặc biệt là năngsuất sản xuất, vì đây là sản xuất hàng loạt lớn Dựa vào những điều kiện nêu trên nên em chọnphương án 1 làm phương án gia công.

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

I Nguyên công 1: Phay mặt phẳng đáy

 Nguyên công 1: phay mặt đầu

+dụng cụ đo :thước kẹp 150mm ,độ chính xác 0,02

6 Chia bước: phay thô Zb=3,5mm và phay tinh Zb=0,5mm

7 Tra chế độ cắt & tính toán thời gian gia công :

•phay thô

Chiều sâu cắt t = 3.5 mm

Lượng chạy dao răng: Sz=0,2 mm/răng (tr.126 CNCTM 2)

Tốc độ cắt Vb=227 m/phút ( bảng 5-143 sổ tay CNCTM 2,tr 128)

Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công K1=1 (tr 127)

Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K2=1

Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công K3=0,8

Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay K4=0,89

Vậy số vòng quay theo máy là:

65.8,89 578

m

(vòng/phút)Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

Lượng chạy dao của máy là :

Công suất cắt khi phay thô:

Theo bảng 5-139 (sổ tay CNCTM 2) ta có công suất cắt là Nc= 3,7 Kw

So sánh Nc= 3,7 Kw < Nm =4,5 Kw

Thời gian gia công

Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối thời gian nguyên công được tính như sau

Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn

Với

Ttc : thời gian từng chiếc

T0 : thời gian cơ bản

L L L T

.

2 1 0

+ +

=

(phút)Với :

L: chiều dài bề mặt gia công

L1: chiều dài ăn dao

L2: chiều dài thoát daoS: lượng chạy dao vòngn: số vòng quay hành trình kép trong một phút123

_ Chiều sâu cắt t = 0,5 mm

_Lượng chạy dao vòng: Sz=0,5 mm/răng

_Tốc độ cắt Vb=264 m/phút ( bảng 5-125 sổ tay CNCTM 2,tr 113)

_Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công K1=1 (tr 128)

_Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K2=1

_Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay K3=0,89

_Hệ số phụ thuộc vào bề mặt gia công K4=1

65.12,64 822

m

(vòng/phút)Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

Thời gian gia công

Trong sản xuất hàng laot5 và hàng khối thời gian ngyên công được tính như sau

Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn

n S

L L L T

.

2 1 0

+ +

=

(phút)123

• Kẹp chặt Cơ cấu liên động

• Chọn máy : máy phay đứng 6H11 có công suất Nm= 4,5 Kw,tốc độ trục chính 1800vg/ph ,số cấp tốc độ trục chính 12 cấp (sổ tay CNCTM 3; tr 74)

65-• Chọn dao : phay ngón gắn mảnh hợp kim cứng Các thông số của dao ( tra bảng 5-161,sổ

tay CNCTM 2,tr 143)

,số răng Z= 6 , tốc độ cắt Vb=172 m/ph+Tuổi bền dao : T=120ph

+dụng cụ đo :thước kẹp 150mm ,độ chính xác 0,05

• Chia bước: phay thô Zb=2,5mm và phay tinh Zb=0,5mm

• Tra chế độ cắt & tính toán thời gian gia công :

V n

n

Theo bảng 4.1 (sách HD DACNCTM) ứng với

Vậy số vòng quay theo máy là:

65.16,64 1081

m

(vòng/phút)Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

.Z.n

S =S

=0,14.6.1081=908(mm/phút)Lượng chạy dao của máy là :

Công suất cắt khi phay thô:

Theo bảng 5-139 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2) ta có công suất cắt là Nc= 3,1 Kw

So sánh Nc= 3,1 Kw < Nm = 4,5 Kw

Thời gian gia công

Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối thời gian nguyên công được tính như sau

Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn

Với

Ttc : thời gian từng chiếc

T0 : thời gian cơ bản

ph

L L L T

S

+ +

=

(phút)Với :

L: chiều dài bề mặt gia công

L1: chiều dài ăn dao

L2: chiều dài thoát daoS: lượng chạy dao vòngn: số vòng quay hành trình kép trong một phút80

x ntn

Vậy số vòng quay theo máy là:

65.20 1300

m

(vòng/phút)Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

Thời gian gia công

Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối thời gian ngyên công được tính như sau

Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn

Với

n S

L L L T

.

2 1 0

+ +

=

(phút)123

 Nguyên công 3 : khoan 4 lỗ

5 Chọn dao : mũi khoan hợp kim cứng BK8.Các thông số của dao ( tra bảng 5-95,sổ tay

CNCTM 2,tr 89)

, tốc độ cắt Vb=28 m/ph+Tuổi bền : T= 35 ph

+dụng cụ đo :thước kẹp 150mm ,độ chính xác 0,02

6 Chia bước: khoan Zb=3,9mm và khoét Zb=0,1mm

7 Tra chế độ cắt & tính toán thời gian gia công :

1000 1000.28

1143 3,14.7,8

Vậy số vòng quay theo máy là:

97.11,28 1090

m

(vòng/phút)Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

Theo bảng 5-139 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2) ta có công suất cắt là Nc= 1,1 Kw

So sánh Nc= 1,1 Kw < Nm =2,8 Kw

Thời gian gia công

Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối thời gian ngyên công được tính như sau

Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn

Với

n S

L L L T

.

2 1 0

+ +

=

(phút)

L=

(mm)

1 1

t t

Mặc khác min

1234

12,7297

Vậy số vòng quay theo máy là:

97.11,28 1090

m

(vòng/phút)Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn

Với

n S

L L L T

.

2 1 0

+ +

=

(phút)22

L=

(mm)

0 1

65-11 Chọn dao : phay dạng ngón dạng mũi khoan gắn mảnh hợp kim cứng.Các thông số của

dao ( tra bảng 5-134,sổ tay công nghệ CTM ,tập 2,trang 120)

,số răng Z= 6 , tốc độ cắt Vb=90mm/ph+Tuổi bền dao : T=120 ph

+dụng cụ đo :thước kẹp 150mm ,độ chính xác 0,02

12 Chia bước: phay lỗ bậc φ16mm

13 Tra chế độ cắt & tính toán thời gian gia công :

•phay thô

Chiều sâu cắt t = 4 mm

Lượng chạy dao răng: Sz=0,04 mm/răng (tr 143 CNCTM 2)

Tốc độ cắt Vb=90 m/phút ( bảng 5-161 sổ tay CNCTM 2,tr 144)

Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt K1=1 (mac T15K6)

Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K2=1

Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công K3= 1

Vậy tốc độ tính toán là

Vt=Vb K1 K2 K3 =90 1 1 =90 mm/phút

Số vòng quay của trục chính theo tính toán là

1000 1000.90

1791 3,14.16

Vậy số vòng quay theo máy là:

65.25,28 1643

m

(vòng/phút) chọn n= 1500 vg/phNhư vậy tốc độ cắt thực tế là:

Theo bảng 5-139 (sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2) ta có công suất cắt là Nc= 1,1 Kw

So sánh Nc=1,1 , Nc< Nm =4,5 Kw

Thời gian gia công

Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối thời gian nguyên công được tính như sau

Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn

Với

Ttc : thời gian từng chiếc

T0 : thời gian cơ bản

S n

+ +

=

(phút)Với :

L: chiều dài bề mặt gia công

L1: chiều dài ăn dao

L2: chiều dài thoát daoS: lượng chạy dao vòngn: số vòng quay hành trình kép trong một phút7

7 11 3

0,35 1500.0,04

 Nguyên công 5: phay mặt đầu

+dụng cụ đo :thước kẹp 150mm ,độ chính xác 0,02

6.Chia bước: phay thô Zb=3,5

7.Tra chế độ cắt & tính toán thời gian gia công :

•phay thô

Chiều sâu cắt t = 3.5 mm

Lượng chạy dao răng: Sz=0,2 mm/răng (tr.159 CNCTM 2)

Tốc độ cắt Vb=307m/phút ( bảng 5-178 sổ tay CNCTM 2,tr.161)

Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia công K1=1 (tr 127)

Hệ số phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K2=1

Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công K3=0,8

Hệ số phụ thuộc vào chiều rộng phay K4=0,89

65.8 520

m

(vòng/phút)Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

Lượng chạy dao của máy là :

So sánh Nc= 1,1 Kw < Nm =4,5 Kw

Thời gian gia công

Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối thời gian nguyên công được tính như sau

Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn

Với

Ttc : thời gian từng chiếc

T0 : thời gian cơ bản

L L L T

.

2 1 0

+ +

=

(phút)Với :

L: chiều dài bề mặt gia công

L1: chiều dài ăn dao

L2: chiều dài thoát daoS: lượng chạy dao vòngn: số vòng quay hành trình kép trong một phút40

 Nguyên công 6: khoan lỗ

20

φ

1 Sơ đồ gá đặt

Định vị: dùng mặt phẳng định vị 3 bậc tự do ,2 lỗ chéo nhau

Kẹp chặt bằng đồ gá kẹp từ bên qua ,cơ cấu kẹp nhanh

Chọn máy : máy khoan đứng K125 có công suất Nm= 2,8 Kw,tốc độ trục chính 1360vg/ph ,giới hạn chạy dao S=0,1-0,81 mm/vòng ; số cấp tốc độ trục chính 9 cấp

+dụng cụ đo :thước kẹp 150mm ,độ chính xác 0,02

Chia bước: khoan Zb= 8 mm ,khoét phi 19,6

Tra chế độ cắt & tính toán thời gian gia công :

•Khoan lỗ

16

φ

Chiều sâu cắt t = 8 m

Lượng chạy dao: Sz=0,38 mm/vòng (tr 86 CNCTM 2)

Vậy số vòng quay theo máy là:

97.6,32 613

m

(vòng/phút)Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

Theo bảng 5-139 (sổ tay CNCTM 2) ta có công suất cắt là Nc= 1 Kw

So sánh Nc= 1 Kw < Nm =2,8 Kw

Thời gian gia công

Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối thời gian ngyên công được tính như sau

Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn

Với

n S

L L L T

.

2 1 0

+ +

=

(phút)68

L=

(mm)

0 1

t t

Vậy số vòng quay theo máy là:

97.6,32 613

m

(vòng/phút)Như vậy tốc độ cắt thực tế là:

Theo bảng 5-139 (sổ tay CNCTM 2) ta có công suất cắt là Nc= 2 Kw

So sánh Nc= 2 Kw < Nm =2,8 Kw

Thời gian gia công

Trong sản xuất hàng loạt và hàng khối thời gian ngyên công được tính như sau

Ttc = T0 + Tp + Tpv + Ttn

Với

n S

L L L T

.

2 1 0

+ +

=

(phút)68

L=

(mm)