THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT : CÁN ĐƯA TAY ĐẬP

1. Nghiên cứu chi tiết gia công 2.Xác định dạng sản xuất 3.chọn phôi phương pháp tạo phôi ,tra lượng dư 4.tiến trình công nghệ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTrường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc -*** - -o0o -

KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Ngành : Cơ khí chế tạo máy Niên Khoá : 2006-2010

Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết: Cán Đưa Tay Đập

I Số liệu cho trước:

– Sản lượng: 20.000chiếc/năm

– Điều kiện thiết bị: Đầy đủ

II.Nội dung thuyết minh và tính toán:

1 Nghiên cứu chi tiết gia công: Chức năng làm việc, tính công nghệ của kết cấu…

2 Xác định dạng sản xuất

3 Chọn phôi và phương pháp tạo phôi,tra lượng dư cho các bề mặt gia công

4 Lập tiến trình công nghệ:Ghi kích thước,độ bóng

Thiết kế nguyên công

• Vẽ sơ đồ gá đặt có ký hiệu định vị, kẹp chặt,dụng cụ cắt ỡ vị trí cuối

cùng,chỉ rõ phương chiều của chuyển động Ghi kích thước, độ bóng, dung sai của nguyên công đang thực hiện

• Chọn máy, kết cấu dao

• Trình bày các bước: chọn dao(loại dao và vật liệu làm dao),tra các chế

độ cắt:s,v,t;tra lượng dư cho các bước và tính thới gian gia công cơ bản cho từng bước công nghệ

• Tính lượng dư cho nguỵên công:phay mặt đầu L =30mm

• Tính toán ché độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá:khoan lỗ Þ86.Thiết kế đồ gá:

-Vẽ sơ đồ nguỵên lý,thiết kế cơ cấu và trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá

-Tính lực kẹp cần thiết,lực kẹp của cơ cấu kẹp

-Tính sai số chuẩn và so sánh với dung sai của nguyên công đang thực hiện trên đồ gá

-Tính sức bền cho các chi tiết chịu lực

III.Các bản vẽ:

– Bản vẽ chi tiết: 1 bản (A3)

– Bản vẽ chi tiết lồng phôi: 1 bản (A3)

– Tập bản vẽ sơ đồ nguyên công: 4 bản (A3)

– Bản vẽ thiết kế đồ gá: (vẽ băng bút chì) 1 bản (A1)

2 Ngày giao nhiệm vụ: tuần 6

3 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: tuần 15

4 Giáo viên hướng dẫn: Lý Minh Sỹ

Chủ Nhiệm Bộ Môn Giáo Viên Hướng Dẫn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN:

MỤC LỤC

Trang

Chương I : Phân tích chi tiết gia công: 5

Chương III: Chọn phôi và xác định phương pháp chế tạo phôi 12

Chương VII: Tính toán và thiết kế đồ gá 38

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là kết quả sau cùng của nhiều môn học như Cơ Sở Công Nghệ Chế Tạo Máy , Công Nghệ Chế Tạo Máy , Công Nghệ Kim Loại , Sức Bền Vật Liệu , Dung Sai Kỹ Thuật Đo……giúp cho sinh viên tổng hợp các môn học đó để lập quy trình Công Nghệ gia công cho một sản phẩm chuẩn bị cho việc làm luận án tốt nghiệp sau này

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

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.

Sinh viên thực hiện.

Đường Vĩnh tấn

Chương I:

PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA

CÔNG.

- Mục đích của phần này là xem kết cấu và các điều kiện kỹ thuật cho trongbản vẽ chi tiết có phù hợp hay không đối với chức năng phục vụ và khả năng chế tạo

1.1/ Phân tích chi tiết gia công:

- Chi tiết là một chi tiết dạng càng cụ thể là càng lắc, là bộ phận thường gặp trong cáchệ thống truyền động cơ khí

- Chi tiết dạng càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết nàythành chuyển động quay của chi tiết khác Ngoài ra chi tiết dạng càng còn dùng để

hoặc quay sẽ truyền lực thông qua bánh răng hoặc cam để đảm bảo quy luật chuyểnđộng giữa các chi tiết lắp ghép với nhau.

1.2/ Phân tích điều kiện kỹ thuật

-Kích thước các lỗ được gia công với độï chính xác cấp 7,độ nhám bề mặt Ra =0.63µm

-Độ không vuông góc giữa 2 lỗ trong khoảng 0,03-0,05mm/100mm chiều dài

-Độ không vuông góc của tâm lỗ so với mặt đầu trong khoảng 0.05-0,1 mm/100mmbán kính mặt đầu

-Các mặt được nhiệt luyện đạt độ cứng 50-55 HRC

-Vật liệu; Gang xám GX18-36

• Thành phần hóa học:

- Khối lượng của chi tiết: m=0.22( )kg

(Trang 237 Sách kim loại học và nhiệt luyện-Nghiêm Hùng)

-Tính chất:

• Có cơ tính trung bình

• Nhiệt độ nóng chảy thấp,không biến dạng dẻo ở trạng thái nóng

Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn, tính đúc tốt, có góp phần làmgiảm rung động nên được sử dụng nhiều trong chế tạo máy

- Trong quá trình làm việc tay biên chủ yếu là chịu nén nên chi tiết được làm bằnggang xám là phù hợp

1.3Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

-Hính dáng gọn nhẹ, kết cấu đơn giản, chiều dày mỏng

-Cán đưa tay đập có dạng đối xứng theo một phương đường tâm hai lỗ cơ bản vuônggóc với nhau khác với các dạng càng thông thường khác

-Đường tâm các lỗ phải vuông góc với nhau, là diều kiện quang trọng nhất của chi

-Về định vị:dễ dàng chọn chuẩn thô và chuẩn tinh để gia công chi tiết.

Chương II:

XÁC ĐỊNH DẠNG

SẢN XUẤT.

- Mục đích của chương này là xác định hình thức tổ chức sản xuất (đơn chiếc,hàng loạt nhỏ, hàng loạt vừa, hàng loạt lớn, hàng khối) để từ đó cải thiện tính côngnghệ của chi tiết, chọn phương pháp chế tạo phôi thích hợp, chọn thiết bị hợp lý đểgia công chi tiết.

1-tính dạng sản xuất của chi tiết thông qua Q,N

Cách 1:

-Ta có:Q = V.γ

• Q trọng lượng chi tiết(KG)

• γ Trọng lượng riêng của vật liệu( KG/dm3)

• V thể tích của chi tiết (dm3)

-Ta tính thể tích của chi tiết:Chia chi tiết thành nhữngVi nhỏ

V chi tiết =Vđặc –Vrỗng

V1 thể tích trụ ngoài Þ52, chiều dài 76mm

V2 thể tích lỗ Þ38 chiều dài 76mm

V 3 thể tích khối 24 x 65 chiều cao 7mm- V 2 lỗ M10

V4 thể tích trụ ngoài Þ46 chiều cao 36mm

V thể tích trụ ngoài Þ34 chiều cao 54mm

V6 thể tích lo Þ22 chiều cao 90mm

V7 thể tích tru Þ 15 chiều cao 17+ khối 7 cao 8 + khối 15cao 8

V8 thể tích khối 46 x h22 – trụ Þ46 x h22

-Tính toán:

4

765214,3

V4= 3

2

5,5982836

×

×+

78

V=(V1 +V3 +V4 +V5 +V7 +V8 )−(V2 +V6

=(161402.5+9354.7+59828.5+49027.7+8444.6+42374.2)-(86192.7+34211.9) =210027.6mm3

βα

m

N

N chiếc/nam

với:

+N1: số chi tiết sản xuất trong một năm theo kế hoạch 20.000 chi tiết/năm

+N :Số chi tiết sản xuất trong 1 năm

+m: số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm

1

=

m

+ β : Số chi tiết tạo thêm để dự trữ (5-7%)Chọn β =5%

- Vậy:

(chiếc năm)

21600100

5311

N thuộc 5000 - 50000 chi tiết/năm

Là dạng sản xuất hàng loạt lớn

3.1/ Chọn dạng phôi:

- Có rất nhiều phương pháp để tạo nên phôi Do đó cần phải phân tích (phân tích ưuđiểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạophôi thích hợp

3.1.1/ Phôi rèn dập:

- Phôi rèn dập bằng tay hay bằng máy đều cho độ bền cơ tính cao, tạo nên ứng suất

dư trong chi tiết nhưng lại tạo cho chi tiết dẻo và tính đàn hồi tốt

- Chi tiết đã cho làm bằng gang xám nên việc chế tạo phôi theo phương pháp này làkhông hợp lý vì gang xám có tính dòn nên khi rèn làm cho chi tiết dễ làm cho chi tiết

bị hiện tượng nứt nẻ

+ 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 tiếtđã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt khi vậtliệu chi tiết là gang xám

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

3.2/ Phương pháp chế tạo phôi:

- Trong đúc phôi có những phương pháp như sau:

3.2.1/ Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ:

- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thíchhợp 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 =160µm

3.2.2/ 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 loạtvừa và lớn

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

- Độ nhám bề mặt: R z =80µm

3.2.3/ 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÷ 17

- Độ nhám bề mặt: R z =40µm

3.2.6/ Đúc trong vỏ mỏng:

- Loại này tạo phôi chính xác cho chi tiết phức tạp được dùng trong sản xuất hàng loạtlớn 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 kim loại , làm

khuôn bằng máy”.

+ Phôi đúc đạt cấp chính xác là: II

+ Cấp chính xác kích thước: IT 14 IT÷ 117

+ Độ nhám bề mặt: R z =80µm( tra bảng 3-13 tài liệu 4)

3.3/ Tạo phôi – Thông số về phôi:

- Chi tiết càng lác được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn cát mẫu kimloạiã, làm khuôn bằng máy, mặt phân khuôn A – A

-Các kích thước có lượng dư gia công:mặt đầu Þ16, Þ 22,Þ18

+ Lượng dư phía trên: 4,5mm.

+ Lượng dư phía dưới và mặt bên: 3,5mm

(tra bảng 3-95 trang 252 stcnctmtap1) -Góc nghiêng bề mặt ngoài của mẫu,mặt trong lõi

+Đối với trụ Þ52 chiều cao 76 mm∈(50÷80) góc nghiêng 1030

(tra bảng 3-95 trang252 tài liệu 4)

-Dung sai và độ nhám bề mặt:

+T=1.6mm(±0,8mm)cho các kích thước lớn hơn 50mm (bảng3-98 trang 253stcnctmt1)

+T= 1.0(±0.5mm) cho các kích thước nhỏ hơn 50mm

+Rz= 80µm (tra bảng 3-13 trang 185 tài liệu 4)

-Ta có: Kích thước phôi đúc =Kích thước chi tiết + Kích thước lượng dư

Vậy ta có kích thước phôi đúc ở các bề mặt trụ và các mặt đầu : như hình vẽ theo sauđây:

Bản vẽ khuôn đúc :

1 Hòm khuôn duới

2 buloong

3 Hòm khuôn trên

4 Hệ thống rót

CHÖÔNG IV :

THIEÁT KEÁ NGUYEÂN COÂNG.

1.Lập sơ đồ gá đặt :

Thiết kế nguyên công

Phương án 1:

Phân tích chon phương án

- Phương án 1 : C àng có hai lỗ cơ bản sự khác nhau gữa hai phương án chỉ là chọn lỗ cơ bản nào để gia công trước hay làm chuan tinh chính trong quá trình gia công Ở phương án này chọ lổ cơ bản nhỏ gia công trước và dùng làm chuan để gia công lỗ kia Theo nguyên lý định vị thì rất tốt, tuy nhiên diện tíc dịnh vị lại nhỏ, gia công không đảm bảo độ cứng vững, thường phải thêm cơ cấu phụ Do diện tíc định vị nhỏ, cũng gay khó khăn cho việc chọn và xác định vị trí đồ định vị, va kẹp chặt

- Phương án 2: ở phương án này a gia công lỗ cơ bản lớn trước, như đã phân tích trên, diên tích định vị ở phương án này lớn hơn, vì vây mà dịnh vị dễ dàng hơn Yêu câu kỹ thuật đề ra vì vậy mà được đảm bảo Đồng thời việc gia công các mặt phẳng củng thuận lợi hơn

Kết luận : Như vậy ta chọn phương án 2 để gia công chi tiết Càng Lăc 4 để đạt được các yêu cầu kỹ thuật đưa ra.

zzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz zzzzzzzzzzzzz

4.2 Lập quy trình công nghệ.

• Dao khoan thép gió P18

Phay tinh: 0,2mmKhoan lỗ Þ 12: Lượng dư: Z = 6mm.

Khoan 5,5mmDoa thô: 0,52mmDoa tinh: 0,1mmVát mép: 1mm(tra bảng 3-131 trang 274 tài liệu 4)Nguyên công 3 : phay 2 mặt đầu kích thước 20mm

Phay thô: 3,3mm và 2,3mm Phay tinh : 0,2mm

Nguyên công 4 , 6: Khoan doa lỗ Þ 8: Lượng dư Z = 4mm

Khoan : 7,8mmDoa tinh: 0,1mmVát mép: 1mm(tra bảng 3-131 trang 274 tài liệu 4)Nguyên công 8: Phay rãnh kích thước 8mm: Lượng dư Z = 8

Phay bán tinh:8mm

D/XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CẮT VÀ THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG:

Chọn máy: phay đứng 6H12 công suất máy 7KW

Dụng cụ cắt gọt: hai dao phay trụ gắn hợp kim cứng BK6 (vì giacông gang HB< 190)

Định vị:Chi tiết được định vi ở mặt đáy 3 bậc tự do bằng phiến tỳ

Mặt bên Khối V cố định khống chế 2 bậc tự doMặt bên khối V di động khống chế 1 bậc tự doChốt tỳ phụ tăng đôï cứng vững

Kẹp chặt:Khối V di động vừa kẹp chặt vừa định vị

475× × = m/phút

Phay tinh : t = 0.2mm

chọn Sz ( theo bảng 6-5) = (0,24 – 0,29 ) mm/răng

1811000

475× × = m/phút

2 Nguyên công 2: phay mặt đầu đạt kích thước 30mm.

Chọn máy: phay đứng 6H12 công suất máy 7KW

Dụng cụ cắt gọt: hai dao phay trụ gắn hợp kim cứng BK6 (vì gia

công gang HB< 190)

Định vị:Chi tiết được định vi ở mặt đáy 3 bậc tự do bằng phiến tỳ

Mặt bên Khối V cố định khống chế 2 bậc tự doMặt bên khối V di động khống chế 1 bậc tự doChốt tỳ phụ tăng đôï cứng vững

Kẹp chặt:Khối V di động vừa kẹp chặt vừa định vị

Phay mặt phẳng

Chế độ cắt chọn như nguyên công 1

Khoan,doa,vát mép lỗ Þ12

Chọn dao:

Dao Đường kính(mm) Tuổi bền(phút)Dao khoan P18 11 60

Dao doa BK6M 12 45

Dao vát mép BK8 16 45

(Bảng 4-3 T85 Tài liệu 3)

Bước 2:Doa lỗÞ12:

Doa thô t =D d 0,4mm

2

118,11

S=0,8-1,2 mm/vòng(Bảng 5-116 t107)Chọn S=0,8mm/vòng

v =16,7 m/phút(Bảng 51-3 tr 107)chọn v =60m/phút

vt=16,7×1×1×1=16,7m/phútn= 450,7m / phut

8,1114,3

10007

=

×

×

m/phútDoa tinh t =D d 0,1mm

2

8,1112

S=0,8-1,2 mm/vòng(Bảng 5-116 t107)Chọn S=0,8mm/vòng

v =16,7 m/phút(Bảng 51-3 tr 107)chọn v =60m/phút

vt=16,7×1×1×1=16,7m/phútn= 450,7m / phut

8,1114,3

10007

,16

545× × = m/phút

Bước 3:Vát mép Þ12:ta chọn chế độ cắt như khi doa

t =1mmChọn S=0,8mm/vòng

v =16,7 m/phút(Bảng 51-3 tr 107)chọn v =60m/phút

vt=16,7×1×1×1=16,7m/phútn= 450,7m / phut

8,1114,3

10007

,16

545× × = m/phút

3.Nguyên công 3 :phay hai mặt đầu đạt kích thước 20mm.

Chọn máy:Phay 678M cộng suất Nm=1,7KW

Chọn dao:Dao phay đĩa 3 mặt thép gió

D(mm) B(mm) d(mm) Z(răng)

100 15 32 20Chế độ cắt :phay thô

10005,

=

×

×

m/phútphay tinh : t = 0,2 mm

Sz=0,1-0,05 mm/răng(Bảng 13-5 t128 tài liệu 3)

S=Sz×Z=0,08 x 20 =1,6mm/vòng

vt=38,5m/phút(bảng 64-5 t149 tài liệu 3)n= 204,35m / phut

6014,3

10005,

188× × = m/phút

4.Nguyên công 4 :Khoan,doa, lỗ Þ8

Định vị:Chi tiết được định vi ở mặt đáy 3 bậc tự do bằng phiến

tỳ

Định vị lỗ Þ12 bằng chốt trụ ngắn 2 bậc tự doMặt bên khối V di động khống chế 1 bậc tự doChốt tỳ phụ tăng đôï cứng vững

Kẹp chặt:Khối V di động vừa kẹp chặt vừa định vị,đòn kẹp tại

t =D 3,9mm

2

8,7

251000

=

×

×

vòng/phútChọn nm=1360vòng/phút

vtt= 33,3m

1000

8,714,3

1360× × = /phút Bước 2:Doa lỗÞ8:

Doa thô t =D d 0,4mm

2

78,7

S=0,8-1,2 mm/vòng(Bảng 5-116 t107)Chọn S=0,8mm/vòng

v =16,7 m/phút(Bảng 51-3 tr 107)chọn v =60m/phút

vt=16,7×1×1×1=16,7m/phútn= 681m / phut

8,714,3

10007

,16

S=0,8-1,2 mm/vòng(Bảng 5-116 t107)Chọn S=0,8mm/vòng

v =16,7 m/phút(Bảng 51-3 tr 107)chọn v =60m/phút

vt=16,7×1×1×1=16,7m/phútn= 664m / phut

814,3

10007

,16

680× × = m/phút

Bước 3:Vát mép Þ12:ta chọn chế độ cắt như khi doa

t =1mmS=0,8-1,2 mm/vòng(Bảng 5-116 t107)

Chọn S=0,8mm/vòng

v =16,7 m/phút(Bảng 51-3 tr 107)chọn v =60m/phút

vt=16,7×1×1×1=16,7m/phútn= 664m / phut

814,3

10007

,16

680× × = m/phút

5.Nguyên công 5:Khoan,doa,vát mép lỗ Þ 8

Định vị:Chi tiết được định vi ở mặt đáy 3 bậc tự do bằng phiến

tỳ

Định vị lỗ Þ12 bằng chốt trụ ngắn 2 bậc tự doĐịnh vị lỗ Þ8 bằng chốt trámï hạn chế 1 bậc tự doKẹp chặt:,đòn kẹp tại lỗ Þ12

Chọn máy:khoan 2A125 công suất máy Nm=2,8KW

Chọn dao:

Dao Đường kính(mm) Tuổi bền(phút)Dao khoan P18 7,8 60

Dao doa BK6M 8 45

Dao vát mép BK8 16 45

(Bảng 4-3 T85 Tài liệu 3)

Bước 1:Khoan lo ãÞ6,8 mm

t =D 3,4mm

2

8,6

S =0,18-0,22 mm/vòng (bảng 8-3 T88 )Chọn S=0,18mm/vòng

v =25 m/phút (bảng 18-3 T95 tài liệu 3)

n = 1020

8,714,3

vtt= 33,3m

1000

8,714,31020

=

×

×

/phút Bước 2:Doa lỗÞ8:

Doa thô:

t =D d 0,5mm

2

8,68,7

S=0,8-1,2 mm/vòng(Bảng 5-116 t107 tài liệu