Đồ Án Chế Tạo Máy Quy Trình Gia Công Nắp Van Đảo Chiều

LỜI NÓI ĐẦUNgành chế tạo máy đóng một vai trò quan trọng trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước hiện nay, với nhiệm vụ chính là thiết kế, chế tạo những các thiết bị, p

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành chế tạo máy đóng một vai trò quan trọng trong công cuộc công

nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước hiện nay, với nhiệm vụ chính là thiết kế, chế tạo những các thiết bị, phương tiện máy móc phục vụ cho sản xuất và trong sinh hoạt Để làm được điều này người kỹ sư cần có kiến thức đủ sâu và rộng

để có thể phân tích, đề xuất những phương án nhằm giải quyết tốt nhữnh vấn

đề trong thiết kế cũng như chế tạo.

Nhằm giúp cho những sinh viên ngành cơ khí chế tao máy nói riêng cũng như các sinh viên các ngành kĩ thuật khác nói chung, bước đầu làm quen với những vấn đề trong thực tế sản xuất Đồ án công nghệ chế tạo máy là cơ hội để sinh viên phải nghiêm túc phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo đồng thời làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn trên cơ sở tổng hợp các kiến thức đã học để so sánh cân nhắc để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể Trong đồ án công nghệ chế tạo máy này, em được giao nhiệm vụ thiết kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết càng Đây là một chi tiết có hình dạng khá phức tạp, có yêu cầu về độ chính xác khá cao Trong quá trình thực hiện đồ án, mặc dù đã cố gắng tìm tòi nghiên cứu tài liệu làm việc một cách nghiêm túc và

cũng được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Văn Cường, tuy nhiên,

do còn thiếu kinh nghiệm trong thực tế và kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót.Vì vậy, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy

cô giáo và sự đóng góp ý kiến bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án cũng như vốn kiến thức của mình.

T.P HCM, ngày 15 tháng 12 năm 2016

Sinh viên thực hiện

Lê Anh Tuấn

Mặt khác, trong quá trình làm việc có tải trọng dao động Tải trọng dao động này tác động lên mối lắp ghép giữa lỗ và bạc làm cho mối lắp ghép giữa lỗ và bạc bị phá hỏng, khiến cơ cấu không hoạt động được nữa.

Như vậy khi chế tạo chi tiết cần phải đảm bảo chất lượng của vật liệu gia công đồng đều và phải chịu được ứng suất nhiệt sinh ra Bề mặt lắp ghép giữa trục và bạc phải gia công đạt độ nhẵn bóng cao để khi lắp ráp lớp nhấp nhô

bề mặt bị san phẳng nhỏ đảm bảo cho bạc không bị phá hỏng khi làm việc.

2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.

Chi tiết có dạng hộp do đó ta có thể áp dụng qui trình công nghệ gia công chi tiết dạng hộp để gia công Bề mặt làm việc chủ yếu là mặt B (yêu cầu độ kín khít).

Xét tính công nghệ của chi tiết dạng hộp ta có thể gia công được bằng nhiều phương pháp Trên các máy vạn năng, bán tự động, tự động ở đây với kết cấu của chi tiết đơn giản và dạng sản xuất loạt vừa ta tiến hành gia công trên các máy công cụ vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng.

- Các bề mặt đều được thoát dao khi gia công.

- Các lỗ của chi tiết có thể gia công đồng thời trên máy nhiều trục.

- Các bề mặt làm chuẩn đủ diện tích và cứng vững trong khi gia công.

- Với kết cấu và vật liệu chi tiết ta chọn phương pháp đúc.

- Xét về kết cấu vật liệu thống nhất, dễ kiếm, kích thước hợp lý, làm giảm giá thành.

Các bề mặt cần gia công là :

1 Tiện thô và tinh mặt 1,2,3,4,5

2 Tiện thô và tinh mặt 6,7,8

3 Khoan, khoét lỗ 9

4 Kiểm tra

Chương II

ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

2.1 Xác định dạng sản xuất.

Trong chế tạo máy người ta phải phân biệt 3 dạng sản xuất:

- Sản xuất đơn chiếc

,ta có sản lượng thực tế hàng năm :

1

0

β α

m N

N

(Chiếc/năm)

Với N0 = 18000 chiếc/năm : số sản phẩm một năm theo kế hoạch

m = 1 chiếc : số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm

= (10÷20) % : số phần trăm dự trữ cho chi tiết dùng làm phụ tùng, ta chọn á = 10%

= (3÷5)% : số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo, ta chọn = 4%

Vậy ta có số chi tiết thực tế cần sản xuất trong một năm :

5 3 18000.1(1 ) 19440[ / ]

Sử dụng phần mềm Solidworks 2014 để tính khối lượng chi tiết sau khi dựng 3D,

ta có kết quả như sau :

Nhập vào các thông số như khối lượng riêng vật liệu, đơn vị, ta có khối lượng chi tiết là 12,41kg

: ta thấy chi tiết thuộc dạng sản xuất hàng khôi.

2.2 Phương hướng công nghệ:

Điều kiện trang thiết bị: tự chọn

Với dạng sản xuất hàng loạt lớn, ta sử dụng các thiết bị chuyên dùng: Đồ gá chuyên dùng,, máy chuyên dùng tự động Điều chỉnh tự động đạt kích thước

2.3 Chọn phôi:

2.3.1.Chọn dạng phôi:

- Có rất nhiều phương pháp để tạo nên phôi Do đó cần phải phân tích (phân tích

ưu điểm, khuyết điểm) giữa các kiểu tạo phôi với nhau nhằm tìm ra phương pháp tạo phôi thích hợp cho quá trình gia công cơ sau này, nên ta có một số phương pháp tạo phôi sau:

2.3.2 Phôi đúc:

- Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập, nhưng việc chế tạo khuôn đúc cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản Đồng thời chi tiết rất phù hợp với những chi tiết có vật liệu là gang vì có những đặc điểm như 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 gia công) 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 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

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

2.3.3 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, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ

b Đúc trong vỏ mỏng:

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

c Đúc trong khuôn kim loại :

- Chất lượng vật đúc cao, độ nhám bề mặt đạt từ Rz40 Khuôn đúc sử dụng được nhiều lần Phương pháp này phù hợp với những dạng sản xuất từ loạt lớn tới hàng khối

2.3.4 Tạo phôi – Thông số về phôi:

- Chi tiết được chế tạo bằng gang xám, được đúc trong khuôn kim loại

- Bản vẽ chi tiết lồng phôi :

Chương III

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

GIA CÔNG CƠ 3.1 Thiết kế nguyên công công nghệ.

- Trong quá trình gia công cơ phôi thành sản phẩm, ta có nhiều phương pháp gia công khác nhau, để đạt được năng suất cao nhát, ta cần phải phương pháp gia công hợp lý nhất.Theo kết quả phân tích trên, ta thấy thuộc dạng sản xuất loạt lớn, với số lượng sản phẩm cần hoàn thành là 18000 chi tiết/năm Số lượng sản phẩm là rất lớn, vì vậy để có khả năng sản xuất đạt hiệu quả cao nhất, ta cần sử dụng kết hợp các loại máy vạn năng với các thiết bị đồ gá chuyên môn hóa

3.1.1 Phân tích các đặc điểm yêu cầu kỹ thuật của các bề mặt gia công.

- Tiện thô và tinh mặt 1,2,3,4,5 đạt Rz20

- Tiện thô và tinh mặt 6,7,8 đạt Rz20 ( sử dụng phương pháp tiện chép hình theo dưỡng)

- Khoan, khoét 8 lỗ 9

3.1.2 Phân tích yêu cầu vè độ chính xác vị trí tương quan của các bề mặt gia công.

- Độ không vuông góc giữa lỗ tâm và mặt đầu không vượt quá 0,05/100mm.

- Độ không song song giữa lỗ tâm và lỗ 12 không vượt quá 0,05/100mm

- Độ không đồng tâm giữa lỗ tâm và mặt trụ ngoài không vượt quá 0,1/100mm

3.1.3 Chọn trình tự gia công các bề mặt của phôi.

Trình tự gia công các bề mặt của phôi được đánh số như hình sau :

Phương án I :

- Tiện thô và tinh mặt 1,2,3,4,5 đạt Rz20

- Tiện thô và tinh mặt 6,7 đạt Rz20; khoan, taro lỗ 8

- Khoan, khoét 8 lỗ 9 đạt Rz20

- Kiểm tra

Phương án II :

- Tiện thô và tinh mặt 6,7 đạt Rz20; khoan, taro lỗ 8

- Tiện thô và tinh mặt 1,2,3,4,5 đạt Rz20

án 1 làm quy trình công nghệ gia công cơ

- Nguyên công 1 : Tiện thô và tinh mặt 1,2,3,4,5

- Nguyên công 2 : tiện thô và tinh mặt 6,7 Khoan, taro lỗ 8

- Nguyên công 3 : Khoan, khoét lỗ 9

- Nguyên công 4 : Kiểm tra

Chương IV

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ CHO

CÁC NGUYÊN CÔNG

4.3 Thiết kế quy trình công nghệ gia công cơ cho các nguyên công :

4.3.1 Nguyên công 1 : Tiện mặt 1,2,3,4,5

1 Định vị và kẹp chặt :

- Dùng mâm cặp 3 chấu kẹp mặt 2 của chi tiết

- Kẹp chặt : lực kẹp có phương, chiều, điểm đặt như hình vẽ

Bước 1 : Tiện mặt đầu 2,3 và bậc 4 :

Bước thô: chiều sâu cắt: 1

t

=1,5 mm(theo bảng 5.65(ST CNCTM))

Lượng chạy dao vòng: S=0,4 mm/vòng ; mặt đầu V=195 m/ph

π

=

1000.195 3,14.72

=414 v/phTra theo máy thì m

m

=

2000.3,14.72 1000

Lượng chạy dao vòng: S=0,2 mm/vòng ; mặt đầu V=248 m/ph

π

=

1000.248 3,14.72

m

=

500.3,14.72 1000

π

=

1000.140 3,14.30

m

=

630.3,14.30 1000

=110,8m/ph

Bước tinh: chiều sâu cắt: 1

π

=

1000.177 3,14.30

m

=

1000.3,14.30 1000

π

=

1000.140 3,14.30

m

=

630.3,14.30 1000

=110,8m/ph

Bước tinh: chiều sâu cắt: t1=0,5 mm; (theo bảng 5.65(2))

Lượng chạy dao vòng: S=0,25mm/vòng ; tiện trong V=177 m/ph

π

=

1000.177 3,14.30

=1006 v/ph

Tra theo máy thì m

n

=1000 v/ph

=

1000.3,14.30 1000

0

1,5 45

1,5 45

1 Định vị và kẹp chặt :

- Dùng ống kẹp đàn hồi 1 phía định vị mặt trong 1 của chi tiết

- Kẹp chặt : lực kẹp có phương, chiều, điểm đặt như hình vẽ

42 4

IV

chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn,bằng thép gió, kiểu II, có các thông số như sau :

+ Đường kính dao : D = 10 mm

+ Chiều dài dao : 189 mm

+ Chiều dài phần làm việc của dao : 108 mm

- Tra bảng

] [ 327

42 4

IV

chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn,bằng thép gió, kiểu II, có các thông số như sau :

+ Đường kính dao : D = 20 mm

+ Chiều dài dao : 162 mm

+ Chiều dài phần làm việc của dao : 110 mm

- Tra bảng

] [ 327

42 4

IV

chọn mũi khoan ruột gà đuơi cơn,bằng thép giĩ, kiểu II, cĩ các thơng số như sau :

+ Đường kính dao : D = 26 mm

+ Chiều dài dao : 162 mm

+ Chiều dài phần làm việc của dao : 120 mm

- Tra bảng

] [ 423

136 4

+ Chiều dài dao : 180 mm

+ Chiều dài phần làm việc : 124 mm

4 Tra chế độ cắt.

Bước 1 : Tiện mặt ngồi 6,7 :

Bước thơ: chiều sâu cắt: 1

π

=

1000.195 3,14.72

m

=

2000.3,14.72 1000

=188,4m/ph

Bước tinh: chiều sâu cắt: 1

t

=1 mm; độ nhám cần đạt được sau gia công: Z

R

=20 (theo bảng 5.65(2))

Lượng chạy dao vòng: S=0,2 mm/vòng ; mặt đầu V=248 m/ph

π

=

1000.248 3,14.72

=526 v/phTra theo máy thì m

m

=

500.3,14.72 1000

25 5

V

)

+ Tốc độ cắt : 27,5 m/vòng (Bảng

] [ 83

86 5

V

)

+ Tuổi bền dao : T = 45 phút (Bảng

] [ 24

30 5

V

)

+ Số vòng quay :

7,116710

14,3

5,27100014

,3

vòng/phútTheo thuyết minh máy chọn n = 1000 vòng/ phút

Bước 3: khoan lỗ Ø24 :

- Khoan 2 lỗ Ø24, chế độ cắt như sau :

+ Chiều sâu cắt t = 5mm

+ Lượng chạy dao S = 0,5 mm/vịng ( Bảng

] [ 86

89 5

V

)

+ Tốc độ cắt : 28 m/vịng (Bảng

] [ 86

90 5

V

)

+ Tuổi bền dao : T = 35 phút (Bảng

] [ 86

90 5

89 5

V

)

+ Tốc độ cắt : 28 m/vịng (Bảng

] [ 86

90 5

V

)

+ Tuổi bền dao : T = 35 phút (Bảng

] [ 86

90 5

V

)

Bước 5: Taro lỗ M30 :

+ Chiều sâu cắt t = 2 mm

+ Tốc độ cắt V = 12 m/phút (Bảng

] [ 171

188 5

5 Tính thời gian gia cơng :

1,5 45

Áp dụng công thức tính thời gian cơ bản khi khoan theo bảng

L L L

×

++

0

phútVới L: chiều dài bề mặt gia công L = 46 mm

L1: chiều dài ăn dao

) 2 5 0 ( cot 2

* Khoan : Ta cĩ d = 10 mm, φ = 90, S = 0,4 mm/vịng, n = 700 vịng/ phút

1

10

cot 9 (0,5 2) 33,5 2

Trong đó: Lgc: chiều dài gia công, L gc = L c + y c

Lc: chiều dài cắt, Lc = 40 (mm)

yc: chiều dài vào và ra của dao, yc = 4 × P = 4 × 1,5 = 6 (mm).P: bước ren, P = 1,5 (mm)

*Vậy thời gian cơ bản:

2 40 8

0,06 1,5 315

22 9

VI

chọn máy khoan cần 2H55, có các đặc tính kỹ thuật như sau:+ Đường kính lớn nhất khoan được : 50 mm

+ Độ côn trục chính : móoc N05

+ Công suất đông cơ chính : 4 kW

+ Khối lượng máy : 4100 kg

+ Kích thước phủ bì của máy : dài×rộng×cao = 2530×1000×3320 mm

3 Chọn dao :

- Tra bảng

] [ 327

42 4

IV

chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn,bằng thép gió, kiểu II,

có các thông số như sau :

+ Đường kính dao : D = 11,5 mm

+ Chiều dài dao : 189 mm

+ Chiều dài phần làm việc của dao : 108 mm

- Tra bảng

] [ 332

47 4

IV

chọn mũi khoét chuôi côn thép gió liền khối, có các thông số như sau :

+ Đường kính dao : D = 12 mm

+ Chiều dài dao : 160 mm

+ Chiều dài phần làm việc của dao : 80 mm

25 5

V

)

+ Tốc độ cắt : 27,5 m/vòng (Bảng

] [ 83

86 5

V

)

+ Tuổi bền dao : T = 45 phút (Bảng

] [ 24

30 5

V

)

+ Số vòng quay :

7615

,1114,3

5,27100014

,3

vòng/phútTheo thuyết minh máy chọn n = 700 vòng/ phút

b, Bước 2 : khoét lỗ Ø 12 :

- Khoét lỗ Ø 12; chế độ cắt như sau :

+ Chiều sâu cắt t = 0,25 mm

+ Lượng chạy dao S = 0,5 mm/vòng ( Bảng

] [ 95

104 5

V

)

+ Tốc độ cắt : 46 m/vòng (Bảng

] [ 96

105 5

V

)

+ Tuổi bền dao : T = 30 phút (Bảng

] [ 100

108 5

5 Tính thời gian gia công :

Áp dụng công thức tính thời gian cơ bản khi khoan theo bảng

L L L

×

++

0

phútVới L: chiều dài bề mặt gia công L = 30 mm

L1: chiều dài ăn dao

) 2 5 0 ( cot 2

5 , 11

34430

×

++

=

T

phút

* Khoét : Ta có d = 12mm, φ = 90, S = 0,5 mm/vòng, n = 1500 vòng/ phút

1

12

cot 9 (0.5 2) 45,5 2

mm

=>

11,015005

,0

35,4530

×

++

=

T

phút

4.3.4 Nguyên công 4 : Kiểm tra

- Mục đích : kiểm tra, loại bỏ các chi tiết không đảm bảo chất lượng và không đúng yêu cầu kỹ thuật

- Dụng cụ kiểm tra :

+ Đồng hồ so

+ Đồ gá

+ Cử tì di động và tay vặn

- Nội dung kiểm tra :

1.Kiểm tra độ không vuông góc giữa tâm lỗ Ø106 so với mặt đầu không quá

- Cách đo và tính toán kết quả : Đặt viên bi đồng hồ vào đầu mút của trục gá, chỉnh kim đồng hồ về 0, sau đó tịnh tiến chi tiết sao cho đồng hồ đi từ đầu đến cuối trục gá, đọc các giá trị trên đồng hồ, đem giá trị nhận được kiểm tra với yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.

2 Kiểm tra độ không vuông góc giữa mặt tâm lỗ Ø106 và tâm lỗ Ø12 không vượt

- Cách đo và tính toán kết quả :Đặt viên bi đồng hồ vào đầu mút của mặt đầu, chình kim đồng hồ về 0, sau đó dùng tay vặn để quay đồng hồ so xung quanh tâm lỗ, sao cho viên bi của đồng hồ chuyển động dọc theo mặt đầu của chi tiết, cho đồng hồ di chuyển hết chiều dài của mặt đầu và đọc giá trị thay đổi trên đồng hồ, đem giá trị nhận được kiểm tra với yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.

3 Kiểm tra độ không đồng tâm giữa mặt tâm lỗ Ø106 và mặt trụ ngoài không vượt

- Cách đo và tính toán kết quả :Đặt viên bi đồng hồ vào đầu mút của mặt đầu, chình kim đồng hồ về 0, sau đó dùng tay vặn để quay đồng hồ so xung quanh tâm lỗ, sao cho viên bi của đồng hồ chuyển động dọc theo mặt đầu của chi tiết, cho đồng hồ di chuyển hết chiều dài của mặt đầu và đọc giá trị thay đổi trên đồng hồ, đem giá trị nhận được kiểm tra với yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.

Chương IV

TÍNH LƯỢNG DƯ CHO MỘT BỀ MẶT VÀ TRA LƯỢNG DƯ CHO CÁC BỀ MẶT CÒN LẠI

4.1 Tính lượng dư cho nguyên công

Việc tính toán lượng dư gia công cho chi tiết là công việc quan trọng và cần thiết làm cơ sở sau này cho công việc chế tạo phôi , nếu xác định lượng dư gia công không hợp lý sẽ gâyảnh hưởng cho công việc sau này, ảnh hưởng tới kinh tế cho nhiều mặt ,là cơ sở cho việc tính toán chế độ cắt

- Nếu lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu, phải qua nhiều lần cắt gọt , ảnh hưởng tới dụng cụ cắt , độ rung động trong quá trình gia công và đồ gá , ảnh hưởng tới chi tiết và hiệu quả không cao

- Nếu lượng dư gia công mà quá nhỏ thì sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch hình dáng hình học của chi tiết và chi tiết sẽ trở thành phế phẩm và bị hỏng

Do vậy việc xác định lượng dư hợp lý là việc công việc rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến những sai lệch và yêu cầu cho các chi tiết

4.1.1 Tính lượng dư cho bề mặt 1,2,3,4,5

Quy trình công nghệ gia công nguyên công 1 gồm 2 bước: tiện thô, tiện tinh

Do toàn bộ bề mặt được gia công trong 1 nguyên công nên ta chỉ tính lương dự cho

1 bước công nghệ

Phôi có dạng phôi đúc cấp chính xác I Tiến trình công nghệ gia công lỗ trong đạt kích thước Ø106 +0,021 , Đây

là nguyên công tạo chuẩn tinh chính để gia công các mặt còn lại của chi tiết

Điều kiện kỹ thuật của mặt trụ :

- Kích thước đạt được sau khi tiện : Ø106 +0,021

- Độ nhám : R z = 20 µm

Để đạt được các yêu cầu kỹ thuật trên ta chia nguyên công 1 ra làm 2 bước :

- Bước 1 : Tiện thô.

- Bước 2 : Tiện tinh.

4.1.2 Tính lượng dư gia công:

Lượng dư nhỏ nhất được tính theo công thức:

Zmin = R zi-1 + T i-1 + ρi-1 + εi Trong đó: