đồ án công nghệ chế tạo máy giá đỡ kẹp

hiện tại của nước ta, vơí thời gian và phương pháp gia công tối ưu… Muốn đạt được tất cả các điều trên thì ta phải thiết kế được một qui trình công nghệ gia công hợp lý.. Để thực hiện đư

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường Đại Học Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

-

-KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Họ và tên: MSSV

Ngành: Cơ Khí Chế Tạo Máy Niên khoá: 2004 – 2005

Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết: GIÁ ĐỠ KẸP ( Dạng Càng )

1 Số liệu cho trước:

- Sản lượng:700 chiếc/năm

- Điều kiện thiết bị: tự chọn

2 Nội dung thiết kế:

- Nghiên cứu chi tiết gia công: chức năng làm việc, tính công nghệ của kết cấu … và xác định dạng sản xuất.

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

- Lập tiến trình công nghệ: thứ tự gia công, gá đặt, so sánh các phương án, chon phương án hợp lí.

- Thiết kế nguyên công:

- Chọn máy.

- Vẽ sơ đồ gá đặt có ký hiệu định vị, kẹp chặt, dụng cụ cắt ở vị trí cuối cùng, chỉ rõ phương chiều của các chuyển động Ghi kích thước, độ bóng, dung sai của các nguyên công đang thực hiện.

- Trình bày các bước: chọn dao (loại dao và vật liệu làm dao), tra các chế độ cắt: n,s,t và tính thời gian gia công cơ bản cho từng bước công nghệ.

- Tính lượng dư gia công.

- Tính toán chế độ cắt cho nguyên công thiết kế đồ gá.

- Thiết kế đồ gá:

+ Vẽ sơ đồ nguyên lý cho đồ gá Chọn kết cấu đồ gá và trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá.

+ Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp của cơ cấu kẹp.

+ Tính sai số chuẩn và so sánh với dung sai của nguyên công đang thực hiện trên đồ gá + Tính sức bền cho các chi tiết chịu lực.

3 Các bản vẽ:

- Bản vẽ chi tiết:………1 bản (A3).

- Bản vẽ chi tiết lồng phôi:………1 bản A3).

- Tập bản vẽ sơ đồ nguyên công:………6 bản A3).

- Bản vẽ thiết kế đồ gá: (vẽ bằng bút chì) ………1 bản (A1).

(các bản vẽ A3 đóng thành một tập theo quy định của bộ môn)

4 Ngày giao nhiệm vụ

5 Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

6 Giáo viên hưỡng dẫn:

Chủ nhiệm bộ môn Giáo viên hướng dẫn

Ký tên Ký tên

hiện tại của nước ta, vơí thời gian và phương pháp gia công tối ưu… Muốn đạt được tất cả các điều trên thì ta phải thiết kế được một qui trình công nghệ gia công hợp lý

Để thực hiện được Đồ án người sinh viên ngoài việc phải nắm vững các kiến thức về các phương pháp tạo phôi, các phương pháp gia công, định vị, gá đặt, đo lường,… mà còn phải biết cách lựa chọn phương pháp nào là tối ưu, hợp lý nhất Một qui trình công nghệ hợp lý là áp dụng được những công nghệ, máy móc phù hợp với điều kiện trong nước, thời gian gia công ngắn, chi phí cho gia công thấp nhưng chi tiết vẫn đạt được kích thước với dung sai đúng theo yêu cầu kỹ

thuật đặt ra, có giá thành rẻ đáp ứng được nhu cầu của xã hội.

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 đây là lần đầu thực hiện đồ án Thiết Kế Qui Trình Công Nghệ nên không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính toán cũng như chọn các số liệu Chúng em rất mong thầy cô góp ý, để chúng em bổ sung kiến thức của mình được hoàn thiện hơn

Em xin cảm ơn thầy Phùng Rân đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án này

GVHD: PHÙNG RÂN

SVTH: NGUYỄN VĂN MNH

LỚP: 02203TP

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

GVHD: Ký tên

LỜI CẢM ƠN

Sau 10 tuần thực hiện đồ án môn học: Công nghệ chế tạo máy.

Sinh viên thực hiện đã hoàn thành đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi

trường: Đại học sư phạm kỹ thuật đã nhiệt tình chỉ bảo, hướng dẫn em hoàn thành đồ

án này.

GVHD: PHÙNG RÂN SVTH: NGUYỄN VĂN MINH LỚP: 02203TP

PHẦN 1

PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC

1 Công dụng của chi tiết

Càng là một loại chi tiết có một hoặc một số lỗ cơ bản mà tâm của chúng song song với nhau hoặc tạo với nhau một góc nào đó.

Chi tiết càng thường có chức năng biến chuyển động thẳng của chi tiết này thành chuyển động quay của chi tiết khác Ngoài ra, chi tiết dạng càng còn dùng để đẩy bánh răng (khi cần thay đổi tỉ số truyền trong các hộp tốc độ).

còn có những lỗ dùng để kẹp chặt, các rãnh then, các mặt đầu của lỗ và những yếu tố khác cần được gia công.

Giá Đỡ Kẹp là một loại chi tiết thuộc dang càng, công dụng dùng để đỡ và kẹp chặt trục trong lỗ Þ56 ,các bề mặt khác như cung tròn Þ88 và mặt đáy được lắp ghép với một chi tiết khác.

2 Yêu cầu kỹ thuật.

Do công dụng và điều kiện làm việc của chi tiết ta thấy bề mặt làm việc chính

là mặt lỗ Þ56±0.05 và Þ88±0.05 ,các bềmặt khác như mặt đáy cần gia công đạt độ chính xác cao.

 Độ không song song của hai mặt hông nhỏ hơn 0.03mm /100mm chiều dài.

 Độ không vuông góc của lỗ Þ56 so với mặt A nhỏ hơn 0.03mm

/100mm chiều dài.

 Độ không vuông góc giữa mặt phẳng qua hai lỗ tâm Þ88 và Þ56 và mặt phẳng đáy không quá 0.01 ¨

PHẦN 2

TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CHI TIẾT

Dựa vào bản vẽ, phân tích công dụng, điều kiện làm việc và yêu cầu của chi tiết, ta thấy :

 hình dáng chi tiết gọn nhẹ, kết cấu đơn giản, chiều dày mỏng, kích thước hợp lý,có các gântăng cứng đảm bảo độ cứng vững khi làm việc

 Các lỗ cũng như các mặt phảng có vị trí hợp lí nên dễ gia công do vậy tiết kiệm được thờigian gia công chế tạo chi tiết

 Chi tiết có độ cứng vững cao, khi gia công chi tiết ít bị biến dạng có thể dùng tốc độ cao

để nâng cao được năng suất giảm giá thành sản phẩm

 Lấy mặt phẳng đáy và hai lỗ chéo nhau trên mặt đáy làm chuẩn tinh thống nhất Từ đó

chịu được biến dạng dẻo, dễ phá huỷ dòn.

PHẦN 3

XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

11 Trọng lượng của chi tiết

Ap dụng công thức: Q1=V ×γ(KG)

trong đó: V là thể tích của chi tiết (dm3)

Q1 trọng lượng của chi tiết (KG)

γ là trọng lượng riêng của vật liệu, γGang=7.4 (KG/dm 3

β= 7% là số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ

41 Nhịp sản xuất

t=60×F

N

Trong đó : F là tổng thời gian làm việc trong năm (giờ) F=8×312 (giờ)

N là tổng sản lượng chi tiết hàng năm cần sản xuất

-

Phôi đúc : Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn dập Mặt khác việc chế tạo khuôn đúcnhững chi tiết phức tạp khá dễ dàng, trang thiết bị đơn giản Đồng thời việc đúc rất thích hợpcho những chi tiết làm bằng gang và cũng rất ít tốn kém nguyên vật liệu

 Kết luận: Từ các dạng phôi trên ta thấy phôi đúc rất thích hợp với chi tiết đã cho và nó

có nhiều ưu điểm hơn các phương pháp khác nên ta chọn dạng phôi là phôi đúc

2.Phương pháp chế tạo phôi

Phương pháp đúc có thể đúc được các chi tiết có kết cấu phức tạp mà các phưong pháp khác như rèn dập khó đạt được, cơ tính đúc, độ chính xác đúc phụ thuộc vào phương pháp đúc và vật liệu làm khuôn Có thể làm khuôn bằng máy và làm khuôn bằng tay, hay có thể đúc trong khuôn

Kết luận: Không sử dụng được vì không phù hợp với chi tiết dạng càng.

 Đúc trong khuôn cát

Khuôn làm bằng tay dùng trong trường hợp đúc đơn chiếc, hàng loạt nhỏ hoặc đúc các vật lớn.Khuôn làm bằng máy dùng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối, năng suất cao, độ chính xác cao hơn so với khuôn làm băng tay

Ưu diểm: Có thể đúc được chi tiết có hình dạng phức tạp.

Nhược điểm: Khó tự động hoá trong quá trình sản xuất.

Kết luận: Do yêu cầu của chi tiết dạng càng hơi phức tạp nên phươngt pháp này có ưu điểm hơn.

 Đúc trong khuôn kim loại

Ưu điểm: Cho năng suất cao khuôn dùng được lâu hơn, một khuôn có thể sản xuất được hàng trăm

vật đúc bằng thép, gang hoặc kim loại màu Chất lượng đúc tốt, cơ tính cao, dộ chính xác và độ nhắn bóng bề mặt cao Lượng dư gia công nhỏ, tiết kiệm được kim loại

Nhược điểm: Thời gian chuẩn bị sản xuất dài, giá thành cao, tốc độ nguội lớn nên kim loại dễ bị

cong vênh, nứt gây ra ứng suất lớn ở vật đúc

Dựa vào những ưu điểm và nhược điểm của các phương pháp đúc, dựa vào chi tiết gia công với dạng sản xuất hàng loạt vừa, trọng lượng chi tiết là 9.5 KG, sản lượng chế tạo là 700

chiếc/năm, chi tiết là một loại đồ gá làm bằng gang GX 15-32 và có yêu cầu chất lượng bề mặt cao

do đó ta chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại , với cấp chính xác đạt cấp 1

LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CỦA VẬT ĐÚC CẤP CHÍNH XÁC CẤP I

Tra bảng (3 – 95) trang 252 [sổ tay công nghệ tập 1]

- Kích tước lớn nhất của chi tiết: 146mm

- Kích thước 19mm cộng thêm mặt trên 4mm và mặt dưới 3mm:

Kích thước của phôi đúc:

Từ kích thước của chi tiết ta có kích thước của phôi đúc như sau:

Bản vẽ khuôn đúc:

Kích thước phôi = kích thước chi tiết + kích thước lượng dư

Bảng chọn lượng dư gia công:

SƠ ĐỒ CÁC BỀ MẶT CÓ LƯỢNG DƯ

PHẦN 5:

CHỌN PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG VÀ LẬP QUY TRÌNH

CÔNG NGHỆ

Để nâng cao năng suất trong gia công hàng loạt lớn, rút ngắn thời gian thay dao, chỉnh máy,

sử dụng được các thiết bị chuyên dùng (máy, đồ gá) tạo một dây chuyền sản xuất hàng loạt Do đó

ta chọn phương án phân tán nguyên công, phương án này mang lại hiệu quả kinh tế cao phù hợp với nước ta

Các bề mặt gia công:

PHƯƠNG ÁN GIA CÔNG:

Thứ tự Nguyên công Mặt gia công Mặt định vị Dạng máy

Máy khoan nhiềutrục 2C135

3 và 3’( 3 BTD)

Máy phay có 2 trụccùng gia công

5 Khoan khoét lỗ Þ56 5 3 và 3’( 3 BTD)1 (3 BTD) Máy phay6H12

6 Khoét cung trònÞ88 6 3 và 3’( 3 BTD)1 (3 BTD)

Máy doa ngang2620B

7 Chuốt cung trònÞ88 6 3 và 3’( 3 BTD)1 (3 BTD) Máy chuốt ngang7B520

8 Phay mặt hông taikẹp 7 3 và 3’( 3 BTD)1 (3 BTD) Máy phay ngang6H82

3 và 3’( 3 BTD)

Máy khoan2A125

10 Phay rãnh tai kẹp 8 3 và 3’( 3 BTD)1 (3 BTD) Máy phay ngang6H82

PHẦN 6:

THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

Do phôi của ta là phôi đúc nên trước khi gia công cắt gọt ta phải trải qua quá trình gia côngchuẩn bị phôi,phôi sẽ được làm sạch bề mặt , mài đứt các đậu ngót, hệ thống rót, cần làm sạch kỹ

lỗ Þ56 và Þ88 của chi tiết để làm chuẩn thô cho việc thực hiện nguyên công

1 Nguyên công 1: Phay mặt phẳng đáy và hai mặt hông

sơ đồ định vị và kẹp chặt chi tiết gia công:

 Định vị: hai mũi tâm ,một cố định, một di động không chế 5 bậc tự do tại lỗ Þ56 , và

một chốt côn di động vát khống chế bậc xoay tại cung tròn Þ88

 Kẹp chặt: hai mũi tâm côn và chốt côn vát di động vừa đóng vai trò định vị và kẹp chặt

.Hai mũi tâm côn được cắt 3 rãnh đều trên mặt côn làm tăng sự tiếp xúc và tăng hệ số

ma sát , đảm bảo kẹp chặt chi tiết

 Máy phay: 6H82T, Nm=7 kw, η =0,75

 Hai dao phay trụ gắn mảnh hợp kim cứng BK8 đường kính dao D=40 mm, bề rộng daoB=55mm, số răng Z=12 kết hợp với hai dao phay đĩa 3 mặt cắt có D=80mm,số răng Z=20 răng ,các răng cũng được gắn mảnh hợp kim cứng BK8

K2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền dao K2=1

K3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào bề mặt gia công.Do bề mặt chi tiết có vỏ cứng nên K3 =0.8

K4 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào bề rông phay.Do B=51mm nên K4=0.89

1000 =3 ,14 40.1250

 Lượng chạy dao phút :Sf=Sz.Z.n=0.1x12.1250=1500mm/f

 Theo bảng 5-145 ta được công suất cắt N=3,1 KW thỏa điều kiện Ncắt ≤N.ç

 Thời gian gia công : To=L + L1+ L2

S n .i ,i=1

Trong đó L1=20, L2=5mm nên T0=140+20+5

phútSuy ra:

Tp =10%To =0.1x0.22=0.022 phútTpv =11%To =0.11x 0.22=0.22 phútTtn =5% To =0.05x0.22 =0.011phútVậy Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =0.22+0.022+0.022+0.011=0.27 phút

 Lượng chạy dao:

Theo bảng 5-125 ta được Sz=0.25mm/răng (sổ tay công nghệ máy 2)

Theo bảng 5-127 ta có vận tốc cắt Vbảng=158m/phút

Do gang xám 18-36 có HB ≤205 nên K1=0.89

K2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền dao K2=1

K3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng Do vật liệu làm dao là

BK8 nên K3 =0.8

K4 hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ cứng bề mặt gia công Do bề mặt phôi đúc bị

biến cứng nên K4=0.8

 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào bề rộng phay Do B/D ≤0.45 nên K5=1.13

 Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính Do ư=45 ¨nên K6=1.1

Suy ra vận tốc tính toán :

Vtt =Vbảng × K1 ×K2 ×K3×K4 ×K5=158x0.89x1x0.8x0.8x1.13x1.1=112 m/phút.Suy ra số vòng quay trục chính :

n = V 1000 π D = 112.1000 3 ,14 100 =357

v/fTheo thuyết minh máy ta chọn số vòng quay máy là n=350 v/fNên vận tốc cắt thực tế :V=π D n

1000 =3 ,14 100.350

 Lượng chạy dao phút :Sf=Sz.Z.n=0.25x20.350=1750mm/f

 Theo bảng 5-130 ta được công suất cắt N=3,5 KW thỏa điều kiện Ncắt ≤N.ç

 Thời gian gia công : To=L + L1+ L2

Tp =10%To =0.1x0.2=0.02 phútTpv =11%To =0.11x 0.2=0.22 phútTtn =5% To =0.05x0.22 =0.011phútVậy Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =0.2+0.02+0.022+0.011=0.25 phút

3.Nguyên công 3 :Khoan khoét 4 lỗ Þ14 trên mặt đáy

Suy ra Vtính =Vbảng x K1xK2 = 69x1x1= 69 m/phút

Tp =10%To =0.1x0.07=0.007 phútTpv =11%To =0.11x 0.2=0 phútTtn =5% To =0.05x0.22 =0phútVậy Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =0.08 phút

Do dao Þ14 tiêu chuẩn nên S=(1-0.35)x0.6 =0.39 mm/vòng

Theo máy chọn Smáy=0.38mm/vòng

Gọi K3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu làm dao Do vật liệu làm dao là BK8nên K3=1

Suy ra Vtính =Vbảng x K1xK2xK3= 155x1x1x0.8= 124m/phút

Suy ra số vòng quay tinh toán n = V 1000 π D = 124 1000 3 ,14 14 =2820

v/f

L1= d/2.cotgư +(0.5-2) mm =1.Cotg45 +1 =2mm

L2=2 mm nên T0=17+2+2

1100.0.38.=0.05

phútSuy ra:

Tp =10%To =0.1x0.05=0.005 phútTpv =11%To =0.11x 0.2=0 phútTtn =5% To =0.05x0.22 =0phútVậy Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =0.06 phút

4 nguyên công 4: Phay hai mặt đầu Þ76 và R70

Sơ đồ nguyên công :

 Định vị : dùng mặt phẳng đáy khống chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn trong lỗ Þ14 khống chế 2 bậc tự do và một chốt trám khống chế 1 bậc tự do

 Kẹp chặt: dùng cơ cấu kẹp liên động với cam lệch tâm ,kẹp chặt chi tiết ở mặt phẳng

 Lượng chạy dao:

Theo bảng 5-125 ta được Sz=0.25mm/răng (sổ tay công nghệ máy 2)

Theo bảng 5-127 ta có vận tốc cắt Vbảng=235m/phút

Do gang xám 18-36 có HB ≤205 nên K1=0.89

K2 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào tuổi bền dao K2=1

K3 là hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào mác hợp kim cứng Do vật liệu làm dao là BK8 nên K3 =0.8

n = π D = 3 ,14 90 =480

v/fTheo thuyết minh máy ta chọn số vòng quay máy là n=450 v/fNên vận tốc cắt thực tế :V=π D n

1000 =3 ,14 90 450

 Lượng chạy dao phút :Sf=Sz.Z.n=0.25x10.450=1125mm/f

 Theo bảng 5-130 ta được công suất cắt N=3,8x2=7.6 KW thỏa điều kiện Ncắt

Tp =10%To =0.1x0.4=0.04 phútTpv =11%To =0.11x 0.4=0.044 phútTtn =5% To =0.05x0.4 =0.002phútVậy Ttc =To +Tpv +Tp + Ttn =0.4+0.04+0.044+0.002=0.5 phút

5 nguyên công 5: khoét và doa lỗ Þ56

A.Bước 1 : Khoét lỗ Þ56

 Định vị : dùng mặt phẳng đáy khống chế 3 bậc tự do, một chốt trụ ngắn trong lỗ Þ14 khống chế 2 bậc tự do và một chốt trám khống chế 1 bậc tự do

 Kẹp chặt: dùng cơ cấu kẹp bằng khí nén.với sơ đồ như hình trên

 Máy phay đứng 6H12ð Công suất 7KW, η =0,75

 Dao :sử dụng dao khoét có gắn mảnh hợp kim cứng BK8 đường kính dao phi tiêu chuẩn D=55.37 mm

Vì phôi đúc trong khuôn cát đạt cấp chính xác I và vật liệu là gang xám GX 15-32 nên

RZa+Ta=400 μm (Bảng 10 sách Thiết Kế Đồ An Công Nghệ Chế Tạo Máy Sau bước gia công

thứ nhất đối với gang thì có thể loại trừ Tichỉ cònR Z có giá trị 50 μm và 5 μm (Bảng 12 trang 40

sách Thiết Kế Đồ An Công Nghệ Chế Tạo Máy)