Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy: thiết kế một qui trình sản xuất chi tiết tay biên

IIIXÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT Muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết gia công . N = 5000(ctnăm) Trong đó: N Số chi tiết được sản xuất trong một năm Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức: Q = V. (kg) Trong đó: Q Trọng lượng chi tiết Trọng lượng riêng của vật liệu gang xám= 6,8 7,4 Kgdm3 V Thể tích của chi tiết V = 0.19228555(dm3) Vậy Q = V. = 0.19228555.7,2 1.38445596 (kg) Dựa vào bảng 2 (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng loạt lớn. IV XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI Kết cấu của chi tiết không phức tạp nhưng vật liệu của chi tiết là gang xám 15x32 nên ta dùng phương pháp đúc,ứng với những yêu cầu kỹ thuật của chi tiết và dạng sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng máy với mẫu kim loại và độ chính xác cấp I. Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt ba via .

Trang 1

Lời nói đầu

Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòihỏi kỹ s cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí đợc đào tạo ra phải có kiến thứcsâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyếtnhững vấn đề cụ thể 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 vậndụng có hiệu quả các phơng pháp thiết kế, xây dựng và quản lý các quátrình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuấtnhằm đạt đợc các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện

và qui mô sản xuất cụ thể Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉtiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phầnnâng cao hiệu quả chế tạo chúng

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chơng trình đào tạocủa ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan trọngnhằm tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà ng ờ

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

Đợc sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, và đặc biệt là thầy giáoNguyễn Mạnh Hựng đã giúp em hoàn thành tốt đồ án môn học này

Em xin chân thành cảm ơn

Sinh viên: Đỗ Hồng Sơn

Trang 2

Bề mặt làm việc chủ yếu của tay biên là hai bề mặt trong của hai lỗ

v bà b ề mặt trờn Cụ thể ta cần đảm bảo các điều kiện kỹ thuật sau đây:

- Hai đờng tâm của hai lỗ I và II phảI song song với nhau vàcùng vuông góc với mặt đầu tay biên Hai đờng tâm của hai lỗ I và IIphảI đảm bảo khoảng cách A = 1650,1, độ không song song của hai tâm

+ Kết cấu của càng phải đợc đảm bảo khả năng cứng vững

+ Với tay biên, với kích thớc không lớn lắm phôI nên chọn là phôIdập và vì để đảm bảo các điều kiện làm việc khắc nghiệt của tay biên

+ Chiều dàI các lỗ cơ bản nên chọn bằng nhau và các mặt đầu củachúng thuộc hai mặt phẳng song song với nhau là tốt nhất

Với tấm tỡ , nguyên công đầu tiên gia công hai mặt đầu cùng một lúc để đảm bảo độ song song của 2 mặt đầu và để làm chuẩn cho các nguyên công sau ( gia công hai lỗ chính ) nên chọn chuẩn thô là hai mặt

Và thứ tự gia công của hai mặt đầu là phay bằng hai dao phay đĩa 3 mặt sau đó màI phẳng để đạt yêu cầu

IIi-xác định dạng sản xuất

Muốn xác định dạng sản xuất trớc hết ta phải biết sản lợng hàng năm của chi tiết gia công

N = 5000(ct/năm)

Trang 3

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

Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức:

Q = V. (kg)

Trong đó: Q - Trọng lợng chi tiết

 - Trọng lợng riêng của vật liệu  gang xám = 6,8  7,4 Kg/dm 3

V - Thể tích của chi tiết

IV- Xác định phơng pháp chế tạo phôi

Kết cấu của chi tiết không phức tạp nhng vật liệu của chi tiết là gang xám 15x32 nên ta dùng phơng pháp đúc,ứng với những yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

và dạng sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phơng pháp đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng máy với mẫu kim loại và độ chính xác cấp I Sau khi đúc cần

có nguyên công làm sạch và cắt ba via

Trang 4

- Gia công mặt phẳng đáy A bằng phơng pháp phay dùng dao phay mặt đầu,

đầu tiên là phay thô sau đó là phay tinh đạt độ bóng bề mặt R a  10m.

- Gia công mặt phẳng B bằng phơng pháp phay dùng dao phay mặt đầu với độ chính xác 70 0,15 và độ bóng đạt R z =40m

- Gia công 2 mặt phẳng C bằng phơng pháp phay dùng dao phay mặt đầu với

độ chính xác 17 0,05 và độ bóng bề mặt đạt R z =40m.

- Gia công lỗ 30 bằng khoan ,khoét, doa với độ chính xác 30 0,023 với độ bóng bề mặt đạt R a = 1,25m.

- Gia công 2 rãnh có nửa trụ 14 bằng khoan, phay.

- Gia công 2 rãnh vuông D 10x10 bằng dao phay đĩa ba mặt

Trang 5

*Lập thứ tự các nguyên công

1 Nguyên công I : Đúc chi tiết trong khuôn cát.

2 Nguyên công II : Gia công mặt phẳng đáy A bằng ph ơng pháp phay thô sau

đó phay tinh.

3 Nguyên công 3 : Gia công mặt phẳng B bằng phơng pháp phay.

4.Nguyên công IV: Gia công mặt phẳng C bằng phơng pháp phay.

6.Nguyên công VI:Kiểm tra độ song song giữa 2 mặt C và A.

7 Nguyên công VII : Gia công 2 lỗ 24 bằng phơng pháp :

:Khoan với đờng kính mũi khoan 13,5

:Khoét với đờng kính mũi khoét 13,9

:Doa với đờng kính mũi doa 14

8 Nguyên công VIII : Gia công lỗ 45 bằng phơng pháp:

:Khoan với đờng kính mũi khoan 40

:Khoét với đờng kính mũi khoét 41.5

9 Nguyên công IX : Gia công lỗ 14 bằng phơng pháp

10 Nguyên công X : Gia công lỗ 18 bằng phơng pháp

Trang 6

11 Nguyên công XI : Gia công lỗ ren M14x1,5 bằng tarô.

NGUYêN CôNG i : đúc chi tiết trong khuôn cát

Chi tiết đúc chính xác cấp I

Tính công nghệ khi gia công chi tiết đúc là sự xuất hiện của các lỗ Trong sản xuất hàng loạt các lỗ có đờng kính nhỏ hơn 30 thì đúc đặc Các bậc dầy hơn 25 mm và các rãnh có chiều sâu lớn hơn 6 mm trên các vật đúc nhỏ và vừa

đều đợc tạo nên ngay từ đầu.

Trang 7

*Chọn máy: Máy phay đứng vạn năng 6H12

Mặt làm việc của bàn máy: 400  1600mm

Công suất động cơ: N = 10kw, hiệu suất máy  = 0,75

Tốc độ trục chính: 18 cấp: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500

Lực cắt chiều trục lớn nhất cho phép tác dụng lên bàn máy:

Pmax=19,650N(2000kg)

*Chọn dao: Tra bảng 4.92 ( STCNCTM tập1) dao phay mặt đầu bằngthép gió P18

D(Js) = 40 mm ; L = 20 mm ; d(H7) = 16 mm ; Z = 10Dao phay mặt đầu răng nhỏ, có then dọc

Góc nghiêng rãnh thoát phoi  = 25o

Hoặc dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng tra bảng 4.94

D = 100 B = 39 d(H7) = 32 Z = 10

Nguyên công III : Phay thô, phay tinh mặt trên

*Sơ đồ định vị và kẹp chặt:

Trang 8

Chi tiết đợc định vị 5 bậc tự do:trong đó 2 phiến tỳ ở mặt A đã đợcgia công hạn chế 3 bậc tự do, hai chốt tỳ cầu ở mặt bên hạn chế 2 bậc tựdo.

Chi tiết đợc kẹp chặt từ trên vuông góc xuống bằng đòn kẹp liên động

*Chọn máy: Máy phay đứng vạn năng 6H12

Mặt làm việc của bàn máy: 400  1600mm

Công suất động cơ: N = 10kw, hiệu suất máy  = 0,75

Tốc độ trục chính: 18 cấp

*Chọn dao: Tra bảng 4.92 ( STCNCTM tập1) dao phay mặt đầu bằngthép gió P18

D(Js) = 40 mm ; L = 20 mm ; d(H7) = 16 mm ; Z = 10Dao phay mặt đầu răng nhỏ, có then dọc

Góc nghiêng rãnh thoát phoi  = 25o

Hoặc dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng tra bảng 4.94

D = 100 B = 39 d(H7) = 32 Z = 10

*Nguyờn cụng IV:

Trang 9

-Sơ đồ gỏ đặt:

Nguyên công V : Khoan –Doa lỗ 40

*Sơ đồ định vị và kẹp chặt:

Trang 10

Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do: định vị bằng 2 phiến tỳ lên mặt B đãgia công hạn chế 3 bậc tự do, chốt côn tuỳ động định vị vào nửa lỗ 30cha gia công hạn chế 2 bậc tự do, một chốt tỳ cầu vào mặt bên ch a giacông định vị 1 bậc tự do.

Chi tiết đợc kẹp chặt bằng 1 thanh kẹp từ trên vuông góc xuống

*Chọn máy : Khoan cần 2H52

Đờng 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 độ : 21 ; Giới hạn vòng quay: 2525000 vòng/phút

Số cấp tốc cấp tốc độ chạy dao : 12 cấp

Giới hạn chạy dao : 0,0562,5 mm/vòng

Công suất động cơ: 3 kW

Kích thớc máy 870x2140 mm

Độ phức tạp sửa chữa R: 29

Trang 11

*Chọn mũi khoan ruột gà tra bảng 4.40 ( sổ tay CNCTM tập 1 ) bằngthép gió P18 đuôi trụ loại ngắn với đờng kính d = 10mm;

chiều dài L = 60mm ; chiều dài phần làm việc l = 10mm

*Nguyờm cụng VI:Khoan –Doa lỗ 20

-Sơ đồ định vị và kẹp chặt:

Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do: định vị bằng 2 phiến tỳ lên mặt B đãgia công hạn chế 3 bậc tự do, chốt côn tuỳ động định vị vào nửa lỗ 30cha gia công hạn chế 2 bậc tự do, một chốt tỳ cầu vào mặt bên ch a giacông định vị 1 bậc tự do

Trang 12

thép gió P18 đuôi trụ loại ngắn với đờng kính d = 10mm;

*Nguyờm cụng VII:Khoan –Doa lỗ 18

Trang 13

*Nguyờm cụng VIII:Khoan –Doa lỗ 14

Trang 14

*Nguyờn cụng IX:Kiểm tra

-Sơ đồ nguyờn cụng:

Vi tính lợng d cho một bề mặt và tra lợng d các bề

mặt còn lạiLợng d gia công đợc xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽ góp phầnbảo đảm hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệ vì:

Lợng d quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tiêu hao lao động để gia côngnhiều đồng thời tốn năng lợng điện, dụng cụ cắt, vận chuyển nặng dẫn đến giá thành tăng

Trang 15

Ngợc lại, lợng d quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi

để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh

Trong công nghệ chế tạo máy, ngời ta sử dụng hai phơng pháp sau đây

Nguyên công xii:

1-Tính lợng d khi gia công lỗ 45 +0,021

Độ chính xác phôi cấp 2 khối lợng phôi 0,451+1,157 kg ,vật liệu Gangxám GX15-32 có HB = 190 Quy trình công nghệ gồm 3 bớc : khoét ,doa thô, doa tinh Chi tiết đợc định vị bằng mặt đáy và 2 lỗ 10

Theo bảng 10 , Thiết kế đồ án CNCTM ta có Rza và Ta của phôi là 250 và

c = ( k.d) 2  ( k.l) 2 với d,l là đờng kính và chiều dài của lỗ

c giá trị cong vênh của lỗ đợc tính cả hai phơng hớng kính và hớng trục.Theo bảng 15 (Sách HDTKĐACNCTM) ta có đối phôi đúc k =2

Trang 16

Sai số không gian còn lại sau doa thô là:

Sai số chuẩn trong trờng hợp này xuất hiện là do chi tiết bị xoay khi định

vị vào 2 chốt mà 2 chốt có khe hở với lỗ định vị

max = A + B + min

A :dung sai của lỗ định vị A = 0,016 mm

B : dung sai của đờng kính chốt b = 0,014 mm

min:khe hở nhỏ nhất giữa lỗ và chốt: min = 0,013 mm

Góc xoay lớn nhất của chi tiết: tg = max/H

H: là khoảng cách giữa 2 lỗ chuẩn

tg = ( 0,016 + 0,014 + 0,013 )/92 = 0,00047

Khi đó sai số chuẩn trên chiều dài lỗ gia công là:

c = L.tg = 60.0,00047 = 0,028 mm = 28 m

Chiều dài lỗ gia công L = 60 mm

Sai số kẹp chặt đợc xác định theo bảng 24(TKĐACNCTM): K = 60 mVậy sai số gá đặt là: gđ = 2 2

60

28  = 66 mSai số gá đặt ở nguyên công doa thô: gđ1 =0,05.gđ = 3,3 m

Sai số gá đặt ở nguyên công doa thô: gđ2 =0,2.gđ1 = 0,66 m

*Xác định lợng d nhỏ nhất theo công thức:

) (

2

1 1

Trang 17

313 15,6 3,12

66 3,3 0,66

1836 112 60

28,013 29,849 29,961 30,021

400 130 52 21

28,013 29,849 29,961 30,021

27,613 29,719 29,909 30,00

1836 112 60

2106 190 91

Khi doa tinh : 2Zmax = 30,00 - 29,909 = 0,091 mm

2Zmin = 30,021 - 29,961 = 0,060 mmKhi doa th« : 2Zmax = 29,909 - 29,719 = 0,190 mm

2Zmin = 29,961 - 29,849 = 0,112 mm Khi khoÐt : 2Zmax = 29,719 - 27,631 = 2,106 mm

2Zmin = 29,849 - 28,013 = 1,836 mm+ Lîng d tæng céng

Trang 18

Phay tinh: 0,6 mm Dung sai: -0,36

Nguyên công iv:Sau đúc: 2,5 mm Phay thô: 1,9 mm

Phay tinh:0,6 mm Dung sai: -0,36

Nguyên công v: Khoan bằng mũi khoan 10 ; Dung sai: 0,1

Nguyên công vi: Sau đúc: 2,5 mm ;Phay thô: 1,9 mm

Phay tinh: 0,6 mm Dung sai: 0,17

Nguyên công vii: Khoan bằng mũi khoan 6

Nguyên công x: Khoan bằng mũi khoan 7,8

Lợng d sau khoan là 0,2 mm

Doa bằng mũi doa 8 ; Dung sai: 0,018Nguyên công xi: Sau đúc: 2,5 mm ;Phay thô: 1,9 mm

Phay tinh: 0,6 mm Dung sai: 0,17

Nguyên công xiv: Lợng d sau đúc là 2,5 mm

Phay thô 1,9 mm

Phay tinh 0,6 mm ; Dung sai: 0,2

1 Tính chế độ cắt cho nguyên công XII

Đây là nguyên công khoét, doa lỗ 30

D C

V 

CV = 18,8 ; q =0,2 ; m =0,125 ; x = 0,1 ; y = 0,4

Chu kỳ bền T tra bảng 5.30 ( sổ tay CNCTM tập 2 ) T = 40

Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế:

kV = knv.kMV.kuv.klv

Trang 19

kuv : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ cắt

30 8 , 18

4 , 0 1 , 0 125

, 0

2 , 0

D C

V 

CV = 15,6 ; q =0,2 ; m =0,3 ; x = 0,1 ; y = 0,5

Trang 20

kMV : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công

30 6 , 15

5 , 0 1 , 0 3

, 0

2 , 0

D C

V 

CV = 15,6 ; q =0,2 ; m =0,3 ; x = 0,1 ; y = 0,5

kV = knv.kMV.kuv.klv

Trang 21

kMV : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công

30 6 , 15

5 , 0 1 , 0 3 , 0

2 , 0

VIII thiết kế đồ gá gia công lỗ 45

Kích thớc bàn máy: 560x320 mm

Khoảng cách lớn nhất từ trục chính đến bàn máy: 100500

Khoảng chuyển động bàn máy: dọc: 400 mm; ngang: 250 mm

* Phơng pháp định vị

Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do :định vị bằng 2 phiến tỳ lên mặt phẳng

đáy A đã gia công hạn chế 3 bậc tự do, 1 chốt trụ ngắn vào lỗ 10 đã

đ-ợc gia công hạn chế 2 bậc tự do, 1 chốt trám vào lỗ 10 đã đđ-ợc gia cônghạn chế 1 bậc tự do

1.Xác định phơng chiều, điểm đặt lực cắt, lực kẹp.

Sơ đồ lực tác dụng lên chi tiết:

Trang 23

Fms1,Fms2: Các lực ma sát trên bề mặt tiếp xúc giữa phiến tỳ và chi tiết Các phơng trình cân bằng lực:

Phơng trình lực theo phơng đờng tâm lỗ trên hình chiếu đứng:

Vì chi tiết đối xứng nên: W1 = W2 = W

Phơng trình lực trên mặt phẳng vuông góc với đáy:

2.W - N1 - N2 - Fms3 = 0 (3)

Phơng trình mômen (gây uốn chi tiết) mặt phẳng đi qua đ ờng tâm lỗ

và vuông góc với mặt phẳng đáy:

Định dạng
Số trang	26
Dung lượng	692 KB