Đồ Án Công Nghệ Chế Tạo Máy

Tài liệu hướng dẫn quy trình công nghệ chế tạo chi tiết máy. Tài liệu báo cáo đạt điểm cao. Do trường đại học có danh tiếng đào tạo và thầy chỉ dẫn tận tình kết hợp với tham khảo nhiều tài liệu liên quan.

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một đồ án hết sức quan trọng đối vớinghành chế tạo cũng như đối với các nghành có liên quan Đó là một nhiệm vụ rấtcần thiết sau khi đã học xong chương trình môn học công nghệ chế tạo máy Đồ

án này giúp ta gần gũi thêm với nhiệm vụ kỹ sư sau này Nó không những giúp ta

hệ thống lại tất cả các kiến thức về môn học công nghệ chế tạo máy , đồ gá, daocắt mà còn giúp ta giải quyết những vấn đề thực tế hơn

Đồ án này giúp ta vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết một nhiệm vụ cụthể , tập làm quen với việc giải quyết các vấn đề kỷ thuật và nắm vững hơn phần lýthuyết đã học đồ án này thực hiện với sự nhiệt tình của thầy giáo hướng dẫn cũng nhưcác giáo viên khác trong bộ môn

Đây là lần đầu tiên giải quyết một vấn đề cụ thể là một qui trình công nghệ để giacông chi tiết càng hoàn chỉnh nên đã gặp nhiều khó khăn Mặc dù em đã cố gắng hết sứcsong vẫn còn nhiều thiếu sót Em xin chân thành cảm ơn đến thầy … đã hướng dẫn emhoàn thành đồ án này

Sinh viên thực hiện

Cần file Autocad liên hệ 0974 258 189

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

1/ Điều kiện làm việc của chi tiết 3

2/Yêu cầu kĩ thuật của chi tiết 3

3 Tính công nghệ trong kết cấu chi tiết dạng hộp 3

PHẦN II 4

ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT 4

PHẦN III 5

LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 5

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT 6

1/Phân tích các đặt điểm về yêu cầu kĩ thuật bề mặt cần gia công: 6

2/Trình tự gia công, phương pháp gia công Chọn máy, chọn dao, 7

trang bị cho các nguyên công: 7

2.1/Trình tự các nguyên công: 7

3/ Tra lượng dư cho các bề mặt: 14

4/ Tra chế độ cắt cho các nguyên công: 14

1/ Xây dựng sơ đồ nguyên lý của đồ gá: định vị , kẹp chặt, mômen cắt,cơ cấu kẹp chặt 36

1.1/.Yêu cầu khi thiết kế đồ gá: 36

2/Tính lực kẹp, chọn cơ cấu tạo lực kẹp và tính toán nguồn sinh lực: 36

2.1/ Tính lực kẹp: 36

PHẦN I PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC VÀ YÊU CẦU KĨ THUẬT CỦA

SẢN PHẨM

1/ Điều kiện làm việc của chi tiết

Đây là chi tiết dạng hộp , bề mặt làm việc chủ yếu là các mặt đáy ,mặt bên ,mặt

B, và rãnh đuôi én và lỗ Ø22 Chi tiết dạng hộp đươc lắp vời một trục nhờ lỗ renM24x1,5 ,rãnh đuôi én thường dung để kẹp các chi tiết dạng trụ tròn

2/Yêu cầu kĩ thuật của chi tiết.

Khi chế tạo chi tiết dạng càng cần đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật sau:

- Độ không song song của tâm lỗ Ø22 với mặt B không vượt quá 0,02/100mm cơbản khoảng 0,03÷0,05mm trên 100mm bán kính

- Độ không vuông góc của tâm lỗ Ø22 với mặt đáy không vượt quá 0,02/100mmtrên 100mm

- Kích thước lỗ và các bề mặt gia công có yêu cầu đạt độ chính xác

Ra = 1,25,các bề mặt còn lại đạt độ chính xác Rz=40

3 Tính công nghệ trong kết cấu chi tiết dạng hộp.

Khi thiết kế hộp chú ý đến kết cấu của nó như:

- Độ cứng vững của hộp

- Chiều dài của các lỗ cơ bản nên bằng nhau và các mặt đầu của các lỗ cùngnằm trên một mặt phẳng hoặc hai mặt phẳng song song nhau

- Kết cấu của càng thuận lợi cho việc gia công nhiều chi tiết cùng một lúc

- Hình dạng của càng phải thuận lợi cho việc chọn chuẫn thô và chuẫn tinhthống nhất

- Chi tiết càng đươc chế tạo bằng thép C45 có các thành phần sau:

0,4-0,5 0,17-0,37 0,5-0,8 0,045 0,045 0,3 0,3

PHẦN II

ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

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

- Sản xuất đơn chiếc

- Sản xuất hàng loạt

- Sản xuất hàng khối

Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải biết sản lượng hàng năm của chi tiếtgia công

Sản lượng hàng năm là : 4000chiếc / năm

Sau đó cần xác định trọng lượng Q1 của chi tiêt:

γ

*

1 V

Q =Trong đó : Q1 : trọng lượng của chi tiết (kg)

23.22.8132

LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

Kết hợp các điều kiện : dạng sản xuất ,đặt điểm vật liệu thép C45 và yêu cầu kỹthuật của chi tiết cùng với điều kiện trang thiết bị thì ta chọn phương pháp gia công làdập thể tích

Chi tiết dạng càng có hình dáng tương đối đơn giản, vật liệu chế tạo là thép 45 Sản lượng hàng năm 4000(chiếc/năm) xếp vào dạng sản xuất hàng loạt vừa Nên ta chọn phương pháp dập nóng

hình 1

PHẦN IV

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT

1/Phđn tích câc đặt điểm về yíu cầu kĩ thuật bề mặt cần gia công:

- Câc bề măt yíu cầu Ra=1,25.Với yíu cầu đó ta có thể phay thô, tinh

- Câc bề mặt đây ,mặt bín,mặt B ;tiện thô ,tinh lỗ Ø22; Lỗ ren M24x1,5 ta khoĩtrồi taro

Rênh đuôi ĩn dùng dao phay ngón ,vă dao phay định hình để phay

- Câc mĩp vât 1x45 ta dùng dao phay góc để vât

- Còn câc bề mặt yíu cầu Rz=40 hay cấp độ bóng lă 4 ta chỉ cần phay tinh lă đủ

2/Trình tự gia công, phương phâp gia công Chọn mây, chọn dao,

trang bị cho câc nguyín công:

2.1/Trình tự câc nguyín công:

Nguyên công 1: Phay mặt đáy

Nguyên công 2: Phay mặt đầu

Nguyên công 3:khoan lo ∅10, ∅13

Nguyên công 4:phay 2 mặt bín

Nguyên công 5:Phay mặt B

Nguyên công 6:Phay rênh 2mm

Nguyên công 6:Phay rênh đuôi ĩn

Nguyên công 8:KHOAN LỖ ∅6, KHOẮT LỖ ∅9 ,TARO REN M8

Nguyín công 9:TIỆN RÊNH φ24 ,LỖ φ22 ,TIỆN REN M24X1,5,VÂT MĨP 1X25

Nguyên công 10: kiểm tra

2.2/ Câc nguyín công:

a) Nguyên công 1: Phay mặt đáy

_ Định vị: chi tiết được hạn chế 3 bậc tự do ở mặtđỉnh bằng ba chot tỳ; để tăng độ cứng vững, hạn chế thêm 2 bậc tự do ở mặt bên bằng 2 chót tỳ, _ Kẹp chặt: bằng khối v di động ,phương lực kẹp chặt vuông góc với mặt B; chiều từ trai sang phải , điểm đặt tại cho mat cung tròn

w 2

n S

_ Chọn máy: máy phay 6H12

chọn dao phay mặt đầu liền khối

b) Nguyên công 2: Phay mặt đầu

_ Định vị: chi tiết được hạn chế 3 bậc tự do ở mặtđỉnh bằng ba chot tỳ; để tăng độ cứng vững, hạn chế thêm 2 bậc tự do ở mặt bên bằng 2 chót tỳ, _ Kẹp chặt: bằng khối v di động ,phương lực kẹp chặt vuông góc với mặt B; chiều từ trai sang phải , điểm đặt tại cho mat cung tròn

2,5

S n

NGUYÊN CÔNG 2 : PHAY M?T Đ?U

_ Chọn máy: máy phay 6H12

chọn dao phay mặt đầu liền khối P18

B

S

S n

w

Mặt đây định vị 3 bật tự do ,mặt bín định vị 1 BTD,khối V định vị 2 BTD ,kẹp chặt bằng

mỏ kẹp cơ khí vuông góc với mặt B

Chọn mây khoan đứng k125

Mũi khoan ruôt gà P18

d) Nguyãn cäng 4:PHAY 2 MẶT BÊN

mặt phẳng dịnh vị 3 BTD ,lỗ ∅13 định vị bằng chot trụ ngắn 2 BTD ,lỗ ∅10 định vị bằng chót trám 1 BTD

lực kẹp vuông góc với mặt đầu

chọn máy phay nằm ngang 6H82

Chọn dao phay đĩa 3 mặt răng thép gió P18 răng chắp

1,25

1,25

2

n S

e) Nguyãn cäng 5:Phay mặt B

mặt phẳng đáy định vị 3 BTD ,lỗ ∅13 định vị bằng chót trụ ngắn 2 BTD ,lỗ ∅10 định vị bằng chót tram 1 BTD

Lực kẹp vuông góc với mặt đáy

32

23 1,25 S

n

w

2 2

Chon máy phay đứng 6H12

Dao phay ngón P18

f) Nguyãn cäng 6:PHAY RANH 2mm

mặt phẳng đáy định vị 3 BTD ,lỗ ∅13 định vị bằng chot trụ ngắn 2 BTD ,lỗ ∅10 định vị bằng chót trám 1 BTD

Lực kẹp vuông góc với mặt đ

chọn máy phay nằm ngang 6H82

Chọn dao phay đĩa 3 mặt răng thép gió P18 răng chắp

2

2 2

s n

w

g) Nguyãn cäng 7:PHAY RÃNH ĐUÔI ÉN

mặt phẳng đáy định vị 3 BTD ,lỗ ∅13 định vị bằng chot trụ ngắn 2 BTD ,lỗ ∅10 định vị bằng chót tram 1 BTD

Lực kẹp vuông góc với mặt đầu

Chon máy phay đứng 6H12

Dao phay ngón và dao phay định hình P18,và dao phay ngón D=2mm

Lực kẹp vuông góc với mặt đáy

Chọn mây 2A125

Mũi khoan ruột gă đuôi trụ P18,mũi khoĩt B6k8; mũi P6M5

s n

2 2

m)Nguyín công 9:TIỆN RÊNH φ24 ,LỖ φ22 ,TIỆN REN M24X1,5,VÂT MĨP 1X25

-Chọn máy : Chọn máy tiện T616

-Chọn dao tiện rênh BK8;tiện lỗ φ22 BK8;tiện ren Bk6,dao vât mĩp P6M5

2,5

2

S S

S 2

w

n

Mặt đầu định vị 3 BTD bằng 3 chót tì ,nửa mặt trụ tròn định vị 2 BTD bằng khối V, kẹp bằng mỏ kẹp cơ khí phđn đôi Được gâ lín đồ gâ vă đồ gâ đươc gâ lín mđm cặp 3 chấu của mây tiện

n) Nguyên công 10: kiểm tra

kiểm tra độ không vuông góc giửa lỗ ∅22 vă mặt đây không vươt quâ 0.02/100mm

`

3/ Tra lượng dư cho câc bề mặt:

* Tra bảng 1.88 trang 112 sổ tay gia công cơ: Công nghệ chí tạo phôi bằng phương phâp dập nóng

- Lượng dư về một phía đối với chi tiết rỉn trín mây búa có trọng lượng < 40kg, chiều dăi <800mm lấy từ 0,6÷1,2 đến 3÷6,4 mm Dung sai 0,7÷3,4 đến 1,6÷11mm

*Tra bảng 1.89 trang 112 sổ tay gia công cơ ta có:

-Lượng dư câc bề mặt ngoăi về một phía lă 5÷8 mm, nín ta chọn mỗi mặt

Zb=2mm

-Lượng dư bề mặt trong của lỗ dùng để khoan 2 lỗ lă 5 vă 6,5

4/ Tra chế độ cắt cho câc nguyín công:

4.1 Nguyín công 1:Gia công mặt đây

Chọn máy: Chọn máy phay đứng 6H12 Công suất của máy Nm=10 kw Số cấp tốc độ của trục chính là

[Tra sách tính toán thiết kế máy cắt kim loại.Tác giả Phạm Đắp]

Chọn dao: Dao phay dùng dao phay mặt đầu P18 vật liệu là thép gió.Có các thông số sau: D=63mm, L=40mm, Z=14(răng).

Để gia côngbề mặt đây(A) ta tiến hành như sau:

Bước một: phay thô bề mặt đây đạt độ

nghệ chế tạo máy tập II].Như vậy lượng

nt 219,1558(m/phút)

49.14,3

7365,33

=

Lượng chạy dao phút là:

5.123 công suất cắt sẽ là N=8,7kw.

n.S

LL

Chiều sâu cắt t=0,3(mm), lượng chạy

chạy dao răng sẽ là:

14

4,0z

SV = =

Tra bảng 5.121sổ tay công nghệ chế tạo

tính được vận tốc tính toán :

Số vòng quay của trục chính

(vòng/phút)

1895,21263

.14,3

9985,41.1000D

V.1000

π

=

(m/phút)

5114,461000

235.63.14

bảng 5.123 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ta được công suất cắt là N=3kw

81383,7

≈

=++

Do đó ta có phiếu tiến trình công nghệ:

2 Nguyín công :Gia công mặt đầu

Chọn máy: Chọn máy phay

cấp tốc độ của trục chính là Z=18, số vòng

tính toán thiết kế máy cắt kim loại.Tác giả Phạm Đắp]

Chọn dao: Dao phay dùng dao phay mặt đầu P18 vật liệu là thép gió.Có các thông số sau: D=63mm, L=40mm, Z=14(răng).

Để gia côngbề mặt đây(A) ta tiến hành như sau:

Bước một: phay thô bề mặt đây đạt độ

nghệ chế tạo máy tập II].Như vậy lượng

tay công nghệ chế tạo máy tập II.Ta được

Các hệ số điều chỉnh Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết

Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề

Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền của dao

Vậy tốc độ tính toán:

Vt=Vb.k1.k2.k3=0,9.0,9.0.85.49=33,7365(m/phút) Số vòng quay của trục chính theo tính toán là:

nt 219,1558(m/phút)

49.14,3

7365,33

phút m

=

=

Lượng chạy dao phút là:

5.123 công suất cắt sẽ là N=8,7kw.

T0=

n.S

LL

Chế độ cắt bước 2: Phay tinh bề mặt đây

Chiều sâu cắt t=0,3(mm), lượng chạy

chạy dao răng sẽ là:

14

4,0z

SV = =

Tra bảng 5.121sổ tay công nghệ chế tạo

tính được vận tốc tính toán :

Số vòng quay của trục chính

(vòng/phút)

1895,21263

.14,3

9985,41.1000D

V.1000

π

=

Do vậy ta chọn nm=235(vòng/phút).Vậy

(m/phút)

5114,461000

235.63.14,31000

π

bảng 5.123 sách sổ tay công nghệ chế tạo

máy tập II ta được công suất cắt là N=3kw

T0 [phút]

n.S

LL

81383,

Sph(m m/ph)

V(m/ph )

n(v/p h)

T0(s ) Phay

tinh

mặt

đầu

3)Nguyín công 3:khoan lỗ ∅10, ∅13:

Chón maùy : Maùy khoan 2A125, cođng suaât maùy : Nm = 1 (kW), η = 0,8 Chón dao : Muõi khoan ruoôt gaø

khoan lỗ ∅10:

+ Cheâ ñoô caĩt :

- Chieău sađu caĩt : t = 5 (mm)

- Löôïng cháy dao : S = 0,38 (mm/voøng)

- Toâc ñoô caĩt : V = 20,5 (m/phuùt) (Bạng 5 – 86 STCNCTM – II)

Toâc ñoô caĩt tính toaùn : Vt = V*k1*k2*k3

k1 – Heô soâ ñieău chưnh phú thuoôc tuoơi beăn; k1 = 0,87

k2 – Heô soâ ñieău chưnh phú thuoôc vaøo tráng thaùi gia cođng; k2 = 1,1 k3 – Heô soâ ñieău chưnh phú thuoôc vaøo chieău sađu loơ ; k3 = 1

Vaôy Vt = 20,5*0,87*1,1*1 = 19,6 (m/phuùt)

Soâ voøng quay tính toaùn : nt = *π

*1000

D

V t

= 10*3,14

6,19

*1000

= 580 (voøng/phuùt) Döïa vaøo bạng ñaịt tính toâc ñoô cụa maùy ta coù : n = 545 (voøng/phuùt) Toâc ñoô caĩt thöïc teâ : Vtt = 1000

*10

= 17 (m/phuùt) Cođng suaât caĩt : No = 0,8 (kW)

So sánh công suất cắt với công suất máy ta có : No ≤ Nm *µ

Ta có : 0,8 = 1*0,8 = 0,8

Vậy chọn máy khoan 2A125 là đảm bảo công suất cắt.

• Thời gian cơ bản : T0 = S n i

L L L

*

2

1++

⇒ To =

38,0

*624

7,52

23+ +

= 0,125 (phút)

khoan lỗ ∅13:

+ Chế độ cắt :

- Chiều sâu cắt : t = 6,5 (mm)

- Lượng chạy dao : S = 20,5 (mm/ph)

- Tốc độ cắt : V = 20,5 (m/phút) (Bảng 5 – 86 STCNCTM – II)

Tốc độ cắt tính toán : Vt = V*k1*k2*k3

k1 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc tuổi bền; k1 = 0,87

k2 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái gia công; k2 = 1,1 k3 – Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều sâu lổ ; k3 = 1

Vậy Vt = 20,5*0,87*1,1*1 = 19,6 (m/phút)

Số vòng quay tính toán : nt = *π

*1000

D

V t

= 13*3,14

6,19

*1000

= 446 (vòng/phút) Dựa vào bảng đặt tính tốc độ của máy ta có : n = 545 (vòng/phút) Tốc độ cắt thực tế : Vtt = 1000

*13

= 17 (m/phút) Công suất cắt : No = 0,8 (kW)

So sánh công suất cắt với công suất máy ta có : No ≤ Nm *µ

Ta có : 0,8 = 1*0,8 = 0,8

Vậy chọn máy khoan 2A125 là đảm bảo công suất cắt.

• Thời gian cơ bản : T0 = S n i

L L L

*

2

1++

⇒ To =

38,0

*624

41,92

23+ +

= 0,145 (phút)

ph) V(m/phút) n(vòng/phút) N(kW) To(s)

-Dao chuyễn động quay tròn.

-Chi tiết chuyễn động tịnh tiến với bàn máy

4 Chọn máy và dao :

-Chọn máy phay nằm ngang 6H82, ta có:

Số cấp tốc độ trục chính

Nđc=7Kw, hiệu suất η=0,75 -Chọn dao phay đĩa ba mặt răng thép gió P18 răng chắp

D=60mm, B=10mm, Z=16.(Tra bảng 5-172 sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2)

5,27.1000

.1000

ph v D

Sp=n.Z.Sz =146.16.0,18=420(mm/ph)

theo máy , ta chọn Sp=420(mm/ph).

Công suất cắt:

Theo sổ tay công nghệ chế tạo máy tập

2, ta có bảng 5-175 ta có Nc=1.2(Kw)

56.1000D

V.1000

n.D

Sp=n.Z.Sz =290.16.0,03=139,2(mm/p)

theo máy ta chọn Sp=130(mm/p)

Công suất cắt:

)Kw(2,1

Nc = 6.Tính thời gian cơ bản:

S

LLLT

p

2 1

L1: chiều dày ăn dao =

)mm(2,12mm)35,0(

p

2 1

L1: chiều dày ăn dao =

)mm(4,10mm)35,0(

phút

5)Nguyín công 5:phay mặt B

Chọn máy: Chọn máy phay đứng 6H12 Công

trục chính là Z=18, số vòng quay giới hạn là

kế máy cắt kim loại.Tác giả Phạm Đắp]

Chọn dao: Dao phay dùng dao phay mặt đầu vật liệu là thép gió.Có các thông số sau: D=63mm, L=40mm, Z=14(răng).

Để gia côngbề mặt đây(A) ta tiến hành như sau:

Bước một: phay thô bề mặt đây đạt độ

nghệ chế tạo máy tập II].Như vậy lượng

nt 219,1558(m/phút)

49.14,3

7365,33

phút m

=

=

Lượng chạy dao phút là:

5.123 công suất cắt sẽ là N=8,7kw.

T0=

n.S

LL

L1+ + 3

trong đó :

L1, L2: lượng ăn dao vào và thoát dao

Chế độ cắt bước 2: Phay tinh bề mặt đây

Chiều sâu cắt t=0,3(mm), lượng chạy

chạy dao răng sẽ là:

14

4,0z

SV = =

Tra bảng 5.121sổ tay công nghệ chế tạo

tính được vận tốc tính toán :

Số vòng quay của trục chính

(vòng/phút)

1895,21263

.14,3

9985,41.1000D

V.1000

π

=

(m/phút)

5114,461000

235.63.14

bảng 5.123 sách sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II ta được công suất cắt là N=3kw

T0 [phút]

n

S

L L

2383,

Kẹp chăt: ở đây chi tiết được sản xuất ởdạng sản xuất hàng loạt vua nên ta dùng cơ cấukẹp chặt bằng khí nén có phương chiều thể hiện

ở sơ đồ định vị và kẹp chặt

Chọn máy: Chọn máy phay vạn năng 6H82,công suất làm việc của máy là N=7(kw), hiệu suất

η=0,75, máy có số cấp tốc độ Z=18

Chọn dao: Chọn dao phay đĩa ba mặt răngcó gắn mãnh hợp kim cứng có các thông số sau:D=50(mm), bề rộng B=2(mm), số răng Z=20(răng) Trabảng 4.82 sổ tay CNCTM tập I

Chế độ cắt khi phay: Chiều sâu cắtt=2(mm), lượng chạy dao răng Sz=0,25(mm) tra bảng5.33 sổ tay CNCTMC tập II.Số vòng quay của trụcchính nm=118(v/ph) chọn theo máy 6H82 Như vậy

Sph=Sz.Z.nm=0,25.20.118=472(v/ph), chọn Sph=475(v/ph),tốc độ cắt tính theo công thức thực nghiệm:

Vb m Vx y

StT

C

=Trong đó :

CV: hệ số mũ (CV=690), m, x, y là các hệsố.(m=0,35, x=0,3, y=0,4)

T: chu kỳ tuổi bền của dụng cụ cắt chọntheo đường kính của dao T=120(phút)

Hay Vb 37,071(m/ph)

475.2.120

690

4 , 0 3 , 0 35 ,

=Xét đến các yếu tố khác ảnh hưởng đếntốc độ cắt dựa vào hệ số điều chỉnh kv.Khi đótốc độ cắt thực lúc này là

V=Vb.kv

kMV: hệ số phụ thuộc chất lượng bềmặt gia công kv=0,9