Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết CP AN

LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là sự tổng hợp kiến thức của nhiều môn học như Công Nghệ Chế Tạo Máy, Vẽ Kỹ Thuật, Chi Tiết Máy,Vật Liệu Cơ Khí, Đồ Gá, Dung Sai Lắp Ghép…

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là sự tổng hợp kiến thức của nhiều môn học như Công Nghệ Chế Tạo Máy, Vẽ Kỹ Thuật, Chi Tiết Máy,Vật Liệu Cơ Khí, Đồ Gá, Dung Sai Lắp Ghép… Qua đồ án này giúp cho sinh viên hệ thống hóa, củng cố và phát triển các kiến thức đã học về công nghệ chế tạo chi tiết qua việc thiết kế một quy trình công nghệ gia công một chi tiết cụ thể với năng suất, chất lượng cho trước và giá thành gia công thấp nhất và đồng thời giúp sinh viên làm quen với những quy trình công nghệ của các chi tiết với các dạng cơ bản như : hộp,càng ,trục,bạc… Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công còn

là sự so sánh có chọn lựa để tìm ra một phương án công nghệ hợp lý nhằm đảm bảo những yêu cầu chất lượng, giá thành, thời gian gia công cho sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội…

Việc thiết lập quy trình công nghệ gia công chi tiết nhằm ứng dụng được những công nghệ gia công mới, loại bỏ những công nghệ lạc hậu không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất lượng kém Ngoài ra việc thiết lập quy trình công nghệ gia công giúp người chế tạo giảm được thời gian gia công và tăng năng suất làm việc để đáp ứng sản phẩm theo yêu cầu sử dụng… Thêm vào đó, trong quá trình thực hiện các sinh viên có thể bổ sung và hoàn thiện kỹ năng vẽ AutoCad, Inventor, điều rất cần thiết với một sinh viên cơ khí…!

Em chân thành cảm ơn thầy Thầy Trần Ngọc Ánh, các thầy và các bạn khoa cơ khí đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án.

Với kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em rất

mong nhận được ý kiến từ thầy và các bạn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 2

………

MỤC LỤC Nhiệm vụ 4

Hoàn thiện bảng vẽ 5

I Phân tích chức năng làm việc của chi tiết 6

Trang 3

II Phân tích tính công nghệ trong kết cấu 6

III Xác định dạng sản xuất 8

IV Xác định dạng sản xuất 9

V Chọn phương pháp tạo phôi 9

VI Lập các phương án, chọn phương án 12

VII Lập phiếu nguyên công 18

VIII Bảng tính Toán đồ gá 33

Tài liệu tham khảo 38

NHIỆM VỤ

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Tiến

Lớp: 11CĐ_CK3

Trang 4

1 Đề tài thiết kế: Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết CP-AN.

2 Số liệu ban đầu:

Sản lượng: 6000chiếc\ năm

Điều kiện sản xuất: máy truyền thống phân tán nguyên công

3 Nội dung các phần thuyết minh:

3.1 Hoàn thiện bản vẽ

3.2 Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

3.3 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu

3.4 Xác định dạng sản xuất

3.5 Chọn phương pháp tạo phôi

3.6 Lập các phương án, chọn các phương án

3.7 Lập phiếu nguyên công

3.8 Tính chế độ cắt cho 1 nguyên công

3.9 Thiết kế đồ gá cho một nguyên công

4 Thuyết minh và bản vẽ:

4.1 Thuyết minh đóng tập: khổ giấy A4 đứng

4.2 Bản vẽ đồ gá khổ giấy A3 vẽ tay và vẽ máy

Trang 5

THUYẾT MINH VỀ ĐỒ ÁN MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

I Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.

Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy chi tiết dạng khối Có các lỗ ren dùng để bắt bulông và các lỗ phi nhằm xác định vị trí tương đối của trục trong khôn gian nhằm thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó

II Phân tích tính công nghệ trong kết cấu.

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy:

- Chi tiết CP-AN gần như là một khối đặt nên có đủ độ cứng cao để khi gia công không bị biến dạng có thể dùng chế độ cắt cao, đạt năng suất cao

- Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt nhanh

Chi tiết CP-AN được chế tạo bằng phương pháp đúc Kết cấu tương đối đơn giản, tuy nhiên cũng gặp nhiều khó khăn khi gia công 2 lỗ ren do chi tiết là khối hình đa giác

Trang 6

3. Gia công phay … khoét, doa 2 lỗ Φ14 đồng tâm với 2 lỗ Φ9, 1 lỗ Φ13 đồng tâm với lỗ Φ10.

4. Tạo ren cho 2 lỗ Φ8

nguyên tố không đáng kể như: Cr,Ni,Cu,Al,…

 Gang xám có độ bền nén cao, chịu mày mòn tính đúc tốt , có góp phần giảm rung động nên dùng nhiều trong nghành công nghệ chế tạo máy

Đặc tính của gang xám:

 Nhiệt độ chảy thấp hơn thép , dễ nấu luyện , tính đúc tốt, dễ gia công

Gang xám dễ đúc:

 Chảy loãng tốt , hình dáng chi tiết đúc có thể phức tạp

 Đông đặc co ngót ít do có sự graphít hóa khi kết tinh

 Độ co sau khi đông đặc cũng nhỏ nên ít gây ứng suất gây nứt, đúc xong không cần ủ khử ứng suất khích thước ổn định

các dụng cụ sau để kiểm tra:

• Kiểm tra đường kính lỗ bằng thước cặp hoặc đồng hồ so

• Kiểm tra độ không song song giữa các đường tâm lỗ đồng hồ so với đồ gá

• Kiểm tra độ không song song giữa các đường tâm lỗ bằng đồ gá và đồng hồ so

• Tùy theo sản sượng và độ chính xác của chi tiết mà ta thiết kế đồ gá chuyên dùng hay vạn năng

Trang 7

III Xác định dạng sản xuất.

Muốn xác định dạng sản xuất trước hết ta phải biến sản lượng hàng năm của chi tiết gia công Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau:

) 100 1 (

N - Số chi tiết được sản xuất trong một năm

N1 - Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (6000 chiếc\năm)

M – Số chi tiết trong một sản phẩm

α - Phế phẩm trong xưởng đúc α =(3-:-6)%

β - Số chi tiết được chế tạo thêm để giử trữ β =(5-:-7)%

Vậy

6600 )

100

4 6 1 ( 1

=V γ

Q

(Kg)Trong đó:

Q1 - Trọng lượng chi tiết

γ - Trọng lượng riêng của vật liệu

3 xám

= V

Dạng sản

xuất

Q1- Trọng lượng chi tiết

> 200kG 4 – 200 kG < 4 kGSản luợng hàng năm của chi tiết (chiếc)Đơn chiếc <5 <10 <100

Trang 8

+ Lượng dư phân bố đều.

+ Tiết kiệm được vật liệu

+ Giá thành rẻ, được dùng phổ biến

+ Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm

+ Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong (chỉ phát hiện lúc gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả

Kết luận:

Từ các phương pháp tạo phôi như trên, ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt khi vật liệu chi tiết là gang xám

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: IT 16 IT ÷ 17

- Độ nhám bề mặt: R z = 160 µm

Trang 9

2. Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại:

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

- Loại phôi này có cấp chính xác: IT 15 IT÷ 16

 Cấp chính xác II tương ứng với phương pháp đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy Có độ chính xác kích thước IT15-IT16, sản xuất hàng loạt lớn, độ chính xác bề mặt là Rz = 80µ

m

Tra lượng dư phôi:

 Sai lệch cho phép kích thước chi tiết đúc (chính xác cấp II) (mm)

 Kích thước dang nghĩa: - 0 ÷ 50 : 0,4

- 50 ÷ 120 : 0,6

- 120 ÷260 : 0,8

 Chiều dày nhỏ nhất của 2 mặt đáy: 4(mm)

 Chiều dầy nhỏ nhất vách chi tiết đúc: 0.05 (mm)

 Việc cắt đứt được thực hiện nhờ các đồ gá chuyên dùng

 Chi tiết được làm sạch bằng các thiết bị phun cát khô và phun cát ướt tự động và bán tự động

Trang 10

 Không gia công nhiệt.

 Dung sai kích thước chi tiết đúc (mm), lấy theo IT15:

VI Lập các phương án, chọn phương án.

Các bề mặt cần gia công:

Trang 11

- Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước và vị trí tương quan và độ nhám các bề mặt để đảm bảo yêu cầu đề ra.

- Dựa vào đặc tính yêu cầu kĩ thuật chọn phương pháp gia công cho các bề mặt như sau:

Bề mặt có thể được gia công với các phương phápPhay Tarô trên máy

phay

Khoan, Khoét Doa1,2 5,10 3,4,6,61,7,71,8,9,11,12 3,4,

Trang 12

6,61,7,71,8,9,11,12Các bề mặt còn lại không cần gia công.

Tến trình gia công các bề mặt phôi:

- Từ sự phân tích chuẩn trên đây, các nguyên công để gia công chi tiết CP-AN bao gồm:

+ Gia công phay tinh hai bề mặt 1 và 2

+ Gia công thô và tinh năm lỗ cơ bản

+ Khoan, Khoét ,doa lỗ 3 (Φ6), lỗ 4 (Φ8) , lỗ 6 (Φ9) , lỗ 61 (Φ9), lỗ 7 (Φ14) , lỗ 71

(Φ14) ,lỗ 8 (Φ6), lỗ 9 (Φ8), lỗ 11(Φ13), lỗ 12 (Φ10)

+ Tarô (tạo ren M8) 5, 10 ở 2 lỗ 4,8 (Φ8)

+ Kiểm tra

Gia công thô và gia công tinh mặt 1,2:

a) Gia công thô:

+ Phương án 1: Bào thô

+ Thường thì bào chỉ phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ

+ Phương pháp bào cũng gia công được nhưng ít dùng vì bề mặt đầu nhỏ, rải rác nên năng suất thấp

Trang 13

 chọn phương án phay.

b) Gia công tinh:

+ Phương án 1: Bào tinh

+ Phương án 1: Gia công một lỗ, sau đó dùng làm chuẩn định vị với mặt đầu để gia công lỗ còn lại Lỗ được gia công qua các bước: khoan, khoét, doa Cũng có thể thay khoét và doa bằng phương pháp chuốt hoặc thay doa bằng nong lỗ

+ Phương án 2: Gia công lần lượt các lỗ sau một lần định vị Gia công lần lượt các

lỗ theo các bước Khoan, khoét, doa trên máy Phay cần bằng cách di chuyển bàn,

đồ gá cố định

Trang 14

 Ta chọn phương án 2 để đảm bảo độ song song của các lỗ, đảm bảo đường tâm các lỗ vuông góc với bề mặt đáy và đảm bảo yêu cầu độ nhám bề mặt.

Trang 15

Vì đường kính cần làm rên trên chi tiết CP-AN nhỏ nên ta có thể dùng mũi tarô

 Nhược điểm: vì sử dụng trên một máy phay, nên mất nhiều thời gian cho việc thay đổi dao liên tục

Trang 16

 Nhược điểm: Việc phân bố máy trong các nhà xưởng gặp nhiều trở ngại.

⇒ Chọn phương án 1: vì hầu hết phần lớn yêu cầu các chi tiết dạng hộp phải đảm bảo được độ song song giữa các đường tâm, độ vuông góc giữa các đường tâm với mặt đầu cao

VII Lập phiếu nguyên công.

1. Bản tính toán nguyên công 1: Phay mặt 1.

- Chọn máy: Máy phay đứng 6P12

- Chọn dao: Phay bằng dao phay mặt đầu lắp răng dao bằng thép gió Có kích thước như (bảng 5-120 ổ tay CNCTM tập 2)

D=75mm, Z=10răng

- Lượng dư gia công: Phay 2 lần với lượng dư phay thô Zb1=1.5mm, và lượng

dư phay tinh Zb2=0.5mm

Trang 17

Tốc độ cắt Vb=35mm\phút.

Tốc độ cắt tính toán: Vt=Vb.k1.k2.k3.k4

Trong đó: (bảng 5-120 sổ tay CNCTM tập 2)

k1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của gang k1=1.06

k2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gai công k2=0.8

k3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao k3=1

k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công k4=1

Vậy tốc độ tính toán là: Vt =35.1,06.1.0,8.1=29.68mm\phút

96 , 125 75

.

68 , 29 1000

100 75 1000

k4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công k4=0.8

Vậy tốc độ tính toán là: Vt =45.1,06.0,8.1.0,8=30,528mm\phút

56 , 129 75

.

528 , 30 1000

56 , 129 75 1000

Trang 18

2. Bản tính toán nguyên công 2: Phay mặt 2.

- Chọn dao: Phay bằng dao phay mặt đầu lắp răng dao bằng thép gió Có kích thước như (bảng 5-120 ổ tay CNCTM tập 2)

D=75mm, Z=10răng

- Lượng dư gia công: Phay 2 lần với lượng dư phay thô Zb1=1.5mm, và lượng

dư phay tinh Zb2=0.5mm

Vậy tốc độ tính toán là: Vt =35.1,06.1.0,8.1=29.68mm\phút

Trang 19

96 , 125 75

.

68 , 29 1000

100 75 1000

56 , 129 75

.

528 , 30 1000

56 , 129 75 1000

Trang 20

3. Bản tính toán nguyên công 3: Khoan-khoét-doa lỗ 3, lỗ 8.

- Xác định lượng ăn dao S: (theo trang 86 bảng 5-89) tập 2

HB= 190, Nhóm III( khoan các lỗ chính xác trước khi khoét, doa), S=0,09 ÷0,12 mm\vòng Ta chọn S=0,1mm\vòng

- Tốc độ cắt V: (theo trang 23 bảng 5-28) tập 2, với S= 0,1 mm\vòng, đường kính D=4mm

51 0 85 0 6 , 0 1

4 7 , 14

.

55 , 0 125 , 0

25 , 0

14 , 3

30 1000

Trang 21

6 0 1 6 , 0 1

8 , 5 8 , 18

.

1 0 4 , 0 125 , 0

2 , 0

, 5 14 , 3

29 1000

1000

6 8 , 18

.

1 0 4 , 0 125 , 0

2 , 0

=

= m v y q x k v

t S

T

D C

14 , 3

29 1000

4. Bản tính toán nguyên công 4: Phay mặt lỗ 4, lỗ 9.

- Chọn dao: Phay bằng dao phay mặt đầu lắp răng dao bằng thép gió D=7mm, Z=10răng

Trang 22

- Lượng dư gia công: Phay 2 lần với lượng dư phay thô Zb1=1mm, và lượng dư phay tinh Zb2=1mm.

1214 8

.

528 , 30 1000

1000 8 1000

Trang 23

Vậy tốc độ tính toán là: Vt =35.1,06.1.0,8.1=29.68mm\phút.

96 , 125 75

.

68 , 29 1000

100 75 1000

- Tốc độ cắt V: (theo trang 23 bảng 5-28) tập 2, với S= 0,18mm\vòng, đường kính D=8mm

36 0 6 0 6 , 0 1

8 7 , 14

.

55 , 0 125 , 0

25 , 0

Trang 24

⇒ Vận tốc cắt khi khoan gang xám bằng mũi khoan thép gió

n=

19 , 716 8

14 , 3

18 1000

8 , 8 7 , 14

.

55 , 0 125 , 0

25 , 0

, 8 14 , 3

31 1000

1000

9 7 , 14

.

55 , 0 125 , 0

25 , 0

14 , 3

31 1000

Trang 25

- Chọn máy: Máy phay đứng 6P12.

- Chọn dao: Phay bằng dao phay mặt đầu lắp răng dao bằng thép gió D=13mm, Z=10răng

- Lượng dư gia công: Phay 2 lần với lượng dư phay thô Zb1=1 mm, và lượng dư phay tinh Zb2=1mm

46 , 693 14

.

528 , 30 1000

700 14 1000

Trang 26

Chọn mặt đối diện với mặt 1 làm chuẩn thô, dùng mặt phẳng tấm đệm khống chế 3 bậc tự do và khối L cố định hạn chế 2 bậc tự do, khối V di động khống chế 1 bậc.

- Tốc độ cắt V: (theo trang 23 bảng 5-28) tập 2, với S= 0,18mm\vòng, đường kính D=8mm

36 0 6 0 6 , 0 1

8 7 , 14

.

55 , 0 125 , 0

25 , 0

14 , 3

18 1000

8 , 9 7 , 14

.

55 , 0 125 , 0

25 , 0

Trang 27

41 , 974 8 , 9 14 , 3

30 1000

9 7 , 14

.

55 , 0 125 , 0

25 , 0

14 , 3

31 1000

9. Bản tính toán nguyên công 9: Phay mặt lỗ 11.

Trang 28

Tốc độ cắt tính toán: Vt=Vb.k1.k2.k3.k4.

Trong đó: (bảng 5-120 sổ tay CNCTM tập 2)

8 , 746 13

.

528 , 30 1000

750 13 1000

1.5 Xác định phương, chiều và điểm đặt của lực cắt, lực kẹp

1.6 Xác định vị trí và vẽ kết cấu của đồ định vị( cần đảm bảo cho lực cắt, lực kẹp hướng vào đồ định vị vuông góc với chúng)

Định dạng
Số trang	32
Dung lượng	188,4 KB