Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết bạc đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đã cho trong bản vẽ chi tiết

I. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết bạc đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đã cho trong bản vẽ chi tiết. II. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT. Đây là một dạng chi tiết thuộc loại chi tiết dạng bạc.Đó là những chi tiết dạng ống tròn, thành mỏng. Trong quá trình làm việc chi tiết luôn chịu : + Mài mòn lớn. + ứng suất thay đổi theo chu kì. + Lực va đập. + Tải trọng động lớn Cũng như các chi tiết dạng khác, tính công nghệ trong việc gia công để đạt các yêu cầu kĩ thuật cần thiết .Trước hết cần chú ý đến đặc trưng quan trọng đối với các chi tiết dạng bạc là tỉ số giữa chiều dài và đường kính ngoài lớn nhất của chi tiết. Tỉ số phải thoả mãn trong giới hạn: 0,5 3,5. Tiếp đến phải chú ý đến kích thước lỗ của bạc bởi vì cùng một đường kính gia công lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục. Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia công và nhiệt luyện. Theo đề bài: như vậy thoả mãn điều kiện 1.Yêu cầu kỹ thuật cơ bản. Yêu cầu kĩ thuật quan trọng nhất là độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ, độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm, trong trường hợp cụ thể này cần yêu cầu cả độ song song giữa hai mặt đầu. Độ song song giữa hai mặt đầu bạc 0,1100 mm Đường kính hai mặt ngoài ỉ50±0,1; ỉ80±0,2 . Chiều cao 65±0,2. Đường kính lỗ ỉ30±0,03 . Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ bạc 0,1100 mm bán kính. Độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ bạc < 0,15 mm.

Thuyết minh đồ án công nghệ chế tạo máy

I Nhiệm vụ thiết kế

Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết bạc đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đãcho trong bản vẽ chi tiết

II Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.

Đây là một dạng chi tiết thuộc loại chi tiết dạng bạc.Đó là những chi tiết dạngống tròn, thành mỏng Trong quá trình làm việc chi tiết luôn chịu :

Tiếp đến phải chú ý đến kích thớc lỗ của bạc bởi vì cùng một đờng kính giacông lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục

Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi giacông và nhiệt luyện

nh vậy thoả mãn điều kiện

1.Yêu cầu kỹ thuật cơ bản.

Yêu cầu kĩ thuật quan trọng nhất là độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ, độvuông góc giữa mặt đầu và đờng tâm, trong trờng hợp cụ thể này cần yêu cầu cả độsong song giữa hai mặt đầu

- Độ song song giữa hai mặt đầu bạc 0,1/100 mm

- Đờng kính hai mặt ngoài ỉ50±0,1; ỉ80±0,2

- Chiều cao 65±0,2

- Đờng kính lỗ ỉ30±0,03

- §é kh«ng vu«ng gãc gi÷a mÆt ®Çu vµ t©m lç b¹c 0,1/100 mm b¸n kÝnh.

khi gia công khá khó khăn, khó đạt đợc độ chính xác về hình dáng và kích thớc đồngthời dễ bị biến dạng chi tiết khi gia công.

Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi giacông và nhiệt luyện, bạc có bề dày 10 mm cũng tơng đối đủ bảo đảm không bị biếndạng khi gia công và nhiệt luyện

IV Xác định dạng sản xuất.

Xác định dạng sản xuất theo phơng pháp gần đúng:

Ta có yêu cầu sản lợng hàng năm : N1= 5500 (chi tiết/năm)

+Số lợng chi tiết sản xuất hàng năm:

2 2 3

1 (80 50 ).10 30615( ) 4

Trong đó :

- N1 làsản lợng hàng năm : N1= 5500 (chi tiết/năm)

- m là số chi tiết trong một sản phẩm m = 1

-  là số % chi tiết trong một sản phẩm   5%

-  số % chi tiết sản xuất để cho dự trữ   5%

Với :  khối lợng riêng của vật liệu: thép C45 có = 7,952 (kg/dm3)

V thể tích của chi tiết: V= V1 + V2

 V= 30615 + 81640 = 112255 (mm3 )

Căn cứ vào N1 và Q ta chọn dạng sản xuất theo bảng 2.6 HDTK ĐA CNCTM

=> dạng sản xuất là hàng loạt lớn

V Chọn ph ơng pháp chế tạo phôi.

- Do các đặc điểm của phôi nh :

+ Sản xuất hàng loạt vừa

+ Vật liệu là thép 45

+ Chi tiết nhỏ, đờng kính lỗ bạc 30

- Do đó có thể chế tạo phôi theo phơng pháp dập nóng trong khuôn kín

VI Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết.

1 Xác định đ ờng lối công nghệ:

Sau khi phân tích kết cấu của chi tiết, dạng sản xuất là hàng loạt vừa và trong

điều kiện sản xuất ở nớc ta hiện nay, ta chọn phơng án phân tán nguyên công, sửdụng nhiều đồ gá chuyên dùng để gia công trên các máy thông dụng

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

Nguyên công tạo phôi:

Chế tạo phôi bằng phơng pháp dập nóng trong khuôn kín

Dùng máy ép trục khuỷu

Trình tự gia công các bề mặt:

Từ những sự phân tích trên đây ta có thể có đợc các nguyên công chủ yếu đểgia công sau :

- Nguyên công 1 : Tiện thô mặt đầu, mặt ngoài.

Định vị và kẹp chặt chi tiết bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, hạn chế 5 bậc

- Nguyên công2 : Tiện tinh mặt đầu, mặt ngoài.

Định vị và kẹp chặt chi tiết bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, hạn chế 5 bậc

tự do

- Nguyên công3 : Tiện thô lỗ ỉ30, tiện mặt ngoài, tiện mặt đầu, tiện rãnh.

Định vị và kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, hạn chế 5 bậc tự do

- Nguyên công4 : Tiện tinh lỗ ỉ30, tiện mặt ngoài, tiện mặt đầu.

Định vị và kẹp chặt bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm, hạn chế 5 bậc tự do

- Nguyên công 5 : Khoan 4 lỗ 8.

Định vị bằng chốt trụ ngắn hạn chế 2 bậc tự do và phiến tỳ hạn chế 3 bậc tựdo

- Nguyªn c«ng 6 : Phay r·nh mÆt ®Çu.

§Þnh vÞ b»ng chèt trô ng¾n h¹n chÕ 2 bËc tù do vµ phiÕn tú h¹n chÕ 3 bËc tùdo

- Nguyªn c«ng 7 : Phay2 r·nh bªn.

§Þnh vÞ b»ng chèt trô ng¾n h¹n chÕ 2 bËc tù do vµ mÆt ph¼ng h¹n chÕ 3 bËc tù

do, chèt tr¸m h¹n chÕ 1 bËc tù do

Rzi-1- chiều cao nhấp nhô tế vi do bớc công nghệ sát trớc để lại

Ti-1- chiều sâu lớp h hỏng bề mặt do bớc công nghệ sát trớc để lại

i-1- tổng sai lệch về vị trí không gian do bớc công nghệ sát trớc để lại

εi- sai số gá đặt chi tiết ở bớc công nghệ đang thực hiện

Đối với phôi dập nóng: Rz=150μm ; T=200 μm

Vì gia công bằng mâm cặp 3 chấu tự định tâm nên sai số gá đặt trong trờnghợp này bằng 0 => εgd=0

Nh vậy ta có công thức tính:

Ta lập bảng để ghi các bớc công nghệ và các thành phần lợng d

Sai lệch vị trí không gian phôi đợc xác định theo công thức:

2 2 2

1k ct t

Ơ đây ρ1k- độ lệch của khuôn dập so với tâm danh nghĩa của phôi (giá trị ρ1k

phụ thuộc vào trọng lợng => ρ1k=1mm)

ρct- độ cong vênh của phôi thô (độ cong của đờng trục phôi)

δàp- dung sai phôi dập δp=3mm

0,25- độ võng của tâm phôi

  1 2  0 , 065 2  1 , 52 2  1 , 82  1820

Sai lệch còn lại sau nguyên công tiện thô:

Tiện tinh: 2Zbmin=2(50+50+100)=2*209μm.

Các kích thớc trong quá trình gia công:

Tiện thô: d2=49,8+2*209*10-3=50,218(mm)

Phôi: d1=50,218+2*2170=54,558(mm)

Xác định kích thớc giới hạn bằng cách cộng cột kích thớc giớihạn nhỏ nhất dmin với dung sai δ

Zbmin

Kíchthớctínhtoán d,mm

Dungsai δ,àm

Kích thớcgiới hạn,mm

Lợng d giớihạn, mm

Zbmax- hiÖu c¸c kÝch thíc giíi h¹n lín nhÊt.

Zbmin- hiÖu c¸c kÝch thíc giíi h¹n nhá nhÊt

TiÖn b¸n tinh: 2Zbmax=50,62-49,8=0,82(mm)

2Zbmin=50,62-50,02=0,6(mm)

TiÖn th«: 2Zbmax=57,56-50,62=6,94(mm)

2Zbmin=54,56-50,22=4,34(mm)

b) Tra l îng d cho c¸c nguyªn c«ng cßn l¹i : b¶ng 3-17 (sæ tay tËp II)

Lîng d hai mÆt ®Çu: Zmin=2,5(mm)

Lîng d lç Ø30: 2Zmin=2 (mm)

Lîng d mÆt ngoµi Ø80: 2Zmin=6(mm)

Lîng d vai b¹c: Zmin=2,5(mm)

knv- hÖ sè phô thuéc vµo tr¹ng th¸i bÒ mÆt cña ph«i, tra b¶ng 5.5 =>knv=1

kuv- hÖ sè phô thuéc vµo vËt liÖu cña dông cô c¾t, tra b¶ng 5.6 =>kuv=0,8

kMv- tra b¶ng 5.1 – 5.4: 0 , 756

550

750 1

9 , 0

 vt=46(m/phút).

Số vòng quay trục chính:

) / ( 5 , 232 63

14 , 3

46 1000 D

1000

phut v

1/ Tính cho nguyên công phay hai rãnh bên:

Chọn máy phay 6H10: dao phay đĩa: Z=16 (răng)

D=63 (mm)

B=8 (mm)

a) Chiều sâu cắt và chiều rộng phay: B=8(mm) ; t=7,5(mm)

b) Lợng chay dao: tra bảng 5.34 (sổ tay tập II)

Sz=0,06(mm/răng) => S=0,06*16=0,96(mm/vòng)

c) Tốc độ cắt: y k v

z B S t T

v

.

 φ=1,41

50

5 , 232

.

phut m n

n y z

x p

n D

z B S t C P

.

10

63

16 8 00375 , 0 5 , 7 30 10

0 83

, 0

1 63 , 0 83

, 0

63 154 100

D P

40 154 60

Bớc công nghệ 1: tiện thô mặt trụ.

- Chiều sâu cắt: t = 1,5 (mm)

- Lợng chạy dao: tra bảng 5.11 (sổ tay tập II) => s = 0,75 (mm/vòng)

- Tốc độ cắt: tra bảng 5.64 (sổ tay tập II) => vb = 205 (m/s)

Tốc độ cắt tính toán: vtt=vb.kMv.knv.kuv

với kMv=kn

25 , 1 600

750 1

25 , 256 1000 1000

phut vong D

1600 50 14 , 3 1000

n

D m

phut m

2 , 251 2068 60

325 1000 D

v

1000 tt

phut vong

325 1000 D

v

1000 tt

phut vong

a) Chän m¸y phay 6H10 cã c«ng suÊt 3(kW)

- ChiÒu s©u phay: t= 10 (mm)

q

Z B S t T

D C

25 , 1 600

750 1

60 690

0 1 , 0 4 , 0 3

, 0 35 , 0

2 , 0

phut m

427 1000 1000

phut vong D

14 , 3

Lợng chạy dao: tra bảng 5.25 (sổ tay tập II) S = 0,15 (mm/vòng)

Tốc độ cắt: vật liệu là thép C45, thuộc nhóm 5 tra bảng 5.86 (sổ tay tậpII) v = 30 (m/phút)

 số vòng quay trục chính:

).

/ ( 8 , 1224 8

, 7 14 , 3

30 1000 D

1000

phut vong v

 vt=30 (m/phút)

14 , 3

150 1000 D

1000

phut vong v

t = 2 (mm)

S = 0,1 (mm/vòng)

n = 1800(vòng/phút)

Tính thời gian gia công cơ bản cho tất cả các nguyên công:

Trong sản xuất loạt vừa, thời gian nguyên công đợc tính theo công thức:

Tpv- Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kĩ thuật(Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, sửa đá, mài dao, điều chỉnh máy, điều chỉnhdụng cụ (Tpvkt=8%To); thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc) để tra dầu chomáy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (Tpvtc=3%To).

Ttn- Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân (Ttn=5%To)

Ttc=To+0,1To+0,11To+0,05To=1,26To

To đợc xác định theo phơng pháp gần đúng

Đối với nguyên công I:

- Tiện thô mặt trụ ngoài ỉ50:

- Tiện thô và tinh mặt đầu (ở gần phần trụ ỉ80):

To = 0,000037(802-502) + 0,000052(802-502) = 0,3471 (phút)

 ∑To = 0,2805 + 0,1424 + 0,165 + 0,3471 = 0,935 (phút)

 Ttc = 1,26To = 1,26*0,935 = 1,1781 (phút)

- TiÖn th« vµ tiÖn tinh lç Ø30:

To=0,00017d.L + 0,0001d.L =0,00017.30.65 + 0,0001.30.65 = 0,5265 (phót)

- TiÖn th« vµ tinh mÆt ®Çu:

To = 0,000037(D2-d2) + 0,000052(D2-d2) = 0,000037(802-302) + 0,000052(802-302) = 0,4895 (phót)

- TiÖn th« vµ b¸n tinh mÆt trô Ø80:

To=0,00017d.L + 0,0001d.L =0,00017.80.10 + 0,0001.80.10 = 0,216 (phót)

§èi víi nguyªn c«ng IV: Phay r·nh 3±0,2 0,1mm:

, 0

3 25 30 n

S

3 2

3 22 10 n

x p

k z B S t C

z- số răng dao phay, z=16.

n- số vòng quay của dao, n= 200(vòng/phút)

Cp và các số mũ khác tra bảng 5.41 (sổ tay tập II)

kMp- hệ số điều chỉnh cho chất lợng của vật liệu gia công đối với thép, trabảng 5.9

Ph- lực ngang (lực chay dao)

Do đó thân đồ gá tác dụng ngợc lại chi tiết một lực Ph

Vì vậy để kẹp chặt chi tiết ta dùng cơ cấu ren vít sinh ra lực kẹp w = Ph

 w = Ph.k

k – hệ số an toàn, k = kok1k2k3k4k5k6

k0 = 1,5 hệ số an toàn cho tất cả các trờng hợp

k1- hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi, khi gia côngthì k1=1,2

k2- hệ số tăng lực cắt khi dao mòn, k2= 1,4

k3- hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn, k3=1,2

k4- hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, nếu kẹp bằng cơ khí thì k4=1

k5- hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp chặt, nếu kẹp thận lợithì k5=1.

k6- hệ số tính đến mômen làm quay chi tiết, định vị trên phiến tỳ thì

Đối với kích thớc 8mm sai số chuẩn εc= 0

Đối với kích thớc 32,5mm sai số chuẩn εc(32,5)= l c 2e

3 Sai số kẹp chặt :

Kẹp chặt bằng cơ cấu ren vít, phơng của lực kẹp vuông góc phơng của kích

th-ớc thực hiện nên sai số kẹp =0

4 Sai số mòn : do đồ gá mòn gây ra.

Sai số mòn đợc tính theo công thức sau:

Với  là dung sai nguyên công

7 Sai số chế tạo cho phép của đồ gá :

Sai số này cần đợc xác định khi thiết kế đồ gá

Do đa số các sai số phân bố theo quy luật chuẩn và phơng của chúng khó xác

định nên ta dùng công thức sau để tính sai số chế tạo cho phép

ct gd2  c2  k2  m2  c2 133 , 33 2  84 2  70 , 71 2  8 2 75 , 21 ( m)