Đồ án công nghệ chế tạo máy thiết kế chi tiết ống côn BKHN

Tỉ số phải thoả mãn trong giới hạn: 0,5 ÷ 3,5Tiếp đến phải chú ý đến kích thước lỗ của bạc bởi vì cùng một đường kính gia công lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục.. Sản lượng chi tiết

MỤC LỤC

I Phân tích chức năng làm việc của chi tiết……… 2

II Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết………3

III Xác định dạng sản xuất ……… 4

a Tính trọng lượng chi tiết……….……… 4

b Tính sản lượng chi tiết……… ….5

c Xác định dạng sản xuất ……….… 5

IV Chọn phương pháp chế tạo phôi……….……5

V Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết……… ….6

1 Xác định đường lối công nghệ ……….…….… 6

2 Tính toán và lập quy trình công nghệ gia công chi tiết……… 6

VI Tính toán lượng dư gia công ……….…14

VII Tính toán chế độ cắt cho tùng nguyên công ……… 18

VIII Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công ……….28

1 Thời gian nguyên công cơ bản của nguyên công 1 …… ………29

2 Thời gian nguyên công cơ bản của nguyên công 2………30

3 Thời gian nguyên công cơ bản của nguyên công 3 ……… 31

4 Thời gian nguyên công cơ bản của nguyên công 4 ………… ….32

5 Thời gian nguyên công cơ bản của nguyên công 5……… 32

6 Thời gian nguyên công cơ bản của nguyên công 6……… …….32

7 Thời gian nguyên công cơ bản của nguyên công 7…… …… 33

8 Tổng thời gian gia công cơ bản ……….33

IX Tính toán kết cấu đồ gá khoan ………33

Tài liệu tham khảo……….39

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

I PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG LÀM VIỆC CỦA CHI TIẾT.

Đây là một dạng chi tiết thuộc loại chi tiết dạng bạc.Đó là những chi tiết dạng ống tròn, thành mỏng…Trong quá trình làm việc chi tiết luôn chịu :

Tiếp đến phải chú ý đến kích thước lỗ của bạc bởi vì cùng một đường kính gia công lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục.

Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia công và nhiệt luyện.

Theo đề bài: max

185 0,88 210

trọng đối cới các chi tiết dạng bạc là tỉ số giữa chiều dài và đường kính ngoài lớn nhất của chi tiết Tỉ số phải thoả mãn trong giới hạn: 0,5 ÷ 3,5

Tiếp đến phải chú ý đến kích thước lỗ của bạc bởi vì cùng một đường kính gia công lỗ bao giờ cũng khó hơn gia công trục.

Bề dày của thành bạc cũng không nên quá mỏng để tránh biến dạng khi gia công và nhiệt luyện.

Theo đề bài: max

185 0,88 210

l

như vậy thoả mãn điều kiện Đường kính lỗ φ146 phải giảm xuống φ140 để thành lỗ φ17 sẽ không quá mỏng, tránh biến dạng khi gia công

Khi gia công chi tiết dạng bạc, yêu cầu kĩ thuật quan tọng nhất là độ không đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ, cũng như dộ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ Cụ thể như sau:

a) Tính trọng lượng của chi tiết

- Tính thể tích chi tiết.

Để tính được thể tích của chi tiết ta tiến hành chi chi tiết ra làm nhiều phần để tính các Vi sau đó lấy tổng các Vi vậy sau khi tính toán ta được:

V = 1,3(dm 3 )

- Khối lượng riêng của hợp kim thép : γ = 7,85 kG/dm 3

- Trọng lượng của chi tiết.

Q = γ.V

Vậy Q = 1,3.7,85 =10,3 (kg)

b) Tính sản lượng chi tiết.

Sản lượng chi tiết hàng năm được xác định theo công thức :

).

100 1

1 +β + α

=N m N

N - Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm.

N1 - Số sản phẩm được giao N1 = 5000.

m - Số chi tiết trong 1 sản phẩm, (m =1).

c) Xác định dạng sản xuất.

Dạng sản xuất được xác định theo bảng 2 TKĐACNCTM ta có dạng sản xuất hàng khối.

IV CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.

- Do các đặc điểm của phôi như :

+ Sản xuất hàng khối.

+ Vật liệu là thép.

+ Chi tiết không lớn.

- Do đó, có thể chế tạo chi tiết theo phương pháp đúc trong khuôn cát Căn cứ vào điều kiện sản xuất của nước ta, qui định phương pháp đúc trong khuôn cát với:

+ Khuôn cát làm bằng máy.

+ Mẫu làm băng kim loại

- Chọn mặt phân khuôn : Mặt phân khuôn được biểu diễn trên hình vẽ.

V THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT.

Sau khi phân tích kết cấu của chi tiết, dạng sản xuất là hàng khối và trong điều kiện sản xuất ở nước ta hiện nay, ta chọn phương án phân tán nguyên công, sử dụng nhiều đồ gá chuyên dùng để gia công trên các máy thông dụng.

2 Tính toán và lập qui trình công nghệ gia công chi tiết.

Nguyên công tạo phôi.

Chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.

Đúc trong khuôn cát, mẫu bằng kim loại.

Nguyên công ủ và làm sạch phôi.

Sau khi đúc, phôi phải được ủ để khử ứng suất dư, sau đó phôi phải được làm sạch trước khi gia công cơ.

Từ những sự phân tích trên đây ta có thể có được các nguyên công chủ yếu để gia công sau :

- Nguyên công 1 : Gia công đầu to (tiện ngoài, mặt đầu, vai, tiện lỗ

- Nguyờn cụng 7 : Tiện cụn trong đầu nhỏ với độ cụn10 0

- Nguyờn cụng 8 : Tổng kiểm tra.

a Nguyờn cụng 1:Gia cụng đầu to

(Nguyờn cụng tạo mặt phẳng tinh để gia cụng cỏc mặt khỏc)

• Định vị và kẹp chặt

Chi tiết được định vị trờn mõm cặp 3 chấu tự định tõm mặt đầu(φ100) được tỳ sỏt vào một mặt phẳng của mõm cặp (hạn chế 3 bậc tự do), 3 chấu hạn chế chi tiết 2 bậc tự do Như vậy chi tiết bị hạn chế 5 bậc tự do.

• Chọn máy :Máy tiện T616 Công suất động cơ Nm = 10kW

Thông số máy: Chiều cao tâm 200mm.Số vòng quay trục chính

12,5 2000 vòng /phút,bớc tiến dao dọc 0,07…4,15, bớc tiến dao ngang 0,035…2,08

• Chọn dao:Dao tiện lỗ trong ta dùng dao ba gắn mảnh hợp kim T15K6

Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6Dao tiện ngoài để khoả thẳng mặt đầu HKC T15K6( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy ):

• Chọn máy :Máy tiện T616 Công suất động cơ Nm = 10kW.

Thụng số mỏy giống nguyờn cụng 1

• Chọn dao:Dao tiện cụn ta dùng dao ba gắn mảnh hợp kim T15K6

Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6

• Chọn máy :Máy tiện T616 Công suất động cơ Nm = 10kW.

Thụng số mỏy giống nguyờn cụng 1

• Chọn dao:Dao tiện cụn ta dùng dao ba gắn mảnh hợp kim T15K6

( Tra theo bảng 6-1 Dao tiện Sổ tay Công nghệ Chế Tạo Máy )

 Chi tiết hạn chế 6 bậc tự do.

được lắp vào chuôi côn máy khoan.

Chi tiết được định vị 5 bậc tự do.

với phương của kích thước thực hiện và mặt định vị chính

Đường kính mũi khoan D=17

Chi tiết được định vị 5 bậc tự do.

với phương của kích thước thực hiện và mặt định vị chính

Đường kính mũi khoan D=15 mm.

g Nguyên công 7 : Tiện côn trong đầu nhỏ với độ côn10 0

- Định vị và kẹp chặt: Chi tiết được định vị trên mâm cặp 3 chấu tự định tâm mặt đầu(φ210) được tỳ sát vào một mặt phẳng của mâm cặp (hạn chế 3 bậc tự do), 3 chấu hạn chế chi tiết 2 bậc tự do Như vậy chi tiết bị hạn chế 5 bậc tự do.

- Chọn máy: Máy tiện 1K62

- Chọn dao: Dao tiện có gắn hợp kim cứng 1K62.

VI Tớnh toỏn lượng dư gia cụng.

* Nguyờn cụng 1: gia cụng đầu to

+ Bước 1 : Tiện khoả mặt đầu đạt kích thớc φ210

- Với kích thước lớn nhất φ210 tra bảng 394 sổ tay công nghệ tập 1 ta có:

* Nguyên công 2 : Gia công đầu nhỏ

Tớnh toỏn lượng dư gia cụng.

a) Mặt trụ ngoài ỉ 10 0 ±0,2

Cỏc bước cụng nghệ: Tiện thụ

Cụng thức tớnh lượng dư:

2Zmin=2(Rzi-1+Ti-1+i-1+ε

i)

Rzi-1- chiều cao nhấp nhụ tế vi do bước cụng nghệ sỏt trước để lại

Ti-1- chiều sõu lớp hư hỏng bề mặt do bước cụng nghệ sỏt trước để lại

i-1- tổng sai lệch về vị trớ khụng gian do bước cụng nghệ sỏt trước để lại

i- sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện

Đối với phôi đúc: Rz=250µm

Như vậy ta có công thức tính:

2Zmin=2(Rzi-1+Ti-1+i-1)

Ta lập bảng để ghi các bước công nghệ và các thành phần lượng dư.Sai lệch vị trí không gian phôi được xác định theo công thức:

2 2 2

= ρ

Do đó sai lệch không gian của phôi là:

ρ

2=0,4*ρ

1=0,4*110=44µm

.Lượng dư nhỏ nhất được xác định theo công thức:

2Zbmin=2(Rza+Ta+ρ

a)Như vậy ta có:

Tiện thô: 2Zbmin=2(250+350+1830)=2*2430µm

.Tiện tinh: 2Zbmin=2(50+50+110)=2*220 µm

.Các kích thước trong quá trình gia công:

Tiện thô: d2=184,8+2*220*10-3=185,24(mm)

Phôi: d1=185,24+2*2430*10-3=189,1(mm)

Xác định kích thước giới hạn bằng cách cộng cột kích thước giới hạn nhỏ

δ

Kích thước tính toán d, mm

Dung sai δ

, µm

Kích thước giới hạn, mm

Lượng dư giới hạn, mm

Rza Ta

ρ a

b

min dmax Zbmin

Zb ma x

Phôi 25

0

350

185,2

185,24

185,64

3860

6460

Xác định lượng dư giới hạn:

Zbmax- hiệu các kích thước giới hạn lớn nhất

Zbmin- hiệu các kích thước giới hạn nhỏ nhất

Tiện tinh: 2Zbmax=185,64-184,92=0,72(mm)

Lượng dư mặt bích đối diện: Zmin=2 (mm)

* Nguyªn c«ng 3 : Tiện côn ngoài

TiÖn mÆt c«n víi lưîng dư bÐ nhÊt Z=2,5(mm)

* Nguyªn c«ng 4 : KhoÐt, doa lç φ60

Luîng dư tæng céng Z = 2(mm)

+ Bưíc 1: KhoÐt 1,5(mm)

+ Bưíc 2: Doa 0,5(mm)

* Nguyªn c«ng 5 : Khoan 4 lç φ17.

Lưîng dư b»ng ®ưêng kÝnh lç víi chiÒu s©u lç lµ 45(mm).

* Nguyªn c«ng 6 : Khoan vµ tar« ren 2 lç M16.

L ưîng dư b»ng ®ưêng kÝnh lç.

* Nguyªn c«ng 7 : TiÖn c«n 10 0

Lưîng dư Z = 2,5(mm)

VII Tính toán chế độ cắt cho từng nguyên công.

1 Nguyªn c«ng 1 : Gia c«ng ®Çu to trªn m¸y tiÖn

* B íc 1 : TiÖn kho¶ mÆt ®Çu φ210 víi Rz = 3,2 ⇒ Ta ph¶i chia lµm tiÖn th« vµ tiÖn tinh

tt

v d

(v/ph)

Ta chän theo sè vßng quay cña m¸y: ne =160(v/ph)

Với chiều sâu cắt t = 0,5 (mm).Tra bảng 5.62 với bán kính đỉnh dao 1mm, vật liệu là thép ta có : lợng chạy dao S = 0,11(mm/vòng).

Từ bảng 5.64 ta có Vcắt = 409 (m/ph) ⇒ Vtt = 409.K1.K2.K3 =165,6(v/ph)

 số vòng quay của trục chính ne =

1000.

251

tt

v d

* B ớc 2 : Tiện ngoài đầu to đạt Ra=3,2 với φ210, lợng d 2(mm)

a)Tiện thô: Với chiều sâu cắt t = 1,5(mm) Tra bảng 5.60 sổ tay CNT2 ta chọn

tt

v d

e

d n

85,7(m/ph) Tra bảng 5.68 ta chọn đợc công suất yêu cầu của máy N= 2,4 (KW).Giá trị này thoả mãn máy đã chọn b)Tiện tinh mặt đầu

Với chiều sâu cắt t = 0,5(mm) tra bảng 5.62 sổ tay CNT2 ta có S =

144(v/ph)

Ta xác định lại vận tốc cắt Vcắt =

1000

e

d n

99(m/ph) Tra bảng 5.68 sổ tay CNT2 ta chọn đợc công suất yêu cầu: N = 2(KW).Nh vậy thoả mãn loại máy đã chọn

*B

ớc 3 : Tiện mặt bích đối diện.

Lợng d 2 (mm), do bề mặt này không có yêu cầu về cấp chính xác nên ta chỉ gia công thô 1 lần cho cả lợng d

Với chiều sâu cắt t = 2(mm) tra bảng 5.60 sổ tay CNT2 ta có lợng chạy dao

143 (v/ph) Ta chọn số vòng quay theo

máy ne=150(v/ph).Ta tính lại vận tốc cắt Vcắt =

1000

Từ các giá trị trên ta có thể tra đợc công suất yêu cầu của máy N =

2,4(KW).Thoả mãn loại máy đã chọn

2 Nguyên công 2 : Gia công đầu đầu nhỏ trên máy tiện

Các thông số máy đã đợc chọn ở trên

 B ớc 1 : Tiện khoả mặt đầu đạt φ100

Do yêu cầu về cấp chính xác nên ta tiến hành 2 lần tiến dao để cắt hết lợng d a) Tiện thô với chiều sâu cắt t = 2(mm)

Tra bảng 5.60 sổ tay T2 ta có lợng chạy dao S = 0,7(mm/vòng)

205 (v/ph) Ta chọn số vòng quay theo máy

ne = 220(v/ph) ⇒ tính lại vận tốc cắt: Vcắt =

1000

e

d n

69(m/ph)Tra bảng 5.68 ta có công suất yêu cầu của máy N = 2(KW).Thoả mãn

b)Tiện tinh vơi chiều sâu cắt t = 0,5(mm)

Tra bảng 5.62 sổ tay T2 ta có lợng chạy dao S = 0,25(mm/vòng)

328(v/ph) Ta chọn số vòng quay theo máy

ne = 330(v/ph) ⇒ tính lại vận tốc cắt: Vcắt =

1000

e

d n

104(m/ph)

 B ớc 2 : Tiện thô ngoài đạt φ100

Tiện thô với chiều sâu cắt t = 2 (mm)

Tra bảng 5.60 sổ tay T2 ta có lợng chạy dao S = 0,7(mm/vòng)

293 (v/ph) Ta chọn số vòng quay theo máy

ne = 300(v/ph) ⇒ tính lại vận tốc cắt: Vcắt =

1000

e

d n

94(m/ph)Tra bảng 5.68 ta có công suất yêu cầu của máy N = 2,9(KW).Thoả mãn

Bước 3 : Tiện mặt bích đối diện.

Với chiều sâu cắt t = 2(mm) tra bảng 5.60 sổ tay CNT2 ta có lợng chạy dao S =0,7(mm/vòng).Tra bảng 5.64 ⇒ Vcắt = 227(m/ph)

293 (v/ph) Ta chọn số vòng quay theo

máy ne=300(v/ph).Ta tính lại vận tốc cắt Vcắt =

1000

d n

76(m/ph)

⇒ Tra bảng ta chọn đợc công suất yêu cầu của máy N= 3,4(KW).Thoả mãn

4 Nguyên công 4 : Tính toán chế độ cắt cho nguyên công khoét và doa lỗ φ60

- Ở đây gia công trên máy khoan đứng, mũi khoét, doa đợc lắp vào

chuôi côn máy khoan.Dao khoét, doa là dao tuỳ động do không có loại tiêu chuẩn với đờng kính của lỗ

Chọn máy: Máy khoan đứng 2A135 có đờng kính mũi khoan lớn nhất khi

khoan thép có độ bền trung bình số vòng quay trục chính n=68…

1100vòng/phút.Bớc tiến dao 0,11…1,60mm/vòng

Công suất của máy N = 6 kW

 Bước 1 : Khoột với đờng kính mũi khoét D=50(mm) – Tra bảng 5.104

sổ tay CNT2 ⇒ lợng chạy dao S = 1,2(mm/vòng) Từ bảng 5.105 sổ tay CNT2 (mũi khoét là thép gió), với t >20

⇒ Vcắt = 21(m/ph) ⇒ Vtt = Vcắt K1 K2

K1:Hệ số phụ thuộc tuổi bền của dao

K2 Hệ số phụ thuộc vào loại thép

e

d n

15,7(m/ph)Tra bảng 5.110 ⇒ N=2,4(KW).Thoả mãn điều kiện của máy đã chọn

 B ớc 2 : Doa với đờng kính dao D = 60(mm) ⇒ lợng chạy dao S =

b n

Kẹp chặt: Dùng cơ cấu bulông kẹp rút thông qua bạc dẫn tháo rời, phơng của

lực kẹp vuông góc với phơng của kích thớc thực hiện và mặt định vị chính

Chọn dao: Mũi khoan ruột gà chuôi côn có kích thớc nh sau:

Đờng kính mũi khoan D=17 Tra bảng ta có S = 0,15(mm/vòng)

V cắt =24(m/ph) (Bảng 5.86 T2)

⇒Vtt = Vcắt kMV kUV klv

k : Hệ số phụ thuộc vào chiều sâu khoan – k = 1(Bảng 5.31 T)

d n

27(m/ph)Tra bảng (5.102 T2 ) ⇒ công suất yêu cầu N=1,2(KW).thoả mãn

6 Nguyên Công 6 : Khoan 2 lỗ M16 và tarô ren

Trớc tiên ta khoan mồi 2 lỗ với đờng kính mũi khoan D=15(mm) sau đó mới tarô

a) Khoan 2 lỗ D=15(mm) với lợng chạy dao S = 0,15(mm/vòng)

505(v/ph)Chọn tốc độ cắt theo máy ne = 520(v/ph)

⇒Tính lại vận tốc Vcắt =

1000

e

d n

23,7(m/ph)Tra bảng 5.102 sổ tay tập 2 ta có công suất yêu cầu của máy N = 0,9(KW)

b)Tarô ren: Do đờng kính nhỏ nên ta có thể tarô bằng tay

s1 n1

s2 n2

7 Nguyên công 7 : Tiện côn lỗ φ 60 với đờng kính tiện lớn nhất φ 77

385(v/ph)Chọn tốc độ cắt theo theo máy ne = 400(v/ph)

Ta tính lại vận tốc cắt: Vcắt =

1000

e

d n

97(m/ph) Tra bảng 5.68 T2 ta có công suất

186(v/ph)Chọn số vòng quay theo máy ne = 200(v/ph) ⇒ tính lại vận tốc cắt Vcắt = 48(m/ph)

Tra bảng 5.68 ta có công suất yêu cầu của máy thoả mãn máy đã chọn

VII.

Tính thời gian cơ bản cho tất cả các nguyên công:

Trong sản xuất hàng loạt và sản xuất hàng khối thời gian nguyên công

đ-ợc xác định theo công thức sau đây:

Ttc = To + Tp + Tpv + TtnTrong đó :

Ttc - Thời gian từng chiếc (thời gian nguyên công)

To - Thời gian cơ bản ( thời gian cần thiết để biến đổi trực tiếp hình dạng, kích thớc và tính chất cơ lí của chi tiết; thời gian này có thể đợc thực hiện bằng máy hoặc bằng tay và trong từng trờng hợp gia công cụ thể

có công thức tính tơng ứng)

Tp - Thời gian phụ ( thời gian cần thiết để ngời công nhân gá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụ dao và bàn máy, kiểm tra kích thớc của chi tiết ) Khi xác định thời gian nguyên công ta có thể giá trị gần đúng Tp = 10%To

Tpv – Thời gian phục vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phục vụ kỹ thuật (Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, màI dao, sửa đá, điều chỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (Tpvkt = 8%To); thời gian phục vụ tổ chức (Tpvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làm việc, bàn giao ca kíp (Tpvtc=3%To)

Ttn – Thời gian nghỉ ngơI tự nhiên của công nhân (Ttn = 5%To)

n – Sè vßng quay hoÆc hµnh tr×nh kÐp trong 1 phót.

1 Thêi gian nguyªn c«ng c¬ b¶n cña nguyªn c«ng 1.

a Bíc 1: Kho¶ mÆt ®Çu.

*.tiÖn th«

Ta cã : L= 2

146 210 2

−

=

−d D

T01=

= + +

150 5

,

0

3 2 32

0,49 phót

*.tiÖn tinh

Ta cã : L= 2

146 210 2

−

=

−d D

T02=

= + +

250 11

,

0

3 1 32

= + + 2 , 5 2

45

T04=

= + +

250 11

,

0

2 5 , 1 45

1,76 (phút )

c Bớc 3: Tiện mặt bích đối diện

Ta có : L= 2

110 210 2

−

=

−d D

T05=

= + +

150 5

,

0

3 3 50

a Bíc 1 : TiÖn ®Çu nhá.

*.tiÖn th«

Ta cã : L= 2

60 100 2

−

=

−d D

T01=

= + +

150 5

,

0

3 2 20

0,33 phót *.tiÖn tinh

Ta cã : L= 2

60 100 2

−

=

−d D

T02=

= + +

250 11

,

0

3 1 20

= + +

150 5

,

0

3 2 30