Đồ án tốt nghiệp quy trình gia công chi tiết giá đỡ file CAD 2D + 3D kèm bản vẽ 4 đồ gá

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

LỜI NÓI ĐẦU

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

nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước hiện nay, với nhiệm vụ chính là thiết

kế, chế tạo những các thiết bị, phương tiện máy móc phục vụ cho sản xuất và trong sinh hoạt Để làm được điều này người kỹ sư cần có kiến thức đủ sâu

và rộng để có thể phân tích, đề xuất những phương án nhằm giải quyết tốt nhữnh vấn đề trong thiết kế cũng như chế tạo.

Nhằm giúp cho những sinh viên ngành cơ khí chế tao máy nói riêng cũng như các sinh viên các ngành kĩ thuật khác nói chung, bước đầu làm quen với những vấn đề trong thực tế sản xuất Đồ án công nghệ chế tạo máy

là cơ hội để sinh viên phải nghiêm túc phát huy tối đa tính độc lập sáng tạo đồng thời làm quen với cách sử dụng tài liệu, sổ tay, tiêu chuẩn trên cơ sở tổng hợp các kiến thức đã học để so sánh cân nhắc để giải quyết một vấn đề công nghệ cụ thể.

Trong đồ án công nghệ chế tạo máy này, em được giao nhiệm vụ thiết

kế quy trình công nghệ chế tạo chi tiết càng Đây là một chi tiết có hình dạng khá phức tạp, có yêu cầu về độ chính xác khá cao Trong quá trình thực hiện đồ án, mặc dù đã cố gắng tìm tòi nghiên cứu tài liệu làm việc một

cách nghiêm túc và cũng được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Nguyễn Văn Cường, tuy nhiên, do còn thiếu kinh nghiệm trong thực tế và kiến thức

còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót.Vì vậy, em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo và sự đóng góp ý kiến bạn bè để hoàn thiện hơn đồ án cũng như vốn kiến thức của mình.

T.P HCM, ngày 15 tháng 08 năm 2017

Sinh viên thực hiện

và bạc bị phá hỏng, khiến cơ cấu không hoạt động được nữa.

Như vậy khi chế tạo chi tiết cần phải đảm bảo chất lượng của vật liệu giacông đồng đều và phải chịu được ứng suất nhiệt sinh ra Bề mặt lắp ghép giữatrục và bạc phải gia công đạt độ nhẵn bóng cao để khi lắp ráp lớp nhấp nhô bềmặt bị san phẳng nhỏ đảm bảo cho bạc không bị phá hỏng khi làm việc

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

Chi tiết có dạng hộp do đó ta có thể áp dụng qui trình công nghệ gia côngchi tiết dạng hộp để gia công Bề mặt làm việc chủ yếu là mặt lỗ (yêu cầu độ kínkhít)

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

- Các bề mặt đều được thoát dao khi gia công

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

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

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

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

1.3 Các yêu cầu kĩ thuật.

- Chi tiết có một số bề mặt yêu cầu độ bóng và độ chính xác khá cao, vì

vậy yêu cầu gia công đạt độ chính xác cao

- Gối đỡ làm việc trong điều kiện chịu lực và chịu tải trọng khá lớn do

trục quay trên giá gây ra, các lực đó có thể là lực dọc trục, lực hướng tâm, trọng

lực của các chi tiết đặt trên nó, vì vậy chi tiết chế tạo cần đảm bảo các yêu cầu

kỹ thuật sau:

+ Độ cứng vững, chịu được tải trung bình ,chịu nén

+ Chịu ma sát và mài mòn hóa học

+ Kết cấu nhỏ gọn, dễ sử dụng

1.4 Vật liệu.

- Vật liệu chế tạo Giá đỡ là gang xám GX 15-32, là loại vật liệu hoàn toàn

phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật đã nêu trên.GX15-32 có các đặc tính như sau:

+ Tính đúc tốt, dòn

+ Dễ gia công bằng phương pháp cắt gọt

+ Ngoài ra gang xám còn có hàm lượng Cacbon cao và tồn tại ởdạng graphit nên nhiệt độ nóng chảy thấp,có tính chống mài mòn vàrung động

– Tính cơ học

+ Giới hạn bền kéo: [σk]= 15 (KG/mm2)

+ Giới hạn bền uốn: [σu]= 32 (KG/mm2).

1.5 Tính công nghệ của chi tiết.

- Do đặc điểm làm vịệc của chi tiết thường là trong các chi tiết dạng hộpphần đáy và các lỗ lắp ráp cần được gia công đạt độ chính xác cao Do vậy ,Giá đỡ yêu cầu các lỗ được chế tạo phải đạt độ bóng ∇ 8 ,độ nhám bề mặt lỗ

Ra = 1,25µm, bề mặt lắp ráp với chi tiết khác như mặt đáy đạt độ nhám bề mặt

Rz = 20, mặt lỗ lắp trục truyền Rz = 2,5 Các bề mặt còn lại không yêu cầu cao

N=N0×m×(1+ α100)×(1+ β100) (Chiếc/năm).

Với N0 = 10000 chiếc/năm : số sản phẩm một năm theo kế hoạch

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

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

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

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

(chiếc/năm)

2.2 Tính khối lượng của chi tiết gia công :

Dựng chi tiết 3D bằng phần mềm Solidworks để tính khối lượng chính xác, ta có chi tiết sau khi vẽ 3D :

Nhập vào khối lượng riêng vật liệu, đối với gang xám ta có khối lượng riêng : 0.00719 g/mm3.

Ta có khối lượng chi tiết là : Q = 0,78kg.

Với sản lượng 11440 chi tiết/ năm, ta tra bảng

2.3.2 Phôi đúc:

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

+ Lượng dư phân bố đều

+ Tiết kiệm được vật liệu

+ Giá thành rẻ, được dùng phổ biến

+ Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi gia công giảm+ Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong (chỉ phát hiện lúc gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả

* Kết luận:

- Từ các phương pháp tạo phôi , ta nhận thấy phôi đúc là phù hợp với chi tiết

đã cho nhất vì có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác đặc biệt khi vật liệu chi tiết là Thép

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

2.3.3 Phương pháp chế tạo phôi:

- Trong đúc phôi có những phương pháp như sau:

a Đúc trong khuôn cát mẫu gỗ:

- Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ

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

* Kết luận:

- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất

đã chọn ta sẽ chọn phương pháp chế tạo phôi là: “Đúc trong khuôn kim loại 

”

- Loại phôi này có cấp chính xác:

- Độ nhám bề mặt: Rz40

+ Phôi đúc đạt cấp chính xác là: II

2.3.4 Tạo phôi – Thông số về phôi:

- Chi tiết Giá đỡ được chế tạp từ vật liệu là gang xám GX 15-32, chỉ cóthể chế tạo phôi bằng phương pháp đúc, sau đó tiến hành gia công cơ để hoànthành sản phẩm

- Yêu cầu kỹ thuật của phôi đúc :

+ Độ nhám bề mặt phôi Rz = 80 μm

+ Không để biến thành gang xám biến trắng

+ Cơ tính vật liệu được đảm bảo, đạt giới hạn bền kéo tối thiểu là

15kg/mm2, giới hạn bền uốn tối thiểu là 32kg/mm2

- Với các yêu cầu như trên, ta chọn phương pháp đúc phôi trong khuôncát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy.Với khuôn đúc cấp chính xác 2, cấpchính xác kích thước IT5-IT6, độ nhám bề mặt Rz = 80 μm Phương pháp nàycho độ chính xác và sản lượng cao, lượng dư gia công cắt gọt nhỏ, thích hợp vớidạng sản xuất loạt vừa

1 N?a khuôn trên

Chương III

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA

CÔNG CƠ

3.1 Thiết kế nguyên công công nghệ.

- Trong quá trình gia công cơ phôi thành sản phẩm, ta có nhiều phươngpháp gia công khác nhau, để đạt được năng suất cao nhất, ta cần phải phươngpháp gia công hợp lý nhất.Theo kết quả phân tích trên, ta thấy thuộc dạng sảnxuất loạt vừa, với số lượng sản phẩm cần hoàn thành là 11440 chi tiết/năm Sốlượng sản phẩm là khá lớn, vì vậy để có khả năng sản xuất đạt hiệu quả caonhất, ta cần sử dụng kết hợp các loại máy vạn năng với các thiết bị đồ gá chuyênmôn hóa

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

- Tiện thô và tinh mặt lỗ Ø47, Ø52 đạt Ra1.25, Tiện thô và bán tinh mặttrụ ngoài Ø61, mặt đầu, mặt bậc đạt Rz 20

- Tiện thô và bán tinh mặt lỗ Ø30, mặt đầu đạt Ra1.25, Rz20

- Khoan, khoét, doa 4 lỗ Ø8

- Phay mặt đầu đoạn trụ R13,5

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

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

Gối Đỡ có thể được gia công theo trình tự sau:

* PHƯƠNG ÁN I:

- Tiện thô và tinh mặt lỗ Ø47, Ø52 đạt Ra1.25, Tiện thô và bán tinh mặttrụ ngoài Ø61, mặt đầu, mặt bậc đạt Rz 20

- Tiện thô và bán tinh mặt lỗ Ø30, mặt đầu đạt Ra1.25, Rz20

- Khoan, khoét, doa 4 lỗ Ø8

- Phay mặt đầu đoạn trụ R13,5

- Khoan, khoét, doa 4 lỗ Ø8

- Tiện thô và bán tinh mặt lỗ Ø30, mặt đầu đạt Ra1.25, Rz20

- Phay mặt đầu đoạn trụ R13,5

- Nguyên công 1 : Làm sạch phôi

- Nguyên công 2 : Tiện thô và tinh mặt lỗ Ø47, Ø52 đạt Ra1.25, Tiện thô

và bán tinh mặt trụ ngoài Ø61, mặt đầu, mặt bậc đạt Rz 20

- Nguyên công 3 : Tiện thô và bán tinh mặt lỗ Ø30, mặt đầu đạt Ra1.25,Rz20

- Nguyên công 4 : Khoan, khoét, doa 4 lỗ Ø8

- Nguyên công 5 : Phay mặt đầu đoạn trụ R13,5

- Nguyên công 6 : Khoan, taro lỗ M16

- Nguyên công 7 : Khoan lỗ xiên Ø6

- Nguyên công 8 : Kiểm tra

3.2.1 Nguyên công 1 : Làm sạch phôi

1 Dụng cụ chuẩn bị

- Cưa, đục, máy mài

2 Phương pháp tiến hành

- Dùng cưa cưa đứt đậu ngót, đậu hơi

- Đục, máy mài để làm sạch cát, bavia

3.2.2 Nguyên công 2 : Tiện thô và tinh mặt lỗ Ø47, Ø52 đạt Ra1.25, Tiện thô và bán tinh mặt trụ ngoài Ø61, mặt đầu, mặt bậc đạt Rz 20

- Chọn máy tiện T620, đặc tính kỹ thuật như sau :

+ Công suất động cơ : 10 kW

+ Số vòng quay trục chính : 44  1980 vòng/ phút

+ Lượng tiến dọc : 0,06  3,24 mm/vòng

+ Lượng tiến ngang : 0,04 2,45 mm/vòng

3 Chọn dao :

Chọn dao tiện hợp kim cứng BK8

4 Tra lượng dư gia công :

Căn cứ vào phương pháp chế tạo phôi và các kích thước của phôi tra bảng

ta có :

+ Kích thước lớn nhất của chi tiết : 89 mm

+ Kích thước danh nghĩa : 61mm

+ Vị trí bề mặt khi rót kim loại : dưới

Bước 1 : Tiện mặt đầu:

Bước thô: chiều sâu cắt: =2mm(theo bảng 5.65(2))

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

= = =196,8m/ph

Bước 2 : tiện mặt trụ Ø61 :

Bước thô: chiều sâu cắt: =2 mm(theo bảng 5.65(2)).

Lượng chạy dao vòng: S=0,4 mm/vòng ; tiện trong V=140 m/ph

Vậy

Tra theo máy thì =630v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

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

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

Bước thô: chiều sâu cắt: =2 mm(theo bảng 5.65(2)).

Lượng chạy dao vòng: S=0,4 mm/vòng ; tiện trong V=140 m/ph

Vậy

Tra theo máy thì =630v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

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

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

Bước thô: chiều sâu cắt: =2 mm(theo bảng 5.65(2)).

Lượng chạy dao vòng: S=0,4 mm/vòng ; tiện trong V=140 m/ph

Vậy

Tra theo máy thì =630v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

= = =45,5m/ph

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

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

chiều sâu cắt: =2 mm(theo bảng 5.65(2))

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

- Chọn máy tiện T620, đặc tính kỹ thuật như sau :

+ Công suất động cơ : 10 kW

+ Số vòng quay trục chính : 44  1980 vòng/ phút

+ Lượng tiến dọc : 0,06  3,24 mm/vòng

+ Lượng tiến ngang : 0,04 2,45 mm/vòng

3 Chọn dao :

Chọn dao tiện hợp kim cứng BK8

4 Tra lượng dư gia công :

Căn cứ vào phương pháp chế tạo phôi và các kích thước của phôi tra bảng3.103

256 [ IV ] ta có :

+ Kích thước lớn nhất của chi tiết : 165 mm

+ Kích thước danh nghĩa : 92mm

+ Vị trí bề mặt khi rót kim loại : dưới

=> Do đó ta chọn lượng dư là z = 3 mm

Quá trình tiện được chia thành 2 bước như sau :

- Tiện thô : t1 = 2mm

- Tiện tinh : t2 = 1mm

5 Tra chế độ cắt :

Bước 1 : Tiện mặt đầu:

Bước thô: chiều sâu cắt: =2mm(theo bảng 5.65(2))

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

Bước 2 : tiện mặt lỗ Ø30 :

Bước thô: chiều sâu cắt: =2 mm(theo bảng 5.65(2)).

Lượng chạy dao vòng: S=0,4 mm/vòng ; tiện trong V=140 m/ph

Vậy

Tra theo máy thì =630v/ph

Từ đó vận tốc cắt thực tế sẽ là:

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

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

- Dùng 1 chốt trụ ngắn để định vị mặt lỗ Ø27 , khống chế 2 bậc tự do.(1

bậc tịnh tiến theo Oy và 1 bậc quay quanh Oz)

- Dùng 1 chốt tì đầu chuẩn cầu để định vị mặt bên, khống chế 1 bậc tự do.

(tịnh tiến theo Ox)

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

+ Công suất đông cơ chính : 4 kW

+ Khối lượng máy : 4100 kg

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

3 Chọn dao :

- Tra bảng chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn,bằng thép gió, kiểu

II, có các thông số như sau :

+ Đường kính dao : D = 7,5 mm

+ Chiều dài dao : 150 mm

+ Chiều dài phần làm việc của dao : 69 mm

- Tra bảng chọn mũi khoét chuôi côn thép gió liền khối, có cácthông số như sau :

+ Đường kính dao : D = 7,8 mm

+ Chiều dài dao : 160 mm

+ Chiều dài phần làm việc của dao : 80 mm

- Tra bảng chọn mũi doa chuôi côn thép gió liền khối, có cácthông số như sau :

+ Đường kính dao : D = 8 mm

+ Chiều dài dao : 100 mm

+ Chiều dài phần làm việc của dao : 52 mm

4 Tra lượng dư :

6 Tính thời gian gia công :

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

phútVới L: chiều dài bề mặt gia công L = 27 mm

L1: chiều dài ăn dao

Tổng thời gian gia công : T = 4.(0,278+0,075+0,19) = 2,172 phút

3.2.5 Nguyên công 5 : Phay mặt đầu đoạn trụ R13,5

- Dùng 1 phiến tì phẳng để định vị mặt phẳng đầu, khống chế 3 bậc tự do

(1 bậc tịnh tiến theo Oz, 2 bậc quay quanh Ox và Oy)

- Dùng 1 chốt trụ ngắn định vị lỗ Ø8, khống chế 2 bậc tự do.(1 bậc tịnh

tiến theo Oy và 1 bậc quay quanh Oz)

- Dùng 1 chốt trám để định vị lỗ Ø8, khống chế 1 bậc tự do ( tịnh tiếntheo Ox)

- Lực kẹp có phương, chiều, điểm đặt như hình vẽ

+ Cơng suất của động cơ chính : 4,5 kW

+ Cơng suất động cơ chạy dao : 1,7 kW

+ kích thước lm việc của bn my : 250×1000 mm

+ Khối lượng máy : 2100 kg

+ Kích thước phủ bì của máy : dài×rộng×cao = 2100×1940×1600mm

- Quá trình phay gia công với chiều sâu cắt t = 2mm

5.171

154 [V ]

)+ Tuổi bền dao : T = 150 phút (Bảng

5.40

34 [ V ]

)

+ Số vòng quay : n=1000×V 3,14×d =1000×36 ,5 3,14×100 =116

vòng/phútTheo thuyết minh máy chọn n = 375 vòng/ phút

6 Tính thời gian gia công :

Áp dụng công thức tính thời gian cơ bản khi phay mặt đầu theo bảng

+L1 – Chiều dài ăn dao,L1=√t×( D−t )+(0,5÷3) mm

+L2 = Chiều dài thoát dao, L2 = (2÷5) mm, chọn L2 = 3 mm

- Lực kẹp có phương, chiều, điểm đặt như hình vẽ

+ Công suất đông cơ chính : 4 kW

+ Khối lượng máy : 4100 kg

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

3 Chọn dao :

- Tra bảng chọn mũi khoan ruột gà đuôi côn,bằng thép gió, kiểu

II, có các thông số như sau :

+ Đường kính dao : D = 15 mm

+ Chiều dài dao : 160 mm

+ Chiều dài phần làm việc của dao : 80 mm

- Tra bảng chọn mũi taro ngắn có cổ dùng cho ren hệ mét bướclớn, có các thông số như sau :

+ Bước ren : p = 2,5

+ d danh nghĩa : 16 mm

+ Chiều dài dao : 112 mm

+ Chiều dài phần làm việc : 37 mm

4 Tra lượng dư :

+ Tốc độ cắt V = 13 m/phút (Bảng

5.188

171 [V ]

), vì ren cắt có độ chính xáccao nên ta nhân với hệ số k = 0,8 Vậy tốc độ cắt V = 13×0,8 =10,4 m/phút

Theo thuyết minh máy chọn n = 150 vòng/ phút

6 Tính thời gian gia công :

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

phútVới L: chiều dài bề mặt gia công L = 25 mm

L1: chiều dài ăn dao