Thuyết minh đồ án công nghệ chế tạo máy thầy Nguyễn Hoài Namdề số 4 đại học spkt

Lời nói đầuQui trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng hộp cần đạt yêu cầu về các mặt đáy, độ song song của lỗ chính với mặt đáy, độ vuông góc của lỗ phụ với mặt đấy để làm chuẩn định vị..... Từ các yêu cầu trên, ta phải thiết kế một qui trình công nghệ hợp lý từ khâu tạo phôi đến khâu tạo thành chi tiết hoàn chỉnh.Trên cơ sở đó ta phải thiết kế đồ gá, tính chế độ cắt và xác định thời gian gia công cơ bản cho từng nguyên công một cách hợp lý để đạt hiệu quả kinh tế, kỹ thuật cao nhất. Những yêu cầu trên được thể hiện trong : ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG .Các số liệu, thông số do tra bảng hoặc tính toán đều dựa vào các tài liệu và kinh nghiệm của thầy hướng dẫn .Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau việc thiết kế quy trình công nghệ còn so sánh và chọn lọc ra được một phương án công nghệ hợp lý nhất đảm bảo yêu cầu về chất lượng, giá thành rẻ, thời gian, đáp ứng nhu cầu xã hội.Tuy nhiên, do còn yếu kém về kinh nghiệm thực tế nên không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính toán cũng như chọn các số liệu. Em rất mong thầy cô góp ý, bổ sung để kiến thức của em được vững vàng hơn .Sinh viên thực hiệnNguyễn Trường Giang MỤC LỤCCHƯƠNG 1 :NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔI31.1.Nghiên cứu chi tiết gia công:31.1.1.Bản vẽ chi tiết :31.1.2.Phân tích chi tiết gia công:31.1.3.Xác định dạng sản xuất :31.1.4.Phân tích tính công nghệ trong kết cấu :41.2.Phương pháp tạo phôi :51.2.1.Lượng dư đúc và bản vẽ chi tiết lồng phôi:51.2.2.Thiết kế mẫu đúc và bản vẽ lắp khuôn đúc :5CHƯƠNG 2 :THIẾT KẾ TRÌNH TỰ GIA CÔNG72.1.Mức độ phân tán nguyên công :72.2.Chọn chuẩn tinh :72.4.Chọn chuẩn thô:72.5.Trình tự gia công các mặt :72.6.Phương án gá đặt cho từng nguyên công :72.6.1.Phương án 1 :72.6.2.Phương án 2:72.6.3.Chọn phương án gia công :8CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG.123.1.Nguyên công 1: Phay mặt A123.1.1.Phay thô:123.1.2.Phay bán tinh133.2.Nguyên công 2: khoan 4 lỗ Ø8 và doa 2 lỗ Ø8 chéo nhau:143.2.1.Khoan :15 3.2.2.Doa : ...........................................................................................................................153.3.Nguyên công 3: Phay mặt 1163.3.1.Phay thô:173.4.Nguyên công 4 : Khoan lỗ ∅7.183.4.1.Khoan :193.5.Nguyên công 5 : Phay mặt 1+2 .203.5.1.Phay thô:213.6.Nguyên công 6: tiện lỗ ∅49.213.6.1.Tiện thô:223.6.2.Tiện bán tinh:233.7.Nguyên công 7: Khoan – taro lỗ M4243.7.1.Khoan :253.7.2.Taro:25CHƯƠNG 4: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO NGUYÊN CÔNG 1264.1.Công thức xác định lượng dư gia công cho bề mặt đối xứng:264.2.Xác định lượng dư :264.2.1.Các thành phần lượng dư của phôi:264.2.2.Các thành phần lượng dư của bước phay thô:274.2.3.Các thành phần lượng dư của bước phay bán tinh:274.2.4.Các thành phần còn lại của bảng tính lượng dư:27CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ285.1.Yêu cầu kỹ thuật:285.2.Kết cấu đồ gá:285.2.1.Sơ đồ nguyên lý đồ gá:285.2.2.Tính toán sai số động học đồ gá:295.2.3.Tính toán lực kẹp khi tiện thô:30 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOCỘNG HOÀ XÃ HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAMTrường Đại Học Sư Phạm Kỹ ThuậtĐộc Lập Tự DoHạnh Phúc KHOA CƠ KHÍ MÁY BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁYNHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁYHọ và tên: Nguyễn Trường Giang MSSV: 14143083Ngành: Cơ Khí Chế Tạo Máy Lớp : 141431BSố liệu cho trước: Sản lượng : 100000 chiếcnăm Điều kiện thiết bị: tự chọn.Nội dung thiết kế: 1 Nghiên cứu chi tiết gia công: Chức năng làm việc, tính công nghệ của kết cấu… 2 Xác định dạng sản xuất. 3 Chọn phôi và phương pháp tạo phôi, tra lượng dư gia công cho các bề mặt gia công. 4 Lập tiến trình công nghệ: Thứ tự gia công, gá đặt, so sánh các phương án, chọn phương án hợp lý. 5Thiết kế nguyên công: Vẽ sơ đồ gá đặt. Chọn máy, chọn dao(loại dao,kết cấu dao và vật liệu làm dao) Trình bày các bước gia công: Tra các chế độ cắt: n, s, t; tra lượng dư cho các bước và tính thời gian gia công cơ bản cho từng bước công nghệ. Tính lượng dư gia công cho nguyên công 1 Tính chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá gia công lỗ 49H7. 6Thiết kế đồ gá: Vẽ sơ đồ nguyên lý cho đồ gá. Thiết kế kết cấu và trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá. Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp của cơ cấu kẹp. Tính sai so gá đặt và so sánh với dung sai của nguyên công đang thực hiện trên đồ gá.Các bản vẽ: Tập bản vẽ sơ đồ nguyên công: 10 bản (A3). Bản vẽ thiết kế đồ gá: 1 bản (A1).(các bản vẽ A3 đóng thành một tập theo quy định của bộ môn)Ngày giao nhiệm vụ……18092017………………………………………Ngày hoàn thành nhiệm vụ …04122017…………………………...Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Hoài NamChủ nhiệm bộ mônGiáo viên hướng dẫn Ký tên Ký tênÝ kiến của Giáo viên ...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................Tp.HCM, ngày……… tháng ……… năm 20……Giáo viên hướng dẫnCHƯƠNG 1 :NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔINghiên cứu chi tiết gia công:Bản vẽ chi tiết :Thiếu dung sai hình dáng và vị trí :Dung sai độ song song của đường tâm lỗ ∅49 với mặt đáy của chi tiết là 0,02mmDung sai dộ vuông góc của mặt đầu lỗ với mặt đáy là 0,04 mm(Trang bảng 10 sách Dung sai –Kỹ thuật đo)Dung sai các kích thước khác :〖118 〗_(0,175)(+0,175) , 〖55〗_(0,15)(+0,15) , 〖59〗_(0,023)(+0,023) , 〖58〗_(0,023)(+0,023) , 〖86〗_(0,0435)(+0,0435) ( bảng 1 phụ lục 1 trang 267 sách Dung sai – Kỹ thuật đo ).Phân tích chi tiết gia công:Chi tiết sau khi gia công dùng để lắp với bạc để đỡ trục nằm ngangChi tiết gia công có dạng hộp .Lỗ ∅49 dùng lắp với bạc , trục nằm ngang, ổ lăn ... nên cần độ chính xác và độ bóng cao ( IT7,∇6Ra1,6 ).Mặt A của chi tiết dùng để làm chuẩn tinh thống nhất để gia công lỗ ∅ 49 (IT9,∇6 Ra1,6).2 lỗ ∅8 chéo nhau (IT7,∇7 Ra0,8) sách CNCTM –Trần Văn Địch tr 479.Lỗ ∅7 không tham gia vào quá trình làm việc của chi tiết (∇2 Ra 25).2 mặt đầu dùng để lắp ghép với chi tiết khác ( ví dụ nắp, mặt bích ... ) bẳng vít M4 nên không cần độ bóng cao (IT8,∇4 Ra6,3).Mặt phẳng trên cùng không tham gia vào quá trình làm việc của chi tiết (IT12,∇4 Ra6,3 ).→ Vậy các bề mặt quang trọng là : Lỗ ∅49, mặt A, 2 lỗ ∅8 chéo nhau .Có thể gia công mặt A bằng phay.Lỗ ∅49 có thê gia công bằng phương pháp tiện với đồ gá chuyên dùng tương tự đồ gá hình 16.11 trang 502 sách CNCTM –Trần Văn Địch.Có thể dùng 2 dao phay đĩa để gia công đông thời 2 mặt đầu của lỗ ∅49 .Xác định dạng sản xuất :Dùng phần mềm solidworks vẽ khối 3D của chi tiết ta có được thể tích : V=0,292 〖dm〗3Chọn vật liệu : theo đề ta có GC250 có σ_kéo = 25 kg〖mm〗2 , mà chi tiết thuộc dang chịu tải trung bình, làm việc trong môi trường rung động nên vật liệu phải đáp ứng được độ cứng vững. Vật liệu thông thường dùng để chế tạo là thép cacbon, thép hợp kim, các loại gang xám. Ở đây với chi tiết này ta chọn vật liệu là gang xám GX 28 – 48, do việc chế tạo (đúc) và gia công cũng như giá thành đối với vật liệu gang xám thấp. Với vật liệu gang xám GX 2848 có các thành phần nhưu sau :Mác gangĐộ bềnĐộ cứng HBKéoNénGX 28 482848170 – 229 (chọn 180)Vậy t có thể thay thế vật liêu GC250 bằng GX2848 .→ Trọng lương riêng của gang xám là :γ = 7 kg〖dm〗3→ Khối lượng của chi tiết m = V.γ = 2,04 B=78 nên L1= D2 +3 mm = 1002 + 3= 53 .Chọn L2= 5mm ⇒ (phút), suy raTp =10%T0 =0.1.0.47=0,047 phút;Tpv =11%T0 =0.11.0.47=0,0517 phút;Ttn =5% T0 =0.05.0.47 =0,0235phút;Vậy:Ttc =T0 +Tpv +Tp + Ttn =0,5452 phút.Phay bán tinhChiều sâu cắt: t= 1mm;Lượng chạy dao bán tinh: S0 = 1,2 mmvòng (Bảng 5125 sổ tay CNCTM 2);Vận tốc cắt: V = 203 mphút (Bảng 5127 sổ tay CNCTM 2). Các hệ số dịch chỉnh:K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang K1=1,12 (Bảng 5 127, Sổ tay CNCTM 2);K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K2=0.8 (Bảng 5 127, Sổ tay CNCTM 2)K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim với mác BK6 nên K3= 1 (Bảng 5 127, Sổ tay CNCTM 2)K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công K4=1 (Bảng 5 127, Sổ tay CNCTM 2)K5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay K5 = 1 (Bảng 5127, Sổ tay CNCTM 2)K6: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính K6 = 1,1 (Bảng 5 127, Sổ tay CNCTM 2)⇒ V=203 x1,12.0,8.1.1.1.1,1 = 200mphút;Số vòng quay trục chính: n=1000VπD=(1000 × 200)(3.14× 100) = 636,94 vòngphút, theo thuyết minh máy chọn n= 600 vòngphút;Vận tốc thực tế: V= (n.π.D)1000 = (600 × 3.14× 100)1000 = 188,4 mphútLượng chạy dao phút: Sph = Sv.n= 1,2.600 = 720 mmphút, theo máy chọn Sph= 750 mmphút;Công suất cắt: N= 3,8 kw (Bảng 5130 sổ tay CNCTM 2) thỏa điều kiện công suất cắt của máy.Thời gian nguyên công: Thời gian gia công cơ bản T0: L: Chiều dài bề mặt gia công (mm);L1: Chiều dài ăn dao (mm);L2: Chiều dài thoát dao (mm);S: Lượng chạy dao vòng (mmvòng);n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút.Khi D=100> B=78 nên L1= D2 +3 mm = 1002 + 3= 53Chọn L2= 5mm ⇒ (phút), suy raTp =10%T0 =0.1x0.188=0,0188 phút;Tpv =11%T0 =0.11x 0.188=0,021 phút;Ttn =5% T0 =0.05x0.188 =0,0094 phút;Vậy:Ttc =T0 +Tpv +Tp + Ttn =0,237 phút. Nguyên công 2: khoan 4 lỗ Ø8 và doa 2 lỗ Ø8 chéo nhau:Sơ đồ gá đặt: Định vị: Dùng phiến tì định vị mặt 1 hạn chế 3 bậc tự do, dùng chốt tì đầu khía nhám tì vào mặt 2 hạn chế 2 bậc tự do, dùng chốt tì đầu chỏm cầu tì vào mặt 3 hạn chế 1 bậc tự do.Kẹp chặt: dùng cơ cấu đoàn kẹp kẹp bên trong lỗ với lực kẹp hướng từ dưới lên theo phương thẳng đứng.Chọn máy: Máy khoan đứng 2H125, công suất động cơ chính Nm = 2,2 Kw, số cấp tốc độ trục chính bằng 12, n=971360 vgph (Bảng 4.1 sách HDTKDACNCTM)Chọn dao: Mũi khoan ruột gà đuôi trụ kiểu 2 thép gió P18 có D = 7,8mm, L= 50, l= 20 tra sổ tay CNCTM tập 1 trang 326, dùng đầu khoan nhiều trục điều chỉnh được với số hiệu SU200 để khoan cùng lúc 4 lỗ và doa cùng lúc 2 lỗ chéo nhau trong 1 lần gá đặt.Dụng cụ đo: Thước kẹp dài 150mm, Độ chính xác 0.05.Chế độ cắt:Chia bước: Nguyên công này chia làm 2 bước khoan và doa.Khoan :Chiều sâu cắt: t= D2 = 7,82 = 3,9mmBước tiến khi khoan: S= 7,34.D0,81〖HB〗0,75 mmvòngCó điều kiện ban đầu :D=7,8mm, HB=180→S = 0,788mmvòng do lỗ có chiều sâu < 5D nên k=0,9 ( bảng 83 trang 87 sách Chế độ cắt gia công cơ khí ) .Vậy S=0,788.0.9=0,71 mmvòng.Tốc độ cắt : V=(C_v.D(Z_v ))(Tm.t(X_v ).S(Y_v ) ).k_v mphútTra sách CĐCGCCK : C_v=17,1, X_v = 0, Y_v = 0,4, , Z_v = 0,25 , m= 0,125 (bảng 33); T=35 phút (bảng 43), k_mv=1,13 (bảng 53),k_nv=1(bảng 71),k_uv=1(bảng 81),k_lv=1 k_v=k_mv.k_nv 〖.k〗_uv.k_lv = 1,13Vậy V=27,3 mphút.Số vòng quay : n = 1000VπD = 1000.27,33,14.7,8 = 1114,65 vphút chọn theo máy n_m= 960 vphút→ V_tt = 23,5 mphútCông suất khi khoan : N=(M.n)975 = (M.960)975 với M= C_M.D(Z_M ).S(Y_M ).k_(m_M ) (kGm)Bảng 73 sách CĐCGCCK : C_M=0,021, Z_M=2, Y_M=0,8Bảng 131 sách CĐCGCCK: k_(m_M )= 〖(HB190)〗np= 〖(180190)〗np.Bảng 131 sách CĐCGCCK: n_p = 0,8 → k_(m_M ) = 0,957 .→ M = 0,834.Vậy N= 0,834.960975 =0,82 < 2,2 kW thỏa điều kiện về công suất máy.Thời gian thực hiện nguyên công : T_0= (L+L_1+L_2)(S.n) Với L=10; L_1= D2cotφ +(0,5.....2) mm, φ = 59o →L_1=4,34mm ; chọn L_2=3mm→ Chọn T_01=0,1 phút do T_01 tính theo công thức quá nhỏ (1,5s)3.2.2 .Doa: Chiều sau cắt : t = (87,8)2 = 0,1mmChọn S: S=C_S.D0,7 = C_S.80,7Bảng 23 sách CCĐCGCCK : C_S = 0,2 → S= 0,2.80,7= 0,857 mmvòng, chọn theo máy S=0,81 mmvòngVận tốc cắt :V = (C_v.D(z_v ))(Tm.t(X_v ).S(Y_v ) ) .k_v mmphútBảng 33 : C_v =15,6 ; Z_v=0,2 ; X_v= 0,1 ; Y_v= 0,5, m=0,3.Bảng 53 : k_mv= 1,13 Bảng 63 : k_lv= 1→ k_v= k_mv.k_lv.k_nv = 1,13Bảng 81 : k_uv= không cóBảng 71: k_nv= 1→V= (15,6.80,2)(〖35〗0,3.〖0,1〗0,1.〖0,81〗0,5 ) =12,86 mphút.Số vòng quay trục chính : n = 1000V(π.D) = 1000.12,863,14.8 = 511,94 vphút. Chọn theo máy n=545 mphút.Thời gian thực hiện nguyên công : T_0= (L+L_1+L_2)(S.n) Với L=10; L_1= (Dd)2cotφ +(0,5.....2) mm, φ = 59o →L_1=2,06mm ; chọn L_2=3mm→ Chọn T_02=0,2 phút do T_02 tính theo công thức quá nhỏ (2s)T_0= T_01 +T_02=0,3 phútVậy T = 26%T_0 +T_0= 0,378sNguyên công 3: Phay mặt 1Sơ đồ gá đặt: Định vị: Định vị bằng mặt phẳng đáy (dùng phiến tì) và 2 lỗ vuông góc với mặt phẳng đó (dùng chốt trụ ngắn và chốt trám ) hạn chế 6 bậc tự do.Kẹp chặt: dùng cơ cấu kẹp liên động kẹp vào mặt 2 và chốt tì phụ tì vào mặt 3.Chọn máy: Máy phay đứng 6H12, công suất Nm = 7 Kw (bảng 4 5 sách HDTKĐACNCTM)Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK6 (K20) có D = 63mm và Z=5răng, L=172, chuôi côn Morse 4.Chế độ cắt:Tra chế độ cắt và thời gian gia công:Phay thô:Chiều sâu cắt: t= Z= 3mmLượng chạy dao thô: Sz = 0.24 mmrăng (Bảng 5125 sổ tay CNCTM 2);Vận tốc cắt: Vbảng = 141 mphút (Bảng 5127 sổ tay CNCTM 2). Trị số này tương ứng với chiều sâu cắt t=3,5mmCác hệ số dịch chỉnh:K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang K1=1,12 (Bảng 5 127, Sổ tay CNCTM 2);K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K2=0,8 (Bảng 5 127, Sổ tay CNCTM 2)K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim với mác BK6 nên K3= 1 (Bảng 5 127, Sổ tay CNCTM 2)K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công K4=0.8 (Bảng 5 127, Sổ tay CNCTM 2)K5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay K5 = 1 (Bảng 5 127, Sổ tay CNCTM 2)K6: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc góc nghiêng chính K6 = 1,1 (Bảng 5 127, Sổ tay CNCTM 2)Suy ra: V= Vbảng. K1 .K2 .K3 .K4. K5= 141.1,12.0,8.1.0,8.1.1,1 = 111,18 mphút;Số vòng quay trục chính tính toán:n=1000VπD=(1000 × 111,18)(3.14 × 63)=562 vòngphútCó máy 6H12 có m=18 cấp tốc độ :〖 φ〗(m1)=φ17=n_maxn_min = 118023,5 =50,2 → φ=1,26 (bảng 47 sách HDTKDACNCTM)Với n=562 → 〖1,26〗x = 56223,5 = 13,74 →x =14→Số vòng quay theo máy n_m = 23,5.14= 329, chọn n_m = 300vpVậy chọn số vòng quay theo máy nm = 300 vòngphútVận tốc thực tế: V= (n.π.D)1000 = (300 × 3.14× 63)1000 = 59,35(mphút)Lượng chạy dao phút: Sph = Sz.Z.n= 0.24.5.300 = 360 mmphútTheo máy S_ph = 375 mmphút (trang 221 CĐCGCCK) Công suất cắt: N= 2,3 kW < 7Kw (Bảng 5130 sổ tay CNCTM 2 trang 118) thỏa điều kiện công suất cắt của máyThời gian nguyên công: ;Thời gian gia công cơ bản T0: L: Chiều dài bề mặt gia công (mm);L1: Chiều dài ăn dao (mm);L2: Chiều dài thoát dao (mm);S: Lượng chạy dao vòng (mmvòng);n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút.Khi D=63> B=44,6 nên L1= D2 +3 mm = 632 + 3= 34,5 .Chọn L2= 5mm ⇒ (phút), suy raTp =10%T0 Tpv =11%T0 Ttn =5% T0 Vậy:Ttc =T0 +Tpv +Tp + Ttn =0,3175 phút= 19sNguyên công 4 : Khoan lỗ ∅7.Sơ đồ gá đặt: Định vị: Định vị bằng mặt phẳng đáy (dùng phiến tì) và 2 lỗ vuông góc với mặt phẳng đó (dùng chốt trụ ngắn và chốt trám ) hạn chế 6 bậc tự do.Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp liên động kẹp vào mặt 1Chọn máy: Chọn máy khoan đứng 2H125, công suất 2,2 kW, số cấp tốc độ bằng 12, giới hạn số vòng quayphút 452000, giới hạn chạy dao 0,11,6 mmvòng.( Bảng 4.1 Hướng dẫn TKĐACNCTM)Chọn dao: Mũi khoan ruột gà đuôi trụ thép gió P18 loại 2: D=7mm, L=74mm, l=34mmChế độ cắt :Khoan :Chiều sâu cắt: t= D2 = 72 = 3,5mmBước tiến khi khoan: S= 7,34.D0,81〖HB〗0,75 mmvòngCó điều kiện ban đầu :D=7mm, HB=180→S = 0,8mmvòng do lỗ có chiều sâu < 5D nên k=0,9 ( bảng 83 trang 87 sách Chế độ cắt gia công cơ khí ) .Vậy S=0,8.0.9=0,72 mmvòng.Tốc độ cắt : V=(C_v.D(Z_v ))(Tm.t(X_v ).S(Y_v ) ).k_v mphútTra sách CĐCGCCK : C_v=17,1, X_v = 0, Y_v = 0,4, , Z_v = 0,25 , m= 0,125 (bảng 33); T=35 phút (bảng 43), k_mv=1,13 (bảng 53),k_nv=1(bảng 71),k_uv=1(bảng 81),k_lv=1 k_v=k_mv.k_nv 〖.k〗_uv.k_lv = 1,13Vậy V=22,98 mphút.Số vòng quay : n = 1000VπD = 1000.22,983,14.7 = 1045,5 vphút chọn theo máy n_m= 960 vphút→ V_tt = 21,1 mphút Công suất khi khoan : N=(M.n)975 = (M.960)975 với M= C_M.D(Z_M ).S(Y_M ).k_(m_M ) (kGm)Bảng 73 sách CĐCGCCK : C_M=0,021, Z_M=2, Y_M=0,8Bảng 131 sách CĐCGCCK: k_(m_M )= 〖(HB190)〗np= 〖(180190)〗np.Bảng 131 sách CĐCGCCK: n_p = 0,8 → k_(m_M ) = 0,957 .→ M = 0,834.Vậy N= 0,834.960975 =0,82 < 2,2 kW thỏa điều kiện về công suất máy.Thời gian thực hiện nguyên công : T_0= (L+L_1+L_2)(S.n) Với L=7; L_1= D2cotφ +(0,5.....2) mm, φ = 59o →L_1=4 mm ; chọn L_2=3mm→Chọn T_0=0,1 phút T_0 tính theo công thức quá nhỏ (1,2s)Vậy T= 3s.Nguyên công 5 : Phay mặt 1+2 .Sơ đồ gá đặt: Định vị: Định vị bằng mặt phẳng đáy (dùng phiến tì) và 2 lỗ vuông góc với mặt phẳng đó (dùng chốt trụ ngắn và chốt trám ) hạn chế 6 bậc tự do.Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp liên động kẹp vào mặt 3Chọn máy: Máy phay ngang (Sổ tay CNCTM tập 3tr72 ),công suất Nm = 4,5 Kw.Chọn dao: Dao phay đĩa ba mặt rang thép gió có D=250mm, B=18 mm và Z=26 răng, tuổi bền dao T=180 phút (bảng 484 sách Sổ tay CNCTM tập 1)Nguyên công này do độ bóng cần đạt là Ra 6,3 nên chỉ cần phay thô , t=3,5 mm ( tra sách HDTKĐACNCTM trang 38 ).Tra chế độ cắt và thời gian gia công:Phay thô:Chiều sâu cắt: t= Z= 3,5 mmLượng chạy dao thô: Sz = 0.24 mmrăng (0.15÷0.25) (Bảng 5170 sổ tay CNCTM 2 trang 153);Vận tốc cắt: Vbảng = 29,5 mphút (Bảng 5172 sổ tay CNCTM 2). Tương ứng với t = 18 mmCác hệ số điều chỉnh:K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng của gang K1=1 (Bảng 5 134, Sổ tay CNCTM 2);K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao K2=1 (Bảng 5 172, Sổ tay CNCTM 2)K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công K3=0.75 (Bảng 5 134, Sổ tay CNCTM 2)K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công K4 = 1 (Bảng 5 134, Sổ tay CNCTM 2)Suy ra: V= Vbảng. K1 .K2 .K3 .K4. K5= 29,5x1x1x0,75x1 = 22,125 mphút;Số vòng quay trục chính tính toán:n=1000VπD=(1000 × 22,125)(3.14 × 100)=70,46 vòngphútVậy chọn số vòng quay theo máy nm = 102 vòngphútVận tốc thực tế: V= (n.π.D)1000 = (102 × 3.14× 250)1000 = 80,07 (mphút)Lượng chạy dao phút: Sph = Sz.Z.n= 0,24x26x102 = 636,48 mmphútCông suất cắt: N= 3,5 kw (Bảng 5175 sổ tay CNCTM 2) thỏa điều kiện công suất cắt của máy.Nguyên công 6: tiện lỗ ∅49.Sơ đồ gá đặt: Định vị: Định vị bằng mặt phẳng đáy và 2 lỗ vuông góc với mặt phẳng đó (dùng chốt trụ ngắn và chốt trám ) hạn chế 6 bậc tự do, Chốt tì phụ như trên hình minh họa.Kẹp chặt: Dùng trục có ren lắp với miếng chêm và tay quay để kẹp vào mặt 1.Chọn máy: Máy tiện T616, công suất Nm = 4,5KW.Chọn dao: Dao tiện lỗ kẹp bằng cơ khí có phần cắt bằng vật liệu compodit ( sổ tay CNCTM trang 319 ) với D = 20mm, L= 180mm, mảnh 3 cạnh φ0= 93, 〖φ0〗_1=27 Nguyên công này gồm 2 bước là tiện thô với t =2 mm và tiện bán tinh với t = 1mm( sổ tay CNCTM tập 2 trang 10)Tra chế độ cắt và thời gian gia công:Tiện thô:Chiều sâu cắt: t= Z= 2 mmLượng chạy dao thô: Sz = 0.35 mmvòng ứng với t=2 (Bảng 512 sổ tay CNCTM 2 trang 12);Vận tốc cắt: V=C_v(Tm.tx.Sy ) .k_v, V_(tiện trong) = V_(tiện ngoài).0,9Chọn T=60 phút, C_v = 292, x= 0,15, y= 0,2, m= 0,2 ( tra bảng 517 sổ tay CNCTM tập 2 trang 14)k_v=k_mv.k_nv.k_uvvới k_mv 〖=( 190180)〗(n_v ) (tra bảng 51 sổ tay CNCTM tập 2), n_v= 1,25 (bảng 52 sổ tay CNCTM 2 ) → k_mv =1,07 k_nv = 0,85 (bảng 55 sách sổ tay CNCTM 2 )k_uv = 1,1 chọn mãnh hợp kim cứng có vật liệu BK6 ( bảng 56 sổ tay CNCTM tập 2 )→ K_V = 1 V_(tiện ngoài) = 292(〖60〗0,2.20,15.〖0,35〗0,2 ) .1 = 143,148 mmphútVậy 〖V 〗_(tiện trong) = 128,83 mmphútSố vòng quay trục chính : n = 1000VπD =1000.128,83π118 = 350 vpTheo máy ta chọn n_(m )= 350 vp → V_tt = 129,68 mmphútTính lực cắt khi tiện trong :Tra công thức ở sách HDTKĐACNCTM trang 89: P_x =C_px. txx.Syx.Vnx.k_px .P_y =C_py. txy.Syy.Vny.k_py .P_z =C_pz. txz.Syz.Vnz.k_pz .Tra bảng 523 sách sổ tay CNCTM tập 2 :C_px =46 , xx = 1 , yx =0,4, nx = 0.C_py =54 ,xy = 0,9 , yy =0,75, ny = 0.C_pz =92 ,xz = 1 , yz = 0,75, nz = 0.Tra bảng 59 sổ tay CNCTM tập 2 : k_MPz =〖(180190)〗0,4, k_φPz = 0,89 , k_γPz = 1,1, k_λPz = 1→ k_Pz = 0,96 k_MPy =〖(180190)〗0,4, k_φPy = 0,5 , k_γPy = 1,4, k_λPy = 1→ k_Py = 0,66k_MPx =〖(180190)〗0,4, k_φPx = 1,17 , k_γPx = 1,4, k_λPx = 1→ k_Px = 1,57Vậy P_z = 80,38 NP_y = 30,26 NP_x = 94,9 N Công suất cắt : N=(Pz.V)(102.60 ) = 1,7 KW < 4,5 KW thỏa điều kiện về công suất của máy.Tính toán thời gian thực hiện nguyên công : T1= T_01 + 26%T_01〖Với T〗_o1 = (L+ L_1+L_2)(S.n) trong đó :L = 55mm, L_1 = ttanφ + 2 = 4mm, L_2=3mm → T_0 = 0,506 phút Vậy T1 = 0,64 phút = 37 sTiện bán tinh:Chiều sâu cắt: t= Z= 1 mmLượng chạy dao thô: Sz = 0.13 mmvòng ứng với bán kính đỉnh dao là 0,8 (Bảng 514 sổ tay CNCTM 2 trang 12);Vận tốc cắt: V=C_v(Tm.tx.Sy ) .k_v, V_(tiện trong) = V_(tiện ngoài).0,9Chọn T=60 phút, C_v = 292, x= 0,15, y= 0,2, m= 0,2 ( tra bảng 517 sổ tay CNCTM tập 2 trang 14)k_v=k_mv.k_nv.k_uvvới k_mv 〖=( 190180)〗(n_v ) (tra bảng 51 sổ tay CNCTM tập 2), n_v= 1,25 (bảng 52 sổ tay CNCTM 2 ) → k_mv =1,07 k_nv = 0,85 (bảng 55 sách sổ tay CNCTM 2 )k_uv = 1,1 chọn mãnh hợp kim cứng có vật liệu BK6 ( bảng 56 sổ tay CNCTM tập 2 )→ K_V = 1 V_(tiện ngoài) = 292(〖60〗0,2.10,15.〖0,13〗0,2 ) .1 = 193,6 mmphútVậy 〖V 〗_(tiện trong) = 174,3 mmphútSố vòng quay trục chính : n = 1000VπD =1000.174,3π118 = 470,4 vpTheo máy ta chọn n_(m )= 503 vp → V_tt = 186,4 mmphútTính lực cắt khi tiện trong :Tra công thức ở sách HDTKĐACNCTM trang 89: P_x =C_px. txx.Syx.Vnx.k_px .P_y =C_py. txy.Syy.Vny.k_py .P_z =C_pz. txz.Syz.Vnz.k_pz .Tra bảng 523 sách sổ tay CNCTM tập 2 :C_px =46 , xx = 1 , yx =0,4, nx = 0.C_py =54 ,xy = 0,9 , yy =0,75, ny = 0.C_pz =92 ,xz = 1 , yz = 0,75, nz = 0.Tra bảng 59 sổ tay CNCTM tập 2 : k_MPz =〖(180190)〗0,4, k_φPz = 0,89 , k_γPz = 1,1, k_λPz = 1→ k_Pz = 0,96 k_MPy =〖(180190)〗0,4, k_φPy = 0,5 , k_γPy = 1,4, k_λPy = 1→ k_Py = 0,66k_MPx =〖(180190)〗0,4, k_φPx = 1,17 , k_γPx = 1,4, k_λPx = 1→ k_Px = 1,57Vậy P_z = 19,12 NP_y = 7,72 NP_x = 31,93 N Công suất cắt : N=(Pz.V)(102.60 ) = 0,58 KW < 4,5 KW thỏa điều kiện về công suất của máy.Tính toán thời gian thực hiện nguyên công : T1= T_01 + 26%T_01〖Với T〗_o1 = (L+ L_1+L_2)(S.n) trong đó :L = 55mm, L_1 = ttanφ + 2 = 3mm, L_2=3mm → T_0 = 0,93 phút Vậy T2 = 1,17 phút = 70 sTổng thời gian cho 2 bước tiện thô và tiện bán tinh là :T1+T2 = 1 phút 47 giâyNguyên công 7: Khoan – taro lỗ M4Sơ đồ gá đặt: Định vị: Định vị bằng mặt phẳng đáy và 2 lỗ vuông góc với mặt phẳng đó (dùng chốt trụ ngắn và chốt trám ) hạn chế 6 bậc tự do.Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp liên động kẹp vào mặt 1Chọn máy: Chọn máy khoan đứng 2H125, công suất 2,2 kW, số cấp tốc độ bằng 12, giới hạn số vòng quayphút 452000, giới hạn chạy dao 0,11,6 mmvòng.( Bảng 4.1 Hướng dẫn TKĐACNCTM)Chọn dao: Mũi khoan ruột gà đuôi trụ thép gió P18 loại 2: D=3,6mm, L=52mm, l=20mmChế độ cắt :Khoan :Chiều sâu cắt: t= D2 = 3,62 = 1,8mmBước tiến khi khoan: S= 7,34.D0,81〖HB〗0,75 mmvòngCó điều kiện ban đầu :D=3,6mm, HB=180→S = 0,42mmvòng do lỗ có chiều sâu < 5D nên k=0,9 ( bảng 83 trang 87 sách Chế độ cắt gia công cơ khí ) .Vậy S=0,42.0.9=0,378 mmvòng. Tốc độ cắt : V=(C_v.D(Z_v ))(Tm.t(X_v ).S(Y_v ) ).k_v mphútTra sách CĐCGCCK : C_v=17,1, X_v = 0, Y_v = 0,4, , Z_v = 0,25 , m= 0,125 (bảng 33); T=35 phút (bảng 43), k_mv=1,13 (bảng 53),k_nv=1(bảng 71),k_uv=1(bảng 81),k_lv=1 k_v=k_mv.k_nv 〖.k〗_uv.k_lv = 1,13Vậy V=25,19 mphút.Số vòng quay : n = 1000VπD = 1000.25,193,14.3,6 = 2228,41 vphút chọn theo máy n_m= 2000 vphút→ V_tt = 22,608 mphút Công suất khi khoan : N=(M.n)975 = (M.960)975 với M= C_M.D(Z_M ).S(Y_M ).k_(m_M ) (kGm)Bảng 73 sách CĐCGCCK : C_M=0,021, Z_M=2, Y_M=0,8Bảng 131 sách CĐCGCCK: k_(m_M )= 〖(HB190)〗np= 〖(180190)〗np.Bảng 131 sách CĐCGCCK: n_p = 0,8 → k_(m_M ) = 0,957 .→ M = 0,834.Vậy N= 0,834.2000975 =1,71 < 2,2 kW thỏa điều kiện về công suất máy.Thời gian thực hiện nguyên công : T_0= (L+L_1+L_2)(S.n) Với L=10; L_1= D2cotφ +(0,5.....2) mm, φ = 59o →L_1=3 mm ; chọn L_2=3mm→ T_0=0,021 phútVậy T_1= 2s, do gia công 3 lỗ M4 băng cách dùng mâm quay nên thời gian gia công sẽ là 3T_1=6s.Taro:Taroâ baèng dao taroâ maùy theùp gioù coù dung dòch trôn nguoäi. Löôïng chaïy dao S=0,5 mmvg neân töø baûng 5 188, trang 171 So tay CNCTM tap 2 ta tra ñöôïc : Kích thöôùc danh nghóa cuûa ren M4 , böôùc ren P=0,5mm Vaän toác caét V=6 mmphHeä soá ñieàu chænh phuï thuoäc vaøo caáp chính xaùc thoâng thöôøng cuûa ren = 1Heä soá ñieàu chænh phuï thuoäc vaøo keïp chaët khi gia coâng = 1Heä soá ñieàu chænh phuï thuoäc vaøo vaät lieäu gia coâng=1,1 Chọn máy khoan đứng 2H125 :n=452000, chọn n=470 vphToác ñoä caét thöïc teá khi taroâ : .CHƯƠNG 4: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO NGUYÊN CÔNG 1Công thức xác định lượng dư gia công cho bề mặt đối xứng:Do đây là chi tiết dạng càng, vật liệu là gang xám GX 2848, nên ta có các bước công nghệ đạt được độ nhám, cấp chính xác như sau:Phôi : Rz0 + T0 = 500 m (Tra bảng 5.3 sách HDTKĐACNCTM); Do chi tiết có vật liệu là gang xám nên sau bước thứ nhất có thể loại trừ được Ti, nên các bước gia công kế tiếp Ti = 0:Phay thô Rz = 50 m; T1 = 0 ( Bảng 3.148HDTKĐACNCTM)Phay bán tinh Rz2= 25 m; T2 = 0Bề mặt gia công đối xứng dùng công thức (32) trang 226 sổ tay CNCTM1Lượng dư nhỏ nhất một phía:Z_imin=R_(zi1)+T_(i1) +ρ_(i1)+ ε_i bảng 5.1 sách HDTKĐACNCTM trang 74Trong đó:Zimin : Lượng dư bề mặt của bước công nghệ thứ i;Rzi1 : Chiều cao trung bình lớp nhấp nhô bề mặt do bước gia công sát trước để lại, i: là sai số gá đặt chi tiết ở bước công nghệ đang thực hiện_ i = Với c là sai số chuẩn, klà sai số kẹp chặt, đglà sai số đồ gá. Xác định lượng dư :Các thành phần lượng dư của phôi: Với phôi là phôi đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, CCX đúc đạt được là II ta có:Dung sai phôi khi đúc: phôi = 2000 (Bảng 311 sổ tay CNCTM1);Rz +T =500 . (Tra bảng 365 sổ tay CNCTM1);Tổng sai lệch vị trí không gian:Sai lệch không gian của phôi: Độ cong vênh theo chiều dài: c= k l = 1.2 x83= 99,6 Với: k= 1.2: Độ cong vênh chi tiết đúc (0.3÷1.5)(Bảng 367 sổtay CNCTM1) L= 83: Chiều dài cần tính của bề mặt gia công.Sai lệch vị trí tương quan của bề mặt gia công: Ta có độ lệch của lõi khi lắp lõi vào khuôn là p_vt = 1500μm tra bảng B14 sách Hướng dẫn thiết kế công nghệ đúc –Lê Cao Thăng.Suy ra tổng sai lệch không gian của phôi là: = = 1503 Các thành phần lượng dư của bước phay thô:Phay thô cấp chính xác 12, Rz = 100Dung sai thô = 1600 do lúc này cấp chính xác được xét vẫn là cấp chính xác của phôi đúc với kích thước danh nghĩa là 121mmSai số không gian còn lại sau bước phay thô:1 = 0,06 x 0 = 0,06 x 1503=90,18( m )Sai số gá đặt: Sai số gá đặt gồm các thành phần:  = Sai số chuẩn: = 0Sai số kẹp chặt: εk = 90 m ( Bảng 5.13 tr85 HDTKĐACNCTM) Sai số đồ gá rất nhỏ nên bỏ qua: εdg = 0 Suy ra sai số gá đặt:  = 90mLượng dư cho bước gia công tiện thô:Z_imin=R_(zi1)+T_(i1) +ρ_(i1)+ ε_i=280,18 μmCác thành phần lượng dư của bước phay bán tinh:Phay bán tinh đạt cấp chính xác IT 9, Độ nhám bề mặt Rz= 50Dung sai bán tinh = 1600 Sai số không gian còn lại sau bước tiện bán tinh: 2 = 0,04 x 0 = 0,04 x 1503= 60,12 ( m )Sai số gá đặt:  = 90mCác thành phần còn lại của bảng tính lượng dư:Kiểm tra kết quả :Phay thô:Zmax Zmin = 2,5–2,1 = 0.4mm ;δ_phôiδ_thô=2 – 1,6 = 0.4 mm ;Phay bán tinh:Zmax – Zmin = 0,3 – 0,3 = 0(μm) ;δ_thôδ_bántinh= 1,6 – 1,6 = 0 (μm) .Thứ tự các bước công nghệCác yếu tố của lượng dư μm)Lượng dư tính toán Zbmin( μm)Kích thước tính toán (mm)Dung sai δ( μm)Kích thước giới hạn (mm)Trị số giới hạn của lượng dư (mm)RzaTaiimaxminmaxminPhôi5001503122,573182000124,6122,6Phay thô100090,18902093120,480181600122,1120,52,52,1Phay bán tính50060,1290280,18120,21600121,8120,20,30,3CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁYêu cầu kỹ thuật:Gia công lỗ Ø49H7 với Ra = 1,6Kết cấu đồ gá:Thành phần đồ gá phải đảm bảo độ cứng vững khi gia công. Đồ gá gồm đế và thân được ghép với nhau bằng ốc lục giác , chốt trụ ngắn , chốt trám và cơ cấu kẹp được lắp với thân đồ gá thông qua bạc lót, đế đồ gá có lắp chốt tì phụ. Phương pháp định vị: + Dùng mặt phẳng khống chế 3 BTD+ Dùng chốt trụ ngắn 2BTD+ Dùng chốt trám 1BTDThao tác:+ Lắp chi tiết: đưa chi tiết lên thân của đồ gá lắp vào chốt trụ ngắn, chốt trám và áp sát vào mặt phẳng tì,sau đó dùng tay quay quay bulong kẹp theo chiều KĐH để kẹp chặt chi tiết, cuối cùng dùng khóa vănn điều chỉnh chốt tì phụ chạm vào bề mặt chi tiết.+ Tháo chi tiết: sau khi gia công xong, ta quay tay quay theo chiều ngược chiều KĐH , sau đó nhấc chi tiết ra khỏi chốt trụ và chốt trám để lấy chi tiết ra ngoài.Sơ đồ nguyên lý đồ gá:Phân tích lực tác dụng vào phôi khi tiện trong lỗ : Tính toán sai số động học đồ gá: Sai số gá đặt được tính theo công thức sao: (do phương của các sai số khó xác định nên ta dùng công thức cộng vecto) Sai số chế tạo cho phép cảu đồ gá ctct = Với : + c sai số chuẩn.Lỗ Ø8 có IT7→ ε_ct = (∆_min(chốt trụ)+∆_min(chốt trám))l.L = (0,013+0,015)82,73.86 = 29μm+ k sai số kẹp chặt do lực kẹp gây ra tra bảng 5.13 sách hướng dẫn đồ án công nghệ chế tạo máy .Do tì lên mặt phẳng của đồ gá nên xem như phiến tỳ.k = 90 µm+ m sai số mòn do đồ gá bị mòn gây ram =  = hệ số > lấy  = 0,1(định vị bằng chốt trụ ngắn và chốt trám)N = 20000 số lượng chi tiết gia công trên dồ gá.( chốt trụ và chốt trám gia công tối đa được 20000 chi tiết )ù => m = = 14,14 m + sai số điều chỉnh đcLà sai số sinh ra trong quá trình lắp ráp và điều chỉnh đồ gá. Sau số điều chỉnh phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh và dụng cụ được dùng để điều chỉnh khi lắp ráp.Trong thực tế tính toán đồ gá ta có thể lấy đc = 5 10 . Chọn đc = 5 + gd sai số gá đặt gd = ; với  là dung sai kích thước của chi tiếtVậy sai số chế tạo cho phép của đồ gá là :ct= mTính toán lực kẹp khi tiện thô:Lực cắt khi tiện thô (Px, Py, Pz) là phản lực của các lực P’x, P’y, P’z :Px,y,z = + S = 0,35 mmvg lượng chạy dao+ t = 2 mm chiều sau cắt+ V = 128.83 vận tốc cắtLực cắt Px : tra bảng 111, 121, 151 sách chế độ cắt trong gia công cơ khí+ Cpx = 46 + x = 1 + y = 0,4 + n = 0 + kp = Trong đó : = 0.96 = 1.17 = 1,4 = 1 Px = (N) (sach HDTKDACNCTM trang 89) Lực cắt Py : tra bảng 111, 121, 151 sách chế độ cắt trong gia công cơ khí+ Cpy = 54 + x = 0,9 + y = 0,75 + n = 0 + kp = Trong đó : = 0.95 = 0.5 = 1,4 = 1 Py = (N) (sach HDTKDACNCTM trang 89)Lực cắt Pz : tra bảng 111, 121, 151 sách chế độ cắt trong gia công cơ khí+ Cpz = 92 + x = 1 + y = 0,75 + n = 0 + kp = Trong đó: = 0,98 = 0,89 = 1,1 = 1 Pz = (N) (sach HDTKDACNCTM trang 89)Ta có phương trình cân bằng momen quanh A và ptcb momen quay quanh B:– K.Px.86 – K.Pz.69 + W_1.41,5 = 0W_2.39 – Py.K.86 – K.Pz.15,5= 0Với : ( sách HDTKĐACNCTM trang 144 )Hệ số an toàn K lấy vừa đủ trong khoảng từ 1,5 – 2,6Vậy chọn K=2 →Vậy dùng W_1 để tính lực kẹp .Lực kẹp cần thiết của cơ cấu kẹp: do Pz có xu hướng làm tăng lực kẹp nên :Wct = W + Pz= 659,4 – 80,38 = 739,78 (N)Đường kính vít cấy : vít cấy chịu lực dọc trục xem như bulong chịu kéo. Trong đó :C=1,4 Wct =786,64 (N) : lực kẹp của bulong = 10 : ứng suất kéo sách HDTKĐACNCTM trang 146Chọn ren theo tiêu chuẩn TCVN ren hệ mét là M12Như vậy ta nhận thấy rằng : việc kẹp chặt chi tiết được đảm bảo chi tiết được định vị 6 bậc tự do.TÀI LIỆU THAM KHẢOSỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY 1,2,3 – NGUYỄN ĐẮC LỘC.GIÁO TRÌNH DUNG SAI – KỸ THUẬT ĐO – TRẦN QUỐC HÙNG.HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁYHỒ VIẾT BÌNH VÀ NGUYỄN MINH THANH.HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ ĐÚC – LÊ CAO THĂNG.CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY – TRẦN VĂN ĐỊCH.VẼ KỸ THUẬT CƠ KHÍ 1 – TRẦN HỮU QUẾ.CÔNG NGHỆ KIM LOẠI – NGUYỄN TÁC ÁNHCHẾ ĐỘ CẮT TRONG GIA CÔNG CƠ KHÍ – NGUYỄN NGỌC ĐÀO.SỔ TAY ATLAS ĐỒ GÁ – TRẦN VĂN ĐỊCH.

Lời nói đầu

Qui trình công nghệ chế tạo chi tiết dạng hộp cần đạt yêu cầu về các mặt đáy, độ song song của lỗ chính với mặt đáy, độ vuông góc của lỗ phụ với mặt đấy để làm chuẩn định vị Từ các yêu cầu trên, ta phải thiết kế một qui trình công nghệ hợp lý từ khâu tạo phôi đến khâu tạo thành chi tiết hoàn chỉnh.

Trên cơ sở đó ta phải thiết kế đồ gá, tính chế độ cắt và xác định thời gian gia công

cơ bản cho từng nguyên công một cách hợp lý để đạt hiệu quả kinh tế, kỹ thuật cao nhất Những yêu cầu trên được thể hiện trong : ĐỒ ÁN THIẾT KẾ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG

Các số liệu, thông số do tra bảng hoặc tính toán đều dựa vào các tài liệu và kinh nghiệm của thầy hướng dẫn Một sản phẩm có thể có nhiều phương án công nghệ khác nhau việc thiết kế quy trình công nghệ còn so sánh và chọn lọc ra được một phương án công nghệ hợp lý nhất đảm bảo yêu cầu về chất lượng, giá thành rẻ, thời gian, đáp ứng nhu cầu xã hội.

Tuy nhiên, do còn yếu kém về kinh nghiệm thực tế nên không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính toán cũng như chọn các số liệu Em rất mong thầy cô góp ý, bổ sung

để kiến thức của em được vững vàng hơn

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Trường Giang

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 :NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔI 3

1.1 Nghiên cứu chi tiết gia công: 3

1.1.1 Bản vẽ chi tiết : 3

1.1.2 Phân tích chi tiết gia công: 3

1.1.3 Xác định dạng sản xuất : 3

1.1.4 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu : 4

1.2 Phương pháp tạo phôi : 5

1.2.1 Lượng dư đúc và bản vẽ chi tiết lồng phôi: 5

1.2.2 Thiết kế mẫu đúc và bản vẽ lắp khuôn đúc : 5

CHƯƠNG 2 :THIẾT KẾ TRÌNH TỰ GIA CÔNG 7

2.1 Mức độ phân tán nguyên công : 7

2.2 Chọn chuẩn tinh : 7

2.4 Chọn chuẩn thô: 7

2.5 Trình tự gia công các mặt : 7

2.6 Phương án gá đặt cho từng nguyên công : 7

2.6.1 Phương án 1 : 7

2.6.2 Phương án 2: 7

2.6.3 Chọn phương án gia công : 8

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 12

3.1 Nguyên công 1: Phay mặt A 12

3.1.1 Phay thô: 12

3.1.2 Phay bán tinh 13

3.2 Nguyên công 2: khoan 4 lỗ 8 và doa 2 lỗ Ø8 chéo nhau: 14

3.2.1 Khoan : 15

3.2.2.Doa : 15

3.3 Nguyên công 3: Phay mặt 1 16

3.3.1 Phay thô: 17

3.4 Nguyên công 4 : Khoan lỗ 7 18

3.4.1 Khoan : 19

3.5 Nguyên công 5 : Phay mặt 1+2 20

3.5.1 Phay thô: 21

3.6 Nguyên công 6: tiện lỗ 49 21

3.6.1 Tiện thô: 22

3.6.2 Tiện bán tinh: 23

3.7 Nguyên công 7: Khoan – taro lỗ M4 24

3.7.1 Khoan : 25

3.7.2 Taro: 25

CHƯƠNG 4: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CHO NGUYÊN CÔNG 1 26

4.1 Công thức xác định lượng dư gia công cho bề mặt đối xứng: 26

4.2 Xác định lượng dư : 26

4.2.1 Các thành phần lượng dư của phôi: 26

4.2.2 Các thành phần lượng dư của bước phay thô: 27

4.2.3 Các thành phần lượng dư của bước phay bán tinh: 27

4.2.4 Các thành phần còn lại của bảng tính lượng dư: 27

CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 28

5.1 Yêu cầu kỹ thuật: 28

5.2 Kết cấu đồ gá: 28

5.2.1 Sơ đồ nguyên lý đồ gá: 28

5.2.2 Tính toán sai số động học đồ gá: 29

5.2.3 Tính toán lực kẹp khi tiện thô: 30

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAM

-KHOA CƠ KHÍ MÁY- BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Họ và tên: Nguyễn Trường Giang MSSV: 14143083

I- Số liệu cho trước:

- Sản lượng : 100000 chiếc/năm

- Điều kiện thiết bị: tự chọn

II-Nội dung thiết kế:

1- Nghiên cứu chi tiết gia công: Chức năng làm việc, tính công nghệ của kết cấu…

2- Xác định dạng sản xuất

3- Chọn phôi và phương pháp tạo phôi, tra lượng dư gia công cho các bề mặt gia công

4- Lập tiến trình công nghệ: Thứ tự gia công, gá đặt, so sánh các phương án, chọn phương án hợp lý

5-Thiết kế nguyên công:

- Vẽ sơ đồ gá đặt

- Chọn máy, chọn dao(loại dao,kết cấu dao và vật liệu làm dao)

- Trình bày các bước gia công: Tra các chế độ cắt: n, s, t; tra lượng dư cho các bước và tính thời gian gia công cơ bản cho từng bước công nghệ

- Tính lượng dư gia công cho nguyên công 1

6-Thiết kế đồ gá:

- Vẽ sơ đồ nguyên lý cho đồ gá Thiết kế kết cấu và trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá

- Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp của cơ cấu kẹp

- Tính sai so gá đặt và so sánh với dung sai của nguyên công đang thực hiện trên đồ gá

IV- Ngày giao nhiệm vụ……18/09/2017………

V- Ngày hoàn thành nhiệm vụ …04/12/2017………

VI- Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Hoài Nam Chủ nhiệm bộ môn Giáo viên hướng dẫn Ký tên Ký tên Ý kiến của Giáo viên

Tp.HCM, ngày……… tháng ……… năm 20……

Giáo viên hướng dẫn

CHƯƠNG 1 :NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG VÀ TẠO PHÔI

1.1 Nghiên cứu chi tiết gia công:

1.1.1 Bản vẽ chi tiết :

- Thiếu dung sai hình dáng và vị trí :

- Dung sai độ song song của đường tâm lỗ 49 với mặt đáy của chi tiết là 0,02mm

- Dung sai dộ vuông góc của mặt đầu lỗ với mặt đáy là 0,04 mm

- (Trang bảng 10 sách Dung sai –Kỹ thuật đo)

- Dung sai các kích thước khác : , , , , ( bảng 1 phụ lục 1 trang 267 sách Dung sai – Kỹ thuật đo )

1.1.2 Phân tích chi tiết gia công:

- Chi tiết sau khi gia công dùng để lắp với bạc để đỡ trục nằm ngang

- Chi tiết gia công có dạng hộp

- Lỗ 49 dùng lắp với bạc , trục nằm ngang, ổ lăn nên cần độ chính xác và độ bóng cao ( IT7,6Ra1,6 )

- Mặt A của chi tiết dùng để làm chuẩn tinh thống nhất để gia công lỗ 49 (IT9,6 Ra1,6)

- 2 lỗ 8 chéo nhau (IT7,7 Ra0,8) sách CNCTM –Trần Văn Địch tr 479

- Lỗ 7 không tham gia vào quá trình làm việc của chi tiết (2 Ra 25)

- 2 mặt đầu dùng để lắp ghép với chi tiết khác ( ví dụ nắp, mặt bích ) bẳng vít M4 nên không cần độ bóng cao (IT8,4 Ra6,3)

- Mặt phẳng trên cùng không tham gia vào quá trình làm việc của chi tiết (IT12,4 Ra6,3 )

Vậy các bề mặt quang trọng là : Lỗ 49, mặt A, 2 lỗ 8 chéo nhau

- Có thể gia công mặt A bằng phay

- Lỗ 49 có thê gia công bằng phương pháp tiện với đồ gá chuyên dùng tương tự

Vậy t có thể thay thế vật liêu GC250 bằng GX28-48

Trọng lương riêng của gang xám là := 7 kg/

Khối lượng của chi tiết m = V = 2,04 <4 kg

- Số lượng chi tiết yêu cầu sản xuất trong 1 năm là 100000 ct nên chọn dạng sản xuất hàng khối ( tra bảng 1.1 sách CNCTM – Trần Văn Địch )

1.1.4 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu :

- Các lỗ 8, M4, 7 đều là các lỗ tiêu chuẩn và không phải lỗ nghiên

- Lỗ 49 là lỗ suốt , trơn, cần song song với mặ đáy để khi làm việc trục không bị

- 2 mặt đầu của lỗ 49 không có gờ, rãnh, là 2 mặt song song và đối xứng nhau thuận lợi cho gia công nhiều dao.

- Chi tiết có 4 gân tăng cứng

- Mặt đáy và mặt trên cùng song song với nhau thuận tiện cho việc đo đạt, khoan

1.2.1 Lượng dư đúc và bản vẽ chi tiết lồng phôi:

- Tra bảng 2.4 sách HDTKĐACNCTM ta có lượng dư được thể hiện trong hình sau :

- Chọn cấp chính xác của mẫu là IT12.

- Các mặt vuông góc với mặt phân khuôn đều có độ dốc là

- Các kích thước nhô ra của đầu gác lõi : , ( bảng B15 sách hướng dẫn thiết kế công nghệ đúc – Lê Cao Thăng trang 65 )

- Kết cấu lõi không có xương lõi

CHƯƠNG 2 :THIẾT KẾ TRÌNH TỰ GIA CÔNG

2.1 Mức độ phân tán nguyên công :

- Sử dụng máy vạn năng và đồ gá chuyên dùng thì cần phân tán nguyên công ,nếu nguyên công gồm 2 bước trở lên thì phải cân nhắc kỹ, cụ thể với đồ án nàythì :

o Nguyên công phaymặt đáy để làm chuẩn tinh thống nhất gồm 2 bước phaythô và phay bán tinh

o Nguyên công khoan 4 lỗ 8 và doa 2 lỗ 8 chéo nhau để làm chuẩn tinh gồm 2bước khoan và doa

o Nguyên công khoan –taro lỗ ren M4 gồm 2 bước khoan và taro

o Nguyên công tiện lỗ 49gồm 2 bước tiện thô và tiện bán tinh

Do yêu cầu kỹ thuật chi tiết mà phải thực hiện các nguyên công gồm 2 bước nhưtrên để đảm bảo độ chính xác hình dáng, vị trí và giảm sai số do gá đặt nhiều lần.2.2 Chọn chuẩn tinh :

- Dựa vào bản vẽ chi tiết và các chi tiết điển hình để chọn chuẩn tinh thống nhấtsao cho lúc định vị hạn chế được 6 bậc tự do của chi tiết

- Chuẩn tinh phải chọn sao cho kết cấu đồ gá là đơn giản và sử dụng tiện lợi

- Chuẩn tinh phải chọn sao cho khi kẹp chi tiết không bị biến dạng, mặt định vị códiện tích đủ lớn

- Ưu tiên chọn chuẩn tinh trụng với gốc kích thước để loại bỏ sai số chuẩn

Do chi tiết có dạng hộp nên chon chuẩn tinh thống nhất là mặt đáy và 2 lỗ vuônggóc với mặt phẳng đáy

2.4 Chọn chuẩn thô:

- Sau khi chọn chuẩn tinh , ta tiến hành chon chuẩn thô sao cho trong nguyêncông đó co thể gia công được một hặc một số mặt làm chuẩn tinh thống nhất Cụthể trong đồ án này , ta chọn mặt đầu lỗ chính để làm chuẩn thô gia công mặtđáy

2.5 Trình tự gia công các mặt :

- Do chi tiết đề cho là dạng hộp nên trình trự gia công chi tiết như sau :

o Gia công mặt phẳng chuẩn và các lỗ phụ để dùng làm chuẩn tinh thống nhấtcho việc gia công

o Dung mặt chuẩn và 2 lỗ vuông góc với mặt phẳng đó làm chuẩn tinh thôngnhất để gia công lần lượt các mặt còn lại :

2.6 Phương án gá đặt cho từng nguyên công :

2.6.1 Phương án 1 :

- NC1: Gia công mặt đáy A và 2 lỗ 8 chéo nhau

- NC2: Gia công 2 mặt phẳng song song (2 mặt đầu lỗ 49)

- NC3: Gia công mặt trên cùng của chi tiết

- NC4 : Gia công lỗ 49

- NC5: Gia công lỗ 7

- NC6 :Gia công 3 lỗ ren M4

2.6.2 Phương án 2:

- NC1 : Gia công mặt đáy A

- NC2 : Gia công khoan 4 lỗ 8 và doa 2 lỗ 8 chéo nhau

- NC3 : Gia công mặt trên cùng của chi tiết

- NC4 : Gia công 7

- NC5 : Gia công 2 mặt phẳng song song ( 2 mặt đầu lỗ 49)

- NC6 : Gia công lỗ 49

- NC7 : Gia công khoan – taro 3 lỗ M4

2.6.3 Chọn phương án gia công :

- Từ 2 phương án trên ta thấy phương án 2 khả thi hơn, do ở phương án 1 nguyêncông đầu gia công cùng lúc mặt đáy và 4 lỗ nên khó trong việc chế tạo đồ gá,điều chỉnh máy phức tạp , thời gian gia công lâu không có hiệu quả cao

Vậy chọn phương án 2

- Sơ đồ gá đặt cho phương án 2:

 

Sn

 



CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG.

3.1 Nguyên công 1: Phay mặt A

- Sơ đồ gá đặt:

W

 

S n

vị mặt 3 hạn chế 1 bậc tự do Vậy chi tiết hạn chế đủ 6 bậc tự do

- Kẹp chặt: dùng cơ cấu kẹp bằng ren để kẹp vào mặt 4

tốc độ trục chính bằng 18, n = 30-1500 vg/ph (Bảng 4.5 trang 49 sach hướngdẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy)

- Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK6 (K20) có D =100mm, B=50, và Z=8 răng, tuổi bền dao T=180 phút.

- Dụng cụ đo: Thước kẹp dài 150mm, Độ chính xác 0.05

Vậy chọn số vòng quay theo máy nm = 300 vòng/phút

- Thời gian nguyên công: ;

o L: Chiều dài bề mặt gia công (mm);

o L1: Chiều dài ăn dao (mm);

o L2: Chiều dài thoát dao (mm);

o S: Lượng chạy dao vòng (mm/vòng);

o n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút

o K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim - với mác BK6 nên K3= 1(Bảng 5 - 127, Sổ tay CNCTM 2)

- Thời gian nguyên công:

o L: Chiều dài bề mặt gia công (mm);

o L1: Chiều dài ăn dao (mm);

o L2: Chiều dài thoát dao (mm);

o S: Lượng chạy dao vòng (mm/vòng);

o n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút

3.2 Nguyên công 2: khoan 4 lỗ 8 và doa 2 lỗ Ø8 chéo nhau:

- Kẹp chặt: dùng cơ cấu đoàn kẹp kẹp bên trong lỗ với lực kẹp hướng từ dưới lêntheo phương thẳng đứng

cấp tốc độ trục chính bằng 12, n=97-1360 vg/ph (Bảng 4.1 sáchHDTKDACNCTM)

- Chọn dao: Mũi khoan ruột gà đuôi trụ kiểu 2 thép gió P18 có D = 7,8mm, L=

50, l= 20 tra sổ tay CNCTM tập 1 trang 326, dùng đầu khoan nhiều trục điềuchỉnh được với số hiệu SU200 để khoan cùng lúc 4 lỗ và doa cùng lúc 2 lỗ chéonhau trong 1 lần gá đặt

- Dụng cụ đo: Thước kẹp dài 150mm, Độ chính xác 0.05

- Chế độ cắt:

- Chia bước: Nguyên công này chia làm 2 bước khoan và doa

3.2.1 Khoan :

- Chiều sâu cắt: t= = = 3,9mm

- Bước tiến khi khoan: S= 7,34 mm/vòng

Có điều kiện ban đầu :D=7,8mm, HB=180

S = 0,788mm/vòng do lỗ có chiều sâu < 5D nên k=0,9 ( bảng 8-3 trang 87 sáchChế độ cắt gia công cơ khí )

mm/vòng

- : V= m/phút

Tra sách CĐCGCCK : =17,1, = 0, = 0,4, , = 0,25 , m= 0,125 (bảng 3-3); T=35phút (bảng 4-3),

=0,82 < 2,2 kW thỏa điều kiện về công suất máy

- Thời gian thực hiện nguyên công : =

- Vận tốc cắt :V = mm/phút

Bảng 3-3 : =15,6 ; =0,2 ; = 0,1 ; = 0,5, m=0,3

- Chọn máy: Máy phay đứng 6H12, công suất Nm = 7 Kw (bảng 4 - 5 sáchHDTKĐACNCTM)

- Chọn dao: Dao phay mặt đầu gắn mảnh hợp kim cứng BK6 (K20) có D =63mm và Z=5răng, L=172, chuôi côn Morse 4

- Vận tốc thực tế:

V= = = 59,35(m/phút)

- Lượng chạy dao phút:

Theo máy = 375 mm/phút (trang 221 CĐCGCCK)

- Công suất cắt: N= 2,3 kW < 7Kw (Bảng 5-130 sổ tay CNCTM 2 trang 118) thỏađiều kiện công suất cắt của máy

- Thời gian nguyên công: ;

o L: Chiều dài bề mặt gia công (mm);

o L1: Chiều dài ăn dao (mm);

o L2: Chiều dài thoát dao (mm);

o S: Lượng chạy dao vòng (mm/vòng);

o n: Số vòng quay hoặc hành trình kép trong một phút

- Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp liên động kẹp vào mặt 1

- Chọn máy: Chọn máy khoan đứng 2H125, công suất 2,2 kW, số cấp tốc độ bằng

12, giới hạn số vòng quay/phút 45-2000, giới hạn chạy dao 0,1-1,6 mm/vòng.( Bảng 4.1 Hướng dẫn TKĐACNCTM)

- Chọn dao: Mũi khoan ruột gà đuôi trụ thép gió P18 loại 2: D=7mm, L=74mm,l=34mm

- Chế độ cắt :

3.4.1 Khoan :

- Chiều sâu cắt: t= = = 3,5mm

- Bước tiến khi khoan: S= 7,34 mm/vòng

- Có điều kiện ban đầu :D=7mm, HB=180

S = 0,8mm/vòng do lỗ có chiều sâu < 5D nên k=0,9 ( bảng 8-3 trang 87 sáchChế độ cắt gia công cơ khí )

: V= m/phút

Tra sách CĐCGCCK : =17,1, = 0, = 0,4, , = 0,25 , m= 0,125 (bảng 3-3); T=35phút (bảng 4-3),

=0,82 < 2,2 kW thỏa điều kiện về công suất máy

-Thời gian thực hiện nguyên công : =

- Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp liên động kẹp vào mặt 3

- Vận tốc cắt: Vbảng = 29,5 m/phút (Bảng 5-172 sổ tay CNCTM 2) Tương ứng với

- Kẹp chặt: Dùng trục có ren lắp với miếng chêm và tay quay để kẹp vào mặt 1.

- Chọn dao: Dao tiện lỗ kẹp bằng cơ khí có phần cắt bằng vật liệu compodit ( sổtay CNCTM trang 319 ) với D = 20mm, L= 180mm, mảnh 3 cạnh = 93, =27

- Nguyên công này gồm 2 bước là tiện thô với t =2 mm và tiện bán tinh với t =1mm( sổ tay CNCTM tập 2 trang 10)

- Tra chế độ cắt và thời gian gia công:

V= , = 0,9

Chọn T=60 phút, = 292, x= 0,15, y= 0,2, m= 0,2 ( tra bảng 5-17 sổ tay CNCTMtập 2 trang 14)

- Tính lực cắt khi tiện trong :

Tra công thức ở sách HDTKĐACNCTM trang 89:

Công suất cắt : N= = 1,7 KW < 4,5 KW thỏa điều kiện về công suất của máy.Tính toán thời gian thực hiện nguyên công : T1= + 26%

- Tính lực cắt khi tiện trong :

Tra công thức ở sách HDTKĐACNCTM trang 89:

- Kẹp chặt: Dùng cơ cấu kẹp liên động kẹp vào mặt 1

- Chọn máy: Chọn máy khoan đứng 2H125, công suất 2,2 kW, số cấp tốc độ bằng

12, giới hạn số vòng quay/phút 45-2000, giới hạn chạy dao 0,1-1,6 mm/vòng.( Bảng 4.1 Hướng dẫn TKĐACNCTM)

- Chọn dao: Mũi khoan ruột gà đuôi trụ thép gió P18 loại 2: D=3,6mm,L=52mm, l=20mm

- Chế độ cắt :

3.7.1 Khoan :

Chiều sâu cắt: t= = = 1,8mm

Bước tiến khi khoan: S= 7,34 mm/vòng

Có điều kiện ban đầu :D=3,6mm, HB=180

S = 0,42mm/vòng do lỗ có chiều sâu < 5D nên k=0,9 ( bảng 8-3 trang 87 sáchChế độ cắt gia công cơ khí )

mm/vòng

- : V= m/phút

Tra sách CĐCGCCK : =17,1, = 0, = 0,4, , = 0,25 , m= 0,125 (bảng 3-3); T=35phút (bảng 4-3),

=1,71 < 2,2 kW thỏa điều kiện về công suất máy

-Thời gian thực hiện nguyên công : =

Với L=10; = cot +(0,5 2) mm, = 5 =3 mm ; chọn =3mm

=0,021 phút