lập quy trình công nghệ gia công chi tiết dạng hộp

Sau khi thiết kế đồ án mônhọc công nghệ chế tạo máy, sinh viên được làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và khả năng kết hợp so sánh những kiến thức lý thuyết và thực t

Lời nói đầu

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một đồ án chuyên ngành chính của sinh viên ngành công nghệ chế tạo máy, nhằm cung cấp các kiến thức cơ bản

để giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ chế tạo Sau khi thiết kế đồ án mônhọc công nghệ chế tạo máy, sinh viên được làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn và khả năng kết hợp so sánh những kiến thức lý thuyết và thực tế sản xuất, độc lập trong sáng tạo để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể

Xuất phát từ tầm quan trọng đó em được nhận đồ án môn học công nghệ chế tạo máy với việc lập quy trình công nghệ gia công chi tiết dạng hộp

Trong phần thuyết minh gồm có: Tính toán chi tiết gia công, xác định dạng sản xuất, xác định phương pháp chế tạo phôi, thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết, tính thời gian gia công, tính lương dư, tính toán thiết kế đồ gá

Những giáo trình tra cứu: Công nghệ chế tạo máy (Tập 1 và 2), Máy cắt kim loại, Nguyên lý cắt kim loại, đồ gá, sổ tay Atlas và đồ gá, sổ tay công nghệ chế tạo máy(T ập 1 và 2)

Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo: BÙI TIẾN SƠN , đến nay cơ bản em

đã hoàn thành nhiệm vụ của mình, tuy còn nhiều thiếu sót trong quá trình làm đồ

án, em kính mong sự chỉ bảo tận tình của các thày trong bộ môn để em có thể củng

cố thêm kiến thức và hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình

Em xin chân thành cảm ơn./

MôC LôC

Lêi nãi ®Çu

Mục lục………

I : Ph©n tÝch yêu cầu kĩ thuật của chi tiÕt…

II : Phương pháp chế tạo phôi và bản vẽ lồng phôi

III : Quy trình công nghệ gia công chi tiết

IV : Tính toán lượng dư cho một bề mặt và thiết kế bản vẽ lồng phôi V : tính chế độ cắt và thiết kế đồ gá cho nguyên công phay hai cạnh bên

Tµi liÖu tham kh¶o

1 2 3 5 9 41 42 51 CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH YÊU CẦU KĨ THUẬT

CHI TIẾT

1.1: GIỚI THIỆU VỀ CHI TIẾT

 - Dạng chi tiết: đây là chi tiết Moay ơ đĩa dung để định vị các loại dao cắt,truyền động momen xoắn từ trục chính máy công cụ cho dao.

 - Công dụng của Moay ơ đĩa dao: Dùng để truyền động

 - Các bề mặt làm việc chủ yếu: Mặt trụ trong có then hoa để truyền momenxoắn, mặt lỗ trên thân lắp dao

 Vật liệu CT3

 Sản lượng sản xuất hàng năm 10000 chiếc

1.2: YÊU CẦU KĨ THUẬT

Yêu cầu làm việc của chi tiết tương đối cao vì vậy phải đảm bảo các điều kiện:

 Độ nhám mặt làm việc là Ra=1.25 ( tương đương cấp chính xác đạt được là cấp 7)

 - Độ không song song giữa lỗ Ø32 và Ø 80 khong vượt quá 0,05.

 - Đảm bảo độ đối xứng của rãnh then qua tâm trục là <0,05

 - Độ không song song giữa các mặt đầu lỗ là 0,03

1.2.1: Phân tích vật liệu chết tạo Moay ơ đĩa dao.

- Phần moayơ: Thép CT3

- Vật liệu chế tạo : CT3

- Giới hạn bền c  650MPa

- Khối lượng của chi tiết:

- Thép CT3 la hỗn hợp giữa Sắt với Cacbon và có chứa một số nguyên tốnhư 0.3%C, 0.45 Mn, PMax,SMax=0.04

- CT3 thường dung làm các chi tiết nhỏ, hình dạng đơn giản, đặc điểm làmviệc có yêu cầu tương đối

1.2.2: Phân tích tính công nghệ trong kết cấu chi tiết.

- Chi tiết Moay ơ đĩa dao là chi tiết không phức tạp nhưng tính công nghệ cao

- Khả năng áp dụng các phương pháp gia công tiên tiến: đối với chi tiết Moay ơ đĩadao ta có thể gia công dùng ghép dao cho năng suất cao Nhưng nói chung chi tiếtMoay ơ đĩa dao không cần áp dụng các phương pháp gia công tiên tiến mà vẫn cóthể đảm bảo nhờ kết hợp các máy chuyên dùng và máy vạn năng mà lại đảm bảotính kinh tế

1.3: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

1.3.1:Mục đích của việc xác định dạng sản xuất :

Nó có ý nghĩa to lớn trong việc xác định quy trình công nghệ,xác định đường lối công nghệ qua đó tính toán các chỉ tiêu kinh tế,kỹ thuật cho hợp lý nhất Cụ thể:

 Nếu sản xuất là đơn chiếc,nhỏ lẻ thì ta sử dụng phương án tập trung nguyên công và sử dụng đồ gá vạn năng

 Nếu sản xuất hàng loạt thì ta sử dụng phương pháp phân tán nguyên công và

sử dụng các đồ gá chuyên dùng

1.3.2:Xác định dạng sản xuất

Dạng sản xuất xác định được là nhờ 2 yêu tố: sản lượng chi tiết và Khối lượng chi tiết ta biết sản lượng chi tiết là N=10.000 chiếc, do đó ta đi tìm khối lượng chi tiết:Khối lượng chi tiết tính theo công thức : Q = V 

Ta tính thể tích chi tiết, ta gọi:

Do đó trọng lượng chi tiết là : Q=0.18x7,852=1.4 (kG)

Từ trên, tra bảng 2[ thiết kế Đồ Án CNCTM trang14 ] ta xác định được dạng sản xuất của chi tiết là : sản xuất loạt vừa và lớn

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ BẢN

2.1.3 Phôi cán:

- Chi tiết làm bằng phôi cán cũng có cơ tính gần giống như phôi rèn dập

2.1.4 Phôi đúc:

- Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập, nhưng việc chế tạo khuônđúc cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản Đồngthời chi tiết rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang vì có những đặc điểmnhư sau:

+ 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 lúcgia 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 hợpvới chi tiết đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặcbiệt khi vật liệu chi tiết là gang xám

- Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết là dạng phôi đúc

2.2.1 Phương pháp chế tạo phôi:

- Trong đúc phôi có những phương pháp như sau:

2.2.2 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 m

2.2.3 Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại:

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

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

- Độ nhám bề mặt: R z  80 m

2.2.4 Đúc trong khuôn kim loại:

- Độ chính xác cao nhưng giá thành thiết bị dầu tư lớn, phôi có hình dáng gần giốngvới chi tiết Giá thành sản phẩm cao Loại này phù hợp với dạng sản xuất hàng loạtlớn và hàng khối

- Loại phôi này có cấp chính xác: IT 14 IT 15

2.2.7 Đúc trong vỏ mỏng:

- Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàngloạt lớn và hàng khối

Kết luận:

- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất

đã chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn cát, mẫu kimloại, làm khuôn bằng máy”

2.3: Thiết kế bản vẽ lồng phôi

a Tính lượng dư gia công

 Dựa vào loại phôi đã chọn và dạng sản xuất là hàng khối ta xác định

được cấp chính xác của vật đúc là cấp II ( sổ tay CNCTM tập 1)

 Dựa vào bảng 3-95(trang 252,sổ tay CNCTM tập 1) ta tra được

lượng dư gia công cho các bề mặt là : 3-4 mm.

 Dựa vào bảng 3-97(trang 253,sổ tay CNCTM tập 1) ta cũng xác định được dung sai của các kích thước trong vật đúc

b Bản vẽ lồng phôi :

Hình 2.2

CHƯƠNG 3 : QUY TRèNH CễNG NGHỆ GIA CễNG

CHI TIẾT

3.1 XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG LỐI CễNG NGHỆ.

- Ở đõy là dạng sản xuất loạt vừa hơn nữa cú thể kết hợp nhiều bước trong mộtnguyờn cụng mà vẫn cú thể đảm bảo độ chớnh xỏc và chất lượng bề mặt, giảm thiểuthời gian chuyển mỏy nờn tăng năng suất Vỡ vậy ta chọn đường lối cụng nghệ theohướng tập trung nguyờn cụng Những nguyờn cụng yờu cầu độ chớnh xỏc cao thỡtiến hành theo hướng gia cụng một vị trớ, một dao và tuần tự như nguyờn cụngchuốt then hoa

- Cỏc bề mặt yờu cầu độ nhỏm khụng cao nờn đa phần chỉ gia cụng thụ là đạt được.Cỏc mặt cú độ nhỏm Ra1,25 cần gia cụng tinh

3.2 CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CễNG.

- Với đường lối tạp trung nguyờn cụng ta chọn một mỏy vạn năng kết hợp với đồ gỏchuyờn dựng và cỏc mỏy chuyờn dựng dễ chế tạo

- Dựa vào yờu cầu độ nhỏm và độ chớnh xỏc ta chọn phương phỏp gia cụng cho cỏcmặt

3.3 LẬP QUI TRèNH CễNG NGHỆ.

Nguyờn cụng 1: Đỳc Phụi

Nguyờn cụng 2: Khỏa hai mặt đầu, tiện lỗ và vỏt mộp

Nguyờn cụng 3: Tiện mặt ngoài

Nguyờn cụng 4: Phay 2 mặt song song

Nguyờn cụng 5: Vỏt mộp mặt lỗ cũn lại

Nguyờn cụng 6: Khoan, doa hai lỗ13

Nguyờn cụng 7: Chuốt lỗ then

Nguyờn cụng 8: Kiểm tra: độ đảo mặt đầu, độ đồng tõm của lỗ then hoa bằng ănkhớp

3.4 THIẾT KẾ NGUYấN CễNG.

3.4.1 Nguyên công I (Đúc Phôi).

- Chi tiết:

Thân dới đợc chế tạo với vật liệu thép CT3 và hình dáng kết cấu không quá phức tạp dễ dàng chế tạo phôi bằng phơng pháp đúc Ta đúc bằng khuôn cát mẫu gỗ

- Yêu cầu kỹ thuật:

Phôi không cong vênh, không nứt, không có bọt khí

Sau khi đúc phải làm sạch ba via

Phôi không lẫn tạp chất

A A

Hình 3.1

3.4.2 NGUYÊN CÔNG 2 : KHỎA 2 MẶT ĐẦU, TIỆN LỖ VÀ VÁT MÉP.

50±0.1

Hình 3.2

HiÖu suÊt m¸y n = 0,75.

VËn tèc c¾t được tÝnh theo c«ng thøc

.

v v

m x y

C K V

T t S

Víi Kv = Kmv Knv Kuv

V n

80 1 2

0.2 500.0,84

S T

K C V

.

.

Chän T = 60 phót

Theo trªn ta cã: Kv = 0,8.

Tra b¶ng 5 - 17 ta cã:

Cv = 350 x=0,15 y= 0,35 m= 0,2VËy ta cã:

L L L T

.

2 1 0





Víi L = 50 (mm)

y m v v

S T

K C V

.

.

Chän T = 60 phót

Theo trªn ta cã: Kv = 0,8

Tra b¶ng 5 - 17 ta cã:

Cv = 420 x=0 y= 0,2 m= 0,2VËy ta cã:

V n

L L L T

.

2 1 0





Víi L = 50 (mm)

T     (Phót)

3.4.2.10 Vỏt mộp

Chiều sâu cắt t = 2 mm

Lượng chạy dao

Theo bảng 5 - 11 sổ tay CNCTM2 có S = 0,6 -1,2 Chọn S = 1,2(mm/vòng)

Vận tốc cắt được tính theo công thức

y x m v v

S T T

K C V

.

Thay số ta có:

2 , 96 2

, 1 5 , 2 60

8 , 0 340

.

.

45 , 0 15 , 0 2 ,



 m v x v y

S T T

K C

Tốc độ quay trục chính:

1000 1000.96, 2

851 3,14.36

V n

Thời gian chạy máy:

Theo bảng 27 (Sách thiết kế đồ án CNCTM)

1 2 0

18 1 2

0,19 900.0,12

3.4.3.4 M¸y Chän m¸y tiÖn 1K62.

Tốc độ cắt:

y m v v

S T

K C V

.

.

Chọn T = 60 phút

Theo trên ta có: Kv = 0,8

Tra bảng 5 - 17 ta có:

Cv = 340 x=0 y= 0,45 m= 0,2Vậy ta có:

Tra bảng 5 - 19 (Sổ tay CNCTM2) ta có:

S = 0,06-0,12(mm/vòng)Chọn S=0,1 mm/vũng

Tốc độ cắt:

y m v v

S T

K C V

V n

S = 0,8 – 1,3(mm/vòng)Chọn S=0,8 mm/vũng

Tốc độ cắt:

y m v v

S T

K C V

Tốc độ cắt:

y m v v

S T

K C V

.

.

Chän T = 60 phót

Theo trªn ta cã: Kv = 0,8

Tra b¶ng 5 - 17 ta cã:

Cv = 340 x=0 y= 0,45 m= 0,2VËy ta cã:

V n

3.4.4 NGUYÊN CÔNG 4 : PHAY HAI MẶT SONG SONG

- Định vị bằng khối V côn dài,hạn chế 5 bậc tự do

- Kẹp chặt bẳng ren vít,có tay quay

3.4.3 Chọn máy và dụng cụ cắt.

Chọn máy: Máy phay nằm vạn năng 6H82

 Mặt làm việc của bàn máy: 320  1250mm

 Công suất động cơ: N = 7kw, hiệu suất máy  = 0,75

 Tốc độ trục chính: 18 cấpChọn dao: D = 160mm Z = 20 răng B = 25

Dao phay đĩa T15K6 có gắn hợp kim cứng

3.4.4 Dụng cụ kiểm tra.

Tốc độ cắt là:

.

m x y u p z

C D K V

V n

u y z

x p

n D

B S t C

.

10





B¶ng 5 - 41 ta cã:

Cp = 68,2 x = 0,86 y = 0,72 u = 1 φ = 0,86 w = 0B¶ng 5 - 9 cã: Kmp = Kmv = 1

z x

z e

P D

VËy m¸y lµm viÖc an toµn

Thêi gian m¸y:

S n

i L T

L2 lµ chiÒu dµi ch¹y tíi L2 = 5 mm

L3 lµ chiÒu dµi ch¹y qu¸ L3 = 3 mm

L = 88mm

88

4.9 150.0,12

T   (Phót) = 294(Gi©y)b) Phay Tinh

ChiÒu s©u c¾t B= 1

Lîng ch¹y dao

Tra b¶ng 5 - 37 (Sæ tay CNCTM2) víi dao g¾n hîp kim,

Chän S = 1 (mm/vßng).Z=10 răng

Tốc độ cắt:

.

m x y u p z

C D K V

T t S B Z





1 0,1 10

V n

u y z

x p

n D

B S t C

.

10





B¶ng 5 - 41 ta cã:

Cp = 68,2 x = 0,86 y = 0,72 u = 1 φ = 0,86 w = 0B¶ng 5 - 9 cã: Kmp = Kmv = 1

z x

P D

0,027( ) 60.1020 60.1020

z e

P D

VËy m¸y lµm viÖc an toµn

Thêi gian m¸y:

S n

i L T

L2 lµ chiÒu dµi ch¹y tíi L2 = 5 mm

L3 lµ chiÒu dµi ch¹y qu¸ L3 = 3 mm

L = 88mm.

88

0,37 400.0,6

T   (Phót) = 22.2 (Gi©y)

3.4.5 NGUYấN CễNG 5 : VÁT MẫP MẶT CềN LẠI

n

2±0.25 45°

ỉ32±0.05

C C

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:

Hệ số phụ thuộc vào độ cứng của chi tiết gia cụng K1=1

Hệ số phụ thuộc vào trạng thỏi bề mặt gia cụng K2=1

Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao K3=0,8

14 , 3

8 , 252 1000

Ta chọn số vòng quay theo máy nm= 475vòng/phút Như vậy, tốc độ cắt thực tế sẽlà:

) / ( 6 , 238 1000

160 475 14 , 3

phút m

Lượng chạy dao phút Sp=0,12.238,6=28 6 (mm/phút)

Chọn theo máy Sm=30 mm/phút

3.4.6 NGUYÊN CÔNG 6 : KHOAN, DOA HAI LỖ Φ 13

 Dùng cơ cấu kẹp chặt bằng ren vít

 Lực kẹp hướng từ trên xuống

3.4.6.3 Chän m¸y vµ dông cô c¾t.

Lượng chạy dao.

Tra bảng 5 - 25 (Sổ tay CNCTM2) với dao thộp giú,

Chọn S = 0,15 (mm/vòng)

Tốc độ cắt:

y x m

v v

S t T

K D C V

.



Chọn T =45 phút

V n

M«men Xo¾n

Mx = 10 Cm Dφ tx Sy Kp=10.0,09.131.6,50,9.0,180,8.1=16 kNB¶ng 5 - 32 ta cã:

M n

VËy m¸y lµm viÖc an toµn

Thêi gian m¸y:

S n

i L T

L2 lµ chiÒu dµi ch¹y tíi L2 = 5 mm

L3 lµ chiÒu dµi ch¹y qu¸ L3 = 3 mm

L = 58mm

58

0,72 450.0,18

v v

S t T

K D C V

.



Chän T = 45 phót

V n

Theo Sæ tay CNCTM2 ta cã c«ng thøc:

Pz = 10 Cp Dφ tx Sy Kp = 10.67.130.0,50,9.0,90,8.1 = 330 (N)

C«ng suÊt c¾t

5, 7.173

0,1( )

9750 9750

x e

M n

VËy m¸y lµm viÖc an toµn

Thêi gian m¸y:

S n

i L T

L2 lµ chiÒu dµi ch¹y tíi L2 = 5 mm

L3 lµ chiÒu dµi ch¹y qu¸ L3 = 3 mm

L = 58mm

58

0,37 173.0,9

- Kích thước bề mặt làm việc của tấm đỡ: 450x450 mm

- Đường kính lỗ trong tấm đơ: 160 mm

- Chiều sâu cắt: t phụ thuộc vào lượng nâng của từng răng

- Lượng tiến dao: Tra bảng 4-64 cnctm1 với dạng chuốt rãnh then hoa, vật liệu chuốt CT3 có MPa=650 ta chọn S = 0,08 mm/răng ( 0.05-0.12mm/răng)

- Tốc độ chuốt: tra bảng 5-52 cnctm2 ta được V = 4,5 m/ph

B ng ch ảng chế độ cắt ế độ cắt độ cắt ắt c t

3.4.8 NGUYÊN CÔNG 8 : KIỂM TRA

Chương IV TÍNH TOÁN LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO MỘT BỀ

MẶT VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI

IV.1 TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO BỀ MẶT ĐẦU MOAY-Ơ

- Lượng dư gia công bề mặt bao gồm lượng dư tiện thô và lượng dư tiện tinh

- Công thức tính lượng dư theo công thức Kôvan:

Zimin = Rz(i-1) + Ti-1 + i 1+i

Trong đó:

- Rz(i-1), Ti-1: lần lượt là chiều cao nhấp nhô tế vi và chiều sâu lớp hư hỏng bề mặt do bước công nghệ sát trước để lại Giá trị của Rz(i-1) và Ti-1 cho phôi đúc được tra trong bảng 10 Hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ (hd_đa) -> ta được Rz(i-1) = 0,25 mm, Ti-1 = 0,35 mm, cho các phương pháp gia công khác nhau được tra trong bảng 12 hd_đa -> tiện thô: Rz = 0,05 mm, T = 0,05 mm; tiện tinh: Rz = 0,02mm, T

= 0,03 mm

- i 1: Tổng sai lệch về vị trí không gian do bước công nghệ sát trước để lại Công thức tính i 1 được cho trong bảng 14 hd_đa, ứng với chi tiết được gá trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm, được tỳ vào mặt đầu thì i 1= B= 1,6 mm

- i: Sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện i= 2 2

kc

c 

 

- c= 0 do chuẩn định vị trùng với gốc kích thước

- kc, tra bảng 22 hd_đa ta được kc= 0,13 mm

-> i= 2

kc

 = kc = 0,13 mm

Lượng dư cho bước tiện tinh: Zmin = 0,05 + 0 + 0,05+0,13 = 0,23 mm

IV.2 THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI.

- Từ lượng dư tính được một bề mặt trên, các mặt còn lại ta tra bảng ST_T1 ta có lượng dư gia công của các bề mặt của chi tiết -> Tiến hành thiế kế bản vẽ lồng phôivới các yêu cầu sau:

- Bản vẽ lông phôi phải có đầy đủ kích thước và dung sai của chi tiết cũng như của phôi (bao gồm cả lượng dư gia công), độ nhám,…

- Đường viền chi tiết vẽ bằng nét màu đỏ

- Phần lượng dư gia công được ký hiệu bằng nét cắt chồng nhau

=> Vậy ta có bản vẽ lồng phôi như sau:

Bản vẽ lông phôi

Chương V TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO

NGUYÊN CÔNG PHAY HAI CẠNH BÊN