thiết kế một quy trình công nghệ gia công cho một sản phẩm cơ khí

Cácnganh kinh tờ noi chung va nganh cơ khi noi riờng đoi hoi ngươi ky sư phai co kiờnthưc tương đụi rụng, phai biờt võn dung nhưng kiờn thưc đó co giai quyờt cac võnđờ̀ cu thờ trong san

Trong cụng cuục cụng nghiờp hoa - hiờn đai hoa đõt nươc hiờn nay Cácnganh kinh tờ noi chung va nganh cơ khi noi riờng đoi hoi ngươi ky sư phai co kiờnthưc tương đụi rụng, phai biờt võn dung nhưng kiờn thưc đó co giai quyờt cac võnđờ̀ cu thờ trong san xuõt va trong sưa chưa.

Mụn hoc cụng nghờ chờ tao may co vai tro rõt quan trong, mụn hoc giup chongươi sinh viờn năm vưng biờt võn dung hiờu qua cac phương phap thiờt kờ vaquan lý qua trinh chờ tao mụt san phõm cơ khi co hiờu qua Đồ án công nghệchế tạo máy là việc tổng hợp nhưng kiến thưc đã học vào việcthiết kế quy trình cụng nghệ chế tạo máy cho một chi tiết điểnhình Nó giúp cho người sinh viên làm quen và thiết kế một quytrình công nghệ gia công cho một sản phẩm cơ khí cụ thể

Trong quá trình làm đồ án môn học được sư chỉ bảo tận

tình của thầy Lương Hải Chung va các thầy cô trong bụ mụn nhưng do

kiờn thưc và thời gian còn hạn chế nên còn nhiều thiếu sót, mongcác thấy cô trong bộ môn tận tình góp ý chỉ bảo

Em xin cam ơn cac thõy, cụ đó giup em hoan thanh đụ̀ an nay

PHẦN I: PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC, CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT, TÍNH KẾT CẤU TRONG CÔNG NGHÊ CỦA CHI TIẾT.

1 Phân tích điều kiện làm việc.

Khơp nôi truc la môt bô phân cơ khi đê nôi va truyền mômen xoăn giưa cac thanhphân chuyên đông Khơp nôi truc côn la chi tiêt dang bac co lỗ côn, co mặt bich dùng đê lăp ghép La chi tiêt được dùng phổ biên trong nghanh chê tao may Chung

co cac mặt cân gia công la cac bề mặt tron xoay, cac lỗ dùng đê lap ghép…

2 Các yêu cầu kỹ thuật.

Khi chê tao khơp nôi yêu câu quan trong nhât la đô đồng tâm giưa mặt ngoai va

mặt lỗ, đô vuông goc giưa mặt đâu va đương tâm lỗ Ngoai ra con môt sô yêu câu khac như:

Đô không phẳng của mặt bich dùng đê lăp ghép la 0,03

Đương kinh mặt ngoai khơp nôi đat 80±0.1

Dung sai đô không đôi xưng 2 bên của rãnh thên so vơi tâm lỗ la 0.16

Mặt ngoai, mặt bich, mặt lỗ côn khi gia công cân đat câp chinh xac 8 ( Ra=2,5)

3 Tính công nghệ trong kết cấu.

Tinh công nghê trong kêt câu la nhưng đặc điêm về kêt câu cũng như nhưng yêu câu ky thuât ưng vơi chưc năng lam viêc của chi tiêt gia công No co ý nghĩa rât quan trong trong viêc nâng cao cac chỉ tiêu kinh tê ky thuât của qua trinh công nghê, nâng cao tinh canh tranh Nhằm muc đich lam giam khôi lượng gia công, tiêu hao vât liêu, giam gia thanh san phâm

Môt sô đặc điêm về tinh kêt câu công nghê của chi tiêt :

Hinh dang va vị tri của lỗ va bề mặt ngoai ta phai thay đổi trong qua trinh ga đặt nên no sẽ anh hưởng tơi đô không vuông goc giưa lỗ vơi mặt bich

Mặt lam viêc chủ yêu la bề mặt lỗ côn trong, rãnh then của đâu nôi yêu câu câp chinh xac cao hơn ( câp 7) Yêu câu nay co thê thưc hiên được nhưng cũng gặp khokhăn bởi cùng câp chinh xac nhưng gia công truc bao giơ cũng dễ dang hơn

Đam bao tỷ sô giưa kich thươc chiều dai L/D= 0,5 ÷ 3,5 (L: chiều dai, D: đương kinh lơn nhât của chi tiêt) Tỷ sô nay đặc trưng cho chi tiêt dang bac Nêu không đat tỷ sô nay thi no thuôc dang chi tiêt khac, phai co biên phap gia công khac Bề day thanh đâu nôi không nên qua mong đê tranh biên dang khi gia công va nhiêt luyên

PHẦN II: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT, PHƯƠNG ÁN CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

1 Xác định dạng sản xuṍt.

Sản lợng hàng năm của chi tiết N1 =5000 chi tiết / 1 năm.Theo công thức N = N1.m (1+

100

α β +) Với N1 sản lượng hang năm ( N1 = 5000 chiờc/năm)

m số chi tiết trong một sản phẩm, m=1

α lượng san phõm dư phong do sai hong khi tao phụi gõy ra α =4%

β số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ ( từ 5% đến7% )

-> N = 5000.1.(1+4 6

100

+)=5500 (chi tiết)

Xác định trọng lợng của chi tiết

(1)

Với Q là trọng lợng của chi tiết (kg)

V là thể tích của chi tiết (dm3)

γ là trọng lợng riêng của vật liệu γ = 7,852 kg/ dm3

Tính thể tích của vật V = V1 + V2 - V3 - V4- V5 - V6 (2)

Với :

V1 là thể tích của trụ φ80

V2 là thể tích của trụ φ160

V3 là thể tích của lụ̃ cụn

V4 là thể tích của rãnh then

Theo (1) ta có

Q = V γ = 0,631386 7,852 = 5 kg

Vậy theo bảng 2 sách hớng dẫn thiết kế đồ án chế tạo máy tachọn dạng sản xuất là hàng khụi

2 Phương án chọn phụi và phương pháp chờ́ tạo phụi.

Võt liờu thương dùng đờ chờ tao chi tiờt đõu nụi co thờ la thép, gang va cac loai hợpkim khac Ngoai ra co thờ dùng chõt dẻo, gụm, sư, kim loai bụt đờ chờ tao 1 sụ loai đõu nụi đặc biờt

Vơi chi tiờt khơp nụi nay, ta chon võt liờu la thép 45 thanh phõn hoa hoc của thép la:

co thờ tao ra nhiờ̀u rụ̃ khi tao ra lượng dư đuc lơn, kich thươc phõn bụ khụng đờ̀u nhau dờ̃ gay hư hong phụi

Phụi dõp: thương dùng trong cac chi tiờt dang bac, đõu nụi truc , cac loai kờt cõu banh răng, cac chi tiờt dang cang…

Phụi dõp thương sử dung cho dang san xuõt hang loat lơn va hang khụi Phụi dõp

co cac đặc điờm: sử dung mụt bụ khuụn co kich thươc long khuụn giụng vơi võt gia cụng Đụ chinh xac của chi tiờt cao hơn, trang thai ưng suõt của phụi tụt hơn cac phương phap khac Dờ̃ cơ khi hoa nờn năng suõt cao, lượng dư gia cụng it hơn

nên it hao phi vât liêu Tuy nhiên dâp co nhược điêm la kinh phi chê tao khuôn tôn kém chỉ phù hợp vơi san xuât hang loat lơn va hang khôi

Căn cư vao câu tao chi tiêt, qua qua trinh phân tich chưc năng, điều kiên lam viêc, dang san xuât, so sanh cac phương phap chê tao phôi Ta chon phương an chê tao chi tiêt la phương phap dâp được thưc hiên trên may rèn ngang

Trong qua trinh dâp phôi phai chu ý: phai ép nong đê tăng cơ tinh bề mặt; lam sachbavia trươc luc gia công căt got

3 Thiết kế bản vẽ lồng phôi.

Ban vẽ lồng phôi được xây dưng trên cơ sơ lượng dư va sai lêch về kich thươc của chi tiêt dâp Từ phương phap chê tao phôi trên, ta co thê xac định được lượng

dư va sai lêch về kich thươc cho chi tiêt như sau:

Lượng dư gia công về kich thươc phôi: Phôi dâp do vây câp chinh xac ma phôi nhân được la câp I( cao) Tra bang 3.19 sổ tay công nghê chê tao may tâp 1 ta co lượng dư về kich thươc phôi la:

Vơi nhưng kich thươc < 50mm co sai lêch la: −+0.41

Vơi nhưng kich thươc từ 50÷120 mm co sai lêch la : −+0.51

Vơi nhưng kich thươc từ 120÷ 180mm co sai lêch la : −+0.61

Lượng dư về kich thươc ( tra bang 3.17 sổ tay công nghê chê tao may tâp 1): lượng

dư về 1 phia từ 0.6÷1.2 đên 3÷ 6.4 mm

Ta co ban vẽ lồng phôi như sau:

PHẦN III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CƠ.

I Nguyªn c«ng I: Tiên mặt đâu φ160, tiên tru φ160, tiên lỗ trong φ50, tiênthô lỗ bâc φ31,5

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

Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6

Dao tiện ngoài để khoả thẳng mặt đầu HKC T15K6

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

4 Lượng dư gia cụng.

Tiờn mặt đõu φ160 : gia cụng 2 lõn

Tiờn thụ Zb = 1,2 mm Tiờn tinh Zb = 0.8 mm

Tiờn mặt tru ngoai φ160:

Gia cụng 2 lõn căt hờt lượng dư như sau: Tiờn thụ: 2Zb = 3 mm Tiờn tinh:2Zb =1 mm

Tiờn lụ̃ φ50

Gia cụng 1 lõn căt hờt lượng dư như sau: Tiờn thụ: 2Zb = 2 mm

Tiờn thụ lụ̃ φ31.5

Gia công 1 lân vơi lượng dư: 2Zb = 3 mm.

5 Chế độ cắt.

chiều sâu căt t(mm) : lượng dư gia công theo yêu câu 1 phia từng bươc côngnghê bằng chiều sâu căt Cu thê như sau:

Tiên mặt đâu : tiên thô: t=1,2 mm tiên tinh : t= 0,4 mm

Tiên mặt truφ160: tiên thô vơi chiều sâu căt la t=1,5mm tiên tinh t= 0,5 Tiên lỗ φ50 : chiều sâu căt la t =1 mm

Tiên thô lỗ φ31.5: chiều sâu căt la t =1,5 mm

5.2 Lượng chay dao s( mm/vong)

a Tiên mặt đâu φ160:

Tiên thô chon s= 1mm/vong ( bang 5.11 sổ tay CNCTM tâp 2)

Tiên tinh s= 0.25 mm/vong (bang 5.14 sổ tay CNCTM tâp 2)

b Tiên mặt tru ngoai φ160:

Tiên thô chon s= 0.4 mm/vong ( bang 5.11 sổ tay CNCTM tâp 2)

Tiên tinh s= 0.2 mm/vong (bang 5.14 sổ tay CNCTM tâp 2)

c Tiên lỗ φ50

Tiên thô chon s= 0.5 mm/vong ( bang 5.12 sổ tay CNCTM tâp 2)

d Tiên thô lỗ φ31.5

Tiên thô chon s= 0.5 mm/vong ( bang 5.12 sổ tay CNCTM tâp 2)

5.3 Tôc đô căt ( m/phut)

a Tiên mặt đâu φ160:

Tôc đô căt được tra theo bang 5- 64( sổ tay CNCTM ) la Vb = 188 ( m/ph)

K3 la hê sô phu thuôc vao tuổi bền dao vơi dao co manh hợp kim BK8 thi

Chon theo may ta co nt = 350 (v/p)

b Tiên mặt tru ngoai φ160:

Tra bang 5- 64 sổ tay CNCTM ta co Vb = 205 ( m/ph)

Chon theo may ta co nt = 420 (v/p)

Chon theo may ta co nt = 1000 (v/p)

d Tiên thô lỗ φ31.5

Tra bang 5- 64 sổ tay CNCTM ta co Vb = 205 ( m/ph)

Chon theo may ta co nt = 2000 (v/p)

Khi tinh toan, cân chu ý đên lưc căt chinh Pz, no xac định công suât căt tiêuhao va mômen xoăn trên truc chinh của may Ta cân tinh lưc căt Pz theo côngthưc như sau:

Pz = 10.CP.tx.Sy.Vn.kp trong đo:

hê sô CP va cac sô mũ x,y z ưng vơi từng điều kiên cu thê va được tra ở bang

5-22 sổ tay CNCTM tâp 2 ta co: CP = 300; x= 1; y= 0,75; n= 0

Hê sô điều chỉnh kp = KMP.kφp.kγp.kλp.krp vơi:

KMP =1; kφp =1 ; kγp = 1,1 ; krp = 0,93

→ kp = KMP.kφp.kγp.kλp.krp = 1.1.1,1.0,93 = 1,02

→ Pz = 10.CP.tx.Sy.Vn.kp = 10.300.1,21.10,75.1760.1,023= 3683 N

5.5 Tinh công suât

Đê đam bao công suât may đat yêu câu ta cân tinh công suât may khi lưc căt lalơn nhât Vây ta co công suât may la:

Ta co bang thông sô chê đô căt của Nguyên công I la:

6 Tiên thô lỗ ø31.5 T620 Dao tiên thân

T620 Dao tiên ngoai

khoa mặt đâu

φ160

T620 Dao tiên ngoai

khoa mặt đâu

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

Dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim cứng T15k6

Dao tiện ngoài để khoả thẳng mặt đầu HKC T15K6

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

4 Chọn chờ́ đụ̣ cắt cho tõt ca cac bươc của Nguyờn cụng II.

4.1) Tiờn mặt đõuφ80

a) Tiện thô với chiều sâu cắt t = 1.5(mm)

Tra bảng 5.60 sổ tay CNCTM tọ̃p 2 ta có lợng chạy dao S =

0,7(mm/vòng)

π =736 (v/ph) Ta chän sèvßng quay theo m¸y ne = 750(v/ph) ⇒ tÝnh l¹i vËn tèc c¾t:

b)TiÖn tinh vơi chiÒu s©u c¾t t = 0,5(mm)

Tra b¶ng 5.62 sæ tay CNCTM tập 2 ta cã lîng ch¹y dao S =

4.2 Tiên tinh lỗφ31,5

Lượng dư gia công la 0,5mm nên chon chiều sâu căt t=0.25mm

Tra b¶ng 5.62 sæ tay CNCTM tập 2 ta cã lîng ch¹y dao S =

0,25(mm/vßng) Ta cã Vb = 90(m/ph) ⇒ Vt = Vb.K1.K2.K3 ⇒ Vt = 90.1.0,9.1 = 81 ( m/ph)

⇒sè vßng quay cña m¸y n =1000.

.

t

V d

a) TiÖn th« víi chiÒu s©u c¾t t = 1.5(mm)

Tra b¶ng 5.60 sæ tay CNCTM tập 2 ta cã lượng ch¹y dao S =

π =736 (v/ph) Ta chän sèvßng quay theo m¸y ne = 750(v/ph) ⇒ tÝnh l¹i vËn tèc c¾t:

b)TiÖn tinh vơi chiÒu s©u c¾t t = 0,5(mm)

Tra b¶ng 5.62 sæ tay CNCTM tập 2 ta cã lîng ch¹y dao S =

0,25(mm/vßng) Ta cã Vb = 130(m/ph) ⇒ Vt = Vb.K1.K2.K3 ⇒ Vt

= 130.1.0,9.1 = 117 ( m/ph)

⇒sè vßng quay cña m¸y ne =1000.

.

t

V d

4.4 Tiên mặt đôi diên mặt đâuφ160

Bề mặt không yêu câu đô chinh xac gia công cao nên ta chỉ can gia công thô

TiÖn th« víi chiÒu s©u c¾t t = 2(mm)

Tra b¶ng 5.60 sæ tay CNCTM tập 2 ta cã lượng ch¹y dao S =

1(mm/vßng)

⇒ Tra b¶ng 5.64 ta cã Vb = 144(m/ph) ⇒ Vt = Vb.K1.K2.K3 ⇒ Vt =144.1.0,9.1 = 130 (m/ph)

.

t

V d

Tra b¶ng 5.68 ta cã c«ng suÊt yªu cÇu cña m¸y N = 7(KW).Tho¶m·n điều kiên của may đã chon

4.5 Vê tron goc R5

Đê vê tron goc R5 ta sử dung dao tiên định hinh co lưỡi căt la môt phân tư đươngtron trên co găn hợp kim BK8

4.6 Vat mép 2x45º

Chờ đụ căt cho bươc vat mép cac bờ̀ mặt tru ngoai bằng cach quay ban dao tiờnmụt goc 450.

III Nguyờn cụng III : Khoan 8 lụ̃ φ20

b 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

X 8 Loã

Ø120 Ø20

w

2 Chän dao: Mòi khoan ruét gµ chu«i c«n cã kÝch thíc nh sau:

§êng kÝnh mòi khoan D=20 mm

3 Chọn máy: chon may khoan đưng 2A150 vơi công suât của may la N= 7kw.

4 Chọn chế độ cắt.

Tra b¶ng 5.86 sæ tay CNCTM tập 2 ta cã S = 0,16(mm/vßng) ; Vb

=43(m/ph).

⇒Vtt = Vb kMV kUV klv

kMV : HÖ sè phô thuéc vao tinh trang bề mặt phôi kMV = 0.9 (Tra b¶ng5.5 sæ tay CNCTM tập2 )

kUV: hê sô phu thuôc vao vât liêu dung cu căt kUV=1 (Tra b¶ng 5.6 sæ tayCNCTM tập2 )

klv : HÖ sè phô thuéc vµo chiÒu s©u khoan :klv = 1(Tra b¶ng 5.31

Tra b¶ng (5.102 sæ tay CNCTM tập2)

⇒ c«ng suÊt yªu cÇu N=1,5(KW) Tho¶ m·n điều kiên của may đã chon

IV Nguyên công IV : TiÖn lỗ c«n D = ø40 vơi goc côn 3º.

dùng dao thân cong kich thươc 25x16x45º

4 Chọn chế độ cắt.

a.TiÖn th« víi chiÒu s©u c¾t t = 2(mm).

Tra b¶ng 5.12 sæ tay CNCTM tập 2 ta cã lượng ch¹y dao S =

0,5(mm/vßng)

⇒ Tra b¶ng 5.64 ta cã Vb = 165(m/ph) ⇒ Vt = Vb.K1.K2.K3 ⇒ Vt =165.1.0,9.1 = 148,5 (m/ph)

.

t

V d

Tra b¶ng 5.68 ta cã c«ng suÊt yªu cÇu cña m¸y N = 3,4(KW).Tho¶m·n điều kiên của may đã chon.

b)TiÖn tinh vơi chiÒu s©u c¾t t = 0,25(mm)

Tra b¶ng 5.62 sæ tay CNCTM tập 2 ta cã lîng ch¹y dao S =

0,12(mm/vßng) Ta cã Vb = 50(m/ph) ⇒ Vt = Vb.K1.K2.K3 ⇒ Vt = 50.1.0,9.1 = 45 ( m/ph)

⇒sè vßng quay cña m¸y ne =1000.

.

t

V d

b KÑp chÆt: Dïng c¬ cÊu kÑp chặt bằng ren vít th«ng qua đon kẹp,

phương cña lưc kẹp cùng chiều vơi chiều chuyên đông của dao

Ø40+0.1-0.1

36.5+0.05 0

10 +0.02 -0.02

dùng dao xoc

4 Chọn chế độ cắt.

a.xọc rãnh th« víi chiÒu s©u c¾t t = 5,5(mm)

Tra b¶ng 5.84 sæ tay CNCTM tập 2 ta cã lượng ch¹y dao S =

0,15(mm/htk)

⇒Tra b¶ng 5.84 sæ tay CNCTM tập 2 ta cã Vb = 11(m/ph) ⇒sè vßng

.

b

V d

b.xọc tinh rónh với chiều sâu cắt t = 0,3(mm).

Tra bảng 5.84 sổ tay CNCTM tọ̃p 2 ta có lượng chạy dao S =

0,08mm/htk)

⇒ Tra bảng 5.84 sổ tay CNCTM tọ̃p 2 ta có Vb = 18,7(m/ph) ⇒ số

.

b

V d

VI Nguyờn cụng VI: Kiờm tra đụ khụng vuụng goc giưa mặt đõu so vơi đương

tõm lụ̃:

Phần IV : Xác định thời gian nguyên công

Trong san xuõt hang khụi thơi gian nguyờn cụng được xac định theo cụngthưc sau:

Ttc = Tcb + Tp + Tpv + Ttn

Trong đó :

Ttc - Thơi gian từng chiờc (thơi gian nguyờn cụng)

Tcb - Thơi gian cơ ban ( thời gian cần thiết để biến đổi trựctiếp hình dạng, kích thươc và tính chất cơ lí của chi tiết;thời gian này có thể được thưc hiện bằng máy hoặc bằng tay

và trong từng trường hợp gia công cụ thể có công thưc tinh tươngưng)

Tp - Thời gian phu ( thời gian cần thiết để ngời công nhângá, tháo chi tiết, mở máy, chọn chế độ cắt, dịch chuyển ụdao và bàn máy, kiểm tra kích thớc của chi tiết ) Khi xác

10%Tcb

Tpv - Thời gian phuc vụ chỗ làm việc gồm: thời gian phuc vu

ky thuõt (Tpvkt) để thay đổi dụng cụ, mài dao, sửa đá, điềuchỉnh máy, điều chỉnh dụng cụ (Tpvkt = 8%Tcb); thời gianphục vụ tổ chức (Tpvtc) để tra dầu cho máy, thu dọn chỗ làmviệc, bàn giao ca kíp (Tpvtc=3%Tcb)

Ttn - Thời gian nghỉ ngơi tư nhiên va vờ sinh ca nhõn của côngnhân (Ttn = 5%Tcb)

Xác định thời gian cơ bản theo công thức sau đây:

Tcb =

n.S

LL

Trong đó:

L - Chiều dài bề mặt gia công (mm)

L1 - Chiều dài ăn dao (mm)

L2 - Chiều dài thoát dao (mm)

S - Lợng chạy dao vòng(mm/vòng)

n - Số vòng quay hoặc hành trình kép trong 1 phút

1 Thời gian cơ bản của nguyờn cụng I.

Tiờn mặt đõu φ160