Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết : “Xilanh động cơ xe máy”

MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦU3NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ5CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ6XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT6I.Phân tích yêu cầu kỹ thuật, chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết:6II.Tính công nghê trong kết cấu của chi tiết:6III.Xác định dạng sản xuất:6Chuơng ii : xác định phương pháp chế tạo phôI và9xác định bản vẽ lồng phôI:93.1. xác định phương pháp chế tạo phôi:93.2. Thiết kế bản vẽ lồng phôi:10CHƯƠNG III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG11CHI TIẾT114.1. Xác định đường lối công nghệ:114.2. Chọn phương pháp gia công :114.3. lập tiến trình công nghệ:114.4. Thiết kế nguyên công:11CHƯƠNG IV: TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT13I,Nguyên công I: Đúc phôi.13A. Sơ đồ nguyên công :13Ii,Nguyên công Ii: khoả mặt đầu,tiện lỗ 4814Sơ đồ nguyên công:14III.Nguyên công Iii : khoả mặt đầu còn lại,tiện 5218Nguyên công Iv : khoan,doa 4lỗ 8,khoét lỗ 1022Nguyên công v : phay hai mặt cạnh27Nguyên công vi : khoan lỗ 1030Nguyên công vii : khoan lỗ 12,khoét lỗ 1633Nguyên công VIii : phay mặt đầu,Khoan taro lỗ ren M638Nguyên công IX : khoan,taro lỗ M8x1,043Nguyên công X : khoan,taro lỗ M6 mặt đáy46Nguyên công XI : : phay rãnh49Nguyên công XII : kiểm tra54CHƯƠNG V : TÍNH VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.556.1. Tính và thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan,khoét 2 lỗ556.1.1. Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kỹ thuật của nguyên công :556.1.2. Tính lực chiều trục Po và mô men xoắn Mx :556.1.3. Xác định lực kẹp :556.1.4. Chọn cơ cấu dẫn hướng và cơ cấu khác :576.1.5. Xác định sai số chế tạo đồ gá :58KẾT LUẬN60TÀI LIỆU THAM KHẢO:61

Mục lục

Nhận xét của hội đồng bảo vệ 3

Chuơng ii : xác định phơng pháp chế tạo phôI và 7

xác định bản vẽ lồng phôI: 7

3.1 xác định phơng pháp chế tạo phôi: 7

Chơng iii: thiết kế quy trình công nghệ gia công 9

chi tiết 9

4.1 Xác định đờng lối công nghệ: 9

Chơng iv: tính chế độ cắt 10

I,Nguyên công I: Đúc phôi 10

A Sơ đồ nguyên công : 10

Kết luận 54

Lời Nói đầu

Hiện nay ở nớc ta đang trên đà phát triển tiến tới công nghệp hoá - hiện đại hoá Để thực hiện tốt mục tiêu đó, nớc ta đã tập trung phát triển mội số ngành công nghiệp, trong đó có ngành công nghiệp chế tạo máy Đây là một trong những ngành đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển của đất nớc, bởi vì vậy việc làm đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máy là một nhiệm vụ quan trọng của các học sinh, sinh viên trong các trờng kỹ thuật Nó giúp cho việc hệ thống lai kiến thức đã thu nhận từ các bà giảng, không chỉ môn học công nghệ CTM

mà ngời làm đồ án phaỉ nắm vững các môn học khác, từ các bài tập thực hành, hình thành cho

em một khả năng làm việc độc lập, làm quen với thực tế trớc khi ra trờng.

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máy là một bài tập tổng hợp, nó giúp cho chúng

em hoàn thánh tốt nhiệm vụ cuối cùng để tốt nghiệp ra trờng.

Vì vậy học sinh, sinh viên sẽ có điều kiện hoàn thiện khả năng sử dụng tài liệu phối hợp toàn bộ các kiến thức đợc trang bị trong hai năm học, để thiết lập các phơng án tốt nhất ứng với các điều kiện sản xuất cụ thể.

Sau khi học xong tất cả các môn học lý thuyết và một số môn thực hành, kế hợp với những kiến thức đã học ở xởng trờng và đi thực tập Em đã đợc nhà trờng cũng nh thầy giáo Bùi Tiến

Sơn cho đồ án tốt nghiệp với đề tài : “ Xilanh động cơ xe máy” Đây là một chi tiết đợc ứng

dụng nhiều trong thực tế Việc làm đồ án tốt nghiệp chuyên ngành công nghệ chế tạo máy giúp em tổng hợp, củng cố toàn bộ những kiến thức đã học trong chơng trình đào tạo của nhà trờng Để trang bị cho em một nền tảng kiến thức về chuyên ngành công nghệ chế tạo máy, tạo

điều kiện cho em khi ra trờng có một kiến thức nhất định để có thể đáp ứng đợc yêu cầu sản xuất của thực tế Trong suốt quá trình thiết kế em đã đợc sự hớng dẫn tận tình của các thầy cô giáo và đặc biệt là thầy giáo Bùi Tiến Sơn là ngời trực tiếp hớng dẫn và giúp đỡ em làm đồ án tốt nghiệp, cùng với những ý kiến đó góp của bạn bè và sự cố gắng của bản thân em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Chế Tạo Máy của mình với đề tài lập quy trình công nghệ gia công chi tiết : “Xilanh động cơ xe máy” Song do khả năng và kiến thức của em còn hạn chế, khối lợng công việc quá lớn, đòi hỏi sự tổng hợp tất cả những kiến thức trong suốt quá trình học Nên trong quá trình thiết kế không thể tráng khỏi những sai xót Vậy em rất mong đợc sự tham gia đó góp ý kiến của các thầy cô và bạn đọc để đề tài của em đợc hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 29 tháng 7 năm 2010.

Sinh viên : Ngọ Văn Toán.

Nhận xét của giáo viên hớng dẫn

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Đánh giá bảng điểm: - Quá trình học tập:………

- Điểm:…………

Ngày……… Tháng………….Năm 2010. Giáo viên hớng dẫn: (Ký và nghi rõ họ tên)

Nhận xét của hội đồng bảo vệ ………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Đánh giá bảng điểm: - Quá trình bảo vệ:………

- Điểm:………

Ngày……… Tháng………….Năm 2010. Chủ tịch hội đồng (Ký và nghi rõ họ tên)

Chơng I: Phân tích chi tiết gia công và

xác định dạng sản xuất

I.Phân tích yêu cầu kỹ thuật, chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết:

- Xilanh động cơ xe máy là một chi tiết rất đặc biệt đây là cơ cấu làmphát sinh chuyển động tịnh tiến để từ đó nhờ tay biên nhằm thựchiện viêc biến chuyển động tịnh tiến đó thành chuyển động quaytuy không phức tạp lắm nhng nó là chi tiết rất quan trọng trong cả

hệ thống động cơ xe máy

- Lỗ φ48 gia công đảm bảo chính xác về kích thớc và độ bóng

- Vị trí tơng qua giữa tâm lỗ φ48 và 4 lỗ φ8 phải đảm bảo độ không song song<0.02mm

- Đảm bảo độ song song của hai mặt đầu

∗ Một số bề mặt làm việc chủ yếu và yêu cầu kỹ thuật của nó:

- Bề mặt lỗ φ48 cần độ chính xác cao, gia công đạt Rz20

- Hai mặt trụ ngo i khi lắp ghép đảm bảo độ chính xác cao Gia côngà

đạt độ bóng Ra= 2,5

II.Tính công nghê trong kết cấu của chi tiết:

-Nhìn vào bản vẽ ta thấy chi tiết có kết cấu không phức tạp lắm

-Các bề mặt gia công đều là mặt phẳng song song và vuông góc với đáythuận lợi cho gia công không có các bề mặt nghiêng, bề mặt lồi lõm không chế tạo không có các khe hẹp nhỏ, thoát dao thuận lợi

- Các lỗ không phức tạp đều dễ gia công

- Độ dài của lỗ gia công đảm bảo độ cứng của dao không có lỗ

nghiêng so với mặt đáy

- Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích để định vị và kẹp chặt

- Kết cấu phân bố các bề mặt hợp lý

- Vật liệu làm bằng gang, vật liệu phổ biến, dễ kiếm, giá thành rẻ, nh vậy ta thấy kết cấu có độ cứng, vững cao Chi tiết đảm bảo tính công nghệ cao, có thể gia công trên các máy vạn năng, chuyển động.

III.Xác định dạng sản xuất:

1, Mục đích việc xác định dạng sản xuất:

Việc xác định dạng sản xuất có ý nghĩa lớn đến quá trình thiết kế quy trình công nghệ, đờng lối công nghệ Nó góp phần quan trọng trong việc tính toán chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật cụ thể: nếu nh dạng sản xuất là đơn chiếc thì

ta có thể tập trung nguyên công, dùng đồ gá vạn năng thay cho đồ gá chuyên dùng Do đó ta phân tán nguyên công, sử dụng các loại đồ gá chuyên dùng, nh vậy sẽ tăng đợc năng suất gia công

Với sản lợng yêu cầu hàng năm là N0=2000 chiếc/năm

- Nếu tính cả sản lợng chi tiết phế phẩm do chế tạo phôi, quá trình gia công

và dự trữ, ta có sản lợng ban đầu là:

) 100 1 (

0

β

α + +

=N m N

Trong đó:

+ N0:sản lợng cần hoàn thành theo kế hoạch

+ m : số chi tiết trong một sản phẩm

+ α : số chi tiết dự trữ do chế tạo phôi hỏng:α =3%

+ β : số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ: β=5%

Vậy số chi tiết đợc sản xuất trong năm là:

2160 )

100

5 3 1 (

1

=

Xác định trọng lợng chi tiết theo công thức Q = V.γ ( kg )

ở đây Q- trọng lợng của chi tiết

V – thể tích của chi tiết ( dm3 )

γ – trọng lợng riêng của vật liệu ( Với vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám)

Gang xám có trọng lợng riêngγ = 6 , 7 − 7 , 4kg/dm3 lấy γ = 7 , 2kg/dm3 )

Xác định thể tích chi tiết :

Sau khi đã vẽ chi tiết em đo khối lợng trên soliwork: m=1,2kg

Theo bảng 2 TKĐACNCTM: với sản lợng hàng năm là 2160 chiếc/năm nên

ta xác định đợc chi tiết thuộc dạng sản xuất loạt vừa cho phép ta phân tán nguyêncông và qui trình công nghệ đợc thực hiện bởi máy vạn năng có trang bị đồ gá chuyên dùng

Bảng xác định các dạng sản xuấtTrọng lợng của chi tiết Q

>200 kg 4 ữ 200 kg < 4 kgSản lợng hàng năm

Chuơng ii : xác định phơng pháp chế tạo phôI và

xác định bản vẽ lồng phôI:

3.1 xác định ph ơng pháp chế tạo phôi:

Chọn phôi đợc xác định theo nhiều yếu tố :

+ Kết cấu của chi tiết là chi tiết dạng hộp.

+ Vật liệu của chi tiết là gang xám GX15-32

+ Điều kiện làm việc va đập và ứng suất thay đổi

+ Dạng sản xuất hàng loạt nhỏ

Cơ tính và độ chính xác của phôi đúc tuỳ thuộc vào phơng pháp đúc và kỹthuật làm khuôn Tuỳ theo tính chất, vật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật

đúc để chọn phơng pháp đúc khác nhau

Chọn phôi hợp lý chẳng những đảm bảo tốt những tính kỹ thuật của chi tiết

mà còn ảnh hởng tốt đến năng xuất và gía thành sản phẩm Chọn phôi tốt sẽ làmcho quy trình công nghệ giảm đi nhiều và phí tổn về vật liệu cũng nh chi phí giacông giảm đi Phôi đợc xác định hợp lý phần lớn phụ thuộc vào việc xác định l-ợng d gia công Dựa vào các yếu tố trên ta đa ra các phơng pháp chế tạo phôisau:

Ph

ơng án 1:

Chọn phôi đúc đợc thực hiện trong khuôn kim loại mẫu gỗ

+ u điểm:

- Có thể tạo hình giáng của phôi gần giống hình giáng chi tiết

- Lợng d bên ngoài của phôi tơng đối đồng đều, lợng d gia công nhỏ, nênchế đọ cắt ổn định

- giá thành chế tạo phôi rẻ

- Có thể tạo hình giáng của phôi gần giống hình giáng chi tiết

- Lợng d bên ngoài của phôi tơng đối đồng đều, lợng d gia công nhỏ, nênchế đọ cắt ổn định

+ Nhợc điểm:

- Thời gian gia công chế tạo phôi tơng đối mất nhiều công sức

Qua đó ta thấy phơng án 2 phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa sản lợng 2000chi tiết / 1 năm

3.2 Thiết kế bản vẽ lồng phôi:

Lợng d cho các bề mặt gia công sau khi đúc tra bảng 3-95 ( Sổ tay công nghệchế tạo máy tập 1) ta đợc :

Lọng d cho mặt đầu và mặt đáy của xi lanh là t=2 mm

Chơng iii: thiết kế quy trình công nghệ gia công

chi tiết

4.1 Xác định đ ờng lối công nghệ:

Do kết cấu của chi tiết không phức tạp, khả năng gá nhiều dao là hạn chế

đồng thời gia công nhiều vị rí và gá nhiều dao để gia công song song rất khóthực hiện nên ta xây dung quy trình công nghệ theo nguyên tắc phân tán nguyêncông Tuy nhiên trong một số nguyên công ta có thể tập chung nguyên công đểtiện gia công và đạt độ chính xác yêu cầu

4.2 Chọn ph ơng pháp gia công :

Vì là sản xuất loạt vừa do đó muốn chuyên môn hoá cao để đạt năng suất caotrong điều kiện sản xuất ở Việt Nam thì đờng lối công nghệ là phân tán nguyêncông ở đây ta dùng các loại máy vạn năng và đồ gá chuyên dùng để chế tạo Khigia công bề mặt cần đạt độ bóng Ra=2,5 ta sử dụng phơng pháp phay chia làmhai lần cắt

Gia công lỗ φ48 cần đạt độ bóng cao nên ta chọn phơng pháp khoan, doa

4.3 lập tiến trình công nghệ:

Thứ tự gia công các bề mặt chi tiết đợc tiến hành theo trình tự sau:

-Nguyên công I : Đúc phôi

-Nguyên công Ii : khoả mặt đầu,tiện lỗ φ48

-Nguyên công Iii : khoả mặt đầu còn lại,tiện φ52

-Nguyên công Iv : khoan,doa lỗ 4 φ8,khoét lỗ φ10

-Nguyên công v : phay hai mặt cạnh

-Nguyên công vi : khoan lỗ φ10

-Nguyên công vii : khoan lỗ φ12,khoét lỗ φ16

-Nguyên công viii : khoan,tarô lỗ M6

Nguyên tắc chung khi thiết kế nguyên công là đảm bảo đợc năng suất và độ

chính xác yêu cầu Năng suất và độ chính xác phụ thuộc vào chế độ cắt, lợng d,

số bớc và số thứ tự các bớc công nghệ…vv Vì vậy khi thiết kế nguyên công phảidựa vào dạng sản xuất, phơng pháp phân tán nguyên công để chon sơ đồ nguyêncông hợp lý

Tuy nhiên trong thực tế sản xuất một dạng sản xuất có thể có nhiều phơng ángia công khác nhau nên số nguyên công cũng nh số thứ tự các nguyên công phụthuộc vào dạng phôi, độ chính xác yêu cầu của chi tiết.

Các nguyên công các bớc cần đạt độ chính xác và độ bóng cao nên táchthành các bớc nguyên công riêng biệt và nên áp dụng phơng pháp gia công tuần

- Máy phải có khả năng làm việc với chế độ cắt tối u

- Máy phải đảm bảo công suất cắt

- Nên chọn những máy vạn năng, máy chuyên dùng phù hợp với điều kiệnsản xuất thực tế và trình độ phát triển khoa học ở Việt Nam

Chơng iv: tính chế độ cắt I,Nguyên công I: Đúc phôi.

A Sơ đồ nguyên công :+ Yêu cầu kỹ thuật của phôi đúc:

- Phôi đúc ra không bị rạn nứt, không bị cong vênh, không có rỗ khí quálớn, không trai cứng bề mặt

- Phôi không bị sai lệch về hình giáng quá phạm vi cho phép

- Đảm bảođợc kích thớc của phôi

- Đúc song phải ủ để làm giảm trai cứng bề mặt, làm sạch vỏ ngoài, mài bavia trớc khi gia công

Ii,Nguyên công Ii: khoả mặt đầu,tiện lỗ φ48

Máy tiện T616 với công suất động cơ N = 4,5 KW , hiệu suất máy h = 0,75

6 Dụng cụ : Thớc cặp 1/20, panme đo ngoài, panme đo lỗ.

4 125 25 , 1 188 2 92

92 , 2

2 , 0 15 , 0 2

14 , 3

5 , 162 1000

4 NghiÖm c«ng suÊt :

7 , 141 4

,

Nt=N®/c¬.η =4,5.0,75=3,375 KW

M¸y lµm viÖc an toµn

5 tÝnh thêi gian m¸y

=0,82phót=49,2gi©y

2

54 129

S= 0 , 75

0 1

4 96 25 , 1 188 2 92

1

,

1

164 05 , 0 10 2 3 025

Máy làm việc không an toàn chọn lại chế độ cắt s=0,12mm/v, n=173v/p

5 tính thời gian máy

III.Nguyên công Iii : khoả mặt đầu còn lại,tiện φ52

Máy tiện T616 với công suất động cơ N = 4,5 KW , hiệu suất máy h = 0,75

6 Dụng cụ : Thớc cặp 1/20, panme đo ngoài, panme đo lỗ.

4 152 25 , 1 188 2 92

,

10− mm/v

đối chiếu TMT máy chọn Sm=0,13mm/v

92 , 2

2 , 0 15 , 0 2

14 , 3

5 , 162 1000

2 , 154 4

,

Nt=Nđ/cơ.η =4,5.0,75=3,375 KW

Máy làm việc an toàn

5 tính thời gian máy

=0,84phút=50,6giây

2

48 125

4 20 25 , 1 188 2 92

1

,

1

164 05 , 0 10 2 3 025

6 Dông cô ®o : Thíc cÆp 1/20

81 , 0

v

x y m

So sánh lực cho phép [P0] ở thuyết minh , máy làm việc đảm bảo an toàn

5 Công suất cắt khi khoan

So với công suất máy [N] = 6.0,8 = 4,8 KW , máy làm việc đảm bảo an toàn

6 Thời gian chạy máy

Zv v

S t

T

D C

.

4 M« men xo¾n khi doa : Nhá, cã thÓ bá qua.

5 Thêi gian ch¹y m¸y

Nguyên công v : phay hai mặt cạnh

+ Máy : máy phay ngang 6H82 , N = 7Kw , η = 0,75

+ Dao : Sử dụng dao đĩa ba mặt gắn mảnh BK6 , D=100, B = 44 , z=10 + Dụng cụ đo : thớc cặp 1/20

Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc độ cứng của gang : k1 = 1

Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc chu kì bền của dao : k2 = 1

Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc mác HKC : k3 = 1

Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công : k4 = 1

Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay : k5 = 1

Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính: k6 = 0,95

75 , 194 1000

413.48 ( v/f)

Theo TMM chọn : n = 235 (vòng/phút)

190 = 0,1(mm/r)

5 NghiÖm c«ng suÊt:

Ncg=

102 60

qp

np yp z

xp p

k n

D

z B S t C

.

.

Ncg <N®/c.τ ⇒ M¸y lµm viÖc an toµn

6 TÝnh thêi gian m¸y:

T0 =

f

S

L L

= 0,44 (Phót) =26,4(gi©y)

x y m

10 1 , 17

4 , 0 0 125 , 0

25 , 0

=14,8 m/p Tốc độ trục chính :

1000 =466,8 v/p Theo thuyết minh máy chọn : nm= 400 v/p

⇒ Kp=1

Thay vào công thức :

Po = 42,7.121.0,430,8.1 =256,56 KG

M= 0,021.122.0,430,8.1 = 2,63 KG

So sánh lực cho phép [P0] ở thuyết minh , máy làm việc đảm bảo an toàn

5 Công suất cắt khi khoan

So với công suất máy [N] = 6.0,8 = 4,8 KW , máy làm việc đảm bảo an toàn

6 Thời gian chạy máy

2 46 , 4

24 + + = 0,53 phút =31,8 giây

Nguyªn c«ng vii : khoan lç φ12,khoÐt lç φ16

81 , 0

V =

.v v

Zv v

v

x y m

So sánh lực cho phép [P0] ở thuyết minh , máy làm việc đảm bảo an toàn

5 Công suất cắt khi khoan

So với công suất máy [N] = 6.0,8 = 4,8 KW , máy làm việc đảm bảo an toàn

6 Thời gian chạy máy

V =

v

v y x m

Zv v

S t

T

D C

.

16 6 , 15

5 , 0 0 3 , 0

2 , 0

=16,5 m/pTốc độ trục chính :

1000 = 328,4 v/p Theo thuyết minh máy chọn : nm= 275 v/p

4 Mô men xoắn khi khoét : Nhỏ, có thể bỏ qua

5 Thời gian chạy máy

2 3 , 2

15 + + =0,65phút = 39 (Giây)

Nguyên công VIii : phay mặt đầu,Khoan taro lỗ ren M6

Sơ đồ nguyên công :

Phân tích:

Dùng phiến tỳ và hai khối V hạn chế 6 bậc tự do

• Kẹp chặt lực kẹp vuông góc với mặt định vị hai bậc tự do:

• Đồ gá: chuyên dùng

• Máy : máy phay ngang 6H82 , N = 7Kw , η = 0,75

• Dao : Sử dụng dao đĩa ba mặt gắn mảnh BK6 , D=100, B

= 38 , z =6.Mũi khoan Φ 7,mũi ta rô M6

• Dụng cụ đo : thớc cặp 1/20

Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc độ cứng của gang : k1 = 1

Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc chu kì bền của dao : k2 = 1

Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc mác HKC : k3 = 1

Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc trạng thái bề mặt gia công : k4 = 1

Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc chiều rộng phay : k5 = 1

Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính: k6 = 0,95

75 194 1000

= 413.48 ( v/f )

190 = 0,1(mm/r)

7 NghiÖm c«ng suÊt:

Ncg=

102 60

np yp z

xp p

k n

D

z B S t C

.

.

Ncg <N®/c.τ ⇒ M¸y lµm viÖc an toµn

8 TÝnh thêi gian m¸y:

T0 =

f

S

L L

L+ 1 + 2

L = 36 (mm)

L1 = 0,5(D - (D2 −B2 )+2 = 0,5(150 - ( 150 2 − 38 2 )+2 = 4.45 (mm)

L2= ( 16) (mm) Chän L2= 3 (mm)