ĐỒ án môn học cong nghe che tao may

CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤTCHƯƠNG II: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI CHƯƠNG III: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG CÔNG NGHỆ CHƯƠNG V: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: NGUYỄN TAM CƯƠNG SVTH: NGUYỄN TẤN ĐẠT

LỚP: 11CĐ-CK5 MSSV: 11D0020125

TP HCM Ngày Tháng Năm 2013

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nóiriêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đàotạo ra phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụngnhững kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thườnggặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng.

Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho sinh viên nắmvững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế, xâydựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹthuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các chỉ tiêukinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sảnxuất cụ thể Môn học còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêucông nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để gópphần nâng cao hiệu quả chế tạo chúng

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy nằm trong chươngtrình đào tạo của ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vaitrò hết sức quan trọng nhằm tạo cho sinh viên hiểu một cáchsâu sắc về những vấn đề mà người kỹ sư gặp phải khi thiết kếmột qui trình sản xuất chi tiết cơ khí

LỜI CẢM ƠN

Xin gưởi lời cảm ơn đến thầy NGUYỄN TAM CƯƠNG đãhướng dẫn cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em trongquá trình hoàn thành đề án Tuy đã cố gắng rất nhiều nhưng

đề án của em còn nhiều thiếu sót

Rất mong nhận được sự góp ý của thầy

Xin cảm ơn!

NHẬN XÉT

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

CHƯƠNG II: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

CHƯƠNG III: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG CÔNG NGHỆ

CHƯƠNG V: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

CHƯƠNG VI XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT

CHƯƠNG VII TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

I Xác định dạng sản xuất:

Sản lượng chi tiết cần chế tạo:

Nhằm xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loại lớn, hàng khối) để từ đó cải thiện tính công nghệ cho chi tiết, chọn phương pháp ché tạo phôi, chọn thiết bị công nghệ hợp lý cho việc gia công chi tiết

Để thực hiện điều này trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạo trong năm của nhà máy theo công thức sau ( trang 12 sách Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, công thức 2 ):

.

0

β α

m

N

N

Với:

+ N0: số sản phẩm 1 năm theo kế hoạch N0 = 12000

+ m : Số lượng chi tiết như nhau trong 1 sản phẩm m = 1

+ α : Độ phế phẩm chủ yếu trong xưởng đúc, rèn : α = 4%

+ β : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ γ = 6%

4 1 1 12000

= 13200 chi tiết/năm

Trọng lượng của chi tiết được xác định theo công thức

Q=V.γ (kg)

Trong đó:

Q: Trọng lượng chi tiết

γ: Trọng lượng riêng của vật liệu = 7,852 kg/m3

V: Thể tích của chi tiết

Vậy Q = V γ = 0,16065 7,852 = 1,261 kg

Dựa vào bảng 2 (TKĐACNCTM) ta có dạng sản xuất hàng loạtlớn

II Phân tích chi tiết gia công

Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy giá đỡ là chi tiết dạng hợp

Do giá đỡ là loại chi tiết quan trọng trong một sản phẩm có lắp trục Giá đỡ làm nhiệm vụ đỡ trục của máy và xác định vị trí tương đối của trục trong không gian nhầm thực hiện một nhiệm

vụ động học nào đó Sau khi gia công giá đỡ sẽ được lắp bạc

và làm nhiệm vụ đỡ trục

Trên giá đỡ có nhiều mặt phải gia công với độ chính xác khác nhau và cũng có một số bề mặt không gia công Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ trục θ40

III Phương pháp kiểm tra.

- Kiểm tra độ thẳng, phẳng

+ Độ thẳng kiểm tra bằng thước và đồng hồ so

+ Độ phẳng kiểm tra bằng nivô, đồng hồ so

- Kiểm tra kích thước và hình dáng hình học của lỗ

+ Kiểm bằng thước cặp, calip, đồng hồ so

- Kiểm tra độ đồng tâm và khoảng cách các tâm

+ Độ đồng tâm kiểm tra bằng trục kiểm tra, lỗ lớn thì gá trục trong bạc

+ Trục kiểm tra bằng đồng hồ so

+ Đồ gá chuyên dung

- Kiểm tra độ vuông góc

+ Đồng hồ so, calip

IV Yêu cầu kỹ thuật.

- Độ không song song giữa lỗ θ40 và mặt đáy là 0.02 mm

- Độ không vuông góc của đường tâm lỗ θ40 so với mặt đầu

là 0.03 mm

CHƯƠNG II: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG

Sản lượng hàng năm của chi tiết

Điều kiện sản xuất thực tế xét về mặt kỹ thuật và tổ chức sản xuất(khả năng về trang thiết bị, trình độ kỹ thuật chế tạo phôi…)

Mặt khác khi xác định phương án tạo phôi cho chi tiết ta cần quantâm đến đặc tính của các loại phôi và lượng dư gia công ứng vớitừng loại phôi Sau đây là một vài nét về đặc tính quan trọng củacác loại phôi thường được sử dụng:

Phôi đúc:

Khả năng tạo hình và độ chính xác của phương pháp đúc phụthuộc vào cách chế tạo khuôn, có thể đúc được chi tiết có hìnhdạng từ đơn giản đến phức tạp (chi tiết của ta có hình dạng kháphức tạp) Phương pháp đúc với cách làm khuôn theo mẫu gỗhoặc dưỡng đơn giản cho độ chính xác của phôi đúc thấp Phươngpháp đúc áp lực trong khuôn kim loại cho độ chính xác vật đúccao Phương pháp đúc trong khuôn cát, làm khuôn thủ công cóphạm vi ứng dụng rộng, không bị hạn chế bởi kích thước và khốilượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp, tuy nhiên năng suấtkhông cao Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại cóphạm vi ứng dụng hẹp hơn do bị hạn chế về kích thước và khốilượng vật đúc, phí tổn chế tạo khuôn cao và giá thành chế tạo

phôi cao, tuy nhiên phương pháp này lại có năng suất cao thíchhợp cho sản suất hàng loạt vừa.

Phôi rèn:

Phôi tự do và phôi rèn khuôn chính xác thường được áp dụngtrong ngành chế tạo máy Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn,cho độ bền cơ tính cao, phôi có tính dẻo và đàn hồi tốt Ơ phươngpháp rèn tự do, thiết bị, dụng cụ chế tạo phôi là vạn năng, kết cấuđơn giản,nhưng phương pháp này chỉ tạo được các chi tiết cóhình dạng đơn giản ,năng suất thấp Rèn khuôn có độ chính xáccao hơn, năng suất cao nhưng phụ thuộc vào độ chính xác củakhuôn Mặt khác khi rèn khuôn phải có khuôn chuyên dùng chotừng loại chi tiết do đó phí tổn tạo khuôn và chế tạo phôi cao.Phương pháp này khó đạt được các kích thước với cấp chính xác7-8 ở những chi tiết có hình dạng phức tạp

Phôi cán:

Có prôfin đơn giản, thông thường là tròn, vuông, lục giác, lăngtrụ và các thanh hình khác nhau, dùng để chế tạo các trục trơn,trục bậc có đường kính ít thay đổi, hình ống, ống vạt, tay gạt, trụcthen, mặt bít Phôi cán định hình phổ biến thường là các loại thépgóc, thép hình I, U, V… được dùng nhiều trong các kết cấu lắp.Phôi cán định hình cho từng lĩnh vực riêng, được dùng để chế tạocác loại toa tàu, các máy kéo, máy nâng chuyển… Phôi cán ốngdùng chế tạo các chi tiết ống, bạc ống, then hoa, tang trống, cáctrụ rỗng… Cơ tính của phôi cán thường cao, sai số kích thước củaphôi cán thường thấp, độ chính xác phôi cán có thể đạt từ 9→12.Phôi cán được dùng hợp lý trong trường hợp sau khi cán khôngcần phải gia công cơ tiếp theo, điều đó đặc biệt quan trọng khichế tạo các chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia công, đắt tiền

*Kết luận:chi tiết dạng hộp có hình dạng phức tạp và có một sốmặt có độ chính xác cao nên ta không dùng các phương pháp tạophôi khác mà ta chọn dạng phôi đúc vì:

+Gía thành chế tạo vật đúc rẽ,thiêt bị đầu tư ở phương phápnày đơn giản

+Độ nhám bề mặt,độ chính xác sau khi đúc có thể chấp nhận

để có thể gia công các mặt tiếp theo

+Phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa

II Chọn phương pháp chế tạo phôi:

Việc chế tạo phôi bằng phương pháp đúc được sử dụng rộng rãi hiện nay, vì phôi đúc có thể đúc ra các hình dạng kết cấu phức tạp

và có thể đạt kích thước từ nhỏ đến lớn mà các phương pháp khácnhư rèn, dập khó đạt được Cơ tính và độ chính xác của phôi đúc tùy thuộc vào phương pháp đúc và kỹ thuật làm khuôn

Chọn phương pháp chế tạo phôi:

Trong đúc phôi có những phương pháp sau:

1. Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ:

- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ

- Loại phôi này có cấp chính xác: IT16÷IT17

- Độ nhám bề mặt: Rz = 160 µm

2. Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại:

- Nếu công việc thực hiện bằng máy thì có ấp chính xác khá cao,giá thành cao hơn khuôn đúc trong mẫu bằng gỗ Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạt vừa và lớn

- Loại phôi này có cấp chính xác: IT15÷IT16

- Độ nhám bề mặt: Rz = 80 µm

3. Đúc trong khuôn kim loại:

- Độ chính xác ca nhưng giá thành đầu tư lớn, phôi có hình dáng gần giống với chi tiết Giá thành sản phẩm cao Loại này phù hợp với dạng sản xuất hang loạt lớn và hang khối

- Loại phôi này có cấp chính xác: IT13÷IT15

- Dùng áp lực để điền đầy kim loại trong khuôn Phương pháp này chỉ thích hợp với chi tiết có độ phức tạp cao, yêu cầu kỹ thuật cao Trang thiết bị đắt tiền nên giá thành sản phẩm cao.

+ Lượng dư cho bề mặt 1 là 2.5 mm.

+ lương dư cho bề mặt 2,3 là 2.5 mm

+lượng dư cho các bề mặt 4 là 3,7 mm

3 2

1. Xác định đường lối công nghệ.

Đo sản xuất hàng loạt nên ta chọn phương pháp gia công một vị trí, gia công tuần tự Đùng máy vạn năng kết hợp với

đồ gá chuyên dùng

2. Chọn phương pháp gia công

- Gia công mặt phẳng đáy bằng phương pháp phay, dùng dao phay mặt đầu, đầu tiên là phay thô sau đó là phay tinh

- Gia công mặt phẳng bắt bulong bằng phương pháp phay dùng dao phay mặt đầu, đầu tiên là phay thô sau đó phay tinh

- Gia công 2 lỗ φ25 bằng phương pháp khoan vì đây là lỗ dùng đễ bắt bulong cố định chi tiết nên không cần dộ chính xác cao chỉ cần dùng phương pháp khoan là được

- Gia công 2 mặt bên bằng phương pháp phay, phay thô ròi phay tinh

- Đối với gia công lỗ φ40 đạt cấp chính xác Rz =4 tra bảng 5(TKĐACNCTM) thì cấp chính xác là 5 Vì là lỗ có sẵn nênkhi gia công chỉ việc khoét ròi doa thô và doa tinh

6 Gia công 2 mặt trong

7 Gia công khoét doa lỗ φ40

7 Gia công 2 mặt trong

*Trong 2 phương án thì phương án 1 là tối ưu nhất vì đảm bảo khi gia công lỗ φ40 sẽ có độ chính xac cao hơn phương

án 1, lỗ φ40 là quan trọng nhất vì nó có nhiệm vụ lắp trục nên cần độ chính xác cao

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ NGUYÊN

n n

s

W

II. Nguyên công 2: Làm sạch các chi tiết đúc bằng cách

phun cát thô bán tự đông

III. Nguyên công 3: phay thô phay tinh mặt đáy.

• Sơ đồ định vị và kẹp chặt:

bật, phiếm tỳ khống chế 3 bật, chốt tỳ cầu khống chế 2 bật.Chi tiết đươc kẹp từ trên vuông góc xuống bằng đòn kẹp lien động

• Chọn máy: Máy phay đứng vạn năng 6H12

Mặt làm việt của bàn máy: 400×1600mm

Công suất động cơ: N=10kw, hiệu suất máy ή=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

Dao phay mặt đầu bằng thép gió có then dọc

Góc nghiên rãnh thoát phoi w=25 o

IV: Nguyên công 4: Phay thô phay tinh mặt 3.

• Chọn máy: Máy phay đứng vạn năng 6H12

Mặt làm việt của bàn máy: 400×1600mm

Công suất động cơ: N=10kw, hiệu suất máy ή=0.75

n s

n s

Dao phay mặt đầu bằng thép gió có then dọc

Góc nghiên rãnh thoát phoi w=25 o

V: Nguyên công 5: khoan 2 lỗ φ25

• Sơ đồ định vị và kẹp chặt

Chi tiết định vị 4 bật tự do 2 khối v ngắn khống chế 2 bật, 2 chết tỳ cầu khống chế 2 bật

• Chọn máy: Máy khoan cần 2H52

Đường kính gia công lớn nhất: 35mm

Khoảng cách từ tâm trục chính tới trục máy: 320-1250mm.Khoảng cách từ trục chính đến bàn máy: 320-1400mm

W W

S

Số cấp tốc độ : 21 : giới hạn vòng quay : 25-25000 vòng/phút

Số cấp tốc đô chạy dao: 12 cấp

Công suất động cơ: 3kw

Kích thước máy 870×2140mm

Chọn mũi khoan ruột gà tra bảng 4.40(st CNCTM tập 1)bằng thép gió P18 đường kính d=25mm : l=60mm : chiều dài phần làm việt l =25mm

VI: Nguyên công 6: Phay 2 mặt trong.

• Sơ đồ định vị và kẹp chặt

Chi tiết được định vị 6 bật: 2 phiếm tỳ khống chế 3 bật,1 chốt trụ ngắn khống chế 2 bật,1 chốt trám khống chế 1 bật

• Chọn máy:

Máy phay ngang vạn năng 6H82

Công suất máy: 7kw

• Chọn mỏy: mỏy doa tọa độ 2B430.

N=1.7 kw: phạm vi tốc độ trục chớnh: 46-2880 v/ph

• Chon dao: mũi khoột gắn hợp kim cứng chuụi cụn tra bảng 4.17 và 4.18(st CNCNM tập 1) cú D=30 : L=40 : l=90 : d=20 : γ=50 : α= 80 : ω= 100: ϕ 0=40 : ϕ 01 =30 : f=1mm

Mũi doa cú gắng cỏc mảnh hợp kim cứng chuụi cụn tra bảng 4.49(st CNCTM tập 1)cú D=30 : L=140 : l=18

CHƯƠNG V: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA

CễNG

Lợng d gia công đợc xác định hợp lý về trị số và dung sai sẽgóp phần bảo đảm hiệu quả kinh tế của quá trình công nghệvì:

Lợng d quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, tiêu hao lao động

để gia công nhiều đồng thời tốn năng lợng điện, dụng cụ cắt,vận chuyển nặng dẫn đến giá thành tăng

Ngợc lại, lợng d quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sailệch của phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn chỉnh

Trong công nghệ chế tạo máy, ngời ta sử dụng hai phơngpháp sau đây để xác định lợng d gia công:

Phơng pháp thống kê kinh nghiệm.

Phơng pháp tính toán phân tích.

Phơng pháp thống kê kinh nghiệm xác định lợng d giacông bằng kinh nghiệm Nhợc điểm của phơng pháp này làkhông xét đến những điều kiện gia công cụ thể nên giá trị l-ợng d thờng lớn hơn giá trị cần thiết

Ngợc lại, phơng pháp tính toán phân tích dựa trên cơ sởphân tích các yếu tố tạo ra lớp kim loại cần phải cắt gọt đểtạo ra chi tiết hoàn chỉnh

1-Tính lợng d khi gia công lỗ φ40

Độ chính xác phôi cấp 2 khối lợng phôi 0,451+1,157 kg.Quy trình công nghệ gồm 3 bớc : khoét , doa thô, doa tinh

Theo bảng 10 , Thiết kế đồ án CNCTM ta có Rza và Ta củaphôi là 250 và 350 àm

Sai lệch không gian tổng cộng đợc xác định theo công thứcsau:

ρphôi =

2 2

) 5 , 0 ( ) 5 , 0 ( δb + δc

= 283 mVới: b= 400 m c= 400 m

ρc =

2

) ( ∆k d + ∆k l

với d,l là đờng kính và chiều dài của lỗ

ρc giá trị cong vênh của lỗ đợc tính cả hai phơng hớng kính

30 2

=134 mSai lệch không gian tổng cộng là:

ρmax = A + B + ρmin

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

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

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

Góc xoay lớn nhất của chi tiết: tgα = ρmax/H

H: là khoảng cách giữa 2 lỗ chuẩn

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

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

εc = L.tgα = 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):

2

1 1

à m

313 15, 6 3,1 2

66 3,3 0,6 6

1836 112 60

28,01 3 29,84 9 29,96 1 30,02 1

40 0 13 0 52 21

28,01 3 29,84 9 29,96 1 30,02 1

27,61 3 29,71 9 29,90 9 30,00

1836 112 60

2106 190 91

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

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

Nguyên công 4:Sau đúc: 2,5 mm Phay thô: 1,9 mm Phay tinh:0,6 mm Dung sai: -0,36Nguyên công 5: Khoan bằng mũi khoan Φ25

CHƯƠNG VI XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT

1 Tính chế độ cắt cho nguyên công VII

Đây là nguyên công khoét, doa lỗ Φ40

*Bớc khoét: Dao P6M5

a) Chiều sâu cắt t = 0,5( D - d ) = 0,918 mm

b) Lợng chạy dao S = 0,8 mm/vòng tra bảng 5.26 (sổ tay

CNCTM tập 2)

c) Tốc độ cắt V:

V y x m

q

V k S t T

D C

V =

CVvà các số mũ tra bảng 5.29 ( sổ tay CNCTM tập 2 )

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 kiệncắt thực tế:

kV = knv.kMV.kuv.klv

kMV : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công

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

klv : Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoét

30 8 , 18

4 , 0 1 , 0 125 , 0

2 , 0

=

V

= 22 m/phútd)Mô men xoắn Mx và lực chiều trục P0

Mx = 10.CM.Dq.tx.Sy.kP

P0 = 10 CP.Dq.tx.Sy.kP

Tra bảng 5.32 có: CP = 46 ; q = 0 ; x = 1 ; y = 0,4

CM = 0,196 ; q = 0,85 ; x = 0,8 ; y = 0,7Tra bảng 5.9 có kP = 1

q

V k S t T

D C

V =

CVvà các số mũ tra bảng 5.29 ( sổ tay CNCTM tập 2 )