Quy trình gia công chi tiết hàm kẹp file CAD 2D + 3D kèm bản vẽ đồ gá

Trong đồ án công nghệ chế tạo máy này, em được giao nhiệm vụ thiết kế chi tiết Hàm kẹp.. - Chi tiết có một số bề mặt yêu cầu độ bóng và độ chính xác khá cao, vì vậy yêu cầu gia công đạt

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 chi tiết Hàm kẹp Đây là một chi tiết có hình dạng 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 ABC, 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.

abc, ngày 23 tháng 6 năm 2016

Sinh viên thực hiện

XYZ

nó, sau đó chi tiết Hàm kẹp được cố định trên máy

- Hàm kẹp sau khi mang chi tiết có thể trượt dọc theo băng máy, hoặctheo mặt làm việc của máy nhờ có phần rãnh 128mm, qua đó có thể đỡ bất kỳđoạn nào của trục làm việc Ø46

1.2 Điều kiện làm việc.

- Hàm kẹp dùng để đỡ các trục quay trong máy, chịu tải trọng va đập lớn ,

rung động và ma sát

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

- Hàm kẹp 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, trọnglực 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 Hàm kẹp 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 nhưsau:

+ 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 ,Hàm kẹp yêu cầu các lỗ được chế tạo phải đạt độ bóng ,độ nhám bề mặt lỗ

Ra = 1,6; Rz25 bề mặt lắp ráp với chi tiết khác như mặt đáy đạt độ nhám bềmặt Ra = 2,5; 1,5 Các bề mặt còn lại không yêu cầu cao về độ bóng khoảng ()

,ta có sản lượng thực tế hàng năm :

N

(Chiếc/năm)

Với N0 = 33000 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 :

34320 100

4 1 100

10 1 1

2.1.2 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 = 16,98kg

Với sản lượng 33000 chi tiết/ năm, ta tra bảng : ta thấy chi tiết thuộc dạng sản xuất hàng khối.

2.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi.

- Chi tiết Hàm kẹp 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 32 kg/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 g ia công cắt gọt nhỏ, thích hợpvới dạng sản xuất loạt vừa

Bản vẽ mẫu đúc + lõi và khuôn đúc

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 hàng khối, với số lượng sản phẩm cần hoàn thành là 33000 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.

- Phay mặt đáy 1 bằng dao phay đĩa 3 mặt để chọn nó làm chuẩn tinhchính, mặt đáy B yêu cầu độ nhám Ra2.5 nên cần kết hợp phay thô, bán tinh vàtinh

- Phay mặt lưng bằng dao phay mặt đầu đạt Rz25

- Khoét, doa lỗ Ø46, Ø62 bằng dao khoét, doa đạt Ra1.6, Rz25 làm chuẩntinh chính

- Phay 2 mặt bên 4 bằng dao phay đĩa đạt độ nhám bề mặt Rz25

- Phay mặt bậc 5 bằng dao phay đĩa đạt độ nhám Rz25

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 :

Hàm kẹp có thể được gia công theo trình tự sau:

* PHƯƠNG ÁN I:

- Phay mặt đáy 1 bằng dao phay đĩa 3 mặt để chọn nó làm chuẩn tinhchính, mặt đáy B yêu cầu độ nhám Ra2.5 nên cần kết hợp phay thô, bán tinh vàtinh

- Phay mặt lưng bằng dao phay mặt đầu đạt Rz25

- Khoét, doa lỗ Ø46, Ø62 bằng dao khoét, doa đạt Ra1.6, Rz25 làm chuẩntinh chính

- Phay 2 mặt bên 4 bằng dao phay đĩa đạt độ nhám bề mặt Rz25

- Phay mặt bậc 5 bằng dao phay đĩa đạt độ nhám Rz25

- Khoan, taro 2 lỗ M8

- Khoan, taro 2 lỗ M10

- Kiểm tra

* PHƯƠNG ÁN II :

- Phay mặt lưng bằng dao phay mặt đầu đạt Rz25

- Khoét, doa lỗ Ø46, Ø62 bằng dao khoét, doa đạt Ra1.6, Rz25 làm chuẩntinh chính

- Phay mặt đáy 1 bằng dao phay đĩa 3 mặt để chọn nó làm chuẩn tinhchính, mặt đáy B yêu cầu độ nhám Ra2.5 nên cần kết hợp phay thô, bán tinh vàtinh

- Phay 2 mặt bên 4 bằng dao phay đĩa đạt độ nhám bề mặt Rz25

- Phay mặt bậc 5 bằng dao phay đĩa đạt độ nhám Rz25

- Khoan, taro 2 lỗ M8

- Khoan, taro 2 lỗ M10

- Kiểm tra

W W

W

W W

Sd

Sd

n n

Sd

Sd Sd

Sd

n Sd

Sd Sd

3.2 Lập quy trình công nghệ.

Qua phân tích trên ta thấy phương án 2 gia công lỗ chuẩn tinh chính trướckhi mặt đáy, điều này dẫn đến việc khó đạt được độ chính xác từ tâm lỗ chuẩntinh chính Ø46 tới mặt đáy đạt 82mm Phương án 1 khắc phục được nhược điểmnày, phù hợp với gốc kích thước và đạt được độ chính xác khi gia công Ta chọnphương án 1 làm phương án gia công chi tiết này.

- Nguyên công 1 : Phay mặt đáy 1 bằng dao phay đĩa 3 mặt để chọn nólàm chuẩn tinh chính, mặt đáy B yêu cầu độ nhám Ra2.5 nên cần kết hợp phaythô, bán tinh và tinh

- Nguyên công 2 : Phay mặt lưng bằng dao phay mặt đầu đạt Rz25

- Nguyên công 3 : Khoét, doa lỗ Ø46, Ø62 bằng dao khoét, doa đạtRa1.6, Rz25 làm chuẩn tinh chính

- Nguyên công 4 : Phay 2 mặt bên 4 bằng dao phay đĩa đạt độ nhám bềmặt Rz25

- Nguyên công 5 : Phay mặt bậc 5 bằng dao phay đĩa đạt độ nhám Rz25

- Nguyên công 6 : Khoan, taro 2 lỗ M8

- Nguyên công 7 : Khoan, taro 2 lỗ M10

- Nguyên công 8 : Kiểm tra

3.2.1 Nguyên công 1 : Phay thô và tinh mặt 1 bằng dao phay mặt đầu

1 Định vị và kẹp chặt :

- Dùng 3 chốt tì khía nhám để định vị mặt phẳng đáy, khống chế 3 bậc tự

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

- Dùng 2 chốt tì đầu chuẩn cầu để định vị mặt phẳng bên, khống chế 2bậc tự do (1 bậc tịnh tiến theo Oy và 1 bậc quay quanh Oz)

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

2 Chọn máy :

- Tra bảng 74 75[ ]

38 9

+ Công suất của động cơ chính : 7 kW

+ Công suất động cơ chạy dao : 1,7 kW

+ kích thước làm việc của bàn máy : 320×1250 mm

+ Khối lượng máy : 2900 kg

+ Kích thước phủ bì của máy : dài×rộng×cao = 2100×2440×1875 mm

3 Chọn dao :

- Để phay mặt phẳng này ta chọn dao phay mặt đầu, tra bảng 114 [ ]

126 5

IV

chọn lượng dư gia công đối với các phương pháp đúc :+ Lượng dư 1 phía lấy từ (0,6÷1,2) đến (3,0÷6,4) → ta chọn lượng dư 1phía cho chi tiết là 3mm

- Quá trình phay được chia làm 2 bước :

+ Bước 1 : Phay thô với chiều sâu cắt t1 = 1,5 mm

+ Bước 2: Phay tinh với chiều sâu cắt t2 = 0,5 mm

5 Chọn phương pháp kiểm tra

- Thước kẹp, panme

6 Chọn dung dịch trơn nguội

- Dung dịch Emuxi

7 Tra chế độ cắt :

Bước 1: Phay lần 1 với chiều sâu cắt t 1 = 1,5 mm

* Chọn lượng chạy dao răng Sz : tra bảng 113 [ ]

125 5

m/phút

* Lượng chạy dao tính cho 1 phút:

Sp = Sz ×z×nm = 0,20×5×1180 = 1180 mm/ phút

Theo máy ta chọn: Sp = 1180 mm/phút.

* Lượng chạy dao thực là:

2 , 0 1180 5

n z

S S

(mm/răng)

* Công suất cắt :

Tra công suất cắt theo bảng 117 [ ]

129 5

V



ta có công suất cắt yêu cầu là

Ne = 3,2 kW

So sánh với công suất máy: Nm = N×ç = 7×0,75 = 5,25 kW > Ne

→Vậy máy 6H12 đủ công suất để gia công thô mặt 10

* Tính lực cắt Pz :

MP w

q

u y Z

x p

n D

Z B S t C

ta có hệ số

n MP

,05,15,5410

0 1

1

7 4 , 0 9

, 0

2

80 5 , 596 100

D P

* Chọn lượng chạy dao vòng S: tra bảng 231[ ]

37 5

n z

S S

(mm/răng)

* Công suất cắt :

Tra công suất cắt theo bảng 117 [ ]

129 5

V



ta có công suất cắt yêu cầu là

Ne = 2,3 kW

So sánh với công suất máy: Nm = N×ç = 7×0,75 = 5,25 kW > Ne

→Vậy máy 6H12 đủ công suất để gia công tinh mặt 10

* Tính lực cắt Pz :

MP w

q

u y Z

x p

n D

Z B S t C

ta có hệ số

n MP

,05,05,5410

0 1

1

7 4 , 0 9

, 0

2

80 6 , 112 100

D P

Tính thời gian gia công :

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

66

31

:

i n S

L L L

+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

* Phay lần I :L1  1,5(80 1,5)(0,53)11(0,53) mm =13 mm

313275

T = T01 + T02 = 1,23 + 0,48 = 1,71 phút

3.2.2 Nguyên công 2 : Phay thô và tinh mặt 2 bằng dao phay mặt đầu

1 Định vị và kẹp chặt :

- Dùng 1 phiến tì phẳng để định vị mặt phẳng đáy, khống chế 3 bậc tự do(1 bậc tịnh tiến theo Oz, 2 bậc quay quanh Ox và Oy)

- Dùng 1 chốt trụ ngắn để định vị mặt phẳng bên, khống chế 2 bậc tự do(1 bậc tịnh tiến theo Oy và 1 bậc quay quanh Oz)

- Dùng 1 chốt tì đầu khía nhám định vị mặt còn lại, khống chế 1 bậc tự do

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

2 Chọn máy :

- Tra bảng 74 75[ ]

38 9

VI

như sau:

+ Số cấp tốc độ trục chính : 18

+ Phạm vi tốc độ trục chính : 30 – 1500 Vòng/phút với các tốc độ sau: 30;37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475; 600; 750; 950; 1180;1500

+ Công suất của động cơ chính : 7 kW

+ Công suất động cơ chạy dao : 1,7 kW

+ kích thước làm việc của bàn máy : 320×1250 mm

+ Khối lượng máy : 2900 kg

+ Kích thước phủ bì của máy : dài×rộng×cao = 2100×2440×1875 mm

3 Chọn dao :

- Để phay mặt phẳng này ta chọn dao phay mặt đầu, tra bảng 114 [ ]

126 5

IV

chọn lượng dư gia công đối với các phương pháp đúc :+ Lượng dư 1 phía lấy từ (0,6÷1,2) đến (3,0÷6,4) → ta chọn lượng dư 1phía cho chi tiết là 3mm

- Quá trình phay được chia làm 2 bước :

+ Bước 1 : Phay thô với chiều sâu cắt t1 = 1,5 mm

+ Bước 2: Phay tinh với chiều sâu cắt t2 = 0,5 mm

5 Chọn phương pháp kiểm tra

- Thước kẹp, panme

6 Chọn dung dịch trơn nguội

- Dung dịch Emuxi

7 Tra chế độ cắt :

Bước 1: Phay lần 1 với chiều sâu cắt t 1 = 1,5 mm

* Chọn lượng chạy dao răng Sz : tra bảng 113 [ ]

125 5

2 , 0 1180 5

n z

S S

(mm/răng)

* Công suất cắt :

Tra công suất cắt theo bảng 117 [ ]

129 5

V



ta có công suất cắt yêu cầu là

Ne = 3,2 kW

So sánh với công suất máy: Nm = N×ç = 7×0,75 = 5,25 kW > Ne

→Vậy máy 6H12 đủ công suất để gia công thô mặt 10

* Tính lực cắt Pz :

MP w

q

u y Z

x p

n D

Z B S t C

ta có hệ số

n MP

,05,15,5410

0 1

1

7 4 , 0 9

, 0

2

80 5 , 596 100

D P

Bước 2: Phay lần 2 với chiều sâu cắt t 2 = 0,5 mm

* Chọn lượng chạy dao vòng S: tra bảng 231[ ]

37 5

V

ta có

14 , 3

n z

S S

(mm/răng)

* Công suất cắt :

Tra công suất cắt theo bảng 117 [ ]

129 5

V



ta có công suất cắt yêu cầu là

Ne = 2,3 kW

So sánh với công suất máy: Nm = N×ç = 7×0,75 = 5,25 kW > Ne

→Vậy máy 6H12 đủ công suất để gia công tinh mặt 10

* Tính lực cắt Pz :

MP w

q

u y Z

x p

n D

Z B S t C

ta có hệ số

n MP

,05,05,5410

0 1

1

7 4 , 0 9

, 0

2

80 6 , 112 100

D P

Tính thời gian gia công :

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

66

31

:

i n S

L L L

+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

* Phay lần I :L1  1,5(80 1,5)(0,53)11(0,53) mm =13 mm

=>

23,111802

,0

313275

,0

33,8

T = T01 + T02 = 1,23 + 0,48 = 1,71 phút

3.2.3 Nguyên công 3 : khoét, doa và khoét rộng lỗ Ø46 và lỗ Ø62

1 Định vị và kẹp chặt :

- Dùng 1 phiến tì phẳng để định vị mặt phẳng đáy, khống chế 3 bậc tự do(1 bậc tịnh tiến theo Oz, 2 bậc quay quanh Ox và Oy)

- Dùng 1 chốt trụ ngắn để định vị mặt phẳng bên, khống chế 1 bậc tự do(1 bậc tịnh tiến theo Oy và 1 bậc quay quanh Oz)

- Dùng 2 chốt tì đầu khía nhám định vị mặt còn lại, khống chế 2 bậc tự do

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

2 Chọn máy :

- Tra bảng 46 [ ]

22 9

+ Khối lượng máy : 4100 kg

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

3 Chọn dao :

- Tra bảng 332[ ]

47 4

IV

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

+ Đường kính dao : D = 45,8 mm

+ Chiều dài dao : 190 mm

+ Chiều dài phần làm việc của dao : 120 mm

- Tra bảng 336[ ]

49 4

IV

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

+ Đường kính dao : D = 46 mm

+ Chiều dài dao : 180 mm

+ Chiều dài phần làm việc của dao : 110 mm

- Tra bảng 332[ ]

47 4

IV

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

+ Đường kính dao : D = 62 mm

+ Chiều dài dao : 110 mm

+ Chiều dài phần làm việc của dao : 80 mm

4 Tra lượng dư :

- Khi khoét lỗ Ø45,8 : t = (d2-d1)/2 = (45,8-40)/2 = 2,9 mm

- Khi doa lỗ Ø46 : t = (d2-d1)/2 = (18,8-18,5)/2 = 0,15 mm

- Khi khoét rộng lỗ bậc Ø62 : t = (D-d)/2 = (62-56)/2 = 3 mm

5 Chọn phương pháp kiểm tra

- Thước kẹp, panme đo trong, đồng hồ so, trục kiểm, bàn map

6 Chọn dung dịch trơn nguội

+ Lượng chạy dao S = 0,5 mm/vòng ( Bảng 95 [ ]

104 5

V

)

105 5

V

)+ Tuổi bền dao : T = 30 phút (Bảng 100 [ ]

108 5

V

)+ Số vòng quay :

V n

V

)+ Tốc độ cắt : 10,6 m/vòng (Bảng 105 [ ]

113 5

V

)+ Số vòng quay :

73, 4

V n

5 V

)

105 5

V

)+ Tuổi bền dao : T = 30 phút (Bảng 100 [ ]

108 5

V

)+ Số vòng quay :

236

V n

d

Theo thuyết minh máy chọn n = 400 vòng/ phút

Tính thời gian gia công :

Tính thời gian gia công lỗ Ø46 :

Áp dụng công thức tính thời gian cơ bản khi khoan, khoét theo bảng VII

66 31

: