Là môn học tổng hợp những kiến thức sau cùng của nhiều môn học như: Công nghệ chế tạo máy, Gia công kim loại, Công nghệ kim loại, Kim loại học và nhiệt luyện,… Qua đồ án này giúp cho sin
Trang 1MUÏC LUÏC
Trang
Trang 2NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Trang 3
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Trang 4
LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy là môn học thuộc chuyên nghành của sinh viên ngành cơ khí chế tạo máy Là môn học tổng hợp những kiến thức sau cùng của nhiều môn học như: Công nghệ chế tạo máy, Gia công kim loại, Công nghệ kim loại, Kim loại học và nhiệt luyện,… Qua đồ án này giúp cho sinh viên làm quen với những quy trình công nghệ hiện đại, cũng như bán sát thực tế sản xuất trước khi làm luận án tốt nghiệp.
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 kỹ thuật, giá thành, thời gian gia công cho sản phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội.
Với ý nghĩa quan trọng của đồ án mỗi sinh viên chuyên ngành Cơ Khí Chế Tạo Máy đều phải nghiên cứu thiết lập quy trình công nghệ gia công một chi tiết cụ thể, và nhiệm vụ mà em nhận được là:
”Thiết kế quy trình công nghệ gia công phiến đỡ “
Do thời gian có hạn và chưa có kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi thiếu sót Kính mong thầy cô góp ý, bổ sung để em có thể hoàn thiện kiến thức hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của cô Nguyễn Ngọc Đào
và sự chỉ bảo của các thầy cô trong khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy đã giúp em hoàn thành đồ án này.
Sinh viên thực hiện :
Trang 5Chương I: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG
Mục đích của phần này là xem kết cấu và các điều kiện kỹ thuật cho trong
bản vẽ chi tiết có phù hợp hay không đối với chức năng phục vụ và khả năng chếtạo
1/ Chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết :
Phiến đỡ là chi tiết dạng hộp, làm nhiệm vụ của chi tiết cơ sở để lắp các đơn
vị lắp (nhóm, cụm, bộ phận) của những chi tiết khác lên nó tạo thành một bộ phậnmáy nhằm thực hiện nhiệm vụ đỡ các chi tiết đó
Phiến đỡ làm việc chủ yếu ở các lỗ và mặt đầu của lỗ :
- Các lỗ Φ20 lắp với các trục yêu cầu cấp chính xác 7, độ bóng cấp 8, tức là
- Các mặt bên còn lại của chi tiết không làm việc nên không gia công
Chi tiết phiến đỡ được chế tạo bằng phương pháp đúc từ gang xám 18-36, đâylà loại gang có độ bền trung bình và có tính gia công tốt, thích hợp chế tạo các chitiết như thân,
Gang xám 18-36 có các cơ tính như sau :
• Dạng graphit :tấm thô
(2.8÷ 3.5) %C , (1.5÷3)% Si, (0.5÷1)% Mn, (0.1÷0.2)% P, 008% S và một sốnguyên tố khác như: Cr, Ni, Cu, Al …
• 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
Trang 62/ Phân tích tính công nghệ của chi tiết gia công :
Chi tiết được chế tạo từ gang xám 18-36 bằng phương pháp đúc, hình dáng bênngoài của chi tiết đơn giản, hơn nữa các lỗ đều đúc đặc nên việc tạo phôi dễ dàng Các mặt phẳng tuy song song nhưng có chiều dày khác nhau, không thể gia côngcùng lúc, do đó chi tiết có tính công nghệ không cao, nhưng hình dáng và kíchthước của các mặt này được xác định bởi nguyên lý cấu trúc hoặc chức năng làmviệc nên không thể thay đổi
Các lỗ đều là lỗ thông suốt, thuận lợi cho việc gia công bằng phương pháp khoankết hợp khoét, doa
Lỗ trung tâm là lỗ bậc, lại yêu cầu độ bóng và cấp chính xác cao ở nơi có đườngkính lớn, khó gia công Vì dùng phương pháp doa đạt cấp chính xác và độ bóngnhưng không thể gia công được sát mặt bậc, còn khoét thì được nhưng lại khôngđảm bảo yêu cầu về cấp chíng xác và độ bóng
Kết hợp 2 lỗ bên Φ20 và bề mặt 50x39 thuận lợi cho việc làm chuẩn tinh thốngnhất và đảm bảo độ vuông góc giữa các lỗ bên và mặt đầu
Nhìn chung, hình dáng của phiến đỡ là đơn giản, tương đối đối xứng, kết cấu bềngoài phù hợp cho quá trình gia công
Trang 7Chương 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
Để thực hiện điều này trước hết ta cần xác định sản lượng chi tiết cần chế tạotrong một năm của nhà máy theo công thức ([5], trang 12, công thức 1):
m N N
- Thể tích gần đúng của chi tiết là : Vct ≈ 0,105 (dm3)
- Khối lượng riêng của gang xám là : γ = 7,28 (kg/ dm3)
Do đó khối lượng gần đúng của chi tiết là :
Mct ≈ Vct.γ = 0,105.7,28 = 0,765 (kG)
Tư ø m ,N tra bảng 2, [5] ta có dạng sản xuất hàng khối
Trang 8
Chương III: CHỌN PHÔI
VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO PHÔI
Có rất nhiều phương pháp để tạo nên phôi Do đó cần phải phân tích (phântích ưu điểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra phươngpháp tạo phôi thích hợp cho quá trình gia công cơ sau này, nên ta có một số phươngpháp tạo phôi sau:
2 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 lúc giacông) nên làm giảm năng suất và hiệu quả
* Kết luận:
Từ các phương pháp tạo phôi , ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết đãcho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt khi vật liệuchi tiết là gang xám
Vậy ta chọn phương pháp để tạo ra chi tiết là dạng phôi đúc
3 Phương pháp chế tạo phôi:
Trong đúc phôi có những phương pháp như sau:
a) Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ:
- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản,
Trang 9- Loại phôi này có cấp chính xác: IT 16 IT÷ 17.
- Độ nhám bề mặt: R z =160µm
b) Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại:
- Nếu công việc thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thànhcao hơn so với đúc trong khuôn mẫu bằng gỗ Loại này phù hợp với dạng sản xuấthàng loạt vừa và lớn
- Loại phôi này có cấp chính xác: IT 15 IT÷ 16
- Độ nhám bề mặt: R z =80µm
c) 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 13 IT÷ 17
- Độ nhám bề mặt: R z =40µm
f) 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 đãchọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn kim loại ”
- Khuôn kim loại có thể sử dụng được nhiều lần (vài chục đến hàng vạn lần)
- Vật đúc có độ chính xác cao :cấp II,III, dung sai kích thước IT13÷IT17
- Độ bóng bề mặt: R z20÷R z40
Trang 104 Tạo phôi – Thông số về phôi:
- Chi tiết phiến đỡ được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn kim loại,làm khuôn bằng máy
Tra bảng 3-110 [1] trang 259 có lượng dư :
- Mặt dưới, mặt bên ngoài 1,6mm , sai lệch lớn nhất(±)0,6÷1
- Mặt trên 2,2mm , sai lệch lớn nhất(±)0,6÷1
Góc nghiêng thoát khuôn: 30
Bản vẽ đúc của chi tiết :
T D
Khuôn trên
Khuôn dưới
Trang 11Chương IV: LẬP TIẾN TRÌNH GIA CÔNG
1 Mục đích:
Xác định trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vịtrí tương quan, hình dạng hình học, độ nhám, độ bóng của bề mặt theo yêu cầu củachi tiết cần chế tạo
2 Nội dung:
- Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi
- Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt
- Chọn trình tự gia công các bề mặt chi tiết
a) Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi:
11 10
3 1
A A
Phay tinh, bào tinh mỏng
Trang 127 , 8 , 10 ∇8 7
Mài nghiền bán tinh,Mài tinh, doa tinh,Chuốt thô
Khoét thô,phay thô
b) Chọn chuẩn công nghệ:
- Khi phân tích chi tiết chế tạo ta chọn bề mặt 2,5 và hai lỗ Φ20 làm chuẩn tinhthống nhất, muốn có được chuẩn tinh thống nhất đó ta dùng hai bề mặt trụ ngoàicủa chi tiết làm chuẩn thô để gia công chuẩn tinh thống nhất đó
3.Các phương án gia công:
Từ 2 phương án đã trình bày trên, thì phương án 2 là hợp lý nhất.Phương án 2đảm bảo được trình tự gia công hợp lý, đảm bảo độ song song, vuông góc, kíchthước của chi tiết và hiệu quả kinh tế trong sản xuất hàng khối
Phương án 1 Phương án 2
Phay thô, tinh mặt 1,3 Phay thô và tinh mặt 2,5Phay thô, tinh mặt 4,6 Phay thô và tinh mặt 1,3Khoan, khoét, doa lỗ 7 Phay thô và tinh mặt 4,6Khoan lỗ 9,
khoét, doa lỗ 8, tarô lỗ 9 Khoan, khoét, doa lỗ 7
khoét, doa lỗ 8, tarô lỗ 9Khoan lỗ 11,
Phay ngón thô, tinh lỗ10
Khoan lỗ 11,Phay ngón thô, tinh lỗ10
Trang 13Chương V: TRÌNH TỰ GIA CÔNG
CÁC NGUYÊN CÔNG
Nguyên công 1: chuẩn bị phôi, mài sơ bộ các ba via còn dính trên bề mặt
chi tiết sau khi lấy ra khỏi khuôn
Nguyên công 2: phay mặt phẳng 2
- Chọn máy : máy phay 6P10
a) Bước 1: Phay thô :
- Chiều sâu cắt t=1,7mm
- Lượng chạy dao răng Sz=0,12 (mm/răng)
- Lượng chạy dao vòng So=0,12x12=1,44(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-136 tr123,[2]) ta có: Vlt=42 (m/phút)
5014,3
100042
Chọn Sm trên máy 325(mm/ph)
-Thời gian gia công: To=
m
S
L L
L+ 1+ 2
(phút)
Trang 14L:Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1:Chiều dài ăn dao.(mm)
L2:Chiều dài thoát dao(mm)
Sm:Lượng chạy dao vòng(mm/vòng)
=
b) Bước 2: Phay tinh :
- Chiều sâu cắt t=0,5mm
- Lượng chạy dao vòng So=1(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-136 tr123,[2]) ta có: Vlt=60 (m/phút)
5014,3
100060
Chọn Sm trên máy 325(mm/ph)
-Thời gian gia công: To=
m
S
L L
L+ 1+ 2
(phút) L:Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1:Chiều dài ăn dao.(mm)
L2:Chiều dài thoát dao(mm)
Sm:Lượng chạy dao vòng(mm/vòng)
=
Trang 15Nguyên công 3: phay mặt phẳng 5
- Chọn máy : máy phay 6P10
a) Bước 1: Phay thô :
- Chiều sâu cắt t=1,7mm
- Lượng chạy dao răng Sz=0,12 (mm/răng)
- Lượng chạy dao vòng So=0,12x12=1,44(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-136 tr123,[2]) ta có: Vlt=42 (m/phút)
5014,3
100042
Chọn Sm trên máy 325(mm/ph)
-Thời gian gia công: To=
m
S
L L
L+ 1+ 2
(phút) L:Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1:Chiều dài ăn dao.(mm)
L2:Chiều dài thoát dao(mm)
Trang 16Sm:Lượng chạy dao vòng(mm/vòng)
=
b) Bước 2: Phay tinh :
- Chiều sâu cắt t=0,5mm
- Lượng chạy dao vòng So=1(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-136 tr123,[2]) ta có: Vlt=60 (m/phút)
5014,3
1000601000
Chọn Sm trên máy 325(mm/ph)
-Thời gian gia công: To=
m
S
L L
L+ 1+ 2
(phút) L:Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1:Chiều dài ăn dao.(mm)
L2:Chiều dài thoát dao(mm)
Sm:Lượng chạy dao vòng(mm/vòng)
=
Trang 17Nguyên công 4: phay mặt phẳng 1
- Chọn máy : máy phay 6P11
a) Bước 1: Phay thô :
- Chiều sâu cắt t=1,7mm
- Lượng chạy dao răng Sz=0,05 (mm/răng)
- Lượng chạy dao vòng So=0,08x12=0,96(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-120 tr109,[2]) ta có: Vlt=54 (m/phút) Vậy
9,3435014,3
100054
Chọn Sm trên máy 250(mm/ph)
-Thời gian gia công: To=
m
S
L L
L+ 1+ 2
(phút) L:Chiều dài bề mặt gia công (mm)
Trang 18L1:Chiều dài ăn dao.(mm)
L2:Chiều dài thoát dao(mm)
Sm:Lượng chạy dao vòng(mm/vòng)
=
b) Bước 2: Phay tinh :
- Chiều sâu cắt t=0,5mm
- Lượng chạy dao răng Sz=0,06 (mm/răng)
- Lượng chạy dao vòng So=0,8(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-136 tr123,[2]) ta có: Vlt=48 (m/phút)
5014,3
100048
Chọn Sm trên máy 200(mm/ph)
-Thời gian gia công: To=
m
S
L L
L+ 1+ 2
(phút) L:Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1:Chiều dài ăn dao.(mm)
L2:Chiều dài thoát dao(mm)
Sm:Lượng chạy dao vòng(mm/vòng)
=
Trang 19Nguyên công 5: phay mặt phẳng 6
- Chọn máy : máy phay 6P11
a) Bước 1: Phay thô :
- Chiều sâu cắt t=1,7mm
- Lượng chạy dao răng Sz=0,05 (mm/răng)
- Lượng chạy dao vòng So=0,08x12=0,96(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-120 tr109,[2]) ta có: Vlt=54 (m/phút) Vậy
9,3435014,3
100054
Trang 20Chọn Sm trên máy 250(mm/ph)
-Thời gian gia công: To=
m
S
L L
L+ 1+ 2
(phút) L:Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1:Chiều dài ăn dao.(mm)
L2:Chiều dài thoát dao(mm)
Sm:Lượng chạy dao vòng(mm/vòng)
=
b) Bước 2: Phay tinh :
- Chiều sâu cắt t=0,5mm
- Lượng chạy dao răng Sz=0,06 (mm/răng)
- Lượng chạy dao vòng So=0,8(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-136 tr123,[2]) ta có: Vlt=48 (m/phút)
5014,3
1000481000
Chọn Sm trên máy 200(mm/ph)
-Thời gian gia công: To=
m
S
L L
L+ 1+ 2
(phút) L:Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1:Chiều dài ăn dao.(mm)
L2:Chiều dài thoát dao(mm)
Sm:Lượng chạy dao vòng(mm/vòng)
Vậy L=39mm
Trang 21L2=3mm
200
33,11
=
Trang 22Nguyên công 6: phay mặt phẳng 3
- Chọn máy : máy phay 6P11
a) Bước 1: Phay thô :
- Chiều sâu cắt t=1,7mm
- Lượng chạy dao răng Sz=0,05 (mm/răng)
- Lượng chạy dao vòng So=0,08x12=0,96(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-120 tr109,[2]) ta có: Vlt=54 (m/phút) Vậy
9,3435014,3
100054
L+ +
Trang 23L:Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1:Chiều dài ăn dao.(mm)
L2:Chiều dài thoát dao(mm)
Sm:Lượng chạy dao vòng(mm/vòng)
=
b) Bước 2: Phay tinh :
- Chiều sâu cắt t=0,5mm
- Lượng chạy dao răng Sz=0,06 (mm/răng)
- Lượng chạy dao vòng So=0,8(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-136 tr123,[2]) ta có: Vlt=48 (m/phút)
5014,3
100048
Chọn Sm trên máy 200(mm/ph)
-Thời gian gia công: To=
m
S
L L
L+ 1+ 2
(phút) L:Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1:Chiều dài ăn dao.(mm)
L2:Chiều dài thoát dao(mm)
Sm:Lượng chạy dao vòng(mm/vòng)
=
Trang 24Nguyên công 7: phay mặt phẳng 4
- Chọn máy : máy phay 6P11
a) Bước 1: Phay thô :
- Chiều sâu cắt t=1,7mm
- Lượng chạy dao răng Sz=0,05 (mm/răng)
- Lượng chạy dao vòng So=0,08x12=0,96(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-120 tr109,[2]) ta có: Vlt=54 (m/phút) Vậy
9,3435014,3
1000541000
Trang 25Chọn Sm trên máy 250(mm/ph)
-Thời gian gia công: To=
m
S
L L
L+ 1+ 2
(phút) L:Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1:Chiều dài ăn dao.(mm)
L2:Chiều dài thoát dao(mm)
Sm:Lượng chạy dao vòng(mm/vòng)
=
b) Bước 2: Phay tinh :
- Chiều sâu cắt t=0,5mm
- Lượng chạy dao răng Sz=0,06 (mm/răng)
- Lượng chạy dao vòng So=0,8(mm/vòng)
- Theo kết quả tra chế độ cắt (bảng 5-136 tr123,[2]) ta có: Vlt=48 (m/phút)
5014,3
1000481000
Chọn Sm trên máy 200(mm/ph)
-Thời gian gia công: To=
m
S
L L
L+ 1+ 2
(phút) L:Chiều dài bề mặt gia công (mm)
L1:Chiều dài ăn dao.(mm)
L2:Chiều dài thoát dao(mm)
Sm:Lượng chạy dao vòng(mm/vòng)
Vậy L=39mm
L1=0,5(D− D2−B2)+(0,5÷3)=0,5(50− 502−392)+2=11,3mm